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。     

华南地区二叠纪栖霞组燧石结核成因研究及其地质意义

燧石结核是华南地区二叠纪栖霞组的重要识别特征之一，其成因具重要的古地理、古海洋意义。通过对湖北黄石、江苏南京和广西来宾三地栖霞组燧石结核的岩石矿物学研究，确定了栖霞组燧石结核的矿物组成和成岩作用序列。研究区燧石结核主要由微石英、负延性玉髓、粗晶石英组成，并含少量白云石、方解石及生物碎屑。其中，微石英、负延性玉髓、正延性玉髓、白云石形成于早期成岩作用，方解石晶粒形成于晚期成岩作用，粗晶石英的形成则具有多期性。结合栖霞组菊花状天青石和海泡石成因研究结果，本文认为组成栖霞组燧石结核的硅质来源与当时全球硅质生物的繁盛有关。燧石结核内玉髓和白云石形成环境条件及形成时间的确定，为建立更加合理的燧石结核成因模式和白云岩化模式提供了重要资料，同时也对深入探讨本区二叠纪层状硅质岩的成因具启发意义。     

纽芬兰西部寒武——奥陶系牛头群中生物成因燧石

牛头群中的燧石岩主要是交代灰岩和页岩的产物，少量呈粒间胶结物出现。在野外，燧石的产状有以下几种明显不同的形式，（1）粗砾石和薄板状灰岩边缘的硅化边；（2）灰央和页岩内的结核；（3）达，夺和页岩的硅化层；（4）砾岩内的碎屑或屑的部分交代产物。放射虫和海绵骨针山微晶石英或方解石组成，在燧石集中出现的该套地层的奥陶系部分，放射虫和海绵骨针最为常见。在与燧石伴生的灰岩中，通过阴极发光发现，被方解石交代的放射虫和骨针的数量要比通过岩石显微镜观察到的更多。在硅质和极少量黄铁矿化放射虫之间的岩石学关系进一步说明，这些生物骨粒在压实之前以被溶解。除了间接通过硅化灰岩和页岩存在外，放射虫没有留下它们先前存在的任何痕迹。压碎的内粒被玉髓胶结表明，燧石沉淀发生在压实期间或压实之后。硅化的历史和硅质生物碎屑被溶解或交代的延续时限是从沉积物－水界面附近（此时伴随着灰岩的早期固结石化）到较深埋藏的机械压实作用之后。     

秦皇岛地区奥陶纪硅质岩地球化学特征及沉积环境意义

秦皇岛地区位于华北地台东北缘,该区奥陶系亮甲山组和马家沟组主要由细晶白云质灰岩、细晶白云岩、豹皮状灰岩、砾屑灰岩组成,灰岩中普遍含有结核状、条带状和团块状硅质岩。XRD分析显示硅质岩主要矿物成分为石英、方解石和少量白云石,硅质岩显微镜下为蠕虫状、球状、针状玉髓集合体,个别样品可见交代结构。硅质岩贫Mn、Fe,Mn/Ti...     

湖北嘉鱼县蛇屋山金矿硅质岩地球化学特征及成矿环境约束

湖北蛇屋山金矿是亚洲最大的红土型金矿,矿区内硅质岩发育,覆于含矿红土层之上,并与硅化灰岩呈渐变过渡。硅质岩主要由微晶和隐晶组成,其SiO2含量为96.87%～97.90%,w(Si)/w(Al)=92.84～287.66,平均值为173,处于纯硅质岩的范畴。硅质岩样品的w(Al)/w(Al+Fe+Mn)为0.189～0.388,平均值为0.303,具热液成因硅质岩的特征。根据Al、Fe、Mn三角图的投点,认为本研究区硅质岩为热液成因硅质岩。微量元素w(Ni)/w(Co)、w(Fe)/w(Ti)、w(Ti)/w(V)、w(U)/w(Th)也说明了硅质岩具有热水沉积成因。w(Ce)/w(Ce*)为1.05～1.27,平均值为1.12,(La/Ce)N为0.84～1.12,平均值为0.98,微量元素V的含量(3.02～4.26μg/g)以及常量元素w(MnO)/w(TiO2)(1.0～2.0)都显示此研究区硅质岩具有大陆边缘硅质岩的特征。结合宏观特征,确定硅质岩有可能形成于卡林型金矿去碳酸盐化阶段,属于热液活动的产物。     

