银额盆地及邻区二叠系硅质岩岩石学、地球化学特征及沉积环境

史冀忠, 卢进才, 魏建设, 牛亚卓, 姜亭, 韩小锋, 许伟. 银额盆地及邻区二叠系硅质岩岩石学、地球化学特征及沉积环境[J]. 地质通报, 2018, 37(1): 120-131.
引用本文: 史冀忠, 卢进才, 魏建设, 牛亚卓, 姜亭, 韩小锋, 许伟. 银额盆地及邻区二叠系硅质岩岩石学、地球化学特征及沉积环境[J]. 地质通报, 2018, 37(1): 120-131.
SHI Jizhong, LU Jincai, WEI Jianshe, NIU Yazhuo, JIANG Ting, HAN Xiaofeng, XU Wei. Petrology, geochemistry and sedimentary environment of Permian siliceous rocks in Yingen-Ejin basin and its adjacent areas[J]. Geological Bulletin of China, 2018, 37(1): 120-131.
Citation: SHI Jizhong, LU Jincai, WEI Jianshe, NIU Yazhuo, JIANG Ting, HAN Xiaofeng, XU Wei. Petrology, geochemistry and sedimentary environment of Permian siliceous rocks in Yingen-Ejin basin and its adjacent areas[J]. Geological Bulletin of China, 2018, 37(1): 120-131.

银额盆地及邻区二叠系硅质岩岩石学、地球化学特征及沉积环境

  • 基金项目:
    中国地质调查局项目《银额盆地及周缘油气基础地质调查》(编号:DD20160172)、《银额盆地上古生界油气战略选区调查》(编号:DD20160200)和国家自然科学基金项目《北山地区石炭纪和二叠纪古地磁研究及其构造意义》(批准号:41402195)
详细信息
    作者简介: 史冀忠(1983-), 男, 硕士, 高级工程师, 从事油气基础地质调查。E-mail:shijizhong0241@sina.com
  • 中图分类号: P534.46;P588.2

Petrology, geochemistry and sedimentary environment of Permian siliceous rocks in Yingen-Ejin basin and its adjacent areas

  • 通过对研究区二叠系硅质岩岩石学特征、主量及稀土元素地球化学研究,探讨硅质岩的地球化学特征及其沉积环境。结果表明,杭乌拉下二叠统埋汗哈达组硅质岩Al/(Al+Fe+Mn)值介于0.68~0.78之间,平均值为0.73,δCe值为0.89~0.94,平均值为0.90,二断井中二叠统菊石滩组Al/(Al+Fe+Mn)值介于0.50~0.67之间,平均值为0.60,δCe值介于0.85~0.90之间,平均值为0.88,在Al-Fe-Mn三角图上,样品点落入生物成因硅质岩区,指示研究区硅质岩为海水生物沉积成因。杭乌拉下二叠统埋汗哈达组硅质岩Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)值为0.78~0.86,平均值为0.83,MnO/TiO2值为0.04~0.40,平均值为0.16,(La/Ce)N值为1.02~1.15,平均值为1.10,Ceanom值为-0.041~-0.001,平均值为-0.029,二断井中二叠统菊石滩组硅质岩Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)值为0.82~0.91,平均值为0.87,MnO/TiO2值为0.05~0.47,平均值为0.24,(La/Ce)N值为1.00~1.12,平均值为1.06,Ceanom值为-0.058~-0.033,平均值为-0.045。这些地球化学指标指示了研究区硅质岩沉积于大陆边缘缺氧的水体环境中。

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  • 图 1  银额盆地及邻区地质略图(a)和石炭系—二叠系构造单元划分(b)

    Figure 1. 

    图 2  杭乌拉(a)和二断井(b)二叠系实测剖面综合柱状图

    Figure 2. 

    图 图版Ⅰ   

    Figure 图版Ⅰ. 

    图 图版Ⅱ   

    Figure 图版Ⅱ. 

    图 3  硅质岩Al-Fe-Mn三角图

    Figure 3. 

