琼东南盆地深水区钻井岩屑稀土元素地球化学特征及其对沉积物源和环境的指示
发布时间：2021-09-30 20:53
对琼东南盆地深水区YL19A钻井岩屑样品进行了稀土元素（REE）地球化学特征分析,旨在研究琼东南盆地深水区的沉积物源及古环境变化。钻井岩屑样品的球粒陨石标准化REE配分模式总体呈轻稀土（LREE）富集、重稀土（HREE）亏损的右倾式,但在各时代地层之间表现出一定的差异。崖城组和陵水组岩屑呈明显的Eu正异常,而梅山组、三亚组和黄流组岩屑呈Eu的弱负异常,指示了沉积环境和沉积物源上的变化。在早渐新世时期,研究区物源以来自周边凸起的火山碎屑和陆源碎屑为主,沉积环境为海陆过渡相;自渐新世晚期开始,随着琼东南盆地全区发生海侵,研究区水深逐渐加大,沉积环境由海陆过渡相变为浅海相,物源变为远源陆源物质,并具有红河与海南岛多物源混合的特征,红河沉积物对物源的贡献相对较大,基性火山物质对物源的贡献减弱。YL19A钻井岩屑的REE地球化学特征在距今30、28.5、25.5和23.8Ma等地层界面处均发生明显的突变,对区域性构造运动事件有明显的响应。
【文章来源】：海洋科学. 2018,42(04)北大核心CSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
琼东南盆地构造单元划分及深水钻井位置图
MarineSciences/Vol.42,No.4/201891图2YL19A钻井岩性柱状图(修改自中海油湛江分公司资料)Fig.2CoreprofileofWellYL19A(modifiedfromthefoundationdrawingprovidedbyZhanjiangBranchofCNOOC)上渐新统陵水组(3322~4027.6m):陵水组均为浅灰色-中灰色泥岩,质均,含钙,见灰岩碎片,易碎。下渐新统崖城组(4027.6~5237m):崖城组一段为中灰色泥岩、粉砂岩、松散石英砂岩与透镜状灰岩互层。二段为灰色泥岩、黄灰色泥岩与灰白色砂岩互层。砂岩主要为细砂岩,少量粉砂岩,含砾石,石英含量高,分选较差,次棱状-次圆状。泥岩坚硬易碎,见高岭土化。三段为灰白色细砂岩与灰色泥岩及泥灰岩互层。本文根据地层特征采用非等间距取样,自钻井2630m处开始取样,在钻井2630~4070m层段,每隔10m采取一个样品。由于北礁凹陷崖城组发育海陆过渡相煤系烃源岩,为油气勘探目标层,故在钻井4080~5237m层段加密取样,除个别层段外,每隔3m采取一个样品。全井岩心共采取岩屑样品411个。根据对钻井岩屑样品的观察,挑选了128个具代表性的样品进行REE地球化学分析。样品的前期处理和上机测试工作均在中国海洋大学“海底科学与探测技术教育部重点实验室”完成。主要流程如下:将经过洗油处理(洗油处理流程见文献[19])的岩屑样品放于60℃烘箱内,恒温烘干12h。将烘干后的样品用玛瑙研钵研磨至200目以下,烘干后保存于干燥器中。精确称取40mg样品放于消解罐中,并在消解罐中加入1.5mLHF和0.5mLHNO3,将处理好的样品放于180℃电热板上恒温加热12h,直至样品完全消解,后敞开消解罐蒸酸至近干。在蒸干后的样品中加入1mLHNO3和1mLH2O密闭回溶12h至样品完全溶解,待所有样品完全冷却之后用高纯H2O定容至80g,在电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS,DR
92海洋科学/2018年/第42卷/第4期期间,m(∑REE)、m(∑LREE)和m(∑HREE)出现较大波动,m(∑REE)最大值与最小值分别为232.57μg/g和158.72μg/g,如此剧烈的波动应为大规模构造运动所导致的物源与沉积环境变化所致。图3YL19A钻井岩屑中REE含量随井深的变化Fig.3ThevariationsofREEwithdepthinWellYL19Asediments(3)三亚组至黄流组,m(∑REE)与m(∑LREE)变化相对较弱,虽然在梅山组有小幅度下降,但总体上含量较高,平均值分别为212.99μg/g和193.08μg/g,反映出较为稳定的沉积环境。在井深2805m处,m(∑REE)、m(∑LREE)和m(∑HREE)骤减,最小值分别为178.46、162.68和15.78μg/g,这应是南海新构造期以来构造活动的反映。3.2成岩作用和粒度效应对稀土元素含量的影响已有研究表明,成岩作用可以改变Ce的异常值,使其与δEu和m(∑REE)具有较好的相关性[20]。