宁夏银川盆地灵武地区古近纪—新近纪沉积岩地球化学特征及对古环境演化的启示

潘进礼, 马学东, 马玉学, 公亮, 侯尚杰, 何庆志. 宁夏银川盆地灵武地区古近纪—新近纪沉积岩地球化学特征及对古环境演化的启示[J]. 地质通报, 2022, 41(2-3): 296-305. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2022.2-3.009
引用本文: 潘进礼, 马学东, 马玉学, 公亮, 侯尚杰, 何庆志. 宁夏银川盆地灵武地区古近纪—新近纪沉积岩地球化学特征及对古环境演化的启示[J]. 地质通报, 2022, 41(2-3): 296-305. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2022.2-3.009
PAN Jinli, MA Xuedong, MA Yuxue, GONG Liang, HOU Shangjie, HE Qingzhi. Geochemistry characteristics of Paleogene-Neogene sedimentary rocks in the Lingwu area of Yinchuan Basin, Ningxia and its enlightenment for paleoenvironmental evolution[J]. Geological Bulletin of China, 2022, 41(2-3): 296-305. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2022.2-3.009
Citation: PAN Jinli, MA Xuedong, MA Yuxue, GONG Liang, HOU Shangjie, HE Qingzhi. Geochemistry characteristics of Paleogene-Neogene sedimentary rocks in the Lingwu area of Yinchuan Basin, Ningxia and its enlightenment for paleoenvironmental evolution[J]. Geological Bulletin of China, 2022, 41(2-3): 296-305. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2022.2-3.009

宁夏银川盆地灵武地区古近纪—新近纪沉积岩地球化学特征及对古环境演化的启示

  • 基金项目:
    宁夏回族自治区第八批地勘基金项目《永宁县幅、梧桐树幅、横山堡幅(宁夏境内)1:5万综合地质调查》(编号:HZ20170040-I)
详细信息
    作者简介: 潘进礼(1979-),男,高级工程师,从事基础地质、固体矿产勘查、非常规油气地质及勘探工作。E-mail:461486308@qq.com
  • 中图分类号: P534.61;P588.2

Geochemistry characteristics of Paleogene-Neogene sedimentary rocks in the Lingwu area of Yinchuan Basin, Ningxia and its enlightenment for paleoenvironmental evolution

  • 沉积岩元素地球化学特征是研究古沉积环境的一种有效方法,特别适用于露头局限分布的地区。银川盆地第四系覆盖广、沉积厚度大,古近纪—新近纪沉积仅分布于盆地周边局部地区,且露头不连续,沉积环境研究较薄弱。通过对银川盆地灵武地区古近系—新近系碎屑岩主量、微量和稀土元素的系统采样分析,探讨该时期沉积物源特征、沉积环境与古气候变化。研究结果认为:①银川盆地灵武地区古近系—新近系物源以长英质火山岩为主;②古近纪—新近纪的沉积环境总体上为氧化环境,含盐度较高,气候特征以干旱炎热为主;③新近系彰恩堡组与古近系清水营组相比,氧含量相对增加,含盐度相对较低,水体相对变迁,湖盆由封闭体系逐步向开放体系过渡。该研究成果为银川盆地和宁南盆地渐新世—中新世晚期统一湖盆系统的建立提供了基础地质资料。

  • 加载中
  • 图 1  研究区大地构造位置(a)及地质简图(b)

    Figure 1. 

    图 2  灵武地区古近系—新近系野外地质特征

    Figure 2. 

    图 3  灵武地区古近系—新近系样品主量(a)、稀土(b)和微量元素(c)北美页岩标准化蛛网图

    Figure 3. 

    图 4  源区判别图

    Figure 4. 

    图 5  灵武地区古近系—新近系沉积环境地球化学判别图

    Figure 5. 

    图 6  (Al2O3+K2O+Na2O)-SiO2古气候判别图

    Figure 6. 

