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)。     

广西那坡裂陷盆地晚古生代硅质岩地球化学特征及其地质意义

广西那坡裂陷盆地位于右江盆地南缘,晚古生代该盆地广泛分布包括硅质岩、泥岩和海相玄武岩在内的深水相沉积.对盆地内上泥盆统榴江组和中下二叠统四大寨组硅质岩地球化学特征研究表明,硅质岩SiO₂含量为88.55%~99.03%,PAAS组成含量小于20%,指示其含有较低的陆源碎屑组成.硅质岩的Al/(Al+Fe+Mn)值为0.45~0.94,Eu/Eu*值为0.51~0.95,为非热液成因硅质岩.除去SiO₂稀释作用的影响后,硅质岩具有较高的稀土元素含量(∑REE+Y含量相当于PAAS组成的2~5倍),指示其形成于相对远离陆源供应的环境.岩信和鱼塘上泥盆统榴江组硅质岩具有中等的Ce负异常(Ce/Ce*值分别为0.37~0.72和0.58~0.89)以及较明显的Y正异常(Y/Ho值分别为39.05~83.74和34.33~36.70),形成于远离陆源的开阔裂谷盆地环境.鱼塘中下二叠统四大寨组硅质岩具有明显的Ce负异常(Ce/Ce*值为0.12~0.33),显示成熟洋盆的地球化学特征.结合右江其他地区硅质岩的地球化学特征认为,晚古生代硅质岩的地球化学特征记录了右江盆地从晚泥盆世裂谷盆地到早中二叠世扩张为开阔洋盆的过程.      

甘肃省肃南县西水地区奥陶纪硅质岩地球化学特征及其形成环境

北祁连奥陶系阴沟群硅质岩对该地区的沉积环境和构造背景具有重要的指示意义,目前多认为其形成于大陆边缘环境。北祁连西水地区奥陶系阴沟群中的硅质岩w(SiO_2)值、Si/Al值、Al/(Al+Fe+Mn)值、Fe/Ti值、(Fe+Mn)/Ti值、w(∑REE)值等地球化学特征均指示硅质岩为热水沉积成因;Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)值、U/Th值、Ti/V值、(La/Ce)_N值、δCe值指示其形成于大陆边缘环境;w(Al_2O_3)值与w(MgO)值、U/Th值、Al_2O_3/TiO_2值均反映硅质岩在形成过程中受到了陆源碎屑的影响;Al_2O_3、TiO_2、Cr、Rb、Ba、Zr质量分数特征及稀土元素配分模式表明硅质岩的形成与岛弧以及弧后盆地有关。综合分析与奥陶系硅质岩伴生的火山岩岩石组合特征以及区域构造演化背景,认为西水地区奥陶系阴沟群硅质岩应属大陆边缘背景下,其弧后盆地靠近岛弧一侧的产物。这为进一步细化研究北祁连奥陶纪沟-弧-盆体系的空间格局提供了重要的沉积学依据。     

河西走廊过渡带东部香山群硅质岩地球化学特征及其地质意义

河西走廊过渡带东部位于鄂尔多斯地块、阿拉善地块和祁连造山带三大构造单元的结合交汇部位,关于其古生代期间的演化过程一直存在不同的认识。为深入探讨该区早古生代的沉积环境和构造背景,对香山群第三亚群硅质岩进行了全岩地球化学分析。研究表明,该套硅质岩SiO_2含量较高,为81.08%~98.39%,平均值为91.89%,而Al_2O_3(0.26%~1.74%)、TiO_2(0.01%~0.06%)和稀土元素总量(∑REE)(6.5×10~(-6)~37.52×10~(-6))含量均较低,且Al_2O_3、TiO_2与SiO_2则反映出较弱的相关性,表明其受到一定的陆源碎屑影响,但影响程度较小。此外,研究区硅质岩具有较低的Al/(Al+Fe+Mn)值(0.06~0.56),大多数样品在相关成因判别图解中均落入热液成因区域,说明河西走廊过渡带东部早古生代硅质岩主要为海底热液成因。研究区硅质岩Al/(Al+Fe)比值为0.06~0.62,∑REE值为6.5×10~(-6)~37.52×10~(-6),(La/Yb)_N值为0.32~1.63,(La/Ce)_N值为0.57~1.16,δCe值为0.84~1.82,显示出大陆边缘和大洋盆地的特征。结合区域地质资料认为早古生代走廊过渡带东部地区应为古祁连洋的一部分,其硅质岩的形成环境与古祁连洋的演化密切相关,而并非前人所认为的坳拉槽环境。     

