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. 2012年3月32日 文章编号:1009-3850 (2012) 01-0078-06 川西雅安-名山地区白垩系泥岩地球化学特征及古气候探讨 赵元(成都理工大学沉积地质研究所) (四川省成都市 610059) 日期: 2011-03-28; 回复日期:2011-05-13 作者简介:袁(1981-),男,研究生,从事古生物学、地层学研究。 邮箱:@163. com 摘要:川西雅安-名山地区白垩系地层发育。 对不同层位泥岩样品的微量元素、常量元素和粘土矿物成分进行了测试分析,从地球化学特征上分析了该区白垩纪古盐度和古盐度。 水温和古气候的初步讨论。 研究表明,该地区白垩纪水温较高。 早白垩世(加关期)至晚白垩世(灌口期),水体盐度显着升高,古地温也显着升高。 总体处于热带-亚热带背景,受干旱半干旱期交替影响明显。 文字:雅安-名山地区; 白垩纪; 地球化学; 古气候 CLC 编号:P512。 一般情况 川西雅安—明山地区发育白垩纪陆相红色碎屑岩地层。 该区一级构造单元属于扬子地块西缘,二级单元为川西前陆盆地,主要由宽阔平缓的背斜组成(图1)。
其中,白垩系自下而上分为天马正式组级岩石地层单元,关口组又细分为3个岩性剖面(表1)。 天马山组位于名山组之下。 主要由一套河湖相红色碎屑矿床组成。 本文在白垩系各地层采集泥岩样品,通过微量元素、常量元素和黏土矿物成分及地球化学特征分析,初步探讨研究区白垩系古气候特征及变化。 2 Sr含量、SrBa比值与古盐度的关系沉积泥岩中的锶丰度和SrBa比值可作为古盐度的敏感指标。 Sr的迁移能力和硫酸盐化合物在溶液中的溶度积都比钡大得多。 天然水体中锶、金塘弧形推覆构造带; 2.龙门山推覆构造带; 3、背斜轴; 5 白垩纪剖面位置及数量 'an-;uctures;;;12 研究区白垩纪地层划分及特征 雅安钡以碳酸氢盐形式出现,当水体盐度逐渐升高时,钡首先以 BaSO4 形式沉淀,留在水中的锶相对于钡往往会富集。
当水体盐度增加到一定程度时,锶也会以SrSO4的形式沉淀出来,因此沉积物中记录的锶丰度和SrBa比例与古盐度有明显的正相关关系。 川西雅安-名山地区白垩系泥岩ω(Sr)含量以夹关组,平均值为65.10-6,变化范围为76-10510-6; 夹关组泥岩中SrBa平均值为0. 26,也是的,变化值为0.1649,反映淡水河流以低盐度淡水河流为主。 关口组泥岩中SrBa比例从关一段到关口组三段逐渐增大。 关口组二段ω(Sr)平均值为22010-6,值为180~28010-6; SrBa的平均值为0.373。 关口组三段ω(Sr)平均值为33410-6,变化值为-6; SrBa的平均值为0.602。 名山组一段的ω(Sr)平均值为26510-6,变化值为24010-6; SrBa的平均值为0.498。 该区白垩系泥岩中Sr含量和SrBa比值的变化规律表明,早白垩世(夹关期)至晚白垩世(关口期)沉积水体盐度逐渐升高,特别是中期湖水盐度逐渐升高。 -晚白垩世关口晚期。 盐度达到值(表2)(表2中从上到下的样品对应于从下到上的地层)。 含量和古盐度的计算 利用粘土矿物的硼含量定量计算古盐度的方法应用广泛,其中的是 Adams 和 Koch 公式。
粘土矿物可以从溶液中吸收硼并将其固定,其量与溶液中硼浓度相关。 天然水体中的硼浓度是盐度的线性数,因此粘土矿物从水体吸收的硼微量元素地球化学参数和亚当斯古盐度含量与水体盐度呈双对数关系。 溶液中的硼一旦被粘土矿物吸收固定后,就不会因后期水体中硼浓度的降低而解吸,因此样品的分析结果可作为水体初始沉积时盐度的标志。 泥岩对硼的吸收,泥岩中伊利石对硼的吸收,其次是和高岭石。 Walker和Koch分别提出了样品硼含量校正公式,其中“B”指“当量硼”含量,8.为纯伊利石中的理论K浓度,B样品和K样品指的是样品的实际测量结果。 