湘西北下寒武统黑色岩系钒镍钼矿微量元素地球化学

湘西北下寒武统黑色岩系是中国南方下寒武统黑色岩系的重要组成部分,富含钒镍钼等多金属元素。文中对湘西北下寒武统黑色岩系钒镍钼矿进行了微量元素研究,研究区内Ni、Cd、Mo、Sb、V、Zn、W、Ba等元素特别富集,高含量的Sb和Ba表明其为热水沉积;Mo含量极高说明其为缺氧的还原环境;高的V/（V+Ni）、V/Cr、Ni/Co以及δU值表明其沉积环境为缺氧环境;高的 U/Th表明本区有热水沉积作用;稀土元素配分模式、Ce和Eu异常及La/Yb Ce/La和La/Yb ΣREE图解投点表明其沉积环境为还原环境,并有热水沉积作用。可见黑色岩系形成于缺氧环境,热液活动为其提供了丰富的热液来源。     

贵州松桃道坨锰矿含锰岩系地球化学特征 和沉积环境分析

道坨锰矿床是贵州锰矿整装勘查过程中新发现的全隐伏超大型锰矿床,其含锰岩系赋存于南华系大塘坡组第一段底部黑色页岩中,呈层状、似层状、透镜状产出。对含锰岩系主量及微量元素地球化学特征分析:其V/(V+Ni)、V/(V+Cr)、V/Cr、Ce/La值,及U、V、Ni、Mo等氧化还原敏感元素的富集程度显示其形成于缺氧环境。含锰岩系富集As、Mo、Ag、Sb,及Al/(Al+Fe+Mn)、(Fe+Mn)/Ti、Co/Zn值均显示热水沉积物特征,且在(Cu+Ni+Co)×10—Fe—Mn、Co/Zn—(Cu+Ni+Co)关系图解中,岩矿样品投影点均落在热水沉积区内,反映了热水作用对锰的富集和成矿影响甚重。此外,Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)、Al/(Al+Fe)、Al/(A1+Fe+Mn)、(La/Ce)N值及(K2O+NaO2)—SiO2、La/Ce—Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)图解指示含锰岩系形成于被动大陆边缘背景。     

北秦岭庙湾组黑色岩系稀土元素地球化学特征及成因意义

笔者采用等离子质谱仪(ICP-MS)方法对北秦岭大荆区奥陶纪—志留纪庙湾组黑色岩系岩石的稀土元素及V、Ni、Cr、U、Th等微量元素含量进行了测定。结果显示岩石轻稀土元素相对重稀土元素富集, Eu异常值δEu为0.63~10.61(绝多数大于1.54)多呈正异常, Ce异常值δCe为0.65~1.02(平均为0.893) 异常微弱且有正负差异; U/Th值为0.38~4.07, w (V)/w (V +Ni)值为0.38~0.93以及w (Ce)/w (La)值为1.27~2.17。将这些特征值与前人研究成果对比, 并利用La/Yb-Ce/La和La/Yb-REE判别图解判别后, 认为北秦岭区庙湾组黑色岩系形成于活动陆缘一种干燥缺氧较深浅海环境, 黑色岩系形成过程中有热液作用参与。     

湘西下寒武统牛蹄塘组地球化学特征及其对沉积-构造环境的响应

为深入探讨湘西地区下寒武统牛蹄塘组黑色岩系沉积-构造环境,对三岔剖面黑色岩系进行了详细采样测试,并重点分析了主量、微量及稀土元素地球化学特征。研究结果表明,牛蹄塘组黑色岩系不仅有机碳含量高,而且相比于北美页岩更富集V、Ni、Cr等微量元素。δ~(13)C_(org)及微量元素判别指标V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co、δU、Ce/La、Ce_(anom)等特征的变化均反映牛蹄塘组沉积期水体属缺氧还原的浅水环境,且Mo/TOC与U_(EF)-Mo_(EF)协同模式表明沉积区当时为一局限海盆环境。稀土元素(REE)中轻稀土相对重稀土富集,且北美页岩标准化分布模式呈近水平略微左倾状,结合元素比值特征和La/YbCe/Yb、La/Yb-ΣREE图解,牛蹄塘组黑色岩系的母岩以长英质岩石为主,但沉积过程也受到海底热液作用影响。同时,根据δCe、δEu的特征与K_2O/Na_2O-SiO_2图解,认为沉积区在早寒武世为被动大陆边缘构造背景。     

