微量元素分析在判别沉积介质环境中的应用——以鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世为例
The application of trace elements analysis to identifying sedimentary media environment： a case study of Late Triassic strata in the middle part of western Ordos Basin
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摘要: 提要：以鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世样品中微量元素测试结果为基础，选用对沉积介质环境反映比较敏感的锶（Sr）、铜（Cu）、钡（Ba）、铀（U）、钛（Ti）、钒（V）、镍（Ni）等微量元素指标，分析研究区地层中微量元素含量及其比值与沉积介质环境之间的对应关系，进而探讨鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世的沉积介质环境。结果表明，鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世延长组长9－长7期基本为温湿气候且变得越来越温暖潮湿；长9－长7期为微咸水相的淡水环境，长7期盐度含量略有增加；长9、长8期水体的氧化还原条件比较正常，长7期变为厌氧环境；长9－长7期垂向上水体分层不强。
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关键词:
- 微量元素 /
- 沉积介质环境 /
- 晚三叠世 /
- 延长组 /
- 鄂尔多斯盆地西部中区
Abstract: Abstract：This paper deals mainly with sedimentary media environment of Late Triassic epoch in the middle part of western Ordos Basin through identifying the corresponding relationships between trace element compositions and sedimentary media environment on the basis of analytical results of some special trace elements such as Sr, Cu, Ba, U, Ti, V and Ni which are sensitive to sedimentary media environment. The results of the study show that the sedimentary media environment of Late Triassic epoch from Chang-9 to Chang-7 was warm humid climate in general and tended to become increasingly warm and humid in upward direction, indicating the brackish water phase of the freshwater environment with a slight increase in salinity of Chang-7. The redox condition from Chang-9 to Chang-8 was normal, while that of Chang-7 became anoxic. The vertical variation of water column stratification is not obvious from Chang-9 to Chang-7. -
1. 研究目的（Objective）
前人对华北克拉通南缘燕山期花岗岩的研究主要集中于鲁山以西地区，且重点关注对象为岩基、面积较大的岩株以及与成矿作用相关中—酸性小岩体。鲁山以东地区也广泛出露燕山期花岗岩，但其岩石成因研究成果报道较少，特别是那些“不具成矿效应”的花岗岩小岩体。吴沟花岗岩位于华北克拉通南缘（图 1a），北东距舞阳约28 km，地表出露不连续（图 1b），其成因研究可为东秦岭燕山期深部构造演化提供新的约束。
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图 1 秦岭构造分区简图(a)、吴沟花岗岩区域地质简图(b)及样品WG02的锆石阴极发光图像(c)和锆石U-Pb谐和图（d）Figure 1. Tectonic sketch map of the Qinling Oroginic Belt (a), Regional gelogical map of the Wugou granite(b, )cathodoluminescence images (c) and concardia diagram(d) of zircons in sample WG022. 研究方法（Methods）
对吴沟花岗岩的斑状黑云母二长花岗岩样品WG02进行了锆石LA-ICP-MS定年，锆石分选在河北省廊坊区域所实验室完成，锆石制靶和透、反射光及阴极发光照相由北京锆年领航科技有限公司完成。斑状黑云母二长花岗岩样品中的锆石发育振荡环带表明它们为岩浆锆石（图 1c）。锆石UPb年龄测试在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成，使用Glitter软件处理锆石测点的U-Pb同位素比值和表面年龄计算，运用Isoplot软件计算加权平均年龄和绘制U-Pb谐和图。
3. 结果（Results）
对样品WG02累计完成了30个锆石测点的分析（表 1），其中测点WG02-10的测点值明显偏离U-Pb谐和线，数据处理中不予以考虑。剩余29颗有效锆石测点的年龄可分成3组：（1）第一组由测点WG02-11组成，其Th/U比值为0.25，206Pb/207Pb年龄为(2365 ± 35)Ma，属于古元古代；（2）第二组由WG02-02、-15和-16等3颗锆石颗粒组成，Th/U比值介于0.55~0.74，206Pb/238U加权平均年龄为(144.6± 1.8)Ma；（3）由剩余25颗锆石组成，Th/U比值介于0.48~1.07，206Pb/238U加权平均年龄为(130.8±0.8)Ma（图 1d）。
表 1 吴沟花岗岩样品WG02锆石LA-ICP-MS定年结果Table 1. Zircon LA-ICP-MS dating results of sample WG02 from the Wugou granite
这形成了吴沟花岗岩的锆石年龄谱。最老一组锆石应是部分熔融源区的残余锆石，表明早元古界参与形成了吴沟花岗岩。~145 Ma锆石说明吴沟花岗岩经历了混合作用，即深部岩浆/流体注入到晶出~145 Ma锆石的未完全固结岩浆房内，混合活化后携带~145 Ma锆石上侵固结成岩，~131 Ma代表了吴沟花岗岩的形成时代。
4. 结论（Conclusions）
(1) 吴沟花岗岩的锆石U-Pb年龄为(130.8±0.8) Ma，形成于早白垩世。
(2) 吴沟花岗岩的锆石U-Pb定年结果形成了锆石年龄谱，其成岩过程中经历了岩浆混合作用。
(3) 吴沟花岗岩是华北克拉通南缘燕山期岩石圈减薄过程的产物。
5. 致谢（Acknowledgements）
基金项目：河南省国土资源厅科技攻关项目“河南省东秦岭碱性侵入岩岩石成因及成矿预测研究”（2014-06）、“河南省西峡县高庄—梅子沟金矿带成矿规律及找矿技术方法研究”（2016-08）及国家自然科学基金“河南省嵩县南部正长岩的U-Pb定年、锆石Hf同位素及地球化学特征”（U1504405）共同资助。
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期刊类型引用(5)
1. 马玉见，刘亚剑，梁涛，卢仁，包刚，雷万杉. 华北克拉通南缘角子山花岗岩的锆石U-Pb定年、岩石地球化学特征及构造背景. 西北地质. 2024(01): 95-109 . 
百度学术
2. 卢仁，梁涛，卢欣祥. 华北克拉通南缘大纸房和嵖岈山花岗岩的锆石U-Pb定年、地球化学特征及成因启示. 地质科学. 2023(02): 529-555 . 百度学术
3. 梁涛，卢仁. 豫西崤山白石崖岩株的深部过程——锆石年龄谱和稀土元素证据. 地质论评. 2023(05): 1741-1762 . 百度学术
4. 李山坡，乔欣欣，陈俊魁，郑凯，潘小娜，吴祥珂，张哨波，张荣臻，高传宝. 河南方城大庄铌-稀土矿床碱性正长岩成矿机理研究. 中国地质. 2022(04): 1224-1235 . 本站查看
5. 梁涛，卢仁，刘小丽. 东秦岭神林花岗岩的锆石U-Pb定年、地球化学特征及构造背景. 地质论评. 2021(05): 1245-1262 . 百度学术
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