碳酸盐岩石成因类型的判别分析和白云鄂博“白云岩”的成因讨论

本文根据对世界上20多个国家和我国21个省碳酸盐岩石化学全分析数据的统计和换算结果,发现岩浆碳酸岩与沉积碳酸盐岩之间常量元素的一般含量无显著不同,但采用两组或逐步判别分析的方法,仍能将岩浆碳酸岩与沉积碳酸盐岩很好的区分开。判别效率可达90%以上。将这一方法应用到白云”鄂博矿区的“白云岩”和灰岩,90%以上的“白云岩”样品判为岩浆碳酸岩,灰岩的样品全部判为沉积碳酸盐岩,与它们的地质产状和地球化学特征一致。     

碳酸盐岩石成因类型的判别分析和白云鄂博“白云岩”的成因讨论

本文根据对世界上20多个国家和我国21个省碳酸盐岩石化学全分析数据的统计和换算结果,发现岩浆碳酸岩与沉积碳酸盐岩之间常量元素的一般含量无显著不同,但采用两组或逐步判别分析的方法,仍能将岩浆碳酸岩与沉积碳酸盐岩很好的区分开。判别效率可达90％以上。将这一方法应用到白云”鄂博矿区的“白云岩”和灰岩,90％以上的“白云岩”样品判为岩浆碳酸岩,灰岩的样品全部判为沉积碳酸盐岩,与它们的地质产状和地球化学特征一致。     

白云鄂博Fe-REE-Nb建造地球化学特征及成因：元素及同位素新证据

通过野外地质观察和室内镜下研究,利用XRF和ICP-MS对白云岩及其周围的板岩的主、微量元素进行分析,同时对硫化矿化的样品开展硫同位素测试。元素测试结果显示白云鄂博Fe-REE-Nb建造白云岩既具有部分火成碳酸岩的地球化学特征,也具有部分沉积碳酸岩的地球化学特征,表明白云鄂博Fe-REE-Nb建造赋矿白云岩不是典型的火成碳酸岩或沉积碳酸盐岩。硫同位素的测试结果表明,全岩的硫同位素组成不呈塔式模型分布,出现两个比较明显的峰值,一个在0‰左右,具有深源特征;另一个在+8‰左右,明显高于幔源硫,这个结果说明其来源可能有两个:地幔和海水。赋矿白云岩中Nb随着稀土的富集也发生富集作用,但是Ta的富集作用却十分微弱,显示了成矿热液强烈富REE和Nb及贫Ta的元素地球化学特征。据元素和硫同位素结果,我们认为白云鄂博赋矿白云岩是沉积碳酸盐受地幔碳酸岩岩浆及派生的流体交代的产物,而非直接源于火山碳酸岩喷发成因。地幔深部碳酸岩岩浆及其派生的富稀土流体沿区域性深大断裂上涌与沉积碳酸盐岩进行交代作用,形成了白云鄂博独特巨大的Fe-REE-Nb矿床及区域性的稀土矿床。     

鄂尔多斯盆地南缘铜川地区三叠系延长组油页岩中“钙质结核”的成因初探

在鄂尔多斯盆地南缘铜川地区野外露头三叠系延长组长7段油页岩中发现了一些“钙质结核”,野外露头中呈层状发育于长7段油页岩中,形态为“透镜状”、“椭球状”、“飞碟状”,直径大小约为10～70 cm。为探明其岩石类型和主要岩石组分,运用显微镜薄片鉴定、电子探针实验、能谱分析等方法,对结核体进行岩石学特征分析。在此基础上,对其成因进行初步探讨。岩石学特征显示,霸王庄和宜君套滩剖面的“钙质结核”主要成分为重结晶方解石和晶粒方解石,具“球粒状”结构,岩石类型为灰岩;瑶曲聂家河剖面结核体主要岩石类型为泥-粉晶白云岩。分析认为这些“钙质结核”其野外产状和岩石成分,符合热水沉积碳酸盐岩和受热液活动影响的特征,并且铜川地区在长7期具备热液活动的条件。初步认为这些“钙质结核”为湖底热液活动成因的湖相碳酸盐岩。     

