一种特殊类型硅质岩的特征与成因研究

浙江江山晚石炭世藕塘底组上段发现一种较为特殊的硅质岩。该类岩石呈白色、黄白色,夹于浅海相黄白色长石石英砂岩、粉砂岩和砾岩中。其显著特征是,岩石具残余生物碎屑结构,见大量腕足类、海百合茎、珊瑚等钙质生物假象,主要为mm级完整个体,密集堆积。生物已完全硅化,但内部组构清晰可辨。常见由多个微晶石英交代的自形细晶白云石假象以及碳酸盐交代残余。岩石质地较轻,具大量圆形、菱形和不规则状孔隙,系由海百合茎等生物碎屑、白云石(或钙质成分)风化淋滤流失造成空洞所致。岩石属于交代成因,原岩可能为亮晶(或微晶)生物碎屑灰岩,为潮下浅滩沉积产物。岩石硅化前曾发生过白云化作用。地球化学特征表明,硅质来源于正常地下水,无热水或火山硅质来源的迹象。笔者将这类硅质岩取名为“钙骨假象燧石岩”。     

火山—碱湖沉积岩中的燧石成因:以准噶尔盆地下二叠统风城组为例

准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组是一套罕见的碱湖沉积,活跃的火山背景和高pH值湖水性质,使风城组发育了碱岩—白云岩—燧石岩—泥岩—砂岩—砾岩—火山岩等复杂岩性组合.其中燧石岩和富硅泥页岩在风城组具有良好的油气显示,但整体研究较为薄弱.本次研究通过岩心观察、微观矿物学研究和主量、微量、稀土元素综合分析,划分出不同产状类型...     

塔里木盆地西北缘埃迪卡拉纪—寒武纪转折期黑色岩系中硅质岩成因及其环境指示意义

埃迪卡拉纪—寒武纪转折期是地质历史上的关键期,全球范围内普遍发育一套黑色岩系,包括硅质岩、泥岩和白云岩。在这套黑色岩系中下部,发育了不同厚度的硅质岩,尤其是在塔里木盆地西北缘,黑白燧石条带韵律性互层且硅质岩分布变化大,其成因对寒武系玉尔吐斯组优质烃源岩形成环境具有重要指示意义。本文以塔西北地区新柯地1井这套黑色岩系中硅质岩为研究对象,运用岩芯观察、镜下薄片鉴定、主微量元素和稀土元素分析,研究硅质岩与有机质的成因及其二者之间的共生机理,硅质岩较高的Ti、V、Y、Ba等元素含量、较低的δ30Si值(1. 2‰~0. 7‰)、明显的Ce负异常说明其硅质流体为热液来源,但是硅质岩不是热液脉体侵入形成,而是富含硅质的流体与冰冷的海水混合沉积而成,硅质岩沉积受温度、pH值、有机质等因素共同控制,有机质的存在可以促进硅质沉淀。同时系统地研究了黑白燧石条带韵律性互层的成因,白色层由纯的微晶石英组成,而黑色层由碎屑碳质颗粒、石英颗粒和碳质纹层组成,认为是微生物席活动的结果,硅质岩中黑白燧石层受冰期和间冰期控制。硅质岩中较高的Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)比值和较低的Lan/Cen比值代表受陆源影响的大陆边缘沉积环境,结合古气候、海平面变化等信息,认为塔西北地区寒武系玉尔吐斯组硅质岩以及硅质页岩沉积于局限海湾或潟湖环境,为正确认识硅质页岩的形成环境和烃源岩的评价预测提供理论指导。     

