黔东早寒武世早期重晶石富集机制研究——来自硫同位素的约束

在中国, 早寒武世早期重晶石矿床主要展布于扬子地台北缘秦岭—大巴山一带及扬子地台东南缘湘黔地区, 而黔东天柱大河边重晶石矿床已探明的资源储量就达到了2亿多吨, 是全国, 乃至世界上所罕见的超大型重晶石矿床。近年来, 于大河边重晶石矿床北西翼亦发现了赋存于同一层位的云洞重晶石矿床, 但二者的成矿特征却表现出显著的差异。本文对比了含矿较差的云洞重晶石矿床与高品位大河边重晶石矿床的含矿岩系、沉积相、地球化学特征等。结果表明两者之间的缺氧程度、热水作用强度存在明显差异。综合矿床地质和有机质、硫同位素特征, 提出成矿作用与生物活动和同期海底热液活动关系密切, 矿床中SO2– 4来源于海水硫酸盐, Ba2+来自海水和海底热液。大河边地区与云洞地区相比, 水位更浅, 氧逸度更高, 硫酸盐还原程度更弱, 剩余硫酸盐的浓度更高, 从而导致云洞重晶石矿床表现出较大河边重晶石矿床成矿性差的特征。     

黔北瓜德鲁普世—乐平世转换时期大规模成硅事件硅质来源厘定

联合古陆(Pangea)大陆边缘及泛大洋和古特提斯洋的广大地区在二叠纪时期出现大规模硅质富集事件, 被称之为“全球二叠纪硅质沉积事件”。黔北遵义地区二叠纪瓜德鲁普世—乐平世转换时期成硅事件为该事件重要组成部分, 呈现出“白泥塘层”层状炭硅质灰岩、层状硅质岩和硅质条带或燧石结核三种不同类型硅质富集岩石。遵义地区硅质来源的研究能够深入认识全球性“二叠纪硅质沉积事件”, 同时为研究该时期遵义盆地的结构和演化提供了重要窗口, 对遵义锰矿成矿作用也有重要指示意义。文中采用岩石学和地球化学方法并通过硅同位素的协同指示意义对硅质来源进行厘定, 并对硅质岩成因与沉积环境进行归纳总结, 在研究区建立系统完整的硅质富集沉积体系。实验测试结果显示: “白泥塘层”炭硅质灰岩中δ30Si值介于–0.09 ~ –0.67之间, 层状硅质岩中δ30Si值介于0.03~1.47之间。结合主、微量元素特征和岩石学特征表明: “白泥塘层”炭硅质灰岩形成于深水盆地缺氧还原环境, 硅质来源于海底热液, 沉积中心位于热液喷口的附近, 沉积过程中受陆源硅质输入影响显著。层状硅质岩形成于浅海台地正常沉积氧化环境, 硅质来源于海底热液, 沉积远离热液喷口, 热液沿构造裂隙通道经过了一定的迁移距离, 与茅口组浅海台地相正常沉积的块状-厚层状灰岩发生交代作用, 从而形成硅质岩; 硅质条带或结核形成于浅海台地正常沉积氧化环境, 硅质主要来源于海底热液, 沉积过程中有陆源硅质的输入, 由长时间多期次的海底热液喷流作用带来的硅质迁移至盆地外围浅海台地形成。     

竞争日益残酷 前景依然看好——2014年度ENR250家国际最大承包商业务述评

2013年国际经济形势复杂多变,多重不利和有利因素不断交织,市场也在不断分化演变。在此背景下,ENR250家国际最大承包商积极开拓国际市场,呈现平稳增长势头。据《工程新闻记录》（ENR）排行榜统计,2013年250家国际最大承包商海外业务营业总额达到5439.7亿美元,比上年同期增长6.4%,增速降低12个百分点（以225家的数据为基础计算）。增速虽然有所降低,但总体呈现积极态势,竞争的压力与日俱增。     

基于LA-ICP-MS多元素成像技术的早寒武世磷结核成因研究

我国下寒武统底部广泛发育磷结核、磷块岩等富磷沉积,为早寒武世最为重要的化学标志层之一,也代表了隐生宙—显生宙转折期地球表层系统的重大变革。当前对磷来源和富集机制的解释不一。为进一步明确该时期富磷沉积的形成机制,本文利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱联用技术(LA-ICP-MS)对贵州金沙地区牛蹄塘组黑色页岩中的磷结核进行多元素原位微区成像研究。结果表明:磷结核中各元素富集情况清晰地记录了磷结核形成过程中微环境的变化趋势。其中,磷结核内部Ca、P共富集以及Si亏损,指示P富集缘于自生磷灰石生成,P则来自于有机质含氧或厌氧降解释放;Mn、Zn与P共富集于磷结核内部,指示结核形成时的底部水体为含氧水体;As、Mo、V等元素主要富集于围岩或黑色页岩,指示缺氧含H_2S水体形成终止了结核生长。本研究显示,LA-ICP-MS原位多元素成像技术能够获取微区内丰富的地球化学信息,并提供高精度可视化证据,未来将在地质勘探和古环境研究等领域得到更广泛应用。     

