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。      

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。     

粤中三水盆地长坑金矿赋金硅质岩特征及形成研究

粤中三水盆地长坑赋金硅质岩主要呈层状分布于下石炭统梓门桥组生物碎屑灰岩与上三叠统碳质泥岩（或下石炭统梓门桥组粉砂岩）之间,厚度1—50m,主要由层状、块状及角砾状硅质岩组成。金矿主要呈细脉浸染状产于角砾状硅质岩中。长坑赋金硅质岩层具纹层状构造特征,在其中发现放射虫、微体古生物化石,角砾长轴与硅质纹层平行分布,含有草莓状黄铁矿,这些特征以及长坑金矿床与富湾银矿床成矿时代等资料都表明长坑金矿赋金硅质岩不是简单热水沉积或热液蚀变作用形成的,而是多次硅化作用的产物,至少经历了热水沉积硅化、成岩硅化、金矿成矿热液蚀变硅化及银矿成矿热液蚀变硅化作用的叠加。热水沉积硅质岩形成富金矿源层,为成矿提供了物质基础。     

柯坪断隆寒武—奥陶系硅质岩特征及储层分析

塔里木盆地柯坪断隆寒武—奥陶系硅质岩发育广泛,据野外硅质岩产状特征,将该区硅质岩大致可分为两类,即下寒武统玉尔吐斯组中与黑色泥页岩共生的薄层状硅质岩和下奥陶统蓬莱坝组碳酸盐岩中的硅质条带和结核.通过大量野外露头和镜下薄片观察,玉尔吐斯组中薄层状硅质岩含泥铁质,具纹层状构造,岩性为纹层状含泥铁质硅质岩,生长于低Eh的静水中,属Wilson模式的深水或克拉通深水盆地.蓬莱坝组的碳酸盐岩沉积相为潮下带台内滩相,部分碳酸盐矿物被硅质交代,在裂缝发育地区和旋回界面附近形成残余结构硅质岩,主要有残余砂屑硅质岩、残余藻纹层硅质岩.     

内蒙古正蓝旗羊蹄子山-磨石山钛矿区硅质岩地球化学特征及沉积环境意义

文章通过详细的野外地质调查和系统的岩石化学、稀土元素、微量元素及硅、氧同位素等研究,探讨了羊蹄子山-磨石山钛矿区无矿白色硅质岩和富钛硅质岩的成因及形成地质构造环境。研究结果表明,呈厚层状产出的无矿白色硅质岩具较高的SiO2、Al2O3含量及Al/(Al Fe Mn)、Al2O3/(Al2O3 Fe2O3)比值,稀土元素总量很低,其北美页岩标准化配分模式为向右倾的曲线,无明显铈异常和铕异常,表明其形成于受陆源影响的大陆边缘构造环境;赋矿岩系中薄层状富钛硅质岩的TiO2、Fe2O3、Cu、V含量较高,但Al/(Al Fe Mn)、Al2O3/(Al2O3 Fe2O3)比值较低,稀土元素总量较高,北美页岩标准化曲线为明显左倾型-平坦型,具弱的负铈异常,表明其形成于洋脊及附近环境。两种硅质岩的δ30Si值为变化较小的负值,与热水沉积和某些生物成因硅质岩的硅同位素组成相似,两者的δ18O值范围和平均值均相似。两类硅质岩的成因及形成构造环境不同,富钛硅质岩的地球化学特征表明,该矿床的形成与本区元古宙海底火山热液喷流作用有关。     

内蒙古东北部上二叠统林西组沉积环境

在前人研究的基础上,应用地球化学方法,对内蒙古东北地区上二叠统林西组的沉积环境进行了研究。林西组的岩性为灰黑色泥岩、粉砂质泥岩、页岩,灰色泥质粉砂岩、细砂岩。通过常量元素、微量元素和稀土元素的分析,发现林西组砂泥岩样品整体具有高SiO2、Al2O3、V、Zr、Ba,低P2O5、Mn、CaO、Cd的特点;通过沉积环境判别指标的分析,确定林西组为开阔的淡水环境,主要为陆相沉积体系,在其沉积初期为海陆交互环境。同时根据沉积构造和岩性组合,将林西组进一步划分为滨浅湖、半深湖—深湖的湖泊沉积体系和三角洲前缘、前三角洲的三角洲沉积体系。     

