中扬子地区寒武系纽芬兰统—第二统黑色岩系地球化学特征及其环境意义

发布时间：2017-09-03 02:10

  本文关键词：中扬子地区寒武系纽芬兰统—第二统黑色岩系地球化学特征及其环境意义

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【摘要】：中扬子地区寒武纪早期黑色页岩是探索该时期中扬子地区黑色页岩形成机理和海洋环境的良好素材。本文通过对中扬子地区纽芬兰统—第二统三个不同沉积环境黑色页岩的沉积学及稀土元素、微量元素地球化学特征研究,探讨了该时期古海洋体系环境的划分、三级海平面变化、古海洋生产力的评估、富有机质黑色页岩形成的主控机制,取得了以下主要认识和结论:(1)岩石样品稀土元素总量较低,均明显低于PAAS中的含量,在一定程度上受到了碎屑物质的影响。岩家河组硅质岩样品含量更低,表明硅质对稀土元素含量有稀释作用。经PAAS标准化之后,REE+Y配分曲线具有近于水平或略显右倾特征。(2)通过对氧化还原敏感元素富集规律的系统研究,获得了不同古地理部位黑色页岩形成环境的变化特点,发现了沉积水体经历了高度分层缺氧硫化—弱分层贫氧—弱分层缺氧弱硫化—贫氧状态的转变,暗示了古海水物理化学特征的不稳定性。(3)基于U-Mo、Mo-TOC协变模式的研究,结果表明牛蹄塘组、水井沱组、岩家河组各沉积阶段盆地水体的滞留程度不同,其中牛蹄塘组一段和三段,岩家河组一段和二段,水井沱组下部沉积时期水体滞留程度较强。(4)PC/C界线附近岩家河组硅质岩地球化学特征显示本期硅质岩具明显热液成因特征,表明这一时期中扬子地台西缘还未演化为一稳定被动大陆边缘。(5)根据δCe和参证海平面,从台地-斜坡-盆地相依次可识别出4个主要海平面升降旋回。(6)对古海洋生产力指标的研究表明,牛蹄塘组、水井沱组下部沉积时期,海洋处于生产力水平相对较高的状态,而岩家河组及水井沱组上部古海洋生产力较低,并且有机质的富集主要受控于氧化还原条件及三级海平面变化。(7)综合分析认为,控制中扬子地区寒武系纽芬兰统—第二统黑色页岩有机质富集的主控因素为古海洋体系的氧化还原状态及三级海平面变化,当初级生产力达到一定程度后,沉积物中有机质的保存效率变得更高。(8)在全面分析黑色页地球化学特征的基础上,结合前人的研究成果及区域地质构造格局,提出了中扬子地区寒武系纽芬兰统—第二统富有机质黑色页岩“热液活动—海平面变化—构造古地理—有机质形成和埋藏环境”复合成因模式。
【关键词】：寒武系 黑色页岩 地球化学 中扬子地区 成因机制
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P588.2;P618.13
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第一章 引言10-25
• 1.1 选题背景与项目依托10-11
• 1.1.1 选题背景10-11
• 1.1.2 项目依托11
• 1.2 研究现状11-20
• 1.2.1 黑色页岩国内外研究现状11-16
• 1.2.2 黑色页岩形成环境的划分16-18
• 1.2.3 前寒武纪—寒武纪全球古环境18-20
• 1.3 研究目的与研究意义20
• 1.4 研究内容与技术路线20-22
• 1.4.1 研究内容20-21
• 1.4.2 技术路线21-22
• 1.5 材料与方法22-24
• 1.6 完成工作量24-25
• 第二章 区域地质及研究剖面25-40
• 2.1 地层多重划分与对比25-30
• 2.1.1 岩石地层25-28
• 2.1.2 生物地层和年代地层28-30
• 2.2 研究剖面描述30-40
• 2.2.1 湖北宜昌滚石坳岩家河组和水井沱组实测剖面30-36
• 2.2.2 湖南沅陵刀背溪寒武系牛蹄塘组实测剖面36-38
• 2.2.3 湖南沅陵军大坪寒武系牛蹄塘组实测剖面38-40
• 第三章 黑色页岩地球化学特征40-55
• 3.1 宜昌秭归滚石坳剖面寒武系岩家河组和水井沱组42-48
• 3.1.1 稀土元素地球化学特征及地质意义42-43
• 3.1.2 微量元素地球化学特征及地质意义43-48
• 3.2 沅陵军大坪剖面寒武系牛蹄塘组48-51
• 3.2.1 稀土元素地球化学特征及地质意义48-49
• 3.2.2 微量元素地球化学特征及地质意义49-51
• 3.3 沅陵刀背溪剖面寒武系牛蹄塘组51-55
• 3.3.1 稀土元素地球化学特征及地质意义51-52
• 3.3.2 微量元素地球化学特征及地质意义52-55
• 第四章 基于U-Mo协变模式古海洋体系环境分析55-62
• 4.1 古海洋体系氧化还原条件的划分56-60
• 4.2 缺氧古海洋水体滞留程度的评价60-62
• 第五章 富有机质黑色页岩形成机制分析62-73
• 5.1 海平面变化62
• 5.2 古海洋生产力62-67
• 5.3 有机质富集主控机制67-72
• 5.4 黑色页岩的成因模式72-73
• 第六章 结论73-76
• 致谢76-78
• 参考文献78-90
• 附表90-107
• 附录107

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本文编号：782230