微量元素在沉积岩研究中的应用

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微量元素在华南武陵统沉积环境和物源分析中的应用

微量元素在华南武陵统沉积环境和物源分析中的应用裴羽;何幼斌;曾艳涛;文沾;王宁【摘要】华南寒武系武陵统的沉积分布，由西北往东南，依次为碳酸盐台地、碳酸盐台地边缘、上斜坡、下斜坡、盆地，水体逐渐变深，沉积相带近于北东—南西向展布。

研究样品来自华南的鄂西、湘中和湘南—赣南三个区域。

岩样中微量元素和稀土元素的地球化学特征分析表明，华南武陵世整体为海相贫氧—厌氧环境，鄂西地区局部为氧化环境。

湘南—赣南地区水体深度可能局部变浅，反映了华南地区东南侧可能存在古陆。

研究区武陵统的物源相对稳定，主要来自西北方，为上地壳物质，物源区构造背景可能为大陆岛弧或活动大陆边缘。

%Cambrian Wulingian Series is distributed widely in South China, which shows southeastward deepening marine sedimentary environments that are carbonate platform, carbonate platform edge, upper slope, lower slope and basin in sequence in NE-SW zonal distribution. Rock samples are selected from western Hubei, central Hunan, and southern Hunan-southern Jiangxi areas. The geochemical characteristics of trace elements and REE in samples indicates that the whole South China was in an oxygen-poor to anaerobic marine environ ment but an oxidic environment locally in western Hubei during Wulingian Epoch. Water was perhaps shallower in depth in southern Hunan-southern Jiangxi area than that in the central Hunan area, which means possible existence of an ancient land in the southeast of South China. It is implied that the sediment provenance was derived sta bly from the upper crust in the northwest and theprovenance area probably is under the tectonic setting of continental island arc or the active continental margin.【期刊名称】《海相油气地质》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】8页(P29-36)【关键词】寒武纪;武陵世;微量元素;沉积环境;物源;华南【作者】裴羽;何幼斌;曾艳涛;文沾;王宁【作者单位】长江大学地球科学学院;长江大学地球科学学院;长江大学地球科学学院;长江大学地球科学学院;长江大学地球科学学院【正文语种】中文【中图分类】TE135+.1元素地球化学已发展成为地球化学研究中不可缺少的一部分［1］。

油页岩热解过程中微量元素迁移及其作用规律

油页岩热解过程中微量元素迁移及其作用规律一、引言油页岩是一种含有大量有机质的沉积岩，经过热解可以释放出大量的烃类物质，是一种重要的石油资源。

在油页岩热解过程中，微量元素的迁移现象十分普遍，对于了解油页岩形成和演化过程、预测储层类型和质量具有重要意义。

本文将从微量元素迁移的基本原理、影响因素、作用规律等方面进行探讨。

二、微量元素迁移的基本原理在油页岩热解过程中，微量元素主要以两种方式进行迁移：气相传递和液相溶出。

1.气相传递气相传递是指微量元素随着挥发分子一起从固体相转移到气相中。

这种方式受到温度、压力等因素的影响较大。

在高温下，挥发分子增多，微量元素也会随之增多；而在高压下，则会抑制挥发分子的生成和微量元素的传递。

此外，在不同类型的油页岩中，气态微量元素含量也存在差异。

2.液相溶出液相溶出是指微量元素随着水、油等液态物质一起从固体相转移到液相中。

这种方式主要受到温度、压力、pH值等因素的影响。

在高温下，水和油的溶解能力增强，微量元素也会随之增多；而在酸性环境中，微量元素的溶解度也会增加。

三、影响微量元素迁移的因素微量元素迁移受到许多因素的影响，主要包括以下几个方面：1.岩石成分不同类型的油页岩中，含有不同种类和含量的矿物质和有机质。

这些成分对于微量元素迁移具有重要影响。

例如，在富含碳酸盐矿物质的页岩中，钙、镁等元素会被固定在矿物晶格中，难以释放；而在富含腐殖质的页岩中，则容易释放出大量有机酸和其他化合物，促进微量元素的迁移。

2.温度和压力温度和压力是影响油页岩热解过程中微量元素迁移最重要的因素。

在高温下，微量元素的挥发性增加，气态微量元素含量也会随之增多；而在高压下，则会抑制挥发分子的生成和微量元素的传递。

3.酸碱度酸碱度是影响液相溶出方式的重要因素。

在酸性环境中，微量元素的溶解度会增加；而在碱性环境中，则会降低微量元素的溶解度。

4.流体类型油页岩热解过程中，不同类型的流体对于微量元素迁移具有不同影响。

微量元素分析在判别沉积环境中的应用——以江汉盆地潜江组为例

Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｏｐｓｔｏｓｏｉｒｅｅｎｓｉｌｙｍｉｅａｓｅｃｍｏｉｉｎｆｍｃｏｌｍｅｔｎｃａｎｒｌ，ｍｕｏｋａｄｇｐｕｉａｅｓｄｍｅｔｄｒｃｎｙｓｍｎｌｋｅｉｎｓａｅｖｒｅｓｔｖｏｔｅｃａｇｆｅｉｎａｙｅｖｒｎｅｔｔｍａｅｅｌｌｋ —ｅｅｈｎｅｒｅｙｓｎｉｉｅｔｈｈｎｅｏｄｍｅｔｒｎｉｏｍｎ．Ｉｙｒｖａａｅｌｖｌａｇ．Ｔｈｉｏ — ｓｃｅｌｈｌｔｏｙｃａｇｆｓｄｍｅｔｉａｉｅｌｋｎｖｒｉａｓｄｓｉｃ，ｔｉｃａｇｓｃｎｒｌｄｂｈａａｃｎｇｈｎｅｏｅｉｎｎｓｌａｅｉｅｔｃｌｉｉｔｎｔｈｓｈｎｅｉｏｔｏｅｙｔｅｂｌｎｅｉｎ
摘要：泊沉积岩中的粘土矿物、岩和膏岩中的微量元素组成对沉积环境的水文变化很敏感，以有效揭示湖平面的变化。封湖泥可
闭盐湖的沉积记录在垂向上以显著的岩性变化为特征，们取决于河水补给与蒸发、淀和渗透之间的平衡作用，导致湖平面它沉并
水中的含量一般为ｏ１ｏ． ‰ 。．％～Ｏ３关键词：量元素；湖；微盐古气候；积环境；江组；江凹陷；汉盆地沉潜潜江

