王鐵暉，鞏恩普*，陳曉紅，許 江，黃文韜

(1.東北大學(xué) 資源與土木工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng)110819； 2.東北大學(xué)秦皇島分校 資源與材料學(xué)院，河北 秦皇島 066004)

0 引 言

紋泥是由瑞典地質(zhì)學(xué)家De Geer于1992年首次提出，用來(lái)描述冰川融水而形成的韻律性沉積物，現(xiàn)在多用來(lái)描述以年為周期的紋層狀沉積物。紋泥可以作為高分辨率地層學(xué)研究的時(shí)間標(biāo)尺，為事件性活動(dòng)(地震、火山活動(dòng)等[1])、氣候變化(氣溫、降水、風(fēng)、水文氣候條件、洪水等[2-3])、古湖泊環(huán)境變化(富營(yíng)養(yǎng)化)提供高分辨率的記錄[4]，對(duì)于古氣候、古環(huán)境研究具有非常重要的意義。

遼西義縣盆地早白堊世義縣組火山巖所夾沉積層內(nèi)發(fā)現(xiàn)了大量的“熱河生物群”化石，其中以鳥(niǎo)類[5-6]、恐龍[7-8]、“遼寧古果”[9]等最為著名，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注和研究。諸多學(xué)者從沉積學(xué)、古生物學(xué)等方面探討了義縣組古環(huán)境、古氣候等，并取得了豐碩的成果。王五力等在遼西地區(qū)開(kāi)展了基礎(chǔ)性地質(zhì)工作，研究了“熱河生物群”化石組合，厘定了義縣組地層層序，建立了義縣階標(biāo)準(zhǔn)地層剖面[10]，并初步探討了義縣組沉積期的古環(huán)境特征[11-12]。之后，鞏恩普等從沉積學(xué)角度對(duì)義縣組各個(gè)沉積層開(kāi)展了深入細(xì)致的研究，進(jìn)一步探討了義縣組沉積期古環(huán)境特征及其演化過(guò)程，并通過(guò)對(duì)沉積層中出現(xiàn)的湖相碳酸鹽巖研究，定量分析了該時(shí)期古溫度的變化[13-16]。王思恩利用現(xiàn)代葉肢介化石的生活環(huán)境特征，對(duì)義縣組湖泊水體環(huán)境進(jìn)行定性分析，認(rèn)為湖泊水體較淺，水動(dòng)力條件較弱，水體透明度高，氧氣充足[17]。崔瑩等則通過(guò)孢粉研究定量分析義縣組沉積期的氣候帶類型、干濕度類型，認(rèn)為該時(shí)期總體氣候溫暖、濕潤(rùn)，氣溫從溫暖向更溫暖，氣候從半濕潤(rùn)向濕潤(rùn)方向演化[18-19]。

在相鄰的金羊盆地中，湖泊沉積同樣發(fā)育，主要為黃半吉溝層和尖山溝層，可以與磚城子層和大康堡層進(jìn)行對(duì)比。Jiang等對(duì)義縣組沉積期湖泊環(huán)境開(kāi)展研究，確定沉積層的巖相特征、沉積組合，建立沉積模式，解釋湖泊環(huán)境及演化，同時(shí)通過(guò)埋藏學(xué)研究，指出火山碎屑密度流導(dǎo)致了熱河生物群的特異埋藏[20-23]。Fursich等在四合屯地區(qū)開(kāi)展了高分辨率的古生態(tài)和埋藏學(xué)分析，對(duì)湖泊水體深度、分層特征等進(jìn)行了研究，建立了湖泊沉積模型[24]。Li等的孢粉分析顯示義縣組沉積期氣候溫暖，存在干旱氣候，季節(jié)性氣候明顯[25]。

本文通過(guò)收集義縣盆地及相鄰的金羊盆地古環(huán)境、古氣候資料，初步認(rèn)識(shí)和了解義縣組沉積期環(huán)境特征；以義縣組中期大康堡層湖相紋泥為研究對(duì)象，在巖石學(xué)研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開(kāi)展地球化學(xué)研究，通過(guò)紋泥的巖石學(xué)，主量、微量及稀土元素特征，討論義縣組沉積期古氣候變化及物源特征。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

