湘西北早寒武世黑色岩系微量元素地球化学特征

对湘西北杆子坪剖面牛蹄塘组黑色岩系进行了系统的微量元素地球化学研究，结果表明：牛蹄塘组底部黑色岩系Ni、Mo、V、U、Cu、Pb、Zn、Cd、Tl、Ba等亲硫元素与过渡元素高度富集，U／Th大于1，稀土元素具有明显的正Eu异常与正Y异常，是海底热水沉积作用的结果。牛蹄塘组上部碳质页岩与泥质页岩亲硫元素与过渡元素明显降低，而Nb、Ta、Zr、Hf、Rb等高场强与大离子元素明显增高，表明陆源碎屑来源越来越多。     

黔北下寒武统黑色岩系的沉积环境与地球化学响应

下寒武统黑色岩系在我国华北、华南及塔里木盆地等广泛发育,但富有机质泥页岩的分布特征及其控制因素未有定论。本文对黔北地区下寒武统牛蹄塘组(及同时期地层)不同沉积相带典型剖面中的富有机质泥页岩及其上下层位进行了地球化学分析,识别出寒武纪早期不同沉积相带氧化还原环境的明显差异。台内凹陷相主要岩性为黑色页岩,底部为不等厚的薄层磷块岩和硅质岩或硅磷质结核,沉积的黑色页岩厚度大,有机质丰度高,V、Ni、Mo、U等微量元素显著富集,反映了贫氧-缺氧环境,以及短暂动态的硫化环境,Mo/TOC反映了其为局限盆地特征;上斜坡相为贫氧到氧化的沉积环境,但更多地是表现为氧化的沉积环境,其中牛蹄塘期存在局部的硫化环境,沉积的黑色页岩厚度小,但有机质丰度最高,V、Ni、Mo、U等微量元素的富集程度较低;盆地相为黑色硅质岩与富有机质的黑色硅质页岩间互沉积,同期沉积厚度较小,有机质丰度相对较低,V和U的富集程度大于台内凹陷相,而Ni和Mo的富集程度则低于台内凹陷相,指示了缺氧环境,期间伴随有贫氧和短暂的氧化环境存在,且可能存在局部的硫化环境,Mo/TOC反映了中等的局限程度。总的来说,黔北下寒武统黑色岩系的有机质丰度、厚度以及微量元素富集程度等特征主要受控于不同的氧化还原环境。     

滇东地区马龙区块筇竹寺组海相页岩储层特征及对比研究

利用最新钻探的马页1井的井下资料和大量岩心样品的测试分析数据,并结合野外地质调查资料,从富有机质页岩的有机地化、矿物组分、储集特性和裂缝特征等方面,系统地研究了滇东地区马龙区块下寒武统筇竹寺组黑色页岩的储层特征。研究区筇竹寺组黑色页岩有机碳丰度较高,TOC含量普遍大于2%;由于筇竹寺组地层较老,黑色页岩的有机质均处于高成熟过成熟阶段;黑色页岩的矿物组分主要为碎屑矿物、碳酸盐矿物和黏土矿物。脆性矿物含量较高,脆性指数平均值为0.62。黏土矿物主要以伊利石为主,其次为伊蒙混层和绿泥石,高岭石含量较低;该区筇竹寺组页岩的孔、渗较低,孔隙类型复杂多样,主要包括“墨水瓶”孔、板状孔和狭缝型孔。页岩主要发育纳米级中孔,且比表面积和总孔体积偏小,平均值分别为9.18 m2/g和10.38×10-3cm3/g;储层裂缝以高角度缝为主,上部碳质页岩裂缝发育,下部粉砂质页岩裂缝不发育。有机碳含量和脆性矿物含量促进了页岩裂缝的发育;与国内外典型海相页岩储层对比,滇东地区马龙区块筇竹寺组页岩以粉砂质页岩为主,碳质页岩层较薄,而Fort Worth盆地Barnett页岩、焦石坝地区龙马溪组页岩和岑巩区块牛蹄塘组页岩主要为硅质页岩和碳质页岩,筇竹寺组页岩的岩相与这3组海相页岩相比较差;筇竹寺组页岩有机碳含量低于其他3组海相页岩,有机质丰度中等;筇竹寺组页岩脆性矿物含量与龙马溪组页岩相当,稍低于牛蹄塘组页岩,脆性较好;Barnett页岩和龙马溪组页岩无论在储集物性上还是有机质孔隙发育程度上都要优于筇竹寺组页岩和牛蹄塘组页岩,筇竹寺组页岩有机质孔隙主要发育于有机质与黏土的混合物中;筇竹寺组页岩裂缝发育程度低于Barnett页岩、龙马溪组页岩和牛蹄塘组页岩。此外,筇竹寺组页岩含气量低于其他3组海相页岩,但吸附能力较强。     

