松辽盆地东缘嫩江组一二段黏土矿物和主量元素地球化学特征及其古气候意义

陈积权，高远,2，秦健铭，覃祚焕,2，席党鹏,2，钟瀚霆，史忠叶,2

(1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083；2.中国地质大学(北京)生物地质与环境地质国家重点实验室，北京 100083；3.成都理工大学沉积地质研究院，成都 610059)

松辽盆地东缘嫩江组一二段黏土矿物和主量元素地球化学特征及其古气候意义

陈积权1，高远1,2，秦健铭1，覃祚焕1,2，席党鹏1,2，钟瀚霆3，史忠叶1,2

(1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083；2.中国地质大学(北京)生物地质与环境地质国家重点实验室，北京 100083；3.成都理工大学沉积地质研究院，成都 610059)

松辽盆地嫩江组一二段是一套暗色泥岩沉积，也是重要的烃源岩层位，对其开展古气候-古环境研究有益于理解晚白垩世陆地古气候特征和陆相有机质形成与保存过程。通过对松辽盆地东缘岳王城剖面嫩江组一二段开展矿物学和主量元素地球化学分析，探讨其古气候意义。结果表明，全岩矿物主要含有石英、斜长石、钾长石等，黏土矿物主要为蒙脱石(平均84%)，其次为伊利石(平均15%)，几乎不含高岭石和绿泥石。黏土矿物呈现片层状且边缘参差不齐的显微形貌，蒙脱石结晶度较差，表明主要由陆源物质风化形成。根据黏土矿物主量元素计算的化学风化指数为71～73，其元素组成相比上地壳和花岗闪长岩的平均组成富铝，指示中等强度化学风化作用。结合已有古气候替代性指标和黏土矿物及其化学成分的新数据，研究认为松辽盆地东缘嫩江组一二段沉积时期物源区主要为温带-亚热带半湿润气候。

松辽盆地；嫩江组；黏土矿物；主量元素；化学风化；古气候

0 引言

松辽盆地位于中国东北地区，是形成于中生代晚期的大型近海陆相沉积盆地，也是世界上规模较大的陆相含油气盆地[1-3]。在长达80Ma的演化过程中，沉积了一套巨厚的陆相地层，盆地中心最深处地层厚度近10km[1,4]。这些沉积记录保留了中生代晚期温室气候状态下的陆地古气候-古环境信息，能够为当前全球气候变化提供借鉴，因此近年来成为地学界研究的热点[3,5-6]。另一方面，中国最大的油田之一——大庆油田就位于松辽盆地，开展松辽盆地古气候-古环境研究也有助于了解有机质在陆地环境的形成过程和保存机制，对油气资源勘探开发具有指导意义[2,7]。

松辽盆地嫩江组一段和二段形成于晚白垩世，主要是一套深湖相-半深湖相的暗色泥岩沉积，也是松辽盆地重要的烃源岩层位[2-3]。已有孢粉组合与稳定同位素数据显示，嫩江组一段和二段沉积时期的松辽盆地处于亚热带半湿润-半干旱气候[5,8-9]。从嫩江组一段到二段，深湖相-半深湖相沉积范围增加近一倍，达到盆地演化的最大湖平面时期[4]。这一时期可能发生了多期次、快速海水入侵事件，促进了湖泊水体分层和底层水缺氧，从而有利于有机质保存[3,10]。由此可见，对嫩江组一段和二段开展古气候-古环境研究既有助于了解晚白垩世古湖泊和陆地古气候特征，又有益于油气资源评价和勘探。

黏土矿物通常指粒径小于2 μm的层状硅酸盐矿物，它们在细粒沉积岩中含量高且分布广泛，其形成过程受到古气候、物源、沉积环境等因素的影响，是非常好的古气候-古环境指标[11-12]。黏土矿物已经成功应用于不同地质历史时期、全球多个沉积盆地的古气候-古环境研究，然而对松辽盆地嫩江组的黏土矿物报道并不多。本文对松辽盆地东缘岳王城剖面嫩江组一二段开展黏土矿物学和主量元素地球化学研究，分析黏土矿物的形成过程及其所蕴含的古气候-古环境信息，以期为理论研究和生产实践服务。

1 地质背景

松辽盆地长750km，宽330～370km，长轴呈北东向展布，面积约2.6×105km2。盆地北部为小兴安岭，东部为张广才岭，主要发育晚三叠世到中侏罗世岩浆岩；西部为大兴安岭，主要发育早白垩世花岗岩和火山岩[13-14]；南部为丘陵地带(图1)。盆地内沉积物包含侏罗系、白垩系、古近系和新近系碎屑岩，其中白垩系碎屑岩沉积厚度最大，物源区主要为盆地周缘山脉[4,15]。

