桂北泗里口老堡组硅质岩的常量、稀土元素特征及成因指示

桂北泗里口老堡组为一套埃迪卡拉纪—寒武纪过渡时期（大约550～540 Ma）深水盆地沉积的硅质岩。它们的SiO2含量普遍高（平均93.8%）;Al2O3含量为0.17%～4.92%,沿剖面自下而上明显增加,上部超过2%;Al/(Al+Fe+Mn)比值多高于0.42;Fe/Ti比值大都小于16.3;Al2O3/( Al2O3+Fe2O3)比值多高于0.4,剖面上部样品的比值为0.8～0.9;Y/Ho比值为26.4～36.9,中、下部样品较高（多高于32）,上部样品的比值接近地壳值（27）;Eu/Eu*平均值为1.0,正异常不明显。剖面下部样品的∑REE含量低（15.9×10-6～27.1×10-6）,具有与现代海水相近的REE配分,没有正的Eu异常,不同于海底的热液流体和与其有关的碧玉的REE配分;中部样品的∑REE含量为26.2×10-6～49.4×10-6,由于所含陆源碎屑的增加,REE配分变得平坦,但仍有海水REE的某些特征;上部样品的∑REE含量为40.5×10-6～59×10-6,显示与平均页岩相似的平坦的REE配分,但∑REE含量仅为平均页岩的大约1/4～1/3。这些常量和稀土元素特征表明,海底热液和陆源碎屑都不可能成为泗里口老堡组硅质岩的重要物源。埃迪卡拉纪—寒武纪过渡时期华南深水盆地厚层硅质岩沉积反映了这一时期大气高CO2浓度,大量陆源化学风化的硅质流入海洋和大量生物的降解可能是造成这些硅质岩形成的基本原因。     

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.      

粤东北连平寒武系牛角河组硅质岩成因与沉积环境

广东1/5万《隆街公社幅》区域地质调查在粤东北连平地区新填绘出早寒武世牛角河组,并在其浅变质岩系中发现多层薄层状硅质岩。岩性为放射虫硅质岩和含黏土质硅质岩,放射虫硅质岩呈灰黑、灰白色,硅质含量65%~70%,放射虫含量25%~30%。硅质岩SiO2含量82.79%~94.30%,Al2O3和TiO2含量分别为2.43%~10.12%和0.12%~0.48%,TFe2O3为0.46%~1.59%,Al/(Al+Fe+Mn)值为0.55~0.91,表明其硅质主要来源于生物本身或其生命活动产物,为生物成因硅质岩;稀土元素PAAS标准化曲线近水平,δEu为0.90~1.02,ΣREE(均值79.28)低于PAAS的ΣREE;LREE/HREE(均值8.47)和LaN/YbN值(均值1.36)大于1,表明陆源物质对硅质岩形成有一定影响;Ce负异常(δCe平均值为0.80),Y无异常(Y/Ho均值26.39)和较低的MnO/TiO2值(均值0.014)、较高的V/(V+Ni)值(均值0.96),表明硅质岩形成于大陆边缘贫氧沉积环境。牛角河组浅变质岩碎屑物颗粒总体较细,上部岩性以硅质、泥质板岩为主,进一步反映了区域寒武纪早期为浅海陆棚至大陆斜坡相沉积环境。     

且干布拉克早寒武世硅质岩岩石学、地球化学特征及地质意义

通过对西山布拉克组第一岩性段硅质岩岩石学、地球化学特征研究,探讨其沉积环境和成因,推测其与库鲁克塔格早古生代地壳演化关系。研究区硅质岩夹泥质硅岩、流纹质晶屑凝灰岩的岩石组合,硅质岩的Al/(Al+Fe)值(~0.6)、Ce/Ce*值(~0.57)、(La/Yb)n值(~0.66)等特征指示为欠补偿、缺氧的深水盆地沉积环境。其Fe/Ti值(~29.2),Al/(Al+Fe+Mn)值(~0.54),(Fe+Mn)/Ti值(~31.3),富集Ag,As,Sb,Ba元素等特征,表明该区硅质岩为热水和海水混合成因,形成过程中海水有较高的生产力。硅质岩∑REE在剖面底部为14.9×10-6,向上减小为8.6×10-6,至顶部增加到105.6×10-6,表明剖面底部到顶部热水活动强度呈减弱趋势。早寒武世硅质岩岩石学、地球化学特征表明,硅质岩形成于裂陷槽盆地中,是上升洋流将海底热水物质带至沉积地点与海水发生不同程度混合的产物,为库鲁克塔格早寒武世早期处于拉张裂解环境提供了岩石学和地球化学证据。     

