水城-紫云-南丹裂陷盆地晚古生代硅质沉积物地球化学特征及其地质意义

水城-紫云-南丹裂陷盆地位于右江盆地北缘,晚古生代该盆地内广泛分布包括硅质岩在内的碳酸盐岩台盆相沉积,其沉积组合及地球化学特征不同于大陆架型以及增生杂岩中硅质岩。对盆地内硅质沉积物的地球化学特征研究表明,南丹上泥盆统榴江组底部和河池中下二叠统四大寨组硅质沉积物多为基性火山喷发相关的火山热液成因,其具有较低的Al/(Al+Fe+Mn)值和Al2O3/TiO2值,紫云中下二叠统四大寨组硅质沉积物的Al/(Al+Fe+Mn)值和Al2O3/TiO2值分别为0.62±0.16和11.70±4.30,为含有火山碎屑的非热液成因,其他硅质沉积物多为正常海相沉积。晚泥盆世—早石炭世盆地内硅质沉积物多与泥岩和灰岩共生,硅质沉积物常具有中等Ce负异常(多在0.60～0.85之间)以及较高的Y/Ho值(多在30～45之间),除去SiO2稀释作用的影响后,其具有较低的稀土元素含量(∑REE+Y含量相当于PAAS组成的3倍以下)。而伴随着盆地的裂陷和扩张,到早中二叠世,盆地内硅质沉积物多与深灰色厚层灰岩共生,硅质沉积物常具有明显的Ce负异常(0.06～0.61)以及与开阔洋盆海水相似的Y/Ho值(40～92),除去SiO2稀释作用的影响后,其具有较高的稀土元素含量(∑REE+Y含量相当于PAAS组成的2倍以上)。     

滇东南麻栗坡中—下二叠统硅质岩地球化学特征及地质意义

滇东南麻栗坡位于右江盆地西南缘,该处蛇绿岩被认为是古特提斯洋壳的遗迹,对蛇绿岩所代表八布洋的研究是全面了解右江盆地与华南西南缘古特提斯构造演化的重要环节。研究区广泛发育一套夹有硅质岩的深水相沉积,对麻栗坡八布和西牛堡中—下二叠统他披组硅质岩的地球化学特征研究表明:硅质岩Al/(Al+Fe+Mn)值为0.43~0.70,Al₂O₃/TiO₂值为25.5~44.8,Eu/Eu*值为0.81~1.02,为非热液成因硅质岩。硅质岩Ce/Ce*值分别为0.67~1.29和0.77~1.18,Y/Ho值分别为28.84~31.23和26.41~28.91,形成于大陆边缘环境。结合其他地区硅质岩地球化学特征,认为早—中二叠世八布洋盆的西南缘可能为活动大陆边缘,其洋壳的俯冲方向为南西向。     

湘中震旦纪—寒武纪之交硅质岩地球化学特征及成因环境研究

震旦纪(埃迪卡拉纪)—寒武纪之交华南地块处在伸展扩张的构造背景下,在扬子板块东南缘发育了广泛的硅质岩沉积。湘中地区发育了自震旦系陡山沱组、留茶坡组及寒武系牛蹄塘组连续的深水相沉积,岩性以层状硅质岩为主,夹炭质、硅质页岩。通过对硅质岩的主量、稀土元素的地球化学特征分析表明,本区硅质岩Si O2含量极高(普遍92%),Al/(Al+Fe+Mn)比值普遍大于0.6,稀土元素澳大利亚后太古代平均页岩(PAAS)标准化配分曲线显示中—弱Ce负异常且有明显的重稀土富集特征。震旦纪陡山沱期硅质岩样品中Ce/Ce*值、LaN/YbN值、Y/Ho值分别为0.34~0.54、0.05~0.10、38.00~51.44;灯影期硅质岩样品中Ce/Ce*值、LaN/YbN值、Y/Ho值分别为0.70~0.85、0.06~0.37、35.91~46.79;寒武纪初期硅质岩样品中的稀土元素地球化学特征与灯影期相似,Ce/Ce*值、LaN/YbN值、Y/Ho值分别为0.58~0.78、0.26~0.40、34.75~45.58。湘中地区震旦纪—寒武纪之交的硅质岩地球化学特征显示本期硅质岩为正常的海水沉积成因,整体受热液和陆源影响较小,但从震旦纪陡山沱期至寒武纪初期陆源输入有增加趋势,硅质来源可能与硅质浮游生物有关,硅质岩沉积环境始终保持在深水盆地中,湘中地区沉积盆地符合被动大陆边缘伸展型盆地特征。     