图1 松辽盆地构造分区和岳王城剖面位置图Figure 1 Tectonic division of Songliao Basin and location of Yuewangcheng section

松辽盆地是受上地幔隆起引起陆壳张裂和太平洋板块向欧亚大陆俯冲两种动力控制的裂谷盆地[2-3]。盆地构造演化分为四个阶段，即中-晚侏罗世热隆张裂阶段、早白垩世早期伸展断陷阶段、白垩纪中期热沉降坳陷阶段和白垩纪末期构造反转阶段[1,4]。按区域隆起和坳陷的发育特征可将盆地划分成六个一级构造单元，分别为北部倾没区、中央坳陷区、东北隆起区、东南隆起区、西南隆起区和西部斜坡区(图1)。

嫩江组一段和二段形成于盆地热沉降坳陷阶段，厚度100～470m，岩性主要为深湖相灰黑色泥岩、泥灰岩、介壳灰岩和油页岩，夹灰色粉砂岩和细砂岩[1,4]。嫩江组一段沉积时期，湖盆沉降速度加大，湖水迅速扩张，近乎覆盖全盆地，这是松辽古湖盆继青山口组一段之后发生的第二次大规模的湖侵，盆地中部广泛发育半深湖—深湖相；二段沉积时期，湖盆面积进一步扩大，并超出现今盆地边界，湖盆区范围内几乎全部为半深湖-深湖相，仅在盆地北部发育小范围的浅湖沉积，在盆地西部和东南近岸处发育滨浅湖相沉积[1,4]。对松辽盆地的物源和古流向分析显示，嫩江组一段和二段沉积物主要来自盆地东部和东北部地区[15]。

本文研究的岳王城剖面位于吉林省德惠市农安县黄鱼圈乡八里营子村第二松花江岸边，构造位置上位于东南隆起区(图1)。剖面出露地层厚31.5m，主要为嫩江组二段下部，与下伏嫩江组一段地层整合接触。剖面下部地层主要为深湖相褐黑色页岩、油页岩，夹薄层火山灰；上部地层主要为深湖-半深湖相深灰色-灰绿色泥岩，夹粉砂质泥岩和泥灰岩(图2)。经岩石地层与生物地层对比，将该套地层里定为嫩江组一段顶部至二段下部。

图2 岳王城剖面嫩江组一二段全岩矿物含量Figure 2 Yuewangcheng section bulk rock mineral contents

2 分析方法

全岩矿物学分析采用全岩矿物X射线粉晶衍射(XRD)分析方法[16]。取少量样品磨成粉末，放入载物台使用PANalytical X’Pert PRO衍射仪进行XRD分析，采用Cu Kα辐射和Ni滤波器，管压40kV，管流40mA，扫描角度2θ为3°～70°。全岩矿物的鉴定与含量计算采用矿物特征衍射峰值和K值法。

黏土矿物学分析采用黏土粒级矿物(<2μm)X射线衍射(XRD)方法[16]。取少量样品轻磨成粉末，在蒸馏水中浸泡6～8h，根据斯托克斯公式采用沉降和离心方法分离黏土粒级矿物。随后对黏土矿物样品进行自然风干条件、饱和乙二醇条件(24h)、加热条件(490°C烘箱加热 2h)预处理。对三种预处理条件的样品进行XRD分析使用PANalytical X’Pert PRO衍射仪，采用Cu Kα辐射和Ni滤波器，管压40kV，管流40mA，扫描角度2θ为3°～30°。

黏土矿物的鉴定依据三种测试条件下获得的XRD波谱的综合对比[16]。在本文中，蒙脱石(含无序伊蒙混层矿物)鉴定依据为乙二醇条件下17Å衍射峰，伊利石为三种条件下10Å衍射峰，高岭石为自然条件和乙二醇条件下7Å和3.58Å衍射峰、加热条件下衍射峰消失或显著减弱，绿泥石为三种条件下7Å和3.54Å衍射峰。

