扬子板块北缘孤峰组地层划分及空间分布特征

扬子地台北缘中二叠统孤峰组主要由黑色硅—泥质岩石组成,化石丰富,成藏条件较好,是我国页岩气勘探开发有利区带之一。通过对中二叠统孤峰组地层进行放射虫化石带和岩性地层对比,认为孤峰组由下至上可划分为3~4段:硅质泥岩段、泥质硅质岩段、硅质—钙质泥岩段和炭质泥岩段,部分地区缺失炭质泥岩段。通过对野外露头剖面实测和钻孔岩芯原始资料以及前人研究成果的收集,依照60条剖面和钻井资料探讨扬子北缘中二叠统孤峰组页岩的分布特征,并按岩性特征对孤峰组页岩空间分布做了进一步细分,绘制出该区孤峰组各段的岩性等厚图。为该层系页岩气资源评价和勘探开发打下了良好基础。     

安徽铜陵矿集区与块状硫化物矿床有关的热水沉积岩

通过对铜陵地区系统的填图观察和室内研究 ,初步确定了铜陵地区海西期的热水沉积岩。它们是 :石炭系黄龙组 ,由下而上、由内到外的层序包括含硫化物滑石蛇纹石岩 (由原岩为含水富镁碳酸盐岩 +二氧化硅的热水沉积岩变质而成 )→块状、层状 (含铜金 )黄铁矿±铁碧玉±硬石膏±菱铁矿±菱锰矿±硅质岩→含炭质粘土→白云岩 ;二叠系为栖霞组 (含铅锌金 )硅质岩、孤峰组 (含锰 )硅质岩和大隆组 (含钼 )硅质岩。这些热水沉积岩总体构成铜陵地区晚古生代多期热水活动的格局。常量元素、微量元素和稀土元素的分析结果表明 ,本区的硅质岩具有热水沉积岩的特征。氧同位素估算的热水硅质岩古温度在 4 9℃以上。铜陵地区的热水沉积岩对层控矿床的勘查和隐伏矿床的预测评价具有重要的理论和实际意义 ,尤其是黄龙组底部的热水沉积岩是铜陵地区找矿的重要标志 ,对于指导长江中下游地区 ,如宁芜等地 ,寻找该层位的矿床有着不可替代的指示意义。     

鄂西二叠系孤峰组层状硅质岩及硅质结核成因

鄂西二叠系孤峰组主要由一套薄层硅质岩、炭质硅质岩、硅质泥岩夹硅质结核的岩层所构成。笔者通过对其层状硅质岩和硅质结核的岩石学和地球化学特征进行研究,认为两种硅质岩的硅质主要是生物来源,而非热水成因。但硅质岩的形成并不受单一因素影响,可能既受到了生物、又有热水等多个因素的共同作用。硅质结核为成岩结核,其受到的热水作用影响比层状硅质岩更为明显。     

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。     

湖北恩施硒富集区中二叠世孤峰组露头层序地层研究

通过实测地层剖面的精细研究,结合微量元素地球化学分析,探讨了恩施地区富硒地层中二叠世孤峰组层序界面识别、层序划分与对比及其对硒元素空间分布的影响。研究区中二叠世孤峰组可总结为4种基本层序类型,分别为炭硅质页岩-炭硅质岩、炭硅质页岩-炭硅质岩夹灰岩透镜体、炭硅质岩-含炭泥晶灰岩和炭硅质岩-含炭细晶白云岩;识别出3个层序界面,其中孤峰组与茅口组接触界线处为Ⅲ型层序界面,孤峰组中部的岩性结构转换面为Ⅱ型层序界面,龙潭组与孤峰组接触界线处为Ⅰ型层序界面;划分了2个三级层序(SQ1、SQ2)。通过层序对比分析,随着海侵作用的持续发展,区域上层序内部结构及基本层序类型分异明显,沉积古地理格局表现为南浅北深的特征;通过层序地层与硒异常耦合关系分析,发现了孤峰组内部Ⅱ型层序界面附近具高硒异常特征,确立了新的找矿标志。     

