松辽盆地朝阳沟-四站地区晚二叠世沉积岩微量元素地球化学特征及古环境初探

摘要

细粒沉积岩中的微量元素对沉积环境的水介质变化有着较高的敏感度,是研究古沉积环境的有效手段之一.东北地区晚二叠世主体为陆相沉积,局部地区存在海陆过渡相沉积,但不同学者对海陆过渡相的范围和时限仍有较大争议.松辽盆地朝阳沟-四站地区多口钻井揭示上二叠统林西组,厚度超百米,岩性以灰黑色泥岩、粉砂岩和砂岩等沉积碎屑岩为主.本文采用仪器ICP-MS对19块泥岩、粉砂岩样品进行微量元素测试,选择对沉积环境介质较为敏感的锶(Sr)、钡(Ba)、钍(Th)、铀(U)、钒(V)、镍(Ni)、钴(Co)等元素作为判别指标,对松辽盆地朝阳沟-四站地区林西组沉积环境及古气候特征进行研究.结果表明：通过Li(介于21.6～662.96μg/g之间,平均113.67μg/g)、Sr(介于107.82～299.94μg/g之间,平均157.02μg/g)、Ni(介于12.8～38.13μg/g之间,平均27.92μg/g)、Ga(介于5.47～30.39μg/g之间,平均21.13μg/g)含量及Sr/Ba值(介于0.19～10.54之间,平均0.82)判别,研究区主体为陆相淡水—半咸水沉积环境,局部存在海相咸水环境;U/Th值(介于0.24～0.45之间,平均0.28),δU值(介于0.83～1.15之间,平均0.91),V/(V+Ni)值(介于0.64～0.85之间,平均0.76),V/Cr值(介于1.07～3.38之间,平均1.95)、Ni/Co值(介于1.04～2.61之间,平均2.05),指示水体分层不强的氧化—弱还原过渡环境;Sr/Cu值介于3.97～21.64之间,平均9.46,古水温介于28.19～30.57°C之间,平均30°C,表明研究区晚二叠世古气候普遍以干热为主,个别时期存在温湿气候,代表一种温带～亚热带的气温特征.综上所述,研究区晚二叠世主体为一种海陆过渡相沉积环境,水体较动荡,表明研究区在晚古生代古亚洲洋的消亡过程中仍然发生过海水侵入作用.