中國南海西沙碳酸鹽巖臺地形成過程及控制因素:來自西科1井的地球化學(xué)證據(jù)
發(fā)布時間:2021-07-15 18:38
通過對南海西沙石島已完鉆的科學(xué)探井——西科1井進行巖性組合特征、元素地球化學(xué)、TEX86等多種指標分析,嘗試恢復(fù)了西沙地區(qū)中新世以來海平面變化,討論了碳酸鹽巖臺地形成發(fā)育的控制因素。發(fā)現(xiàn)受控于南海區(qū)域性構(gòu)造事件及全球海平面變化的雙重影響,西沙地區(qū)海平面呈現(xiàn)早中新世高—中中新世低—晚中新世到上新世高—第四紀低的變化趨勢,海水溫度從早中新世到上新世呈整體下降趨勢。巖性組合特征揭示,西沙地區(qū)碳酸鹽巖臺地在早中新世開始發(fā)育,到中中新世逐漸繁盛,在中中新世末達到頂峰,形成了包含潟湖相在內(nèi)的大型礁盤;在晚中新世—上新世由于海平面快速上升以及海水溫度下降而逐漸衰退淹沒,到第四紀進一步持續(xù)萎縮。研究發(fā)現(xiàn),西沙地區(qū)在早中新世和晚中新世—上新世,出現(xiàn)2次較強的白云巖化作用,與海平面下降造成碳酸鹽巖臺地暴露剝蝕直接相關(guān)。西科1井揭示的碳酸鹽巖臺地的發(fā)育演化過程是南海新生代碳酸鹽巖臺地繁榮與消亡的代表,是南海新生代構(gòu)造演化與全球氣候變遷相互作用的綜合結(jié)果。
【文章來源】:古地理學(xué)報. 2020,22(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
南海西沙西科1井位置及地層巖性綜合柱狀(地層劃分與年代數(shù)據(jù)引自Shao et al.,2017b)
反映南海西沙西科1井海平面變化的元素地球化學(xué)指標(P2O5、Na2O/K2O、Al/Sr、Ti/Sr、Zr×1000/Sr及Th/U)隨深度的變化
西沙碳酸鹽巖臺地常量元素以Ca和Mg為主,二者氧化物含量占總量的46%~60.9%。Mg O含量和Ca O含量呈完全鏡像的負相關(guān)關(guān)系(圖2),在290~310im與380~577im層段,Mg O含量在10%~20%之間,為強白云巖化層段,與王振峰等(2015a)、翟世奎等(2015)利用XRD方法研究西科1井白云巖富集層段完全吻合。Mg O、Ca O、P2O5含量和Na2O/K2O值除在接近地表及底部基底層段有異常值外,井深30~1175im包含4個規(guī)律性變化層段(圖2,圖3)。具體表現(xiàn)為:1175~1032im (下中新統(tǒng)),P2O5含量、Na2O/K2O值逐漸增高,Mg O含量則處于全井段中的高值范圍,相反Ca O含量一直保持在30%~35%低值區(qū)間;在1032~577im (中中新統(tǒng)),P2O5、Mg O含量及Na2O/K2O值逐漸降低,有些含量甚至為0,Ca O含量則逐漸上升,達到50%~60%,Mg O含量除了在770~800im、620~650im出現(xiàn)2段高值外,在其他層段中基本都保持低值,與Ca O含量變化剛好相反;在577~216im (上中新統(tǒng)—上新統(tǒng)),Mg O含量、Na2O/K2O值以及P2O5含量又升高變大,而Ca O含量則保持在低位;216im以上(第四系),P2O5、Mg O和Na2O/K2O值再次降低,Ca O含量保持在50%~60%之間的高值,在接近地表附近,P2O5含量突然增高,Na2O/K2O值震蕩幅度較大,可能與地表生物后期污染有關(guān)。圖3 反映南海西沙西科1井海平面變化的元素地球化學(xué)指標(P2O5、Na2O/K2O、Al/Sr、Ti/Sr、Zr×1000/Sr及Th/U)隨深度的變化
【參考文獻】:
期刊論文
[1]南海半封閉邊緣海碳酸鹽臺地興衰史[J]. 吳時國,朱偉林,馬永生. 海洋地質(zhì)與第四紀地質(zhì). 2018(06)
[2]南海西沙隆起基底成因新認識[J]. 朱偉林,解習(xí)農(nóng),王振峰,張道軍,張成立,曹立成,邵磊. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2017(12)
[3]西沙地區(qū)碳酸鹽臺地發(fā)育過程與海平面變化:基于西科1井BIT指標分析數(shù)據(jù)[J]. 王振峰,崔宇馳,邵磊,張道軍,董茜茜,劉新宇,張傳倫,尤麗,肖安濤. 地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報). 2015(05)
[4]西沙石島生物礁的礦物組成及其環(huán)境指示意義[J]. 翟世奎,米立軍,沈星,劉新宇,修淳,孫志鵬,曹佳琪. 地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報). 2015(04)
[5]西沙群島西科1井中新統(tǒng)-上新統(tǒng)白云巖微觀特征及成因[J]. 王振峰,時志強,張道軍,黃可可,尤麗,段雄,李勝勇. 地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報). 2015(04)
[6]南沙海區(qū)萬安盆地中新世碳酸鹽臺地的地震響應(yīng)與沉積特征[J]. 呂彩麗,姚永堅,吳時國,姚根順. 地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報). 2011(05)
[7]南海北部深水區(qū)中新世生物礁發(fā)育特征[J]. 吳時國,袁圣強,董冬冬,米立軍,張功成. 海洋與湖沼. 2009(02)
