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。     

黑色岩系型战略性关键矿产资源研究进展及主要科学问题

本文对近年来黑色岩系型战略性关键矿产的分布规律和超常富集机制等方面的研究进展进行了归纳总结,并对战略性关键矿产资源研究进行了展望。黑色岩系分为黑色页岩、煤系地层和富碳质磷块岩等沉积地层,其中黑色页岩中发生超常富集的关键金属有Se、Te、Re、Cd、Tl等稀散金属,以及PGE、Co等稀贵金属;煤系中可见Ga和Ge的超常富集（形成独立的Ga、Ge矿床）,同时也可见稀土金属、稀贵金属的富集;磷块岩中常显著富集稀土,尤其是中重稀土。黑色岩系中的关键金属主要源自大陆风化、海水、热液以及生物摄取。在风化沉积作用中,硫化-还原水体环境形成的泵吸效应,有机质的还原作用,富有机质沉积体系中有机质、铁锰氧化物、磷灰石、黏土矿物等的络合和吸附是关键金属发生富集的主要机制。黑色岩系可为热液叠加过程提供成矿金属,调节热液体系的氧逸度和硫逸度,促进超大型战略性关键矿产的形成。此外,黑色岩系富集的金属在地球层圈物质循环中的聚散行为还可对其他相关成矿系统产生影响。黑色岩系中战略性关键金属的超常富集与大陆边缘、裂谷等环境下缺氧-硫化的沉积事件相关。大气氧含量的变化、超大陆的聚合和裂解、洋流环流模式的改变、冰期以及大规模...     

藏北羌塘盆地侏罗纪含颗石藻黑色岩系地球化学特征与地质意义

藏北羌塘盆地侏罗系发育一套富含有机质的黑色岩系,化石较为丰富而倍受地质学家关注。本文选择双湖地区毕洛错剖面,从有机地球化学和元素地球化学方面分析富含颗石藻黑色岩系特征。研究表明,研究区黑色岩系有机碳含量为2.84%~3.71%,氯仿沥青"A"含量为0.18%~0.29%。有机质类型为Ⅱ1型,母质主要来源于浮游生物及少量陆生植物,Tmax为429~435℃,显示该套岩系处于未成熟阶段。研究区样品的主量元素Si、Al、Ca等元素较富集,表明该套黑色岩系以陆源碎屑输入为主;V/Cr、U/Th、Ni/Co、V/(Ni+V)特征比值、U和Mo的富集以及Eu和Ce无明显异常,反映了该套黑色岩系主要沉积在弱还原环境,有利于有机质保存。以上研究表明,研究区含颗石藻黑色岩系为较好的烃源岩,保存条件较好,可以作为进一步勘探开发的有利烃源岩层。     

修武盆地下寒武统黑色岩系铀矿物赋存特征及富集机理

通过野外地质调查、岩相学、地球化学和电子探针等分析方法,初步查明了修武盆地下寒武统黑色岩系中的铀矿物主要为磷钙铀矿和含磷钙钛铀矿,且多数以独立矿物形式存在,矿物颗粒微小,约1~3μm,少量与钛矿物共生;黑色岩系沉积受海底热液影响,其物源来自陆地和海底热水沉积物,由两者混合组成,且以陆源为主;铀的富集与碳、磷等元素关系密切。     

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。     

渝东南下寒武统黑色岩系稀土元素地球化学特征与沉积环境

渝东南及周边地区下寒武统黑色岩系稀土总量略低于北美页岩,∑LREE/∑HREE值为1.99～9.01,平均6.86,轻稀土相对富集;δEu值为0.69～7.33,平均2.79;δCe值为0.70～1.01,平均0.85。区内下寒武统黑色岩系为正常海水与热水沉积作用的混合产物,形成于缺氧还原环境逐渐向弱氧化环境过渡的外陆架。     