主微量元素地球化学特征在沉积环境中的应用

主微量元素地球化学特征在沉积环境中的应用彭治超;李亚男;张孙玄琦;付星辉【摘要】沉积岩的主量和微量元素对沉积环境变化有着较高的灵敏度,是研究古沉积环境以及沉积物源区性质的一种有效手段.在大量阅读相关文献的基础上,系统总结了沉积岩不同主微量元素特征在沉积环境和物源分析中的地质应用.特别是对于露头不太发育的地区,地球化学方法是更直观、更实用的分析方法之一,但沉积岩在沉积的过程中很容易受其它地质因素影响.所以,在实际研究中,还需结合研究区的地质背景,科学选样以及综合运用多种方法进行综合分析.【期刊名称】《西安文理学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(021)003【总页数】4页(P108-111)【关键词】主微量;地球化学;沉积环境;物源分析【作者】彭治超;李亚男;张孙玄琦;付星辉【作者单位】西北大学地质学系,西安710069;西北大学地质学系,西安710069;西安地质矿产勘查开发院,西安710100;江苏井神盐化股份有限公司,江苏淮安223200【正文语种】中文【中图分类】P595对于任一研究区来讲，沉积和构造一直以来都是地质工作者所要研究的最基本和最核心的问题，只有首先搞清楚研究区的沉积环境,才能为进一步深入研究提供理论帮助.碎屑沉积岩的形成经历了源岩的风化剥蚀、碎屑颗粒的搬运、沉积物卸载和后期成岩等作用的综合改造，其间元素的转化、形成等信息记录了这一系列地质事件大量地质信息，因此赋存在矿物中的某些元素含量、比值等地球化学参数能够很好地反映沉积期的“源-汇”环境特征.前人主要是通过野外地质露头和划分沉积相类型来判断其形成期的环境，而利用主微量元素地球化学特征探讨沉积环境的不是很多.然而随着沉积地球化学的不断发展，普遍认为细粒碎屑沉积物在沉积的过程中，某些对外部环境较为敏感的元素在水体及沉积物中的分布和分配不仅与他们本身的化学性质有关，而且也受沉积介质物理化学条件以及古气候的影响[1-2].因此，沉积岩中的某些特征元素含量及其比值在一定程度上能够指示其沉积期的沉积环境及其物源特征[3-7].对于露头不是特别发育的地区，合理的运用地球化学数据，从极少的露头、钻井信息探讨盆地尺度古地理问题已经是低勘探区古地理分析的主要手段.1 主微量与古沉积环境碎屑沉积岩的主微量元素含量主要受其源岩矿物成分、风化与搬运过程、沉积环境以及后期成岩作用的综合影响[8]，前人研究表明，自生硅质岩、碳酸盐岩、泥岩以及粉砂质泥岩等细粒沉积物能够更好地反映沉积时的沉积环境[3-7,9].利用砂岩或砂岩结合泥岩一起判别其沉积期的沉积环境国内外也有少量成功的应用[10-11].然而，我们在应用砂岩的地球化学指标判断沉积环境时，一定要考虑到砂岩内胶结物多为后期成岩作用的产物，很容易受后期成岩过程中流体作用的影响，其胶结物的化学组成也就不能完全代表沉积岩形成时的沉积环境.故在选择样品时首先要选取泥岩、泥质粉砂岩等较细粒沉积岩进行分析，还可以适当选取一些砂岩样品辅助分析.1.1 古盐度判别古盐度是分析古沉积环境的一个重要研究内容，它通常作为地质历史时期海陆变迁的一个重要参数.通常用Sr、Ni、B含量、Sr/Ba、B/Ga以及Rb/K的比值来作为反映当时沉积介质古盐度的判别指标.Sr和Ba在自然界水体中都是以重碳酸盐的形式存在，当沉积介质中含盐度增大时，由于Sr和Ba的溶度积不同，Ba率先与SO42-离子结合形成不溶于水的BaSO4沉淀，而此时Sr还是以离子的形式保留在沉积水体中，随着盐度的持续增高，Ba2+逐渐减少，Sr开始和水体中的SO42-离子结合形成SrSO4沉淀，因此，记录在沉积物中的Sr/Ba值可以反映沉积介质中盐度的变化，并且其值和古盐度成很好的正相关关系[12].据前人研究发现，当沉积物中Sr/Ba值大于1时指示海相，Sr/Ba值小于1时指示陆相；若要再进一步细分，一般认为，Sr/Ba的值在0.6～1.0时为半咸水相，小于0.6时为微咸水相[13-15]，且Sr元素在淡水中的含量多为100×10-6～300×10-6，在咸水中的含量一般为800×10-6～1 000×10-6 [15].Ni元素在淡水中含量一般不超过30×10-6，在海水中的含量一般不低于40×10-6 [16].B元素含量也常用来指示古盐度，在海相环境中，B含量多在80×10-6～125×10-6之间，在陆相环境中，B 含量通常不高于60×10-6.与B元素相比，Ga元素的迁移能力远小于B，Ga易在河流相中富集，B易在湖相泥岩中富集.故B/Ga比值可以作为盐度以及区分河、湖相泥岩的标志.一般河流相泥岩中，B/Ga比值较低，湖相泥岩中B/Ga值相对较高，并随盐度的增大而变大.前人总结出泥岩B/Ga比值的沉积相判别标准：0.5<B/Ga<1.0时指示河流-三角洲相，1.5<B/Ga<2.5指示远岸开阔湖相，4<B/Ga<5.5指示较封闭湖相，5<B/Ga<7.5指示非闭塞咸水湖相沉积.Rb/K的值也经常用来作为指示海陆相的一个指标，前人研究认为，Rb/K>0.006时指示正常的海相沉积，Rb/K<0.004时指示陆相沉积，0.004<Rb/K<0.006时指示过渡的微咸水相沉积[13].1.2 古气候判别元素地球化学作为古气候判别的方法之一，如Sr、Cu含量以及Sr/Cu、Mg/Ca、FeO/MnO、Al2O3/MgO、SiO2/Al2O3的比值均是判别古气候环境的常用指标[17-18].Sr含量和Sr/Cu比值对气候具有敏感的变化，Sr是典型的喜干型元素，低含量指示潮湿气候，高含量代表干旱气候[18].Sr/Cu比值处于1.3～5指示温湿气候，而大于5指示干热气候[3].在干旱气候条件下，由于水分蒸发导致水体碱性增强致使沉积介质中的Na、Mg、Ca、Sr、Mn等元素大量析出而在水底发生沉积，因而这些元素容易在干旱气候条件下形成的沉积岩中富集；并且在更高温度下，Mg相对于Ca更利于沉积，以致Mg/Ca比值随干旱程度增加而增大.高比值指示干旱气候，低比值指示温湿气候，但在利用Mg/Ca值作为判别古气候变化指标时，一定要注意，在极度干旱的情况下，Mg/Ca比值所指示意义正好相反[19].Mn也是喜干性元素，在干旱环境中含量较高，在潮湿的条件下含量相对较低，而Fe元素在潮湿环境中易以Fe(OH)3胶体的形式快速沉淀.因此，可以用沉积物中FeO/MnO的值来判别古气候条件，高值对应温湿气候，低值代表干热气候.沉积岩中SiO2/Al2O3的比值也可以反映沉积时的气候特点，当SiO2/Al2O3的值大于4时，指示气候干燥;反之，在潮湿气候下，化学风化较为强烈，SiO2遭受搬运迁移，而Al2O3大量富集，相应的SiO2/Al2O3的值就会变小，一般认为小于4时指示潮湿气候[20].1.3 氧化—还原环境的判别氧化还原环境的判别主要是根据沉积物中明显受氧化还原状态控制的元素及其比值来推断沉积物沉积期的氧化还原条件.其中，U、V、Cr、Co、Ni、Mo等微量元素在氧化环境中易溶，还原环境下不溶，并且一旦发生沉积，就很难再发生迁移，能够代表沉积时的原始记录，因此可以作为判别古沉积水体氧化-还原环境的指标[2].Jones et al.(1994)通过对西北欧大量晚侏罗世暗色泥岩的古氧相研究，总结出一系列判别指标，综合对比认为V/Cr、V/(V+Ni)、Ni/Co、&U以及U/Th比值是最为可靠的参数，并且总结出了一套用于判别沉积物沉积时底层水体氧化-还原环境的微量元素比值判别指标(表1).表1 古水体氧化-还原环境微量元素判别指标[7]古氧化还原环境含氧量(mL/L)V/CrNi/CoV/(V+Ni)U/Th&U缺氧，还原环境<0．2>4．25>7．0>0．84>1．25>1贫氧，过渡环境0．2～2．02．0～4．255．0～7．00．60～0．840．75～1．25富氧，氧化环境>2．0<2．0<5．0<0．6<0．75<1V、Ni同属铁族元素，其离子在不同的氧化-还原条件下经常呈现不同的离子价态.前人研究表明，V在氧化环境下容易与沉积物结合形成沉淀，而Ni易在还原条件下被吸附富集，发生沉淀.因此，通常可以用V/(V+Ni)的值来反映古沉积水体的氧化-还原环境[21].当V/(V+Ni)>0.84时，反映水体分层及底层水体中出现H2S的还原环境；当0.60<V/(V+Ni)<0.84时，反映水体分层不强的贫氧环境；当0.46<V/(V+Ni)<0.60时，反映水体为分层弱的富氧环境.Th和U元素的化学性质在还原环境下十分相似，但在氧化条件下差别却很大.