论文部分内容阅读
摘 要：为了探讨南召盆地晚三叠世泥岩沉积环境，通过对南召盆地上三叠统太山庙组泥岩地球化学元素的分析，研究其古沉积环境。分析结果表明：南召盆地上三叠统太山庙组泥岩的V/（V+Ni）平均值为0.80，指示晚三叠世，南召盆地水体为分层不强的厌氧环境。泥岩Ceanom在平均值为-0.05，指示晚三叠世，南召盆地为Ce富集的缺氧环境。Sr/Ba比值在其均值为0.26，表示淡水沉积环境，所以，南召盆地晚三叠世泥岩沉积总体为淡水沉积环境。
关键词：南召盆地;地球化学;上三叠统;沉积环境
1 地质背景
南召盆地地处河南省西南部的南召县境内，南召盆地位于北秦岭造山带内部，栾川固始大断裂带的南侧，是在变质基底上形成的箕状断陷盆地。[1]构造位置上跨越华北板块南缘和秦岭造山带北部，由华北板块与扬子板块于中三叠世末发生碰撞拼合而成，其形成主要受秦岭造山带逆冲推覆作用的影响。[2]
2 样品采集与测试分析
在南召盆地采得上三叠统太山庙组泥岩样品共5个。样品的检测主量元素由X射线荧光光谱仪检测，稀土微量元素由电感耦合等离子体质谱仪检测，获得数据见下表。
注：Ceanom指数的计算公式为：
Ceanom=lg[3CeN/（2LaN+NdN）]
N：一个给出样品的北美页岩标准化值。
Ceanom：反应古水介质氧化还原条件的重要参数之一。
3 氧化还原环境
3.1 V/（V+Ni）与氧化还原环境
学者研究认为，V与Ni属铁族元素，当它们的氧化度发生变化时，它们的离子价态也随之变化，表现为被粘土和胶体质点吸附沉淀。认为元素V/（V+Ni）可作为一种地球化学指标。当V/（V+Ni）的比值大于0.84时，表示厌氧环境，水体分层强，且出现H2S气体;当V/（V+Ni）的比值在0.6～0.84之间时，表示厌氧环境，水体分层程度不强;当V/（V+Ni）的比值在0.4～0.6之间时，表示贫氧环境，水体分层程度弱;当V/（V+Ni）的比值小于0.46，表示富氧沉积环境。[3]从表1中发现V/（V+Ni）值在0.74～0.88之间，平均值为0.80，指示晚三叠世时期，南召盆地水体表现为分层性不强的厌氧环境。
3.2 Ceanom与氧化还原环境
V/（V+Ni）是判别古沉积氧化条件的一种方法，此外，Elderfield等[4]提出用Ceanom来表示Ce异常，用来指示古沉积氧化还原环境。当以北美页岩为作为标准时，当Ceanom>-0.10时，指示Ce富集，为缺氧条件;当Ceanom<-0.10时，指示Ce亏损，为氧化条件。从表1中，看出南召盆地晚三叠世泥岩Ceanom在-0.04～-0.06之间，平均值为-0.05，则指示了南召盆地晚三叠世时期Ce富集的缺氧环境，这与用V/（V+Ni）判别的古氧化还原条件相对应。
4 沉积环境古盐度分析
4.1 古盐度分析方法
元素Sr/Ba值是指示海相与陆相沉积环境的一个重要指标，研究表明，在河水中，Sr元素的含量为7×10-8 ug/g，而到了海水中，其含量增加为7.6×10-8ug/g，相反，Ba元素在河水中含量为2×10-8ug/g，在海水中减小为1.4×10-8ug/g。[5]所以研究认为，当Sr/Ba的比值在0～0.6之间时，指示沉积环境为淡水沉积环境;当Sr/Ba比值在0.6～1之间时，为半咸水沉积环境;当Sr/Ba比值大于1.0时，为咸水沉积环境。[6]所以，可以用Sr/Ba比值指示沉积环境的盐度，比值越大，表示沉积环境的古盐度越高。
4.2 Sr/Ba比值与古盐度分析
从左表中可以看出，Sr/Ba比值在晚三叠世太山庙组为0.20～0.36，其均值为0.26，一般认为，Sr/Ba的比值在0～0.6之间时，表示淡水沉积环境，所以，南召盆地晚三叠世泥岩沉积总体为淡水沉积环境。
5 结论
（1）南召盆地上三叠统太山庙组泥岩V/（V+Ni）的均值为0.80，指示南召盆地水体表现为分层性不强的厌氧环境。
（2）南召盆地上三叠统太山庙组泥岩Ceanom在-0.04～-0.06之间，平均值为-0.05，则指示了南召盆地晚三叠世时期Ce富集的缺氧环境，这与用V/（V+Ni）判别的古氧化还原条件相对应。
（3）通过Sr/Ba比值与古盐度分析，南召盆地上三叠系统太山庙组 Sr/Ba比值的均值为0.26，表示沉积环境为淡水沉积环境。
参考文献：
[1]杨文涛，王敏，杜远生.中生代济源盆地沉积充填特征及其对秦岭、太行山隆升作用的响应[J].地质论评，2014，60（02）：260-274.
[2]刘少峰，张国伟.东秦岭-大别山及邻区盆-山系统演化与动力学[J].地质通报，2008，27（12）：1943-1960.
[3]刘刚，周东升.微量元素分析在判别沉积环境中的应用——以江汉盆地潜江组为例[J].石油实验地质，2007（03）：307-310+314.
[4]Elderfield H，Greaves M J.The rare earth elements in seawater[J].Nature，1982，296：214-219.
[5]Nelson.B.，Sedimentary phosphate method for estimating my，Vol.158，No，3803，1967.