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。     

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)。     

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。     

桂西南柳桥地区上二叠统大隆组层状硅质岩成因和沉积环境

对桂西南上二叠统大隆组层状硅质岩地球化学的研究发现:陆源主量元素Al、Ti等含量较高,并呈很好的相关性（R>0.90）;热液来源的主量元素Mn和Fe等含量偏低,并具有较小的负相关关系（R=－0.30）;陆源元素(Al、Ti、Hf、Zr、Th等)与总稀土元素含量具有较高正相关性（R为0.70～0.83）;Al Fe Mn三角图解指示研究区的硅质岩为非热液成因。这些说明陆源物质是硅质岩形成的重要物源,结合硅质岩中含有大量的硅质生物（放射虫和海绵骨针等）的事实,我们认为研究区硅质岩是在生物作用为主,并有大量物源物质和少量热液物质（可能与大断裂导致的玄武岩喷发有关）和火山物质混入的条件下形成的。Ce/Ce*、(La/Yb)Shale、(La/Ce)Shale和∑REE与细粒沉积物沉积环境的关系以及(La/Ce)Shale—Al2O3/(Al2O3 +Fe2O3)图解等说明研究区硅质岩沉积环境为大陆边缘的中下部。Th/U和Ceanom指示了硅质岩形成于氧化环境。      

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。     

新疆达坂城西南一带奇尔古斯套组硅质岩地球化学特征及成因讨论

奇尔古斯套组硅质岩SiO2含量较高,Al2O3、TiO2含量变化较大,反映出较多的外来物质的加入;Si/ (Al+Fe+Mn)、Al/ (Al+ Fe+ Mn)、MnO/TiO2、Al2 O3/(Al2 O3+ Fe3 O2)值较高,反映其为生物化学成因,形成于大陆边缘环境;Fe2O3/TiO2对Al2O3/(Al2 O3+ Fe2O3)图解同样说明其形成于大陆边缘环境.REE较高,HREE富集不明显,北美页岩标准化后的稀土配分模式曲线较为平坦,向左倾斜不明显,(La/Ce)shale值较低,δCeshale值较高,无明显Ce负异常,反映奇尔古斯套组硅质岩属生物化学成因硅质岩,形成于大陆边缘环境; (La/Ce)shale对Al2 O3/(Al2 O3+Fe2 O3)图解亦说明其形成于大陆边缘环境.微量元素中Hf含量高,而Be、Li、Nb、Rb、Sr、Ta、Th、U、V、Zr含量低;Ba元素含量低;Co、Ni贫富相当,Co/Ni值较高,U/Th值低,说明奇尔古斯套组硅质岩属于正常的生物化学成因的硅质岩.     

重庆石柱吴家坪组硅质岩地球化学特征

重庆石柱上二叠统吴家坪组硅质岩广泛发育。通过野外剖面的观察和硅质岩主量、稀土及同位素的分析,认为吴家坪组硅质岩为受到热水影响的生物成因。其化学成份以SiO2为主,质量分数为65.52%~97.76%,富集Fe,Mn等元素,Al/(Al+Fe+Mn)平均值为0.38,但约一半样品的Al/(Al+Fe+Mn)比值接近于纯生物成因的比值;REE总量平均值为38.55×10-6,δCe值为0.48~0.93,为中-弱负异常,δEu值为0.70~1.12,无明显的正负异常;δ30Si的值为0.7‰~1.4‰,更多地接近(或高于)现代放射虫的δ30Si;根据δ18O计算出硅质岩形成时古海水的温度为45℃~95℃。硅质岩的形成与火山活动和断裂有关,下渗的海水与岩浆热液混合,并被加温,溶解了大量SiO2等;然后以热泉形式通过断裂喷出,使附近海水中SiO2含量极大提高,促使放射虫和海绵等硅质生物大量繁殖,最终形成生物硅质岩沉淀下来。     