云南筇竹寺组黑色岩系矿化特征及找矿前景

本文在野外调查及相关资料分析的基础上, 对云南筇竹寺组的地质特征及产于其黑色岩系中的钼(镍)矿化特征做了初步分析, 对云南东部筇竹寺组黑色岩系钼(镍)矿找矿前景做出了初步预测。对钼(镍)的找矿方向、牛蹄塘组与筇竹寺组的对比分析、钼(镍)矿床后生变化、黑色岩系多金属成矿时代等问题进行了初步讨论、分析。本文认为, 筇竹寺组黑色岩系钼(镍)多金属矿的找矿方向, 应为云南马龙—曲靖麒麟区—沾益—会泽—巧家(南北向)—永善及镇雄—贵州西北部(北东、北东东向)一带。初步估计云南省中东部地区筇竹寺组黑色岩系钼、镍金属远景资源量在一百万吨以上。     

贵州遵义黑色页岩铂族金属富集特点及富集模式

文章通过贵州遵义下寒武统牛蹄塘组黑色页岩剖面和矿石的PGE分析以及矿石物相分析，研究了PGE在黑色页岩中的富集特点和富集模式。发现：（1）PGE只在黑色页岩底部Mo-Ni金属层中富集；（2）金属层中PGE富集与Mo、Ni硫化物和黄铁矿呈正相关关系，与总碳（C总）代表的有机质和炭质无关，矿石PGE含量随硫化物总量呈增高的趋势；（3）Mo-Ni-PGE矿石PGE原始地鳗标准化配分曲线呈“W”型，富集高熔点元素Os、Rh和低熔点元素Pt、Pd；黑色页岩和条带状黄铁矿夹层配分曲线略呈Pt、Pd富集型，两者有较明显的差别。因此，Mo-Ni-PGE金属硫化物富集层是黑色页岩沉积早期迅速叠加的一次海底热水喷流沉积作用的结果。     

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。     

贵州开阳白马洞铀矿化岩层地球化学特征

贵州开阳白马洞铀矿是重要的蚀变型铀矿,通过对白马洞清虚洞组黑色蚀变岩及白云岩风化红粘土和寒武系牛蹄塘组黑色页岩的常量元素、微量元素和稀土元素组成的分析研究,发现铀元素含量与Re、Se、Pb、Cu、As、Sb、Tl、Zn、Ni、Mo、Co、S含量为正相关关系,铀含量高,则Re、Se、Pb、Cu、As、Sb、Tl、Zn、Ni、Mo、Co、S含量也高,其中As、Co、Mo、Ni、Re、Tl、Zn、S具有显著的正相关性,而且地表土壤中Se、V、Mo 等元素的富集是铀矿找矿的主要标志之一。根据白马洞清虚洞组、寒武系牛蹄塘组黑色页岩、灯影组硅化白云岩的稀土元素配分模式分析,硒富集和铀矿化矿源层不仅是牛蹄塘组黑色页岩,可能有更深部的矿源存在。认为硒富集区是铀矿找矿远景区域;古代炼汞矿渣富集铀矿,值得开发利用和治理。     