黏土矿物的半定量计算使用MacDiff软件在乙二醇曲线上进行，相对含量主要依据(001)晶面衍射峰的面积比，即蒙脱石(含无序伊蒙混层矿物)17Å(001)晶面，伊利石10Å(001)晶面，高岭石(001)晶面和绿泥石(002)晶面使用7Å叠加峰。高岭石和绿泥石的相对比例采用3.58Å/3.54Å拟合峰面积比确定。这种方法计算的黏土矿物相对含量误差约为5%。蒙脱石结晶度指数为乙二醇曲线上17Å衍射峰的半高宽。

扫描电子显微镜(SEM)分析取小块岩石样品的自然断面，喷铂金，用导电胶黏到样品座上，放到电镜下观察。仪器为Hitachi SU8010冷场场发射扫描电子显微镜，电压20 kV，电流10μA。

主量元素地球化学分析将沉降和离心方法分离的黏土粒级矿物加偏硼酸锂试剂高温熔融，冷却后硝酸提取，溶液使用等离子光谱(ICP-OES)检测。

全岩矿物、黏土矿物、扫描电子显微镜分析测试工作在西冶地质测试技术有限公司完成，主量元素地球化学分析测试工作在中国地质大学(北京)完成。

3 测试结果

3.1 全岩矿物XRD分析结果

对岳王城剖面9个样品的全岩XRD分析结果显示，主要矿物包括黏土矿物、石英、斜长石和钾长石，次要矿物为方解石、铁白云石、黄铁矿和菱铁矿(图2，图3；表1)。主要矿物在整个剖面含量基本稳定，其中黏土矿物含量最多(41.5%～50.8%，平均46.2%)，石英含量次之(14.6%～35.6%，平均26.3%)，斜长石和钾长石含量较低，分别为14.9%～19.5%(平均16.7%)和6.5%-9.3%(平均7.1%)。次要矿物中，方解石含量变化较大，在15YWC-1-M2和15YWC-30-M1两个样品中含量分别达到11.1%和8.9%，可能由于这两个泥岩样品中含有钙质胶结物或介形虫等生物化石碎屑。铁白云石在每个样品中均有发现但是含量很低(0.7%～2.1%)，菱铁矿和黄铁矿仅在个别样品中被检测出，含量分别为0.3%～0.9%和0.4%～0.9%。

图3 岳王城剖面嫩江组一二段部分样品全岩XRD图谱Figure 3 Yuewangcheng section Nenjiang Formation 1st and 2nd members part samples bulk rock XRD spectrum

3.2 黏土矿物XRD分析结果

黏土矿物XRD分析结果显示，9个样品具有相似的黏土矿物组合，主要为蒙脱石(78%～90%，平均84%)，其次为伊利石(10%～20%，平均15%)，高岭石和绿泥石含量几乎为0(图4；表2)。XRD谱图上表现为自然条件下蒙脱石显著的15Å衍射峰、伊利石较小的10Å衍射峰，乙二醇条件下蒙脱石显著的17Å衍射峰、伊利石较小的10Å衍射峰，以及加热条件下蒙脱石和伊利石叠加的10Å衍射峰，高岭石和绿泥石的衍射峰则非常不明显(图5)。蒙脱石的结晶度指数较高(1.286～1.858，平均1.436)，表明蒙脱石的结晶程度较差。

表1 岳王城剖面嫩江组一二段全岩矿物含量

图4 岳王城剖面嫩江组一二段黏土矿物含量Figure 4 Yuewangcheng section Nenjiang Formation 1st and 2nd members clay mineral contents

样品编号蒙脱石/%伊利石/%高岭石/%绿泥石/%蒙脱石结晶度15YWC-1-M28316101.56815YWC-10-M17820021.50115YWC-14-M28514101.85815YWC-16-M27920011.26615YWC-16-M88713001.44415YWC-23-M48812001.33215YWC-29-M29010001.28615YWC-30-M18118101.33715YWC-33-M18911001.331

3.3 扫描电镜与能谱分析结果

扫描电镜分析结果显示，样品中黏土矿物主要呈现片层状形态，单个片层状矿物颗粒边缘具有不规则参差状形态(图6a,图6b)。能谱分析显示黏土矿物主要化学成分为Si、O、Al，其次为Mg、Fe、Ca、K、Na，与蒙脱石和伊利石的化学成分一致(图6c)。样品局部可见黄铁矿，矿物单体呈现立方体形态，多以团簇状集合体产出(图6d)。

图5 岳王城剖面嫩江组一二段部分样品黏土矿物XRD图谱Figure 5 Yuewangcheng section Nenjiang Formation 1st and 2nd members part samples clay mineral XRD spectrum