    图 4  杭乌拉下二叠统埋汗哈达组(a)和二断井中二叠统菊石滩组(b)硅质岩稀土元素北美页岩标准化配分模式

    Figure 4. 

    图 5  Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)-Fe2O3/TiO2相关图

    Figure 5. 

    图 6  Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)-(La/Ce)N相关图

    Figure 6. 

    表 1  银额盆地及邻区二叠系地层划分对比

    Table 1.  Correlation of Permian strata in Yingen-Ejin basin and its adjacent areas

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    表 2  银额盆地及邻区二叠系实测剖面岩性组成

    Table 2.  Lithological components of Permian profile in Yingen-Ejin basin and its adjacent areas

    序号 剖面名称 地层 岩性厚度/m 地层总厚度/m
    泥岩 砂砾岩 粉砂岩 碳酸盐岩 硅质岩
    1 杭乌拉 埋汗哈达组 119.9 217.3 80.3 306.4 6.4 806.1
    2 二断井 菊石滩组 88.8 374.5 424.6 21.6 9.3 918.7
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    表 3  银额盆地及邻区二叠系硅质岩主量和稀土元素分析结果及相关参数

    Table 3.  Content of major and rare earth elements of Permian siliceous rocks in Yingen-Ejin basin and its adjacent areas

    采样剖面 杭乌拉 二断井
    样品编号 CH1 CH2 CH4 CH5 CH6 H1 H2 CH1 CH2 CH3 CH4 CH5 CH6
    SiO2 86.57 88.44 75.93 88.2 87.99 90.14 89.66 84.98 84.29 85.98 79.7 82.7 83.73
    Al2O3 4.89 4.35 9.58 3.76 3.7 4.55 4.85 4.51 5.07 6.08 4.57 4.63 4.22
    Fe2O3 1.09 1.22 2.43 0.62 0.83 0.74 0.78 0.47 0.78 0.58 1 0.99 0.63
    FeO 0.2 0.29 0.54 0.34 0.27 0.19 0.32 1.43 1.63 1.65 2.08 1.86 0.82
    CaO 2.02 1.26 1.52 2.05 2.24 0.34 0.28 2.58 2.13 0.51 4.29 2.75 3.85
    MgO 0.39 0.27 1.21 0.36 0.35 0.4 0.36 0.89 0.9 0.8 1.36 1.43 0.65
    K2O 0.99 0.38 2.18 0.71 0.58 0.91 0.64 0.5 0.53 0.75 0.33 0.35 0.36
    Na2O 0.44 1.45 0.65 0.56 0.47 0.38 0.65 0.71 0.76 0.75 0.59 0.67 1.18
    TiO2 0.16 0.14 0.44 0.15 0.13 0.18 0.19 0.16 0.18 0.19 0.15 0.13 0.16
    P2O5 0.039 0.034 0.07 0.031 0.038 0.04 0.04 0.06 0.06 0.045 0.05 0.07 0.09
    MnO 0.017 0.03 0.019 0.037 0.052 < 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.07 0.05 0.06
    灼失量 3.14 2.09 5.35 3.14 3.3 2.07 2.16 3.63 3.59 2.58 5.74 4.31 4.21
    H2O+ 1.76 1.12 3.28 1.52 1.78 1.83 1.87 1.63 1.8 1.74 1.76 1.86 1.32
    H2O- 0.27 0.2 0.78 0.33 0.29 0.142 0.101 1.71 1.49 0.28 3.41 2.07 2.94
    La 16 14.7 28.2 15.4 12.2 15.7 14.7 14.3 12.1 19 13.2 16.6 13.2
    Ce 32.2 31.2 63.2 31.4 24.2 32.5 30.1 29.2 26.6 38.8 30.1 35.1 29.2