安徽省巢湖地区二叠纪栖霞组、孤峰组硅质岩地球化学特征对比及大地构造背景分析

为探讨下扬子地区二叠系硅质岩的硅质来源和形成背景,以巢湖地区二叠纪栖霞组和孤峰组硅质岩为研究对象,收集了前人大量有关栖霞组和孤峰组的研究成果和数据,并对采自栖霞组和孤峰组硅质岩样品进行了主量元素、微量元素、稀土元素测试。栖霞组、孤峰组硅质岩样品测试结果显示,硅质岩的稀土元素经北美页岩标准化后的配分曲线近似平坦型向左倾斜,有弱Ce负异常,且HREE弱富集,反映了热水沉积硅质岩的特征。研究区硅质岩样品的Al Fe Mn三角图中,样品投点分布较广,即Al比值变化范围较大,认为是岩浆在喷发过程中受硅-铝质陆壳混染作用的结果。结合沉积环境判别指标分析认为：栖霞组硅质岩沉积时期其沉积环境主要为大陆边缘环境;孤峰组硅质岩沉积时期其沉积环境为大陆边缘-海盆过渡环境。从栖霞组到孤峰组沉积时期,海侵规模不断变大,水体变深,海盆面积扩大,研究区在不同时期沉积环境存在差异。研究区栖霞组、孤峰组硅质岩的沉积与大陆边缘裂陷活动紧密相关。     

湘中南二叠系孤峰组硅质岩的成因属性及其地球动力学指示意义

华南二叠系底部的硅质岩及同一层位对应于华南重要的地幔强活动期和成矿期，有非常重要的动力学指示意义。研究表明，孤峰组剖面的岩性可划分为三段：泥页岩段、厚层状硅质岩段和薄层状硅质岩段。沿剖面自下而上，Al2O3、K2O和TiO2含量逐渐降低，MnO、TFe等组分逐渐升高；稀土元素显示出一定的铈负异常，∑REE偏低，且向上∑REE逐渐减少而HREE／LREE逐渐增高；一些热水沉积诊断性微量元素如As、Sb、Hg等也显示出一定程度的异常。这些特征均表明硅质岩的成岩过程中包含有正常沉积和热水沉积的共同作用，且自下而上热水沉积作用逐渐增强的趋势。这种成岩作用的演化特征，代表了下扬子地台拉张裂陷盆地对晚古生代伸展背景的沉积响应，对于探讨裂谷盆地阶段性发育的动力学特征有一定的指示意义。     

扬子地台北缘中上二叠统层状硅质岩的地球化学特征及其对古地理、古海洋演化的响应

为探讨华南地区二叠纪硅质岩的硅质来源和形成背景,本文以扬子地台北缘中上二叠统孤峰组和大隆组层状硅质岩为研究对象,对采自孤峰组和大隆组层状硅质岩样品进行了主量元素、微量元素和稀土元素分析测试,同时收集了大量前人有关孤峰组和大隆组的资料。上述研究结果表明,孤峰组和大隆组层状硅质岩的Al/(Al+Fe+Mn)、Si/(Si+Al+Fe)平均值分别为0.57、0.91和0.48、0.97,结合Al-Fe-Mn三角图解,指示它们主要为生物成因;其Ce/Ce*、(La/Ce)N和(La/Yb)N平均值分别为0.86、1.58、1.27和0.75、1.52、1.46,结合沉积环境判别图,表明其沉积环境均主要为大陆边缘,推测硅质岩的形成可能与上升流的活动有关。部分地区存在热水成因硅质岩和/或受热水影响硅质岩并往往沿同沉积断裂分布,暗示同沉积断裂可能为热水活动提供通道。     

