【摘要】：地球生命的起源與其在前寒武時(shí)期的演化是自然科學(xué)領(lǐng)域的重大前沿性研究課題，同時(shí)也是具有挑戰(zhàn)性的研究難題。前人有的研究表明,中元古代時(shí)期的海洋環(huán)境可能具有一種深海缺氧,富鐵，并具有較高硫酸鹽濃度的“亞氧化”狀態(tài)，具有與太古代和顯生宙海洋環(huán)境條件過(guò)渡的性質(zhì)。本研究試圖通過(guò)對(duì)華北中元古地層的研究，發(fā)現(xiàn)一些可以表明當(dāng)時(shí)海洋化學(xué)條件的新證據(jù)，從而為進(jìn)一步探討地球早期生命演化和環(huán)境演變提供信息和參考。 本文重點(diǎn)對(duì)河北下花園趙家山地區(qū)下馬嶺組黑色頁(yè)巖進(jìn)行了研究，實(shí)測(cè)下馬嶺組剖面465.5m。該地區(qū)下馬嶺組可劃分7個(gè)層序，整體表現(xiàn)為一個(gè)海平面逐步上升、沉積水深加大的過(guò)程。該組自上而下有多次黑色頁(yè)巖和砂巖的交替，可識(shí)別出淺海陸棚沉積和無(wú)障壁海岸沉積兩種主要的沉積相類(lèi)型。本文主要對(duì)下馬嶺組第三段的黑色頁(yè)巖樣品進(jìn)行了地球化學(xué)元素的含量變化的研究；并從沉積地球化學(xué)的角度探討下馬嶺時(shí)期的沉積環(huán)境和古海洋條件。研究表明其總體上表現(xiàn)為還原-弱還原的貧氧環(huán)境。 通過(guò)對(duì)下馬嶺組第三段黑色頁(yè)巖的35個(gè)樣品的微量元素測(cè)試分析，并根據(jù)U、V、Mo相對(duì)于Th、Al的協(xié)變關(guān)系，認(rèn)為下馬嶺組黑色頁(yè)巖適用于反映當(dāng)時(shí)古海洋環(huán)境的氧化還原狀態(tài)。其中氧化還原敏感元素Mo、V、U在該剖面上均表現(xiàn)為富集，富集系數(shù)較高，尤其以Mo最為明顯。同時(shí)，這三種元素的富集系數(shù)與總有機(jī)碳TOC之間存在弱相關(guān)性；進(jìn)一步表明下馬嶺組第三段黑色頁(yè)巖可能沉積于缺氧，甚至是間歇性硫化的海洋環(huán)境。 測(cè)試結(jié)果還表明，氧化還原敏感元素比值V/(V+Ni)，V/Cr，Ni/Co，V/Sc，Mo/TOC,以及δU這些指標(biāo)均反映出當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境為缺氧、強(qiáng)還原條件，也有可能指示硫化環(huán)境。在沉積發(fā)育期，盆地內(nèi)可能有熱水活動(dòng)。 稀土元素分析結(jié)果顯示，ω(LREE)/ω(HREE)小于PAAS標(biāo)準(zhǔn)，表明重稀土富集；δCe顯示出負(fù)異常。這兩個(gè)指標(biāo)可能暗示該剖面的下馬嶺組黑色頁(yè)巖發(fā)育期可能有熱水沉積。La/Yb-Ce/La圖和La/Yb-REE圖則顯示下馬嶺沉積時(shí)期有熱水活動(dòng)參與。但δEu值正異常和負(fù)異常都不明顯，可能表明熱水過(guò)程的改造并不強(qiáng)烈。而Ce異常的研究結(jié)果表明這些元素并沒(méi)有受到成巖作用的強(qiáng)烈影響，Ce值均小于1，屬輕微的負(fù)異常。根據(jù)上述特征的綜合分析，可以推斷研究區(qū)下馬嶺組的沉積條件可能屬干燥氣候影響下的缺氧、還原沉積環(huán)境。 地球化學(xué)數(shù)據(jù)和沉積相分析均表明趙家山地區(qū)下馬嶺組沉積總體上形成于缺氧環(huán)境，但可能有熱水活動(dòng)的參與；這可能與中元古代中期華北地臺(tái)活躍的構(gòu)造背景及其伴生的巖漿活動(dòng)相關(guān)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：P736.22;P59

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2766052