重庆城口地区下寒武统黑色岩系元素地球化学特征及其成因

地区广泛发育有下寒武统。利用ICP-MS方法系统分析重庆城口地区下寒武统黑色岩系中多金属富集层、炭质粉砂岩以及硅质岩样品的微量元素、稀土元素组成。研究结果表明稀土总量为111.41×10-6~184.13×10-6,平均为138.83×10-6,相对其他地区黑色岩系较低;LREE/HREE=2.49~3.44,LREE相对富集,HREE亏损;δCe=0.39~0.46,Ce呈明显负异常;δEu=0.84~1.10,Eu异常不明显。δCe,δU,V/Cr,Ni/Cr,V/(V+Ni)表明该区黑色岩系形成于缺氧环境;稀土元素地球化学特征及其相关图解、Cr,Sb,As,Bi的富集以及U/Th等反映本区黑色岩系非正常海水沉积产物,明显受热水沉积的影响,同时还存在火山活动的影响,火山活动可能为热水活动提供了动力及物质成分。     

黔北下寒武统黑色岩系元素赋存状态及富集模式

通过对黔北下寒武统黑色岩系的地质和地球化学分析,结合前人研究成果,探讨了黑色岩系元素赋存状态及富集模式。黑色岩系富含有机质,粘土矿物成分高,Ni-Mo矿层以硫化物矿物为主,表明元素赋存状态主要为硫化物态、有机质结合态和粘土矿物吸附态等,但各个元素的赋存状态有所不同。黑色岩系多元素富集层是贵金属元素、稀土元素和其他微量元素的富集体,富集系数高。黑色岩系多元素的异常富集是古地理环境、构造运动、热液活动和缺氧事件的综合作用结果。     

安徽石台早寒武世黑色岩系稀土元素地球化学特征及其地质意义

安徽石台地区发育早寒武世黑色岩系,岩石地层单元为下寒武统荷塘组和黄柏岭组.稀土元素地球化学研究表明,黑色岩系稀土总量不富集,轻稀土较重稀土富集;δEu=0.81～2.32,平均1.1;δCe=0.52～0.97,平均0.77.剖面自下而上δCe值和δEu值规律变化,δCe值由大渐小再增大,但总体逐渐增大,δEu值总体变化则与之相反.稀土元素地球化学特征反映该区早寒武世曾发生过一次明显的海侵-海退过程,黑色岩系为正常海水与热水混合沉积的产物,形成于缺氧还原状态过渡到半还原-弱氧化状态的过程中,沉积环境为干燥气候条件下相对较深的浅海斜坡环境.     

川西丹巴铜炉房金矿区泥盆系危观群黑色岩系地球化学特征及其地质意义

川西丹巴铜炉房金矿区大地位置上处于松潘—甘孜造山带,金矿体主要赋存于铜炉房背斜核部泥盆系危观群黑色岩系中。黑色岩系的主量元素烧失量较高;微量元素体现出富集亲石元素,略微亏损亲硫元素和亲铁元素的特征;稀土总量平均值略低于国内同类岩石平均值,稀土分布模式曲线向右倾斜并有Eu负异常。Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)值和MnO2/TiO2值表明其处于大陆边缘环境内。U/Th关系图落入了正常远洋沉积区的核心部位。Al/(Al+Fe+Mn)值和Si/(Si+Al+Fe)值以及Al2O3-SiO2岩石热水成因模式图解显示,其物质来源主要为陆源提供。在Ni-Zn-Co三角图中,所有样品均落在热水沉积区域,显示出了Zn和Ni的相对富集;SiO2/Al2O3值表明其物源有海底热水沉积物或生物的成分补充。黑色岩系Ce的弱负异常显示,其形成于一种比较干燥缺氧的封闭环境。     

