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江西信江盆地罗塘凹陷膏盐微量元素地球化学特征

2017-01-10朱志军郭福生邱安庆

高校地质学报 2016年4期
关键词:盐岩泥岩石膏

朱志军,郭福生,邱安庆

1.东华理工大学省部共建核资源与环境国家重点实验室培育基地,南昌330013;2.东华理工大学地球科学学院,南昌330013

江西信江盆地罗塘凹陷膏盐微量元素地球化学特征

朱志军1,2,郭福生1,2,邱安庆2

1.东华理工大学省部共建核资源与环境国家重点实验室培育基地,南昌330013;2.东华理工大学地球科学学院,南昌330013

江西信江盆地罗塘凹陷发育一套晚白垩世周田组暗色泥岩与膏盐岩互层沉积,为了解膏盐岩成因,综合利用钻井资料和地球化学分析手段进行研究。结果表明,研究区膏盐岩主要发育在周田组二、三、四段,岩性为含钙石膏泥岩和泥质石膏岩,其次为(硬)石膏岩。稀土和微量元素地球化学特征揭示了膏盐岩与围岩的物源均来自陆源,而非深部卤水。膏盐岩具有早期高水位浅水区和晚期低水位深水区两种沉积模式。早期高水位浅水区沉积模式主要分布在盆地边缘,沉积了紫红色含钙质结核泥岩夹膏盐岩;晚期低水位深水区沉积模式主要分布在盆地中心,发育了膏盐岩与暗色泥岩互层沉积,并组成多个盐韵律。平面上由盆地边缘到中心依次沉积了碳酸盐岩、膏盐岩类的典型蒸发岩序列。

信江盆地;罗塘凹陷;膏盐岩;微量元素

膏盐岩(层)广泛分布于国内外含油气盆地中,在不同时代的海陆相地层中都有发现,膏盐岩与盆地演化、油气成藏关系密切,同时还能聚集多种金属与非金属工业矿床,如钾盐、(硬)石膏、重晶石、自然硫、铅、锌、银、硫酸锶等(Kyle,1991),因此受到诸多学者的关注,近年来的研究主要集中膏盐的特征及成因(李凌等,2012;林良彪等,2012)、膏盐与油气的关系(金之钧等,2010)等方面。有关膏盐成因的观点较多,如浅水蒸发沉积成因(Alonsoetal.,1991;Babel,2007)、陆表海萨布哈成盐作用(薛平,1986)、深部卤水成因(袁静等,2000;吴富强和鲜学福,2004)等。

江西信江盆地罗塘大型石膏矿产于晚白垩世的陆相蒸发盆地内,已探明资源储量在3×107t以上。矿石矿物主要为石膏、硬石膏,脉石矿物为粘土矿物、方解石等。矿体呈层状下覆于第四系之下,主要为地下坑采。关于该矿床的成矿物质来源具有不同的观点,黄冬如(2011)推断该矿床的盐类物质是北东向高山区的风化产物搬运入湖后经干燥气候条件下湖水蒸发浓缩而成。刘行军(2015)认为成盐物质来源于沿盆地基底断裂带上涌的深部卤水。针对罗塘石膏矿具有浅水蒸发沉积成矿和深部卤水成矿两种截然不同的成因认识,本文对罗塘石膏矿及其围岩的地球化学特征进行分析,进一步探讨罗塘石膏矿成矿物质来源及其成矿模式,为该区下一步找矿勘探提供科学依据。

图1 江西信江盆地罗塘凹陷地质简图(引自郭福生等,2013)Fig.1 Geologic sketchmap of the Luotang depression in Xinjiang Basin,Jiangxi