康滇古陆西侧龙马溪组黑色页岩地球化学特征及其地质意义

为查明康滇古陆西侧龙马溪组黑色岩系的地质成因及沉积环境,指导区域页岩气勘探开发,对宁蒗盆地东南缘李子河地区龙马溪组岩层开展了详细的元素地球化学研究。结果表明,研究区硅质含量较高(SiO_2值为64.78%~96.89%),Al_2O_3与TiO_2呈正相关,SiO_2/Al_2O_3与Al_2O_3呈负相关,这种相关关系表明该区硅质岩系为非纯硅质岩,含有较高比例的陆源泥质沉积物。Al/(Al+Fe+Mn)值(0.53~0.75)、Fe/Ti值(6.38~14.96)、(Fe+Mn)/Ti值(6.40~18.20)、Si/(Si+Al+Fe)值(0.82~0.99)及Al-Fe-Mn三角图解综合显示出生物沉积硅质岩的特点。MnO_2/TiO_2值(0.005~1.20)、δCe值(0.46~0.92)、相关构造判别图解以及稀土元素分布形式特点均说明源区形成于接近大陆边缘的深水-半深水沉积环境。沉积期水体盐度指标m值(4.96~36.88)、CaO/(Fe+CaO)值(0.017~0.83)以及氧化还原指标δCe负异常、δEu正异常、Ce/La值(1.04~2.09)等元素特征指示其沉积于还原条件下低中等盐度海水环境,这种环境下适合有机质的富集和保存。高有机碳(TOC)与高硅质含量显示弱的负相关,说明生物成因硅质岩是造成高TOC的主要原因,而陆源物质硅对有机质进行稀释和破坏反而降低了TOC含量。受上述成因构造及沉积环境的影响,在宁蒗盆地李子河地区龙马溪组形成一套品质较好的富有机质烃源岩储层,具有一定的页岩气地质评价意义。     

滇西南昌宁－孟连构造带晚泥盆世枕状玄武岩和层状硅质岩的特征

滇西南耿马地区回爱剖面发育有昌宁-孟连构造带最早的枕状玄武岩,与其共生的放射虫硅质岩、硅质泥岩含有晚泥盆世放射虫和牙形石化石。对硅质岩和玄武岩的地球化学研究表明,玄武岩的化学成分具有高P、Ti的特点,轻稀土元素富集,在稀土元素球粒陨石标准化模式图上表现为明显的右倾,微量元素中K、Rb、Ba等大离子亲石元素与Nb、Ta、Zr等高场强元素富集。化学投图结果表明玄武岩形成于洋岛环境。硅质岩的Al／(Al Fe Mn)比值大部分介于0.5～0.7之间,Al_2O_3／(Fe_2O_3 Al_2O_3)位于0.41～0.8之间,大部分硅质岩的Ce／Ce*比值小于1,具弱的Ce负异常,总体表现为大陆边缘型硅质岩的特征。这说明研究区晚泥盆世为邻近大陆边缘的洋盆环境,具洋壳性质的昌宁-孟连古特提斯盆地在晚泥盆世已经形成。     

广西钦州石夹剖面硅质岩稀土元素地球化学特征

为探讨广西钦州石夹剖面晚泥盆世—早石炭世硅质岩成因及其沉积背景,应用X荧光光谱、等离子质谱等分析方法对硅质岩稀土元素地球化学特征进行了研究。结果显示,研究区晚泥盆世—早石炭世硅质岩ΣREE平均为94.81×10-6,ΣCe/ΣY为3.66~9.28(平均5.99),δCe为1.02~1.37(平均1.18),δEu为0.89~1.30(平均1.04),(La/Yb)N为1.38~3.20(平均2.02),(La/Ce)N为0.74~1.14(平均0.87),表明稀土元素组成与北美页岩相似,而明显有别于开阔洋盆和洋中脊的硅质岩,为古大陆边缘盆地(陆内海槽)硅质岩;在泥盆纪-石炭纪界线处δCe、(La/Yb)N降低,(La/Ce)N升高,结合(La/Ce)N对Al2O3/(Al2O3+Fe203)判别图以及硅铝铁成分比值成因判别图,推测此时沉积盆地短暂受到热液活动的影响。     

