云南下寒武统黑色岩系矿床研究现状及相关找矿问题探讨

云南地区下寒武统黑色岩系分布广泛,组成多为黑色、灰黑色的页岩、炭质页岩、砂质页岩及硅质岩等。在黑色岩系中伴有镍、钼、铀、钒、银、硒、铂、钯、铜,铅、锌等元素的成矿和矿化富集。由于其特殊的形成时代及特殊的多金属组合特点,黑色岩系矿床一直是地质学家研究的热点。本文在收集分析国内外大量文献资料基础上,系统地对国内外黑色岩系及矿床分布、矿种及赋存形式、成矿模式、沉积环境进行了综述,总结了云南黑色岩系及矿床研究的现状及成果,指出了云南黑色岩系找矿勘查方面应注意的几个关键性技术问题。     

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。     

云南曲靖地区黑色岩系钼、镍矿床特征及成因

云南曲靖地区下寒武统筇竹寺组黑色岩系中,广阔分布一稳定的钼、镍矿(化)层,可分为两个小矿层,矿层的厚度不大,但矿石钼、镍品位较高,含矿岩性分别为黑色页岩和黑色炭质粉砂岩。属热水喷流沉积型矿床。     

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。     

贵州东部上震旦统到下寒武统黑色岩系中U-V型矿床地质地球化学特征

广泛分布于贵州省东北部地区一些褶皱构造周边的上震旦统-下寒武统地层中分布着一套由黑色、深灰色炭质页岩、薄层硅质岩、灰岩组成的富含硫化物和有机质的"黑层"~([1]),其实也是黑色岩系的一种,该层中含有较丰富的钒、铀、磷、钼、镍等矿产.     

金—硫化物矿床的指示矿物—黄铁矿

л.п.维库洛娃,А.Н.诺维科娃和В.П.柯齐尼科夫古代沉积所形成的黑色页岩层中有几种矿床产于元古代后期的破碎岩系中。该岩系的特征为变质砂岩、变质泥岩、千枚岩复理式互层炭质含量较高。互层中的各种岩石只受到弱区域变质作用(绿片岩相的绢云母—绿泥石亚相等)和局部的热水变质作用。局部的热水变质现象可见到如强片化带,扰乱带及碎裂带。在该区内有两种类型的金矿床。第一种为细脉     

桂西沉积型铝土矿含矿岩系特征及高密度电阻率法应用

桂西地区沉积型铝土矿含矿岩系与黔东南地区一样,普遍有"煤层、泥岩层、炭质页岩层-铝土矿层"物质组成特征。含矿岩系中的煤层、泥岩层及炭质页岩层相对周围完整灰岩地层属低阻特征。采用高密度电阻率法,通过探测煤层、泥岩层、炭质页岩层等与沉积型铝土矿相关的地质信息,圈定含矿层空间分布特征,从而实现间接找矿目的。     

湘黔下寒武统黑色岩系不同矿物组合中的铂族元素特征

贵州遵义和湖南张家界黑色岩系中的矿物组合非常复杂,用X射线衍射仪分析并结合前人的研究成果,显示其中的硫化物矿物、粘土矿物和有机质含量较高;经破碎和分选流程对样品进行处理后,用ICP-MS方法测定了黑色页岩和分选后样品中的铂族元素含量,对贵州遵义和湖南张家界黑色岩系中的铂族元素赋存特征进行研究,结果表明:贵州遵义和湖南张家界的黑色页岩系中赋存高含量的铂族元素,且含量表现较高的稳定性;低温氧化条件下,铂族元素的化学活动性足以使之以相当规模活化、迁移并在还原条件下沉淀富集;经强风化淋滤作用,富含碳硫钼矿黑色页岩中铂族各元素含量都有不同程度的降低;绝大部分的铂族元素富集于黑色页岩的有机质和黄铁矿中;铂族元素的分布模式具规律性,铂族元素的明显分异说明此黑色页岩的分布模式不具有地外物质的特征。     

云南德泽下寒武统黑色岩系中Ni-Mo-V-PGE多金属矿化

云南省德泽地区筇竹寺组黑色岩系位于扬子陆块南缘下寒武统黑色页岩分布带的西端, 不同于该带中段湘黔地区的牛蹄塘组, 它发育有两个多金属富集层位, 其中, 石岩头段黑色碳质粉砂岩底部富集V、U、Ag和Pd, 玉案山段黑色页岩底部富集Mo、Ni、Pt和Pd.筇竹寺组黑色岩系整体上富集V-Ni-Mo-U-Ag-Pt-Pd, 而牛蹄塘组黑色岩系则富Ni-Zn-Co-Pt-Pd-Ag-Pb, 但它们都经历了相似的缺氧环境, 且具有相同的PGE和Ni、Mo富集机制, 是一种重要的非传统矿产资源类型.      

