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。     

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.     

贵州遵义锰矿区“白泥塘层”硅质岩地球化学特征及其地质意义

遵义锰矿区锰矿体底部发育一套碳泥质硅质岩建造,称为"白泥塘层",主要由微晶石英和隐晶质玉髓组成,常含少量的碳泥质、黄铁矿和碳酸盐矿物等。"白泥塘层"硅质岩与含锰建造呈连生关系,环绕含锰建造分布。本文通过对代表性的硅质岩样品主量和微量-稀土元素及氧同位素地球化学分析,发现其SiO2含量范围为95.00%⁹8.80%,均值为96.86%,表明其属于化学成分比较纯净的硅质岩;TFeO、MnO含量相对富集,Al2O3、TiO2含量相对亏损,Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti和Al/(Al+Fe+Mn)的均值分别为83.80、93.90和0.21,与热水沉积物相似,表明其具有热水沉积特征;微量以富集As、Sb、Cd、U,而亏损Co、Ni、Ga为特征,其中U/Th平均比值为2.66,Ni/Co平均比值为1.58,表现出热水沉积岩的微量元素地球化学特征;稀土总量较低,均值为56.91×10-6,δ(Eu)=0.9198.80%,均值为96.86%,表明其属于化学成分比较纯净的硅质岩;TFeO、MnO含量相对富集,Al2O3、TiO2含量相对亏损,Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti和Al/(Al+Fe+Mn)的均值分别为83.80、93.90和0.21,与热水沉积物相似,表明其具有热水沉积特征;微量以富集As、Sb、Cd、U,而亏损Co、Ni、Ga为特征,其中U/Th平均比值为2.66,Ni/Co平均比值为1.58,表现出热水沉积岩的微量元素地球化学特征;稀土总量较低,均值为56.91×10-6,δ(Eu)=0.91¹.42,Eu异常不显著,δ(Ce)=0.471.42,Eu异常不显著,δ(Ce)=0.47¹.03,大部分样品具有负Ce异常特征,稀土元素北美页岩标准化配分模式图略呈重稀土富集特征,与典型热水沉积硅质岩稀土元素配分模式相似;硅质岩δ18OSMOW值,与热泉硅华及生物成因硅质岩比较接近。综上,"白泥塘层"硅质岩可能属于热水沉积成因,在沉积的过程中混有非化学沉积物。     

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。     

山东灵山岛青山群硅质岩的地球化学特征及地质意义

山东东部灵山岛地区发育一套火山碎屑岩、硅质岩、火山碎屑岩夹火山弹的特殊沉积层,为查明这套地层中硅质岩的形成原因及其大地构造背景,对硅质岩进行岩相学和地球化学分析。结果表明,研究区SiO2平均含量为70. 08%,Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti、δEu、Ba/Sr、Ni/Co及地球化学示踪投影指示其为热水成因;Al/(Al+Fe+Mn)、Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)、MnO/TiO2、V/Cr、Ni/Co、Th/Sc、U/Th、δCe、(La/Ce)N表明其形成于大陆边缘环境;K2O/Na2O、Al2O3/TiO2、SiO2/Al2O3、SiO2/MgO、Ni/Co值暗示其形成与火山作用有关。研究区硅质岩应为热水成因,且形成过程中受到陆源物质和火山作用的双重影响,形成于大陆边缘裂谷沉积环境。     

贵州水城二叠系茅口组含锰岩系地质地球化学特征与锰矿成因分析

贵州水城二叠系茅口组内发现新锰矿。通过对含锰岩系的地质地球化学研究,其富集Zn,Ni,As,Sb,Sr,Ba,Ga,Ag,V,U元素;锰含量较高层位,Th/U比值小于1,锰含量较低层位,Th/U比值往往高达4～5。Co/Ni比值小于1。含锰岩石的(Fe+Mn)/Ti均大于47,高于20,特别是含锰高的岩石,其(Fe+Mn)/Ti值在300以上。含锰岩石的Al/(Al+Fe+Mn)均远远低于0.35,一般为小于0.02。稀土配分模式与峨眉山玄武岩相似,∑REE较高,LREE/HREE值偏低等特征。根据锰岩系地球化学和区域构造特征分析,水城二叠系茅口组含锰岩系属于热水喷流沉积的产物。     