华北燕山东段下马岭组黑色岩系元素地球化学组成——对其沉积作用的约束

华北地区燕山东段下马岭组地层中发育一套黑色岩系,本文测定了该岩系代表性岩石的地球化学组成。主微量元素分析结果显示,样品主量元素含量变化较大(如SiO2=53.00%~78.83%,Al2O3=1.20%~17.57%);PAAS标准化稀土配分型式为重稀土富集型,具Ce负异常,与现代海水配分型式一致。样品具有较高的Al2O3+TiO2含量(1.31%~18.48%),其U含量(平均3.95×10-6)、Th/Sc值(0.97~1.26)、Th/U值(平均3.50)、球粒陨石标准化稀土配分型式及大陆地壳标准化微量元素蛛网图表明黑色岩系沉积过程中有较多陆源碎屑物质的加入。黑色岩系Ba/Sr值(9.28~22.79)、Co/Zn值(0.01~0.29)及相关图解显示其沉积过程明显受到海底热液作用的影响,但原始溶液中热液组分含量不足0.1%。主微量元素比值、Ce/Ce*PAAS值(0.82~0.93)及构造背景判别图解表明黑色岩系可能沉积于大陆岛弧背景下的深水缺氧环境。     

渝东南及周边早寒武世黑色岩系岩石地球化学特征及成因

针对渝东南及周边早寒武世黑色岩系属中国南方震旦纪之后大规模海侵产物的岩石地球化学研究结果表明:其黑色岩系的岩石地层单位由下至上涉及牛蹄塘组、明心寺—金顶山组及清虚洞组;其特征显示:K2O,Al2O3含量相对较高,MnO含量相对较低;B含量中等,分异性不强;Ba较为富集;Co,Ni,Zn亏损较大,由底至顶三者含量均有增加趋势;稀土总量不富集,轻稀土相对富集;由底至顶δEu表现为不明显的负异常,到明显的正异常,再到负异常;δCe绝大多数表现为不明显的负异常。岩石地球化学特征参数及相关图解表明,区内早寒武世黑色岩系形成于由缺氧还原状态逐步过渡至弱氧化状态条件下,浅海中水体稍深的外陆架环境,为正常海水与热水沉积作用的混合产物,热水主要来自于循环的热的海水。     

贵州早寒武世的缺氧事件沉积

贵州早寒武世的黑色岩系属中国南方该时期缺氧事件沉积的一部分,为一套沉积速率低的海侵体系域沉积.主要为黑色页岩,发育水平纹理,主要含浮游生物,其中产钼、钒等矿床.其具有独特的元素地球化学特征SiO2、TiO2、Al2O3的含量相对较高;富集Mo、V、Ba、Ag、Au、U等元素,而Co、Sr、Ta等元素却亏损;稀土总量不高,为130×10-5～226×10-6,稀土配分曲线形态近于水平或略向右倾,具弱的负Ce异常和正Eu异常.地层特征、元素地球化学特征及特征元素比值所反映的是早寒武世黑色岩系形成于缺氧的还原环境,而缺氧沉积中有热水沉积的加入.     

云南昆阳磷矿黑色页岩微量元素特征及其地质意义

昆阳磷矿是我国下寒武统黑色页岩中赋存的最大的磷块岩矿床。为了探讨磷块岩及上覆黑色页岩的源区性质及古海洋的氧化还原环境,本文对梅树村组中谊村段的磷块岩、石岩头段的黑色页岩以及筇竹寺组玉案山段的砂质黑色页岩的地层剖面进行了岩石地球化学研究。发现昆阳剖面磷矿区的下寒武统黑色页岩Th-Zr和Th-Y/Ho比值以及Y-Y/Ho比值与陆源碎屑物质更为接近,石岩头段黑色页岩样品的稀土元素总量平均为174×10^-6,与大陆壳稀土总量的平均丰度基本一致。稀土配分模式也十分类似,说明陆源碎屑物质来源比海水自生来源占的比重更大。受陆源碎屑物质的影响,Ni/Co,V/Cr和V/（V+Ni）等氧化还原敏感元素比值并不能很好的指示古海洋的沉积环境。但石岩头段黑色页岩的氧化还原敏感元素相对大陆壳具有一定程度的富集,并且富集程度不强烈,Ce具有轻微的负异常,反映了黑色页岩可能形成于次氧化环境。     