鄂西地层硒的分布、富硒岩石成因及硒的来源

鄂西地区硒元素主要富集在二叠系孤峰组与吴家坪组炭质硅质岩中,而其他地层"黑色岩系"中硒含量却很低。富硒炭质硅质岩微量元素中w(As)和w(Sb)分别是沉积岩丰度的1.65倍和4.22倍,U/Th平均值为7.9、Co/Ni平均值为0.042,稀土元素具有明显Ce的负异常特征,指示了富硒硅质岩以热水成因为主,而微量元素Mo、V含量较高,证明又受到生物因素的叠加影响。岩石La-Th-Sc以及Th-Sc-Zr/10图解表明"黑色岩系"形成于大陆岛弧的构造环境。富Se岩石的Cr元素含量也较高, Cr是典型的地幔元素,表明地幔物质参与了"黑色岩系"的成岩作用。孤峰组炭质硅质岩层间凝灰质黏土岩锆石U-Pb年龄约264 Ma,在时代上与峨眉山玄武岩起始喷发时间一致,表明孤峰组硒的来源与峨眉山玄武岩的持续喷发相关。吴家坪组炭质硅质岩层间凝灰质黏土岩的锆石U-Pb年龄为253～248 Ma,与西伯利亚大火成岩省火山喷发时间高度吻合,说明吴家坪组硒的来源可能与西伯利亚大火成岩省关系密切。     

湘中湘南地区奥陶纪达瑞威尔中晚期-凯迪早期岩相古地理及其油气地质意义

湘中湘南地区在早古生代时期,由于受海平面变化以及全球古气候的影响,形成了有利于烃源岩形成的沉积环境。笔者通过对湘中湘南地区的奥陶纪达瑞威尔中晚期-凯迪早期开展沉积相、岩相古地理和油气地质等研究,结合前人所取得的相关研究成果,将该区划分为陆架相、盆地相和陆架边缘相。陆架相主要由砂质板岩、砂岩、黑色页岩和硅质岩组成;陆架边缘相为粉砂-细粒石英砂岩、长石石英砂岩夹条带状板岩、炭质板岩和硅质岩等组成;而盆地相为一套炭质页岩和硅质岩组成的黑色岩系,代表了一种平静还原的滞流缺氧环境。该套岩性有机质含量高,具较高的生烃潜力,且分布范围广,是湘中湘南地区达瑞威尔-凯迪阶的富烃沉积区,也是下一步油气地质调查和勘探的重要层位。     

黔东南三穗下寒武统黑色岩系中钒富集机制研究

扬子板块南缘下寒武统黑色页岩地层中分布有一套富含Ni、Mo、V、U、Ba、PGE等的多金属层,并在贵州多地形成Ni—Mo—V—Ba矿床。黔东南三穗钒矿是扬子板块南缘黑色页岩型多金属矿床的重要组成部分,矿体主要赋存于早寒武世九门冲组底部黑色炭质、硅质泥岩中。针对三穗钒矿含矿岩系,通过沉积学和元素地球化学研究,结果表明,赋矿硅质岩、含钒炭质泥岩中存在热水物质贡献的明显信号,指示热水端元输入很可能是钒的重要来源。环境敏感元素及相关参数分析显示,局限盆地内的缺氧水体环境更有利于钒的富集。此外,有机质与钒富集之间具有明显的耦合关系,说明有机质的吸附对钒的沉淀和富集起到重要控制作用。     

黔东南三穗下寒武统黑色岩系中钒富集机制研究

扬子板块南缘下寒武统黑色页岩地层中分布有一套富含Ni、Mo、V、U、Ba、PGE等的多金属层,并在贵州多地形成Ni—Mo—V—Ba矿床。黔东南三穗钒矿是扬子板块南缘黑色页岩型多金属矿床的重要组成部分,矿体主要赋存于早寒武世九门冲组底部黑色炭质、硅质泥岩中。针对三穗钒矿含矿岩系,通过沉积学和元素地球化学研究,结果表明,赋矿硅质岩、含钒炭质泥岩中存在热水物质贡献的明显信号,指示热水端元输入很可能是钒的重要来源。环境敏感元素及相关参数分析显示,局限盆地内的缺氧水体环境更有利于钒的富集。此外,有机质与钒富集之间具有明显的耦合关系,说明有机质的吸附对钒的沉淀和富集起到重要控制作用。     

鄂东南石煤钒矿地质特征及找矿标志

鄂东南地区黑色岩系主要赋存在寒武系,黑色页岩中蕴含着丰富的Mn,p,Ag,Au,V,U等矿种,调查发现在下寒武统水井沱组多处发育石煤钒矿段.已有工作成果显示,在狮古尖矿段和石坳金矿段具有工业意义的钒矿体有3个,经岩矿鉴定,钒矿石自然类型为炭质泥岩型,矿石的结构主要为泥状结构,且普遍被炭质渲染,其次有微粒泥状、微粒团粒、球粒等结构,矿石构造以层状、片状为主;矿石成分主要由炭质、石英、绢云母组成,其次为高岭石、黄铁矿等以及其它微量矿物;石煤与钒矿共生,两者厚度成正相关关系,即石煤发育的地段钒矿也发育.研究认为鄂东南石煤钒矿床是典型的黑色岩系中发育的沉积矿床,其沉积时的古地理环境为扬子古地台东南侧大陆边缘浅海盆地,盆地处于缺氧的还原环境,藻类生物茂盛,沉积物以陆源碎屑为主;寒武系下统水井沱组为本地区石煤钒矿的找矿标志.     

