中国南海西沙碳酸盐岩台地形成过程及控制因素:来自西科1井的地球化学证据
发布时间：2021-07-15 18:38
通过对南海西沙石岛已完钻的科学探井——西科1井进行岩性组合特征、元素地球化学、TEX86等多种指标分析,尝试恢复了西沙地区中新世以来海平面变化,讨论了碳酸盐岩台地形成发育的控制因素。发现受控于南海区域性构造事件及全球海平面变化的双重影响,西沙地区海平面呈现早中新世高—中中新世低—晚中新世到上新世高—第四纪低的变化趋势,海水温度从早中新世到上新世呈整体下降趋势。岩性组合特征揭示,西沙地区碳酸盐岩台地在早中新世开始发育,到中中新世逐渐繁盛,在中中新世末达到顶峰,形成了包含潟湖相在内的大型礁盘;在晚中新世—上新世由于海平面快速上升以及海水温度下降而逐渐衰退淹没,到第四纪进一步持续萎缩。研究发现,西沙地区在早中新世和晚中新世—上新世,出现2次较强的白云岩化作用,与海平面下降造成碳酸盐岩台地暴露剥蚀直接相关。西科1井揭示的碳酸盐岩台地的发育演化过程是南海新生代碳酸盐岩台地繁荣与消亡的代表,是南海新生代构造演化与全球气候变迁相互作用的综合结果。
【文章来源】：古地理学报. 2020,22(06)北大核心CSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
南海西沙西科1井位置及地层岩性综合柱状(地层划分与年代数据引自Shao et al.,2017b)
反映南海西沙西科1井海平面变化的元素地球化学指标(P2O5、Na2O/K2O、Al/Sr、Ti/Sr、Zr×1000/Sr及Th/U)随深度的变化
西沙碳酸盐岩台地常量元素以Ca和Mg为主，二者氧化物含量占总量的46%～60.9%。Mg O含量和Ca O含量呈完全镜像的负相关关系(图2)，在290～310im与380～577im层段，Mg O含量在10%～20%之间，为强白云岩化层段，与王振峰等(2015a)、翟世奎等(2015)利用XRD方法研究西科1井白云岩富集层段完全吻合。Mg O、Ca O、P2O5含量和Na2O/K2O值除在接近地表及底部基底层段有异常值外，井深30～1175im包含4个规律性变化层段(图2，图3)。具体表现为:1175～1032im (下中新统)，P2O5含量、Na2O/K2O值逐渐增高，Mg O含量则处于全井段中的高值范围，相反Ca O含量一直保持在30%～35%低值区间;在1032～577im (中中新统)，P2O5、Mg O含量及Na2O/K2O值逐渐降低，有些含量甚至为0,Ca O含量则逐渐上升，达到50%～60%,Mg O含量除了在770～800im、620～650im出现2段高值外，在其他层段中基本都保持低值，与Ca O含量变化刚好相反;在577～216im (上中新统—上新统)，Mg O含量、Na2O/K2O值以及P2O5含量又升高变大，而Ca O含量则保持在低位;216im以上(第四系)，P2O5、Mg O和Na2O/K2O值再次降低，Ca O含量保持在50%～60%之间的高值，在接近地表附近，P2O5含量突然增高，Na2O/K2O值震荡幅度较大，可能与地表生物后期污染有关。图3 反映南海西沙西科1井海平面变化的元素地球化学指标(P2O5、Na2O/K2O、Al/Sr、Ti/Sr、Zr×1000/Sr及Th/U)随深度的变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]南海半封闭边缘海碳酸盐台地兴衰史[J]. 吴时国,朱伟林,马永生. 海洋地质与第四纪地质. 2018(06)
[2]南海西沙隆起基底成因新认识[J]. 朱伟林,解习农,王振峰,张道军,张成立,曹立成,邵磊. 中国科学:地球科学. 2017(12)
[3]西沙地区碳酸盐台地发育过程与海平面变化:基于西科1井BIT指标分析数据[J]. 王振峰,崔宇驰,邵磊,张道军,董茜茜,刘新宇,张传伦,尤丽,肖安涛. 地球科学(中国地质大学学报). 2015(05)
[4]西沙石岛生物礁的矿物组成及其环境指示意义[J]. 翟世奎,米立军,沈星,刘新宇,修淳,孙志鹏,曹佳琪. 地球科学(中国地质大学学报). 2015(04)
[5]西沙群岛西科1井中新统-上新统白云岩微观特征及成因[J]. 王振峰,时志强,张道军,黄可可,尤丽,段雄,李胜勇. 地球科学(中国地质大学学报). 2015(04)
[6]南沙海区万安盆地中新世碳酸盐台地的地震响应与沉积特征[J]. 吕彩丽,姚永坚,吴时国,姚根顺. 地球科学(中国地质大学学报). 2011(05)
[7]南海北部深水区中新世生物礁发育特征[J]. 吴时国,袁圣强,董冬冬,米立军,张功成. 海洋与湖沼. 2009(02)
