基于NanoSIMS的早古生代海相页岩中黄铁矿的硫同位素研究及其对沉积环境的指示意义

发布时间：2023-03-12 02:01

　　沉积岩中的黄铁矿作为指示沉积环境演化的重要矿物,在中国南方页岩气储层的龙马溪组和牛蹄塘组地层中被大量地报道。为了系统地探究龙马溪组和牛蹄塘组页岩的古沉积环境差别,从威201井中取出6块样品(其中3块为龙马溪组,另3块为牛蹄塘组)开展研究。本研究采用纳米离子探针技术(NanoSIMS)开展原位硫同位素分析,同时采用稳定同位素比例质谱仪开展与NanoSIMS的对比实验;通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)观察黄铁矿的形貌特征;使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析微量元素;通过X射线粉晶衍射(XRD)和总有机碳含量(TOC)测定来分析矿物组分。实验结果显示:NanoSIMS在分辨率上的优势,使它可以在亚微米尺度通过区分黄铁矿形貌,从而对指定黄铁矿种类进行准确测试;NanoSIMS测定出的草莓状黄铁矿的原位硫同位素比值特征显示,草莓状黄铁矿的形成过程存在从中心到外围生长的特征;草莓状黄铁矿的粒径分布特征和全岩微量原色特征联合指示,就底部水体的氧化还原环境而言,牛蹄塘组比龙马溪组的还原性更强;草莓状黄铁矿的硫同位素分馏特征与同时期的海水硫同位素值的比对显示,牛蹄塘组和龙马溪组均处于...

【文章页数】：47 页

【学位级别】：硕士

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摘要
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1 引言
    1.1 选题背景与项目依托
    1.2 研究现状及主要存在的问题
        1.2.1 页岩中黄铁矿的成因
        1.2.2 草莓状黄铁矿对沉积环境的指示作用
        1.2.3 黄铁矿中硫同位素测定的技术方法
    1.3 研究方法与研究内容
    1.4 主要工作量
2 区域地质背景
    2.1 研究区地理位置
    2.2 研究区构造演化史
    2.3 研究区地层发育情况
    2.4 样品采集
3 实验测试及结果分析
    3.1 X射线粉晶衍射实验
    3.2 总有机碳含量测定
    3.3 全岩微量元素测定
    3.4 多尺度观察
        3.4.1 岩心柱观察
        3.4.2 光学显微镜观察
        3.4.3 场发射扫描电子显微镜观察
        3.4.4 草莓状黄铁矿粒径统计
    3.5 全岩硫同位素测试
    3.6 纳米离子探针测试
4 NanoSIMS与全岩同位素测试的技术对比
    4.1 实验过程对比分析
    4.2 测试结果对比分析
5 页岩黄铁矿的成因机制
    5.1 自形黄铁矿成因机制
    5.2 草莓状黄铁矿成因机制
        5.2.1 草莓状黄铁矿的有机成因
        5.2.2 草莓状黄铁矿的无机成因
        5.2.3 基于硫同位素的草莓状黄铁矿形成过程特征
6 沉积环境
    6.1 氧化还原条件
        6.1.2 草莓状黄铁矿的指示作用
        6.1.3 全岩微量元素的指示作用
    6.2 开放/封闭体系
7 结论
致谢
参考文献
附录



本文编号：3760708