河南南召盆地上三疊統(tǒng)太山廟組沉積環(huán)境分析

摘 要：為了探討南召盆地晚三疊世泥巖沉積環(huán)境，通過(guò)對(duì)南召盆地上三疊統(tǒng)太山廟組泥巖地球化學(xué)元素的分析，研究其古沉積環(huán)境。分析結(jié)果表明：南召盆地上三疊統(tǒng)太山廟組泥巖的V/（V+Ni）平均值為0.80，指示晚三疊世，南召盆地水體為分層不強(qiáng)的厭氧環(huán)境。泥巖Ceanom在平均值為-0.05，指示晚三疊世，南召盆地為Ce富集的缺氧環(huán)境。Sr/Ba比值在其均值為0.26，表示淡水沉積環(huán)境，所以，南召盆地晚三疊世泥巖沉積總體為淡水沉積環(huán)境。

關(guān)鍵詞：南召盆地;地球化學(xué);上三疊統(tǒng);沉積環(huán)境

1 地質(zhì)背景

南召盆地地處河南省西南部的南召縣境內(nèi)，南召盆地位于北秦嶺造山帶內(nèi)部，欒川固始大斷裂帶的南側(cè)，是在變質(zhì)基底上形成的箕狀斷陷盆地。[1]構(gòu)造位置上跨越華北板塊南緣和秦嶺造山帶北部，由華北板塊與揚(yáng)子板塊于中三疊世末發(fā)生碰撞拼合而成，其形成主要受秦嶺造山帶逆沖推覆作用的影響。[2]

2 樣品采集與測(cè)試分析

在南召盆地采得上三疊統(tǒng)太山廟組泥巖樣品共5個(gè)。樣品的檢測(cè)主量元素由X射線熒光光譜儀檢測(cè)，稀土微量元素由電感耦合等離子體質(zhì)譜儀檢測(cè)，獲得數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。

注：Ceanom指數(shù)的計(jì)算公式為：

Ceanom=lg[3CeN/（2LaN+NdN）]

N：一個(gè)給出樣品的北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化值。

Ceanom：反應(yīng)古水介質(zhì)氧化還原條件的重要參數(shù)之一。

3 氧化還原環(huán)境

3.1 V/（V+Ni）與氧化還原環(huán)境

學(xué)者研究認(rèn)為，V與Ni屬鐵族元素，當(dāng)它們的氧化度發(fā)生變化時(shí)，它們的離子價(jià)態(tài)也隨之變化，表現(xiàn)為被粘土和膠體質(zhì)點(diǎn)吸附沉淀。認(rèn)為元素V/（V+Ni）可作為一種地球化學(xué)指標(biāo)。當(dāng)V/（V+Ni）的比值大于0.84時(shí)，表示厭氧環(huán)境，水體分層強(qiáng)，且出現(xiàn)H2S氣體;當(dāng)V/（V+Ni）的比值在0.6～0.84之間時(shí)，表示厭氧環(huán)境，水體分層程度不強(qiáng);當(dāng)V/（V+Ni）的比值在0.4～0.6之間時(shí)，表示貧氧環(huán)境，水體分層程度弱;當(dāng)V/（V+Ni）的比值小于0.46，表示富氧沉積環(huán)境。[3]從表1中發(fā)現(xiàn)V/（V+Ni）值在0.74～0.88之間，平均值為0.80，指示晚三疊世時(shí)期，南召盆地水體表現(xiàn)為分層性不強(qiáng)的厭氧環(huán)境。