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。     

湘西北下寒武统碳质页岩岩石学、岩石化学和地球化学研究

湘西北地区下寒武统含矿岩系有二种岩性组合,1.含磷岩系(夹镍钼金属层)、碳质页岩、黑色页岩组合,富集的元素有Ni、Mo、V、U、Se和p等;2.薄层硅质岩(夹薄层碳质页岩或含磷结核碳质页岩)、碳质页岩、黑色页岩组合,富集的元素有V、Cd、U、Cu、Mo和Ba等。岩石化学和微量元素分析表明,碳质页岩有机碳含量一般为3—13％,黄铁矿为2—5％,Ni和Mo为40—200ppm,V_2O_5为200—4000ppm,有些层位高达1—2％,U为50—100 ppm,其它Cu、Zn、Ba和p等元素也有不同程度的富集。金属层富集Ni、Mo、Se、U等元素,其含量比克拉克值高数百倍至数千倍。含矿岩系可分为三个类型:(1)镍钼多元素;(2)钒镉铀;(3)碳质页岩(石煤)。     

利用Mo-U等多指标判别黑色岩系中硅质岩形成氧化-还原环境的可行性分析及意义

硅质岩作为一种重要的沉积岩类型,是研究前新生代古海洋环境的重要手段,但其缺乏在氧化-还原环境方面的应用。同时硅质岩是黑色岩系的重要组成部分,拓展硅质岩在该方面的应用研究,有利于加深对黑色岩系形成机理的认识。本文综述了硅质岩的现有研究方法、黑色岩系中黑色页岩和硅质岩研究的局限性和互补性,并论述了将Mo-U等氧化-还原敏感金属多指标判别方法应用于硅质岩,用来判断氧化-还原环境和盆地局限性等方面的理论可行性。在分析扬子地块及其周缘黑色岩系及硅质岩研究现状的基础上,认为将在黑色页岩使用成熟的氧化-还原环境研究方法应用于互层的(热水沉积)硅质岩,理论上具有可行性,并在扬子地块西北缘若尔盖地区奥陶-志留纪黑色岩系中互层的黑色页岩和热水沉积硅质岩岩性组合中得到进一步验证。该方法的应用可深化对扬子地块西北缘黑色岩系沉积环境特殊性及其中U-Au-Ni-Mo-V多金属矿源层的认识。     

湘西黑色岩系沉积演化与含矿序列

研究了湘西晚震旦世-早寒武世形成黑色页岩的沉积环境和含矿性.黑色岩系形成于沉积盆地斜坡或以下地带,与海平面上升有关.晚震旦世到早寒武世早中期的沉积层序可划分为三个II级层序.海平面上升的结果使下层海水成为还原环境,有机质得以保存,沉积了大面积的黑色岩系.湘西上震旦统、下寒武统分别构成了黑色页岩 磷块岩 硅质岩组合和磷结核 重晶石 石煤 多金属富集层两个成矿系列,含矿层段集中发育于海平面上升期和凝缩层沉积中,在受海底火山、喷泉活动提供丰富物源的背景条件下,有机质参与元素的迁移、富集作用,经成岩期的转化富集成黑色岩系型矿床.     

湘西震旦—寒武纪黑色岩系的有机岩石学特征及其形成条件

湘西上震旦统、下寒武统黑色岩系主要由富碳硅质页岩、石煤、硅质页岩、硅质岩、磷块岩和重晶石岩等组成。有机质属于腐泥型, 无形态组分是黑色岩系的主要显微组分类型, 微粒体、细粒状体呈密集状组成岩石的基质。有形态组分总体含量较低, 多为藻类体, 零星分布于基质中, 表明一方面有机质受热演化程度较高, 另一方面表明有机质来源于浅水台地边缘。湘西黑色岩系中有机质主要来源于藻、菌类生物, 台缘斜坡带是有机质聚集的有利场所, 缺氧环境 （事件） 主要起因于藻类的大量发育与有机质降解的耗氧过程, 为有机质得以保存、转化提供了必要条件。     

渝东南地区下寒武统黑色岩系矿物学特征及其对页岩气成藏的制约

<正>自20世纪80年代以来,先后在俄罗斯、美国、加拿大、波兰等国发现并勘探了黑色高碳页岩型铂族元素矿床后,黑色岩系研究一直是国际学术界研究的一个热点话题。前人在黑色岩系方面的研究取得了许多重要的进展,包括黑色岩系的形成与缺氧事件有关、下寒武统黑色岩系可能是寒武纪全球变化事件的重要信息库、许多大型、超大型矿床的形成与黑色岩系密切相关。湘黔地区下寒武统Ni-Mo-PGE矿层是黑色岩系型矿床的典型代表,众多学者从不同角度研究了其物质来源和成因机制等