在表生环境下，Th只有正三价一种价态且不易溶解，而U则不一样.U在强还原状态下为正四价，不溶于水，而在氧化状态下表现为正六价，易溶于水，所以U在还原条件下容易富集；而在氧化状态下，沉积物中U含量相对较低.基于这两种元素的地球化学性质差异，常利用&U法和U/Th比值法判断沉积环境的氧化还原状态.&U计算公式如下：&U=U/[0.5X(Th/3+U)]，若&U>1，表明为缺氧环境；若&U<1，则说明为正常的水体环境.U/Th值大于1.25时指示缺氧的还原环境，U/Th值在0.75～1.25之间时指示过渡环境，小于0.75时代表富氧的氧化环境. Fe元素在自然界中有Fe2+和Fe3+两种离子价态，其在沉积物中的价态对氧化-还原条件较为敏感，氧化环境下多以Fe3+存在，在还原条件下多被还原成Fe2+保存在沉积物中.所以可以用Fe2+/Fe3+值反映沉积水体的环境，一般是以1为界限，Fe2+/Fe3+值远大于1代表还原环境，Fe2+/Fe3+值较大于1为弱还原环境，Fe2+/Fe3+值等于1为中性环境，Fe2+/Fe3+值较小于1代表弱氧化环境，Fe2+/Fe3+值远小于1代表氧化环境[22].在自然界中，稀土元素一般都是呈正三价，但Eu和Ce元素相对比较特殊，除了有正常的正三价外，Eu还有正二价，Ce有正四价，当Eu和Ce元素不呈现正三价时就会表现出不同于其他稀土元素的性质，从而和其他三价稀土元素发生分离，出现异常行为[23].在不同的沉积环境下常可造成正或负的异常.所以也通常将δCe和δEu异常作为判断沉积环境氧化-还原状态的指标，其中δCe=CeN/(LaN×PrN)1/2，δEu=EuN/(SmN×GdN)1/2，δCe或δEu<1时表示亏损，代表氧化环境；δCe或δEu>1表示正常或过剩，表明还原环境[23].2 结论与认识综合对以上地球化学指标以及所代表的含义进行详细讨论，可见在利用不同元素地球化学指标判别古沉积环境时，应该选择那些来源少，沉积后不容易受后期成岩作用影响的主微量元素作为研究对象，因为只有以自生为主且保持初始沉积时的主微量元素才能更准确的指示其沉积期的环境特征.并且，在利用地球化学判别公式来研究沉积环境时尽量要选取一套主微量判别指标，而不能单独应用一个样品、一种元素指标就得出结论.除此之外，对于任意一个研究区来讲，地球化学方法只是提供了一种手段，我们在实际应用中一定要结合研究区区域地质背景，岩性特征，综合采样、合理分析，运用多种方法相互约束，只有这样才能得到更准确、更实际的结论.[参考文献][1] TRIBOVILLARD N，AVERBUCH O，DEVLEESCHOUWER X,et al.Deep-water anoxia over the Frasnian-Famennian boundary(La Serre，France)：a tectonically-induced oceanic anoxic event?[J].Terra Nova，2004，16(5)：288-295.[2] TRIBOVILLARD N，ALGEO T J，LYONS T,et al.Trace metals as paleoredox and paleoproductivity proxies：An update[J].Chemical Geology，2006，232(1-2)：12-32.[3] LERMAN A,BACCINI kes-Chemistry，Geology，Physics[J].Journal of Geology，1978，88(2)：249-250.[4] BHATIA M R.Plate Tectonics and geochemical composition of sandstones[J].Journal of Geology，1983，91(6)：611-627.[5] BHATIA M R,CROOK K A W.Trace element characteristics of graywackes and tectonic setting discrimination of sedimentary basins[J].Contributionsto Mineralogy and Petrology，1986，92(2)：181-193.[6] RORER B P,KORSEM R J.Detemrination of tectonic setting of sandstone：Mudstone suites using SiO2 content and K2O/Na2O ratio[J].Journal of Geology，1986，94(5)：635-650.[7] JONES B,MANNING D A parison of geochemical indices used for the interpretation of palaeoredox conditions in ancientmudstones[J].Chemical Geology，1994，111(1-4)：111-129.[8] GARZANTI E，ANDO S，PADOASN，M,et al.The modern nile dediment dystem：processes and products[J].Quaternary Science Reviews，2015，130：9-56.[9] 黄志强，黄虎，杜远生，等.广西那坡裂陷盆地晚古生代硅质岩地球化学特征及其地质意义[J].地球科学，2013，38(2)：253-265.[10] BOBOYE O A,NWOSU O R.Petrography and geochemical indices of the lagos lagoon coastal sediments，dahomey basin(Southwestern Nigeria)：sea level change implications[J].Quaternary International，2014，338(4)：14-27.[11] 孙建伟，付永涛，兰朝利.青岛八仙墩碎屑岩微量元素地球化学特征及沉积环境意义[J].海洋科学，2014，38(8)：75-81.[12] 范玉海，屈红军，王辉，等.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[J].中国地质，2012，39(2)：382-389. [13] 王益友，郭文莹，张国栋.几种地球化学标志在金湖凹陷阜宁群沉积环境中的应用[J].同济大学学报，1979，7(2)：51-60.[14] 郑荣才，柳梅青.鄂尔多斯盆地长6油层组古盐度研究[J].石油与天然气地质，1999，18(6)：20-25.[15] 刘刚，周东升.微量元素分析在判别沉积环境中的应用——以江汉盆地潜江组为例[J].石油实验地质，2007，29(3)：307-311.[16] 彭雪峰，汪立今，姜丽萍.准噶尔盆地东南缘芦草沟组油页岩元素地球化学特征及沉积环境指示意义[J].矿物岩石地球化学通报，2012，31(2)：121-127，151.[17] 宋立军，刘池阳，赵红格，等.鄂尔多斯地区黄旗口组地球化学特征及其沉积环境与构造背景[J].地球科学，2016，41(8)：1295-1308，1321.[18] 张天福，孙立新，张云，等.鄂尔多斯盆地北缘侏罗纪延安组、直罗组泥岩微量、稀土元素地球化学特征及其古沉积环境意义[J].地质学报，2016，90(12)：3454-3472.[19] SONG M S.Sedimentary environment geochemistry in the Shasi section of southern ramp，Dong ying depression[J].Journal of Mineralogy and Petrology，2005，25(1)：67-73.[20] 张威，穆克华，崔之久，等.云南拱王山地区全新世以来的环境变化记录[J].地球与环境，2007，35(4)：343-350.[21] RIMMER S M.Geochemical paleoredox indicators in devonian-mississippian black shales,central appalachian basin(USA)[J].Chemical Geology，2004，206(3-4)：373-391.[22] 邓宏文，钱凯.沉积地球化学与环境分析[M].兰州：甘肃科学技术出版社,1993.[23] 王中刚，于学远，赵振华.稀土元素地球化学[M].北京：科学出版社,1989.。