藏南古堆地区三叠系涅如组含放射虫硅质岩地球化学特征及沉积环境分析

通过野外地质调查和系统的岩石化学、主量元素、微量元素以及稀土元素等研究,探讨了藏南地区三叠系涅如组含放射虫硅质岩的地球化学特征及其沉积环境。研究区的硅质岩呈黑色、灰黑色或灰褐色薄层状或透镜状产出,具有较低的SiO_2含量,对研究区的硅质岩的主量元素运用了Fe-Mn-Al三角成因判别图、Al/(Al+Fe+Mn)比值、K_2O/Na_2O比值、Si/(Si+Al+Fe)比值、100×(Al_2O_3/SiO_2)-100×(Fe_2O_3/SiO_2)、Al_2O_3/(100-SiO_2)-Fe_2O_3/(100-SiO_2)及Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)-Fe_2O_3/TiO_2图解等,显示硅质岩为具有生物成因的非热水或弱热水的大陆边缘沉积环境;硅质岩的稀土元素ΣREE变化较大,通过对硅质岩的稀土元素北美页岩标准化和球粒陨石标准模式图对比、Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)-LaN/CeN图解及特征指数Ce/Ce*和LaN/CeN分析研究,显示硅质岩为大陆边缘、大陆边缘—深海的过渡环境;对硅质岩的微量元素运用了U/Th及Ni/Co比值,显示了非热水沉积物的环境特征。综合研究分析岩石化学、主量元素、微量元素以及稀土元素等因素及生物特征,可以得出研究区的硅质岩具有生物特征的非热水的大陆边缘沉积环境。     

安徽狸桥地区晚石炭世硅质岩的发现及其地质意义

安徽狸桥地区出露一套硅质建造,其赋存于黄龙组灰岩与五通组石英砂岩之间,呈层状产出,显微镜下主要由隐晶质石英组成,具角砾结构,未见硅质生物,局部有硅化、褐铁矿化现象。其地球化学特征显示,本区硅质岩Si O2含量为93.57%~98.06%(平均为97.22%),∑REE含量低,为4.89×10~(-6)~18.40×10~(-6)(平均为11.29×10~(-6)),δCe为0.50~0.68(平均为0.58),呈负异常,δEu为1.13~2.98(平均为1.49),呈明显的正异常。Al/(Al+Fe+Mn)值为0.11~0.64(平均为0.45),Al_2O_3,TiO_2与Si O2相关性较差,而Fe2O3和Si O2呈明显的正相关。结合双变量SiO_2-Al_2O_3、SiO_2-MgO,三变量Al-Fe-Mn,Fe-Mn-(Ni+Co+Cu)×10图解,指示其为热水沉积成因;其δEu、Mn O/TiO_2、Fe2O3/TiO_2和Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)值分析,其沉积环境为远离陆源物质供给的大陆边缘,受到强烈的热水活动影响。综上表明:晚石炭世时期,狸桥地区处于受基底深断裂及同沉积断裂控制的二级断陷盆地内,可能由于地壳的持续拉张、减薄,导致火山热液或喷气活动沿基底深断裂在海底火山喷发间歇式或旋回期发生热水喷流作用,形成了具有热水喷流沉积成因的角砾状硅质岩。这一发现对于长江中下游地区晚古生代热水沉积硅质岩的研究提供一定的借鉴,也为长江中下游地区至少在石炭纪时存在一定的热水活动提供了有利的证据。     

四川理塘地区二叠—三叠纪硅质岩的地球化学特征及地质意义

甘孜—理塘蛇绿混杂岩带位于西南"三江"东缘,为义敦—理塘弧盆系的重要组成部分,其内部发育大量不同时代不同类型的硅质岩。本次研究在理塘县理觉公路硅质岩夹层泥岩、泥灰岩中发现含有大量的中二叠—晚二叠世牙形石,在查日查东村附近硅质岩中采获中三叠世放射虫。通过对研究区硅质岩岩石学、地球化学特征研究,探讨硅质岩的成因类型及其沉积环境。结果表明,理塘地区硅质岩SiO_2质量分数为66.13%～85.89%, Al_2O_3质量分数为4.69%～7.85%, Al/(Al+Fe+Mn)值介于0.44～0.73之间, U/Th比值为0.10～0.19,δCe值为1.00～1.63,这些特征共同指示其为生物成因硅质岩。Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)质量比为0.52～0.79, MnO/TiO_2质量比为0.05～0.27,∑REE为(49.26～165.41)×10~(–6),平均为94.37×10~(–6),(La/Yb)N比值为0.78～2.32,(La/Ce)N比值为0.72～1.26,指示其应形成于大陆边缘环境。理塘地区理觉公路和查日查东村二叠—三叠纪大陆边缘型硅质岩的厘定,不仅丰富了甘孜—理塘蛇绿混杂岩带的物质组成,也为甘孜—理塘洋盆二叠—三叠纪地质演化提供了新的证据。