陕西紫阳下寒武统黑色岩系地球化学特征及成因研究

通过野外研究发现陕西紫阳下寒武统黑色岩系富含多种矿产且成因复杂,主要由硅质岩、灰岩、碳质硅质灰岩、碳硅质页岩四类组成。据此进行了系统的元素地球化学分析,结果显示研究区黑色岩系富含V、Mo、As、Ba等元素,不同岩性稀土模式曲线总体特征相似指示成因联系密切。四类岩性样品各自的MnO/TiO₂均值接近或小于0.5、V/（V+Ni）均值大于0.57、V/Cr均值大于4.2等特征表明该套黑色岩系形成于浅海—半深海相缺氧还原环境。另外,As和Sb的富集、Zn?Co?Ni图解中投点大部分位于热液矿床区域、Sr/Ba小于1、La/Ce均值接近2.8、北美页岩标准化配分图解的Eu负异常—弱正异常均指示了热液参与下的正常海水沉积环境。研究区地层夹含的硅质岩和重晶石等热水沉积岩反映了同沉积时的热液活动。据此推断沉积环境是海水、热液和生物的共同作用下形成的浅海—半深海相缺氧的还原环境。     

云南个旧矿区南部矿床原生晕垂直分带研究——以龙树脚矿段为例

矿床原生晕的垂直分带研究是寻找隐伏矿体和盲矿体的有效方法之一。本文通过对 30余种元素的分析 ,研究元素的分带指数、变化系数和变化指数梯度差 ,由此得出矿床原生晕由上至下的垂直分带为 :Mn Cd Zn Sn Cu Au Hg As( 1 82 0中段 ) ;Bi W Co Sb( 1 730中段 ) ;Mo Y( 1 70 0中段 ) ;Ni V Nb Sr La Sc Ti Yb Be Ag( 1 6 4 0中段 ) ;Pb Ga B Ba( 1 5 2 0中段 )。 30种元素的分带序列为 :Mn Ag1 Pb1 Cd Zn Sn Cu Au Hg As Bi W Co Sb Mo Y Ni V Nb Sr Cr La Sc Ti Yb Be Ag2 Pb2 Ga B Ba。     

桂西南海相热水沉积锰矿勘查地球化学标志——以龙邦、龙昌锰矿为例

通过对桂西南龙邦锰矿和龙昌锰矿进行水系沉积物、土壤、岩石地球化学测量等成果的研究,分析了锰矿有关元素在水系沉积物、土壤和岩石中的地球化学特征,总结了桂西南龙邦、龙昌海相热水沉积锰矿勘查地球化学标志,提出其指示元素组合为:Mn、Ag、As、Sb、Hg、Co、Ni、Ti、V、Ba、Ce、Zn、Mo。     

重庆秀山小茶园大塘坡组含锰岩系地球化学特征及地质意义

本文根据矿石特征和岩石地球化学特征分析了重庆秀山小茶园一带锰矿床含锰岩系的物质来源、沉积环境和成因。该含锰岩系赋存于南华系大塘坡组一段。元素地球化学特征表明,主成矿元素Mn与Al_2O_3、SiO_2呈明显负相关,与MgO、CaO呈明显正相关,Ag、As、Sb平均含量明显偏高,显示研究区含锰岩系为热水沉积成因;Co/Zn-(Co+Ni+Cu)图解、(Co+Ni+Mn)×10-Fe-Mn图解和Y×P_2O_5图解均显示该含锰岩系具有热水沉积的特征;HREE亏损,LREE富集,且Eu负异常的特征,以及δCe值,暗示该区锰矿形成于被动大陆边缘区;V/Cr和V/(V+Ni)值指示含锰岩系形成于厌氧和缺氧环境。     