华北克拉通北缘隆化地区蓝旗镇古元古代石榴石花岗岩的成因及地质意义

隆化地区蓝旗镇石榴石花岗岩位于华北克拉通北缘中部,与古元古代红旗营子杂岩密切共生。岩石主要由碱性长石、斜长石、石英、石榴石以及少量黑云母等矿物组成。锆石U Pb定年结果表明,石榴石花岗岩的形成时代为1894~1878Ma,属于古元古代中晚期。岩石的SiO2和K2O含量分别介于6409%~7080 %和364%~573 %之间,属于高钾钙碱性到钾玄岩过渡系列;岩石具有较高的Al2O3（1450%~1613%）和较低的CaO（125%~327%）和Na2O（180%~257%）含量,铝饱和指数（ACNK）介于107~134之间,表明该岩体属于S型花岗岩。岩石具有较高的CaO/Na2O比值（>03）,以及较低的Al2O3/Ti2O、Rb/Sr和Rb/Ba比值,指示岩浆源区为贫粘土、富斜长石的砂质岩。锆石Hf同位素分析进一步说明其物源可能是单塔子和红旗营子杂岩经风化作用的产物。蓝旗镇石榴石花岗岩具有与华北克拉通孔兹岩带内S型花岗岩相似的年代学和地球化学特征,结合区域变质岩和岩浆岩资料,本文认为孔兹岩带在空间上可能从内蒙古集宁地区向东延伸到了冀北地区。     

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。     

三塘湖盆地二叠系陆相热水沉积方沸石岩特征及成因分析

在新疆三塘湖盆地野外露头及钻井中二叠统芦草沟组(P2l)厚层黑色泥岩中发现多层白色纹层状方沸石岩。根据主要造岩矿物特征,将其大致分为两类,第一类为方沸钾长白云岩,主要造岩矿物包括细粒方沸石、泥晶钾长石（透长石、正长石）、泥晶白云石、泥晶铁白云石等,碳酸盐矿物以高的Fe、Mn含量为特征;第二类为方沸硅质岩与硅质方沸石岩,以细粒方沸石及泥晶石英为主,含少量碳酸盐。扫描电镜观察方沸石以自形的四角三八面体少见,多为它形块状或无定形胶体状。样品主量元素以富SiO2、Al2O3、Na2O、贫TiO2为特征,微量元素Th、Nb、Ti强烈亏损,Sr/Nd比值为44.73~831.78,Nb*介于0.02~0.17之间。∑REE总量偏低7.33~20.619 μg/g,LREE/HREE为4.77~11.20,δEu 0.60~0.99略具负异常,δCe 0.96~1.04,基本无亏损,稀土配分曲线为较平缓的右倾。方沸石岩微量元素、稀土元素配分曲线与研究区早、中二叠世玄武岩、粗面岩及上地壳有较大差异。87Sr/86Sr介于0.705 118~0.706 438之间,低于同时期全球海水及中上二叠统海相碳酸盐的87Sr/86Sr比值,143PNd/144Nd介于0.512 454~0.512 713之间,εNd介于-0.81~3.84之间,表明造岩热液可能含有幔源组分。通过详细的岩石学、地球化学及Sr、Nd同位素研究,认为这是一类与陆相裂谷盆地湖底热泉喷流作用有关的热水沉积岩组合,热液组分除了有壳源物质及大气水等的混入外,可能还有深部物质的参与。     

塔里木盆地阿克苏地区下寒武统玉尔吐斯组硅质岩分类及成因

硅质岩成因涉及硅质来源、沉积环境、形成方式以及成岩阶段等问题,直接的岩石学证据在解决硅质岩成因类型中往往能够起到决定性作用。塔里木盆地下寒武统玉尔吐斯组底部硅质岩段岩石组合类型复杂多样,沉积现象丰富,其成因至今无法达成一致。为了揭示该套硅质岩的岩石学特征及沉积环境,笔者对3条野外剖面(库勒、肖尔布拉克西沟西、于提希)进行了详细的测量、描述,并系统观察该套薄层状硅质岩在偏光显微镜、阴极发光显微镜、扫描电子显微镜下的结构特征。综合前人研究,同时结合玉尔吐斯组硅质岩中非硅质成分(残余矿物、伴生矿物、填隙物以及混入物成分)、结构组分特点,笔者分别提出了中观尺度下(露头)"颜色-构造-成分"综合分类方案以及显微镜尺度下"成分-结构组分-成因"综合分类方案,并在宏观尺度下将硅质岩段分为5段,中观尺度下分为6种岩石类型,显微镜尺度下分为7种岩石类型。早寒武世早期,南天山洋初始裂陷,位于其南部的阿克苏地区遭遇大规模海侵,同时由于海底扩张作用,热液活动频繁,为微生物繁盛奠定了物质、温度和空间基础。富硅质网状脉和上覆薄层状硅质岩的垂向叠置关系表明硅质岩在台内裂洼槽带至内-外缓坡带由幕式低-中温、富硅-磷-钡-钒的海底热液系统以硅质充填下伏网状裂缝、大范围的喷流沉积以及交代原始沉积物等方式形成。笔者认为该套薄层状硅质岩的形成并非由一种成因主导,而是多种成因相互协调、共同作用的结果。同时,微生物群落的聚磷作用以及对(成岩)重晶石形成的促进作用进一步证实了微生物活动在硅质岩的形成过程中具有重要意义。     