内蒙古卓资地区含磷灰石白云质大理岩的成因探讨

内蒙古卓资地区零星分布的含磷灰石白云质大理岩的成因一直是有争议的问题,争论的焦点在于它是沉积变质的碳酸盐岩还是岩浆碳酸岩。对这个问题的不同认识直接关系到这种岩石本身是否具有形成岩浆碳酸岩型磷灰石矿床的可能。本文在对含磷灰石白云质大理岩进行比较详细的地质、矿物、岩石和地球化学等诸方面研究的基础上,确认它是沉积变质的碳酸盐岩,而不是岩浆碳酸岩,该大理岩本身不具备形成岩浆碳酸岩型磷灰石矿床的条件。     

白云鄂博矿床成因的Mg同位素制约

白云鄂博Fe-REE-Nb矿床是世界著名的巨型多金属矿床,它的成因一直是个激烈争论的问题。近年来Mg同位素研究快速发展,在示踪幔源火成碳酸岩和沉积碳酸盐岩方面显示出一定的潜力,为白云鄂博矿床成因问题的究提供了新的途径。对白云鄂博矿床H8白云岩、碳酸岩墙白云岩,以及中元古代沉积白云岩,腮林忽洞微晶丘白云岩的Mg同位素进行了对比研究。研究结果表明:碳酸岩墙样品的δ26Mg-DSM3变化范围为-0.34‰～-0.14‰,平均值-0.24‰,落在地幔岩端元;中元古代沉积白云岩的δ26MgDSM3为-1.81‰～-1.53‰;H8白云岩的δ26MgDSM3变化范围为-1.13‰～-0.10‰,平均值-0.53‰,部分落在地幔岩范围,部分落在地幔岩和沉积白云岩之间;而腮林忽洞微晶丘白云岩的δ26MgDSM3最轻,为-1.99‰～-1.93‰。白云鄂博矿床赋矿白云岩的Mg同位素组成特征不支持正常白云岩沉积成因和微晶丘成因观点,更倾向于火成碳酸浆成因观点。     

鄂尔多斯盆地中部奥陶系顶盐溶作用及其储集孔隙成因

盐溶作用使碳酸盐岩孔隙性增加,同时在古代碳酸岩中由于渗－潜流水对已成孔隙产生沉淀,在滞流区又可形成致密性岩性遮挡。石盐结晶发生在沉积期,是被溶蚀的沉积易溶母质。盐溶孔的大量发育形成于后表生成岩期。天然气产量和岩石的物性取决于盐溶孔的开启程度。充填程度差异在区域上可导致储层孔隙空间的差异性和非均质性,正是由于岩石的这一自身“亏空”和“补偿”形成了区域上成岩圈闭或岩性遮挡。     

应用阴极发光技术对白云鄂博碳酸岩成因的探讨

根据阴极发光测试所得结果,岩浆成因和沉积成因的碳酸岩在阴极发光特征上有很大差异.沉积成因的碳酸盐岩阴极发光强,颜色鲜艳,为桔红—桔黄色:岩浆成因的碳酸岩阴极发光弱,颜色暗或不发光,一般为黑褐色.阴极发光测试结果,与野外观察及室内其它测试手段如碳氧同位素分析、电镜、包体测温、稀土元素等到试结果吻合.应用阴极发光手段方法简便、效果明显,可作为区分碳酸盐岩与碳酸岩的辅助手段之一.     