    Pr 3.72 3.76 7.59 3.77 2.9 4.05 3.7 3.87 3.54 4.81 4.03 4.69 3.86
    Nd 14 13.4 27.8 14.9 10.9 15.8 14.3 15.8 14 18.5 17.6 20.1 16
    Sm 2.95 2.54 5.87 2.91 2.18 3.41 3.1 3.75 3.27 4 4.82 5 4.09
    Eu 0.51 0.41 1.14 0.55 0.46 0.72 0.64 0.77 0.56 0.54 0.9 0.86 0.94
    Gd 2.72 2.39 5.74 2.61 1.9 3.02 2.75 3.71 3.08 3.96 4.93 5.31 4.26
    Tb 0.39 0.36 0.89 0.38 0.28 0.45 0.42 0.57 0.48 0.62 0.78 0.84 0.65
    Dy 2.2 2.12 5.38 2.09 1.56 2.65 2.41 3.25 2.74 3.58 4.75 5.02 3.89
    Ho 0.43 0.4 1.16 0.41 0.28 0.54 0.49 0.63 0.54 0.74 0.95 1.04 0.77
    Er 1.12 1.1 3.25 1.1 0.7 1.49 1.41 1.73 1.47 2.04 2.6 2.97 2.02
    Tm 0.16 0.16 0.51 0.16 0.099 0.23 0.21 0.26 0.22 0.3 0.39 0.46 0.28
    Yb 1 1 3.22 1.02 0.58 1.42 1.34 1.66 1.38 2 2.49 2.99 1.8
    Lu 0.15 0.15 0.5 0.16 0.09 0.22 0.2 0.25 0.21 0.3 0.38 0.44 0.28
    Y 10.7 11 31.1 11.4 7.06 14 12.7 17.2 14 19.2 26.9 29.9 22.2
    Si/Al 15.61 17.92 6.99 20.68 20.96 17.46 16.3 16.61 14.65 12.47 15.37 15.74 17.49
    Al/(Al+Fe+Mn) 0.74 0.68 0.7 0.73 0.7 0.78 0.76 0.62 0.6 0.65 0.5 0.53 0.67
    Al2O3/(Al2O3+Fe2O3) 0.82 0.78 0.8 0.86 0.82 0.86 0.86 0.91 0.87 0.91 0.82 0.82 0.87
    Fe2O3/TiO2 6.81 8.71 5.52 4.13 6.38 4.11 4.11 2.94 4.33 3.05 6.67 7.62 3.94
    MnO/TiO2 0.11 0.21 0.04 0.25 0.40 0.06 0.05 0.13 0.06 0.05 0.47 0.38 0.38
    LREE 69.38 66.01 133.8 68.93 52.84 72.18 66.54 67.69 60.07 85.65 70.65 82.35 67.29
    HREE 8.17 7.68 20.65 7.93 5.49 10.02 9.23 12.06 10.12 13.54 17.27 19.07 13.95
    ΣREE 77.55 73.69 154.45 76.86 58.33 82.20 75.77 79.75 70.19 99.19 87.92 101.42 81.24
    LREE/HREE 8.49 8.60 6.48 8.69 9.63 7.20 7.21 5.61 5.94 6.33 4.09 4.32 4.82
    (La/Yb)N 1.55 1.42 0.85 1.46 2.04 1.07 1.06 0.83 0.85 0.92 0.51 0.54 0.71
    δEuN 0.79 0.73 0.86 0.88 0.99 0.99 0.96 0.91 0.77 0.60 0.81 0.73 0.99
    δCeN 0.91 0.91 0.94 0.90 0.89 0.89 0.89 0.85 0.89 0.88 0.90 0.87 0.89
    (La/Ce)N 1.13 1.07 1.02 1.12 1.15 1.10 1.11 1.12 1.04 1.12 1.00 1.08 1.03
    Ceanom -0.032 -0.014 -0.001 -0.040 -0.041 -0.039 -0.039 -0.058 -0.033 -0.040 -0.041 -0.057 -0.038
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出版历程
收稿日期:  2017-09-15
修回日期:  2017-11-03
刊出日期:  2018-01-25

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