广西钦州石夹剖面硅质岩稀土元素地球化学特征

为探讨广西钦州石夹剖面晚泥盆世—早石炭世硅质岩成因及其沉积背景,应用X荧光光谱、等离子质谱等分析方法对硅质岩稀土元素地球化学特征进行了研究。结果显示,研究区晚泥盆世—早石炭世硅质岩ΣREE平均为94.81×10-6,ΣCe/ΣY为3.66~9.28(平均5.99),δCe为1.02~1.37(平均1.18),δEu为0.89~1.30(平均1.04),(La/Yb)N为1.38~3.20(平均2.02),(La/Ce)N为0.74~1.14(平均0.87),表明稀土元素组成与北美页岩相似,而明显有别于开阔洋盆和洋中脊的硅质岩,为古大陆边缘盆地(陆内海槽)硅质岩;在泥盆纪-石炭纪界线处δCe、(La/Yb)N降低,(La/Ce)N升高,结合(La/Ce)N对Al2O3/(Al2O3+Fe203)判别图以及硅铝铁成分比值成因判别图,推测此时沉积盆地短暂受到热液活动的影响。     

内蒙古阿拉善北部杭乌拉地区早古生代硅质岩地球化学特征及其构造意义

内蒙古阿拉善北部杭乌拉地区位于中亚造山带的中段南缘,处于西伯利亚板块、塔里木板块和华北板块之间,是研究中亚造山带和古亚洲洋演化的重要区域。文中以杭乌拉地区硅质岩地球化学特征为主要研究内容,结合前人研究结果,对阿拉善北部地区早古生代构造背景进行分析。杭乌拉地区下古生界西双鹰山组和班定陶勒盖组硅质岩镜下可见黏土、陆源粉砂和放射虫等,表现为明显的沉积成因特征。硅质岩地球化学特征一致性较差,其中Fe、Mn、Al等主量元素、Sc/Th值、(La/Ce)_n值和δCe值反映出硅质岩为大陆边缘沉积,(La/Yb)_n值反映硅质岩接近于远洋沉积背景,δEu 值表现为无热液作用影响,V、V/Y、Ti/V值多接近于洋中脊和大洋盆地硅质岩特征,U/Th、Ba/Sr值也属于热水成因硅质岩特征。硅质岩稀土元素配分曲线呈平坦状,无明显的右倾(大陆边缘轻稀土元素富集配分模式)和左倾(开放洋盆重稀土元素富集配分模式)特征。研究区早古生代地质记录相对较少,但是鉴于该地区晚古生代复杂的构造演化特征及其对早古生代古地理格局的继承,并结合上述硅质岩地球化学特征,认为研究区在早古生代为一个多岛洋环境。     

内蒙古阿拉善北部杭乌拉地区早古生代硅质岩地球化学特征及其构造意义

内蒙古阿拉善北部杭乌拉地区位于中亚造山带的中段南缘,处于西伯利亚板块、塔里木板块和华北板块之间,是研究中亚造山带和古亚洲洋演化的重要区域。文中以杭乌拉地区硅质岩地球化学特征为主要研究内容,结合前人研究结果,对阿拉善北部地区早古生代构造背景进行分析。杭乌拉地区下古生界西双鹰山组和班定陶勒盖组硅质岩镜下可见黏土、陆源粉砂和放射虫等,表现为明显的沉积成因特征。硅质岩地球化学特征一致性较差,其中Fe、Mn、Al等主量元素、Sc/Th值、(La/Ce)_n值和δCe值反映出硅质岩为大陆边缘沉积,(La/Yb)_n值反映硅质岩接近于远洋沉积背景,δEu值表现为无热液作用影响,V、V/Y、Ti/V值多接近于洋中脊和大洋盆地硅质岩特征,U/Th、Ba/Sr值也属于热水成因硅质岩特征。硅质岩稀土元素配分曲线呈平坦状,无明显的右倾(大陆边缘轻稀土元素富集配分模式)和左倾(开放洋盆重稀土元素富集配分模式)特征。研究区早古生代地质记录相对较少,但是鉴于该地区晚古生代复杂的构造演化特征及其对早古生代古地理格局的继承,并结合上述硅质岩地球化学特征,认为研究区在早古生代为一个多岛洋环境。     