1 地质概况

江西信江盆地位于扬子地块与华夏地块结合带,西与崇仁盆地断续相通,东与浙江金衢盆地相接,北与怀玉山隆起毗邻,南与武夷山隆起接壤,呈近东西向展布的陆相断陷盆地,总面积约3600 km2(图1)(郭福生等,2013)。盆地内主要充填了白垩纪地层,分别为下白垩统火把山群石溪组(K1s)、冷水坞组(K1l);上白垩统赣州群茅店组(K2m)、周田组(K2z),圭峰群河口组(K2h)、塘边组(K2m)和莲荷组(K2lh)(图2)。本次研究的石膏矿主要发育在信江盆地罗塘凹陷的周田组地层内,周田组(K2z)主要为紫红色钙质细砂岩、泥质粉砂岩,深灰色泥岩与膏盐岩不等厚互层,厚度大于650m。据钻孔资料,研究区周田组下部为紫红色厚层粉砂质砾岩,向上过渡为紫红色钙质细砂岩、粉砂岩夹薄层泥岩。中部为紫红色厚层状粉砂质泥岩、暗色泥岩、深灰色泥质膏盐层夹石膏矿层,共见22层石膏矿体,单层厚约1.4~4.0m,矿层总厚度累计约13.26m。矿体的顶、底板直接围岩均为薄层状深灰色含石膏泥岩;间接围岩为厚层状紫红色含钙粉砂质泥岩,二者为渐变过渡关系。石膏矿体向南东、北西两端变薄,品位变低的趋势(黄东如等,2011)。暗色泥岩中见有散点状球粒黄铁矿,含有丰富的化石,主要有叶肢介、介形虫、腹足类、植物等。上部为紫红色厚层状泥质粉砂岩,细砂岩夹含钙质结核泥岩。

图2 信江盆地白垩世充填序列Fig.2 Cretaceoussedimentary sequence in XinjiangBasin

图3 罗塘凹陷周田组膏盐岩沉积特征Fig.3 The sedimentary characteristicsofgypsum rock of the Zhoutian Formation in the Luotang depression

2 膏盐岩发育特征

2.1 膏盐岩沉积特征

矿区石膏矿体主要由中薄层石膏夹暗色泥岩薄层(图3A),薄层石膏矿层下可见紫红色泥质粉砂岩、泥岩;纹层状泥质石膏中见有穿层和顺层发育的白色纤维状石膏脉(图3B),纹层状泥质石膏厚几mm到数cm,颜色多为浅灰色、灰白色,由石膏和泥质岩组成韵律纹层,横向延伸较远;深灰色薄层硬石膏夹浅灰色含钙薄层泥岩(图3C),可见波浪状的薄层韵律结构。垂向上膏盐岩层与浅灰色、暗色泥岩呈不等厚互层状,暗色泥岩层面上见有大量植物化石(图3D)。

2.2 膏盐岩空间分布

罗塘凹陷膏盐主要发育在周田组二、三、四段,由几十个小的盐韵律层组成。该区膏盐在垂向上具有蒸发岩沉积序列特征(图4),剖面具体位置见图1中的AB线。每一个盐韵律都由泥岩或泥质灰岩开始,向上过渡为泥质石膏岩和石膏岩,缺失进一步的蒸发盐序列。膏盐岩的平面分布由凹陷中心向盆地边缘依次为石膏、泥质石膏、钙质泥岩、碳酸盐岩结核层、碎屑岩。

图4 罗塘凹陷膏盐岩南西-北东向对比剖面Fig.4 Comparison of the southwestern and northeastern profilesofgypsum rock in the Luotang depression

表1 罗塘凹陷石膏及其围岩稀土元素地球化学分析(×10-6)Table1 The REE contentsof the gypsum and its surrounding rock in the Luotangdepression

3 样品的采集与分析

本次研究在江西省贵溪市罗塘石膏矿采集了11件膏盐类样品,7件顶底板围岩样品。每件样品挑选中间最新鲜的部分约50 g粉碎至200目。采用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)的方法在核工业北京地质研究院分析测试研究中心完成了稀土元素(表1)和微量元素(表2)测定。测试步骤为:称取40mg样品于Teflon溶样罐中,加入0.6 mL HNO3+2 mL HF封盖,静置2 h后,于150℃电热板上溶样24 h;加0.25 mL HCLO4于150℃电热板上敞开蒸酸至近干;加1mLHNO3+ 1mLH2O密闭于120℃电热板回溶12 h;用高纯H2O定容至40 g;然后在ICP-MS上进行测试,各标准样品(GSR-1、GSR-3、BHVO-2、BCR-2)及空白样品所测稀土元素的线性较好,分析误差基本都小于5%,很少大于10%,相同样品测试结果一致,测试结果准确可信。各测试样品最终结果取3次测定的平均值。