遼西義縣盆地位于華北地臺(tái)東北部燕山造山帶內(nèi)，其北部為蒙古古生代弧。中生代遼西地區(qū)進(jìn)入地質(zhì)構(gòu)造活化期，褶皺、逆沖作用發(fā)育，伸展斷陷作用使得該區(qū)處于快速沉降環(huán)境，形成義縣盆地雛形。

圖件引自文獻(xiàn)[27]，有所修改圖1 遼西義縣盆地地質(zhì)圖Fig.1 Geological Map of Yixian Basin in the Western Liaoning

義縣盆地內(nèi)發(fā)育一套以陸相火山噴發(fā)為主，夾多層沉積巖的火山-沉積巖系。義縣組火山巖可以劃分為4個(gè)火山旋回，在火山活動(dòng)間歇出現(xiàn)了6個(gè)沉積層，分別為：第一個(gè)亞旋回(初始期)，屬于沉積-噴發(fā)相，由玄武巖、玄武安山巖系組成，在噴發(fā)間歇沉積了老公溝層、業(yè)南溝層和磚城子層；第二個(gè)亞旋回(主期)，屬于噴發(fā)溢流相，由玄武安山巖和安山巖系組成，缺乏沉積夾層；第三個(gè)亞旋回(晚期)，屬于噴發(fā)-沉積相，由以安山巖為主體的中性火山巖組成，沉積了大康堡層和朱家溝層，其中大康堡層發(fā)育于主期與晚期火山旋回間，是“熱河生物群”化石重要產(chǎn)出層位；第四個(gè)亞旋回(末期)，屬于噴發(fā)-沉積相，由中酸性火山巖系組成，底部為金剛山層[10,26]。義縣組中期大康堡層在盆地內(nèi)分布較廣(圖1)，輔助剖面見(jiàn)紋泥發(fā)育，占沉積層的60%～70%，位于沉積期湖泊中心附近位置。

2 分析方法和巖石學(xué)特征

2.1 樣品采集與分析方法

樣品采自義縣階輔助標(biāo)準(zhǔn)地層剖面(王家溝西山大康堡層剖面)，共計(jì)6件，巖性為紋層狀泥巖和紋層狀泥灰?guī)r。將野外采集的新鮮巖石樣品進(jìn)行粉碎，用蒸餾水反復(fù)清洗干凈，放入烘箱烘干后研磨至200目(孔徑0.071 mm)以下，由中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所環(huán)境地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成主量和微量元素的測(cè)試。主量元素測(cè)試：先將粉末樣品用LiBO2高溫熔融成玻璃餅后，利用X射線熒光光譜法(XRF)測(cè)定。微量元素測(cè)試：粉末樣品在高壓密閉罐中用HNO3和HF混合酸(2∶1)溶解，加入Rh作為內(nèi)標(biāo)元素，然后用等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)進(jìn)行測(cè)定。分析結(jié)果分別見(jiàn)表1、2。

2.2 巖石學(xué)特征

紋泥至少包含兩個(gè)或兩個(gè)以上季節(jié)性紋層，顏色、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和厚度等存在明顯差異，反映了一個(gè)年度周期性的重復(fù)。按成因紋泥可以劃分為碎屑紋泥、生物紋泥和內(nèi)生紋泥[4]。這3類紋泥很少單獨(dú)出現(xiàn)，通常會(huì)以一種紋泥為主，并伴有其他紋泥成分。大康堡層內(nèi)的紋泥主要為碎屑紋泥和內(nèi)生紋泥，按具體紋泥組成劃分為泥巖-膨潤(rùn)土紋泥、泥巖-泥灰?guī)r紋泥和泥巖-粉砂巖(泥灰?guī)r)紋泥。這3類紋泥在沉積層的分布見(jiàn)王家溝義縣組大康堡層沉積層柱狀圖(圖2)。

表1 主量元素分析結(jié)果Tab.1 Analysis Results of Major Elements

注：w(·)為元素或化合物含量;wtotal為主量元素總含量。

2.2.1 泥巖-膨潤(rùn)土紋泥

泥巖-膨潤(rùn)土紋泥由暗層灰黑色泥巖和亮層淺黃綠色膨潤(rùn)土(膨潤(rùn)土質(zhì)粉砂巖)組成，具有泥質(zhì)結(jié)構(gòu)和紋層狀構(gòu)造，紋泥層偶(由一個(gè)暗層和一個(gè)亮層組成)厚度多為0.20～0.30 mm，局部略厚至1 mm[圖3(a)、(b)]。亮層的主要礦物成分為蒙脫石(超過(guò)80%)，其次是石英、長(zhǎng)石小顆粒；暗層的主要礦物成分為蒙脫石，其次是伊利石和高嶺石。上述特征表明其屬于碎屑紋泥，出現(xiàn)于大康堡層下部。