西藏班公湖-怒江缝合带西段去申拉组泥质硅质岩的发现及其地质意义

首次在班公湖-怒江缝合带西段去申拉组中发现了泥质硅质岩,呈2个层位产出。为探讨泥质硅质岩的沉积环境、成因及与班-怒特提斯洋西段构造演化的关系,进行岩石学和地球化学分析,结果显示,第一层位泥质硅质岩Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)、Ce/Ce~?、(La/Ce)_N、V/(Ni+V)、Ce/La、Ce_(anom)、Eu_(anom)平均值分别为0.60、0.80、1.24、0.72、1.84、-0.08、0.01,第二层位泥质硅质岩相应比值平均值分别为0.65、0.83、1.16、0.77、1.97、-0.07、0.02。结合泥质硅质岩的Fe_2O_3/TiO2-Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)、(La/Ce)N-Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)、Hf/3-Th-Ta关系图解,表明第一、二层位泥质硅质岩形成于活动大陆边缘,沉积时水-岩界面为水体分层不强烈的厌氧环境。U-Th、Zn-Ni-Co、La-Ce、La/Yb-REE关系图解和稀土元素特征指示了第一、二层位泥质硅质岩为热水成因,热水活动与玄武岩岩浆活动有关,第二层位泥质硅质岩沉积时热水活动更强烈。去申拉组泥质硅质岩的岩石学、地球化学特征表明,狮泉河地区班-怒特提斯洋至少在早白垩世仍具有一定规模的洋盆,其闭合时间应晚于约109Ma,进一步限定了洋盆的闭合时间。     

西南天山马达尔地区硅质岩地球化学特征及其沉积环境

西南天山马达尔地区乌帕塔尔坎群硅质岩与玄武岩以逆冲断层接触产出,但其时代缺乏依据。本次研究的硅质岩中含有放射虫,经鉴定时代为D3—C1。11件硅质岩样品的SiO2含量为88.80%～93.28%,Al2O3含量为2.02%～3.72%,其中只有4件样品为纯硅质岩(SiO2的含量为91.0%～99.8%),所有样品的SiO2/Al2O3值(23.84～46.11)远低于纯硅质岩(SiO2/Al2O3=80～1400),表明其含有较高比例的陆源泥质沉积物。Al/(Al+Fe+Mn)=0.57～0.72,Ce/Ce*=0.90～1.21,显示出生物沉积硅质岩的特点。此外,其Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)=0.64～0.77,V含量为10.92×10-6～26.70×10-6,Cu含量为2.15×10-6～34.10×10-6,Ti/V=25.53～44.93,∑REE为30.78×10-6～59.26×10-6,平均值为45.46×10-6,(La/Yb)N=0.88～1.33,平均值为1.09,(La/Ce)N=0.81～1.12,介于洋盆沉积物和大陆边缘沉积物之间,反映其沉积环境为接近陆源的深水-半深水的沉积环境。Ceanom值均大于-0.1,为-0.06～0.08,并且出现Eu的负异常,推测岩石沉积时水体贫氧。结合区域地质特征推测,乌帕塔尔坎群硅质岩形成于南天山洋盆闭合期的小洋盆。     

刚果(金)Kalumbwe-Myunga铜钴矿区硅质岩地球化学特征及其意义

罗安群矿山组是研究区的主要赋矿层位,发育有硅质岩。通过野外观察和岩石主量元素、微量元素以及稀土元素等研究,对硅质岩的地球化学特征、沉积环境及成矿作用进行了分析。结果表明,研究区硅质岩SiO_2平均含量为82.12%。在Fe-Mn-Al、SiO_2/Al_2O_3-Al_2O_3判别图上,显示硅质岩为非纯热水沉积成因,且有陆源碎屑物质混入。样品的Ba/Sr值为2.35～50.47,U/Th值为1.32～24.37,表明硅质岩沉积时海底热水作用强烈。稀土元素分配模式、∑REE、LREE/HREE和(La/Ce)N值表明硅质岩主要形成于大陆边缘,沉积时还受到热水作用影响。由于脆性和裂缝的发育,硅质岩有利于金属矿物富集成矿,金属矿物及其氧化物沿其裂隙分布。     