广西东南部钦防海槽晚古生代硅质岩地球化学特征及其地质意义*

广西东南部钦防海槽地区晚古生代硅质岩十分发育。对硅质岩主量元素、微量元素及稀土元素的分析结果表明:该区晚古生代硅质岩含有较高的SiO₂,硅化程度较高;除上泥盆统弗拉斯阶及下石炭统硅质岩具有较低的Al/(Al+Fe+Mn)值(0.14～0.24;0.07～0.81)及较高的U/Th值(0.34～5.09;0.16～10.1)外,其他层位硅质岩具有较高的Al/(Al+Fe+Mn)值(0.4～0.95)及较低的U/Th值(0.1～2.1);上泥盆统硅质岩稀土元素比值Ce/Ce^*、La_N/Yb_N及La_N/Ce_N值分别为0.78～1.08、0.4～1.52和0.88～1.35,而下石炭统硅质岩具有较低的Ce/Ce^*值(0.55～0.91)、La_N/Yb_N值(0.12～1.8)及较高的 La_N/Ce_N值(1.12～1.79),中下二叠统硅质岩Ce/Ce^*、La_N/Yb_N及La_N/Ce_N值分别为1.01～1.62、0.72～2.71和0.62～1.9。钦防海槽晚古生代硅质岩地球化学特征表明:晚泥盆世钦防海槽发生扩张,热液活动比较强烈,处于大陆边缘海环境;早石炭世钦防海槽再次发生扩张,热液活动强烈,硅质岩形成于远离陆源的深海海盆环境;早中二叠世,钦防海槽逐渐收缩,海水变浅。钦防海槽晚古生代并没有出现真正的洋壳,可能属于晚古生代古特提斯分支洋盆的一个坳拉槽盆地。     

黔南罗甸中晚泥盆世硅质岩类沉积环境及其形成的大地构造背景

黔南罗甸地区中晚泥盆世广泛发育深水相沉积硅质岩、灰岩,其建造类型明显不同于增生型或岛弧型硅质岩,属于一种特殊的硅质岩建造类型。对罗甸蒙江(中、上泥盆统)和过石寨(中泥盆统)42件硅质岩类样品进行岩石学、矿物学以及主量和稀土元素地球化学研究,结果表明,中泥盆世硅质沉积物Al_2O_3(0.62%~22.1%)、TiO_2(0.01%~0.84%)、Fe_2O_3(0.41%~10.5%)、∑REE(7.87×10~(-6)~319×10~(-6))、Ce/Ce*(0.51~0.96)值整体偏高,而Y/Ho值(26.6~37.0,平均30.8)和(La/Ce)N值(1.06~1.99,平均1.28)相对较低。晚泥盆世硅质沉积物的Al_2O_3(2.42%~10.6%)、TiO_2(0.06%~0.43%)、Fe_2O_3(0.62%~2.65%)、∑REE(28.7×10~(-6)~163×10~(-6))、Ce/Ce*(0.45~0.82)值则相对偏低,而Y/Ho值(28.2~36.7,平均34.2)和(La/Ce)N值(1.34~2.34,平均1.82)相对升高。除去SiO_2稀释作用影响,区内硅质沉积物稀土元素含量及来源变化均大,其中上泥盆统硅质沉积物中(∑REE+Y)除部分来自陆源碎屑外,更多地从海水中获取。结合Al2O_3/TiO_2-Al(Al+Fe+Mn)、Al-Fe-Mn和(∑REE+Y)-SiO_2/Al_2O_3图解,以及主量和稀土元素地球化学特征,认为罗甸中晚泥盆世硅质沉积物为正常海相沉积,从中泥盆世到晚泥盆世,沉积环境已由较为局限的边缘裂谷盆地向开阔的边缘裂谷盆地转化。这对深刻认识水城-紫云-南丹晚古生代裂陷盆地,以及右江盆地在中晚泥盆世的发展、演化过程均具有重要意义。     