表2 罗塘凹陷石膏及其围岩微量元素地球化学分析(×10-6)Table2 Traceelementsof thegypsum and itssurrounding rocks in the Luotangdepression

表3 罗塘凹陷石膏及其围岩稀土元素地球化学特征值Table3 The REEgeochemical characteristicsof thegypsum and itssurrounding rocks in the Luotangdepression

4 元素地球化学特征

4.1 稀土元素分析

稀土元素因具有相似的地球化学性质、稳定性好、水体中停留时间短且不易发生分异,所以能够很好地保留源区的地球化学信息(杨守业和林从先,1999)。从稀土元素地球化学特征值(表3),以及REE配分模式(图5)可以看出,石膏的稀土总量为1.44×10-6~37.94×10-6,平均为21.82×10-6。顶底板围岩的稀土总量为140.92× 10-6~233.72×10-6,平均为186.49×10-6,石膏的稀土总量明显低于顶底板围岩。LREE/HREE比值反映轻、重稀土元素分异状况,石膏的LREE/HREE比值为8.21~11.02,平均为9.52;顶底板围岩的为8.87~9.59,平均为9.17。虽然它们的稀土总量差别很大,但是它们的轻重稀土分异近似相同,都表现出轻重稀土分异不明显,平缓的右倾型配分模式。(ω(La)/ω(Sm))N,(ω(Gd)/ω(Yb))N分别反映轻稀土元素之间、重稀土元素之间的分馏程度。石膏的ω(La)/ω(Sm)N和ω(Gd)/ω(Yb)N平均分别为2.83和2.45。顶底板围岩的分别为3.48和1.69,进一步显示出石膏和围岩的轻稀土元素之间、重稀土元素之间的分馏都不明显,配分模式曲线较平缓。

石膏的铕异常为0.1~0.62,平均为0.42;顶底板围岩的为0.56~0.61,平均为0.58。石膏样品中除一件纯白石膏(δEu=0.1)偏低外,剩余5件样品的δEu(平均为0.49)与围岩的相近,都表现为明显的铕负异常。石膏的铈异常为0.86~0.91,平均为0.90;顶底板围岩的为0.86~0.90,平均为0.88,石膏与围岩的δCe极为相近,都表现为铈异常不明显。有意思的是所有测试样品都表现出明显的Tm负异常,根据戴凤岩和张翊钧(1987)对我国华北早前寒武纪基底岩石的稀土元素研究,来源于幔源的岩石Tb、Tm无异常,模式图表现为圆滑的曲线,而来源于上地壳或地表的火山岩、沉积岩等岩石中的Tb、Tm可以表现出明显异常特征,据此说明了研究区物源来源于上地壳岩石。

杨守业和林从先(1999)认为稀土元素的组成最主要的控制因素是物源,而在稀土元素示踪物源研究中,更应该注重稀土元素配分模式曲线的几何形态,相同的物源,一定具有相似的稀土配分模式曲线形态(赵振华,1997)。从石膏及其围岩的稀土元素配分模式图可以看出,它们具有相同的配分模式曲线形态,总体显示出具有明显的铕和铥负异常,铈异常不明显,轻稀土相对富集,重稀土相对亏损的平缓的右倾型,反映出膏盐岩与围岩的物源相同。

图5 罗塘凹陷石膏及其围岩稀土元素配分模式Fig.5 Chondrite-normalized REE diagram of the gypsum and its surrounding rocks in the Luotang depression

图6 罗塘凹陷石膏及其围岩La/Yb-ω(∑REE)图解Fig.6 The La/Yb-ω(∑REE)diagram of thegypsum and its surrounding rocks in the Luotang depression

根据La/Yb-∑REE对源岩判别图解(底图据Bhatiaand Taylor,1981)进行投点(图6),多数样品投到沉积岩与碱性玄武岩或花岗岩混合区,仅2件纯白石膏脉样品投到范围以外,该2件样品为穿层发育的纤维状石膏脉,野外能够清晰观察到该脉体切穿膏盐层及围岩,呈树枝状分布,为后期成岩作用的产物,由于受到成岩作用的影响,改变了其保留的源岩地球化学信息。但是多数样品基本上可以反映出研究区的物源为沉积岩和碱性玄武岩或花岗岩混合区,结合区域构造演化及岩石分布特征,认为物源主要为来自研究区南东侧的武夷山隆起。