华北陆块南部古元古代熊耳群硅质岩地球化学特征及其沉积环境

华北陆块南部古元古代熊耳群中的硅质岩主要发育于马家河组沉积岩中,有少量与火山岩共生。通过分析硅质岩的主、微量元素特征,把熊耳群硅质岩分为热水成因和非热水成因两类。热水成因硅质岩表现为低TiO2、MgO、Al2O3和∑REE含量,以及低的A1/(A1+Fe+Mn) 比值的特征;其北美页岩标准化的稀土分配模式平坦,但具有Ce负异常与Eu正异常,U/Th>1,反映沉积速率快,受陆源物质的影响小。非热水成因的硅质岩的∑REE含量高,轻稀土富集(LaN/YbN=1.41~9.04),U/Th<1,受陆源物质影响较大。熊耳群硅质岩的Cr/Th比值变化小,表明物源区成分比较单一;其与熊耳群火山岩具有相似的REE配分模式图和蛛网图,也说明物源为熊耳群的英安—流纹质火山岩和玄武—安山质火山岩的混合。硅质岩的Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)比值为0.44~0.64、以及Ce/Ce*(0.77~0.94)、LaN/CeN(1.18~1.47)的特征表明,熊耳群硅质岩主要形成于被动大陆边缘环境。熊耳群硅质岩主要形成于海相、海陆交互相等环境。早在古元古代熊耳群时期,熊耳—中条拗拉谷发生强烈的扩张裂解作用,华北陆块南部遭受海水入侵,豫南有些地区已经处于海相环境,晋南垣曲有些地区处于海陆交互相环境,局部地区还处于陆相环境。     

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。     

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。     

甘肃北山红山铁矿区硅质岩地球化学特征及其成因意义

甘肃北山地区红山铁矿区硅质岩与铁矿体紧密伴生,且有些硅质岩本身就是铁矿石。常量元素分析表明:硅质岩普遍具有高Si、高Fe、低Al特征,K2O含量普遍高于Na2O,且Fe/Ti值为57.14～218.74,(Fe+Mn)/Ti值为57.54～224.16,Al/(Al+Fe+Mn)值为0.05～0.14,均符合热水沉积硅质岩的特征,但存在少量陆源物质介入。稀土微量元素分析表明:硅质岩大部分微量元素相对于克拉克值亏损,稀土元素总量低,经北美页岩标准化后,Ce异常明显或微明显,Eu呈现明显的正异常,重稀土相对轻稀土富集;δCe值为0.93～1.05,平均为0.99;La/Ce值为0.43～0.49,平均为0.44,更接近于大陆边缘硅质岩的特征。综合以上地球化学特征,硅质岩具有明显的热水沉积成因属性,同时有陆源组分的加入,进而得出红山铁矿为与热水沉积成因有关的铁矿床,当时形成环境为大陆边缘环境。     

川东茅口组硅质岩地球化学特征及成因

川东地区中二叠统茅口组硅质岩广泛分布。通过野外剖面的详细研究和硅质岩主量、稀土和同位素的分析,认为茅口组硅质岩为沉积于台盆相中的热水硅质岩,其化学成分以SiO2为主,含量为80.09%～97.91%,富集Fe、Mn等元素,Al/(Al+Fe+Mn)平均值为0.30;REE总量平均值为8.72×10-6,δCe值为0.39～0.81,为负异常,δEu值为0.35～5.85,从Eu负异常到Eu正异常;δ30Si值为0.2‰～1.2‰,与热水来源石英较为接近;根据δ18O计算出硅质岩形成时古海水的温度为34～89℃。热水硅质岩的形成与火山活动和断裂有关,下渗的海水与岩浆热液混合,并被加温,溶解了大量SiO2等有关元素;然后以热泉形式通过断裂喷出,使附近海水中SiO2含量极大提高并沉淀。     