2.2.2 泥巖-泥灰?guī)r紋泥

泥巖-泥灰?guī)r紋泥由暗層灰黑色泥巖和亮層灰白色泥灰?guī)r組成，具有紋層狀構(gòu)造，紋泥層偶厚度為0.10～0.20 mm，局部為0.30 mm[圖3(c)]。顯微鏡下紋泥的亮、暗條帶明顯[圖3(e)、(f)]。亮層主要為微晶方解石，顆粒極其細(xì)小，粒徑為2～8 μm，同時(shí)在亮色條帶內(nèi)見(jiàn)石英碎屑，粒徑多為10～50 μm(屬于細(xì)粉砂級(jí)別)，偶見(jiàn)長(zhǎng)石和云母碎屑；暗層主要為黏土礦物，X射線分析顯示為蒙脫石，其次是伊利石和高嶺石。上述特征表明其屬于內(nèi)生紋泥，伴有碎屑紋泥[11-12]，集中出現(xiàn)在大康堡層的中部。

2.2.3 泥巖-粉砂巖(泥灰?guī)r)紋泥

泥巖-粉砂巖(泥灰?guī)r)紋泥由灰—灰黑色泥巖與粉砂巖(泥灰?guī)r)組成，具有極薄的頁(yè)理，風(fēng)化后呈灰白色、紙片狀，又稱“紙片狀頁(yè)巖”[圖3(d)]，紋泥層偶厚度為0.02～0.10 mm。野外鑒別顯示其具有明顯的粉砂質(zhì)顆粒，屬于碎屑紋泥，伴有內(nèi)生紋泥，集中出現(xiàn)在大康堡層的頂部。

3 地球化學(xué)特征

3.1 主量元素

王家溝西山大康堡層剖面樣品為紋層狀泥巖和紋層狀泥灰?guī)r。樣品WJG-1、WJG-2為紋層狀泥巖，以黏土礦物為主，含少量碳酸鹽，SiO2含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)為52.39%、63.87%，Al2O3含量為6.86%、8.76%，w(CaO)+w(MgO)值約為10%；樣品WJG-3～WJG-6為紋層狀泥灰?guī)r，碳酸鹽含量明顯增加，w(CaO)+w(MgO)值為24.63%～30.86%，平均值為28.99%，SiO2含量為36.23%～43.40%，平均值為37.76%，Al2O3含量為3.57%～5.86%，平均值為4.79%。

3.2 稀土元素

大康堡層紋泥的稀土元素總含量為(54.93～149.54)×10-6，平均值為97.65×10-6；輕、重稀土元素含量之比為5.29～16.71，平均值為9.00。Ce異常為0.98～1.09，平均值為1.03，無(wú)異常；Eu異常為0.59～0.82，平均值為0.70，為負(fù)異常；w(La)N/w(Yb)N值為14.29～20.35，平均值為16.39；w(La)n/w(Yb)n值為2.00～2.85，平均值為2.29。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式[圖4(a)]中可見(jiàn)大康堡層稀土元素與球粒隕石含量比值較高，反映了樣品相對(duì)地球原始物質(zhì)的分異程度較高；樣品稀土元素具有相似的變化趨勢(shì)，表現(xiàn)為輕稀土元素富集，輕、重稀土元素分異明顯。

表2 微量、稀土元素分析結(jié)果Tab.2 Analysis Results of Trace and Rare Earth Elements

圖2 義縣組大康堡層沉積層柱狀圖Fig.2 Sedimentary Column of Dakangpu Layer of Yixian Formation

注：wLREE為輕稀土元素總含量；wHREE為重稀土元素總含量；w(·)N為元素含量球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化后的值；w(·)n為元素含量北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化后的值。