微量元素、常量元素、稀土在研究沉积环境和沉积相中的作用和意义

微量元素、常量元素、稀土在研究沉积环境和沉积相中的作用和意义常量元素, 微量元素▲常量元素：一般地球化学书中将O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K、Ti 等9种元素列入常量元素，但是因为不同地区各元素含量相对富集程度可能不同，所以在对常量元素归类的时候也应考虑实际区域资料和研究目的。

在沉积相的应用中是要根据上述元素的化合物含量和分布规律来作推测的，主要包括两个方面：1、物源分析例如：Al2O3、K2O、Fe2O3、MgO、TiO2、Na2O等主要为与陆源碎屑有关的元素化合物，这些元素的高含量大多出现在细粒沉积物和碎屑矿物中，可以指示物源性质的差异；CaO、CaCO3也用来判断物源，但是要具体情况具体分析。

2、沉积环境例如：CaO、CaCO3等氧化物除部分来自陆源方解石外,还受自生作用和生物作用影响。

这些元素的高含量一般出现在氧化条件下，水动力活跃，生物活动频繁的环境。

Ti等元素含量的变化反映的是陆源物加入的程度，该值愈高则表明陆源物含量愈丰富，表明了一种温暖潮湿的气候背景。

与微量元素Sr类似,沉积岩中P的高含量指示干旱炎热高盐度环境的气候背景,低含量则指示潮湿的气候背景。

－－－－－－－－－－－－－－▲微量元素（痕量元素）主要测试的微量元素有V、Ni、Fe、Mn、Cu、Zn、Cr、Ba、B、Ga、Pb、Sr、Li等1、物源分析微量元素对物源有示踪作用，因为微量元素多源自母岩，根据不同微量元素组合及分布规律，配合重矿物资料及区域背景资料做综合分析，可以良好进行沉积物源分析；2、沉积环境（PH、EH、盐度）对沉积环境反应敏感的微量元素有硼(、锶(Sr)、钡(Ba)、钛(Ti)、铁(Fe)、磷(P)、锰(Mn)等等，不同微量元素反映沉积环境的侧重点和敏感度各具特点，简单举几个例子：氯(Cl)等微量元素组成可以指示水介质的古盐度，咸水(海水)中Cl、B的含量明显高于淡水；陆相湖泊、盐湖卤水及其沉积物中B丰度及B同位素组成变化极大；对于陆相盐湖的不同层位或不同区域位置的泥页岩地层,若B含量偏高，说明其沉积环境为干旱—半干旱的盐湖沉积环境；若B含量偏低或正常，表明泥页岩沉积时处于较潮湿的盐湖沉积环境，但当沉积区远离盐湖中心时，也可代表干旱—半干旱盐湖沉积环境。

paas页岩微量元素值

PaaS页岩微量元素值页岩，作为一种沉积岩，其形成于静水环境中，且往往富含丰富的有机质和多种微量元素。

在油气勘探与开发领域，页岩不仅是重要的烃源岩，还是潜在的储层。

近年来，随着非常规油气资源的兴起，页岩中的微量元素也逐渐引起了研究者的关注。

本文将重点探讨PaaS （Platform-as-a-Service，平台即服务）技术在页岩微量元素值分析中的应用及其意义。

一、页岩微量元素的重要性页岩中的微量元素，尽管在岩石中的含量较低，但它们在地质作用、古环境恢复以及资源评价等方面扮演着重要角色。

例如，某些微量元素可以作为古生产力的指标，反映当时海洋或湖泊的生产力水平；还有一些元素可以指示古氧化还原条件，帮助恢复古沉积环境。

此外，在页岩气开发过程中，微量元素的分布和富集规律也能为储层评价和甜点区预测提供有价值的信息。

二、PaaS技术在页岩微量元素分析中的应用PaaS技术，作为一种云计算服务模式，它能为用户提供研发、运行、管理及维护应用程序所需的一切资源。

在页岩微量元素分析中，PaaS 技术主要体现在以下几个方面：1. 数据存储与处理：PaaS平台可以提供强大的数据存储和处理能力，帮助科研人员高效地管理和分析大量的页岩微量元素数据。

2. 分析工具集成：通过PaaS平台，可以将各种专业的地质分析工具和模型集成到云端，使研究者能够随时随地进行页岩微量元素的分析和研究。

3. 协作与共享：PaaS技术还支持多用户协作和数据共享，促进不同领域和地区的研究者之间的交流和合作。

三、PaaS技术在页岩微量元素分析中的优势利用PaaS技术进行页岩微量元素分析具有显著的优势：1. 降低成本：通过云计算平台，研究机构和企业可以节省大量的硬件投入和维护成本。

2. 提高效率：PaaS平台提供的高效数据处理和分析能力可以大大缩短研究周期。

3. 灵活性：用户可以根据需要随时调整资源配置，满足不同阶段的研究需求。

四、页岩微量元素值的实际意义页岩微量元素值不仅对于地质研究和古环境恢复具有重要意义，而且在页岩气勘探与开发中也具有实际应用价值。

微量元素在沉积岩研究中的应用

微量元素在沉积岩研究中的应用Application Of Trace Elements In The Research Of Sedimentary Rocks——《沉积地球化学》课程读书报告学生姓名：刘宇学院：沉积地质研究院学号： 2013030246专业：地质工程2016年5月18日目录一、沉积学中常用的微量元素及常用目的 (1)二、沉积环境分析 (2)1．元素含量及比值法 (2)2．微量元素散点图 (3)三、古气候分析 (3)1．元素含量变化与古气候变化关系 (3)2．元素比值法 (4)四、构造环境分析 (5)1．根据微量元素的丰度及比值 (5)2．根据微量元素散点图 (5)五、成岩作用分析 (5)1．成岩水性质分析 (6)2．成岩体系开放程度分析 (6)六、硅质岩的物质来源及成因分析 (6)1．微量元素——Al2O3关系分析 (6)2．Al/(Al+Fe+Mn) (6)七、微量元素识别物源 (6)八、微量元素研究古水深 (7)九、分析氧化还原环境 (7)1．元素比值法 (7)2．元素含量法 (7)十、计算古水温 (7)十一、研究白云岩的成因 (8)1．泥微晶白云岩 (8)2．晶粒白云岩 (8)3．溶蚀白云岩 (8)谈及微量元素，首先需要说明微量元素的含义：在常见的地球化学文献中，人们常将O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K、Ti 等9种元素(它们的地壳丰度共占99％左右)以外的其它元素统称为微量元素或痕量元素、杂质元素、副元素、稀有元素、次要元素等(Trace，Minor，Micro，Rare，Olio elements)。