川北地区寒武系筇竹寺组钙质结核裂缝充填物特征及指示意义

川北地区寒武系筇竹寺组钙质结核泥页岩中早成岩期钙质结核较发育,结核裂缝中见多期次矿物充填。为揭示钙质结核裂缝形成机理,本次结合岩石学特征及地球化学特征等开展系统研究。川北筇竹寺组钙质结核裂缝中见三~四期矿物充填。第一期微晶方解石表面较脏,阴极发光暗淡,δ13C_(PDB)、δ18O_(PDB)平均值分别为-4.26‰及-7.69‰;第二期为细—中晶粒状方解石充填,阴极发光为橘黄色,流体包裹体均一温度为平均值为86.4℃,δ13C_(PDB)、δ18O_(PDB)平均值分别为-3.15‰及-7.41‰;第三期为粗晶方解石充填阴极发光暗淡,流体包裹体均一温度平均值为96.6℃,δ~(13)C_(_(PDB))、δ~(18)O_(_(PDB))平均值分别为-1.73‰及-10.28‰;第四期为重晶石充填。结合区域构造史—热演化史分析表明,钙质结核裂缝中四期充填物分别指示早期脱水、烃源岩早成熟期生烃、加里东构造运动抬升释压及深埋藏期硫酸盐热还原作用事件。     

川东地区二叠系结核状、条带状及团块状硅岩成因

川东地区二叠系结核状、条带状和团块状硅岩发育,主要分布于茅口组上段及吴家坪组,夹于石灰岩层间或层内。通过野外露头观察、室内薄片鉴定以及主量元素、微量元素和稀土元素分析,对广元长江沟、旺苍双汇、宣汉立石河和巫溪尖山的二叠系硅岩进行了岩石学及地球化学研究,重点分析了硅质来源,并对其成因机制进行了探讨。结果表明,研究区硅岩形态多样、分布不均,硅岩中见残余的石灰岩;硅质成分主要为玉髓及微晶石英、灰质硅岩中玉髓"侵入"方解石、相邻石灰岩中少量生屑被硅化。硅岩的化学成分以SiO2为主(52.79%～99.21%,平均为85.18%),Fe/Ti值、(Fe+Mn)/Ti值及Al/(Al+Fe+Mn)值反映其形成与热水活动有关;硅岩的部分微量元素含量与地壳中该元素的平均含量差异明显,Co/Ni值与Th/U值较低;稀土元素总量低,Ce负异常,LREE/HREE值低,δEu值相对较高。综合分析认为研究区二叠系硅岩为交代成因,硅质以热水来源为主,玄武岩淋滤及上升流提供了部分硅质。复合来源的硅质通过同生断裂、表层淋滤及上升流进入碳酸盐沉积物中,在不同的成岩阶段交代碳酸盐沉积物(岩),形成了顺层面或层内分布的结核状、条带状及团块状硅岩。     

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”。     

川北地区下寒武统筇竹寺组钙质结核特征及成因机制

不同成因的钙质结核在研究沉积水体、早期成岩环境及泥页岩的压实程度方面具有重要意义。通过对川北地区旺苍县下寒武统筇竹寺组钙质结核抛光,发现结核内部具有层理、暗色圈层和张裂缝构造。结核和围岩的层理关系和具有漂浮状的微观结构特征表明,该地区结核是形成于压实作用之前的成岩早期结核。对结核中Al、Ti、Ca、K、Na元素分析表明,结核的元素分布受到结核内部裂缝的影响。结核内部富含生物碎屑和其形成深度为数十米的特征,推测结核主要是在硫酸盐还原带生长。结核具有暗色圈层之间层理不弯曲和元素移动的特征,揭示了结核为透入性生长,在整个结核生长阶段就开始大量同时结晶。Mg/Ca和Sr/Ca的比值说明,结核内部钙质成分为富镁方解石-生物成因方解石。结核中富含钙质成分的原因可能是围岩中的生物成因方解石大量向结核运移所致。裂缝的形态特征表明,裂缝为张裂缝。对结核上部地层的沉积特征研究表明,张裂缝的成因很可能与筇竹寺顶部的浊积岩和沧浪铺组底部的似瘤状灰岩快速搬运沉积有关。     

陕南屈家山锰矿热水沉积成因:元素地球化学和C-O同位素证据

陕南屈家山锰矿属于"巴山锰矿带"中段,赋存于上震旦统陡山沱组第3岩性段(Z2d3)紫红色钙质页岩中.矿石具有粒状(纤维)变晶、微粒泥质、微晶质(含碎屑)、胶状及条带状、微细纹层理、顺层揉皱、脉状、网脉状等热水同生沉积组构.含矿岩系中矿石的Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti及Al/(Al+Fe+Mn)值依次为14.53～2...     

