一种陆相红层成因判别方法技术

本发明专利技术属于地质研究技术领域，具体公开了一种陆相红层成因判别方法，该方法包括：步骤(1)宏观观察区域上红层的沉积特点；步骤(2)微观观察：是否存在有机质；步骤(3)地球化学分析：对泥岩样品进行微量元素含量测定，并对砂岩样品进行X射线衍射分析；步骤(4)微量元素分析结果评定：计算微量元素的比值，判别沉积环境、古气候及氧化还原条件；步骤(5)砂岩X

【技术实现步骤摘要】
一种陆相红层成因判别方法


[0001]本专利技术属于地质研究
，具体涉及一种陆相红层成因判别方法。

技术介绍

[0002]红色地层在我国和世界范围内均广泛分布，并且蕴藏着丰富的矿产，地层的颜色受气候、环境、成岩作用等多种因素控制，本研究所指红层概指沉积盆地中发育的陆相红层(以下简称红层)，而大洋红层和风成沙红层不在本研究范围以内。红层的成因即红层是沉积成因(原生沉积)还是成岩成因(后生氧化)一直是地质学界的研究热点和焦点。研究红层的成因及特征，不仅有着切实的科研理论意义，还具有非常重要的经济意义。
[0003]目前现有的红层判识方法较为单一，多单纯的采用宏观地质现象或地球化学特征来判定红层成因，易造成多解性。本专利技术从沉积学、岩石学、地球化学、矿物学等多学科出发，采用多指标、多因素、多参数控制进行综合分析，能达到快速、高效、准确判别陆相红层的成因。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种陆相红层成因判别方法，该方法集宏观、微观和地球化学等多参数综合判别陆相红层成因，能够克服单因素评价红层成因的缺陷，更客观的判别陆相红层是原生沉积还是后生氧化。
[0005]实现本专利技术目的的技术方案：
[0006]一种陆相红层成因判别方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]步骤(1)宏观观察区域上红层的沉积特点；
[0008]步骤(2)微观观察是否存在有机质；
[0009]步骤(3)地球化学分析：对泥岩样品进行微量元素含量测定，并对砂岩样品进行X射线衍射分析；
[0010]步骤(4)微量元素分析结果评定：计算微量元素的比值，判别沉积环境、古气候及氧化还原条件；
[0011]步骤(5)砂岩X
‑
射线衍射全岩分析结果评定：分析粘土矿物的成份和含量，判断风化淋虑作用的强弱和环境介质的性质；
[0012]步骤(6)综合评定：综合步骤(4)和步骤(5)判别结果，最终确定红层成因。
[0013]所述步骤(3)具体为：采用硅酸盐岩石化学分析方法，使用等离子体质谱仪测定泥岩样品中微量元素的含量；采用X射线衍射分析方法，使用X射线衍射仪计算出造岩矿物的含量。
[0014]所述步骤(3)中的微量元素包括：锶、铜、锌、钒、镍、铬、铀、钍。
[0015]所述步骤(3)中的造岩矿物包括：蒙皂石、伊利石/蒙皂石不规则层间矿物、伊利石、高岭石、绿泥石和绿泥石/蒙皂石。
[0016]所述步骤(4)中的微量元素比值包括：Sr/Cu比值、V/(V+Ni)比值、Cu/Zn比值、V/Cr
比值。
[0017]所述步骤(4)中，Sr/Cu比值介于1～5，指示温湿气候，大于5，指示干热气候；V/(V+Ni)比值大于0.84，指示一种水体分层的厌氧环境，介于0.6～0.84，指示水体分层中等的厌氧环境，小于0.6，指示水体分层较弱的贫氧环境；Cu/Zn比值小于0.21，指示强还原环境，介于0.21～0.35，指示弱还原环境，介于0.35～0.5，指示弱还原
‑
强氧化环境；V/Cr比值小于2，指示富氧环境，介于2～4.25，指示贫氧环境。
[0018]所述步骤(5)中的粘土矿物的成份包括：伊利石、绿泥石、高岭石。
[0019]所述步骤(5)中，粘土矿物以伊利石和绿泥石为主，指示干旱、强氧化环境；粘土矿物以高岭石为主，指示潮湿、强还原环境。
[0020]本专利技术的有益技术效果在于：
[0021]本专利技术提供的一种陆相红层成因判别方法，基于多角度、多参数、多手段，建立一种快速、高效、准确判别陆相红层成因的综合方法体系，更全面、客观的判别、恢复和重建沉积环境和古气候条件，能够克服单因素评价红层成因的缺陷，为砂岩型铀成矿过程和条件分析提供依据。
附图说明
[0022]图1为本专利技术所提供的一种陆相红层成因判别方法流程图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0024]如图1所示，本专利技术提供的一种陆相红层成因判别方法，该方法具体包括以下步骤：
