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《中国科学院研究生院(海洋研究所)》 2010年
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西沙群岛海域生物礁碳酸盐岩沉积学研究

赵强  
【摘要】: 本论文的研究工作基于西沙群岛现代生物礁沉积的科学考察和西琛1井部分钻井岩芯资料进行,研究内容主要包括西沙群岛现代礁区沉积相、钻井沉积相、钻井岩芯地球化学和成岩作用几个方面,主要采用的地球化学的手段包括碳、氧、锶同位素、常量元素、微量元素、电子探针、包裹体和阴极发光等方法。 首先,对西沙现代礁区沉积相特征进行了详细的分析和研究,识别出原地珊瑚礁相(礁格架相)、礁缘砾石粘结岩相(礁顶相)、礁坪砂砾岩相、灰沙岛、礁前塌积相、礁后泻湖相和礁前浅海泥砂相几个亚相。利用岩性、古生物和地球化学特征,并结合西沙现代生物礁考察的成果,对西沙群岛海区全部4口生物礁钻井的沉积相进行了较为细致的划分,识别出滨、浅海生物碎屑滩相、礁格架相(包括原地珊瑚格架和礁缘藻粘结岩相)、泻湖相、礁坪相、灰沙岛相等几个亚相。 对石岛风成沉积进行了重点考察,利用薄片、扫描电镜、碳、氧同位素、常量元素和微量元素等方法,对其岩石学特征和地球化学特征进行了详细研究。通过与石笋氧同位素曲线的对比,对石岛风成沉积与古土壤的形成年龄进行了精确标定。由老到新,石岛五期风成沙丘沉积分别形成于:58 500 a B. P.前,56 000~48 000 a B. P.,45 500~38 000 a B. P.,36 000~30 500 a B. P.,28 500~25 000 a B. P.;四期化石土壤层由老到新分别形成于:30 500~28 500 a B. P.,38 000~36 000 a B. P.,48 000~45 500 a B. P.,58 500~56 000 a B. P.。结合末次冰期背景、宣德环礁形态特征及东亚季风特征,建立了末次冰期背景下石岛风成沉积的相模式。 成壤作用导致Al、Fe、Mn、U元素在土壤中相对富集,而Y、Cr、REE元素的在土壤层中的相对富集似乎与风尘或火山灰有关。 碳、氧同位素对成岩作用反应敏感,淡水淋滤作用会导致碳、氧同位素的明显负偏,而白云化作用正好相反。西琛1井钻井岩芯碳、氧同位素具有相同的变化趋势,相关系数达0.88。 西琛1井井深116m以下,钻井岩芯的87Sr/86Sr比值比同期大洋水明显偏高,可能与青藏高原的隆升有关。116m以浅,87Sr/86Sr强烈偏负,出现极低值,可能与海底安山质火山的喷发有关。 西沙生物礁自中新世发育以来,记录了一系列古海洋、古气候事件:钻井岩芯中的白云岩段在区域上有很好的可比性,其成因与中新世末期的米辛尼亚(Messinian)事件和上新世中期的北极冰川的形成密切相关。西琛1井中新统757~788m碳、氧同位素的偏高与白云化作用无关,可能反映了南极冰盖重大扩张事件。西永1井上新世的钙质超微化石记录了一次迅速的海侵事件。第四系地层中碳、氧同位素曲线整齐划一的负偏与末次冰期的淡水成岩作用有关。上新世末期以来,礁坪相、礁格架相和灰沙岛相逐渐增多,说明环礁发育更为成熟,反应构造沉降趋于稳定。 中新统上部白云石晶体的电子探针线扫描图的Ca、Mg含量成波状起伏,显示由内而外白云化程度的差异,此一特征与阴极发光的环带构造相对应。白云石矿物流体包裹体具有高温、宽盐度的特征,并据此提出了地热对流驱动白云化模式。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(海洋研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:P736.21

【引证文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗慧;贵州碳酸盐岩风化成土过程中镉的迁移转化过程与机理研究[D];贵州大学;2018年
2 刘炜;碳酸盐岩发育形成土壤属性及抗蚀性研究[D];贵州大学;2018年
3 鲁静;白云深水区碳酸盐岩层序地层及沉积相研究[D];成都理工大学;2016年
4 席世川;激光拉曼光谱技术在南海裸露自生碳酸盐岩的原位和实验室分析中的应用[D];中国科学院大学(中国科学院海洋研究所);2018年
5 贾伟;芭蕉场区块石炭系碳酸盐岩储层综合评价[D];西南石油大学;2015年
6 王维薇;广西岩溶地区碳酸盐岩Cd元素分布特征研究[D];广西师范学院;2018年
7 周婷;碳酸盐岩稀土元素的酸溶分馏研究[D];成都理工大学;2018年
8 赵海娟;漓江水生生态系统C-N耦合过程研究[D];西南大学;2018年
9 石蒙;轮古东奥陶系沉积相平面展布及储层特研究[D];西南石油大学;2016年
10 王培福;复杂碳酸盐岩叠前流体识别方法[D];中国石油大学(北京);2017年
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