福建李坊重晶石矿床中硅质岩硅、氧同位素组成及成因意义

福建李坊大型重晶石矿床围岩中发育层状硅质岩,为了研究硅质岩的成因,本文对14件硅质岩样品进行了硅、氧同位素分析。结果表明:δ(³⁰Si)分布范围为-0.3×10^-3～+0.1×10^-3,平均值为-0.1×10^-3;δ(¹⁸O)分布范围为10.6×10-3～18.9×10-3,平均值为14.7×10^-3。基于该层状硅质岩的δ(³⁰Si)和δ(¹⁸O)分布范围特征,结合野外地质调查研究工作的认识,该硅质岩应为原生沉积成因,二氧化硅来源于热水沉积;根据燧石-海水氧同位素地质温度计估算石英的形成温度为100.2℃—198.7℃,平均值为146.0℃,即该硅质岩形成于热水沉积,暗示李坊重晶石矿床形成于热水沉积作用。     

准噶尔盆地西北缘二叠系风城组硅质岩地球化学特征及成因

准噶尔盆地西北缘二叠系风城组内的云质岩、硅质岩是致密油藏重要的储集岩,目前对云质岩和与之伴生的硅质岩成因存在较大争议。通过岩心观察和对硅质岩的主量、微量、稀土及硅同位素的综合研究,以期揭示硅质岩的成因。研究表明,风城组中的硅质岩SiO2含量变化范围为55.15%~85.61%,为不纯的云质硅质岩,其内含有较多热水沉积矿物和碱湖沉积成因的盐类矿物。云质硅质岩主要围绕热液喷口分布,它们常与白云岩呈纹层状、条带状互层。云质硅质岩中硼异常富集,硼含量介于90×10^-6~10000×10^-6之间,平均680×10^-6,与盐类矿物硅硼钠石有关,反映了碱湖沉积成因;Sr/Ba值均大于1,Th/U值多在0.62~2.06之间,Sm/Nd值多在0.20~0.24之间。云质硅质岩的稀土配分显示出Eu负异常、Ce负异常或弱正异常及轻稀土相对重稀土富集的特征。δ^30Si值介于0.39‰~1.88‰之间,其δ^30Si和微量元素特征不反映典型热水成因。云质硅质岩的地质产状和地球化学特征共同表明,风二段和风三段云质硅质岩主要为热水和碱湖的混合沉积成因。硅质岩形成受喷口的位置、热水喷流期和各喷口喷流热水的温度等多方面因素的控制,硅质岩形成时存在多个喷口,在相对封闭的高盐度—碱性还原环境下的热水喷流期,热水与碱湖湖水混合,混合水沉积形成硅质、盐类矿物及白云石,最终形成含盐的云质硅质岩;热水喷流间歇期形成碱湖成因的含盐云质岩。     

内蒙古腮林忽洞群含铁燧石团块和微晶丘的成因及构造环境指示意义

内蒙古腮林忽洞群地层中发育含铁燧石团块和微晶丘。本文报道了它们的地质特征及铁同位素、稀土元素地球化学特征,并探讨了它们的成因及构造环境指示意义。燧石一般呈团块状、脉状发育于腮林忽洞群碳酸盐地层中。燧石中发育铁质丝状体,由非晶质的铁(氢)氧化物(赤铁矿和针铁矿)组成,具有丝状、网状形态特征,类似于现代海底热液Fe-Si产物。燧石的铁同位素组成δ56 Fe为-0.71‰~-0.25‰,与海底热液铁同位素组成(δ56Fe为-0.7‰~-0.1‰)一致。燧石的页岩(PAAS)标准化的稀土配分模式具有Eu正异常,La、Y正异常,显示海水和热液混合的稀土配分特点。这些特征表明含铁燧石为海底热液活动产物。腮林忽洞微晶丘成分主要为白云岩,铁同位素组成比该区域正常沉积碳酸盐岩要轻,与含铁燧石及海底热液的铁同位素组成相似;稀土配分模式与燧石一致,显示海水和热液混合的稀土配分特点。表明该微晶丘的形成可能与海底热液活动有关。腮林忽洞群含铁燧石团块、微晶丘的发育以及前人报道的震积岩、滑塌岩的发育表明腮林忽洞群沉积过程中可能处于拉张的构造背景,海底热液活动活跃。由于腮林忽洞群的沉积时代很可能为中元古代,腮林忽洞群的海底热液活动有可能是整个华北地区中元古代(1.3~14Ga)拉张构造背景的一个响应。     