川东南-湘西地区志留系小河坝组砂岩微量元素地球化学特征及意义

砂岩岩石地球化学对沉积盆地形成时期构造背景的稳定与否有着较高的敏感度,已成为地质构造复杂地区研究的有效手段。采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定了川东南-湘西地区志留系小河坝组37件砂岩样品的微量元素质量分数,应用w(V)/w(Ni)、w(V)/w(V+Ni)、w(Sr)/w(Ba)及w(V)/w(Sc)等特征微量元素比值及w(Zr)-w(Th)、w(La)-w(Sc)-w(Th)和w(Th)-w(Sc)-w(Zr)/10等多种沉积构造背景判别图解和多种参数交叉分析对研究区志留纪小河坝期砂岩的沉积环境及其源区构造背景进行了研究,结果表明:该区志留纪小河坝期总体上为缺氧的滞流浅海沉积环境,而靠近雪峰山隆起龙山县地区为贫氧环境。其源区沉积构造背景具有活动大陆边缘、大陆岛弧和被动大陆边缘的性质。     

贵州松桃西溪堡锰矿沉积地球化学特征

贵州黔东断裂坳陷带是贵州重要的锰矿成矿带,并发育新元古代大塘坡期的一套完整“黑色岩系”,锰矿主要赋存于该黑色岩系中。本文以松桃西溪堡锰矿床为例,通过岩石学、矿物学、地球化学等研究方法,探讨这类锰矿床的成矿物质来源及成因。研究表明矿石中的矿物组分复杂,结构构造类型多样,富集As、Sb、Ag、Co、Mo、W、Cs和Ba等元素,Fe／Ti、（Fe＋Mn）／Ti、A1／（AI＋Fe＋Mn）、Y／Ho、Nb／Ta比值,以及Cr．zr和Th．u图解均揭示成矿过程中有热水物质参与;V／（V＋Ni）、V／Cr比值表明锰矿形成于缺氧环境;稀土元素分布模式、Ce、Eu异常及La．Ce、La／Yb．EREE图解显示锰矿形成于被动大陆边缘环境,并具有热水沉积特征。因此,古被动大陆边缘是锰矿富集的理想场所,热水（液）活动为其提供了丰富的物质来源。这为锰矿的找矿拓展了新的思路。     

南秦岭夏家店金矿床赋矿黑色岩系元素地球化学及其成矿意义

夏家店金矿床位于扬子板块早古生代被动大陆北缘的柞水—山阳盆地内,其赋矿黑色岩系的岩性主要为浅红色硅质岩、蓝灰色蚀变硅泥质岩、灰黑色薄层碳硅质板岩、土黄色泥质板岩和黑色碳硅泥质岩。黑色岩系主量元素、微量元素以及稀土元素分析结果表明：其主要成分为SiO2,并在硅质岩中含量最高,其中大离子亲石元素及成矿元素明显富集,如Sr、Ba、U、Cu、Zn、V、Au和Ag等元素含量均较高,是地壳丰度的几倍到几十倍;硅质岩样品总体呈弱负Ce异常、弱负异常或正Eu异常,泥质岩类显示Ce、Eu负异常,而少数碳硅质岩样品则表现出Eu的正异常,它们的北美页岩标准化稀土配分模式曲线均为向左缓倾。结合黑色岩系的岩石学特征和产出的大地构造环境以及主量、微量和稀土元素特征参数比值和判别图解,研究表明夏家店黑色岩系的成岩物质来源具有多样性,其下部的硅质岩主要为热水沉积的产物,随着海水及陆源物质的逐渐加入,在热水沉积逐渐向正常沉积所转化的过程中,形成碳硅质岩与泥质岩。夏家店金矿床赋矿黑色岩系形成于大陆边缘深水半深水滞留缺氧盆地环境,属扬子板块被动陆缘裂陷沉积区。夏家店金矿床赋矿黑色岩系超常富集Au、Ag、Ni、Cu、Zn、V和Ba等元素,黑色岩系可能是该矿床的重要矿源层。     