贵州织金磷块岩型稀土矿含矿岩系REE地球化学特征与稀土富集

贵州织金下寒武统戈仲武组(?1gz)磷矿富集大量稀土,但是磷块岩中REE富集机制问题尚不清楚。本文对贵州织金不同稀土含量区间(262×10~(-6)、262×10~(-6)～527×10~(-6)、527×10~(-6)～761×10~(-6)、761×10~(-6))的磷块岩的研究表明,磷块岩的稀土配分均显示出Ce负异常、Eu无明显异常、MREE富集以及富集重稀土元素Y的特征。(La/Sm)N-δCe及δPr-δCe图解显示织金磷块岩Ce异常为真实的Ce异常,代表磷块岩形成在氧化环境。但当时海水的氧化环境并不是控制MREE富集的决定因素。(La/Sm)N-SmN、(Gd/Yb)N-YbN散点图显示MREE富集是稀土在富集过程中稀土发生分异的结果。(Dy/Sm)N-δEu散点图以及Eu无明显异常说明织金磷块岩形成过程中可能无热水作用的参与。地史时期"老磷块岩"普遍存在重稀土亏损的特征。     

扬子东南缘“湘潭式”锰矿的地球化学特征及成矿机制北大核心CSCD

湖南“湘潭式”锰矿是华南扬子地块东南缘南华纪沉积型锰矿的重要组成部分。含锰岩系赋存于大塘坡组底部碳酸锰层中,矿石类型主要为致密块状、条带状和互层状碳酸锰矿石。菱锰矿呈显微“球粒”状,多具3层圈层构造,类似“薄皮鲕”的特征。锰矿石MnO含量为12.08%~40.02%,平均28.93%,具有较低的Fe/Mn值(0.01~0.32)和较高的P含量(0.058%~0.190%),从工业用途的角度,属低Fe高P型锰矿。“湘潭式”锰矿石微量元素相对PAAS具有明显的Co、Mo、Sr富集和V、Cr、Ni、U等亏损,中稀土元素相对轻、重稀土元素富集,呈“帽式”配分模式。“湘潭式”锰矿与黔东“大塘坡式”锰矿具有相似的微量元素富集亏损特征和稀土元素配分模式,反映了它们可能存在相似的成矿背景。“湘潭式”锰矿石较低的Al/Mn(0.02~0.35)、Al/(Al+Fe+Mn)值(<0.35)和较高的(Fe+Mn)/Ti值(>25),表明锰质主要来源于海底热液活动,但锰矿石Ce正异常及弱的Eu负异常表明其并非典型的海相热水沉积,且Al_(2)O_(3)-SiO_(2)图解显示锰矿石为正常海水沉积。综合认为,“湘潭式”锰矿的锰质来源于非成矿期的海底热液活动。锰矿石Fe、Mn分离显著,U、V亏损和Mo富集的特征表明Mn沉淀时水体环境可能较为氧化。锰矿石具有明显的Ce正异常,且Ce/Ce^(*)值与Mn含量之间表现为显著正相关关系,表明Mn是在氧化环境中,以氧化物或氢氧化物的形式沉淀富集,具有与现代海底水成Fe-Mn结核类似的沉淀成因机制。与“大塘坡式”锰矿床类似,“湘潭式”锰矿具有负的δ^(13)C_(carb)值(−9.9‰~−4.3‰),锰矿石中Mn含量和δ^(13)C_(carb)值具有显著相关性,同时考虑到锰矿石S元素的陆源特征、黄铁矿的缺乏和新元古代海水中较低的SO_(4)^(2−)含量,有机质早期成岩阶段,锰氧化物作为主要电子受体氧化有机质为锰碳酸盐岩沉淀提供了HCO_(3)^(−)。但锰矿石δ^(13)C_(carb)明显高于其有机碳库δ^(13)C_(org)(−34.4‰~−32.58‰),且比地质历史时期重要碳酸锰矿床的δ^(13)C_(carb)值更为集中,说明海水可能提供了更多的碳源,锰碳酸盐岩沉淀可能发生在靠近海水–沉积物界面的位置。     

福建李坊重晶石矿床形成环境及矿床成因

为了解福建李坊重晶石矿床成因和成矿物质来源,对重晶石单矿物的主量元素、稀土元素、微量元素和硫同位素进行了研究,研究结果显示:重晶石单矿物表现出富Al、Si、Fe的特征;ΣREE总量较低,富集轻稀土元素;δEu呈正异常,δCe呈负异常;微量元素富集Ba、Rb、Nb、Th、P等元素,亏损K、Zr等元素;各个中段δ34S均值大于32.6‰,且直方图中只显示一个主峰。重晶石单矿物成因判别图解、ΣREE-La/Yb图解,分别指示了重晶石单矿物形成于热水沉积区,成矿物质来源于沉积岩区;Si O2/Al2O3、MnO/TFe2O3、U/Th等比值指示了弱碱性—碱性的氧化环境;(La/Ce)N、Al/(Al+Fe)等比值指示大陆边缘环境。研究表明,李坊重晶石矿床形成于大陆边缘构造环境的热水沉积成矿作用,其Ba主要来源于沉积岩区,S主要来源于寒武纪海水,并且有较多陆源物质的输入。     