若尔盖铀矿田含矿岩系中硅质岩成因及其意义

硅质岩是若尔盖铀矿田碳硅泥岩型铀矿的重要含矿岩石之一。研究表明,硅质岩w(SiO2)平均值为95.72%,几乎不含陆源泥质沉积物,其Al/(Al+Fe+Mn)均值为0.21,Al-Fe-Mn三角图和Al2O3-SiO2成因标准模式图均表明其成因具有热水沉积特征;MnO/TiO2平均值为5.23,反映硅质岩可能形成于深海盆地环境;MgO/Al2O3平均值高达0.94,表明其形成于高盐度的海水沉积环境。在微量元素特征上,Th/U比值、Sr/Ba比值均远小于1,稀土元素北美页岩标准化配分曲线呈左倾型,大多数硅质岩具有负Ce异常和正Eu异常,均表现为明显的热水成因。硅质岩、石英脉的δ30Si值为-0.1‰~+0.5‰,亦显示为热水成因。综合研究表明,若尔盖碳硅泥岩型铀矿田含矿岩系中的硅质岩属热水成因,其铀平均含量达10.96×10-6,而钍平均含量仅有0.53×10-6,Th/U仅为0.06,属富铀的沉积建造;硅质岩的高铀含量和极低的Th/U值对铀的成矿十分有利,由热水沉积作用所形成的硅质岩系为后期铀的成矿奠定了良好的物质基础。     

东喜马拉雅构造结高压基性麻粒岩成因与构造意义

东喜马拉雅构造结南迦巴瓦杂岩中存在典型的泥质、长英质和基性高压麻粒岩。但是,高压麻粒岩在南迦巴瓦杂岩中的分布范围、变质条件和变质时间是否存在空间上的变化并不明确。本文对南迦巴瓦杂岩西南部巴嘎地区的高压基性麻粒岩进行了岩石学和年代学研究。研究表明,巴嘎高压基性麻粒岩由石榴子石、单斜辉石、角闪石、斜长石、黑云母和石英组成,石榴子石变斑晶发育生长成分环带。识别出三期矿物组合：进变质矿物组合M1为石榴子石变斑晶核部及其矿物包裹体,包括石榴子石、石英、榍石和磷灰石;峰期矿物组合M2为变斑晶石榴子石边部和基质矿物,即石榴子石+单斜辉石+斜长石+角闪石+石英+金红石+熔体;退变质矿物组合M3呈冠状体或基质产出,其组合为角闪石+斜长石+单斜辉石+黑云母+石英+榍石。高压基性麻粒岩的峰期变质条件约为1. 5 GPa和915 ℃,具有顺时针P- T轨迹,退变质的早期和晚期分别为近等温降压和降温降压过程。高压基性麻粒岩在峰期条件下发生了明显的部分熔融,含~26%（体积）的熔体,其退变质和熔体结晶作用很可能发生在26~14 Ma。本文和研究区现有研究成果表明,东喜马拉雅构造结南迦巴瓦杂岩中的高压麻粒岩广泛分布,从东北部的加拉、直白和派乡延伸到西南部的巴嘎沟,形成了一条长度超过80 km的高压麻粒岩带。整个带中的高压麻粒岩具有类似的变质条件和持续时间,是印度大陆地壳平缓俯冲并经历了高温和高压变质与部分熔融的产物,构成了喜马拉雅造山带的加厚下地壳。大量高压麻粒岩强烈部分熔融产生的熔体可能为喜马拉雅淡色花岗岩提供了源区。     

晚白垩世—古近纪华南蒸发岩矿床形成的构造和气候耦合控制

晚白垩世—古近纪,华南陆相断陷红盆沉积了石盐、硬石膏、钙芒硝等蒸发岩矿床,在部分盆地中还发现深层富钾锂卤水矿床,以及杂卤石矿层等.这些矿床既是晚白垩世—古近纪东亚古气候和构造事件耦合的产物,又记录了这些地质事件,具有重要的研究价值.本文研究华南地区典型蒸发岩盆地的沉积地层学特征,梳理主要蒸发岩矿床的空间分布和地层特征,...     