白云鄂博赋矿白云岩与微晶丘和碳酸岩墙的碳氧同位素对比研究

本文通过方解石和白云石的碳和氧同位素分析,对比研究了白云鄂博赋矿白云岩、黑脑包微晶丘、北京西山微晶丘、宽沟北正常沉积灰岩和白云鄂博碳酸岩墙,从而探讨了赋矿白云岩的成因及其与超大型Fe-Nb-REE矿床的成因关系。结果为:①黑脑包腮林忽洞群顶部微晶丘和北京西山寒武系顶部微晶丘碳酸盐的δ~(13)C值都在0±2‰左右,δ~(18)O值为18.3‰～25.1‰,均具有典型海相沉积碳酸盐岩的特点;②白云鄂博东矿采场δ~(13)C值为-7.9‰～-1.1‰,δ~(18)O值为9.1‰～20.9‰;矿区东西两端δ~(13)C值-7.9‰～-0.6‰,δ~(18)O值8.6‰～25.7‰;均介于地幔流体与典型沉积碳酸盐岩之间。部分赋矿白云岩样品中白云石与方解石之间的碳氧同位素分馏△~(13)C和△~(18)O值均小于0‰,表明其受到过次生蚀变作用,低δ~(18)O值白云石样品所对应的负△~(18)O值反映了地幔镁质流体对沉积碳酸盐岩的强烈交代作用;③矿区—富稀土碳酸岩墙的δ~(13)C值为-7.2‰～-4.7‰,δ~(18)O价值为11.9‰～16.4‰,表明其碳酸岩岩浆并非原始地幔来源,而可能与俯冲板块携带的沉积碳酸盐岩与地幔流体在深部的高温混合熔融有关。碳酸岩墙中白云石与方解石之间的碳和氧同位素分馏均小于0‰,说明该碳酸岩墙中的白云石与方解石并非同成因矿物,至少其中之一为     

一种特殊瘤状灰岩的成因研究

关于瘤状灰岩的成因主要有三种观点,其中一种认为与碳酸盐结核有关,另一种则认为是差异压实所为,再一种则认为是同沉积作用形成。然而,广西德保县都安下泥盆统达莲塘组发育的一种特殊的瘤状灰岩却因其产状貌似通常意义的砾状灰岩而使得人们将其误认为砾状灰岩。作者通过对这套“砾状灰岩”的沉积岩石学、生物化石、古构造等特征的研究,发现该“砾状灰岩”既不是沉积作用形成,也非同沉积构造作用形成,而是首先在闭塞的台内洼槽环境中形成同生和成岩碳酸盐结核,然后差异压实作用导致地层表面强烈地凹凸不平或地层整体的不均匀性 (致使强度降低 ),最后在印支期的穹隆形成过程中由于翼部的剪切、弯滑、弯流作用,致使结核发生转动、移动而形成今天所见的“砾状灰岩”。因此都安“砾状灰岩”实为瘤状灰岩,它代表的是闭塞、贫氧的 (台内洼槽 )沉积-成岩环境,是沉积成岩和构造等多种因素共同作用的产物。     

黄河三角洲ZK5钻孔沉积物地球化学特征及其沉积环境

本文根据36件沉积物样品的微量元素和常量元素的相关性、组分含量及某些元素的比值特征,探讨了黄河三角洲ZK5钻孔的元素地球化学特征与古环境意义。应用历史地理学和沉积地质学综合分析方法确定钻孔岩芯沉积年代,将ZK5岩芯沉积物自下而上大致划分为7个层序。元素地球化学特征的研究表明:K₂O、Fe₂O₃、Al₂O₃、TiO₂、Cr、V、Rb元素相互间呈明显的正相关关系;SiO₂与其他元素呈明显的负相关,与P₂O₅呈弱负相关关系;Sr与CaO呈弱负相关关系;P₂O₅与Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O、TiO₂、CaO呈弱的正相关。据V/Cr值分析,ZK5钻孔从下往上水体有逐渐加深的趋势,与相关性分析结果相符。根据锶钡比值（Sr/Ba）和镁铝比值102（MgO/Al₂O₃）分析得出,ZK5孔沉积环境的水体盐度从下往上变化相差不大,属于海相沉积环境,同时有黄河水的注入。通过古气候指示剂Rb/Sr值和MgO/CaO值的分析:ZK5孔从NQ1到NQ7层序沉积时期的气候变化不大,气候相对潮湿。总之,地球化学特征所反映的沉积环境与沉积相分析的结果相一致,说明元素地球化学与沉积环境关系密切,可作为沉积相判别的标志。     