滇东富乐铅锌矿区地层稀土元素地球化学

通过对罗平富乐铅锌矿区地层及矿石进行了稀土元素地球化学特征对比研究.结果显示,梁山组样品 ΣREE值25.91×10-6~108.40×10-6,δEu值0.35~0.73,δCe值0.64~1.35.具Eu负异常和Ce弱正异常;阳新组碳酸盐岩样品 ΣREE值0.82×10-6~6.75×10-6,δEu值0.15~0.97,δCe值0.22~0.62,具Eu负异常和Ce负异常;玄武岩样品 ΣREE值204.17×10-6~290.57×10-6,δEu值变化范围0.91~0.97,δCe值1.02~1.03,Eu异常和Ce异常不明显.峨眉山玄武岩、阳新组、梁山组岩石与矿石REE配分模式比较区别明显,暗示成矿物质并非这些地层提供另有其它来源;梁山组及含矿地层阳新组样品为轻稀土富集型,并具有Eu负异常,暗示地层可能形成于被动大陆边缘还原环境.     

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。     

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。     

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。     

黔东北沿河大竹园萤石矿床成矿物质来源探讨:地球化学制约

黔东北沿河大竹园萤石矿赋存于下奥陶统桐梓组及红花园组碳酸盐岩内,受NW向断裂构造控制。该类萤石矿床在黔东北及渝东南一带广泛分布。本文对该萤石矿床的萤石单矿物及围岩进行了微量元素及稀土元素地球化学分析,结果显示萤石的微量元素仅Pb、Zn、Co、Ni等元素含量相对较高,Rb、Sr、Ta、Zr、Nb、V、Cr、U、Th、Hf等元素含量仅为地壳值的0.01~0.05倍。稀土元素含量很低(∑REE=2.35×10–6~4.80×10–6),相对富集轻稀土元素(LREE/HREE=3.12~6.33),具有Eu正、负异常(δEu=0.59~1.59)和Ce负异常(δCe=0.80~0.96)。萤石与赋矿围岩具有相近的微量元素配分型式,均明显亏损Nb、Zr、Hf等元素,富集Ba、U、Sr等元素。萤石与赋矿碳酸盐岩都具有轻稀土相对富集、重稀土相对亏损,明显右倾的REE配分型式。综合分析认为该萤石矿的成矿物质Ca主要来源于碳酸盐岩围岩;而碳酸盐岩围岩的F元素含量很低,结合萤石的微量元素及δEu、δCe值特征,暗示形成萤石的成矿流体经过了深部演化,成矿物质F可能主要来自深部富F地层。     

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。     

青海省绿梁山铜矿成因新证据——来自硅质岩地球化学特征及其沉积环境

青海绿梁山铜矿区发育有厚度0.1~2m不等的硅质岩,与该区铁铜矿化关系较为密切。为了解其与铜矿床成因之间的关系,对硅质岩进行了岩石地球化学分析和沉积环境恢复。岩石地球化学分析结果表明:Si O2含量和Si/Al比值说明该区硅质岩主要为不纯的硅质岩;Si O2-Al2O3和Fe-Mn-Al图解反映硅质岩主要为热水成因,Al/(Al+Fe+Mn)、Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti、Co/Ni、U/Th等比值,均显示出热水沉积硅质岩的特点;K2O/Na2O、Al2O3/Ti O2比值符合以偏基性中性火山岩为源区的海底火山作用形成的硅质岩的特征,V/Cr、Co/Ni比值也指示硅质岩在形成过程遭受了中基性岩浆作用的影响,硅质岩与该区玄武安山岩相似的稀土元素特征及Eu的无或弱的正异常,表明其形成与海底火山热液关系密切,并有海水的参与;ΣREE较低,HREE富集,Ce表现出负异常,(La/Ce)N值等都说明硅质岩形成于大洋盆地环境,Zr、Hf、Nb、Ta等HFSE强烈亏损,K、Rb、Ba等HILE强烈富集,与岛弧火山岩微量元素蛛网图一致,说明其形成于岛弧或弧后盆地,并且受陆源物质的影响较小。结合该矿床的基本地质特征可以认为该区硅质岩是火山热液或喷气活动在海底间歇式喷发或旋回期喷发的热水沉积产物,指示绿梁山铜矿为经后期造山改造的VMS型矿床,硅质岩可以作为该区有效的找矿标志;明确下一步找矿目标应是寻找火山喷发的通道和破火山口,以寻找其可能存在的主矿体。     