贵州下寒武统沉积型镍钼矿床钼精矿粉的显微物相分析

下寒武统牛蹄塘组是贵州沉积型镍钼矿床的主要产出层位.牛蹄塘组属浅水陆棚相沉积,是一套海侵体系下的黑色沉积建造.同时期黑色沉积建造在我国扬子地台,新疆各地以及印度,巴基斯坦北部,伊朗,法国,英格兰,威尔士,阿曼,俄罗斯,蒙古,澳大利亚,加拿大等范围内广泛分布,具有全球可对比性,是全球性的大洋缺氧事件的产物.在我国扬子地台区,早寒武世黑色岩系沉积层位稳定,分布面积近百万平方公里,上覆地层为钙质页岩,碳酸岩,下覆地层为磷块岩和含小壳化石的白云岩.寒武纪初期由于全球变暖,海平面上升,植物繁衍,带壳动物爆发,微生物在牛蹄塘期异常繁盛,同时,深部热源物质通过断裂构造的热水循环,伴有海底火山喷发的黑白烟囱向周围提供了丰富矿源,经生物成矿作用,牛蹄塘黑色岩系富集了包括Ni,V,Mo,Cu,U,Se,Au,Ag,REE以及铂族元素等众多有色、稀有稀土、贵金属元素.     

渝东南地区黑色岩系储集层特征及含气性评价

基于野外地质成果和页岩气调查评价资料,笔者对渝东南下寒武统牛蹄塘组黑色岩系进行了研究,并对其中黑色页岩的储集层特征及含气性进行了初步评价。该区牛蹄塘组黑色岩系主要可分为黑色碳质页岩、薄层黑色含粉砂页岩、中薄层黑色含粉砂碳质页岩及黑色薄层硅质岩等4种岩性。研究认为,黑色岩系中泥页岩储集层具有含气量大、有机碳含量高、成熟度高等特点,并且纳米孔隙、微裂隙十分发育,有利于页岩气的勘探开发。研究区东南部为下寒武统牛蹄塘组页岩气开发有利区块。     

黔北镇远牛蹄塘组黑色页岩沉积环境与有机质富集关系

通过矿物组分、主量元素、微量元素、碳氧同位素等特征,分析了黔北地区镇远县ZX井牛蹄塘组黑色页岩的岩相类型和不同岩相页岩的沉积环境及其与有机质富集间的关系。结果表明,牛蹄塘组下段以硅质页岩为主,TOC含量4. 96%~10. 10%;上段以富泥硅质页岩为主,TOC含量1. 43%~9. 04%。下段硅质页岩沉积于水流停滞的深水陆棚环境,沉积古水体为贫氧的还原状态;上段富泥硅质页岩沉积时期,仍为贫氧的还原环境,但水体滞留程度、还原性较下段硅质页岩沉积期弱。贫氧的还原环境是影响牛蹄塘组黑色页岩有机质富集的主要因素,热液作用和陆源碎屑对牛蹄塘组黑色页岩有机质富集的影响较小。     

滇东下古生界页岩气成藏层位及远景

经上世纪系统区域地质调查证实:滇东下寒武统、下志留统、上志留统存在厚大黑色岩系,是页岩气系统中的主力烃源岩。开展这一地区以页岩气为主攻目标的地质勘查,可望取得页岩气藏突破,还可在油气、石盐及磷、镍、钼、钒等矿产方面获得重要进展。     

贵州省开阳县钼镍钒矿的基本特征

本文从已有资料入手,以典型矿点为例子,结合系统的采样工作,分析了开阳县境内牛蹄塘组含矿岩系及矿床基本特征,认为开阳县境内的牛蹄塘组有两个岩石组合类型,即硅质磷块岩、炭质页岩、黄铁矿、白云岩组合和硅质磷块岩、炭质页岩组合;牛蹄塘组黑色岩系内的钼镍钒富集有一定的规律性,硅质磷块岩、炭质页岩组合中的钼镍钒含量普遍较高,钼镍矿层厚度较稳定,品位较高;并认为今后在开阳找寻钼镍钒矿的主要靶区是翁昭背斜及龙水的牛蹄塘组。     