黑龙江省太平岭地区下二叠统双桥子组岩石地球化学特征及其成矿意义

太平岭成矿带是黑龙江省重要的铜金多金属成矿带,矿床类型主要为中温热液脉型,也发育斑岩型、浅成低温热液型和岩浆熔离型.区内广泛发育的下二叠统双桥子组（P₁s）由泥质岩、粉砂岩及砂岩夹多层中酸性火山岩等组成.地层中Au、P、Fe等元素含量较高,近年来,在东宁县及穆棱市境内相继发现了陆角岭、五道沟-二十三公里等小型金矿床,金矿体均呈脉状产于P₁s中,但品位较低,直接影响到下一步找矿决策.在野外调查的基础上,利用岩石地球化学、X射线粉晶衍射以及有机碳分析等手段,对该地层岩石类型、沉积物源以及Au等成矿元素来源进行了分析,结果表明:岩石主量元素含量稳定,与PAAS相比,轻度亏损Al₂O₃、P₂O₅、CaO和MnO₂,中度亏损Na₂O、MgO、TiO₂和Fe₂O₃;微量元素除了Zn外,其他元素含量都较低;稀土元素总量与北美页岩相当,轻重稀土元素分异略低于北美页岩;主要矿物为粘土矿物（伊利石、绿泥石）和石英,另有不等量的钠长石、少量的碳酸盐矿物和黄铁矿,岩石TOC含量为0.22%~2.52%,平均值为1.10%;岩石中Au的含量与TOC和粘土矿物含量之间没有相关性.认为区内P₁s为碳质砂板岩,沉积物主要来源于石英质沉积岩的风化产物,少量来源于镁铁质和长英质火成岩,沉积于近岸环境,地层中高含量的金并不是成岩之后由流体携带而来并被岩石中富含的有机物或粘土矿物所吸附,而是同样来源于陆源风化产物,指示该区产于P₁s中的金矿并非层控型金矿床,而是受断层控制的热液脉型金矿床.      

Analysis of natural and beneficiated ferruginous bauxites by both X-ray diffraction and X-ray fluorescence

The quantitative determination of the main compounds Al (OH)₃ (gibbsite) as Al₂O₃ and hydrated Fe-oxides as Fe₂O₃ in natural and beneficiated ferruginous bauxites (low-grade bauxites) by X-ray diffraction (XRD) is presented employing the external standard method. The calibration parameters for the analysis by XRD were ascertained by using ten synthetic mixtures of the pure oxides Al₂O₃ and Fe₂O₃ which were calcined at 1200°C. The concentration ranges for Fe₂O₃ were 10–70 wt.% and those for alumina 30–90 wt.%. The standard deviation for the calibrations of the two oxides was 3.33 wt.%. The results obtained by XRD for both oxides were compared with those attained by X-ray fluorescence. The precision of the determinations by XRD was ascertained by analysing a natural sample consecutively 5 times. The accuracy was verified by the analysis of two international standard reference materials with low silica contents.     