[0025]步骤(1)宏观观察区域上红层的沉积特点：通过判断红层的形状、颜色、岩层或砂岩中的条带现象，判断红层是否受岩性
‑
岩相、颜色、形态等控制；
[0026]原生红层不受岩性、岩相、颜色及形态等的控制，是在干旱
‑
半干旱、强氧化气候条件下形成的原生沉积。与原生红层相对的且较为典型的属后生(层间)氧化，该红层在剖面上呈舌状、板状、似板状或卷状，并有向渗透性差的岩石方向变薄或尖灭的趋势，即具有一定成层性。并且颜色极为丰富，除红色、紫红色外，还可常见黄色、黄褐色、浅黄色、棕色、玫瑰红色等渐变过渡色。另外，在岩层或砂岩中常见褐色斑点、泥砾的褐色环带镶边、沿纹层或裂隙发育的褐色条带等现象。
[0027]步骤(2)微观观察：通过微观镜观察是否存在草莓状、结核状等不定形状的黄铁矿残留或炭屑等有机质；
[0028]黄铁矿、炭化植物茎秆化石及炭屑等有机质的存在是佐证原生强还原环境的有利指标，而原生红层由于沉积时的强氧化环境，炭屑很难在砂岩中保存下来。区域上宏观观察，较难发现矿物晶形完好的黄铁矿或炭屑的存在，可在微观镜下观察是否有草莓状、结核状等不定形状的黄铁矿残留或炭屑。因此微观鉴定也作为判断原生和后生红层的有利手段之一。
[0029]步骤(3)地球化学分析：对泥岩样品进行微量元素含量测定，并对砂岩样品进行X射线衍射分析
[0030]采用GB/T14506.30
‑
2010硅酸盐岩石化学分析方法，取泥岩块样50g，用氢氟酸和硝酸在封闭溶样器中溶解，电热板上蒸发赶尽氢氟酸，再用硝酸密封溶解，稀释后用等离子体质谱仪(ICP
‑
MS)直接测定对沉积介质环境反映比较敏感的锶(Sr)、铜(Cu)、锌(Zn)、钒(V)、镍(Ni)、铬(Cr)、铀(U)、钍(Th)等8种微量元素的含量；采用SY/T5163
‑
2018沉积岩中黏土矿物和常见非黏土矿物X射线衍射分析方法，取砂岩样品50g，粉碎至200目，粉末样品使用背压法压片，之后上机测试，测试结果用X
’
Pert PRO粉晶X射线衍射仪计算出蒙皂石(S)、伊利石/蒙皂石不规则层间矿物(I/S)、伊利石(It)、高岭石(Kao)、绿泥石(C)和绿泥石/蒙皂石(C/S)等6中常见造岩矿物的含量，每种物质成份都有各自特征的衍射图谱。
[0031]步骤(4)微量元素分析结果评定：分别计算微量元素Sr/Cu比值、V/(V+Ni)比值、Cu/Zn比值及V/Cr比值，通过计算比值判别沉积环境、古气候及氧化还原条件；
[0032]沉积盆地具有最基本的地球化学环境，对元素的分布起控制作用，且表现出元素分布的规律性。因此可通过研究对沉积介质环境反映比较敏感且具普遍性的锶(Sr)、铜(Cu)、锌(Zn)、钒(V)、镍(Ni)、铬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陆相红层成因判别方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤(1)宏观观察区域上红层的沉积特点；步骤(2)微观观察是否存在有机质；步骤(3)地球化学分析：对泥岩样品进行微量元素含量测定，并对砂岩样品进行X射线衍射分析；步骤(4)微量元素分析结果评定：计算微量元素的比值，判别沉积环境、古气候及氧化还原条件；步骤(5)砂岩X
‑
射线衍射全岩分析结果评定：分析粘土矿物的成份和含量，判断风化淋虑作用的强弱和环境介质的性质；步骤(6)综合评定：综合步骤(4)和步骤(5)判别结果，最终确定红层成因。2.根据权利要求1所述的一种陆相红层成因判别方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：采用硅酸盐岩石化学分析方法，使用等离子体质谱仪测定泥岩样品中微量元素的含量；采用X射线衍射分析方法，使用X射线衍射仪计算出造岩矿物的含量。3.根据权利要求2所述的一种陆相红层成因判别方法，其特征在于，所述步骤(3)中的微量元素包括：锶、铜、锌、钒、镍、铬、铀、钍。4.根据权利要求2所述的一种陆相红层成因判别方法，其特征在于，所述步骤(3)中的造岩矿物包括：蒙皂石、伊利石/蒙皂石不规则层间矿物、伊利石、高岭石、...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀华丽，李子颖，秦明宽，何中波，钟军，朱斌，吴玉，耿英英，
申请(专利权)人：核工业北京地质研究院，
类型：发明
国别省市：