塔里木盆地寒武系层状硅质岩与硅化岩的元素、δ30Si、δ18O地球化学研究

塔里木盆地寒武系发育层状硅质岩和硅化岩,层状硅质岩主要发育于塔东下寒武统深水沉积相区;硅化岩发育于塔东上寒武统斜坡沉积区与西部台地区寒武系白云岩中。根据显微结构特征,可将硅化岩分为放射状硅化岩与交代残余结构硅化岩两种。分析结果表明,层状硅质岩在Al—Fe-Mn三元图中位于正常海水沉积硅质岩区内,在微量元素平均地壳标准化图解上显示平缓右倾的特征;层状硅质岩Si同位素组成护。δ30Si为0．99‰～1．4‰,O同位素组成δ18O为21．4‰～24．4‰,与沉积型硅质岩相吻合,指示了正常海水沉积成因。硅化岩区别于层状硅质岩的典型特征是具有高U异常的特征;罗西斜坡放射状硅化岩具有较高的微量元素和稀土元素含量（∑REE为18．8～96．9μg／g）与较低的Si、O同位素值（δ18O和δ30Si值分别为15．8‰和1．7‰）;西部台地区交代残余结构硅化岩具有较低微量元素和稀土元素含量（∑REE为0．58～2．61μg／g）与较高的δ30Si（1．0‰～3．8‰）、δ18O（21．6‰～27．0‰）值特征。盆地东西部硅化岩的地球化学差异可能与硅化流体的温度差异有关,罗西斜坡放射状硅化岩硅化温度相对更高;另一方面,硅化过程对h430SiO4选择性较高,因而形成的交代石英具有较高的铲勘值。根据古城4井硅化岩包裹体均一温度与交代石英的O同位素值计算得到交代流体的δ18O值为9．1‰,该值与酸性岩浆水的δ18O值相似,指示了硅化流体可能来自于岩浆或变质水;以δ18O值（9．1‰）作为西部台地区硅化流体的O同位素值,计算得到西部台地区硅化岩硅化流体温度为101．3～158．5℃。根据石英O同位素温度计计算的硅化流体温度呈东高西低的趋势,指示了硅化流体可能来自台地东部。     

Boron in chert and Precambrian siliceous iron formations

In order to assess the importance of siliceous sediments as a sink for oceanic B and to determine the effect of diagenesis on the mobilization of B, samples were analysed from chert nodules, bedded cherts, and siliceous banded iron formations from a variety of sedimentary environments and geologic ages. Boron analyses on bulk samples were made by prompt gamma neutron activation analysis. The distribution of B in rocks was mapped using α-track methods.Nodular Phanerozoic cherts typically contain 50–150 ppm B, and bedded cherts somewhat less. The B is initially concentrated in tests of silica-secreting organisms, but some is lost in early diagenesis as silica progressively recrystallises to quartz.Banded iron formation silica of Archean and Proterozoic age usually contains < 2 ppm B. This conforms with the view that such silica is not of biogenic origin but, since many iron formations are undoubtedly of marine origin, raises the question whether Precambrian oceans were impoverished in B. Analyses of Precambrian marine argillaceous sediments, averaging 70 ppm B, do not resolve this question.     

信江盆地石炭纪硅质岩地球化学特征及沉积环境意义

在信江盆地中存在数层和石炭纪海相火山岩及其海底块状硫化物矿层相伴生,与石炭纪地层整合产出的层状硅质岩。由对硅质岩常量元素、微量元素、稀土元素、硅和氧同位素等地球化学特征研究表明,本区硅质岩具有一定的热水沉积硅质岩地球化学特征。在Al-Fe-Mn和Fe-Mn-(Ni+Co+Cu)三角图上,本区硅质岩属热水沉积硅质岩。由硅质岩MnO/TiO₂比值、δCe值和δ³⁰Si值分析表明,信江盆地石炭纪硅质岩的沉积环境主要为浅海。     