湖北竹山杨家堡组硅质岩成因及沉积环境分析

竹山地区位于扬子陆块北缘,寒武纪早期发育一套深水硅质岩系。该岩系由纯硅质岩夹少量白云岩、页岩所组成。硅质岩中微晶石英含量均超过85%,还含有少量碳质、燧石及微量绢云母。地球化学分析表明,该硅质岩的SiO₂含量较高,平均为93.4%;Al₂O₃和TiO₂含量较低,分别为0.19%~1.45%和0.01%~0.09%,TFe₂O₃为0.053%~0.342%,Al/(Al+Fe+Mn)比值为0.58~0.83,平均为0.71,Eu/Eu*为0.74~3.61,平均为1.65,表明其硅质主要来源于生物本身或其生命活动产物,海底热液活动亦提供了一部硅质物质;同时,硅质岩具有较低的TFe₂O₃/TiO₂比值(2.16~12.56,平均值为5.86)和Al₂O₃/(Al₂O₃+Fe₂O₃)比值(0.65~0.87,平均值为0.78),Y的正异常(Y/Ho值为34.81~60.19,平均为47.0)及Ce的负异常(Ce/Ce*值为0.28~0.92),表明它们形成于远离陆源物质干扰的边缘海盆环境,且Ce负异常从底部到顶部有逐渐减小的趋势,记录了寒武纪时期扬子北缘被动陆缘裂谷盆地不断扩大,水体逐渐变深的过程。     

甘孜- 理塘蛇绿混杂岩带中段晚古生代硅质岩的识别及其地质意义

甘孜- 理塘蛇绿混杂岩带位于西南“三江”多岛弧盆系东缘,为研究特提斯洋发展演化的重要组成部分。本文以甘孜 理塘蛇绿混杂岩带中段理塘地区交阔隆洼硅质岩为研究对象,其地球化学特征表明硅质岩样品中SiO2含量为88. 19%~94. 57%,Al2O3含量为1. 60%~5. 33%,TiO2含量为0. 05%~0. 19%,(Ce/Ce*)SN值为0. 63~1. 77,(La/Yb)SN值为0. 35~1. 11,总体上反映了陆源物质的影响,而V、V/Y等微量元素含量则与大洋盆地硅质岩相似,说明交阔隆洼硅质岩形成于受陆源物质影响且与大陆边缘有一定距离的环境,应为大陆裂谷盆地。通过古生物化石鉴定,从硅质岩中发现了大量的晚古生代牙形石和放射虫化石,表明中晚泥盆世中咱地块已逐步裂离扬子陆块,并在其西缘形成裂谷盆地。     

滇东南丘北地区上二叠统吴家坪阶硅质岩地球化学特征及地质意义

运用岩石学和地球化学的方法研究滇东南丘北地区晚二叠世吴家坪期硅质岩,取得以下主要认识:（1）滇东南丘北地区硅质岩SiO₂/Al₂O₃值除样品P29外均大于80,Al/（Al+Fe+Mn）为0.46~0.76,表明硅质岩主要为生物成因,受陆源碎屑影响较小;（2）硅质岩Ce/Ce*为0.517~0.858,La_N/Ce_N为1.12～1.80,经球粒陨石标准化的稀土模式则表现为轻稀土元素富集,且具有明显负Eu异常的右倾型,表明沉积环境为大陆边缘;（3）样品P29硅质岩Eu/Eu*为1.129,反映其受到一定程度热液的影响,可能受峨眉山地幔柱或（和）断裂的共同影响。     