芦柴冲铅锌矿特殊岩石—构造的成因指示意义

芦柴冲铅锌矿床含矿层位存在一些特殊岩石和构造,研究后认为:该铅锌矿的形成是沉积环境、火山作用、变质构造、韧性变形构造、脆性变形构造、岩浆活动多因耦合的结果。尤其是有障壁海岸的滨海沼泽—泻湖相环境和玛珥火山爆发造就达莲塘组下段的化学环境,而使其成矿受层位控制。     

硅岩的Rb-Sr同位素组成特点及其地质意义

通过对扬子地台和东昆仑山地区的不同时代、不同成因、成分上差异较大的硅岩Rb-Sr同位素组成的对比研究，探讨其物源和形成环境，利用所测Rb-Sr等时线年龄，有效的解决硅岩的地层年代，开创硅岩测年的应用前景。     

赣东北地区不同时代硅质岩的地球化学特征及其地质意义

赣东北地区硅质岩各时代均有不同程度的发育,各时代硅质岩的SiO2含量变化范围为74．90％～97．19％,Si／Al为10．84～93．21,与Al2O3呈较好的负相关关系,表明它们含有较高比例的陆源泥质沉积物,硅质岩样品的Al2O3／(Al2O3+F2O3)=0．60～0．99,Ce／Ce=0．99～1．22,(La／Ce)N=0．91～1．83,V／Y<5．78,Ti／V>17。上述特征表明本区硅质岩形成于大陆边缘构造环境,而与大洋盆地及洋中脊构造环境无关。自古生代以来,该地区没有出现深海大洋盆地环境。     

Geochemical Indication of Sinian Bedded Siliceous Rocks in the Hunan-Guizhou-Guangxi Area and Their Environmental Significance

In the Hunan-Guizhou-Guangxi area there have developed very thick bedded siliceous rocks of the late Sinian. The rocks have a fairly pure composition, with an average content of siliceous minerals exceeding 95%. They are relatively rich in Fe and Mn, and poor in Al, Ti and Mg. The Fe/Ti, (Fe+Mn)/Ti, Al/(Al+Fe+Mn) and U/Th ratios and the Al-Fe-Mn and Fe-Mn-(Ni+Co+Cu)×10 triangle diagrams all show that they are hydrothermal sedimentary siliceous rocks. In the rocks the total amount of REEs is low, the δCe shows an obvious negative anomaly and the 8Eu a weak anomaly, and LREE>HREE, all indicating that they are products of hydrothermal processes. The δ30Si and δ18O values, as well as the formation temperature of the rocks all clearly show that the silica forming the rocks comes from hot water. Besides, analyses of the depositional environment of the rocks using the MnO/TiO2 ratio and the δCe and δ30Si values yield the same conclusion that they are formed in environments from continental marginal slope     

渔塘坝硒矿硅质岩的地球化学特征及成因

渔塘坝硒矿床是目前我国发现含硒量 (85 90× 10 -6)最高的小型独立硒矿床 ,其赋矿岩石主要为硅质岩 ,且发育程度较高。早二叠世晚期的黑色碳质硅质岩系 ,是区内的赋矿层位 ,它局限于特定的沉积相位 ,即碳酸盐台地海盆浅部沼泽 (藻沼 )环境沉积的黑色碳质硅质岩相带 ,硒矿化层和这套碳质硅质岩相带密切相关 ,其矿化相带呈NW向展布。硅质岩的SiO2 含量变化较大 (6 4 .2 %～ 94 .85 % ) ,平均为 75 .9% ;Fe2 O3 、FeO、MnO、TiO2 、Al2 O3 和MgO等含量相对较高 ,与其它热水成因硅质岩相近 ;硅质岩富含As、Sb、Fe和Ag ,而贫Cu、Co和Ni;在Al Fe (Cu +Co +Ni)三角图、U—Th相关图和P2 O5 Y相关图上的投影特征 ,也同样显示出硅质岩的热水成因特征。另本区硅质岩中的Cr含量较大 ,且 (Fe +Mn) /Ti的比值为 6 .34,这表明硅质岩在成因上还可能和二叠纪峨眉山玄武岩喷发的火山作用有一定的联系     