图6 岳王城剖面嫩江组一二段15YWC-14-M2样品扫描电镜照片Figure 6 Yuewangcheng section Nenjiang Formation 1st and 2nd members sample 15YWC-14-M2 SEM photos

3.4 黏土矿物主量元素分析结果

对岳王城剖面4个样品的主量元素地球化学分析结果显示，主要元素组成为SiO2和Al2O3，两者含量之和超过70%；其次为Fe2O3、MgO、K2O、CaO，其含量之和超过10%；含量较少的元素为Na2O、TiO2、P2O5、MnO，其含量总和不足2%。不同样品之间的元素含量变化不明显。将各元素的质量百分数转化为摩尔百分数后，以Al2O3-(CaO+Na2O)-K2O为三个组分单元投图(A-CN-K图)，四个样品投图位置集中，位于三角图的上部(图7a)；以Al2O3-(CaO+Na2O+K2O)-(Fe2O3+MgO)为三个组分单元投图(A-CNK-FM图，图7b)，四个样品投图位置集中，位于三角图的中部。

图7 岳王城剖面嫩江组一二段部分样品主量元素A-CN-K和A-CNK-FM三角图Figure 7 Yuewangcheng section Nenjiang Formation 1st and 2nd members part samples major element A-CN-K and A-CNK-FM triangular chart

样品编号SiO2TiO2Al2O3Fe2O3MnOMgOCaONa2OK2OP2O5LOICIA15YWC-16-M853.100.6116.755.390.022.541.360.602.990.2717.017115YWC-23-M454.100.6117.504.830.022.431.510.532.950.1815.617215YWC-29-M256.340.6116.544.130.022.141.420.622.920.1815.497115YWC-33-M155.650.6116.795.950.032.361.410.332.800.1814.5373

4 讨论

4.1 岳王城剖面嫩江组一二段黏土矿物成因

沉积岩中的黏土矿物受多种因素的控制，包括风化作用、沉积作用、自生作用、成岩作用等，其中风化作用又受到沉积物源区岩性、气候等条件的影响[11-12]。因此，在利用黏土矿物及其地球化学成分进行古气候与古环境分析之前，首先要确定其成因和主要控制因素。

松辽盆地岳王城剖面嫩江组一二段的黏土矿物主要是蒙脱石，其次是伊利石。蒙脱石的结晶度指数较高，XRD图谱上表现为特征衍射峰峰形宽缓、不对称、鞍峰比较高，表明蒙脱石结晶程度较差，并含有一定量的无序伊蒙混层矿物(图4,图5)。扫描电镜下黏土矿物主要呈现片层状形态，具有不规则参差状边缘，表明黏土矿物经历过搬运和沉积过程并遭受过磨蚀。这些特征都说明嫩江组一二段的黏土矿物主要是陆源风化作用的产物，并经过搬运和沉积作用而保存，而不是化学沉积和自生作用的结果。

在化学风化作用中，火山岩中细粒结晶或非结晶物质在适宜的水岩比率下容易蚀变形成蒙脱石，特别是铁镁含量高的矿物[17-18]。在较强或较长期的化学风化作用下，侵入岩或其它母岩也可以蚀变形成蒙脱石，现代温带气候区不同基岩之上的风化壳或土壤层中都广泛发育蒙脱石[11,17]。伊利石通常以花岗质岩石或变质岩为母岩，其中云母类矿物经过物理风化作用、长石类矿物经过中等程度的化学蚀变都会形成伊利石[11,19]。松辽盆地周缘广泛发育中生代的火山岩和侵入岩，并为盆地内沉积物提供物源[13-14]。这些火山岩和侵入岩在适宜的地表条件下，经过物理风化作用和化学风化作用形成蒙脱石和伊利石，并最终搬运和沉积到岳王城剖面嫩江组一二段中。

成岩作用可以显著改变沉积岩中的原始黏土矿物组成，例如在埋藏成岩作用过程中，随着温度的增加蒙脱石可以逐渐转变为有序伊蒙混层矿物，进而转变为伊利石和绿泥石[6,20]。然而，在岳王城剖面样品中，有序伊蒙混层和绿泥石这两种典型的埋藏成岩矿物均没有被检测出(图4)。盆地中心松科1井的嫩江组一二段埋藏深度大于1000m，受成岩作用影响黏土矿物组合随深度发生显著变化[6]，而岳王城剖面样品中黏土矿物组成没有随深度发生变化。综合以上分析认为，岳王城剖面的黏土矿物受成岩作用影响很小，基本保留了风化作用形成的矿物组合特征。