圖3 紋泥特征Fig.3 Characteristics of Varve

樣品WJG-1、WJG-2為泥巖-膨潤(rùn)土紋泥，稀土元素總含量較高，體現(xiàn)了黏土礦物對(duì)稀土元素的吸附作用較強(qiáng)。樣品WJG-3～WJG-6為泥巖-泥灰?guī)r紋泥和泥巖-粉砂巖(泥灰?guī)r)紋泥，因碳酸鹽對(duì)稀土元素有稀釋作用，稀土元素總含量明顯降低。

3.3 微量元素

根據(jù)大陸上地殼標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖[圖4(b)]和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖[圖4 (c)]，樣品微量元素變化趨勢(shì)基本相似；相對(duì)大陸上地殼元素豐度值[28]，樣品大多數(shù)微量元素處于虧損狀態(tài)，僅個(gè)別微量元素富集(Li、Sc、V、Sr、Ag、U和個(gè)別As等)；與原始地幔相比，大離子親石元素、輕稀土元素和重稀土元素均顯示出相對(duì)富集，僅個(gè)別虧損。值得注意的是，樣品WJG-1中As含量是大陸上地殼元素豐度的6倍，其富集應(yīng)與沉積期火山活動(dòng)有關(guān)。

4 討 論

4.1 古氣候特征

湖泊具有連續(xù)沉積的特點(diǎn)，沉積物特征的變化記錄了沉積期古氣候的演化。通過(guò)沉積物特征、碳氧同位素、孢粉特征、元素含量比值等可以恢復(fù)古水文、古氣候的變化，重建沉積期古環(huán)境。本文對(duì)大康堡層湖泊沉積中的紋泥進(jìn)行巖石學(xué)和地球化學(xué)分析，討論沉積期古氣候變化。

ws為樣品含量；wc為球粒隕石含量；wu為大陸上地殼含量；wp為原始地幔含量圖4 球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式和大陸上地殼標(biāo)準(zhǔn)化、原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖Fig.4 Chondrite-normalized REE Pattern, and UCC-normalized and Primitive Mantle-normalized Spider Diagrams

4.1.1 物源區(qū)風(fēng)化

巖石在風(fēng)化過(guò)程中，長(zhǎng)石是最重要的母巖礦物，Na、K、Ca 等以離子形式流失，同時(shí)形成黏土礦物，風(fēng)化產(chǎn)物中主成分Al2O3的摩爾分?jǐn)?shù)將隨化學(xué)風(fēng)化強(qiáng)度的增加而變化。據(jù)此，Nesbitt等提出化學(xué)蝕變指數(shù)(ICIA)[29-30]，該指數(shù)可作為反映源區(qū)物質(zhì)遭受風(fēng)化作用強(qiáng)弱的指標(biāo)，并廣泛用于古氣候的重建[31-34]?；瘜W(xué)蝕變指數(shù)計(jì)算公式為ICIA=100x(Al2O3)/(x(Al2O3)+x(CaO*)+x(Na2O)+x(K2O))，其中CaO*指經(jīng)過(guò)校正扣除碳酸鹽礦物和磷酸鹽礦物中CaO后，硅酸鹽礦物中剩余CaO。硅酸鹽中CaO與Na2O以1∶1存在：當(dāng)x(CaO)>x(Na2O)時(shí)，認(rèn)為x(CaO*)=x(Na2O)；當(dāng)x(CaO)

大康堡層紋泥化學(xué)蝕變指數(shù)變化較小，多在65～67之間，僅樣品WJG-2化學(xué)蝕變指數(shù)為62，小于65，指示沉積期氣候介于寒冷、干燥和溫暖、濕潤(rùn)之間，中等的化學(xué)風(fēng)化程度。

4.1.2 w(Rb)/w(Sr)值

湖泊沉積物中w(Rb)/w(Sr)值通常與化學(xué)風(fēng)化強(qiáng)度成負(fù)相關(guān)關(guān)系[38-40]。在寒冷、干燥的氣候條件下，化學(xué)風(fēng)化程度相對(duì)較低；而在溫暖、濕潤(rùn)的氣候條件下，化學(xué)風(fēng)化作用增強(qiáng)。細(xì)粒沉積物中的Sr主要來(lái)自于水體中溶解Sr2+的沉淀，其w(Rb)/w(Sr)值能很好地反映流域的化學(xué)風(fēng)化過(guò)程[41]。同時(shí)w(Rb)/w(Sr)值在一定程度上反映了沉積區(qū)域離岸的遠(yuǎn)近，在靠近湖心位置w(Rb)/w(Sr)值較低[42]。