它们在岩石中的含量一般在1％以下，含量单位常以10-6表示。

简言之，一般把化学元素按其丰度大小而分为主量元素（含量大于1％）、微量元素（0.01％－1％）和痕量元素（小于0.01％）。

通常包括L i、Be、B、K、F、Sc、Ni、Co、Cu、惰性气体元素、以及所有原子序数比Cu大的元素。

微量元素在地质中的运用

微量元素在地质上的应用微量元素在地质上的应用主要有以下几个方面：一、分配系数的应用1. 计算平衡时的温度由热力学可知：\nk=-BRTK:平衡常数，在稀溶液条件下，K=D△日二热熔变化，可以测定，R二气体常数，B为常数，据此可求得温度: AIn D BT这就是微量元素的分配系数温度计。

很多温度计已经测定，特别是稀土元素和硫化物对。

2. 计算平衡时的压力根据热力学，在恒温条件下，分配系数D与压力P的尖系式为：lln D ' ・v 5P j ” RT3. 判断岩浆成岩过程⑴模型A部分熔融模型a. 平衡部分熔融C,= 1Co_D（1 _F）F其C L :兀素在熔体中的浓度；中：Co：初始固相母体物质中的浓度F:部分熔融特度D :总分配体系b：分离熔融模型（在发生熔融时，从固相中连续移出所形成的熔体「丄（1卫）PCo D D P ：压力c.结晶作用模型分离结晶作用过程中，微量元素的行为可用下式来描述：CL 二D'4砂F CL： i元素在熔体中的浓度；C O,L： i元素在原始熔体中浓度;F :原始岩浆分离结晶作用后剩余的份额（固结度，结晶度），还有其它模型。

（2）过程鉴别（3）地球化学参数的确定①源区的物质成分根据地质观察，综合考虑岩石学、微量元素、残留体和同位素组成等资料。

e.g.基性岩和超基性岩取上地幔为源区物质，以2倍左右球粒陨石的丰度为C。

值；花岗岩：S型花岗岩以杂砂岩的平均成分为G, I型花岗岩源岩为下地壳和上地幔物质的混合，有人以岩体边缘相为G。

二微量元素指示剂1 •对岩浆演化过程的指示（1）大离子半径亲石兀素大禺子亲石兀素一般有：Ba ・ RbSr、K 等。

丿元糸价态半径⑺Sr+2 1.12Ca+2 1.00Rb+ 1 1.47K+ 1 1.33Ba+2 1.34①S心和Sr在钙长石一熔体中的分配系数较大（即S®易进入含矿物中），在中酸性岩浆演化过程中，Sr随Ca的减少而贫化，但S®的半径比Ca?+大，C*比Sr2+B先进入晶格，随岩浆作用的进行，Sr/Ca比值变大，若以同源不同阶段岩石中的Sr和Ca作图，可得到演化线。

paas页岩微量元素值

paas页岩微量元素值页岩是一种具有特殊结构和成分的沉积岩，它在地质演化过程中形成了丰富的微量元素。

这些微量元素在页岩中的含量和分布对于页岩的特性和应用具有重要影响。

我们来看一下页岩中的微量元素含量。

研究发现，页岩中的微量元素主要包括铜、镍、锌、钼、铅、锡等。

这些元素的含量很低，通常在百万分之几到十万分之几之间。

不过，尽管含量很低，但是这些微量元素在页岩的形成和演化过程中发挥着重要的作用。

我们来看一下这些微量元素在页岩中的分布情况。

研究发现，页岩中的微量元素主要富集在有机质和粘土矿物中。

有机质是页岩中的重要组成部分，它可以吸附和富集微量元素。

而粘土矿物则具有很强的吸附能力，可以有效地吸附和固定微量元素。

因此，有机质和粘土矿物在页岩中起着媒介和载体的作用，使微量元素得以富集和保存。

微量元素在页岩的形成和演化过程中还参与了一系列的地球化学反应。

这些反应包括有机质的热裂解、矿物的溶解和析出、元素的迁移和富集等。

这些反应不仅改变了页岩的物理性质和化学性质，还影响了页岩中微量元素的分布和含量。

我们来看一下页岩中微量元素的意义和应用。

页岩中的微量元素不仅对页岩的形成和演化具有重要影响，还对页岩的应用具有重要意义。

例如，铜、镍等微量元素在页岩中的富集使得页岩成为重要的铜、镍矿石资源。

钼等微量元素的富集则使得页岩成为重要的钼矿石资源。

此外，页岩中的微量元素还可以作为地质环境演化的指示器，用于研究地质过程和环境变化的历史。

页岩中的微量元素在页岩的形成和演化过程中发挥着重要的作用。

它们的含量和分布对于页岩的特性和应用具有重要影响。

通过研究页岩中微量元素的含量、分布和意义，我们可以更好地理解页岩的形成机制和演化过程，为页岩的开发利用和环境保护提供科学依据。

识别沉积环境的微量元素地球化学

微量元素地球化学在识别沉积环境中的应用沉积环境(Sedimentary environment)通常在沉积学上是指沉积作用进行的地理环境，它是地貌、气候、动植物、水深、水温、水动力和水化学的因素的总体结果。

由于地球表面所发生的自然作用是不同的，所以又可具体分为河流环境、湖泊环境、三角洲环境，滨海环境等地理单元。

在沉积环境进行的过程中，以各种沉积物为载体的微量元素也相应地随沉积过程的物理化学变化，而发生相应的迁移、转化、组合和分散等现象。

考虑到不同沉积环境如具有不同的水动力条件、介质性质、温度、压力和生物作用及古地貌特征等多种因素的影响，因此在不同的沉积环境中，元素的分散和聚集规律也就不同。

从而利用微量元素的地球化学特征来识别和恢复古沉积环境成为有力的武器。

1■微量元素地球化学简介微量元素(trace element，又称痕量元素，目前未有统一认可的严格定义。

Gast( 1966)认为，微量元素是指“不作为体系中任何相的主要化学组份存在的元素”。

习惯上把研究体系(矿物、岩石等)中元素含量大于1%的称为主要元素或常量元素(major element)，把含量在1%〜0.1%称为次要元素 (min or eleme nt)，而把含量小于0.1%称之为微量元素，还有学者把含量小于1%的元素统称为微量元素，这主要取决于研究者对研究对象的兴趣和帮助。