贵州开阳磷矿地区下寒武统牛蹄塘组地层层序及其As、Sb、Au、Ag丰度异常与赋存状态研究

贵州开阳磷矿地区出露较为完整的下寒武统黑色岩系层序,这套黑色岩系中富含多种金属元素,但目前对岩系中主要低温成矿元素As、Sb、Au、Ag的地球化学背景异常与分布规律了解极少,对其形成背景与赋存状态无法进行深入讨论。本文以开阳磷矿地区下寒武统牛蹄塘组黑色岩系剖面作为研究对象,通过详细的野外地质调查、系统采样并进行地球化学分析、全岩硫同位素分析及黄铁矿电子探针分析,划分了详细的牛蹄塘组地层层序,对主要低温成矿元素(As、Sb、Au、Ag)的丰度异常、富集特征及赋存状态进行了研究,结果表明,黑色岩系中普遍富集As、Sb、Ag三种主要低温成矿元素,Au也在大部分层位富集。四种元素具有层控性的特点,在牛蹄塘组下部有机质含量较高的黑色白云质粉砂质页岩和黑色页岩层位中具有较高的元素丰度异常,在泥岩和粉砂岩混合层位元素丰度异常较低,钙质成分含量较高的层位元素含量较低。黄铁矿是黑色页岩中金的主要赋存矿物,也是Sb的重要赋存矿物,同时是Ag和As的次要赋存矿物;不同类型的黄铁矿,元素富集规律也不相同:As、Ag更容易富集在不规则集合体和草莓状黄铁矿中,Sb和Au则在散布的单颗粒黄铁矿中富集系数最高。     

北大巴山区鲁家坪组的厘定

根据鲁家坪组的岩性、岩相和变质程度的变化以及区域分布特征,原定义所包含的岩石内容过于庞大,混淆了岩石地层单位和年代地层单位。通过对鲁家坪组的命名地点和标准剖面所在地——北大巴山南部的陕西紫阳县鲁家坪村的鲁家坪剖面及其他剖面的详细研究,原鲁家坪组按岩性可分为三段,下段以白云岩为主;中段以厚层硅质岩为主,中段下部的硅质岩中夹磷质白云岩和灰岩,其中产小壳化石Archaeooidessp.、Protohertinasp.、Chan-celloriasp.和Hyolithids,中段上部的硅质岩中夹多层毒重石或重晶石矿层以及砂炭(石煤)和火山岩层,即以硅质岩类为主;上段以黑灰色(风化后为浅灰色)含硅炭板岩和泥灰质含炭板岩为主。根据原鲁家坪组各段岩层的岩性、岩相、岩层层序、厚度和分布范围等,原鲁家坪组的下部的厚层状灰质白云岩和硅质白云岩等与原鲁家坪组中部的厚层硅质岩及硅质板岩,以及上部的板岩和千枚岩和页岩的岩性和岩相差别较大,应从原鲁家坪组划出,暂仍称为灯影组,与三峡地区的灯影组可对比;原鲁家坪组的中上部为鲁家坪组的主体,仍称鲁家坪组。厘定后的鲁家坪组与扬子地台的下寒武统的筇竹寺组(云南)、牛蹄塘组(贵州)和宽川铺组(陕南宁强)可以对比,而与后者的主要区别在于后者的下部以黑色页岩为主、硅质岩岩层薄,而鲁家坪组下部的硅质岩特别发育,厚度大,常常夹有毒重石矿层、砂炭和火山岩等。     

Metal sources for the polymetallic Ni–Mo–PGE mineralization in the black shales of the Lower Cambrian Niutitang Formation,South China

Total organic carbon content (TOC), trace element and platinum-group element (PGE) concentrations were determined in the black shales of the Lower Cambrian Niutitang Formation in the Nayong area, Guizhou Province, South China, in order to study the polymetallic Ni–Mo–PGE mineralization. The results demonstrate that numerous elements are enriched in the polymetallic ores compared to those of the nearby black shale, particularly Ni, Mo, Zn, TOC and total PGE, which can reach up to 7.03 wt.%, 8.49 wt.%, 11.7 wt.%, 11.5 wt.% and 943 ppb, respectively. The elemental enrichment distribution patterns are similar to those in the Zunyi and Zhangjiajie areas except that the Nayong location is exceptionally enriched in Zn. Whereas positive correlations are observed between the ore elements of the polymetallic ores, no such correlations are observed in the black shale. These positively correlated metallic elements are classified into three groups: Co–Ni–Cu–PGE, Zn–Cd–Pb and Mo–Tl–TOC. The geological and geochemical features of these elements suggest that Proterozoic and Early Palaeozoic mafic and ultramafic rocks, dolomites and/or Pb–Zn deposits of the Neoproterozoic Dengying Formation and seawater could be the principal sources for Co–Ni–Cu–PGE, Zn–Cd–Pb, and Mo–Tl–TOC, respectively. Furthermore, the chondrite-normalized patterns of PGEs with Pd/Pt, Pd/Ir and Pt/Ir indicate that PGE enrichment of the polymetallic ores is most likely related to hydrothermal processes associated with the mafic rocks. In contrast, PGE enrichment in the black shale resembles that of the marine oil shale with terrigenous and seawater contributions. Our investigations of TOC, trace elements and PGE geochemistry suggest that multiple sources along with submarine hydrothermal and biological contributions might be responsible for the formation of the polymetallic Ni–Mo–PGE mineralization in the black shales of the Lower Cambrian Niutitang Formation across southern China.     