黔北黑色岩系稀土元素地球化学特征及成因意义

本文采用ICPMS方法研究了黔北下寒武统牛蹄塘组黑色岩系的稀土元素地球化学特征和形成条件。黑色岩系稀土总量在金属富集层之Mo矿层中出现峰值,向剖面上、下大致依次减小,代表了一种非正常海水沉积作用。Eu、Ce呈负异常,反映黑色岩系形成于干燥气候的陆棚边缘浅海的还原环境。稀土模式,连同La/YbCe/La、La/YbREE图解特征,说明黑色岩系为正常海水与岩浆热卤水混合沉积的产物。     

南秦岭富钠长石岩石的岩石学和地球化学研究

钠长石岩是秦岭造山带中的一类特色岩石,主要分布于南秦岭凤-太、山-柞和镇-旬盆地的泥盆纪和志留纪地层中,与秦岭众多大中型铅锌矿、金矿成矿关系密切。钠长石岩呈层状、似层状产于碎屑岩或碳酸盐岩岩系中,与区域地层整合产出,渐变过渡。具有条带状、块状、角砾状构造;XRF分析数据显示钠长石岩化学成分以富Na2O、Al2O3、SiO2等常量元素及Pb、Zn、Au、Ag、Cu等微量元素为特征;富含元素Ba和Fe-Mn-(Co+Cu+Ni)×10分布图投影表明钠长石岩具有热水沉积的特征。而TiO2与Al2O3关系图解又反映出钠长石岩中有陆源碎屑物混入的特点,其Ti、Al可能来自水成沉积物中的粘土;ICP-MS分析所得稀土元素数据显示,钠长石岩与地层稀土元素在稀土总量、轻重稀土量和配分模式均十分相似,其较高∑REE就是成岩过程中水成沉积物混入造成的。富钠长石岩石在形成时间上发生在沉积和早期成岩阶段,与正常沉积岩同时形成。兼具有正常沉积岩石和热水沉积岩石的特点,是一种有别于二者的混合型非典型热水沉积岩石。研究认为钠长石岩是由一种富钠和金属元素的热水通过对地层元素的萃取并与海底未固结沉积物混合而成的混合热液经沉积成岩作用形成的。     

秦岭山阳水沟口组黑色岩系微量元素地球化学及其沉积成矿背景的指示意义

通过野外调研发现,秦岭造山带山阳地区水沟口组黑色岩系主要由黑灰色微晶灰岩、炭质泥板岩、灰白色粘土岩、黑灰色含炭-钙质硅板岩、灰黑色含炭泥质硅板岩及浅红色硅质板岩组成;岩系中磷结核及重晶石纹层常见。采用等离子质谱仪(ICP-MS)方法对岩系的稀土元素及微量元素测定,结果显示岩系中成矿物质含量丰富(如V、Mo、Ni、Ba、Pb、Zn、U、Ag、Cu、Cd、Tl、Bi和Cr等元素的平均含量是地壳丰度的几倍到几十倍),稀土元素和微量元素的含量与磷质、炭质以及钡关系密切;稀土模式曲线基本平行显示其成因相同;泥质和硅质岩类是主要的含矿岩性;不同程度的δEu正异常、中到弱的δCe负异常及相应的稀土、微量元素比值如Ce/La、V/(V+Ni)等指示岩石形成于干燥缺氧环境并有热水物质加入,La/Yb-Ce/La图解及La/Yb-REE图解表明岩系与海相沉积及基性岩成因关系密切。结合岩系的地质特征认为:山阳地区水沟口组黑色岩系形成于被动陆缘的一种干燥缺氧的深水-半深水滞留断陷局限海盆,期间热液(水)活动频繁、低等浮游生物发育,对岩系中矿物质的富集具有非常重要的意义。     