微量元素可作为地质地球化学过程的示踪剂，在研究沉积岩，沉积环境和沉积相，矿床等基本地质问题中，提出的新的观点和方法。

至今，微量元素地球化学的研究几乎涉及地学的所有领域，包括对地幔的不均一性、古构造环境的恢复、成岩成矿物源的示踪、全球及局域环境的监测等问题的研究，成为解决许多重大地质问题的强大武器。

作为识别沉积环境的有力工具，元素地球化学也越来越起到重要的作用。

B含量、Sr/Ba、B/Ga等来分析陆相、海相、海陆过渡相等环境；利用REE含量识别古水深；P，Sr分析古气候条件；以及利用对氧化还原敏感的元素（如Mo、U、V、Ni、Ce、Eu等）能较好的恢复沉积水体的氧化还原状态。

微量元素在岩石成因

微量元素在岩石成因微量元素在岩石成因中扮演着重要的角色。

岩石是地球上最基本的组成部分之一，由多种矿物和化学元素组成。

微量元素的存在和分布对岩石的形成和演化具有关键的影响。

在这篇文章中，我们将探讨微量元素在岩石成因中的作用以及它们的分布和交换机制。

微量元素是相对于岩石中主量元素而言存在于较低浓度的元素。

它们一般以ppm（百万分之一）或 ppb（十亿分之一）的单位进行浓度表示。

岩石通常由几种主量元素组成，如氧、硅、铝、铁、镁和钙等。

微量元素的浓度通常比较稀少，但是它们在岩石成因中起到了至关重要的作用。

首先，微量元素可以通过各种途径进入岩石中。

其中一种途径是原始岩浆中的微量元素。

岩浆是地球深部熔融岩石物质的上升产物，其中包含了大量的微量元素。

当岩浆从地幔上升到地壳时，它会与岩浆的固相反应，从而把其中的微量元素带入到最终形成的岩石中。

微量元素在岩石成因中的另一个重要作用是它们对岩石矿物的生长和变质产生影响。

岩石中的矿物是由多个元素化合物组成的晶体，它们的形成和演化受到微量元素的控制。

微量元素可以在矿物的晶格位置上替代主量元素，改变晶体结构和性质。

此外，微量元素还可以用于辨识不同类型的岩石。

每种岩石类型都有特定的微量元素特征，可以通过分析岩石中微量元素的含量和分布来判断岩石的成因和起源。

这对于地质学家来说非常重要，因为它帮助他们理解地球内部和表面岩石的形成过程，并研究地球的演化历史。

此外，微量元素在岩石中的交换也可能发生。

例如，在变质作用中，岩石受到高温和高压的作用，微量元素有可能在岩石矿物中发生交换。

这些交换过程对于岩石的形成和演变具有重要意义。

总结起来，微量元素在岩石成因中的作用非常重要。

它们通过多种途径进入岩石中，参与到矿物的生长和岩石的演化过程中。

微量元素的存在和分布提供了关于岩石起源、演化和矿床形成的重要信息。

因此，研究微量元素的分布和交换对于我们理解地球内部和表面的岩石成因和演化具有重要的意义。

微量元素在沉积岩研究中的应用

微量元素在沉积岩研究中的应用袁　颖　陈志铭（成都理工大学，四川　成都　６１００５９）摘要：近年来对于地球化学相的研究中，陆相沉积和海相沉积环境可根据微量元素比值及分布特点容易地区分开，沉积岩的沉积环境可以利用硼的含量及锶钡和钙镁比值。

本文通过对微量元素的性质及基本概念的论述，对古气候的相关探讨、硼元素含量与盐度相标志、Sr／Ba和Ca／Mg比值分析研究，探索微量元素在沉积岩研究中的应用。

关键词：微量元素；沉积岩；地球化学１、微量元素性质及基本概念在自然界中，主量元素的含量占了所有元素中的大部分，相比较而言，那些在自然界中存量很少的元素叫做微量元素。

人体本身也是需要充足的微量元素的，我们常说的微量元素是指人体所需的微量元素，这和本文讨论的微量元素有所不同，本文所讨论的文联元素是岩层中的微量元素，也既非人体微量元素。

微量元素在元素表上占有特定的位置，在很多物理化学方面具有特性并具有强的过渡性。

在具有专属性的岩石中常出现微量元素：如基性岩的相关元素Ｓｒ、Ｖ，酸性岩相关元素Ｒｂ、Ｔｌ等。

碱性岩相关元素Ｎｂ等。

２、古气候的相关探讨我们都知道，气候干燥，水分会加速流失，相反，气候湿润，相关元素则会累积，同理，沉积岩微量元素的变化也是如此。

如果气候指数设置为“Ｗ”，沉积岩中Ｎａ，　Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ等元素析出，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃｒ等元素累计，则只需计算这两类元素的比值即可得出气候指数。

３、硼元素含量与盐度相标志对沉积岩中硼的含量受到古湖盆水介质条件的影响，其在不同环境和区域内有很大差别。

利用等离子光谱对南疆库车河岩样进行微量元素分析，发现不同层位硼的含量明显不同。

例如库车河阿合组平均含量为８７．６　μｇ／ｇ、恰克马克组平均含量为６８．３　μｇ／ｇ、齐古组平均含量为５０．１＞μｇ／ｇ，各属于海陆过渡相沉积，半咸水环境，和湖相淡水沉积特征。

４、Ｓｒ／Ｂａ和Ｃａ／Ｍｇ比值分析研究认为，Ｓｒ／Ｂａ比值可以１为界限，分为大于ｌ和小于１，在粘土或泥岩中分别对应海洋沉积和大陆沉积。

地球化学作业——微量元素的地质应用

地球化学第一次课后作业班级： 021131班姓名：刚果河边草泥马指导老师：张利微量元素的地质应用微量元素是研究自然物质和自然体系中微量元素的分布规律、存在形式、活动特点、控制因素及其地球化学意义的地球化学分支学科，是地球化学学科的一个重要分支，它的研究内容为不同地球化学体系中微量元素的分布、分配、共生组合及演化的规律。

而微量元素具有很多其他主量元素无法表现的特点，如含量更低，含量变化更大，比主量元素更灵敏，数量以及分类更多，来源更复杂等特点，所以微量元素可以提供大量主量元素所表达不出的地质信息。

基于以上的特点，微量元素作为一种主要的工具，运用于地质中的方方面面，将实际资料和模型计算相结合，能够近似定量地解决元素在共存相中的分配问题，并反映相关的地质意义。

而且随着科技的发展，不止在地质领域，在物证鉴定、古文化传播研究等方面都有了广泛的应用。

以下是为本人阅读的相关文献，总结了微量元素的相关地质应用。

一、微量元素可以推断岩浆演化和成岩过程这种应用通常要根据大离子亲石元素来判断，依据其含量的变化来判断岩浆的演化过程和成岩的过程，如Sr/Ca的比值可反映其岩浆的演化分异程度。