此式中所谓“当量硼”含量,是用纯伊利石泥岩理论量的比例来修正样品的硼含量,其本质是计算当量伊利石为99%含量时的硼含量。 该公式主要适用于以伊利石为主的泥岩样品。 Adams提出的伊利石泥岩古盐度计算公式:Y-7.043,其中为“当量硼”含量(计算古盐度时换算为10-6)矿物类型。 在川西雅安—名山地区,对夹关组—关口组不同层位的泥岩样品,通过射线衍射测试了各黏土矿物的类型和含量(表3),可可见,该区白垩系泥岩中粘土矿物主要为伊利石,占粘土矿物总含量的57%-84%,其次为绿泥石,含量为10%-42%。 关口组部分样品为伊利石-混层类型,含量为15%~28%。

所有样品均未发现高岭石和,均属于伊利石基泥岩,适合采用Adams提出的伊利石泥岩古盐度计算公式。 由 Adams 公式计算的古盐度值列于 中。 古盐度计算结果表明,夹关组水体古盐度平均为1137%; %; 关口组三段平均古盐度为1483%。 反映了早白垩世(夹关期)到晚白垩世(灌口期)水体盐度显着增加,从0.0695%增加到0.0943%。 这与SrBa比值变化定性反映的古盐度变化是一致的。 古水温的定量计算与分析前人通过实践和实验,总结出了利用微量元素Sr含量(Y)与古水温(t)之间关系计算古水温的经验公式(即Y= 2578-80.8t),并将计算结果与其他测量水温方法以及沉积物和相标志物的确定结果进行了比较,验证了经验公式的可靠性。 由表 4 所列(下部对应地层由下至上)可知,测区天马山组古水平均温度为 28.50,加关组古水平均温度为30.9,关口组古水温平均28. 气温普遍偏高,以夹关组气温。 该区晚侏罗世蓬莱镇组湖泊平均水温25.3℃,名山组湖泊平均水温28℃。
总体而言,白垩纪时期水温相对,表明当时是干热气候背景。 测区白垩系泥岩中粘土矿物的类型和含量(X射线衍射)、CaO/MgO、CaO/(MgO)氧化物含量可用于判断沉积环境的古温度变化。 由于湖相沉积物中碳酸盐矿物主要为白云石和方解石,沉积物的CaO/MgO值基本反映了方解石和白云石比例的变化。 在淡水湖泊中,白云石一般不是自生的,主要来源于流域侵蚀带来的陆源碎屑,而方解石则含有陆源碎屑和自生沉积物。 因此,CaO/MgO的比值基本可以反映湖泊自生碳酸的含量。 钙沉淀的相对量。 CaO/MgO 值较高表示气温较高,值较低表示气温较低。 它是陆源碎屑中相对稳定的组分,其含量可用于校正陆源碎屑输入的变化。 因此,CaO/(MgO)更能敏感地反映湖泊中自生碳酸钙含量的相对水平,指示川西雅安-名山地区晚侏罗世至古近纪的温度变化,CaO/MgO和CaO/(MgO)值变化曲线如图2所示。
可以看出:(1)下白垩统比例普遍偏低,而上侏罗统蓬莱镇组、上白垩统关口组、古近系名山组、鲁山组比例普遍较低。更高。 (2)CaO/MgO CaO/(MgO)曲线基本一致,表明方解石主要是自生的,作为陆源碎屑的方解石很少。 (3)CaO/MgO CaO/(MgO )比值总体呈高低分布,反映出古地温受相对干旱期和半干旱期交替的显着影响。 可见,早白垩世至晚白垩世古地温显着升高,总体处于热带-亚热带背景,具有干旱期和半干旱期交替的特征。 Cu比值和与古气候意义相关的微量元素比值受成岩作用和后生过程的影响较小,是识别沉积环境变化的良好指标。 有研究表明,Sr Cu值在1.之间表示气候温暖湿润,值大于5. Cu值可以相差很大。 雅安-明山地区不同层位白垩系泥岩Sr下对应地层由下至上)。 从表中可以看出,关口组泥岩的平均Sr Cu值,为10. 685,其值总体分布在高低之间。 夹关组泥岩的Sr Cu 值较低,平均值为3. 574。这表明夹关期气候条件总体较为温暖湿润,降雨量相对充沛,以河流沉积为主。 白垩纪晚期灌溉期,气候干燥炎热,湖水持续,蒸发剧烈,这与石膏、矿床的形成相一致。 同时表明,相对干热气候和相对干热气候交替出现。 白垩纪-古近纪地球化学特征及古气候变化图 雅安-期间