广东东莞地区中侏罗统塘厦组凝灰质沉积物的元素地球化学特征及构造背景

东莞地区中侏罗统塘厦组为富含凝灰质的湖泊沉积。对样品进行全岩分析和ICP-MS微量元素分析,并计算Sr/Ba、B/Ga和Ca/Mg比值,其比值变化与古盐度变化成正相关,特征显示塘厦组为咸水湖泊沉积,由下至上古盐度逐渐降低,水体深度也逐渐变浅。对样品进行ICP-MS稀土元素分析,计算各样品δCe值和(La/Yb)_N比值,δCe值介于0.83 ~ 1.31之间,(La/Yb)_N值均明显大于1或小于1,其特征反映湖泊沉积物沉积速率较低,只在塘厦组底部和上部出现相对高的沉积。元素P和Sr/Cu值反映其富集与迁移,受到气候的控制。元素P平均值在0.205×10^-2; Sr/Cu平均值大于4.0×10^-6,在中晚期出现最低值1.42×10^-6,这是塘厦组以干热气候为主,中晚期出现了短暂温湿气候所造成的。塘厦组为干热气候下缓慢沉积的咸水湖泊沉积。Zr-Th、La-Th-Sc判别图解、稀土元素特征及区域构造分析,显示中侏罗世东莞地区构造背景为活动大陆边缘的弧后盆地。受伸展作用影响,本区发育弧后裂谷型湖盆。泥岩La/Yb-∑REE源岩判别图解显示,源岩为玄武岩、花岗岩和沉积岩。     

山东昌邑莲花山铁矿矿床地质与矿石稀土、微量元素特征

莲花山铁矿位于昌邑-安丘铁成矿带的中部,铁矿体赋存于古元古代粉子山群小宋组中。本文通过矿石地球化学特征及其与矽卡岩矿物组合和赋矿围岩结构特征的对比研究,证明了莲花山铁矿与条带状铁矿相似。莲花山铁矿矿石稀土元素含量较低,经页岩标准化的稀土元素配分模式呈现轻稀土元素亏损、重稀土元素富集的特征,具有明显的Eu、Y、La异常,为无明显Ce异常,Y/Ho比值反映了在其沉积时受到海水作用的影响,表明莲花山铁矿的稀土元素来源于火山热液和海水的混合溶液。微量元素中Ti、V、Co、Ni、Mn、Sr、Ba等含量较低,原始地幔标准化的微量元素配分曲线显示,U、La、Hf呈正异常,Ba、Nb、Ta、Sr呈负异常,SiO2/Al2O3、Ti/V、Ni/Co、和Sr/Ba的比值指示了莲花山铁矿成矿物质来源于火山物质的沉积。研究结果表明,莲花山铁矿成矿作用源于火山热液与海水的混合,成矿物质来自火山沉积物,其地质与地球化学特征与五台山铁矿一致,为火山沉积变质型铁矿床。     

华南热水沉积硅质岩建造及其成矿效应

华南地区热水沉积建造发育。文中介绍该地区热水沉积建造 ,特别是震旦系顶部、泥盆系榴江组和二叠系当冲组 3个重要层位的硅质岩建造 ,分析它们的地质地球化学特征。研究表明 ,华南三层位沉积硅质岩的共同特征是TiO2 、Al2 O3 和K2 O含量一致偏低 ,大部分微量元素含量偏低 (与地壳克拉克值相比 ) ,但Ba、As、Sb富集 ,具有较为典型的热水沉积成因特点。多元统计分析显示 ,大部分微量元素在第一个主因子上均有显著因子载荷 ,与它们在基底的富集或亏损无关 ,代表了古地热系热水循环中的淋滤因子。华南三层位热水成因硅质岩具有相似的REE地球化学特征。REE总量低 ,稀土配分模式落在典型热水沉积物的上、下限之间 ,多数样品呈现δCe和δEu负异常。正常沉积的混入使部分硅质岩的REE配分模式复杂化。最后 ,讨论了与热水沉积建造相关的成矿效应 ,为金属矿床成因和评价提供约束条件