YL19A钻井中δCe-δEu和δCe-m(∑REE)的相关性均很差,相关系数分别为0.058和0.074,说明钻井岩屑REE含量及组成受成岩作用影响较校沉积物的粒度通常对其化学组成具有一定的控制作用[21]。YL19A钻井沉积物粒度总体较细,主要由粉砂和黏土组成(图4)。沉积物粒度与m(∑REE)含量的相关性较差:m(∑REE)与黏土组分相关系数为–0.103,与粉砂组分相关系数为0.103,与平均粒径和中值粒径的相关系数分别为0.069和0.036。这表明粒度对YL19A钻井岩屑REE组成影响十分有限。以上特征表明,钻井岩屑REE含量及组成受成岩作用和粒度效应影响较小,主要受物源控制,可以很好的反映物源区的REE地球化学特征。3.3标准化REE配分模式及其物源指示已有研究表明,源于上地壳的沉积物的球粒陨石标准化REE配分模式为轻稀土富集、重稀土相对平坦、Eu呈负异常等特征,
【参考文献】：
期刊论文
[1]琼东南盆地上新世中央峡谷物源分析及其意义[J]. 李冬,徐强,王永凤. 沉积学报. 2015(04)
[2]南海北部新生代盆地群构造特征及其成因[J]. 程世秀,李三忠,索艳慧,刘鑫,余珊,戴黎明,马云,赵淑娟,王霄飞,安慧婷,熊莉娟,薛友辰. 海洋地质与第四纪地质. 2012(06)
[3]南海北部深水区沉积物稀土元素特征及其物源指示意义[J]. 吴梦霜,邵磊,庞雄,乔培军,向绪洪,赵梦. 沉积学报. 2012(04)
[4]南海北部陆坡高速堆积体沉积物稀土元素特征及其物源意义[J]. 杨文光,谢昕,郑洪波,朱利东. 矿物岩石. 2012(01)
[5]琼东南盆地深水区结构构造特征与油气勘探潜力[J]. 雷超,任建业,李绪深,童传新,尹新义,闵慧. 石油勘探与开发. 2011(05)
[6]琼东南盆地中央峡谷早上新世沉积物稀土元素特征及物源分析[J]. 王永凤,王英民,李冬,徐强. 石油天然气学报. 2011(06)
[7]南海北部陆坡深水区构造演化及其特征[J]. 张功成. 石油学报. 2010(04)
[8]琼东南盆地沉积环境及物源演变特征[J]. 邵磊,李昂,吴国瑄,李前裕,刘传联,乔培军. 石油学报. 2010(04)
[9]南海北部深水区地热特征及其成因[J]. 米立军,袁玉松,张功成,胡圣标,何丽娟,杨树春. 石油学报. 2009(01)
[10]琼东南盆地新生代沉降特征[J]. 张云帆,孙珍,郭兴伟,周蒂,姜建群,樊浩. 热带海洋学报. 2008(05)
硕士论文
[1]琼东南盆地深水区渐新世以来沉积古环境及物源分析[D]. 李娜.中国海洋大学 2013
[2]琼东南盆地油气目标地层沉积物源分析[D]. 陈奎.中国海洋大学 2012
本文编号：3416619
【文章来源】：海洋科学. 2018,42(04)北大核心CSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
琼东南盆地构造单元划分及深水钻井位置图
MarineSciences/Vol.42,No.4/201891图2YL19A钻井岩性柱状图(修改自中海油湛江分公司资料)Fig.2CoreprofileofWellYL19A(modifiedfromthefoundationdrawingprovidedbyZhanjiangBranchofCNOOC)上渐新统陵水组(3322~4027.6m):陵水组均为浅灰色-中灰色泥岩,质均,含钙,见灰岩碎片,易碎。下渐新统崖城组(4027.6~5237m):崖城组一段为中灰色泥岩、粉砂岩、松散石英砂岩与透镜状灰岩互层。二段为灰色泥岩、黄灰色泥岩与灰白色砂岩互层。砂岩主要为细砂岩,少量粉砂岩,含砾石,石英含量高,分选较差,次棱状-次圆状。泥岩坚硬易碎,见高岭土化。三段为灰白色细砂岩与灰色泥岩及泥灰岩互层。本文根据地层特征采用非等间距取样,自钻井2630m处开始取样,在钻井2630~4070m层段,每隔10m采取一个样品。由于北礁凹陷崖城组发育海陆过渡相煤系烃源岩,为油气勘探目标层,故在钻井4080~5237m层段加密取样,除个别层段外,每隔3m采取一个样品。全井岩心共采取岩屑样品411个。根据对钻井岩屑样品的观察,挑选了128个具代表性的样品进行REE地球化学分析。样品的前期处理和上机测试工作均在中国海洋大学“海底科学与探测技术教育部重点实验室”完成。主要流程如下:将经过洗油处理(洗油处理流程见文献[19])的岩屑样品放于60℃烘箱内,恒温烘干12h。将烘干后的样品用玛瑙研钵研磨至200目以下,烘干后保存于干燥器中。精确称取40mg样品放于消解罐中,并在消解罐中加入1.5mLHF和0.5mLHNO3,将处理好的样品放于180℃电热板上恒温加热12h,直至样品完全消解,后敞开消解罐蒸酸至近干。在蒸干后的样品中加入1mLHNO3和1mLH2O密闭回溶12h至样品完全溶解,待所有样品完全冷却之后用高纯H2O定容至80g,在电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS,DR