[6]王益友，郭文瑩，张国栋.几种地球化学标志在金湖凹陷阜宁群沉积环境中的应用[J].同济大学学报，1979（02）：51-60.
作者简介：孙永永（1995-），男，河南商丘人，硕士研究生，研究方向为油藏地球物理。
关键词：南召盆地;地球化学;上三叠统;沉积环境
1 地质背景
南召盆地地处河南省西南部的南召县境内，南召盆地位于北秦岭造山带内部，栾川固始大断裂带的南侧，是在变质基底上形成的箕状断陷盆地。[1]构造位置上跨越华北板块南缘和秦岭造山带北部，由华北板块与扬子板块于中三叠世末发生碰撞拼合而成，其形成主要受秦岭造山带逆冲推覆作用的影响。[2]
2 样品采集与测试分析
在南召盆地采得上三叠统太山庙组泥岩样品共5个。样品的检测主量元素由X射线荧光光谱仪检测，稀土微量元素由电感耦合等离子体质谱仪检测，获得数据见下表。
注：Ceanom指数的计算公式为：
Ceanom=lg[3CeN/（2LaN+NdN）]
N：一个给出样品的北美页岩标准化值。
Ceanom：反应古水介质氧化还原条件的重要参数之一。
3 氧化还原环境
3.1 V/（V+Ni）与氧化还原环境
学者研究认为，V与Ni属铁族元素，当它们的氧化度发生变化时，它们的离子价态也随之变化，表现为被粘土和胶体质点吸附沉淀。认为元素V/（V+Ni）可作为一种地球化学指标。当V/（V+Ni）的比值大于0.84时，表示厌氧环境，水体分层强，且出现H2S气体;当V/（V+Ni）的比值在0.6～0.84之间时，表示厌氧环境，水体分层程度不强;当V/（V+Ni）的比值在0.4～0.6之间时，表示贫氧环境，水体分层程度弱;当V/（V+Ni）的比值小于0.46，表示富氧沉积环境。[3]从表1中发现V/（V+Ni）值在0.74～0.88之间，平均值为0.80，指示晚三叠世时期，南召盆地水体表现为分层性不强的厌氧环境。
3.2 Ceanom与氧化还原环境
V/（V+Ni）是判别古沉积氧化条件的一种方法，此外，Elderfield等[4]提出用Ceanom来表示Ce异常，用来指示古沉积氧化还原环境。当以北美页岩为作为标准时，当Ceanom>-0.10时，指示Ce富集，为缺氧条件;当Ceanom<-0.10时，指示Ce亏损，为氧化条件。从表1中，看出南召盆地晚三叠世泥岩Ceanom在-0.04～-0.06之间，平均值为-0.05，则指示了南召盆地晚三叠世时期Ce富集的缺氧环境，这与用V/（V+Ni）判别的古氧化还原条件相对应。
4 沉积环境古盐度分析
4.1 古盐度分析方法
元素Sr/Ba值是指示海相与陆相沉积环境的一个重要指标，研究表明，在河水中，Sr元素的含量为7×10-8 ug/g，而到了海水中，其含量增加为7.6×10-8ug/g，相反，Ba元素在河水中含量为2×10-8ug/g，在海水中减小为1.4×10-8ug/g。[5]所以研究认为，当Sr/Ba的比值在0～0.6之间时，指示沉积环境为淡水沉积环境;当Sr/Ba比值在0.6～1之间时，为半咸水沉积环境;当Sr/Ba比值大于1.0时，为咸水沉积环境。[6]所以，可以用Sr/Ba比值指示沉积环境的盐度，比值越大，表示沉积环境的古盐度越高。
4.2 Sr/Ba比值与古盐度分析
从左表中可以看出，Sr/Ba比值在晚三叠世太山庙组为0.20～0.36，其均值为0.26，一般认为，Sr/Ba的比值在0～0.6之间时，表示淡水沉积环境，所以，南召盆地晚三叠世泥岩沉积总体为淡水沉积环境。
5 结论
（1）南召盆地上三叠统太山庙组泥岩V/（V+Ni）的均值为0.80，指示南召盆地水体表现为分层性不强的厌氧环境。
（2）南召盆地上三叠统太山庙组泥岩Ceanom在-0.04～-0.06之间，平均值为-0.05，则指示了南召盆地晚三叠世时期Ce富集的缺氧环境，这与用V/（V+Ni）判别的古氧化还原条件相对应。
（3）通过Sr/Ba比值与古盐度分析，南召盆地上三叠系统太山庙组 Sr/Ba比值的均值为0.26，表示沉积环境为淡水沉积环境。
参考文献：
[1]杨文涛，王敏，杜远生.中生代济源盆地沉积充填特征及其对秦岭、太行山隆升作用的响应[J].地质论评，2014，60（02）：260-274.
[2]刘少峰，张国伟.东秦岭-大别山及邻区盆-山系统演化与动力学[J].地质通报，2008，27（12）：1943-1960.
[3]刘刚，周东升.微量元素分析在判别沉积环境中的应用——以江汉盆地潜江组为例[J].石油实验地质，2007（03）：307-310+314.
[4]Elderfield H，Greaves M J.The rare earth elements in seawater[J].Nature，1982，296：214-219.
[5]Nelson.B.，Sedimentary phosphate method for estimating my，Vol.158，No，3803，1967.
[6]王益友，郭文瑩，张国栋.几种地球化学标志在金湖凹陷阜宁群沉积环境中的应用[J].同济大学学报，1979（02）：51-60.
作者简介：孙永永（1995-），男，河南商丘人，硕士研究生，研究方向为油藏地球物理。