    表 1  灵武地区古近系—新近系样品主量元素分析结果

    Table 1.  Analytical results of major elements of samples from the Paleogene-Neogene strata in the Lingwu area

    样品号 层位 岩性 SiO2 Al2O3 TFe2O3 TiO2 CaO MgO K2O Na2O MnO P2O5 烧失量 CIA
    E-01 清水营组 泥岩 46.70 12.93 4.46 0.53 9.40 2.67 2.73 0.68 0.09 0.10 15.50 71.3
    E-02 清水营组 泥岩 49.88 13.70 4.67 0.59 5.31 2.70 2.74 2.37 0.16 0.14 14.30 56.0
    E-03 清水营组 泥岩 49.00 13.63 4.84 0.59 5.95 2.35 2.77 2.50 0.10 0.10 13.55 54.8
    E-04 清水营组 泥岩 48.28 13.52 4.93 0.61 7.85 2.64 2.70 1.68 0.12 0.11 15.31 61.5
    E-05 清水营组 泥岩 48.33 12.50 4.56 0.55 7.71 3.30 2.50 0.79 0.09 0.10 14.81 70.2
    N-01 彰恩堡组 泥岩 54.87 9.93 2.97 0.46 7.01 1.88 1.93 2.32 0.08 0.08 13.94 50.5
    N-02 彰恩堡组 泥岩 50.36 10.32 3.45 0.57 8.94 1.71 1.79 2.02 0.11 0.10 16.14 54.6
    N-03 彰恩堡组 泥岩 57.45 9.74 2.65 0.43 6.29 1.65 2.00 1.44 0.05 0.06 13.73 58.5
    N-04 彰恩堡组 泥岩 43.04 17.12 7.95 0.65 6.92 3.26 3.61 1.57 0.15 0.13 12.48 65.3
    N-05 彰恩堡组 泥岩 51.74 10.54 3.42 0.47 9.15 1.89 1.98 1.54 0.07 0.08 14.69 59.3
      注:主量元素含量单位为%;CIA = molar[Al2O3/(Al2O3/(Al2O3+CaO*+Na2O+K2O)]*100
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    表 2  灵武地区古近系—新近系样品稀土元素分析结果

    Table 2.  Analytical results of rare earth elements of samples from the Paleogene-Neogene strata in the Lingwu area

    样品号 层位 岩性 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y ∑REE LREE HREE L/H δEu δCe (La/ Yb)N (La/ Sm)N (Gd/ Yb)N
    E-01 清水营组 泥岩 28.50 48.00 5.78 20.60 3.96 0.87 3.24 0.58 3.52 0.67 1.83 0.32 3.01 0.34 20.20 121.22 107.71 13.51 7.97 1.11 0.88 0.95 1.38 0.61
    E-02 清水营组 泥岩 35.40 59.60 8.92 32.20 4.98 1.30 3.99 0.72 4.36 0.84 2.24 0.40 2.49 0.42 25.30 157.86 142.40 15.46 9.21 1.33 0.79 1.42 1.37 0.91
    E-03 清水营组 泥岩 34.90 60.20 8.81 25.50 5.00 0.93 3.96 0.72 4.33 0.82 2.18 0.37 3.74 0.40 23.40 151.86 135.34 16.52 8.19 0.96 0.81 0.93 1.34 0.60
    E-04 清水营组 泥岩 33.90 57.70 6.86 25.20 4.85 0.89 4.99 0.70 4.23 0.81 2.15 0.38 2.40 0.40 23.30 145.46 129.40 16.06 8.06 0.83 0.89 1.41 1.34 1.18
    E-05 清水营组 泥岩 29.70 50.80 7.78 22.20 4.20 0.87 3.35 0.61 3.65 0.72 1.92 0.34 2.14 0.36 21.00 128.64 115.55 13.09 8.83 1.06 0.79 1.39 1.36 0.89
    N-01 彰恩堡组 泥岩 27.70 46.90 5.67 19.70 3.71 0.92 3.08 0.54 4.23 0.60 1.65 0.28 1.77 0.30 17.00 117.05 104.60 12.45 8.40 1.25 0.88 1.57 1.44 0.98
    N-02 彰恩堡组 泥岩 30.20 50.80 6.14 21.90 6.32 1.21 4.42 0.85 3.48 0.66 1.81 0.30 1.98 0.33 18.80 130.40 116.57 13.83 8.43 1.05 0.88 1.53 0.92 1.26
    N-03 彰恩堡组 泥岩 22.50 38.40 4.61 20.80 3.11 0.78 2.60 0.45 2.58 0.49 1.38 0.23 1.52 0.25 14.00 99.70 90.20 9.50 9.49 1.26 0.89 1.48 1.39 0.97
    N-04 彰恩堡组 泥岩 36.00 63.10 7.12 25.10 4.80 1.00 3.84 0.69 5.90 0.82 2.13 0.37 2.34 0.40 23.40 153.61 137.12 16.49 8.32 1.07 0.93 1.54 1.44 0.93
    N-05 彰恩堡组 泥岩 22.20 44.90 5.52 19.50 3.73 1.11 4.02 0.55 3.16 0.62 1.66 0.28 2.90 0.30 17.30 110.45 96.96 13.49 7.19 1.31 0.96 0.77 1.14 0.78
      注:稀土元素含量单位为10-6;L/H为轻、重稀土元素含量比值;下标N表示元素相对于北美页岩标准化,标准值据Gromet等[16];δEu=EuN/(SmN×GdN)1/2,δCe=CeN/(LaN×PrN)1/2
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    表 3  灵武地区古近系—新近系样品微量元素分析结果

