山西沁水盆地西緣寒武系碳酸鹽巖的元素地球化學特征及其古環境意義

作者：郭曉強,李好斌,魏榮珠,董挨管,杜艷偉,楊俊才

摘要：山西省沁水盆地寒武系碳酸鹽巖出露規模可觀,但對其沉積學、地球化學和古地理學方面的研究成果卻很少。筆者在野外調查的基礎上,對沁水盆地西緣寒武系進行了巖石學和元素地球化學研究。結果表明,研究區寒武系碳酸鹽巖主要包括張夏組和崮山組灰巖及三山子組下部白云巖,屬淺海臺地相沉積,可分出局限臺地、開闊臺地、臺地邊緣礁灘3種沉積相類型。自生元素(CaO、MgO)與陸源元素(SiO2、Al2O3和Fe2O3)變化范圍較大,垂向上有2次升降旋回,反映沉積環境比較動蕩;K2O含量較高,Na2O和Sr含量較低;ΣREE+Y總量較高,變化范圍較廣,輕稀土富集,重稀土虧損,Ce和Eu呈弱負異常,標準化曲線呈略微左傾-平坦型,符合正常海相沉積的特點;δ^13C值在-1.96‰~0.41‰之間,為低負值到低正值,總體先升高后降低,δ^18O在-9.96‰~-5.33‰之間,總體自下而上呈階梯狀上升。相關地球化學參數指示研究區主要為海相咸水沉積,古海水溫度屬溫暖的亞熱帶氣候環境下的海水溫度,總體上由暖到熱再轉冷,古氣候經歷了由相對潮濕-相對干熱-相對潮濕的轉變過程,古水深發生淺-深-淺的變化,古海平面出現了1次大規模的升降。古環境各要素間耦合關系較好,并對沉積相類型具有一定的制約關系。上述成果對沁水盆地及鄰區寒武紀巖相古地理研究和油氣勘探,乃至對華北克拉通寒武紀古環境、古生物和古生態演化史的重建等具有重要的理論和實際意義。

發文機構：太原理工大學礦業工程學院 山西省地質調查院

關鍵詞：元素地球化學古環境碳酸鹽巖寒武系沁水盆地element geochemistrypalaeoenvironmentcarbonate rocksCambrianQinshui Basin

分類號： P595[天文地球—地球化學][天文地球—地質學]