大康堡層紋泥主要為細(xì)粒沉積巖，樣品微量元素w(Rb)/w(Sr)值分別為0.040、0.377、0.040、0.059、0.060、0.116。樣品WJG-2中w(Rb)/w(Sr)值較高，這與樣品中陸源碎屑較多有關(guān)。除樣品WJG-2外，其余樣品w(Rb)/w(Sr)值均較低，反映了相對(duì)較強(qiáng)的化學(xué)風(fēng)化程度，氣候較溫暖、濕潤(rùn)，同時(shí)指示沉積區(qū)域離岸較遠(yuǎn)，靠近湖心位置，這也有利于紋泥的形成和保存。由下至上樣品w(Rb)/w(Sr)值略有增加，指示氣候存在寒冷、干燥向溫暖、濕潤(rùn)變化的趨勢(shì)。這與崔瑩等對(duì)此時(shí)期孢粉研究[18]及陳登輝等對(duì)此時(shí)期湖相碳酸鹽碳氧同位素研究[15]相一致。

4.1.3 紋泥特征

紋泥的形成和保存需要特定的氣候條件和湖盆環(huán)境，包括明顯的季節(jié)性氣候、低的表面積/深度比值、季節(jié)性缺氧條件，這在深水環(huán)境中較常見(jiàn)[43]。

大康堡層紋泥主要為碎屑紋泥和內(nèi)生紋泥，其形成主要受控于外源物質(zhì)的輸入和蒸發(fā)量/降水量比值，反映在氣候變化上是受溫度和降水量的影響。紋泥層偶厚度的變化與沉積期溫度和降水量變化具有一定的相關(guān)性[44-45]，特別是碎屑紋泥與降水量的關(guān)系。大康堡層中出現(xiàn)的3類紋泥均具有碎屑紋泥的特征，其層偶厚度分別為0.20～0.30、0.10～0.20、0.02～0.10 mm，由下至上整體呈減小趨勢(shì)，指示物源供給逐漸減少，降水量逐漸減少。

4.2 物源性質(zhì)

應(yīng)用地球化學(xué)手段對(duì)沉積巖物源進(jìn)行分析較為常見(jiàn)，首先要判斷沉積巖是初始沉積的產(chǎn)物還是再循環(huán)的產(chǎn)物，及其形成的構(gòu)造環(huán)境背景，這些都可以通過(guò)Cox等提出的成分變異指數(shù)(IICV)[46-47]來(lái)確定。成分變異指數(shù)的計(jì)算公式為IICV=(x(Fe2O3)+x(K2O)+x(Na2O)+x(CaO*)+x(MgO)+x(MnO)+x(TiO2))/x(Al2O3)。黏土礦物具有相對(duì)較高的Al2O3摩爾分?jǐn)?shù)和較低的其他氧化物摩爾分?jǐn)?shù)，從而具有較低的成分變異指數(shù)。因此，具有低成分變異指數(shù)的碎屑沉積巖被認(rèn)為來(lái)自成熟的并含有大量黏土礦物的沉積源區(qū)，指示被動(dòng)構(gòu)造環(huán)境下沉積物的再循環(huán)；而具有高成分變異指數(shù)的碎屑沉積巖則指示活動(dòng)構(gòu)造環(huán)境下的初次沉積。大康堡層紋泥樣品成分變異指數(shù)為1.3～11.6，代表了初始沉積的產(chǎn)物，反映了沉積期活動(dòng)的構(gòu)造環(huán)境。

大康堡層紋泥均為初始沉積產(chǎn)物，沒(méi)有經(jīng)過(guò)再循環(huán)，可以用來(lái)判斷物源特征。在A-CN-K圖解[圖5(a)]上，大康堡層紋泥分布于花崗巖(平均值)兩側(cè)，指示物源以偏酸性火山巖為主。在Co/Th-La/Sc圖解[圖5(b)]上，大康堡層紋泥w(Co)/w(Th)平均值為0.56，w(La)/w(Sc)平均值為3.24，分布于長(zhǎng)英質(zhì)火山巖和花崗巖之間，同樣指示物源以偏酸性火山巖為主。

x(·)為元素摩爾分?jǐn)?shù)；圖(a)引自文獻(xiàn)[48];圖(b)引自文獻(xiàn)[49]圖5 A-CN-K圖解和Co/Th-La/Sc圖解Fig.5 Diagrams of A-CN-K and Co/Th-La/Sc