[8]西沙群岛新近纪白云岩形成条件的探讨:C、O同位素和流体包裹体证据[J]. 魏喜,祝永军,许红,赵国春,李玉喜. 岩石学报. 2006(09)
[9]西沙永兴岛珊瑚礁与礁坪生物生态学研究[J]. 李颖虹,黄小平,岳维忠,林燕棠,邹仁林,黄晖. 海洋与湖沼. 2004(02)
[10]南海北部莺歌海—琼东南盆地晚第三纪层序地层与海平面变化[J]. 郝诒纯,陈平富,万晓樵,董军社. 现代地质. 2000(03)
本文编号：3286250
【文章来源】：古地理学报. 2020,22(06)北大核心CSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
南海西沙西科1井位置及地层岩性综合柱状(地层划分与年代数据引自Shao et al.,2017b)
反映南海西沙西科1井海平面变化的元素地球化学指标(P2O5、Na2O/K2O、Al/Sr、Ti/Sr、Zr×1000/Sr及Th/U)随深度的变化
西沙碳酸盐岩台地常量元素以Ca和Mg为主，二者氧化物含量占总量的46%～60.9%。Mg O含量和Ca O含量呈完全镜像的负相关关系(图2)，在290～310im与380～577im层段，Mg O含量在10%～20%之间，为强白云岩化层段，与王振峰等(2015a)、翟世奎等(2015)利用XRD方法研究西科1井白云岩富集层段完全吻合。Mg O、Ca O、P2O5含量和Na2O/K2O值除在接近地表及底部基底层段有异常值外，井深30～1175im包含4个规律性变化层段(图2，图3)。具体表现为:1175～1032im (下中新统)，P2O5含量、Na2O/K2O值逐渐增高，Mg O含量则处于全井段中的高值范围，相反Ca O含量一直保持在30%～35%低值区间;在1032～577im (中中新统)，P2O5、Mg O含量及Na2O/K2O值逐渐降低，有些含量甚至为0,Ca O含量则逐渐上升，达到50%～60%,Mg O含量除了在770～800im、620～650im出现2段高值外，在其他层段中基本都保持低值，与Ca O含量变化刚好相反;在577～216im (上中新统—上新统)，Mg O含量、Na2O/K2O值以及P2O5含量又升高变大，而Ca O含量则保持在低位;216im以上(第四系)，P2O5、Mg O和Na2O/K2O值再次降低，Ca O含量保持在50%～60%之间的高值，在接近地表附近，P2O5含量突然增高，Na2O/K2O值震荡幅度较大，可能与地表生物后期污染有关。图3 反映南海西沙西科1井海平面变化的元素地球化学指标(P2O5、Na2O/K2O、Al/Sr、Ti/Sr、Zr×1000/Sr及Th/U)随深度的变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]南海半封闭边缘海碳酸盐台地兴衰史[J]. 吴时国,朱伟林,马永生. 海洋地质与第四纪地质. 2018(06)
[2]南海西沙隆起基底成因新认识[J]. 朱伟林,解习农,王振峰,张道军,张成立,曹立成,邵磊. 中国科学:地球科学. 2017(12)
[3]西沙地区碳酸盐台地发育过程与海平面变化:基于西科1井BIT指标分析数据[J]. 王振峰,崔宇驰,邵磊,张道军,董茜茜,刘新宇,张传伦,尤丽,肖安涛. 地球科学(中国地质大学学报). 2015(05)
[4]西沙石岛生物礁的矿物组成及其环境指示意义[J]. 翟世奎,米立军,沈星,刘新宇,修淳,孙志鹏,曹佳琪. 地球科学(中国地质大学学报). 2015(04)
[5]西沙群岛西科1井中新统-上新统白云岩微观特征及成因[J]. 王振峰,时志强,张道军,黄可可,尤丽,段雄,李胜勇. 地球科学(中国地质大学学报). 2015(04)
[6]南沙海区万安盆地中新世碳酸盐台地的地震响应与沉积特征[J]. 吕彩丽,姚永坚,吴时国,姚根顺. 地球科学(中国地质大学学报). 2011(05)
[7]南海北部深水区中新世生物礁发育特征[J]. 吴时国,袁圣强,董冬冬,米立军,张功成. 海洋与湖沼. 2009(02)
[8]西沙群岛新近纪白云岩形成条件的探讨:C、O同位素和流体包裹体证据[J]. 魏喜,祝永军,许红,赵国春,李玉喜. 岩石学报. 2006(09)
[9]西沙永兴岛珊瑚礁与礁坪生物生态学研究[J]. 李颖虹,黄小平,岳维忠,林燕棠,邹仁林,黄晖. 海洋与湖沼. 2004(02)
[10]南海北部莺歌海—琼东南盆地晚第三纪层序地层与海平面变化[J]. 郝诒纯,陈平富,万晓樵,董军社. 现代地质. 2000(03)
本文编号：3286250
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3286250.html
