贵州独山下二叠统梁山组地球化学特征及其沉积环境意义

摘要

通过贵州南部独山地区二叠纪梁山组黑色页岩稀土与微量元素含量及其指标分析,探讨梁山组地球化学特征与沉积环境之间的对应关系.结果表明:稀土元素总量(∑REE)在127.23×10 6～450.07× 10-6,平均值271.09×10 6明显大于北美页岩稀土总量;轻重稀土比值(LREE/HREE)在7.66～15.67,平均为9.51,轻稀土相对富集.δCe与δEu、Dyn/Smn、∑REE三者之间的相关性表明,梁山组稀土元素在沉积转换期受到一定程度成岩作用的影响,δCe异常值作为氧化还原判别指标不太可靠,经过筛选,通过微量元素比值指标Ni/Co≈0.20,U/Th≈0.2,V/Cr≈1.09,δU≈0.73,WSc≈7.43等综合判定梁山组沉积期处于充氧-贫氧的海水环境,底栖生物的大量发育也是有利佐证.本文推测梁山组沉积期所处的海水环境并非单纯的充氧、缺氧或者还原环境,更有可能具动态变换的演化过程,初始的海水环境为有利生物繁殖充氧环境,随后逐渐进入贫氧甚至还原环境,阻碍了有机质降解,可能情况分二种:①温湿气候的高有机质沉降通量及浅水沉积的快速堆积埋藏,大量消耗了底层水的氧气,海水环境由充氧向贫氧直至还原演化;②梁山组沉积物-水界面与贫氧-缺氧界面重合或者附近上下波动,持续慢速的海侵过程使得贫氧-缺氧界面上升,早期生物死亡的有机质堆积下来进入贫氧环境,沉积物与水体的氧气交换越来越少,直至变成还原环境.