4.2 松辽盆地东缘嫩江组一二段物源区化学风化作用 在风化作用形成的黏土矿物中，矿物的类型和相对含量可以反映物理风化和化学风化作用的强度，后者又受到气候、构造、地形等因素的影响[11-12,21]。高岭石通常由长石、云母等矿物经强烈的淋滤作用形成，是强化学风化作用的产物。在现代地表高岭石主要分布在热带地区，受炎热多雨气候的控制，因而也被称为“赤道型黏土”[11-12]。在年代古老的风化壳中，高岭石也可以由蒙脱石、伊利石等在温暖湿润气候下经过长期淋滤作用转化而来[21]。绿泥石主要由变质岩或中基性侵入岩机械剥蚀形成，是强物理风化作用的产物。在现代地表绿泥石主要分布在寒带地区，常与伊利石共同出现，受干冷气候的控制，因而也被称为“两极型黏土”[11-12]。在岳王城剖面嫩江组一二段中高岭石和绿泥石的含量几乎为零，从而反证松辽盆地东缘物源区未遭受强烈的物理风化作用，也未遭受强烈的或长期的化学风化作用。

蒙脱石和伊利石都是温带地区常见的黏土矿物类型，其中蒙脱石通常是中等强度化学风化作用的产物，而伊利石的形成更多受物理风化作用影响[11-12]。岳王城剖面嫩江组一二段主要为蒙脱石(平均84%)，其次为伊利石(平均15%)，蒙脱石结晶程度较差，并且含有较多无序伊蒙混层矿物，表明物源区岩石主要遭受中等强度的化学风化作用。

风化作用过程不仅仅会改变黏土矿物的矿物学特征，也会对其地球化学组成有影响。在化学淋滤作用中离子迁移按照一定顺序发生，首先淋失的是Na、K、Ca等易迁移元素，其次为Fe、Mg、Si等构成矿物晶格骨架的元素，活动性最弱的Al元素最难迁移[11]。化学风化指数(CIA)常用来表示化学风化强度，其公式为

式中主要元素含量均为摩尔比，CaO*代表硅酸盐岩中的CaO含量[19]。根据全岩XRD分析结果，用于全岩主量元素分析的两个样品没有检测出碳酸盐，仅含有极低含量的铁白云石，因此实测的CaO含量可以直接用来计算CIA。CIA值越大，代表Na、K和Ca等碱性和碱土性元素淋失越严重，化学风化作用越强。新鲜的玄武岩CIA 值为30～45，花岗岩和花岗闪长岩为45～55，高岭石接近100，而上陆壳平均为46。一般来说，CIA 值在45～55时表示无风化作用，小于60时表示弱的化学风化作用，60～80时代表中等化学风化作用，大于80 时表示强烈化学风化作用[19]。岳王城剖面嫩江组一二段样品CIA值为71～73，对应中等程度的化学风化作用。

根据主要元素的摩尔百分含量做出的A-CN-K三角图和A-CNK-FM三角图可以反映样品的化学风化趋势。样品的化学成分介于蒙脱石和伊利石平均化学成分之间，与黏土矿物XRD分析结果一致，并且与蒙脱石中含有一定量的无序伊蒙混层矿物有关(图7a)。相比花岗闪长岩和上地壳平均含量(UCC)，岳王城剖面黏土矿物的化学成分明显向富Al端元偏移，这是母岩中等强度的化学风化的结果(图7a,图7b)。与现代河流沉积物平均化学成分相比，样品介于亚马逊河与长江之间，而与黄河相比明显富Al，这也进一步验证了中等强度的化学风化作用(图7b)。

4.3 松辽盆地东缘嫩江组一二段物源区古气候

对松辽盆地嫩江组沉积时期的古气候研究主要基于孢粉组合、稳定同位素等指标。高瑞祺等综合了松辽盆地多口石油钻井的岩心孢粉数据，认为嫩江组一段和二段处于亚热带半湿润-半干旱气候[8]；Zhao et al.则研究了松科1井科学钻探岩心的孢粉资料，提出嫩江组一二段为半湿润气候，主要植被类型为针叶林[9]。来自松辽盆地和俄罗斯远东地区的稳定同位素数据显示，嫩江组一二段沉积时期年平均温度10～15℃[3,5]。古生物学和有机地球化学资料也显示嫩江组一二段湖泊生物较为繁盛，与温暖湿润气候条件一致[7,10]。