4.2 微量元素分析

沉积岩中某些微量元素化学性质受沉积环境影响。因此可以利用沉积岩中微量元素含量及特征元素比值反演古沉积环境。本次测试了18件样品,共测出Zn、Co、Ni、Ba、V、Cu、Sr、Pb、Th、Zr、Cr、Ga、Sc、La、U 15种微量元素质量分数(表2)。

铁族元素和亲铜元素的含量受物源和沉积环境控制明显,因此可以用来判断物源性质。本次研究测试的铁族元素和亲铜元素含量特征如下表4。铁族元素Cr、Co、Ni和V,在膏盐类样品中的平均含量分别为5.51×10-6、1.84×10-6、10.29× 10-6和19.94×10-6;在膏盐岩夹层泥岩中的平均含量分别为20.7×10-6、5.18×10-6、14.04×10-6和43.4×10-6;在顶底板围岩中的平均含量分别为44.01×10-6、10.29×10-6、22.11×10-6和75.06×10-6。亲铜元素Cu、Pb和Zn,在膏盐类样品中的平均含量分别为8.12×10-6、4.62×10-6和15.66×10-6;在膏盐岩夹层泥岩中的平均含量分别为14.05×10-6、14.03×10-6和41.46×10-6;在顶底板围岩中的平均含量分别为19.23×10-6、21.69×10-6和82.5×10-6。铁族元素和亲铜元素的平均含量,在石膏中最低,顶底板围岩中最高,且围岩中的平均含量一般是石膏的2倍以上,膏盐岩夹层泥岩中的平均含量介于二者之间。如果膏盐类物质来源于盆地基地断裂带上升的卤水,那么膏盐中铁簇元素和亲铜元素含量都应该大于围岩的1倍以上(金强,2003),而本次测试的数据没有显示深部卤水来源的任何证据。

表4 罗塘凹陷石膏及围岩铁族元素和亲铜元素分布特征(‰)Table4 The distribution characteristicsof iron group and chalcophile elementsof the gypsum and its surrounding rocks in the Luotang depression(‰)

ω(V)/ω(V+Ni)比值的变化受氧化还原电位控制,可以用于沉积环境判断,缺氧环境中ω(V)/ω(V+Ni)≥0.7~0.8,贫氧环境中为0.46~0.6(Hatch and Leventhal,1992)。本次研究分析的11件石膏样品中ω(V)/ω(V+Ni)比值为0.27~0.59,平均为0.55;5件膏盐岩夹层泥岩样品的为0.73~0.78,平均为0.75;7件围岩样品的为0.74~0.80,平均为0.77。测试结果显示,膏盐岩沉积处于贫氧环境,膏盐岩夹层及围岩的沉积处于缺氧环境。

陆源碎屑岩中微量元素(La、Th、Ti、Zr和Sc)含量变化,受物源区和源区大地构造背景控制,因此可以利用微量元素地球化学特征来揭示物源区特征(Bhatia and Crook,1985)。Bhatia并提出了微量元素含量与源区类型和构造背景关系的ω(Zr)-ω (Th)、ω(La)-ω(Sc)-ω(Th)和ω(Th)-ω(Sc)-ω(Zr)/10三相判别图解。根据图解进行投点,从下图可以看出:在图7A中,样品投点比较分散,有4件样品投在图解范围以外,剩余样品基本投在了活动大陆边缘和大陆岛弧范围内。在图7B中,样品投点相对较集中,全部投到大陆岛弧区域内。在图7C中,样品投点比较集中,除少数样品落在了大陆岛弧区域内外,多数样品投在了活动大陆边缘区域内。微量元素判别图解一致反映出石膏和围岩具有相同的源区构造背景,即活动大陆边缘和大陆岛弧构造背景,结合区域地质背景分析,研究区南东侧在海西-印支运动之后,由滨浅海演化成褶皱山脉,为信江盆地提供物源。稀土元素地球化学特征也印证了物源来自南东侧这一结论。

