论文题目：陕西靖边地区早白垩世红色砂岩物质组成与沉积环境
摘要：陕西靖边位于陕北黄土高原和毛乌素沙地南缘交界处,靖边东南方向22公里处分布有波浪谷丹霞地貌区,处于正—负地貌过渡段,交错层理发育,序列完整、纹理明显。近年来,专家学者对于陕北丹霞的研究主要在旅游资源开发、地貌特征、景观学分析等方面,而关于靖边丹霞红色砂岩理化性质及沉积环境特征、古气候意义等方面缺乏系统性的研究,红色砂岩中蕴含了大量古气候与环境信息,对其理化性质进行分析,有助于进一步了解靖边红色砂岩的沉积成因及气候演化规律,为保护丹霞地貌提供科学依据。本文以靖边县丹霞地貌区内的红色砂岩为主要研究对象,选择了具有代表性的3种沉积类型的8个剖面进行分析,第1种是厚层砂岩与薄层砂岩互层的剖面,第2种是全部由薄层砂岩互层的剖面,第3种是厚层砂岩互层的剖面。在8个剖面中采集了 241个样品进行实验分析。通过对红色砂岩物质进行粒度、磁化率、元素、CaCO3测定以及X-射线衍射分析,得到红色砂岩沉积时期的气候变化、沉积成因、搬运动力及水体深度等信息,主要结论如下:（1）剖面粒度与磁化率指标测定结果显示,该区域红层砂岩非风成沙漠相沉积。各剖面中的红色砂岩粒度成分以中砂和粗砂为主,黏粒含量极少,粒径较粗,与风成沙漠相沉积物不符。薄层与薄层互层剖面粒径偏小,厚层与厚层互层剖面粒径偏大,厚层与薄层互层剖面中的厚层粒径大、薄层粒径较小;粒度频率分布曲线多以单峰为主,呈尖顶峰态且多为极正偏。磁化率与粒度有良好的对应关系,低频磁化率高值对应细粒,低值对应粗粒。低频磁化率的平均值变化范围为（5.15～17.44）×10-8m3·kg-1,频率磁化率的平均值变化范围为3.66%～10.39%,χlf最大值与χfd最小值位于LZ2剖面,χlf最小值与χfd最大值位于LZ7a剖面。（2）剖面颜色多呈紫红色、红色,结合元素、矿物、CaCO3等测定结果揭示全剖面整体上表现为暖干环境。厚层与厚层互层剖面中,CaO、Mn、Sr的含量较高,Fe2O3、SiO2的含量较低,薄层与薄层互层剖面中,Fe2O3、Al2O3、Na2O、V的含量较高,CaO含量少,厚层与薄层互层剖面中,各元素在厚层与薄层之间的含量差异显著,一般表现为薄层中的Al2O3、CaO、V、Ni、Zn元素含量高于厚层;砂岩中的碎屑矿物以石英和长石为主,石英与方解石在厚层与厚层互层剖面中的含量较高,薄层与薄层互层剖面中的方解石含量少,厚层与薄层互层剖面中,LZ4剖面中薄层石英含量高,LZ7a和LZ7b两剖面中薄层的斜长石和方解石含量高。气候指数（长石与石英之比,即F/Q）反映厚层与薄层互层剖面中的厚层形成时期气候偏干。CaCO3与粒度对应关系较好,厚层与厚层互层剖面中的CaCO3含量相对较高、薄层与薄层互层剖面中的CaCO3含量相对较低。Na/K 比值变化在0.55～0.73之间,化学蚀变指数（CIA）在各剖面中的平均值为48.57%～51.02%,表现为沉积之前受到的风化作用弱。（3）交错层理、水平层理等显示研究区砂岩具有河湖相沉积物的层理特征。砂岩的平均粒径在1.04Φ～2.05Φ之间,明显比风成沉积物粒径大,分选性比风成沉积物差。砂岩中含钙量较高,碳酸钙平均含量在1.92%～7.03%之间,与沙漠相风成沉积物的特点不符。Sr/Ba 比值较小,反映沉积环境盐度较低。结合萨胡公式和元素比判别,该区沉积环境非风成沉积,而是淡水湖相沉积。