以《广西三叉冲钨矿有关岩体岩石成因：锆石U-Pb年代学、元素地球化学及Nd同位素制约》这篇文献为例。

在文章中，作者要分析中粒黑云母花岗岩和细粒二云母花岗岩的区别。

首先取样分析其相关大离子亲石元素的含量变化，中粒黑云母花岗岩具有较高的大离子亲石元素含量(Rb = 120—260 μg/g, Ba =5 44—823 μg/g, Sr = 399—677 μg/g)。

对比之下，细粒二云母花岗岩具有相对较高的 Sr 含量(444—661 μg/g, 表 2)和相对较低的 Rb (62—189 μg/ g)、Ba(101—806 μg/g)含量。

在稀土元素分布模式图(图 7)中, 中粒黑云母花岗岩和细粒二云母花岗岩都为轻重稀土分异明显右倾式。

地球化学与沉积岩石探索沉积岩形成和化学指标

地球化学与沉积岩石探索沉积岩形成和化学指标地球化学与沉积岩石是研究地球表层的重要学科，它们通过探索沉积岩的形成和化学指标，揭示了地球演化的历史和过程。

本文将重点探讨地球化学与沉积岩石在研究沉积岩形成和化学指标方面的应用。

1. 沉积岩形成的机制沉积岩是由地壳中的碎屑颗粒、生物遗骸和化学沉淀物等物质沉积而成的。

它们通常形成于水体、风和冰等运动介质中。

地球化学和沉积岩石通过分析沉积岩中的颗粒组成、沉积结构和沉积环境等指标，揭示了沉积岩形成的机制。

2. 地球化学指标在沉积岩研究中的应用地球化学广泛应用于揭示沉积岩的形成过程和古环境信息。

例如，通过测量沉积岩中的元素含量和同位素组成，可以判断沉积物来源和古气候变化。

地球化学还可以研究沉积岩中微量元素的富集和赋存状态，推测地球表层的元素运移过程。

3. 沉积岩化学指标的意义沉积岩化学指标包括有机碳含量、有机碳同位素组成、元素富集指数等。

这些指标可以提供关于古环境、古生态和古地理等方面的重要信息。

通过分析这些指标，可以研究地球历史上的气候变化、生物演化和地貌变化等问题。

4. 地球化学与沉积岩石的研究方法地球化学与沉积岩石的研究方法主要包括样品采集、实验分析和模拟计算等。

样品采集需要根据研究目的选择适当的采样点和采样方法。

实验分析可以运用现代仪器设备进行元素和同位素分析。

模拟计算可以通过数学模型模拟沉积岩形成和元素运移等过程。

5. 地球化学与沉积岩石的研究进展随着科学技术的发展，地球化学与沉积岩石在沉积岩形成和化学指标研究方面取得了显著的进展。

新一代的仪器设备提高了分析的精度和准确性，同时，模拟计算手段的发展使得模拟实验更加接近自然环境。

这些进展为我们深入研究地球历史和环境变化提供了强有力的工具。

总结：地球化学与沉积岩石通过研究沉积岩的形成和化学指标，揭示了地球演化的历史和过程。

地球化学指标可以提供有关沉积岩形成机制、古环境、古生态和古地理等方面的重要信息。

在研究方法上，样品采集、实验分析和模拟计算是必不可少的手段。

微量元素在地质沉积环境中的应用

微量元素在地质沉积环境中的应用地质沉积环境是指自然界中各种地质物质在水、陆或海洋中沉积与沉积的过程与环境。

微量元素是指地壳中以千万分之一或千亿分之一计的配分被广泛存在的各种元素，它们对地质沉积环境中有着重要的影响与应用。

本文将探讨微量元素在地质沉积环境中的应用。

首先，微量元素在古环境重建中的应用是地质沉积领域中的一个重要方面。

通过研究地质沉积环境中微量元素的分布特征，可以对古环境进行重建。

例如，海洋沉积物中的铁、锰等元素可以用来推断氧化还原环境的变化，钴、钼等元素则可以用来判断水深的变化。

此外，微量元素的分布也可以反映出古气候的变化，如锰元素可以用来判断古沉积环境中的氧气含量变化。

因此，在地质沉积研究中，微量元素分析成为了重建古环境的重要手段之一再次，微量元素在矿床形成与勘查中的应用也不容忽视。

微量元素在地质沉积环境中的相互作用与分配规律，对矿床的形成和分布具有重要影响。

例如，铁、锰等元素在沉积环境中表现出不同的分布规律，可以用来判断矿床的富集与分布特征。

此外，微量元素的演化规律也可以用来指示矿床的成因类型。

因此，通过对微量元素的研究，可以提供有关地质矿产资源分布、富集机制和勘查指示的重要信息。

最后，微量元素在环境地球化学研究中的应用也逐渐增加。

地质沉积环境中的微量元素对环境污染的监测和评价具有重要意义。

例如，沉积物中的重金属元素含量可以用来评估环境质量，微量元素的光谱分析则可以用来判断水体中有机物的分布特征。

此外，微量元素也可以用来鉴定地质灾害的发生和过程。

因此，微量元素在环境地球化学研究中的应用成为了解决当代环境问题的重要途径之一总之，微量元素在地质沉积环境中的应用涉及古环境重建、沉积岩地球化学研究、矿床形成与勘查以及环境地球化学研究等多个方面。

