微量元素在地质沉积环境中的应用解析
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1 微量元素特征和沉积环境关系
通过分析发现，在沉积过程中，水介质和沉积物 间地球化学平衡关系较为复杂，水介质在与沉积物间 元素进行交换时，可能会出现沉积物对某些元素进行 吸附的情况，此种吸附与交换作用，不仅与元素自身 性质有关，同时还会受到沉积介质物理以及化学条件 因素影响，且在不同沉积环境中，水介质所具有的化 学与物理条件也会有所差别，所以可运用沉积物微量 元素与含量，对地质沉积环境展开分析【1】。
108
项目
硼含量/ （μg·g-1）
表1 南疆库车河井岩样硼含量
库车河侏罗系阿
侏罗系克孜勒努
侏罗系阳霞组
合组
尔组
47.33
112.7
103.3
Байду номын сангаас
2）锶钡、钙镁比值分析。经检测分析发现，该地 区锶钡比值与盐度属于正比关系，会随盐度提升而出 现比值增加的趋势。如果泥岩或黏土内比值超过1， 则为海洋沉积，反之则为大陆沉积。在此次检测中， 库车河阳霞组锶钡比值为0.84，为所有检测组最高数 据，而齐古组比值最低，从阿合组到阳霞组，锶钡比 值呈现出了逐渐增加的态势，而这也表明，水体盐度 在不断提升，且钙镁比值也在不断增加。同时从阳霞 组到克孜勒努尔组，水体盐度呈现出明显衰减趋势， 而从克孜勒努尔组到恰克马克组，锶钡比值却呈现出 下降趋势，盐度也随之开始降低，钙镁比值也迅速开 始下降。这些都表明，钙镁与锶钡比值变化有着明显 的一致性特征，且元素比值变化整体趋势，能够对沉 积水体性质变化进行直观反映。
根据研究发现，氧化还原环境主要分为3种，如 表2所示。第一，缺氧、还原环境，此环境含氧量在 0.2mL/L以下，V/Cr为4.25以上，Ni/Co为7.0以上，V/ （V+Ni）为0.84以上，U/Th在1.25以上；第二，贫氧、 过渡环境，该环境含氧量在0.2~2.0范围之内，V/Cr在 2.0~4.25之间，Ni/Co为5.0~7.0之间，V/（V+Ni）与U/ Th分别在0.60~0.84以及0.75~1.25范围中；第三，富
地层中微量元素形成、分布以及分配等，与其所 在环境有着直接关联，多数微量元素赋存状态都会受 到成岩后生变化影响，所以可通过对微量元素含量的 检测，对沉积环境展开判断。现阶段，锶钡、钙镁等 比值是沉积环境研究领域中较为常见的研究对象，可 通过对其含量以及比值进行分析的方式，对沉积环境 与古盐度、古气候等展开判断。
3）氧化-还原环境判断。在进行氧化还原环境判 别时，会按照沉积物内受氧化还原状态控制元素与比 值数值，对沉积物沉积期氧化还原条件进行判断。主 要是因为，Mo、U、Cr等元素虽然会在氧化环境中溶 解，但在还原环境中却属于不溶状态，如果在还原环 境中发生沉积，便很难会再发生迁移状况，可以对沉 积时原始记录进行全面反映，能够作为古沉积水体氧 化-还原环境辨别指标。
勘探开发
2019年第4期
微量元素在地质沉积环境中的应用解析
李海锋
甘肃煤田地质局庆阳资源勘查院 甘肃 庆阳 745000 摘要：进行沉积环境研究，有利于古地理恢复以及油气勘探等工作开展，研究价值较为突出。为对地质沉积环境展开 深度研究，明确微量元素在沉积环境研究中的运用，本文以微量元素特征与沉积环境关系分析为切入点，对微量元素在地 质沉积环境中的应用展开全面论述，期望能够为国内地质沉积环境研究提供一些启示。 关键词：地质沉积环境 元素特征 微量元素 古气候
2 微量元素在地质沉积环境中的运用
笔者在此以南疆库车河井为例，对微量元素在沉 积环境中的具体运用展开分析。
1）盐度相标志与硼元素含量。在沉积岩之中，古 湖盆水介质与硼含量有着直接关联，可通过对硼含量 的分析，对古湖盆水类型进行辨别，一般内陆盐湖与 海水中硼含量往往较高。
研究人员运用等离子光线谱设备，对南疆库车河 井岩样微量元素进行了检测。经过检测与分析发现， 如表1所示，库车河侏罗系阿合组硼含量为47.33ug/ g，属于湖相沉积范畴；侏罗系阳霞组检测平均值在 112.7ug/g左右，是典型的海相沉积环境特征；而侏罗 系克孜勒努尔组中硼含量为103.0ug/g，也属于海相沉 积环境。其中伊利石反映古盐度情况最具代表性，因 此应将黏土矿物与硼含量结合在一起，以对沉积环境 进行客观反映【2】。
Application and analysis of trace elements in geological sedimentary environment Li Haifeng
Qingyang Coal Field ，Qingyang Resources Exploration Institute，Gansu Coal Geology Bureau，Gansu Qingyang 745000 Abstract：The study of sedimentary environment is conducive to paleogeographic recovery and oil and gas exploration，and the research value is outstanding. For in-depth study on the geological sedimentary environment，clear trace elements in use in the study of sedimentary environment，based on the characteristics of trace elements and sedimentary environment relations as the breakthrough point，analysis of trace elements in the application of the geological sedimentary environment comprehensively，hope can provide some enlightenment for the study of the domestic geological sedimentary environment. Keywords：Geological sedimentary environment；Element characteristics；Trace elements；The ancient climate