广西来宾蓬莱滩剖面中上二叠统硅质岩的地球化学特征及沉积背景

广西来宾地区中上二叠统广泛发育硅质岩,蓬莱滩剖面和铁桥剖面是本地区中上二叠统出露最好的剖面.本文对蓬莱滩剖面28件硅质岩(分别为中二叠统茅口组3件与上二叠统合山组25件)的主量和稀土元素进行了分析研究,并结合岩石学特征,认为:蓬莱滩剖面合山组硅质岩沉积于受到陆源物质影响的边缘海盆环境,它们的硅质主要来源于硅质生物,为生物成因;而其茅口组硅质岩则沉积于远离陆源物质影响的边缘海盆环境,它们的硅质主要来源于热液,为热液成因.通过与铁桥剖面的热液成因硅质岩的沉积背景对比研究,结果表明:中晚二叠世时期,来宾地区为富硅的边缘海盆环境,而陆源物质输入程度的差异是造成本地区形成不同成因硅质岩的主要因素.     

陆相硅质岩成因类型及构造—气候指示意义

硅质岩形成于特定的地球化学条件,具有重要的构造—气候—成岩指示意义.我国硅质岩的研究主要集中于海相地层,陆相硅质岩虽分布广泛但研究却很薄弱,成因解释由于借鉴海相燧石经验,以地球化学分析为首要手段,结论存在片面性和单一性,可能会引起古老大陆重要气候—构造—环境信息的遗漏缺失.国内外陆相硅质岩全面调研表明,陆相燧石主要存在...     

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。     

渭北奥陶系的放射虫燧石岩

渭北奥陶系的放射虫燧石岩是在稳定的华北地台上形成的远洋沉积.它们产在赵老峪组深水碳酸盐地层的下部,并以层位稳定、纹层发育、富含放射虫骨骼、成岩交代组构清楚,以及在剖面上与薄层的硅质页岩呈韵律互层等为等征,表明是深水的放射虫软泥在成岩作用早期由生物蛋白石经溶解-再沉淀反应快速转变而成.这种产在地台上的远洋沉积虽不多见,却是海平面大规模上升及其伴生的重大地质事件的反映.渭北放射虫燧石岩的时代相当于中奥陶世卡拉道克期.当时正值全球性海平面上升,秦岭古海盆也在发生强烈扩张与俯冲,因此,华北地台南缘下沉,使渭北地区变成了弧后深水盆地的北部边缘.当时研究区的古地理位置也恰好处于低纬度的赤道附近.这些都为放射虫燧石岩的堆积提供了有利的条件.由于当时钙质浮游生物尚未大量兴起,所以其沉积作用不受CCD的控制,水深较之现代的类似物可能要浅得多.     

中国早古生代若干高硒黑色岩系中层状硅质岩的地球化学特征及其成因意义

在中国早古生代若干高硒黑色岩系中发育有数层的厚度不等的层状硅质岩,SiO₂含量一般在 90%以上,岩石富Fe,相对贫Mn、Al、Ti。亲石元素大量亏损,但富典型的热水沉积指示元素Ba、As、Sb,也有一定的铂族元素(PGE)的异常,稀土元素的配分模式呈左倾,有明显的Ce的负异常和轻微的Eu的正异常。δ3 0 Si值变化范围为- 0 .7‰～ 1.2‰,δ18O值变化范围为 17.6‰～ 2 9.0‰。硅质岩的地球化学表明其为热水沉积作用的产物。文章最后讨论了热水成因硅质岩的形成与硒富集的关系,认为形成硅质岩的构造环境可能是地壳深部Se得以上升到浅部聚集的前提,而含硅热液则可能是硒的良好的”溶剂”。     

滇西北甘孜-理塘构造带放射虫地层、硅质岩地球化学及其构造古地理意义

滇西北香格里拉地区上三叠统哈工组由砂岩、粉砂岩和泥岩组成,并发育大量的沉积混杂岩块。硅质混杂岩块中含有大量的放射虫及竹节石生物化石。放射虫自中泥盆世到中三叠世均有分布,竹节石时代为中泥盆世。不同时代的硅质岩均为生物成因硅质岩,其Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)比值介于0.58～0.96之间。北美页岩标准化的稀土模式比较平坦,具弱的Ce负异常或明显的正异常,Eu异常不明显,总体表现为大陆边缘型硅质岩的特征。生物组合和地球化学特征说明甘孜-理塘盆地自早泥盆世裂开。根据硅质岩和硅质泥岩的稀土元素特征,该盆地演化经历了中泥盆世至早石炭世早期缓慢扩张的构造活动期和早石炭世晚期至早三叠世的快速扩张期,以及中三叠世晚期的向西俯冲阶段。晚三叠世,甚至侏罗纪,该盆地仍然发育有深水沉积环境。