湘黔桂地区中上二叠统硅质岩的地球化学特征及沉积背景

我国华南地区二叠系广泛发育硅质岩,但其沉积背景,如硅的来源和沉积环境,一直存在较大的争议。在对湘黔桂地区硅质岩进行大量的野外和室内岩石学研究的基础上,本文对研究区内黔桂盆地和湘桂盆地中14个不同产地的81件中上二叠统硅质岩(中二叠统33件、上二叠统48件)的主量和稀土元素进行了研究。中二叠世时期,Al2O3、TiO2、Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)、∑REE、Ce/Ce*等整体上偏低,但具有比较一致的区域性差异:黔桂盆地相对偏低(0.09%~0.37%、0.00%~0.01%、0.22~0.47、2.47×10-6~14.59×10-6、0.23~0.69),而湘桂盆地(0.01%~5.73%、0.00%~0.23%、0.02~0.71、7.07×10-6~141.0×10-6、0.24~1.22)相对偏高。晚二叠世时期,Al2O3、TiO2、Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)、∑REE、Ce/Ce*等整体上偏高,其中黔桂盆地分别为1.62%~10.67%、0.04%~0.65%、0.41~0.81、23.10×10-6~248.99×10-6、0.46~1.39,而湘桂盆地除来宾和柳州地区(0.00%~1.11%、0.00%~0.15%、0~0.42、0.55×10-6~36.59×10-6、0.27~0.83)偏低外,其他地区偏高(3.78%~21.37%、0.16%~0.91%、0.73~0.83、51.14×10-6~245.4×10-6、0.99~1.10),区域上呈东西两边高,中间低的分布趋势。中二叠统硅质岩自生铁W(Feauthig)百分含量整体偏高,仅少数低于50%。(La/Ce)N比值在黔桂盆地为1.61~5.04,湘桂盆地除来宾(2.63~4.90)外为0.82~1.94。而上二叠统硅质岩的W(Feauthig)除来宾、柳州和巴马地区大于70%外,其余地区的均小于50%。(La/Ce)N比值除来宾(2.42~4.50)外,整体上偏低,为0.69~2.47。研究区中上二叠统硅质岩Eu/Eu*基本没有明显的区域性差异,中二叠世时期,巴马地区一个样品为正异常(1.17),其余均为负异常,而晚二叠世时期,仅来宾和柳州地区显示了Eu/Eu*的正异常,其中柳州为1.07~1.22。结合Fe-Al-Mn、(La/Ce)N-Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)、Fe2O3/TiO2-Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)组合图解及岩石学研究,上述主量和稀土元素指标变化的结果表明:(1)中二叠统硅质岩的硅的来源相对复杂,黔桂盆地的硅质岩主要为热液,而湘桂盆地以生物来源为主,局部受到热液活动的影响;上二叠统硅质岩的硅的来源相对简单,主要为生物,仅巴马、来宾和柳州地区受到热液活动的影响。(2)中、晚二叠世热液活动范围和强度具有明显差异:中二叠世,研究区内热液活动较为广泛,但相对较弱;而晚二叠世热液活动较为局限却相对较强。(3)中二叠世黔桂盆地形成于远离陆源碎屑的边缘海盆环境,湘桂盆地为受到陆源碎屑影响的边缘海盆环境,而晚二叠世整个研究区的陆源碎屑输入增强,除来宾和柳州地区外,其余地区均为受陆源碎屑影响的边缘海盆环境。这一变化记录了中、晚二叠世时期研究区的构造-古地理变化信息,反映了以峨眉山玄武岩为代表的地幔柱引起的火山热液活动和区域性地壳抬升事件。     

泰国北部难河构造带二叠纪放射虫、硅质岩和玄武岩

在泰国北部难河构造带Pha Som变质杂岩中发现保存很好的放射虫硅质岩、玄武岩地层层序.层状硅质岩含放射虫化石Follicucullus porrectus, 地质时代为中二叠世晚期至晚二叠世早期.其硅质岩SiO₂含量均在92.5%以上, Al/ (Al+Fe+Mn) 平均比值为0.51, Ce/Ce*比值为1.14, 为大陆边缘型硅质岩.玄武岩具有富集大离子亲石元素与高场强元素以及轻稀土富集等洋岛玄武岩的特点.说明难河构造带中-晚二叠世之交存在洋岛型火山岩和靠近大陆边缘的深海盆地硅质岩, 代表了小洋盆的沉积组合.该构造带闭合时间应在晚二叠世与晚三叠世之间.      