新疆达坂城西南一带奇尔古斯套组硅质岩地球化学特征及成因讨论

奇尔古斯套组硅质岩SiO2含量较高,Al2O3、TiO2含量变化较大,反映出较多的外来物质的加入;Si/ (Al+Fe+Mn)、Al/ (Al+ Fe+ Mn)、MnO/TiO2、Al2 O3/(Al2 O3+ Fe3 O2)值较高,反映其为生物化学成因,形成于大陆边缘环境;Fe2O3/TiO2对Al2O3/(Al2 O3+ Fe2O3)图解同样说明其形成于大陆边缘环境.REE较高,HREE富集不明显,北美页岩标准化后的稀土配分模式曲线较为平坦,向左倾斜不明显,(La/Ce)shale值较低,δCeshale值较高,无明显Ce负异常,反映奇尔古斯套组硅质岩属生物化学成因硅质岩,形成于大陆边缘环境; (La/Ce)shale对Al2 O3/(Al2 O3+Fe2 O3)图解亦说明其形成于大陆边缘环境.微量元素中Hf含量高,而Be、Li、Nb、Rb、Sr、Ta、Th、U、V、Zr含量低;Ba元素含量低;Co、Ni贫富相当,Co/Ni值较高,U/Th值低,说明奇尔古斯套组硅质岩属于正常的生物化学成因的硅质岩.     

云南镇雄茅口组硅质岩稀土元素地球化学特征及沉积背景浅析

镇雄地区二叠系茅口组灰岩中部发育薄层状硅质岩夹层,本次工作对漆树湾及石场坝路线茅口组中部硅质岩夹层采取样品10件,并将样品磨制成薄片10片。对薄片进行镜下观察发现,硅质岩内普遍发育富液相气液两相流体包裹体。通过对所取10块硅质岩进行稀土元素分析测试,结果表明,稀土元素总量较低,LREE/HREE平均值范围为13.47～34.02;Ce/Ce~*平均值变化范围为0.29～0.51,为负异常;Eu/Eu~*平均值变化范围为1.19～1.31,为弱正异常。对比扬子地台南北缘二叠系层状硅质岩稀土元素特征发现,扬子地台西部镇雄地区层状硅质岩稀土元素地球化学特征与扬子南北缘层状硅质岩整体差异较大。但(La/Yb)_N,(La/Ce)_N等部分地球化学参数与扬子南缘相对接近,体现出二者具有一定的亲缘性。综合分析认为,镇雄地区二叠系茅口组硅质岩形成于受峨眉山玄武岩活动影响的陆表海环境背景,硅质岩以热水沉积成因为主。     

滇西昌宁龙塘寨地区张家田组的发现及地质意义

在滇西镇康地块东缘龙塘寨地区新发现的张家田组为一套斜坡-盆地相碎屑岩-放射虫硅质岩-灰岩-玄武岩建造,可见浊流远端低密度流序列、鲍马序列、深水的静水沉积序列,具典型浊流沉积特征。灰岩中采获大量的杜内阶至祥播阶牙形石分子,特别是维宪阶和杜内阶的深水盆地相远洋型分子Gnathodusbilineatus和Scaliognathodusanchoralis类群的出现,说明早石炭世地史时期该区已形成深海槽盆。硅质岩Al/(A1+Fe+Mn)比值为0.22~0.40,说明张家田组硅质岩为受热水作用影响的生物成因硅质岩;MnO/TiO₂比值为0.13~0.59,Ce异常值在1.0左右,无明显异常,(La/Yb)_N值为0.93~1.93,(La/Ce)_N值为1.01~1.09,表现出大陆边缘型硅质岩的特征。结合区域地质资料,本文认为晚古生代时期,在东侧昌宁-孟连洋演化的同时,在镇康地块与耿马被动大陆边缘之间曾发育有一个裂陷海槽,而张家田组斜坡-盆地相浊流沉积正是这一构造事件的沉积记录。     