通过研究微量元素的分布与变化，可以为地质研究和环境保护提供重要的数据支持。

然而，值得注意的是，微量元素在地质沉积环境中的研究还存在一些挑战，如微量元素的分析技术和方法研究仍有待提高，样品的准确采集和保存也是一个重要问题。

北美页岩微量元素标准化

北美页岩微量元素标准化1.引言1.1 概述北美页岩是一种重要的能源资源，具有丰富的碳氢化合物含量和可燃性。

然而，北美页岩中含有大量微量元素，这些元素的存在对页岩的开发和利用带来了一定的挑战。

为了更好地研究和开发北美页岩资源，对其中的微量元素进行标准化显得尤为重要。

本文的主要目的是探讨北美页岩微量元素标准化的方法和必要性。

首先，我们将介绍研究对象——北美页岩，包括其地理分布、地质特征和矿物组成。

然后，我们将详细描述北美页岩中微量元素的特征，包括主要元素种类、含量变化规律以及对开发利用的影响。

标准化北美页岩微量元素的必要性不容忽视。

首先，标准化可以提高数据的可比性和可信度，有利于不同地区和不同研究机构之间的数据交流和比较。

其次，标准化有助于建立全面的北美页岩微量元素数据库，为进一步的研究和开发提供基础数据支持。

此外，标准化还可以为环境保护和安全生产提供科学依据，减少不必要的风险和污染。

在本文的最后，我们将探讨北美页岩微量元素标准化的方法。

我们将从采样、分析、数据处理等方面进行讨论，总结出一套科学可行的标准化方法，并提出一些建议和展望。

通过本文的研究，我们可以更好地了解北美页岩微量元素的特征和影响机理，为页岩资源的开发和利用提供科学依据和技术支持。

同时，标准化的推行也将推动北美页岩研究的国际合作和共享，促进能源产业的可持续发展。

1.2文章结构1.2 文章结构本文主要分为三个部分，分别是引言、正文和结论。

引言部分包括概述、文章结构和目的三个方面。

在概述中，将介绍北美页岩微量元素标准化的背景和重要性。

文章结构部分旨在向读者展示本文的整体框架，以帮助读者更好地理解文章内容。

目的部分将明确阐述本文的研究目标和意义。

正文部分将涵盖两个主要部分：研究对象和北美页岩微量元素特征。

在研究对象部分，将介绍选择的研究对象和其重要性，以便读者了解研究的实际应用领域。

在北美页岩微量元素特征部分，将详细讨论北美页岩中微量元素的特点、分布规律和可能的影响因素，以便读者对北美页岩微量元素有一个全面的了解。

识别沉积环境的微量元素地球化学

由于地球表面所发生的自然作用是不同的，所以又可具体分为河流环境、湖泊环境、三角洲环境，滨海环境等地理单元。

在沉积环境进行的过程中，以各种沉积物为载体的微量元素也相应地随沉积过程的物理化学变化，而发生相应的迁移、转化、组合和分散等现象。

考虑到不同沉积环境如具有不同的水动力条件、介质性质、温度、压力和生物作用及古地貌特征等多种因素的影响, 因此在不同的沉积环境中, 元素的分散和聚集规律也就不同。

从而利用微量元素的地球化学特征来识别和恢复古沉积环境成为有力的武器。

1.微量元素地球化学简介微量元素（trace element），又称痕量元素，目前未有统一认可的严格定义。

Gast（1966）认为，微量元素是指“不作为体系中任何相的主要化学组份存在的元素”。

习惯上把研究体系（矿物、岩石等）中元素含量大于1％的称为主要元素或常量元素（major element），把含量在1％～0.1％称为次要元素（minor element），而把含量小于0.1％称之为微量元素，还有学者把含量小于1%的元素统称为微量元素，这主要取决于研究者对研究对象的兴趣和帮助。

微量元素可作为地质地球化学过程的示踪剂，在研究沉积岩，沉积环境和沉积相，矿床等基本地质问题中，提出的新的观点和方法。

作为识别沉积环境的有力工具，元素地球化学也越来越起到重要的作用。

B含量、Sr/Ba、B/Ga等来分析陆相、海相、海陆过渡相等环境；利用REE含量识别古水深；P，Sr分析古气候条件；以及利用对氧化还原敏感的元素(如Mo、U、V、Ni、Ce、Eu等）能较好的恢复沉积水体的氧化还原状态。

[指南]微量元素在地质中的应用

微量元素在地质中的应用一、基本概念微量元素(minor elements)依不同学者给出了不同的定义。

盖斯特(Gast, 1968)定义微量元素“不作作系内任何相主要组份存的非化学计量的分散元素”。

按此定义，微量元素是相对的，在一个体系中为微量元素，而在另一个体系中可能为常量元素。

比如，K、Na在超基性岩中可做微量元素。

在长石类岩石中不能做微量元素。

Zr 在锆英石中不是微量元素，但在长石中都是微量元素。

Fe一般情况下不是微量元素，但闪锌矿中Fe都是微量元素。

所以根据含量来划分微量元素是不准确的。

所以有人从热力学角度来定义微量元素：在研究的对象中元素的其含量低到可可近似地用稀溶液定律来描述其行为，则该元素可称为微量元素。

一般的，将地壳中除O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K、Ti 等9种元素（它们的总重量丰度占99％左右）以外的其它元素统称为微量元素，它们在岩石或矿物中的含量一般在1％或0.1％以下，含量单位常以10-6或10-9表示。

二、微量元素地球化学指示剂1.大离子亲石元素的指示意义1.1 指示岩浆演化过程大离子半径亲石元素主要指的是Ba、Rb、Sr、Ca和K。

由于Sr的性质与此同时Ca相似，当它的为+2价阳离子时，其离子半径分别为1.17Å和1.0Å。

在岩浆演化过程中，Sr长石—熔体间的分配系数大，也就是说Sr2+易进入含Ca2+矿物中，因此在中酸性岩浆演化过程中，Sr一般也随Ca的减少而贫化。

但是，Sr2+的半径比Ca2+略大，按类质同象规律，Ca2+、Sr2+优先进入晶格中，所以Sr2+贫化较慢，随着岩浆分异作用的进行，Sr/Ca值逐渐增加。

这就决定了残余岩浆最后结晶的斜长石。

具有最高的Sr/Ca值和最低的Ca含量。

因此，利用Sr/Ca比值可判断岩浆的演化分异程度。

综合Rb、Sr地球化学行为一般认为Rb/Sr比值是岩浆演化过最明显的指示剂，岩浆分异程度愈好，Rb/Sr比值愈大。

沉积岩的化学组成

沉积岩的化学组成沉积岩主要由矿物颗粒和胶结物组成。

矿物颗粒是岩石中最常见的成分，包括石英、长石、云母、角闪石等。

这些矿物颗粒来源于岩石的母岩或外源物质的碎屑，通过风化、侵蚀和运移等过程沉积在地表。

胶结物是指填充在矿物颗粒之间的胶结材料，主要包括碳酸盐、黏土矿物和硅酸盐等。

其中，碳酸盐是沉积岩中最常见的胶结物之一。

碳酸盐主要由碳酸钙和碳酸镁组成，其化学式分别为CaCO3和MgCO3。

碳酸盐在地球表面广泛存在，如海洋中的珊瑚、贝壳和珍珠等都是由碳酸盐组成。

碳酸盐胶结物使得沉积岩具有一定的韧性和可塑性，常用于建筑和雕刻等领域。

黏土矿物是另一种常见的胶结物，主要由硅酸盐矿物组成。

黏土矿物具有较强的吸水性和可塑性，可以通过吸附和交换离子等作用改变岩石的性质。

黏土矿物在岩石中起到胶结作用，使得沉积岩具有一定的强度和稳定性。

硅酸盐是沉积岩中最常见的矿物组成。

硅酸盐主要由硅氧四面体构成，其中硅酸盐矿物的化学式为SiO2。

硅酸盐在地球表面广泛存在，如石英、长石和云母等都是硅酸盐矿物。

硅酸盐矿物具有较高的硬度和稳定性，赋予沉积岩良好的机械性能和耐久性。

除了以上主要成分外，沉积岩中还含有一些微量元素和有机物质。

微量元素可以影响岩石的颜色和性质，如铁元素会使得岩石呈现红色或黄色。

有机物质主要来源于生物遗体的残留物，如植物、动物和微生物等。

有机物质的存在使得沉积岩具有较高的孔隙度和可溶性，对油气的储存和运移具有重要影响。

总结起来，沉积岩的化学组成主要包括矿物颗粒和胶结物。

矿物颗粒主要由石英、长石等硅酸盐矿物组成，胶结物主要包括碳酸盐、黏土矿物和硅酸盐等。

这些成分赋予沉积岩不同的性质和用途，如碳酸盐胶结物使得沉积岩具有韧性和可塑性，硅酸盐矿物赋予沉积岩良好的机械性能和耐久性。

同时，微量元素和有机物质的存在也对沉积岩的性质和用途产生重要影响。

通过研究沉积岩的化学组成，可以更好地理解和利用这些岩石资源。