贵州寒武纪早期含磷岩系稀土富集特征

早寒武世是继陡山沱期之后又一重要成磷期,形成于该时段的磷块岩广泛分布于亚洲、西欧、北美以及大洋洲等地,贵州地区广泛分布的早寒武世磷块岩是这一事件的重要组成部分。本文以贵州织金戈仲伍和铜仁坝黄两个典型磷块岩剖面为研究对象,对含磷岩系沉积特征、稀土总量(ΣREY)、P_2O_5含量及其与氧化还原敏感元素指标的关系进行横向比较和分析。结果表明:纵向上,织金戈仲伍剖面和坝黄剖面稀土总量(ΣREY)与w(P_2O_5)变化趋势较一致,稀土总量(ΣREY)、w(P_2O_5)与氧化还原敏感元素指标则没有协同变化的特征。稀土总量(ΣREY)与w(P_2O_5)线性回归表明二者具有明显正相关关系,暗示二者在成因上的密切联系;稀土总量(ΣREY)和w(P_2O_5)与氧化还原敏感元素指标均没有明显相关性,说明沉积介质的氧化还原条件不是稀土富集的主要控制因素。织金戈仲伍剖面和坝黄剖面稀土元素北美页岩标准化配分曲线呈"帽形",中稀土元素(MREE)相对富集,这是在成岩作用的过程中,由于中稀土元素(MREE)离子半径与钙离子半径更接近,相较于其它稀土离子更容易置换钙离子而进入磷灰石晶格。     

华南铝土矿矿床矿物组合特征及指示意义

在全面收集整理前人研究资料的基础上,系统开展华南不同成铝区带的铝土矿矿床床矿物组合对比工作,认为铝土矿矿床含铝岩系的演化序列与矿物组合存在一定耦合关系,不同成因类型的铝土矿矿床（沉积型、堆积型及红土型）和华南不同成铝带（黔中、渝南—黔北、滇中、滇东南—桂西、桂中）中的矿物组合存在明显差异性。沉积型矿物组合复杂,堆积型和红土型矿物组合单一。一水硬铝石是沉积型和堆积型主要铝矿物,时间上分布于石炭纪—第四纪,空间上除桂中成铝带外,黔中、渝南—黔北、滇中、滇东南—桂西成铝带均有分布;三水铝石是红土型主要铝矿物,时空上分布于第四纪桂中成铝带。高岭石时空分布广泛,是含铝岩系中主要的黏土矿物,各成矿时代和成铝带均有分布;赤铁矿分布零散,不稳定,仅在修文—清镇一带稳定存在含铝岩系底部。伊利石、绿泥石、黄铁矿和菱铁矿时空上有明显的差异性。矿物组合差异性与环境变化有密切关系。高岭石和赤铁矿指示陆相沉积环境,伊利石、绿泥石、黄铁矿和菱铁矿指示海陆过渡相沉积环境。因此,本文重点用华南不同成铝带和不同时代内含铝岩系中矿物组合差异约束沉积环境和铝土矿矿床成因亚类,对铝土矿矿床沉积环境的深入研究和铝土矿矿床成因亚类型划分具有一定指示意义。     

贵州新民铝土矿矿床Li的地球化学特征与富集机制探究

新民铝土矿床位于黔北务川-正安-道真地区(简称务正道地区)大塘向斜东翼,铝土矿(岩)型Li资源丰富.含矿岩系大竹园组(P1d)不同岩性的w(Li)有差别:土状-半土状铝土矿平均w(Li)为16.34×10-6,致密块状铝土矿平均w(Li)是803.84×10-6,铝土岩平均w(Li)是1436.22×10-6,黏土岩的平均w(Li)是786.62×10-6,梁山组泥岩的平均w(Li)是51.82×10-,韩家店群泥岩(页岩)的平均w(Li)是48.52×10-6,黄龙组灰岩的平均w(Li)是 11.99×10-6.由此可知,研究区铝土矿(岩)型Li资源主要富集在含矿岩系中上部的致密块状铝土矿、铝土岩和黏土岩中,顶板、底板以及土状-半土状铝土矿w(Li)较低.Li主要赋存于高岭石中,伊利石(水云母)和残存的三水铝石、勃姆石也可富集少量Li,当样品中赋锂矿物(高岭石、伊利石(水云母)、三水铝石和勃姆石)都存在时,高w(Li),主量元素w(Al3O2)、w(SiO2)、w(MgO)、w(K2O)、w(TiO2)和w(TFe2O3)与w(Li)的相关性也证实了上述结果.研究区的地球化学比值 CIA、w(Sr)/w(Cu)、u(CaO)/w(MgO)、w(Sr)/w(Ba)、w(V)/w(V+Ni)和 w(La)/w(Y)综合显示,炎热潮湿的古气候下,有机质腐烂形成酸性环境,半封闭海湾环境下,黏土化阶段中等强烈的化学风化程度和适宜的风化暴露剥蚀时间利于铝硅酸盐矿物和硅酸盐矿物化学键断裂,富集Al3+形成高岭石;风化程度过于强烈和长时间的风化剥蚀,继续脱Si富Al形成以硬水铝石为主的铝土矿;弱酸性-弱碱性以及氧化-还原过渡条件下,使得高岭石能最大程度的吸附Li元素.     