5 膏盐成因探讨

膏盐岩形成受控于盐类物质来源和沉积环境两个因素,其中盐类物质来源主要有:(1)海水提供;(2)陆源即盆地周缘的物源区提供;(3)火山或岩浆活动;(4)天然热水溶液循环;(5)通过深大断裂上涌的深部卤水(徐磊等,2008)。盐类沉积环境有深水和浅水两种。对于罗塘凹陷膏盐成因,前人认为是沿盆地基底断裂带上涌的地层深部卤水提供盐源的深水成盐(刘行军等,2015)。

5.1 盐源分析

罗塘凹陷处于断裂构造交汇部位,NE、NE向构造和EW、NW向断裂构造纵横交错,为深部卤水上涌提供通道是可能的。但是含盐层系的发育规律、地球化学特征等均反映了罗塘凹陷主要盐源是陆源提供,典型证据有四:

(1)膏盐平面展布和垂向序列均反映出蒸发成因的特点。平面上从湖盆中心到边缘,膏盐岩沉积厚度变薄,逐渐尖灭,并过渡为碳酸盐岩及碎屑岩沉积,具有环状沉积特征。垂向上每个盐韵律由下而上依次为碳酸盐岩、钙质泥岩、膏盐岩的蒸发岩序列。

(2)据钻孔资料和地下坑采资料揭露,膏盐层与围岩产状一致,二者呈相互平行层状展布,膏盐沉积遍布凹陷中心。若盐源是由盆地基底断裂上涌的深部卤水提供,则膏盐岩发育只会集中在大断裂附近,与本区膏盐层普遍发育特征相矛盾。前人研究认为(徐磊等,2008)深部卤水主要为高纯氯化物卤水,多以盐岩为主。而本区主要为石膏岩、泥质石膏岩沉积,盐岩不发育,这一点也与深部卤水提供盐源的事实不符。

(3)研究区围岩的铁族元素和亲铜元素含量较石膏的偏高,平均含量一般大于2倍以上。根据金强(2003)对柴达木盆地西部古近系蒸发岩微量元素地球化学特征研究认为,深部卤水提供的盐源,膏盐岩的铁族元素和亲铜元素含量高于围岩的含量1倍以上。虽然不同地区,不同时代有所差异,但是截然相反的结果足以证明,研究区盐源来源于深部卤水的可能性不大。

(4)稀土、微量元素特征反映出膏盐岩与围岩具有相同的物源区,物源区为沉积岩和岩浆岩的混合区。进一步证明了该区膏盐是由陆源提供盐源。印支运动的强烈作用下,晚侏罗世-早白垩世早期强烈火山活动,在贵溪凹陷周围形成大量流纹岩、安山岩、凝灰岩、英安岩、粗面岩,这些母岩经风化剥蚀可提供盐类物质。

5.2 成盐环境及模式

膏盐岩沉积与水深无关,各种成盐水体深度都可以发生膏盐沉积(袁静等,2000),膏盐岩的形成主要取决于水体盐度的高低,而水体盐度的高低主要受湖水补给和蒸发作用控制,当蒸发量大于补偿量时,水体浓缩,盐度升高,超过盐类物质溶解度时就发生相应的盐类物质沉积。

周田组二段膏盐岩沉积时期,盆地总体处于相对湿润气候,湖平面升高,湖水范围扩大,入湖洪水携带大量陆源碎屑物质和盐类物质入湖,伴随着短期半干旱气候的转换(根据暗色泥和紫红色泥岩的沉积特征推断),湖平面开始降低,表层湖水浓缩,形成的CaCO3和CaSO4等盐类物质晶体,在重力作用下不断下沉。盐类物质在下沉的过程中又不断被下层相对较稀释的湖水溶解,因滨浅湖区水体较浅,析出的盐类晶体还没有被完全溶解就降到湖底并保存下来;而在深水区,盐类晶体在还未到达湖底时就被溶解。因此,周田组二段膏盐岩主要发育在靠近盆地边缘部位的西南部滨浅湖区,岩性主要为紫红色含钙质结核泥岩夹膏盐岩;而东北部的湖中心主要沉积暗色泥岩,该段膏盐岩不发育(图8A)。