義縣期火山活動(dòng)頻繁，控制著沉積層的形成、分布及保存[27]。通過(guò)對(duì)比大康堡層紋泥與潛在物源(下伏火山巖)稀土元素特征及配分模式，兩者存在較好的一致性[圖4(a)]，說(shuō)明大康堡層紋泥的主要物源為義縣組主期火山巖。

4.3 沉積物沉降速率

稀土元素因各自電價(jià)和被吸附能力不同，在元素富集和虧損程度上存在一定的差異。稀土元素大部分存在于陸源碎屑物質(zhì)的懸浮物中或吸附于懸浮物表面，碎屑或懸浮物在湖水中停留時(shí)間的差異造成了稀土元素分異程度的不同。當(dāng)懸浮物在湖水中停留時(shí)間較短時(shí)，稀土元素隨其快速沉積下來(lái)，分異程度弱，沉積物北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式比較平緩，w(La)n/w(Yb)n值為1左右；當(dāng)懸浮物在湖水中停留時(shí)間較長(zhǎng)，沉積物沉降速率變慢，使細(xì)顆粒中的稀土元素分解徹底，容易被黏土吸附，與有機(jī)質(zhì)絡(luò)合物進(jìn)行相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致稀土元素強(qiáng)烈分異，沉積物北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式發(fā)生顯著變化，輕、重稀土元素出現(xiàn)虧損或富集，w(La)n/w(Yb)n值明顯大于1或小于1。因此，稀土元素分異程度強(qiáng)弱反映了沉積物沉降速率快慢[50]。

大康堡層紋泥6個(gè)樣品w(La)n/w(Yb)n值分別為2.85、2.40、2.00、2.16、2.01、2.34，表現(xiàn)為輕稀土元素富集，輕、重稀土元素分異明顯，元素比值均明顯大于1，說(shuō)明稀土元素在湖水停留時(shí)間較長(zhǎng)，沉積物沉降速率較慢。紋泥下部w(La)n/w(Yb)n值略大，向上有變小的趨勢(shì)，指示大康堡層沉降速率有變快的趨勢(shì)。陳登輝等研究認(rèn)為義縣組沉積期湖泊屬于咸化湖泊[15]，湖泊水體鹽度的升高有利于懸浮物的細(xì)粒沉積凝聚，加快沉積物的沉降速率，因此，沉積物沉降速率的變化在一定程度上反映了沉積期湖水鹽度的變化。

5 結(jié) 語(yǔ)

(1)遼西義縣盆地下白堊統(tǒng)義縣組大康堡層紋泥化學(xué)蝕變指數(shù)變化不大，對(duì)沉積期古氣候變化不敏感。紋泥w(Rb)/w(Sr)值較低，且由下至上有所增加，指示沉積期氣候較溫暖、濕潤(rùn)，同時(shí)存在寒冷、干燥向溫暖、濕潤(rùn)變化的趨勢(shì)。沉積層內(nèi)出現(xiàn)的紋泥均具有碎屑紋泥的特征，其層偶厚度由下至上逐漸變薄，可以反映沉積期降水量的減少。

(2)大康堡層紋泥化學(xué)蝕變指數(shù)均大于1，代表了初始沉積的產(chǎn)物沒(méi)有經(jīng)過(guò)再循環(huán)，也反映了沉積期活動(dòng)的構(gòu)造環(huán)境。A-CN-K、Co/Th-La/Sc圖解及稀土元素配分模式指示大康堡層物源以偏酸性火山巖為主，義縣組主期火山巖為其主要物源。

(3)稀土元素主要賦存于黏土礦物中，紋泥中w(La)n/w(Yb)n值大于1，反映懸浮于水體中細(xì)粒沉積物的沉降速率較慢。大康堡層紋泥中w(La)n/w(Yb)n值由下至上有變小的趨勢(shì)，在沉積期咸化湖泊中反映水體鹽度的升高。

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