湘西北下寒武统黑色岩系元素地球化学特征及地质意义

湘西北地区下寒武统牛蹄塘组广泛发育了一套黑色岩系,其具有有机质丰度高、多元素富集、生物化石发育和强还原环境下形成等特点。本次研究以研究区内花页1(HY1)井为研究对象,进行了总有机碳、X射线衍射、薄片、主元素和微量元素等方面的分析。研究表明,HY1井黑色岩系主要包括石英、方解石、斜长石、黄铁矿和黏土矿物,是各种细粒碎屑物质的沉积混合。HY1井远离当时的热水活动及沉积中心,受热水沉积作用影响有限,主要为正常海相沉积形成的黑色岩系,但部分微量元素的含量可能会受热水沉积物质的影响。HY1井牛蹄塘组属被动大陆边缘的构造环境,但其元素特征与下伏地层相似,元素地球化学指标反映的是其物源物质的构造环境特征,而不是沉积当时的构造环境。元素Al、Ti主要来自于陆源碎屑,陆源物质对黑色岩系的物质来源贡献较小,但对稀土元素含量的影响显著。HY1井有机质富集与高的古生产力、还原性沉积环境及沉积速率较慢等因素密切相关。