右江盆地晚古生代深水相地层沉积构造演化

在对测自桂西地区的田林八渡、那坡坡荷、百色平圩、阳圩等地晚古生代的深水相沉积地层的沉积特征、玄武岩地球化学分析以及重要的构造地质事件研究的基础上．对右江盆地晚古生代盆地沉积演化做了阐述,提出了右江盆地自早泥盆世晚期开始出现大陆边缘裂离,先后经历了裂谷盆地形成阶段(早泥盆世晚期-中三叠世早期)、洋壳盆地形成阶段(晚泥盆世-早石炭世)、洋壳盆地强烈扩张阶段(晚石炭世-中二叠世)、洋壳盆地收缩阶段(晚二叠世-中三叠世早期)-洋盆封闭快速充填阶段(中三叠世晚期)的完整沉积盆地演化序列。     

广西南宁地区泥盆纪硅质岩稀土元素地球化学特征及沉积背景

广西南宁附近从早泥盆世埃姆斯期到晚泥盆世弗拉期发育了一套黑色层状硅质岩,常夹凝灰岩(或凝灰质硅质岩)或与之互层,在弗拉期晚期硅质岩变为浅黄色。本文对该区埃姆斯期、艾菲尔期、吉维特期到弗拉期硅质岩的稀土元素地球化学特征进行了系统研究,其∑REE平均值分别为:18.59×10^-6,12.28×10^-6,27.44×10^-6和43.07×10^-6;页岩标准化后Ce含量在这4个阶段均表现为弱-中等的负异常,Ce/Ce^*平均值分别为:0.85,0.72,0.85和0.67;Eu/Eu^*为弱的正异常,平均值分别为:1.08,1.21,1.46和1.04;(La/Ce)_N值中等,平均值分别为:1.42,1.50,1.35和1.73;(La/Yb)_N值变化较大,平均值分别为:1.19,1.06,1.24和0.45。这些结果表明该区硅质岩开始形成于陆内裂谷盆地,受陆源影响较大,在晚泥盆世迅速扩张为比较开阔的海盆环境,陆源影响明显减弱。硅质岩的形成虽受到一定热液活动的影响,但热液活动的影响普遍较弱。     

桂西北晚古生代乐业孤立碳酸盐岩台地沉积特征与演化阶段

桂西北乐业台地是右江盆地北部典型的晚古生代孤立碳酸盐岩台地。从中泥盆统唐家湾组至上二叠统合山组均由碳酸盐岩构成,与北侧陆棚区多样的沉积类型及台地周边泥质-硅质岩深水沉积形成鲜明对比。台地内上古生界主要由台缘生物礁组合和礁后澙湖组合两种浅水碳酸盐沉积类型构成。地层发育与沉积特征主要受基底沉降、海平面波动、气候变化和盆地内生碳酸盐沉积速率控制。研究表明,乐业台地是在右江盆地强烈扩张、沉降过程中由扬子地台南缘破裂的微地块向盆地滑移而形成的孤立台地。它的演化经历了边缘台地（D1-D2）、孤立台地（D3-P2）和淹没台地（P3-T1）3个发展阶段。孤立台地是其最重要的主体特征,反映了右江盆地在晚古生代强烈扩张、沉降,扬子地台边缘拉伸、破裂,微地块向盆地滑移的构造背景。乐业孤立台地的形成及演化模式可能具有普遍性,也适用于右江盆地西北部其他晚古生代孤立碳酸盐岩台地。     

桂西晚古生代深水相地层

详细描述了分别位于桂西的北、中、南部的几个晚古生代地层剖面,据此建立桂西晚古生代深水沉积的地层序列,其岩石地层单位自下而上可归人广西原有的平恩组、罗富组、榴江组、五指山组、鹿寨组、巴平组、南丹组、四大寨组和领薅组.和这些单位的命名剖面比较,桂西腹地的同期地层具有更典型的深水相沉积,并含大量玄武岩,构成从早泥盆世晚期到晚二叠世末的连续深水沉积.桂西晚古生代为广海远洋环境,其中孤立碳酸盐台地上泥盆-石炭系灰岩中出现的二叠纪"化石脉",是古特提斯张裂作用的结果.     

