扬子地台硅岩的稳定同位素地球化学特点

本文利用硅岩中Si、O、C和Rb-Sr多种同位素的组成特点及分布趋势作为重要的地球化学标志，来判别扬子地台晚震旦世以来硅岩的成因、物质来源和形成环境。     

地层中的硅岩: 研究进展及展望*

硅岩是由自生石英形成的化学沉积岩,通常以层状或非层状(结核状、条带状)独自出现、与其他岩性互层出现及赋存于其他岩性地层中。硅岩不仅记录了大量盆地古地理、古海洋、古气候的地质信息,而且对于岩石大地构造学研究具有重要意义。前人对硅岩的研究取得了丰富的成果,近年来关于硅岩的新观点为硅岩的研究提供了新的思考途径和研究线索。通过调研近年来关于硅岩的岩石学特征、地球化学特征及沉积环境的研究,分析总结了不同地质历史时期、不同沉积环境、不同产状硅岩的形成模式、成因类型以及判别方式,认为硅岩的沉积不是单一因素控制的结果,而是地质构造活动强度、生物类型及活动性、沉积古环境的综合结果。常规地球化学元素结合岩石组构与微区分析、包裹体分析、新同位素(Rb-Sr和Sm-Nd)分析,以及新的地球化学判定标准(Ge/Si)是硅岩研究的必备手段和方法。     

广西晚古生代硅岩的地球化学及其形成的大地构造环境

广西晚古生代泥盆、石炭纪和二叠纪地层中广泛发育放射虫硅岩，在桂西百色、那坡一带这些地层中的硅岩与玄武岩伴生。而钦州、柳州及河池一带未见到玄武岩。对这些地区硅岩的主元素、微量元素及稀土元素的研究表明：不同地区的硅岩有不同的成因，百色、那坡地区的硅岩形成在深水远洋环境并受到海底火山及热液作用的影响；钦州板城地区的硅岩以生物成因为主；而柳州、河池的硅岩属于离火山、热液活动稍远的生物成因。玄武岩的发现及硅岩成因的判别对探讨广西晚古生代大地构造环境及演化具有重要意义。     

大别山双河超高压变质矿物Ｏ同位素平衡及其对Sm-Nd和Rb-Sr等时线年龄有效性的制约

对大别造山带双河超高压榴辉岩和片麻岩Sm-Nd和Rb-Sr等时线矿物进行了O同位素地质测温。尽管Sm-Nd等时线给出一致的三叠纪年龄(213~238 Ma)，同一样品Rb-Sr等时线却给出侏罗纪年龄(171~174 Ma)。片麻岩、榴辉岩和榴闪岩矿物对O同位素测温得到600~720℃和420~550℃两组温度，分别对应于约225±5 Ma榴辉岩相变质和约175±5 Ma角闪岩相退变质条件下停止同位素扩散交换的温度。同一样品三叠纪Sm-Nd等时线年龄的保存、侏罗纪Rb-Sr等时线年龄的出现以及有规律的O同位素温度，表明在角闪岩相退变质过程中，Sr和O在含水矿物（如黑云母和角闪石）中的扩散速率在手标本尺度上比石榴石Nd和多硅白云母Sr的扩散速率快。     

鄂东北大别杂岩中混合岩的形成时代研究

本文通过锆石 U-Pb 定年、角闪石39Ar-40Ar定年和Rb-Sr等时线定年等的研究，认为大别杂岩中混合岩化作用发生在110～130Ma之间，与燕山晚期角闪岩相变质、花岗岩浆活动和区域构造抬升是现呈构造-热事件的不同产物。     

湘桂地区泥盆纪硅岩Rb-Sr、Sm-Nd同位素地球化学特征及构造沉积背景研究

泥盆纪时,由于扭张裂谷作用,华南地区形成复杂的台盆相间格局.层状硅岩广泛分布,一般与凝灰岩互层,产出于狭长的台间盆地(或沟槽)中.为了揭示湘桂地区硅岩形成机制、分布及与断裂活动的关系,进行了系统的Rb-Sr、Sm-Nd同位素研究.研究结果表明研究区硅岩(87Sr/86Sr)₀值一般在0.721 000~0.731 000之间,表明硅岩形成时受到陆源和海水的影响.硅岩Nd同位素模式年龄(t_DM或t_2DM)和ε_Nd(0)值大多分布区间分别为1.5~2.1与-16~-21,表明硅质来源于深部元古代地壳.ε_Nd(0)值(-0.22~14.7)高的一些地区,大多沿狭长海槽分布,表明硅质可能来源于深部地幔,通过延伸到地幔的地块边缘断裂带上升到地表.     

秦岭泥盆系硅岩岩石类型对比研究

硅岩可以通过化学沉积（真溶液或胶体沉淀）和内碎屑堆积而成。由于热水有较强的化学活动性，因而在水岩界面附近也会形成交代成因的硅岩。在许多情况下，硅岩既具有沉积岩的岩石学特征，又具有交代岩的岩石学特征，其成岩环境十分特殊。因此，虽然有许多地球化学方法可以区分不同类型的硅岩，但岩石学特征是最基本的和最直接的标志。     

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     

扬子地台不同时代层状硅岩的硅同位素结果的讨论

本文通过对扬子地台不同时代、层状硅岩的硅同位素结果及有关硅岩的Ａｌ/（Ａｌ＋Ｆｅ＋Ｍｎ）和Ｆｅ/Ｔｉ的比值来讨论硅岩成因及形成环境。