西准噶尔玛依勒蛇绿混杂岩中硅质岩的岩石化学特征及其成因

新疆玛依勒早古生代硅质岩一般产于蛇绿混杂岩带中,为探讨其成因类型和沉积环境,对其进行了岩相学和地球化学研究。硅质岩主要为紫红色,主要由微晶自生石英和隐晶质组成。地球化学分析结果显示样品均受到了酸性火山凝灰质的影响,一般具有高SiO2、Al2O3,低Fe2O3,中等高TiO2等特征,可能是火山和生物化学共同作用的产物。综合其地质产状、岩相学特征以及上述地球化学特征,认为该区硅质岩产于俯冲带之上的构造环境而非大洋环境。     

Origin of nodular chert in the carbonate rocks of the Kaladgi group (younger precambrian), Karnataka,India

Lensoid, irregular nodules and laminations of chert appear along the bedding planes and laminations of the Vidyanagar Dolomite Member of the Kaladgi Group, Karnataka, India. The field relations of the chert nodules with the host dolomite and evidence on polished hand-specimens clearly demonstrate that the cherts are secondary after dolomite. This contention finds extensive support from thin-sections which reveal floating relict dolomite fragments on a microcrystalline quartz mat, dolomite rhombs in various stages of progressive replacement, polycrystalline quartz rhombs apparently after dolomite. Chertification has also resulted in an aggrading neomorphic recrystallization of dolomicrite into dolomicrospar which rims the dislodged floating fragments of dolomite.Scanning electron microscopic studies revealed three distinct types of surfaces of chert; the polyhedral surface characteristic of microcrystalline quartz, the spongy surface characteristic of chalcedonic quartz (documented in thin-sections as semi-radiating to radiating aggregates of elongated crystals growing on the rhombic surfaces of dolomite, and the intermediate type showing both. The microcrystalline quartz seems to have originated through multinucleation at equally spaced centres on the dolomite mat, whereas the chalcedonic quartz originated by slow but direct and unhindered precipitation into cavities and residual pore-spaces, following dolomitisation. The silica invasion seems to have been accomplished by alkaline interstitial waters charged with silica.The occurrence and relation of chert-nodules with the host dolomite not only helps in unravelling their own origin, but also aids in drawing the dolomitisation curtain and in turn the post-dolomitisation diagenetic modifications of the host carbonates. It may be added, however, that the Kaladgi Carbonates have undergone mineralogical/textural modifications during diagenesis with superimposition of changes affected later, i.e. during tectonism which folded and cross-folded these sediments.     

Petrogenesis of graphitic cherts in the Armorican segment of the Cadomian orogenic belt (NW France)

Graphitic cherts are interbedded within terrigenous sediments in the Cadomian orogenic belt of end-Proterozoic age. In the Armorican Massif (NW France), the graphitic cherts are of two types: massive cherts essentially composed of quartz (SiO₂ > 96%) and with rare sedimentary structures; laminated cherts containing up to 3·4% Al₂O₃ and 92–98% SiO₂. Sedimentary structures observed in the laminated cherts are indicative of a restricted hypersaline tidal or supratidal environment. The origins of both types of chert are to be found in the diagenetic processes of silification of terrigenous and mixed terrigenous-evaporitic facies. These processes, which could be mediated by the presence of organic matter, were controlled by the migration of the freshwater/saltwater mixing zone during periods of relative sea-level change. The proposed diagenetic origin for the cherts places a number of constraints on their use in the establishment of stratigraphic correlations.     

Petrography and provenance of silicified early Archaean volcaniclastic sandstones, eastern Pilbara Block, Western Australia