（4）研究区域内剖面形成时期的气候变化具有波动性,按照剖面深度从下至上总体上可分为三个阶段:暖干—湿润—暖干。厚层与厚层互层剖面形成时期,降水相对少,气候相对偏干;薄层与薄层互层剖面形成时期,降水较多,气候湿热;厚层与薄层互层剖面形成时期,气候变化波动大,其中厚层形成时期气候相对偏干,薄层形成时期气候相对湿热。（5）通过砂岩的理化性质在全剖面上的变化规律揭示沉积时期水动力、水位波动变化。对应气候的阶段变化,水动力表现为“总体弱—总体强—总体弱”的变化规律,水深表现为“浅—深—浅”的变化规律。厚层与厚层互层的较粗粒沉积剖面形成时期,湖水萎缩,湖水水位下降,总体水动力弱,湖水波动变化较小;薄层与薄层互层的较细粒沉积剖面形成时期,湖水扩张,湖水水位上升,总体水动力强,湖水波动变化较大;厚层与薄层互层的剖面形成时期,湖水水位频繁上升与下降,湖水相对稳定时期形成厚层较粗粒,相对不稳定时期形成薄层较细粒。
关键词：靖边丹霞;红色砂岩;粒度;元素;沉积环境
学科专业：自然地理学
摘要
Abstract
第—章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 研究现状
1.3 技术路线
第二章 研究区概况与研究方法
2.1 研究区概况
2.2 区域地层
2.2.1 剖面地层特征
2.2.2 地层时代
2.3 样品采集及实验方法
2.3.1 研究内容
2.3.2 样品采集方法
2.3.3 室内实验方法
第三章 粒度与磁化率特征
3.1 粒度分级及参数指标
3.2 粒度测定结果
3.2.1 粒度指标意义
3.2.2 各剖面粒度组成及频率曲线
3.2.3 粒度参数特征
3.3 磁化率测定结果
3.3.1 磁化率指标意义
3.3.2 各剖面磁化率组成特征
3.4 本章小结
第四章 元素及矿物组分特征
4.1 化学元素指标意义
4.2 常量元素含量及特征
4.2.1 LZ1剖面常量元素的氧化物组成
4.2.2 LZ2、LZ5及LZ6剖面常量元素的氧化物组成
4.2.3 LZ3、LZ4、LZ7a及LZ7b剖面常量元素的氧化物组成
4.3 微量元素含量及特征
4.3.1 LZ1剖面微量元素组成及变化特征
4.3.2 LZ2、LZ5和LZ6剖面微量元素组成及变化特征
4.3.3 LZ3、LZ4、LZ7a和LZ7b剖面微量元素组成及变化特征
4.4 矿物组分及特征
4.5 本章小结
第五章 CaCO_3及化学风化参数特征
5.1 CaCO_3及化学风化参数指标意义
5.2 CaCO_3含量及变化特征
5.2.1 LZ1剖面CaCO_3含量及变化特征
5.2.2 LZ2、LZ5和LZ6剖面CaCO_3含量及变化特征
5.2.3 LZ3和LZ4剖面CaCO_3含量及变化特征
5.2.4 LZ7a和LZ7b剖面CaCO_3含量及变化特征
5.3 化学风化参数变化特征
5.3.1 LZ1剖面化学风化参数变化特征
5.3.2 LZ2、LZ5和LZ6剖面化学风化参数变化特征
5.3.3 LZ3和LZ4剖面化学风化参数变化特征
5.3.4 LZ7a和LZ7b剖面化学风化参数变化特征
5.4 本章小结
第六章 讨论
6.1 地层形成时的气候变化
6.2 地层成因分析
6.3 地层形成时的沉积物搬运动力和水深变化
6.4 龙洲C区与A区红色砂岩的对比
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 不足与展望
参考文献
致谢