本文对岳王城剖面嫩江组一二段黏土矿物和主量元素地球化学研究为古气候重建提供了新证据。岳王城剖面黏土矿物组合主要为结晶程度较差的蒙脱石并含有无序伊蒙混层矿物，少量为伊利石，具有温带地区的黏土矿物特征[11-12]。通常在偏干旱的气候下，湿季矿物淋滤产生的阳离子在干季有足够的时间结晶，会形成结晶程度较好的蒙脱石；反之，偏湿润的气候下容易形成结晶度较差的蒙脱石和无序伊蒙混层矿物[11]。化学风化指数表明剖面的黏土矿物是中等程度化学风化作用的产物，相比温带干旱-半干旱气候的黄河流域沉积物，其化学组成更接近亚热带季风气候的长江流域沉积物(图7)。综上，本文研究认为岳王城剖面嫩江组一二段物源区的气候为温带-亚热带半湿润气候。

5 结论

对松辽盆地东缘岳王城剖面嫩江组一二段开展矿物学和主量元素地球化学研究表明，全岩矿物主要含有石英、斜长石、钾长石等，黏土矿物主要为蒙脱石(平均84%)，其次为伊利石(平均15%)，几乎不含高岭石和绿泥石。黏土矿物呈现片层状且边缘参差不齐的显微形貌，蒙脱石结晶度较差，表明主要由陆源物质风化形成。根据黏土矿物主量元素计算的化学风化指数为71～73，其元素组成相比上地壳和花岗闪长岩的平均组成富铝，指示中等强度化学风化作用。结合已有古气候替代性指标和黏土矿物及其化学成分的新数据，认为松辽盆地东缘嫩江组一二段沉积时期物源区主要为温带-亚热带半湿润气候。

致谢

中国地质大学(北京)秦红老师和西冶地质测试技术有限公司彭强工程师在主量元素地球化学测试、全岩和黏土矿物XRD测试、扫描电子显微镜测试过程中给予帮助，在此表示感谢。

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ClayMineralandMajorElementGeochemicalFeaturesandTheirPaleoclimateSignificanceinNenjiangFormation1stand2ndMembers,EasternMarginofSongliaoBasin

Chen Jiquan1, Gao Yuan1,2, Qin Jianming1, Qin Zuohuan1,2,Xi Dangpeng1,2, Zhong Hanting3and Shi Zhongye1,2

(1.School of Earth Sciences and Resources, CUGB, Beijing 100083; 2.State Key Laboratory of Biogeology and Environmental Geology,CUGB,Beijing 100083;3.Institute of Sedimentary Geology,Chengdu University of Technology,Chengdu,Sichuan 610059)

The Songliao Basin eastern margin Nenjiang Formation 1st and 2nd members as a whole is a set of dark mudstone deposits, also a major source rock horizon. To study its paleoclimate and paleoenvironment is conducive to understand later Cretaceous land paleoclimate features and continental organic matter formation and preservation process. The paper has carried out mineralogical and major element geochemical analyses for Nenjiang Formation 1st and 2nd members strata of the Yuewangcheng section, Songliao Basin eastern margin, and then discussed their paleoclimate significance. The results have shown that the bulk rock minerals have mainly quartz, plagioclase, K-feldspar etc., clay minerals have mainly montmorillonite (average 84%), illite the second (average 15%), almost no kaolinite and chlorite. Clay minerals present lamellar micro-morphology and uneven margin; montmorillonite has poorer crystallinity, indicates its weathered terrigenous deposit origin. Based on clay mineral major element computed chemical weathering index is 71-73. In comparison with upper crust and granodiorite average composition, its elemental composition is allitic, indicated moderate chemical weathering. Combined with available new data of paleoclimate proxy indices and clay mineral chemical composition, the paper considered that during the deposition of Nenjiang Formation 1st and 2nd members in Songliao Basin, the climate in the provenance had been mainly temperate-subtropical semihumid climate.

Songliao Basin; Nenjiang Formation; clay mineral; major element; chemical weathering; paleoclimate

CIA = [Al2O3/(Al2O3+CaO*+Na2O+K2O)]×100

10.3969/j.issn.1674-1803.2017.08.04

1674-1803(2017)08-0017-08

中央高校基本科研业务费优秀教师基金项目(2652015387)，中国地质大学(北京)大学生创新创业训练计划项目(2017A11)。

陈积权(1997—)，男，本科，地质学专业。

高远(1987—)，男，中国地质大学(北京)讲师，主要从事沉积学与古气候学教学和科研工作。

2017-05-30

A

责任编辑：宋博辇