川西南地区下寒武统筇竹寺组页岩气纵向差异富集主控因素

川西南地区筇竹寺组发育多套富有机质页岩,但上部优质页岩的含气性明显好于下部优质页岩.应用热解实验、物性测试、全岩矿物X衍射、低温氮气吸附、氩离子抛光-扫描电镜等方法对筇竹寺组页岩地化、储层、封盖条件等开展分析,揭示筇竹寺组页岩气纵向差异富集的主控因素.研究表明,页岩气差异富集的主要控制因素为:（1）页岩有机质富集程度:筇竹寺组上部页岩段TOC含量相对较高、分布集中,下部优质页岩段TOC含量较低且分布不均、分散,从而导致页岩纵向生烃物质条件、有机质孔隙发育及微孔（比表面）的差异.（2）页岩岩矿组成及储层特征:上部优质页岩段粘土含量高且以伊蒙混层为主,有利于吸附气富集,该页岩段以有机质孔隙为主,微孔相对比较发育但孔隙度较高,下部优质页岩以粘土矿物孔、脆性矿物粒间孔及微裂缝为主,介孔相对比较发育但孔隙度较低.（3）保存条件:上页岩段顶底板发育完整且岩性致密,对页岩气层具有较好的保护作用;下页优质岩段底部存在碳酸盐岩古风化壳,底板对页岩气的保存能力薄弱.因此,TOC含量高、粘土矿物含量高、有机质孔隙发育、顶底板条件好是决定上部优质页岩段含气性优于下部页岩段的主要因素.      

Distribution and controlling factors of selenium in weathered soil in Kaiyang County,Southwest China

Selenium is one of the life-related elements. Survey reveals that selenium enrichment in the studied strata from Kaiyang County is considered to be closely related to the following factors： regional black shale series in Ni- utitang Formation of Early Cambrian, strong adsorption of organic matter （OM）, magmatic hydrothermal migrate along the deep fault, mixing and migration of hydrothermal brine, regional uranium mineralization and presence of a great deal sulfides. For selenium enrichment in its weathered soil and crops, the reason responsible is sele- nium-enriched bedrock, which provides material sources for weathering profile and is considered as the main con- trolling factor of selenium content in the soil profile. After leaching and migrates downwards, organic carbon （OC） adsorption, iron-manganese layer adsorption, geochemical barrier role, selenium content in different profiles, there are mainly three types of distribution features： bottom enrichment type, top enrichment type and no significant en- richment type. Comprehensive analyses find that selenium enrichment area is mainly distributed in the Machang, Gaoyun-Fengsan-Guanpo, Baimadong, Chuandong-Hefeng-Shaoshang and Longgang-Gaozhai region, etc. Besides, around the east part of the county, in Huali and Yongxing selenium are relatively scarce.     

云南曲靖地区下寒武统筇竹寺组页岩气成藏地质条件及有利区预测

基于野外地质调查、岩心观测、地球化学分析、含气量现场解吸等技术手段,深入分析了云南曲靖地区下寒武统筇竹寺组页岩气形成与富集条件。研究认为该区筇竹寺组沉积期为浅水陆棚环境,黑色泥页岩厚度237~363 m,成熟度较高,平均R_o为3.06%,TOC多数大于2.0%;页岩中石英含量平均为53.18%,碳酸盐矿物含量平均为18.82%,储集空间以泥页岩微裂缝、粒间孔、粒内孔和有机孔为主;区域具有较好的页岩气勘探潜力。根据多口钻井现场解吸气量较低的特征,推断保存条件是曲靖地区页岩气富集的关键,马龙为页岩气勘探远景区。