下扬子区早三叠世孤峰组层状硅质岩成因

下扬子区早三叠世孤峰组中产出的层状硅质岩厚度为近20—80m,含有数量不等的放射虫和海绵骨针。孤峰组剖面有硅质岩型、碳酸盐岩型和硅质岩-碳酸盐岩混合型3种类型。层状硅质岩主要产在第一、第三2种类型剖面中。硅质沉积中心是一些菱形或椭圆形小型(面积在数千平方公里以内)凹地,其形成受断裂控制。硅质岩中产出泥化火山岩,层薄,且层数很多。硅质岩富Fe贫Al,富集As,Sb,Bi,Ga,Au,Ag,Cr等微量元素。稀土元素总量低,Ce负异常,重稀土有不同程度的富集,具有热水硅质岩的特征。硅质岩中混有少量非热水成因的物质。硅质沉积时海水温度约为几十度至160余度。     

白银矿田外围横湾沟硅质岩的研究意义

热水沉积硅质岩既有一定的找矿意义 ,又有重要的理论意义。由硅质岩的常量元素、稀土元素等地球化学特征研究表明 ,横湾沟硅质岩具有热水沉积硅质岩地球化学特征 ,在Al -Fe-Mn三角图上 ,属热水沉积硅质岩。由δCe值分析表明 ,本区硅质岩沉积环境主要为大陆边缘。     

鄂西古生代硅质岩的地球化学特征及沉积环境

鄂西地区的上奥陶统五峰组、下志留统龙马溪组下部、下二叠统孤峰组和上二叠统大隆组中发育有薄层硅质岩。二叠系栖霞组、茅口组和吴家坪组灰岩中发育有结核状或似层状燧石。Fe Al Mn三角图 ,Cu、Ni、Co、Cr、Zr的关系 ,U Th判别图 ,Ba、As、Sb元素和REE配分模式等地球化学指标表明 :五峰组和龙马溪组层状硅质岩属于正常海水中生物化学和化学沉积 ;孤峰组和大隆组层状硅质岩、茅口组灰岩中燧石结核不属于典型的热水沉积相 ,但受热水作用的影响 ,而孤峰组硅质岩受热水作用明显。鄂西五峰组和龙马溪组硅质岩的沉积环境是四周被古陆或台地环绕的半封闭深水相滞流盆地。鄂西孤峰组和大隆组硅质岩的沉积环境是由裂陷作用形成的碳酸盐台地内部的盆地(或台沟 )滞流还原环境。CaO/(Fe +CaO)值和 (MgO/Al2 O3 )× 10 0值表明 :五峰组、龙马溪组和大隆组硅质岩沉积环境海水略有淡化。栖霞组、茅口组和吴家坪组含结核状或似层状燧石的生物灰岩 ,形成于陆棚上快速海侵和上升洋流形成的还原环境。     

江西金山金矿区硅质岩成因及意义

热水沉积硅质岩对于矿床研究具有重要意义.通过对硅质岩的岩石学及常量元素、稀土元素等地球化学特征的研究,认为矿区硅质岩属于热水沉积成因,形成于浅海-大陆边缘环境.结合矿床地质特征,认为矿床早期存在热水喷流沉积成岩成矿作用,在矿源岩阶段形成了金的初步富集.硅质岩的空间分布规律具有找矿标志的意义,为金山金矿的进一步找矿工作开辟新的思路.     

安徽铜陵矿集区硅质岩成因及意义

铜陵地区二叠系栖霞组到大隆组(P_1q—P_2d)各层位中硅质岩分布广泛。通过野外地质填图过程中的详细观察和硅质岩常量元素、稀土元素和微量元素的分析,结果表明,这些硅质岩是热水活动间歇式、多次活动的结果。硅质岩构成铜陵地区二叠系主要的矿(源)层或矿胚层(Protore)之一。硅质岩具有低 Fe_2O_3/FeO、SiO_2/Al_2O_3、SiO_2/(K_2O+Na_2O)、SiO_2/MgO、MnO_2/TiO_2 值;低 Co高 Ni,Co/Ni<1,U/Th>1;低 ∑REE,负 Ce异常,重稀土相对富集等热水沉积物的特征,为热水沉积的结果。氧同位素估算的热水古温度为49～249℃(高温部分有后期岩浆的叠加扰动)。硅质岩是铜陵地区二叠系层控矿床的重要找矿标志,对于隐伏矿床的寻找和矿产预测具有重要意义。     