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。     

安徽南部下二叠统结核状硅质岩和层状硅质岩的沉积学特征及其成因探讨

根据岩性特征和生物化石组合带,安徽南部下二叠统可划分为栖霞组和孤峰组。栖霞组主要为一套含硅质结核及硅质条带的灰岩建造。灰岩中含大量的藻类、䗴、有孔虫、珊瑚、腕足和棘皮等浅海底栖型生物化石。孤峰组主要为一套薄层状硅质岩与薄层状泥页岩互层,组成硅—泥韵律沉积建造,含薄壳腕足、菊石、小有孔虫、硅质海绵和放射虫等浮游型生物化石。     

蚀变围岩及其找矿意义

蚀变围岩是在热液作用影响下,使矿物成分、化学成分及结构、构造发生变化的岩石。这种蚀变常见于热液矿床的周围,因此,研究蚀变围岩对于热液矿床成因、成矿过程元素迁移和富集规律、指导找矿有着极其重要的意义。     

西秦岭大桥金矿硅质岩硅氧同位素特征及成因探讨

西秦岭大桥金矿床位于岷县-宕昌和舟曲-成县大断裂之间,金矿体赋存于三叠系下部灰岩、泥质板岩岩性不整合界面处的硅质角砾岩中。硅质角砾岩呈似层状、板状和透镜状产出,倾向于断裂带分布两侧,矿石构造以角砾状、被膜状、皮壳状、细脉-网脉状、孔隙状构造为主。矿石矿物主要为黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿、毒砂、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿,蚀变以硅化、绢云母、方解石为主,矿化元素组合为Au、Sb、Ag、As、Hg、W。利用氧同位素地质温度计估算的硅质岩形成温度为142~218℃,硅质岩δ30Si值为-0.7‰~0.4‰,δ18O为12.8‰~17.9‰,与热水-热泉华型金矿床地质特征及同位素特征一致。综合研究认为,大桥金矿硅质岩为热水-热泉形成,硅质角砾岩是在断裂带的周期性破裂-自封闭条件下,由流体超压引发的岩石破裂形成。     

华南下二叠统层状硅岩的形成及意义

华南地区下二叠统的层状硅岩分布较稳定，厚度一般为几十米，含有数量不等的放射虫和海绵骨针等，并据此可分为放射虫硅岩、海绵骨针硅岩和贫化石硅岩。化学成分特点和硅氧同位素值，具有生物化学成因硅岩的特征，与火山成因和热水成因的硅岩也有一定联系。层状硅岩的形成明显受断裂控制，硅质生物、上升洋流和水平洋流则是硅质富集、保存和沉淀的主要因素，而海底火山和热水活动的参与也起到一定促进。层状硅岩中有机碳含量丰富，平均０．６９％，是潜在的有利烃源岩     

华南下二叠统层状硅岩的形成及意义

华南地区下二叠统的层状硅岩分布较稳定，厚度一般为几十米，含有数量不等的放射虫和海绵骨针等，并据此可分为放射虫硅岩、海绵骨针硅岩和贫化石硅岩。化学成分特点和硅氧同位素值，具有生物化学成因硅岩的特征，与火山成因和热水成因的硅岩也有一定联系。层状硅岩的形成明显受断裂控制，硅质生物、上升洋流和水平洋流则是硅质富集、保存和沉淀的主要因素，而海底火山和热水活动的参与也起到一定促进。层状硅岩中有机碳含量丰富，平均０．６９％，是潜在的有利烃源岩。