山东栖霞笏山金矿床成因——元素地球化学与流体包裹体证据

笏山金矿床为陡崖断裂带南段内最大的金矿床,为了揭示其矿床成因,在矿床地质研究的基础上开展了矿体围岩元素地球化学和流体包裹体研究。研究结果表明：笏山金矿床沿NE向断裂发育大规模的热液蚀变带,地表出露的断裂带形成一个庞大的面形蚀变带,矿化较弱,分带不明显,钻孔显示金矿体两侧依次发育黄铁绢英岩、绢英岩化花岗岩蚀变带和二长花岗岩,金矿体主要产于陡崖断裂带下盘黄铁绢英岩蚀变带内。质量平衡计算表明：绢英岩化过程中,主量元素SiO₂、Al₂O₃、FeO、MnO、Na₂O、K₂O、P₂O₅和部分稀土元素从二长花岗岩中迁出,而MgO、CaO、Fe₂O₃,成矿元素Au、Ag,亲硫元素Cu、Pb及亲铁元素V、Cr、Co、Ni迁入二长花岗岩;黄铁绢英岩化过程中,主量元素FeO、Fe₂O₃、MnO、MgO、CaO,成矿元素Au、Ag,亲硫元素Cu及亲铁元素V、Cr、Co、Ni迁入,SiO₂、Al₂O₃、Na₂O、K₂O和P₂O₅迁出。岩相学观察、显微测温以及单个包裹体成分激光拉曼分析提示其流体包裹体类型主要为气液两相包裹体和含CO₂三相包裹体,具有低盐度（w（NaCl）为5.33%~13.29%）和中温（260~300℃）CO₂-NaCl-H₂O体系,在成矿过程中,含矿流体经历了流体不混溶作用。结合矿床地质特征及实验结果分析,确定该矿床为受陡崖断裂带控制的中温蚀变岩型金矿床。     

丹池盆地热水成因硅岩的沉积地球化学特征

丹池盆地硅岩（D₃1）属于典型的热水成因沉积物。它的显著地球化学特征之一是Sb.As和Ag富集,而REE贫乏,并且从近热水喷口→远离热水喷口,即沿着类碧玉岩→纹理状硅岩→块状泥质硅岩→硅页岩方向,元素、元素组合及稀土元素特征出现规律性的变化。     

太平洋CC区西部沉积物地球化学特征及其成因

对太平洋CC区西部7根沉积物短柱样的常微量元素进行浓度测试,以了解沉积物元素时空分布特征及其来源和控制因素。与上地壳元素平均值（UCC）相比,研究区沉积物中MnO、P₂O₅、Co、Ni、Cu、Mo、Ba明显富集,Al₂O₃、K₂O、Fe₂O₃、CaO、Sr等亏损。聚类和因子分析表明研究区沉积物元素有4种来源,其中Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O、MgO、TiO₂、V、Cr、Co、Rb、Zr、Nb、Cs、Hf、Ta、Pb、Th、U为陆源黏土成因;CaO和Sr为钙质生物成因;MnO、P₂O₅、B、Ni、Cu、Zn、Mo、Ba为海水自生成因;Na₂O为火山—热液成因。10.2° N以北沉积物元素为陆源黏土、海水自生和钙质生物成因,而10.2° N以南沉积物元素为陆源黏土、海水自生和火山—热液成因。沉积物中陆源物质主要来自亚洲高空气流携带的风尘物质。沉积物中海水自生成因的金属元素富集,与富氧的南极底流有关。柱样中CaO、Sr含量的时空变化,与柱样所处水深、冰期生产力和碳酸钙补偿深度变化有关。柱样中Ba/Ti指示的火山—热液活动在地质时期呈减弱的趋势,其对沉积物的影响也向北减弱。     

湘西南南华系大塘坡组锰矿地球化学特征与沉积环境分析:以湖南靖州照洞锰矿床为例

为了分析湘西南南华系大塘坡组照洞锰矿的沉积环境,对照洞锰矿床进行了岩石学和地球化学研究.分析认为:照洞锰矿赋存于大塘坡组底部碳酸锰层中,包括条纹状菱锰矿和块状菱锰矿两种矿石类型.湘西南照洞锰矿的常量元素TiO₂、SiO₂、K₂O、Fe₂O₃、S与Al₂O₃之间呈现良好的正相关关系,CaO、MgO、MnO、P₂O₅和Al₂O₃之间呈负相关关系,常量元素之间的相关性与黔东、湘西的典型锰矿之间存在一致性,反映这些锰矿可能具有相似的成矿背景.照洞锰矿的Fe/Mn值低,Th/U、Ni/Co、V/Cr、V/（V+Ni）等沉积环境古氧相的指标显示,湘西南照洞锰矿形成时的水体处于常氧-贫氧的条件下.湘西南照洞锰矿稀土元素总量较高,PAAS标准化稀土元素配分模式呈现轻、重稀土亏损,中稀土富集的特征,具有弱的Ce正异常,类似现代海底铁锰结核的稀土元素配分特征.      