湘中地区中奥陶统沉积岩的稀土元素地球化学

湘中地区中奥陶统黑色岩系稀土元素地球化学特点为稀土丰度高轻稀土富集，重稀土亏损，无负Ｃｅ异常，Ｅｕ负异常明显并有高的∑ＬＲＥＥ/∑ＨＲＥＥ、Ｌａ/Ｙｂ、（Ｌａ/Ｙｂ）ｎ特征值等，是一种被动大陆边缘缺氧盆地的产物，其沉积物的稀土元素地球化学特点受沉积速率、搬运方式、物源供给等因素的影响。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组黑色岩系成因探讨——以铜川地区长73段为例

鄂尔多斯盆地三叠系延长组黑色岩系的成因一直存在争议。除传统认识的陆源物质沉积成因外,火山物质沉积和热水沉积逐渐得到关注和认可。选取盆地东南缘瑶曲衣食村长7₃段野外露头剖面,进行系统观察和无间距采样,并借助显微镜、X衍射、电子探针等分析方法对黑色岩系沉积特点进行研究,结果显示:1）剖面中一部分的“黑色泥岩”和“粉-细砂岩”分别是尘凝灰岩和粉-细砂级凝灰岩,在纵向和横向上发育规模显著; 2）热水沉积产物丰富,包括水铵长石+黄钾铁矾+黄铁矿、重晶石+非晶质SiO₂、斜长石的钠长石化等矿物组合,它们与陆源碎屑沉积间互,受浅湖-半深湖相沉积、重力流沉积、远源火山碎屑沉积以及热液流体改造作用的共同控制。上述特殊成因的黑色岩系既可以成为优质烃源岩层,也可成为优质储集体,对于油气富集具有重要意义。     

南秦岭地区下寒武统水沟口组黑色岩系成因及其沉积环境

早寒武世全球广泛发育的黑色岩系记录了重要海洋环境信息。为了解决该时期黑色岩系成因模式和沉积环境问题,本文选取南秦岭淅川—内乡地区下寒武统水沟口组黑色岩系为研究对象,通过剖面详测、薄片鉴定、电子探针和主微量元素等岩石学-地球化学分析方法,对其物质来源、形成机制和沉积环境进行分析。研究表明:水沟口组黑色岩系普遍具有海相硅质岩典型特征—微晶石英结构,并具有与海水一致的稀土标准化曲线和低的总稀土值,指示其形成于海水环境;电子探针下发现黑色岩系富含与热液有关的重晶石、萤石矿物,和与生物相关的磷灰石、黄铁矿矿物,同时黑色岩系成因判别图解中绝大部分样品落入生物成因区域,少数落入热液成因内,指示硅质来源以生物成因硅为主并含少量热液硅;样品高V/(V+Ni)、Ni/Co比值和氧化还原敏感元素(Mo、U、V等)不同程度富集指示较强的还原环境,结合黑色岩系形成环境判别图得出该套岩系形成于大陆边缘—深海盆地区域内还原—缺氧的滞流水体环境。综上得出水沟口组黑色岩系形成时洋底热液活动频繁,深部流体上涌带来大量营养物质使得浅海生物繁盛,海水中硅在生物作用和热液影响下促使硅质胶体颗粒化学沉淀,并随洋流在远离热液中心的大陆边缘位置沉积成岩。早寒武世还原—缺氧性质海水和微生态系统有助于硅质沉淀,而微生物富硅作用促进了黑色岩系形成。     