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。     

渝东地区震旦系灯影组硅质岩地球化学特征

研究了渝东(罗家湾)地区震旦系灯影组硅质岩的主元素、微量元素及稀土元素特征,重点探讨了与沉积环境、成岩分异(硅质含量)的关系,分析了硅质岩成因机制。结果表明,震旦系灯影组硅质岩(SiO2>70%)中SiO2平均含量为87.57%,相对贫Fe、Mn、Al和Ti;明显富集Ag、Cr、Sb和U;Th含量则相对稳定,其余微量元素则相对亏损;总稀土(∑REE)较低,为(8.83~88.29)×10-6,平均值为29.77×10-6,δCe值为0.05~4.07,平均值为1.19,正负异常在剖面上交替出现。δEu值为0.38~0.88,平均值为0.63,不具备典型热水沉积硅质岩的δEu正异常特征。上述特征充分表明灯影组硅质岩并非是传统的热水沉积,而是热水沉积与热水交代成因,是海水和热水、沉积与成岩作用双重控制下的产物。     

黔西南板其卡林型金矿床方解石REE、Fe、Mn元素特征及其对找矿的指示意义

板其金矿床是黔西南卡林型金矿矿集区内的重要组成部分,是中国发现的第一个卡林型金矿床。方解石是其最主要的脉石矿物,按形成时间可分为成矿前、主成矿期、成矿晚期、成矿期后四种类型。各类型方解石无论野外产状、物性标型特征还是微量元素地球化学特征均不一致。四种类型方解石相比较,成矿前方解石稀土元素总量最高(ΣREE=29.70～40.10μg/g),最富集轻稀土元素(LREE/HREE=1.96～3.03),具有最大正Eu异常(δEu=3.83～5.02),无明显Ce异常(δCe=1.02～1.05);主成矿期方解石稀土元素总量相对较低(ΣREE=10.76～15.53μg/g),最富集重稀土元素(LREE/HREE=0.11～0.23),Eu异常(δEu=0.73～1.20)与Ce异常(δCe=0.88～1.25)均不明显;成矿晚期方解石稀土元素总量最低(ΣREE=2.82～4.34μg/g),与主成矿期方解石相似,具有重稀土元素富集特征(LREE/HREE=0.26～0.86),具有弱的负Eu异常(δEu=0.67～0.83)及负Ce异常(δCe=0.55～0.81);成矿期后方解石稀土元素总量相对较低(ΣREE=6.92～10.91μg/g),轻稀土元素富集(LREE/HREE=1.83～2.34),弱负Eu异常(δEu=0.72～0.74)与中等负Ce异常(δCe=0.41～0.50)。此外,成矿期方解石Fe、Mn元素含量明显高于非成矿期方解石,而且方解石Fe+Mn含量与LREE/HREE比值具有明显负相关关系,说明板其金矿床方解石富集重稀土元素与其所含的Fe、Mn元素有关。对方解石各种标型特征的研究,将为滇黔桂卡林型金矿找矿勘查提供重要手段。     

黔东松桃地区李家湾锰矿床地质、地球化学特征及成因信息

李家湾锰矿床是黔东松桃地区较为典型的"大塘坡式"锰矿床之一,也是近年来在该地区新发现的一个大型隐伏锰矿床,是杨立掌锰矿体在外围的深部延伸。笔者在野外地质调查的基础上,重点对该矿床的锰矿石及其围岩开展系统的地质和地球化学特征研究,探讨锰矿床的成矿物质来源、成因和成矿环境。该矿床主要的矿石形态有块状、条带状、花斑状3种,主要锰矿物为菱锰矿和钙菱锰矿。锰矿层中MnO、CaO、MgO含量较高,TiO_2、Al_2O_3、K_2O、Na_2O含量较低,含锰岩系富集Rb、Ba、Th、Cs、Zr、Ga等元素;SiO_2/Al_2O_3值显示其物质来源并非正常的陆源,通过Al/(Al+Fe+Mn)、(Fe+Mn)/Ti、Fe/Ti、Y/Ho、Nb/Ta、U/Th值,Fe-Mn-(Cu+Co+Ni)×10图解表明,锰矿具有热水沉积特征;Mn/Fe、Sr/Ba、V/(V+Ni)值揭示锰矿沉积环境为浅海、还原环境。稀土元素总量较高,轻稀土富集,含锰岩系Eu、Ce的异常、La/Ce值、ΣREE和ΣHREE总量反映锰矿沉积过程受热水活动影响,大地构造环境处于被动大陆边缘。由此表明,李家湾锰矿形成于较强的还原环境,锰矿形成是由热水沉积和正常沉积的混合作用形成,属于热水沉积成因。