东海陆架晚更新世以来沉积物常量元素的分布及其地质意义

对东海陆架西湖凹陷区SFK-1孔的岩性、粒度、常量元素以及测年数据的综合分析表明:元素地球化学信息对于地层的划分有良好的指示意义。 SFK-1孔沉积物常量元素质量分数平均值分别为SiO₂ 65.35%、Al₂O₃ 12.12%、FeO 1.75%、CaO 3.88%、MgO 2.04%、K₂O 2.63%、 Na₂O 2.04%、 TiO₂ 0.66%、 P₂O₅ 0.12%、 MnO 0.065%、TFe₂O₃ 4.74%、CaCO₃ 5.38%,标准差系数较小,反映SFK-1孔常量元素离散程度较小。SFK-1孔沉积物CaCO₃/TiO₂、CaO/TiO₂和P₂O₅/TiO₂反映了化学风化程度的强弱;TiO₂/Al₂O₃可以作为古水流能量的指标,反映当时河流水动力条件的影响强度;而SiO₂/TiO₂、Na₂O/TiO₂可以用来反映沉积水动力的强度。依据常量元素质量分数垂直变化特征划分的8个层段分别与沉积物粒度、气候变化地层划分界线吻合。研究区自91 ka BP以来沉积环境经历了剧烈变化,它们分别反映了末次间冰期( 暖期) 晚期以来东海陆架区沉积环境的变化。     

渝东地区寒武系第四阶龙王庙组古环境演化的稳定同位素与主、微量元素证据

寒武系第四阶是生命演化史上重要的时间节点.渝东地区寒武系第四阶龙王庙组以碳酸盐岩为主要岩石类型,地层中、下部混积岩发育,生物化石发育程度低.∑（CaO+MgO+LOI）含量分布范围广（74.64%~99.18%）,Na₂O、K₂O、Fe₂O₃与MnO含量较高（平均值分别为0.20%、0.27%、0.27%和0.014%）,∑（SiO₂+Al₂O₃+Fe₂O₃+P₂O₅+TiO₂）在地层中下部具较高含量（最大值24.00%）;Sr元素含量较低（135×10-6~407×10-6）,∑REE+Y在地层中部含量较高,∑LREE/∑HREE分布在2~4,具显著正铈异常（δCe=5.6~6.2）,配分曲线为平缓右倾模式.全岩与方解石的δ13C值分别为-1.5‰~1.1‰ VPDB、-3.4‰ ~+0.5‰ VPDB,δ18O值分别为-9.7‰ ~-3.5‰ VPDB、-9.8‰~-5.0‰ VPDB;垂向上,两者的δ13C值在地层中下部均以负值为主,中上部多为正值.依据δ13C、δ18O、MgO/CaO（0.03%~0.12%）、100×MgO/Al₂O₃（93.1~4 715.4）、B_校（278.7~1 494.2）、Sr/Ba（4.05~58.25）、1 000×Sr/Ca（5.41~14.43）、V/（V+Ni）（0.61~0.78）及U/Th（0.21~1.45）等与沉积环境的关系,推断龙王庙期水体温度在17~25℃,属半咸水-咸水环境;水体深度在早-中期波动频繁;以贫氧-缺氧环境为主,在早-中期、末期为阶段性富氧环境.整体上龙王庙组沉积早-中期受河流注入影响较为明显、陆源碎屑供给充足,具海陆过渡环境特征,沉积中后期为稳定的海相环境.咸水、缺氧的条件及海平面波动频繁并伴有大量陆源碎屑注入所产生的环境压力,是引发渝东地区寒武系第四阶生物消亡的主要环境因素.