西藏多龙矿集区硅质岩岩石地球化学、Si- O同位素特征及其构造意义

多龙矿集区位于班公湖-怒江成矿带西段、羌塘地体南缘。本文通过对多龙矿集区出露的硅质岩进行系统地球化学研究,探讨硅质岩形成的沉积环境及成因。多龙硅质岩SiO_2含量为92.83%～93.97%,属于纯硅质岩;Si/Al值为48.98～49.56,MnO/TiO_2值为0.36～0.64,Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)值为0.77～0.81;硅质岩ΣREE为30.83×10~(-6)～34.59×10~(-6),LREE/HREE值为6.71～6.93,球粒陨石标准化曲线为Eu负异常而Ce弱正异常的右倾型曲线,北美页岩标准化曲线为Eu和Ce均显示出弱正异常的平坦型曲线;微量元素均严重亏损,仅Cu、Pb等亲铜元素亏损幅度较对较弱,V值为7.83×10~(-6)～8.84×10~(-6),V/Y值为1.25～1.48,亦表明硅质岩形成的环境海底热液活动不强烈,沉积环境为大陆边缘环境。多龙硅质岩δ~(30) Si_(NBS-28)值为1.0‰～1.1‰,δ~(18) O_(V-SMOW)‰为20.3‰～20.8‰,表明多龙硅质岩为浅海环境中沉积形成的原生的生物成因硅质岩。综合分析认为,多龙硅质岩形成于中晚侏罗世-早白垩世早期,为形成于对稳定的洋盆闭合的大陆边缘沉积环境的生物成因硅质岩,暗示南羌塘地体南缘于中晚侏罗世-早白垩世早期处于陆缘弧环境,班公湖-怒江洋仍在北向俯冲消减,洋盆尚未完全闭合。     

南秦岭大堡组奥陶纪洋岛玄武岩的识别及其构造意义：来自地球化学和年代学证据

秦岭造山带以商-丹构造带为界分为北秦岭和南秦岭构造带.大堡组位于南秦岭构造带内,由灰色-深灰色的泥岩、粉砂岩和炭硅板岩,以及夹含炭硅质岩、灰岩和基性火山岩块体组成.在大堡组中出露的能干上和蚂蝗峡基性岩块夹于黑色的泥岩之中,岩石地球化学分析结果表明,SiO_2含量为41.53%～53.59%,富TiO_2为2.14%～3.58%,REE的总量为∑REE=282.3×10~(-6),轻稀土元素较重稀土元素富集[(La/Yb)_N=8.34],略显Eu正异常(Eu~*=1.13～1.25),具有较高的Ti/Y(300～622)和Zr/Y(3.8～7.4)比值.大离子亲石元素Rb、Ba和K相对富集,无明显的Nb和Ta异常,其Nb和Ta值为N-MORB标准值的10～20倍,为典型洋岛玄武岩(OIB)地球化学特征.锆石SHRIMP Ⅱ U-Pb测年获得能干上和蚂蝗峡基性岩块体分别形成于446Ma和455Ma.这些资料进一步表明,奥陶纪时期南秦岭存在着古洋盆.     

广东东莞地区中侏罗统塘厦组凝灰质沉积物的元素地球化学特征及构造背景

东莞地区中侏罗统塘厦组为富含凝灰质的湖泊沉积。对样品进行全岩分析和ICP-MS微量元素分析,并计算Sr/Ba、B/Ga和Ca/Mg比值,其比值变化与古盐度变化成正相关,特征显示塘厦组为咸水湖泊沉积,由下至上古盐度逐渐降低,水体深度也逐渐变浅。对样品进行ICP-MS稀土元素分析,计算各样品δCe值和(La/Yb)_N比值,δCe值介于0.83 ~ 1.31之间,(La/Yb)_N值均明显大于1或小于1,其特征反映湖泊沉积物沉积速率较低,只在塘厦组底部和上部出现相对高的沉积。元素P和Sr/Cu值反映其富集与迁移,受到气候的控制。元素P平均值在0.205×10^-2; Sr/Cu平均值大于4.0×10^-6,在中晚期出现最低值1.42×10^-6,这是塘厦组以干热气候为主,中晚期出现了短暂温湿气候所造成的。塘厦组为干热气候下缓慢沉积的咸水湖泊沉积。Zr-Th、La-Th-Sc判别图解、稀土元素特征及区域构造分析,显示中侏罗世东莞地区构造背景为活动大陆边缘的弧后盆地。受伸展作用影响,本区发育弧后裂谷型湖盆。泥岩La/Yb-∑REE源岩判别图解显示,源岩为玄武岩、花岗岩和沉积岩。     