Intense post-depositional alteration has profoundly affected sandstones in the volcanic portions of Early Archaean (3·5–3·3 Ga) greenstone belts. The mineralogy and bulk compositions of most grains have been completely destroyed by pervasive metasomatism, but grain textures are commonly well preserved. Consequently, microtextural information coupled with present alteration compositions as determined petrographically can be used to estimate original framework modes. Silicified Early Archaean volcaniclastic sandstones assigned to the Panorama Formation and Duffer Formation, Warrawoona Group, eastern Pilbara Block, Western Australia, were originally composed of volcanic (VRF) and sedimentary (SRF) rock fragments, volcanic quartz, feldspar, traces of ferromagnesian minerals and pumice. Only volcanic megaquartz remained stable during alteration. All other primary components were replaced by granular microcrystalline quartz (GMC) and sericite. In most areas, the sandstones were composed of dacitic to rhyolitic VRFs, now totally replaced by sericite-poor GMC and recognized by preserved microporphyritic textures. In a few areas, quartz-poor dacitic to andesitic(?) VRFs dominated the detrital assemblage. Minor SRFs and mafic VRFs, now replaced by GMC, are recognized on the basis of colour, internal structures, and internal textures, including skeletal, possible spinifex textures. Detrital feldspar is represented by blocky, sericite-rich grain pseudomorphs. A semi-quantitative point-count scheme, developed for the analysis of heavily altered sandstones, indicates the following primary detrital-mode ranges for Panorama arenites: quartz, 0–28%; feldspar, 0–28%, VRFs, 58–86%, and SRFs 0–25%. In about half the point-counted samples, feldspar could not be distinguished from rock fragments. In such cases, both were counted as one grain type, Lv', which makes up from 84 to 100% of the framework modes of these rocks. These sands were derived from a terrane composed largely of fresh felsic volcanic rocks and sediments, but locally including minor mafic, ultramafic, and sedimentary rocks. Much, but not all, of the felsic volcaniclastic sand represents reworked pyroclastic debris. There is no evidence for contributions from plutonic or metamorphic sources. The Panorama modal assemblage represents a provenance that is lithologically more restricted than that of Archaean greywackes and other siliciclastic units common in the sedimentary portions of these same Early Archaean greenstone belts and younger greenstone belts (3·0–2·7 Ga).     

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...     

西藏斯弄多地区岩帽地质地球化学特征:林子宗群火山岩中成矿的指示

岩帽作为重要的找矿标志,长期以来却没有引起广泛关注,阻碍了勘查工作.在斯弄多地区对与不同矿化类型相关的岩帽进行岩石学、岩相学和全岩地球化学分析,其中斯弄多红色岩帽与铅锌成矿作用相关,窝弱黑色岩帽与金银成矿作用相关,而马尔地村白色岩帽目前未见明显相关矿化.镜下特征和岩石学特征表明斯弄多地区3种类型岩帽具大量石英晶屑,多呈致密块状,其次为多孔状石英.全岩地球化学显示,斯弄多红色岩帽SiO₂含量>90%,主要由石英组成,Pb含量为288.75×10-6~4 769.16×10-6,Zn含量为34.34×10-6~332.70×10-6;马尔地村白色岩帽则含更多的铝硅酸盐矿物,不具成矿元素异常;窝弱黑色岩帽含富钾类蚀变矿物,K₂O含量为0.26%~2.58%,Au含量为80.21×10-9~360.74×10-9.斯弄多地区岩帽均由硅质酸性流体交代晶屑凝灰岩形成,铅锌成矿作用使岩帽Be元素富集,具Ce负异常;窝弱金银成矿作用使岩帽V、Rb、Mo和Cs富集,具Yb正异常;马尔地村岩帽面积大,粘土蚀变矿物发育,其深部可能存在斑岩型矿体.      

四川盆地东部中二叠统茅口组热液活动特征*

四川盆地中二叠统茅口组存在丰富的热液流体活动。在野外剖面和岩心观察的基础上,利用多种分析测试方法,对四川盆地东部茅口组碳酸盐岩中的热液活动特征进行了探讨。研究区茅口组热液活动包括2类,一类为硅质热液,表现为薄层硅质岩或硅质团块;另一类为碳酸盐型热液,表现为粗晶方解石和白云石充填在张性构造裂缝中或呈“雪片状”集合体,偶见少量黄铁矿、闪锌矿等金属硫化物伴生。硅质岩主量元素之间的关系表明硅质来源具有多样性,是热液硅与壳源硅的混合;黄铁矿、闪锌矿原位S同位素 δ³⁴S 介于-3.91‰~-6.87‰之间,推测可能受到了微生物和基性岩浆岩的双重影响;方解石脉和具鞍状双晶的白云石脉普遍具有CaO高于标准计量、相对富Sr和U、贫REE和Ti、Ce/Ce^*明显负异常、Eu/Eu^*主体正异常、Y正异常等特征,表明碳酸盐脉为热液活动的产物,流体来源也呈现出火山活动相关流体与富钙地下水混合的特点。闪锌矿富集Ge和Cd,Zn/Cd及Zn/Fe值反映了中等成矿温度。硅质岩和碳酸盐流体包裹体均一温度变化范围较大,介于54.7~294.3 ℃之间,与稀土元素和微量元素比值所揭示的特征吻合。研究结果表明,穿层状硅质结核和团块的首次出现往往标志着茅口组热液活动的开始,而张性构造裂缝和碳酸盐型热液活动带来的围岩白云化作用则有效地改善了白云岩储集层的物性。     