湖南省邵阳盆地锰矿层特征及矿床富集规律探讨

邵阳盆地为泥盆世晚期形成的一凹陷带,二叠系孤峰组为该区主要含锰层位。孤峰组含锰1~2层品位较低,但矿层厚度大,分布面积广,资源潜力大,因此分析总结锰矿层特征、矿床富集规律,对指导邵阳盆地开展新一轮锰矿找矿工作具有重要意义。     

华南热水成因硅质岩建造的稀土元素地球化学特征

本文在华南地区若干个重要层位热水成因硅质岩建造的稀土元素地球化学数据的基础上,讨论了热水成因硅质岩的REE特征及其与形成环境的关系。指出典型热水沉积建造的δCe为负异常,而δEu为正异常,且LREE>HREE;这种热水成因的硅质岩REE总量普遍较低,且有从热水喷口向外REE总量增高的趋势。热水成因硅质泥岩与正常沉积成因硅质泥的混合存在使稀土元素分布状况变得更复杂。     

鄂东南下二叠统茅口组放射虫硅质岩的成因初探

近年来,关于华南下二叠统茅口组硅质岩成因的讨论,引起广泛的兴趣。这套硅质岩湖南称为当冲组,江西称为鸣山层,桂中称为孤峰组,在湖北被命名为珞珈组、胭脂街组或鸣山层等。这些硅质岩中,产有丰富的具有特色的阿尔图菊石、孤蜂菊石及付色尔特菊石等。在层位上多出现在龙潭组--一套含煤的碎屑岩系与栖霞组或茅口组下部之间。所以,盛金章教授(1962)曾根据生物组合和层位关系把它们置于同一层位而归属于茅口灰岩的同期异相沉积。     

塔里木盆地肖尔布拉克剖面下寒武统底部硅质岩微量元素和稀土元素地球化学及其沉积背景

对塔里木盆地北部肖尔布拉克寒武系露头剖面中 8.8m厚的黑色页岩夹硅质岩组合中的硅质岩的系统采样分析表明,该硅质岩具有深源成因特征。其低的Th/U和Rb/Sr比也证明了其沉积时所具有的深部物源和热水注入迹象。硅质岩的稀土元素经北美页岩标准化后的Ce/Ce 从 0.4 2到 0.79,平均 0.5 7。Ce的负异常明显。这些稀土元素的参数特征与加利福尼亚弗朗希斯科杂岩 (FranciscanComplex)中沉积在大洋海底硅质岩的稀土元素特征十分相似。北美页岩标准化后的Eu/Eu 值从 8.0 5下降到 1.0 3。其相对较高的Eu/Eu 值很有可能反映了热水的注入。Eu/Eu 值从剖面底部到顶部的系统降低反映了剖面底部的热水作用最强烈,向上热水作用逐渐减弱。上述一系列的地球化学标志指示该硅质岩应沉积在离洋中脊不远的、具有深源物质/热水注入的远洋盆地背景中。结合区域地质和伴生黑色页岩地球化学的综合分析认为,该套硅质岩的形成与上升洋流的影响有关。上升洋流将形成于大洋盆地背景中的物质带到大陆边缘陆棚环境中发生沉积,造成了沉积在陆棚环境中的硅质岩,在地球化学组成上保留了其大洋盆地背景的特征     

华南热水沉积硅质岩建造及其成矿效应

华南地区热水沉积建造发育。文中介绍该地区热水沉积建造 ,特别是震旦系顶部、泥盆系榴江组和二叠系当冲组 3个重要层位的硅质岩建造 ,分析它们的地质地球化学特征。研究表明 ,华南三层位沉积硅质岩的共同特征是TiO2 、Al2 O3 和K2 O含量一致偏低 ,大部分微量元素含量偏低 (与地壳克拉克值相比 ) ,但Ba、As、Sb富集 ,具有较为典型的热水沉积成因特点。多元统计分析显示 ,大部分微量元素在第一个主因子上均有显著因子载荷 ,与它们在基底的富集或亏损无关 ,代表了古地热系热水循环中的淋滤因子。华南三层位热水成因硅质岩具有相似的REE地球化学特征。REE总量低 ,稀土配分模式落在典型热水沉积物的上、下限之间 ,多数样品呈现δCe和δEu负异常。正常沉积的混入使部分硅质岩的REE配分模式复杂化。最后 ,讨论了与热水沉积建造相关的成矿效应 ,为金属矿床成因和评价提供约束条件     