3.2 Ceanom與氧化還原環(huán)境

V/（V+Ni）是判別古沉積氧化條件的一種方法，此外，Elderfield等[4]提出用Ceanom來(lái)表示Ce異常，用來(lái)指示古沉積氧化還原環(huán)境。當(dāng)以北美頁(yè)巖為作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，當(dāng)Ceanom>-0.10時(shí)，指示Ce富集，為缺氧條件;當(dāng)Ceanom<-0.10時(shí)，指示Ce虧損，為氧化條件。從表1中，看出南召盆地晚三疊世泥巖Ceanom在-0.04～-0.06之間，平均值為-0.05，則指示了南召盆地晚三疊世時(shí)期Ce富集的缺氧環(huán)境，這與用V/（V+Ni）判別的古氧化還原條件相對(duì)應(yīng)。

4 沉積環(huán)境古鹽度分析

4.1 古鹽度分析方法

元素Sr/Ba值是指示海相與陸相沉積環(huán)境的一個(gè)重要指標(biāo)，研究表明，在河水中，Sr元素的含量為7×10-8 ug/g，而到了海水中，其含量增加為7.6×10-8ug/g，相反，Ba元素在河水中含量為2×10-8ug/g，在海水中減小為1.4×10-8ug/g。[5]所以研究認(rèn)為，當(dāng)Sr/Ba的比值在0～0.6之間時(shí)，指示沉積環(huán)境為淡水沉積環(huán)境;當(dāng)Sr/Ba比值在0.6～1之間時(shí)，為半咸水沉積環(huán)境;當(dāng)Sr/Ba比值大于1.0時(shí)，為咸水沉積環(huán)境。[6]所以，可以用Sr/Ba比值指示沉積環(huán)境的鹽度，比值越大，表示沉積環(huán)境的古鹽度越高。

4.2 Sr/Ba比值與古鹽度分析

從左表中可以看出，Sr/Ba比值在晚三疊世太山廟組為0.20～0.36，其均值為0.26，一般認(rèn)為，Sr/Ba的比值在0～0.6之間時(shí)，表示淡水沉積環(huán)境，所以，南召盆地晚三疊世泥巖沉積總體為淡水沉積環(huán)境。

5 結(jié)論

（1）南召盆地上三疊統(tǒng)太山廟組泥巖V/（V+Ni）的均值為0.80，指示南召盆地水體表現(xiàn)為分層性不強(qiáng)的厭氧環(huán)境。

（2）南召盆地上三疊統(tǒng)太山廟組泥巖Ceanom在-0.04～-0.06之間，平均值為-0.05，則指示了南召盆地晚三疊世時(shí)期Ce富集的缺氧環(huán)境，這與用V/（V+Ni）判別的古氧化還原條件相對(duì)應(yīng)。

（3）通過(guò)Sr/Ba比值與古鹽度分析，南召盆地上三疊系統(tǒng)太山廟組 Sr/Ba比值的均值為0.26，表示沉積環(huán)境為淡水沉積環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊文濤，王敏，杜遠(yuǎn)生.中生代濟(jì)源盆地沉積充填特征及其對(duì)秦嶺、太行山隆升作用的響應(yīng)[J].地質(zhì)論評(píng)，2014，60（02）：260-274.

[2]劉少峰，張國(guó)偉.東秦嶺-大別山及鄰區(qū)盆-山系統(tǒng)演化與動(dòng)力學(xué)[J].地質(zhì)通報(bào)，2008，27（12）：1943-1960.

[3]劉剛，周東升.微量元素分析在判別沉積環(huán)境中的應(yīng)用——以江漢盆地潛江組為例[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2007（03）：307-310+314.

[4]Elderfield H，Greaves M J.The rare earth elements in seawater[J].Nature，1982，296：214-219.

[5]Nelson.B.，Sedimentary phosphate method for estimating my，Vol.158，No，3803，1967.

[6]王益友，郭文瑩，張國(guó)棟.幾種地球化學(xué)標(biāo)志在金湖凹陷阜寧群沉積環(huán)境中的應(yīng)用[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)，1979（02）：51-60.

作者簡(jiǎn)介：孫永永（1995-），男，河南商丘人，碩士研究生，研究方向?yàn)橛筒氐厍蛭锢怼?/p>