广西来宾蓬莱滩剖面中上二叠统硅质岩的地球化学特征及沉积背景

广西来宾地区中上二叠统广泛发育硅质岩,蓬莱滩剖面和铁桥剖面是本地区中上二叠统出露最好的剖面.本文对蓬莱滩剖面28件硅质岩(分别为中二叠统茅口组3件与上二叠统合山组25件)的主量和稀土元素进行了分析研究,并结合岩石学特征,认为:蓬莱滩剖面合山组硅质岩沉积于受到陆源物质影响的边缘海盆环境,它们的硅质主要来源于硅质生物,为生物成因;而其茅口组硅质岩则沉积于远离陆源物质影响的边缘海盆环境,它们的硅质主要来源于热液,为热液成因.通过与铁桥剖面的热液成因硅质岩的沉积背景对比研究,结果表明:中晚二叠世时期,来宾地区为富硅的边缘海盆环境,而陆源物质输入程度的差异是造成本地区形成不同成因硅质岩的主要因素.     

广西晚古生代硅岩的地球化学及其形成的大地构造环境

广西晚古生代泥盆、石炭纪和二叠纪地层中广泛发育放射虫硅岩，在桂西百色、那坡一带这些地层中的硅岩与玄武岩伴生。而钦州、柳州及河池一带未见到玄武岩。对这些地区硅岩的主元素、微量元素及稀土元素的研究表明：不同地区的硅岩有不同的成因，百色、那坡地区的硅岩形成在深水远洋环境并受到海底火山及热液作用的影响；钦州板城地区的硅岩以生物成因为主；而柳州、河池的硅岩属于离火山、热液活动稍远的生物成因。玄武岩的发现及硅岩成因的判别对探讨广西晚古生代大地构造环境及演化具有重要意义。     

北山红石山地区晚古生代火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造意义

北山地区古亚洲洋的闭合时间和晚古生代构造演化倍受关注且久有争议.晚古生代地层及其接触关系对探讨以上问题具有重要意义,但该区地层学研究薄弱,很大程度上制约了对构造演化的深入讨论.本文获得的北山红石山地区上古生界“下石炭统绿条山组、白山组”和“下二叠统双堡塘组”火山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,分别为296.8±3.5Ma、314.9±3.3Ma和299.4±5.9Ma,时代为晚石炭世-早二叠世,相当于北山地区干泉组层位.原“白山组”与“双堡塘组”之间的平行不整合不成立,表明石炭纪-二叠纪为同期裂谷盆地.原“绿条山组”与中泥盆统的角度不整合实为干泉组与中泥盆统的角度不整合,代表了古亚洲洋的闭合与增生造山时间发生在中泥盆世与早石炭世之间.     

甘蒙北山地区下石炭统绿条山组 时代修正及其构造意义

甘肃—内蒙古北山地区位于中亚造山带中段,其晚古生代洋盆最终闭合时间倍受关注且久有争议。早石炭世是该区洋陆转换的关键时期之一,下石炭统下部绿条山组与下伏的下、中泥盆统之间的角度不整合被认为是该区构造隆升的主要证据之一。但由于研究程度限制,绿条山组的时代尚有争议,一定程度上制约了该区构造演化的深入分析。北山北部甜水井北与碎石山剖面绿条山组火山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为296.8±3.5Ma与311.1±3.2Ma,产出晚石炭世巴什基尔期(Bashkirian)菊石Gastrioceras和Branneroceras,时代应修订为晚石炭世—早二叠世早期。研究区下泥盆统—上石炭统沉积充填及生物群落特征表明该区可能在晚石炭世由大陆边缘浅海演化至裂谷盆地,上石炭统与下、中泥盆统之间的角度不整合代表洋陆转化造成的长时间隆升剥蚀。