92海洋科学/2018年/第42卷/第4期期间,m(∑REE)、m(∑LREE)和m(∑HREE)出现较大波动,m(∑REE)最大值与最小值分别为232.57μg/g和158.72μg/g,如此剧烈的波动应为大规模构造运动所导致的物源与沉积环境变化所致。图3YL19A钻井岩屑中REE含量随井深的变化Fig.3ThevariationsofREEwithdepthinWellYL19Asediments(3)三亚组至黄流组,m(∑REE)与m(∑LREE)变化相对较弱,虽然在梅山组有小幅度下降,但总体上含量较高,平均值分别为212.99μg/g和193.08μg/g,反映出较为稳定的沉积环境。在井深2805m处,m(∑REE)、m(∑LREE)和m(∑HREE)骤减,最小值分别为178.46、162.68和15.78μg/g,这应是南海新构造期以来构造活动的反映。3.2成岩作用和粒度效应对稀土元素含量的影响已有研究表明,成岩作用可以改变Ce的异常值,使其与δEu和m(∑REE)具有较好的相关性[20]。YL19A钻井中δCe-δEu和δCe-m(∑REE)的相关性均很差,相关系数分别为0.058和0.074,说明钻井岩屑REE含量及组成受成岩作用影响较校沉积物的粒度通常对其化学组成具有一定的控制作用[21]。YL19A钻井沉积物粒度总体较细,主要由粉砂和黏土组成(图4)。沉积物粒度与m(∑REE)含量的相关性较差:m(∑REE)与黏土组分相关系数为–0.103,与粉砂组分相关系数为0.103,与平均粒径和中值粒径的相关系数分别为0.069和0.036。这表明粒度对YL19A钻井岩屑REE组成影响十分有限。以上特征表明,钻井岩屑REE含量及组成受成岩作用和粒度效应影响较小,主要受物源控制,可以很好的反映物源区的REE地球化学特征。3.3标准化REE配分模式及其物源指示已有研究表明,源于上地壳的沉积物的球粒陨石标准化REE配分模式为轻稀土富集、重稀土相对平坦、Eu呈负异常等特征,
【参考文献】：
期刊论文
[1]琼东南盆地上新世中央峡谷物源分析及其意义[J]. 李冬,徐强,王永凤. 沉积学报. 2015(04)
[2]南海北部新生代盆地群构造特征及其成因[J]. 程世秀,李三忠,索艳慧,刘鑫,余珊,戴黎明,马云,赵淑娟,王霄飞,安慧婷,熊莉娟,薛友辰. 海洋地质与第四纪地质. 2012(06)
[3]南海北部深水区沉积物稀土元素特征及其物源指示意义[J]. 吴梦霜,邵磊,庞雄,乔培军,向绪洪,赵梦. 沉积学报. 2012(04)
[4]南海北部陆坡高速堆积体沉积物稀土元素特征及其物源意义[J]. 杨文光,谢昕,郑洪波,朱利东. 矿物岩石. 2012(01)
[5]琼东南盆地深水区结构构造特征与油气勘探潜力[J]. 雷超,任建业,李绪深,童传新,尹新义,闵慧. 石油勘探与开发. 2011(05)
[6]琼东南盆地中央峡谷早上新世沉积物稀土元素特征及物源分析[J]. 王永凤,王英民,李冬,徐强. 石油天然气学报. 2011(06)
[7]南海北部陆坡深水区构造演化及其特征[J]. 张功成. 石油学报. 2010(04)
[8]琼东南盆地沉积环境及物源演变特征[J]. 邵磊,李昂,吴国瑄,李前裕,刘传联,乔培军. 石油学报. 2010(04)
[9]南海北部深水区地热特征及其成因[J]. 米立军,袁玉松,张功成,胡圣标,何丽娟,杨树春. 石油学报. 2009(01)
[10]琼东南盆地新生代沉降特征[J]. 张云帆,孙珍,郭兴伟,周蒂,姜建群,樊浩. 热带海洋学报. 2008(05)
硕士论文
[1]琼东南盆地深水区渐新世以来沉积古环境及物源分析[D]. 李娜.中国海洋大学 2013
[2]琼东南盆地油气目标地层沉积物源分析[D]. 陈奎.中国海洋大学 2012
本文编号：3416619
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