桂西南晚古生代深水相地层序列及沉积演化

右江盆地晚古生代沉积由浅水陆棚、地台边缘—斜坡、孤立碳酸盐岩台地和深水盆地4种主要的沉积类型组成,自北向南呈现由浅到深的规律性分布。深水区地层以含锰粘土岩、硅质岩、滑塌角砾灰岩和普遍发育玄武岩为重要特征,与盆地边缘差别显著。以斜坡相区生物地层控制良好的层序地层和重要事件为桥梁,建立了深水区地层序列、主要的海平面变化旋回及其与不同相区的年代地层对比关系。深水区岩浆活动可识别D1晚期—D2早期、D3晚期—C1早期、C2中期—P1早期以及P3—T1早期4个幕式活跃期;以洋岛型玄武岩(OIB)为主,滇—桂—越边境地区具洋岛—洋脊型(MORB)过渡特征。枕状玄武岩主要集中在C1早期、C2中期—P1早期和T1早期三个时段,其中C2—P1玄武岩厚度最大、分布最广。研究表明右江盆地是晚古生代发育于扬子与印支地块间的小洋盆,属东特提斯多岛洋的一部分。其沉积演化经历了浅水陆表海盆地(D1)、深水裂谷盆地(D2—D3)、扩张洋盆(C1—P2)、收缩洋盆(P3—T2早期)、残余盆地(T2晚期—T3早期)五个阶段。盆地西南缘可能属印支地块的北部边缘,而盆地北部属扬子地块的西南缘。     

甘肃南祁连党河南山中奥陶世火山岩的地球化学特征

甘肃南祁连褶皱带党河南山地区中奥陶世火山岩的岩石学和微量元素、稀土元素的地球化学等研究证明,本区火山岩由基性火山岩和中性火山岩组成。其中,基性火山岩分属碱性玄武岩系列和拉斑玄武岩系列;而中性火山岩为一套钙碱性安山岩,二者均具有低钾、高钠的特点。这些火山岩的稀上元素配分曲线均属于轻稀土富集型,(w(La)／W(Yb))_N=2.73～7777,(w(La)／w(Sm))_N=1.43～3.21,(w(Gd)／w(Yb))_N=1.01～1.92．明显地表现为轻稀土元素配分曲线陡倾,而重稀土元素配分曲线相对平坦的特征。微量元素配分曲线图表现为大离子亲石元素的富集和Nb、Ta、Zr、Hf及Ti不同程度的亏损。这些岩石学和地球化学的特征证明本区火山岩形成于岛弧环境。     

西准噶尔石炭纪洋中脊俯冲岩浆活动:以玛里雅蛇绿岩为例

玛里雅蛇绿岩位于新疆准噶尔西缘达拉布特断裂东侧的弧前增生楔内,形成于石炭纪,出露岩石类型齐全,其中硅质岩与火山岩相间出露,多表现为非构造接触。地球化学特征表明,它们大致可以分为四个系列:(1)A系列为岛弧英安岩,Th强烈富集,可能有洋壳沉积物参与,高场强元素Nb亏损,与洋壳的俯冲有关;(2)M系列与典型洋中脊玄武岩的稀土元素配分模式一致,不过Ba强烈富集,可能受到俯冲流体的影响;(3)E系列位于地幔序列N-MORB和E-MORB之间,表明它可能是地幔岩浆的混合产物,未受到地幔岩浆源区之外物质的影响;(4)O系列与典型的洋岛玄武岩基本一致,只是Ta、La和Th含量略偏低,但都处于地幔序列范围内,可能与其他岩浆源有轻微的混合。这种岩浆特征与智利洋中脊俯冲环境下所产生的岩浆特征一致;由于西准噶尔晚古生代仍然发生俯冲消减,因此推测玛里雅蛇绿岩可能形成于洋中脊俯冲环境。     