通过分析发现，在沉积过程中，水介质和沉积物 间地球化学平衡关系较为复杂，水介质在与沉积物间 元素进行交换时，可能会出现沉积物对某些元素进行 吸附的情况，此种吸附与交换作用，不仅与元素自身 性质有关，同时还会受到沉积介质物理以及化学条件 因素影响，且在不同沉积环境中，水介质所具有的化 学与物理条件也会有所差别，所以可运用沉积物微量 元素与含量，对地质沉积环境展开分析【1】。
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项目
硼含量/ （μg·g-1）
表1 南疆库车河井岩样硼含量
库车河侏罗系阿
侏罗系克孜勒努
侏罗系阳霞组
合组
尔组
47.33
112.7
103.3
Байду номын сангаас
2）锶钡、钙镁比值分析。经检测分析发现，该地 区锶钡比值与盐度属于正比关系，会随盐度提升而出 现比值增加的趋势。如果泥岩或黏土内比值超过1， 则为海洋沉积，反之则为大陆沉积。在此次检测中， 库车河阳霞组锶钡比值为0.84，为所有检测组最高数 据，而齐古组比值最低，从阿合组到阳霞组，锶钡比 值呈现出了逐渐增加的态势，而这也表明，水体盐度 在不断提升，且钙镁比值也在不断增加。同时从阳霞 组到克孜勒努尔组，水体盐度呈现出明显衰减趋势， 而从克孜勒努尔组到恰克马克组，锶钡比值却呈现出 下降趋势，盐度也随之开始降低，钙镁比值也迅速开 始下降。这些都表明，钙镁与锶钡比值变化有着明显 的一致性特征，且元素比值变化整体趋势，能够对沉 积水体性质变化进行直观反映。
根据研究发现，氧化还原环境主要分为3种，如 表2所示。第一，缺氧、还原环境，此环境含氧量在 0.2mL/L以下，V/Cr为4.25以上，Ni/Co为7.0以上，V/ （V+Ni）为0.84以上，U/Th在1.25以上；第二，贫氧、 过渡环境，该环境含氧量在0.2~2.0范围之内，V/Cr在 2.0~4.25之间，Ni/Co为5.0~7.0之间，V/（V+Ni）与U/ Th分别在0.60~0.84以及0.75~1.25范围中；第三，富
地层中微量元素形成、分布以及分配等，与其所 在环境有着直接关联，多数微量元素赋存状态都会受 到成岩后生变化影响，所以可通过对微量元素含量的 检测，对沉积环境展开判断。现阶段，锶钡、钙镁等 比值是沉积环境研究领域中较为常见的研究对象，可 通过对其含量以及比值进行分析的方式，对沉积环境 与古盐度、古气候等展开判断。
3）氧化-还原环境判断。在进行氧化还原环境判 别时，会按照沉积物内受氧化还原状态控制元素与比 值数值，对沉积物沉积期氧化还原条件进行判断。主 要是因为，Mo、U、Cr等元素虽然会在氧化环境中溶 解，但在还原环境中却属于不溶状态，如果在还原环 境中发生沉积，便很难会再发生迁移状况，可以对沉 积时原始记录进行全面反映，能够作为古沉积水体氧 化-还原环境辨别指标。
勘探开发
2019年第4期
微量元素在地质沉积环境中的应用解析
李海锋
甘肃煤田地质局庆阳资源勘查院 甘肃 庆阳 745000 摘要：进行沉积环境研究，有利于古地理恢复以及油气勘探等工作开展，研究价值较为突出。为对地质沉积环境展开 深度研究，明确微量元素在沉积环境研究中的运用，本文以微量元素特征与沉积环境关系分析为切入点，对微量元素在地 质沉积环境中的应用展开全面论述，期望能够为国内地质沉积环境研究提供一些启示。 关键词：地质沉积环境 元素特征 微量元素 古气候
2 微量元素在地质沉积环境中的运用
笔者在此以南疆库车河井为例，对微量元素在沉 积环境中的具体运用展开分析。
1）盐度相标志与硼元素含量。在沉积岩之中，古 湖盆水介质与硼含量有着直接关联，可通过对硼含量 的分析，对古湖盆水类型进行辨别，一般内陆盐湖与 海水中硼含量往往较高。
研究人员运用等离子光线谱设备，对南疆库车河 井岩样微量元素进行了检测。经过检测与分析发现， 如表1所示，库车河侏罗系阿合组硼含量为47.33ug/ g，属于湖相沉积范畴；侏罗系阳霞组检测平均值在 112.7ug/g左右，是典型的海相沉积环境特征；而侏罗 系克孜勒努尔组中硼含量为103.0ug/g，也属于海相沉 积环境。其中伊利石反映古盐度情况最具代表性，因 此应将黏土矿物与硼含量结合在一起，以对沉积环境 进行客观反映【2】。
Application and analysis of trace elements in geological sedimentary environment Li Haifeng
Qingyang Coal Field ，Qingyang Resources Exploration Institute，Gansu Coal Geology Bureau，Gansu Qingyang 745000 Abstract：The study of sedimentary environment is conducive to paleogeographic recovery and oil and gas exploration，and the research value is outstanding. For in-depth study on the geological sedimentary environment，clear trace elements in use in the study of sedimentary environment，based on the characteristics of trace elements and sedimentary environment relations as the breakthrough point，analysis of trace elements in the application of the geological sedimentary environment comprehensively，hope can provide some enlightenment for the study of the domestic geological sedimentary environment. Keywords：Geological sedimentary environment；Element characteristics；Trace elements；The ancient climate