[8]西沙群島新近紀白云巖形成條件的探討:C、O同位素和流體包裹體證據(jù)[J]. 魏喜,祝永軍,許紅,趙國春,李玉喜. 巖石學(xué)報. 2006(09)
[9]西沙永興島珊瑚礁與礁坪生物生態(tài)學(xué)研究[J]. 李穎虹,黃小平,岳維忠,林燕棠,鄒仁林,黃暉. 海洋與湖沼. 2004(02)
[10]南海北部鶯歌!倴|南盆地晚第三紀層序地層與海平面變化[J]. 郝詒純,陳平富,萬曉樵,董軍社. 現(xiàn)代地質(zhì). 2000(03)
本文編號:3286250
【文章來源】:古地理學(xué)報. 2020,22(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
南海西沙西科1井位置及地層巖性綜合柱狀(地層劃分與年代數(shù)據(jù)引自Shao et al.,2017b)
反映南海西沙西科1井海平面變化的元素地球化學(xué)指標(P2O5、Na2O/K2O、Al/Sr、Ti/Sr、Zr×1000/Sr及Th/U)隨深度的變化
西沙碳酸鹽巖臺地常量元素以Ca和Mg為主,二者氧化物含量占總量的46%~60.9%。Mg O含量和Ca O含量呈完全鏡像的負相關(guān)關(guān)系(圖2),在290~310im與380~577im層段,Mg O含量在10%~20%之間,為強白云巖化層段,與王振峰等(2015a)、翟世奎等(2015)利用XRD方法研究西科1井白云巖富集層段完全吻合。Mg O、Ca O、P2O5含量和Na2O/K2O值除在接近地表及底部基底層段有異常值外,井深30~1175im包含4個規(guī)律性變化層段(圖2,圖3)。具體表現(xiàn)為:1175~1032im (下中新統(tǒng)),P2O5含量、Na2O/K2O值逐漸增高,Mg O含量則處于全井段中的高值范圍,相反Ca O含量一直保持在30%~35%低值區(qū)間;在1032~577im (中中新統(tǒng)),P2O5、Mg O含量及Na2O/K2O值逐漸降低,有些含量甚至為0,Ca O含量則逐漸上升,達到50%~60%,Mg O含量除了在770~800im、620~650im出現(xiàn)2段高值外,在其他層段中基本都保持低值,與Ca O含量變化剛好相反;在577~216im (上中新統(tǒng)—上新統(tǒng)),Mg O含量、Na2O/K2O值以及P2O5含量又升高變大,而Ca O含量則保持在低位;216im以上(第四系),P2O5、Mg O和Na2O/K2O值再次降低,Ca O含量保持在50%~60%之間的高值,在接近地表附近,P2O5含量突然增高,Na2O/K2O值震蕩幅度較大,可能與地表生物后期污染有關(guān)。圖3 反映南海西沙西科1井海平面變化的元素地球化學(xué)指標(P2O5、Na2O/K2O、Al/Sr、Ti/Sr、Zr×1000/Sr及Th/U)隨深度的變化
【參考文獻】:
期刊論文
[1]南海半封閉邊緣海碳酸鹽臺地興衰史[J]. 吳時國,朱偉林,馬永生. 海洋地質(zhì)與第四紀地質(zhì). 2018(06)
[2]南海西沙隆起基底成因新認識[J]. 朱偉林,解習(xí)農(nóng),王振峰,張道軍,張成立,曹立成,邵磊. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2017(12)
[3]西沙地區(qū)碳酸鹽臺地發(fā)育過程與海平面變化:基于西科1井BIT指標分析數(shù)據(jù)[J]. 王振峰,崔宇馳,邵磊,張道軍,董茜茜,劉新宇,張傳倫,尤麗,肖安濤. 地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報). 2015(05)
[4]西沙石島生物礁的礦物組成及其環(huán)境指示意義[J]. 翟世奎,米立軍,沈星,劉新宇,修淳,孫志鵬,曹佳琪. 地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報). 2015(04)
[5]西沙群島西科1井中新統(tǒng)-上新統(tǒng)白云巖微觀特征及成因[J]. 王振峰,時志強,張道軍,黃可可,尤麗,段雄,李勝勇. 地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報). 2015(04)
[6]南沙海區(qū)萬安盆地中新世碳酸鹽臺地的地震響應(yīng)與沉積特征[J]. 呂彩麗,姚永堅,吳時國,姚根順. 地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報). 2011(05)
[7]南海北部深水區(qū)中新世生物礁發(fā)育特征[J]. 吳時國,袁圣強,董冬冬,米立軍,張功成. 海洋與湖沼. 2009(02)
[8]西沙群島新近紀白云巖形成條件的探討:C、O同位素和流體包裹體證據(jù)[J]. 魏喜,祝永軍,許紅,趙國春,李玉喜. 巖石學(xué)報. 2006(09)
[9]西沙永興島珊瑚礁與礁坪生物生態(tài)學(xué)研究[J]. 李穎虹,黃小平,岳維忠,林燕棠,鄒仁林,黃暉. 海洋與湖沼. 2004(02)
[10]南海北部鶯歌!倴|南盆地晚第三紀層序地層與海平面變化[J]. 郝詒純,陳平富,萬曉樵,董軍社. 現(xiàn)代地質(zhì). 2000(03)
本文編號:3286250
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