西藏东巧地区玄武岩地球化学特征及构造环境分析

东巧蛇绿岩出露于班公湖-怒江缝合带中段,是蛇绿岩组合单元出露较完整的地区。微量(稀土)元素分析结果表明,蛇绿岩中的玄武岩具有轻稀土元素(LREE)显著富集的右倾稀土元素配分模式。(La/Yb)N=7.05~12.02,Th、Nb、Ta、Zr和Hf略具有正异常的微量元素组成特征,属于典型的洋岛玄武岩(OIB),与洋中脊玄武岩(MORB)和板块汇聚环境下的岛弧玄武岩(IAB)存在明显差异。通过对其构造环境的判别,并结合蛇绿岩与相邻地质体的关系分析,认为东巧蛇绿岩中的玄武岩形成于大洋板内岩石圈上隆减压的洋岛环境,代表班公湖-怒江洋盆形成和发展阶段洋岛环境的大洋岩石圈残片。     

西藏则学地区古特提斯残留洋盆沉积充填及源区构造背景

古特提斯残留洋盆沉积学和构造背景研究对于揭示青藏高原形成演化及其成矿规律具有重要意义.综合野外实测剖面、典型露头、岩石薄片、生物地层学和沉积地球化学等资料,开展了西藏则学地区晚古生代古特提斯残留洋盆的深水盆地地层学、沉积学、沉积演化和物源区构造背景研究.研究结果表明,研究区发育的晚古生代地层以含砾粉砂岩和泥岩、细砂岩为主,砂体以席状和透镜状为主,沉积构造丰富,晚古生代饱粉组合特征明显.残留洋盆经历了陆坡-深水盆地-陆架三角洲-滨浅海盆地-滨岸三角洲-海湾盆地的沉积充填演化历程.主量元素组成和比值具有较低的Fe₂O₃+MgO（5.1%~10.0%）、TiO₂（0.44%~0.84%）、Al₂O₃/SiO₂（0.12~0.26）,以及较高的K₂O/Na₂O.微量和稀土元素组成和比值具有较高的∑REE、LREE明显富集、较高的La/Yb、（Gd/Yb）_N、（La/Yb）_N比值、弱的Eu负异常特征.碎屑岩主量、微量和稀土元素组成均指示物源区具有活动大陆边缘和大陆岛弧性质,研究区晚古生代处于伸展背景下的陆缘裂陷环境,构造-岩浆活动和隆升作用较为强烈,且具有较为稳定的继承性演化特征.盆地沉积充填和演化记录了海平面逐渐下降、古特提斯残留洋盆逐渐封闭的过程.      

内蒙古锡林浩特岩群岩相学、地球化学特征及构造环境分析

锡林浩特岩群是内蒙古中东部锡林郭勒微地块内原锡林郭勒杂岩的重要组成部分,由一套片麻岩夹层状斜长角闪岩、磁铁石英岩和变粒岩等变质岩组成,形成于中元古代［1］。岩群中片麻岩样品显示轻稀土元素富集的中等分异特征((La/Yb)N=4.71~7.97),斜长角闪岩具有平坦型((La/Yb)N=0.74~0.95)和轻稀土元素微弱富集型((La/Yb)N=1.06~3.63)两种稀土元素配分模式。在微量元素N MORB标准化图解中,斜长角闪岩显示出洋中脊玄武岩和岛弧玄武岩的过渡类型特征。同时结合岩相学和岩石地球化学图解分析,推断片麻岩原岩为富含泥质的亚杂砂岩,而斜长角闪岩原岩为一套具有拉斑质到钙碱性过渡型特征的玄武岩;变质沉积岩形成于活动大陆边缘大陆岛弧环境;变质基性火山岩形成于岛弧弧后盆地。二者指示锡林浩特岩群形成于活动大陆边缘体系。