周田组三段膏盐岩沉积时期,盆地总体处于洪水间歇期,气候转向干旱,蒸发量大于湖水补给量,湖平面降低,湖水浓缩超出盐类物质的溶解度时,盐类物质开始结晶沉淀。最先结晶出来的CaCO3在湖盆边缘形成紫红色钙质泥岩和碳酸盐岩(钙质结核层),随着气候进一步干旱,湖平面不断降低,使表层湖水盐度不断增加,高盐度湖水在重力作用下由表层向底层,由岸边的浅水区向湖盆中心的深水区缓慢移动,随着高盐度湖水的不断下沉,湖水就会产生“卤水分层”结构,从下至上分为卤水层、盐跃层和稀释层(徐磊,2008)。卤水层在重力作用下,往往被控制在湖盆的最底部,由于源源不断的高盐度湖水下沉补给,盐度增大,超出饱和溶解度,就会不断析出膏盐晶体在湖底沉积(图8B)。该时期总体为干旱气候条件,但期间也包含一些短暂的干旱与潮湿气候转换,在膏盐岩沉积之后,由于气候又转为潮湿,湖平面上升,高水位期沉积暗色泥岩覆盖在膏盐岩之上,使之得以保存。干旱与潮湿气候的不断转换使得周田组三段包含了多个膏盐岩夹暗色泥岩的盐韵律。

周田组四段膏盐岩沉积时期,随着气候进一步干旱,湖平面不断降低,湖水分布范围进一步减小,盆地大部分地区表现为浅水沉积,岩性主要为紫红色泥岩夹灰绿色泥岩、泥质石膏岩和石膏岩,仅在盆地中心小范围内沉积了膏盐岩与深灰色泥岩互层(图8 C)。

图8 罗塘凹陷周田组膏盐岩沉积模式示意图Fig.8 The sketch diagram ofgypsum rock sedimentarymodelof the Zhoutian Formation in the Luotang depression

6 结论

(1)钻井资料揭露,周田组膏盐岩主要为含钙石膏泥岩和泥质石膏岩,其次为(硬)石膏岩。石膏岩在垂向上主要分布在周田组二、三、四段,由数十个盐韵律组成,具有泥岩-碳酸盐岩-石膏岩类的典型蒸发岩序列。平面上在盆地边缘分布沉积紫红色含钙质结核泥岩夹膏盐岩,盆地中心发育暗色泥岩夹膏盐岩。

(2)稀土、微量元素地球化学特征揭示,罗塘凹陷周田组膏盐岩与围岩的物源相同,均来自陆源,由盆地周围火山岩和沉积岩经风化剥蚀提供盐类物质。自盆缘到中心分别沉积了碳酸盐岩(钙质结核层)和膏盐岩,显示出湖水不断蒸发浓缩而形成的典型蒸发岩序列。

(3)罗塘凹陷周田组膏盐岩具有早期高水位浅水区和晚期低水位深水区两种沉积模式,浅水区主要分布在盆地边缘,发育紫红色含钙质结核泥岩夹膏盐岩深水区主要分布在盆地中心,发育暗色泥岩夹膏盐岩,并组成多个盐韵律,呈现出干湿气候不断转换的特点。早期高水位时气候相对潮湿,湖平面上升,形成沉积薄层暗色泥岩层;低水位时气候干旱,湖面下降,形成沉积石膏层。湖平面下降,沉积膏盐岩层。

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戴凤岩,张翊钧.1987.稀土元素中某些元素异常值在岩石成因研究中的意义[J].地质科技情报,6(2):57-61.

郭福生,朱志军,黄宝华,等.2013.江西信江盆地白垩系沉积体系及其与丹霞地貌的关系[J].沉积学报,31(6):954-964.

黄冬如,兰庭,伍子晔.2011.江西罗塘石膏矿床地质特征[J].资源调查与环境,32(2):138-142.

金强.2003.西部第三系蒸发岩微量元素组成及其地球化学特征[J].地球科学进展,27(2):1-5.

金之钧,周雁,云金表,等.2010.我国海相地层膏盐盖层分布与近期油气勘探方向[J].石油与天然气地质,31(6):715-426.

李凌,谭秀成,邹春,等.2012.四川盆地雷口坡组膏盐岩成因及膏盐盆迁移演化与构造意义[J].地质学报,86(2):316-323.

林良彪,陈洪德,淡永,等.2012.四川盆地中寒武统膏盐岩特征与成因分析[J].吉林大学学报(地球科学版),42(2):95-103.