南华盆地新元古代成冰纪成锰作用及其成矿背景

南华盆地成冰系大塘坡组锰矿是我国最重要的锰矿产出层位之一,它形成于成冰纪Sturtian冰川事件之后,其成矿背景及形成机理一直是研究的重点。在系统总结Sturtian冰川事件起始与结束时间、南华裂谷盆地结构演化及古气候演变等重大地质事件的最新研究进展的基础上,综合分析了南华盆地大型沉积型锰矿成矿作用过程与这些重大地质事件之间的联系。揭示了南华盆地Sturtian冰期的启动和结束与全球其他地区基本一致,分别发生在～717 Ma和～660 Ma之前。同时,对南华系大塘坡锰矿成矿时代进行了约束,大约形成于～660 Ma之前。在新元古代中期Rodinia超大陆裂解作用的影响下,南华裂谷盆地内部发育一系列由同沉积断层控制的地垒—地堑次级盆地。沿同沉积断层运移的热液流体为大塘坡锰矿的形成提供了大量的成矿物质,并控制着大塘坡锰矿的发育分布。化学蚀变指数(CIA)、锂同位素(δ~7Li)及锇同位素组成[n(~(187)Os)/n(~(188)Os)]等风化指标显示,南华盆地Sturtian冰期晚期至间冰期大塘坡期早期的气候为寒冷干燥,随后转为温暖湿润并很快变为寒冷干燥。至大塘坡中晚期,气候逐渐由寒冷干燥恢复至温暖湿润,并一直保持至大塘坡晚期。整体来看,Sturtian冰期结束后,南华盆地表层海水逐渐氧化,深部沉积水体出现局部间歇式氧化环境,裂陷阶段热液和陆源输入的Mn~(2+)被氧化为MnO_2发生沉淀,并在底部伴随着有机质的埋藏及早期成岩作用而最终形成菱锰矿。     

Re-Os同位素在晚新元古代至早寒武世测年及古环境演绎中的应用进展

晚新元古代至早寒武世是地球演化历史上极其重要的时期,该时期地层年龄框架的厘定以及古海水、古大气、古气候等方面的研究一直是国际地学界的关注热点。Re-Os同位素测年法是近十几年来兴起的地层测年法,其对于晚新元古代至早寒武世重要时间节点上沉积的富有机质黑色页岩具有测年及示踪古环境的双重优势。本文以晚新元古代至早寒武世地层为例,阐述了Re-Os同位素测年法在年代地层学研究中的应用,通过与大量的、精确的锆石U-Pb年龄对比,论证了Re-Os同位素测定沉积地层年龄的可靠性。对于震旦系陡山沱组地层建阶及留茶坡组地层的年代学研究,黑色页岩Re-Os同位素测年法可发挥重要的作用。结合前人所做的Sr同位素变化曲线以及收集的晚新元古代—早寒武世Os同位素初始值的测试数据,阐述了Os同位素在该时段古环境演绎及Ni-Mo-V多金属层来源追溯上发挥的作用。黑色页岩难以进行~(87)Sr/~(86)Sr的分析,而Os同位素初始值能较好地弥补这一缺陷,二者的相互结合将为晚新元古代至早寒武世古环境演化的研究作出贡献。本文指出,随着Re-Os同位素分析技术的发展以及更多实验流程的建立,该项技术在未来年代地层学,尤其对一些古老地层的年代厘定具有广阔的应用前景。     

黔中地区震旦系洋水组地球化学特征及其对古海洋环境的指示*

为重建黔中地区震旦纪陡山沱期古海洋环境,选取小河磷矿(XH)、息烽磷矿(XF)含磷岩系剖面,通过系统采样及岩矿鉴定、扫描电镜、微量元素和稀土元素分析,揭示古海洋环境对磷块岩沉积的影响作用。结果表明,磷矿成矿受黔中古陆长期剥蚀夷平形成的无障壁海岸海滩环境控制。陡山沱期洋水组磷块岩Sr/Ba值一般大于1,均值分别为1.90(XH)和0.95(XF),而澄江组沉积物Sr/Ba值均小于1,均值分别为0.11(XH)和0.18(XF),说明沉积环境由澄江期的湖泊相转变为陡山沱期的海相。小河剖面V/Cr和Ni/Co均值分别为1.77和2.17,息烽剖面V/Cr和Ni/Co均值分别为1.26和2.83,均位于弱氧化—氧化区间。息烽磷矿磷块岩δCe为0.75~0.95,均值0.85,小河磷矿磷块岩δCe为0.74~1.09,均值0.88,Ce负异常由底部至顶部逐渐增大,显示沉积环境由次氧化—氧化的转变。这种氧化转变不仅造成了浅水富磷海岸大洋生产力的提升,进一步促使与生物作用相关的磷块岩沉积,同时造成的生命演化也改变了大洋含氧结构,因此成磷环境的氧化转变是对新元古代氧化事件与生命演化的响应。