    Table 3.  Analytical results of trace elements of samples from the Paleogene-Neogene strata in the Lingwu area

    样品号 层位 岩性 Sc V Cr Ga Rb Sr Zr B Cu Pb Ni Co Ba U Th V/Cr V/(V+Ni) Ni/Co U/Th B/Ga
    E-01 清水营组 泥岩 19.0 33.1 61.9 14.5 98.1 189 200 88.0 22.2 18.2 30.6 8.54 392 4.64 8.37 0.54 0.52 3.59 0.55 6.05
    E-02 清水营组 泥岩 14.5 29.1 67.2 14.9 102 275 212 93.7 29.3 21.2 38.1 18.4 714 3.07 12.1 0.43 0.43 2.07 0.25 6.29
    E-03 清水营组 泥岩 15.2 30.9 72.9 16.0 107 157 193 120 26.7 19.1 35.7 11.1 393 2.92 12.1 0.43 0.46 3.22 0.24 7.48
    E-04 清水营组 泥岩 18.0 32.1 69.3 15.7 99.1 170 192 114 27.6 18.4 35.7 11.4 324 5.33 9.57 0.46 0.47 3.13 0.56 7.28
    E-05 清水营组 泥岩 17.4 32.0 65.8 14.4 93.9 238 191 158 23.2 16.6 31.3 8.87 402 4.87 8.87 0.49 0.51 3.53 0.55 10.99
    N-01 彰恩堡组 泥岩 14.8 13.9 49.5 10.6 76.8 156 249 69.5 15.3 14.9 21.7 5.61 551 2.70 7.71 0.28 0.39 3.87 0.35 6.57
    N-02 彰恩堡组 泥岩 16.8 7.7 57.8 11.6 72.2 301 287 81.1 16.6 14.6 25.0 8.71 458 3.30 7.95 0.13 0.23 2.87 0.42 7.00
    N-03 彰恩堡组 泥岩 13.7 14.3 42.8 10.1 75.0 147 281 67.8 13.8 15.3 19.6 7.11 546 3.26 6.71 0.33 0.42 2.76 0.49 6.74
    N-04 彰恩堡组 泥岩 20.2 60.6 99.1 22.0 140 195 133 163 46.5 26.4 54.4 17.3 592 4.72 11.4 0.61 0.53 3.14 0.42 7.40
    N-05 彰恩堡组 泥岩 15.4 27.9 60.9 11.6 70.9 213 215 56.8 16.0 14.1 25.5 7.92 752 3.67 7.45 0.46 0.52 3.21 0.49 4.92
      注:微量元素含量单位为10-6
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出版历程
收稿日期:  2020-09-20
修回日期:  2020-11-07
刊出日期:  2022-03-15

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