新疆库鲁克塔格地区早寒武世硅质岩地球化学特征及其意义

新疆库鲁克塔格地区寒武系底部硅质岩发育,主要分布于西山布拉克组和西大山组中,厚度达到120m,发育有火山岩-硅质岩,硅质岩夹黑色页岩组合。通过对兴地大坂穷木库杜克剖面硅质岩的系统地球化学研究,硅质岩常量元素Al、Fe、Mn在Al-Fe-Mn三元图上投影落入热水沉积域中。西山布拉克组底部硅质岩富集As、Sb、Sr、Ba、U元素,Th/U值偏低,为0.758,往上逐渐增大,到西大山组硅质岩Th/U值达到8.448。寒武系底部西山布拉克组底部硅质岩具有稀土总量∑REE显著偏低(小于10×10-6)、LREE/HREE值偏低、Ce负异常显著、低的Ce/Ce值(小于0.8)、(La/Ce)N值(1.0~2.89)、Eu/Eu值(≥1)较大、(La/Lu)N值(3.63~6.98)较小等特征,说明有强烈的热水沉积作用。往上到西大山组硅质岩则具有稀土总量∑REE较高(大于10×10-6)、LREE/HREE值较高、Ce负异常明显、Ce/Ce值较大(0.8~1.29)、(La/Ce)N值变化不明显、Eu/Eu值较低(0.5~0.8)、(La/Lu)N值大(平均大于10)等特征,说明热水沉积作用减弱,但仍属热水沉积特征。硅质岩δ30Si和δ18O同位素分析表明,西山布拉克组和西大山组硅质岩为典型的热水成因硅质岩。硅质岩氧同位素测温表明,从下往上热水沉积硅质岩形成温度降低。西大山组底部硅质岩形成温度较高,达到80℃以上,随后温度逐渐降低,西大山组硅质岩形成的温度为69℃左右。新疆库鲁克塔格地区寒武系底部硅质岩地球化学特征表明,在早寒武世早期库鲁克塔格地区地壳发生强烈的拉张裂解作用,这种拉张裂解作用形成火山岩和硅质岩、硅质岩和黑色页岩组合,它们为早寒武世早期Rodinia大陆发生快速裂解作用提供了岩石学和地球化学证据。     

北大巴山镇坪地区早寒武世硅质岩的地球化学特征及成因

本文对北大巴山镇坪地区下寒武统杨家堡组和庄子沟组硅质岩的主量、微量和稀土元素地球化学特征做了较为系统的研究,结果表明：硅质岩SiO2含量在72.7%~98%之间,庄子沟组SiO2含量比杨家堡组低,相对富集Al2O3、Fe2O3和TiO2;微量元素相对地壳元素丰度都富集Ni、Mo、Ag、V、U,而贫Co和Th,庄子沟组还富集Cu、As和Bi;硅质岩稀土元素总量ΣREE在7.60×10-6~119.78×10-6之间,轻稀土元素相对重稀土元素富集(LREE/HREE﹥1),北美页岩标准化配分曲线呈左倾特征,具有正Eu和负Ce异常,庄子沟组ΣREE大于杨家堡组,且更富集轻稀土元素LREE,而杨家堡组具有更明显的左倾配分曲线和负Ce异常特征。杨家堡组硅质岩为生物和热水混合沉积成因,具有大洋盆地沉积环境硅质岩的特征;庄子沟下部硅质岩为生物和热水混合沉积成因,向上生物和热水作用减弱,陆源物质的贡献显著增加,上部硅质岩为正常陆缘沉积背景上叠合了生物和热水沉积,可能有部分火山物质的加入,庄子沟组硅质岩从下部到上部具有大洋盆地沉积环境硅质岩向大陆边缘盆地沉积环境硅质岩过渡的特征。