白云鄂博群黑色岩系微量元素地球化学特征及地质意义

白云鄂博群位于华北地台北缘,是一套中—新元古代裂谷沉积的产物。尖山组和比鲁特组是其中主要的黑色岩系。对以上两组中的碳质页岩和板岩的Au、Ag、As、Ba、Co、Cu、Hg、Mn、Mo、Ni、P、Pb、V、Zn、U、B、Sb等微量元素和稀土元素进行了较为详细的研究。通过元素含量特征、w(V)/w(V+Ni)、w(Zn)-w(Co)-w(Ni)三元图、稀土配分曲线、w(Ce)/w(La)、Ce和Eu异常、w(La)/w(Yb)-w(Ce)/w(La)和w(La)/w(Yb)-w(ΣREE)图解等方法对其沉积环境特征进行了探讨。微量元素含量分析显示白云鄂博群黑色岩系以富亲铜元素和亲石元素、贫亲铁元素为特征,其中富集Hg、B、As、Mn、Sb、Au、Ag、Pb、P、Ba、U、Mo等多种元素;较高的w(B)反映了黑色岩系沉积于盐度较高的水体中;高的w(V)/w(V+Ni)、w(Ce)/w(La)反映了黑色岩系形成于缺氧的沉积环境中;黑色岩系中Hg、Sb、Ba的富集和w(Zn)-w(Co)-w(Ni)图解中投点大部分靠近热水沉积区域指示了黑色岩系中有热水沉积物的参与;稀土元素配分模式、Ce和Eu异常及w(La)/w(Yb)-w(ΣREE)和w(La)/w(Yb)-w(Ce)/w(La)图解投点在两岩组中的不同特点表明尖山组沉积物以陆源沉积为主,有少量热水沉积物参与;而比鲁特组中热水沉积组分所占比例较大,形成时海水较深。     

重庆焦页143-5井五峰组-龙马溪组黑色页岩有机质富集机理

上扬子地区五峰组-龙马溪组黑色岩系是我国南方重要的海相烃源岩,也是目前我国页岩气勘探开发的重要层位之一,前人对其有机质富集因素的综合分析和富集因素之间的关系研究较少.以渝东南武隆地区焦页143-5井为例,对五峰组-龙马溪组下段黑色岩系进行了地层学及古海洋环境的研究,探讨了古气候、火山活动、古海洋生产力和氧化还原特征及其在有机质富集中的作用.研究表明,TOC与强烈火山活动、缺氧古海洋环境、高古生产力和温暖古气候具有良好的正相关关系.这是由于强烈火山作用和陆源化学风化,大大提高了海洋中的营养盐含量,促使生物繁盛、生产力增高,并形成了缺氧硫化、富硅的海洋环境,从而为有机质富集提供了优良的条件.      

滇东Pt-Pd-Cu含矿建造地球化学特征及其含矿性分析

滇东Pt-Pd-Cu含矿建造包括黑色页岩建造和玄武岩建造,黑色页岩建造由不同层位的黑色岩系组成.作者重点对元古宙昆阳群、下寒武统黑色岩系和二叠纪峨眉山玄武岩的地球化学特征进行了系统研究.研究表明昆阳群黑色岩系以As、B(K≥5)显著富集,Sb、Pd、Mo、Ag、U、Pt、V、Zn、W、Cu(K≥1.2)富集为特征;滇东下寒武统黑色岩系以Mo、Ag、U、As、V、B、Pd、Sb(K≥5)显著富集,Pt、Pb、Zn、W、Cu、Ni(K≥1.2)富集为特征;峨眉山玄武岩则以Pt、Pd(K≥5)显著富集,Au、Ag、Cu、Zn、Sb、B、U、V(K≥1.2)富集为特征.总之,分布于研究区不同层位的黑色岩系和二叠纪峨眉山玄武岩建造构成了该区贵金属(Pt、Pd、Ag、Au等)和有色金属(Cu、Mo、V等)元素成矿的初始矿源层,上述区域成矿要素最佳匹配地段是可能产出非传统贵金属(pt、Pd、Ag、Au等)和有色金属(Cu、Mo、V等)矿床的潜在地段.