刘行军,巫建华,董业才.2015.江西贵溪盆地周田组膏盐特征及成因分析[J].东华理工大学学报(自然科学版),38(3):292-330.

吴富强,鲜学福.2004.胜利油区渤南洼陷热液型硬石膏的存在[J].华南地质与矿产,16(2):52-54.

徐磊,操应长,王艳忠,等.2008.东营凹陷古近系膏盐岩成因模式及其与油气藏的关系[J].中国石油大学学报(自然科学版),32(3): 30-35.

薛平.1986.陆表海台地型蒸发岩的成因探讨[J].地质论评,32(1): 59-66.

杨守业,李从先.1999.REE示踪沉积物源研究进展[J].地球科学进展,14(2):164-167.

袁静,赵澄林,张文善.2000.东营凹陷沙四段盐湖的深水成因模式[J].沉积学报,18(1):114-118.

赵振华.1997.微量元素地球化学原理[M].北京:科学出版社:143-223.

Alonso RN,Jordon TE and TabbuttK T,etal.1991.Giantevaporitebeltof the NeogenecentralAndes[J].Geology,19(4):401-404.

BabelM.2007.Depositional Environments ofa Salina-type Evaporite Basin Recorded in the Badenian Gypsum Facies in the Northern Carpathian Foredeep[M].Geological Society,London Special Publications,285(1): 107-142.

Bhatia M R and Crook K A W.1985.Trace element characteristics of greywackes and tectonic setting discrin ination sedimentary basin[J]. Contributions toMineralogyand Petrology,92(2):181-193.

Bhatia M R and Taylor S R.1981.Trace Element Geochmeistry and Sedimentary Provinces:Study from the Tasman Geosyncline,Australia [J].ChemicalGeology,33(1):115-125.

Hatch J R and Leventhal JS.1992.Relationship between in ferred redox potential of the depositional environmental and geochemistry of the upper Pennsylvanian(Missourian)Stark Shale Member of the Dennis LimestoneWabaunsee County,Kansas,USA[J].ChemicalGeology,99: 65-82.

Kyle J R,Posey H H and Melvin J L.1991.Evaporites,Petroleum and MineralResources[M].New York:Elsevier:413-474.

TraceElementGeochem icalCharacteristicsofGypsum and Its Geologic Significance from the Luotang Depression in Xin jiang Basin,Jiangxi

ZHU Zhijun1,2,GUO Fusheng1,2,QIU Anqing2
1.State Key Laboratory Breeding BaseofNuclear Resourcesand Environment,EastChina InstituteofTechnology,Nanchang330013,China;2.CollegeofGeosciences,EastChina Instituteof Technology,Nanchang330013,China

Dark red mudstone interbedded gypsum of late Cretaceous was developed in the Luotang depression in Xinjiang Basin, Jiangxi.Gypsum trace element geochem ical characteristics provide ways to decipher the depositional environment,together with well log data.Thisstudy shows that:(1)Gypsum wasmainly developed in the second,third,and fourth section in Zhoutian Formation,which consists of gypsum-bearing calcium mudstone and muddy gypsum rock and a small amount of(hard)gypsum rocks;(2)Trace normalized patterns show that gypsum and wall rockswere terrigenous rather than deep brine sources;(3)Gypsum was developed in shallow water and deep water in early and late stage,respectively.It was probably located at the edge of basin in early stage, intercalatedwith purple calcareousmudstone tuberculosisgypsolith.It wasmainly distributed in the central basin with gypsum rock and dark mudstonedeposition in the late stage,forming rhythmic salt layers.From the edge to the center of the basin,itwas deposited as typicalevaporite sequence from carbonate rocks togypsolith.

Xinjiang Basin;Luotang depression;gypsum rock;traceelement

ZHU Zhijun,Associate Professor;E-mail:zhuzj013@163.com

P595

A文献标识码:1006-7493(2016)04-0598-10

10.16108/j.issn1006-7493.2016022

2016-02-12;

2016-04-26

国家自然科学基金项目(41362008;U0933605);江西省教育厅科技项目(GJJ14475);核资源与环境重点实验室开放基金项目(NRE1506)联合资助

朱志军,男,1976年生,博士,副教授,从事沉积学教学和研究工作;E-mail:zhuzj013@163.com

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