物源分析方法及研究進(jìn)展

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1、物源分析方法主要內(nèi)容一、物源分析的意義二、物源分析的主要方法三、存在問題一、意義物源分析在確定沉積物物源位置和性質(zhì)及沉積物搬運路徑，甚至整個盆地的沉積構(gòu)造演化等方面意義重大。近年來已發(fā)展成為多方法、多技術(shù)的一門綜合研究領(lǐng)域，電子探針、質(zhì)譜分析、陰極發(fā)光等先進(jìn)技術(shù)在物源分析中應(yīng)用日益廣泛；同時，各種沉積、構(gòu)造、地震、測井等地質(zhì)方法與化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)等學(xué)科的應(yīng)用及相互結(jié)合，使物源判定更具說服力。它在評估古地理、限定造山帶的側(cè)向位移量，確定地殼的特征，驗證斷塊或造山帶演化模型，繪制沉積體系圖，進(jìn)行井下地層對比以及在評價儲層的品質(zhì)等方面，都可起到重要作用。解決的

2、問題：沉積物源區(qū)的位置沉積物源區(qū)的性質(zhì)搬運路徑以及影響沉積巖成分的各種因素（地形起伏、氣候和構(gòu)造背景）二、主要方法重礦物分析法碎屑巖類分析法礦物裂變徑跡法沉積法地球化學(xué)法由于電子探針技術(shù)的應(yīng)用及其分析水平、精度的不斷提高，重礦物分析法應(yīng)用廣泛。重礦物因其耐磨蝕、穩(wěn)定性強(qiáng)，能夠較多的保留其母巖的特征，在物源分析中占有重要地位。物源分析中重礦物是物源區(qū)的重要標(biāo)志。地質(zhì)學(xué)家很早就根據(jù)重礦物的物性特征(如顏色、形態(tài)、粒度、硬度、穩(wěn)定性等)及其組合關(guān)系來判別物源。隨著電子分析技術(shù)的應(yīng)用，單顆粒重礦物的地球化學(xué)分異特征得到充分利用，不少學(xué)者利用不同的重礦物(如鋯石、

3、電氣石、石榴石、輝石、角閃石、尖晶石等)分析提出了判斷物源的指標(biāo)和端元圖。（一）重礦物法1.分析步驟利用重礦物分析(HMA)來確定物源方法可分為三步:(1)利用傳統(tǒng)的重礦物分析方法鑒別出巖石類型,限定源區(qū)位置;(2)選擇一種或幾種單顆粒礦物與源區(qū)礦物進(jìn)行地球化學(xué)對比,進(jìn)一步獲得源區(qū)巖石的信息;(3)利用同位素測年進(jìn)一步厘定源區(qū)的時代。三種方法的綜合利用為正確評價源區(qū)提供準(zhǔn)確信息。包括單礦物分析法和重礦物組合分析法。重礦物法2.單礦物分析法用于重礦物分析的單礦物顆粒主要有：輝石、角閃石、綠簾石、十字石、石榴石、尖晶石、硬綠泥石、電氣石、鋯石、磷灰石、金紅石

4、、鈦鐵礦、橄欖石等。a.用電子探針可分析上述礦物的含量、化學(xué)組分及其類型、光學(xué)性質(zhì)等，針對每個重礦物的特性及其特定元素含量，用其典型的化學(xué)組分判定圖或指數(shù)來判定其物源。重礦物法單顆粒重礦物含量的平面變化可用來判定物源方向，如磁鐵礦等。石榴石在物源分析中有極廣泛的應(yīng)用。穩(wěn)定的重礦物不穩(wěn)定的重礦物石榴石、鋯石、剛玉、電氣石、錫石金紅石、白鈦礦、板鈦礦、磁鐵礦、榍石、十字石、藍(lán)晶石、獨居石重晶石、磷灰石、綠簾石、黝簾石、陽起石、符山石、紅柱石、硅線石、黃鐵礦、透閃石、普通角閃石、透輝石、普通輝石、斜方輝石、橄欖石、黑云母b.單顆粒重礦物含量比值的源區(qū)意義Mor

5、ton等認(rèn)為水動力條件和埋藏成巖作用是影響物源信息的兩個主要因素。因此，在相似水動力條件和成巖作用下，穩(wěn)定重礦物的質(zhì)量比值能更好地反映物源特征，將這些比值稱為重礦物特征指數(shù)。ATi(磷灰石-電氣石指數(shù)):指示層序是否受到酸性地下水循環(huán)的影響.RZi(含TiO2礦物-鋯石指數(shù)),MZi(獨居石-鋯石指數(shù)):可顯示深埋砂巖物源區(qū)的情況.GZi(石榴石-鋯石指數(shù)):用來判斷層序中石榴石是否穩(wěn)定).CZi(鉻尖晶石-鋯石指數(shù))等重礦物特征指數(shù)，用來指示物源特點.重礦物法2.1實例A.C.Morton用輝石礦物對南Uplands地區(qū)奧陶系Portpatrik組進(jìn)行

6、物源判斷，依據(jù)Letterier(1982)提出的Ca-Ti-Cr-Na-Al組分圖解，用Ti-（Ca+Na）來判定其物源是拉斑玄武巖或堿性玄武巖，用（Ti+Cr）-Ca圖解區(qū)分輝石源區(qū)為造山帶還是非造山帶環(huán)境。鈣堿性－拉斑玄武巖系列。指出該區(qū)輝石源自鈣堿性火山巖.重礦物法2.1實例-輝石重礦物法重礦物法2.1實例-石榴石實例分析重礦物法李任偉，李忠，等.中國科學(xué)，2000，30（增刊）.在物源分析的重礦物中，石榴石比輝石和角閃石穩(wěn)定。不易在分化、搬運和沉積過程中發(fā)生變化。故用電子探針對其成份進(jìn)行分析可獲取有關(guān)源區(qū)的信息。合肥盆地碎屑石榴石組成及其對源區(qū)

7、恢復(fù)和地層對比的意義。對合肥盆地侏羅系沉積砂巖中189粒石榴石化學(xué)分析結(jié)果，它們包括：三間鋪組39粒，鳳凰臺組84粒，周公山組35粒，六安取樣處28粒。分析結(jié)果為：除六安地區(qū)外，合肥盆地碎屑石榴石組成中錳鋁榴石（Sp）成分的含量高。在防虎山組、周公山組、三尖鋪組和鳳凰臺組中，它們含量高超過40%；在后三者中可達(dá)70%以上，最高為86%-88%。錳鋁榴石可產(chǎn)于花崗巖的偉晶巖，以及流紋巖的氣孔中，也產(chǎn)于變質(zhì)巖中。富錳鋁榴石的石榴石可能在非常低的壓力下形成，若石榴石含有相當(dāng)數(shù)量的錳鋁榴石成分，其變質(zhì)程度較之富鐵榴石成分的石榴石低的多。在大別山高壓和超高壓變質(zhì)的

8、石榴石中錳鋁榴石成分的含量都很低。大別山變質(zhì)程度最低的巖石屬石佛嶺群（綠片巖相）