西秦岭中志留统含铀岩系中硅质岩的岩石学、地球化学及其成因

根据产状和成因,本文将西秦岭中志留统含铀岩系中的硅质岩分为,(1) 成岩过程中硅化交代碳酸盐岩所形成的硅质岩,产于碳酸盐岩和泥质岩类所组成的透镜层的顶部或碳酸盐岩层内;(2) 早期成岩阶段形成的纹层状硅质岩,主要产于碳酸盐岩和泥质岩透镜层底部或呈薄层夹于粉砂岩、泥质岩层中。根据沉积环境分析及硅质岩的化学成分、REE分布模式和氧同位素组成,提出本区硅质岩形成于受大气淡水影响的局限浅海环境。     

西成矿田泥盆系铅锌矿床中的有机成矿作用

西成矿田是秦岭多金属成矿带最重要的铅锌矿田之一.从有机地球化学特征、有机质和有机分子与金属元素的关系、矿石、围岩及与矿石共生的炭沥青的元素分析及有机流体萃取金属元素的模拟实验方面出发, 探讨了有机质在西成铅锌矿田形成过程中的作用.结果表明: (1) 与矿化有关的岩石(硅质岩和灰岩), 主峰碳数均为nC₁₈, 中间支链烷烃、伽玛蜡烷、胡萝卜烷系列含量比非矿化岩石高; (2) 与矿化有关岩石(硅质岩和大理岩) 的生物母源以菌藻类低等生物为主, 并有陆源母质混入, 矿床形成于还原环境, 矿床中存在来源相同或相似的异源有机质; (3) Pb、Zn元素与芳烃、氯芳沥青“A”、非烃+沥青呈显著的负相关; 与非烃、有机硫、有机硫/(有机碳× 1.22) 比值呈正相关关系; Pb、Zn元素与正构烷烃、甾萜烷、胡萝卜烷等有机分子丰度具正相关关系, 而与w(∑C₂₂-)/w(∑C₂₂+)、w(三环萜烷)/w(四环萜烷)、w(C₂₀+C₂₁)/w(C₂₃+C₂₄)及w(萜烷)/w(甾烷) 等有机分子比值具负相关关系; (4) 炭沥青与围岩、矿石中子活化分析结果表明, 在后期改造成矿作用中, 炭沥青与矿石有紧密联系, 有机质和成矿元素一起在改造成矿期抵达成矿部位并参与了成矿; (5) 模拟实验表明, 在热水流体中, 有机水的加入增大了对Pb、Zn元素的溶解能力, 增加了岩样释放成矿元素的能力, 有机质在热水流体运移过程中确实对成矿元素发生了作用.在此基础上, 提出生物有机质在西成地区铅锌矿床的形成过程中发挥了重要作用.      

广西泗顶-古丹铅锌矿田中、上泥盆统碳酸盐相的特征与成矿关系的探讨

广西融安县境内的泗顶-古丹铅锌矿田面积约600平方公里。它位于江南古陆之南缘,湘、桂、粤褶皱带内。本区分布有中型铅锌矿床两处,铅锌矿、黄铁铅锌矿、黄铁矿（褐铁矿）等矿点约二十多处,是寻找铅锌矿床有利地区。 区内广泛出露下古生界寒武系清溪组（∈_q）浅变质的碎屑岩,上古生界中上泥盆统东岗岭组（D₂d）和桂林组（D₃g）碳酸盐岩及碎屑岩（图1）。早晚古生代地层与之古生代地层与之呈角度不整合接触产出,两者分别组成上下两个构造层。下构造层属于被改造了的南岭复式东西构造带北亚带的组成部分,基本构造轮廓为轴向500-70“的紧闭型同斜倒转褶皱,并发育着北东向的断裂;上构造层为轴向北北东的宽展型的褶皱,产状平缓,倾角5。-8。,发育有多阶段形成的北东向、北西向和南北向断裂,整个矿田及外围尚未发 现任何岩浆活动的迹象。