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。     

藏南地区中生代硅质岩的地球化学特征及其成因意义

藏南地区中生代硅质岩包括蛇绿岩套硅质岩(与蛇绿岩共生)和非蛇绿岩套硅质岩两大类.本文重点分析日喀则地区彭错林、夏鲁以及泽当地区的罗布莎、江孜盆地宗卓组及四个剖面的硅质岩.其中,彭错林、夏鲁和罗布莎硅质岩与蛇绿岩共生,江孜盆地宗卓组为非蛇绿岩套硅质岩.分析表明:(1)藏南地区硅质岩剖面地球化学特征鲜明,具有一致性和多样性特点;(2)与蛇绿岩共生的彭错林、夏鲁、罗布莎硅质岩普遍具有高Si、高Fe、低Al特征,大部分微量元素相对于克拉克值亏损,稀土元素总量低,经北美页岩标准化后,Ce异常明显或不明显,重稀土相对轻稀土富集.硅质泥岩的∑REE要明显高于硅质岩;(3)非蛇绿岩套宗卓组硅质岩SiO2含量稍低,Al2O3、TiO2则相反.V、Th、Hf、Ta等不相容元素上亏损程度较小,部分样品含量可接近克拉克值.稀土总量相对较高,页岩标准化配分模式上体现为弱Ce正异常,负Eu异常,轻重稀土分异不明显的平坦型曲线图;(4)地球化学特征指示了,藏南地区硅质岩多数具有明显的热水沉积成因属性,同时有正常陆源组分的加入.其中,夏鲁硅质岩的热水沉积地球化学特征较为典型,而宗卓组硅质岩则表现出受陆源物质加入的影响显著的地球化学特点.     

扬子板块北缘早-中志留世硅质岩成因及古沉积环境的地球化学研究

本文对四川省若尔盖县北部-甘肃省迭部县中-下志留统[兰多维列统(Llandovery)-温洛克统(Wenlock)]富有机碳硅质岩进行了无机化学研究,目的是探讨其成因及形成环境,并建立研究区硅质岩形成及相关元素富集模式。主要对1个钻孔、2个剖面共28件硅质岩的岩相学、扫描电镜、主量、微量、稀土元素、有机碳及Si、O稳定同位素特征进行了研究。(1)岩相学、扫描电镜分析,Fe/Ti、Al/(Al+Fe+Mn)(0.08~0.79)均值0.31、(Fe+Mn)/Ti,(La/Yb)N(0.12~1.41)均值0.54、δEu(0.81~3.36)均值1.55、∑REE(7.59~253.48)均值82.90,Si同位素(-0.2‰~2.1‰)均值0.66‰、O同位素(13.5‰~21.8‰)均值19.53‰、同位素对成岩温度的反演,显示硅质岩为热水沉积成因,并伴有生物作用(Si、O稳定同位素显示),益哇硅质岩形成时陆源物质供给适量,导致与碳酸盐相关生物繁盛,少量样品受陆源物质影响显著。(2)岩相学、扫描电镜分析,MnO_2/TiO_2、Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)、Al/(Al+Fe)(0.08~0.80)均值0.33、Th/U、V(28.6×10~(-6)~2261×10~(-6))均值454.42×10~(-6)、Ti/V,δCe(0.65~1.58)均值1.01、(La/Ce)N(0.60~1.314)均值0.97、有机碳(TOC)-微量元素二元图解,显示研究区硅质岩形成于大陆边缘的热水喷流导致海底局部水动力较强的缺氧环境[特别是δCe、(La/Ce)N、稀土配分模式],部分硅质岩由于富集热液元素导致其具有洋脊、大洋盆地硅质岩的特征。结合前人研究成果,认为研究区硅质岩形成于扬子板块北缘(古商丹洋南缘)热水喷流系统发育(导致海底水动能较强的)、缺氧状态的陆缘拉张裂陷环境,这种环境有利于U、V、Mo、Cu、Ni等变价元素的富集,扬子板块北缘早古生代(寒武纪-志留纪)黑色页岩系产自扩张的大陆边缘缺氧-还原环境。     

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。