从岩石化学特点看板溪群的沉积大地构造背景

将板溪群和冷家溪群杂砂岩全岩岩石化学分析结果在SiO_2-K_2O/Na_2O图解、SiO_2/Al_2O_3-K_2O/(Na_2O+CaO)图解、Na_2O-K_2O图解以及(K_2O+Na_2O)—Al_2O_3图解上投点,发现多数板溪群杂砂岩样品点落在被动大陆边缘区,而冷家溪群杂砂岩样品点则多落入活动大陆边缘区。因此认为,板溪群沉积于被动大陆边缘,而冷家溪群沉积于活动大陆边缘,它们形成于不同的地质演化阶段。     

K_2O/(Na_2O+CaO)--SiO_2/Al_2O_3:一个用于推断复理石形成时板块构造背景的判别图

沉积岩中的主要氧化物:SiO_2,Al_2O_3,K_2O,Na_2O,CaO的丰度及其SiO_2/Al_2O_3,K_2O/(Na_2O+CaO)值的变化与物源区类型和板块构造背景密切相关。因此,利用砂岩的化学成分可以判断其形成时的板块构造背景。笔者重点研究了造山带中重要且分布广泛的复理石中杂砂岩的化学成分及其与板块构造背景之间的关系,绘制了用于推断复理石形成时的板块构造背景的SiO_2/Al_2O_3——K_2O/(Na_2O+CaO)双变量判别图。经对15组不同时代复理石的180个化学成分进行投影分析,能有效地分开不同板块构造背景下的复理石。     

福建西部早古生代杂砂岩特征及其源区和构造背景

福建西部早古生代杂砂岩属富石英杂砂岩类。稳定碎屑石英的高含量和不稳定碎屑长石、岩屑的强烈贫化,表现了沉积物具再旋回特点。很高的SiO_2含量及CaO、Na_2O的贫化,并以低的Fe_2O_3+MgO、Al_2O_3/SiO_2、TiO_2和高的变化极大的K_2O/Na_2O、Al_2O_3/(CaO+Na_2O)与被动大陆边缘沉积的杂砂岩相类似。稀土元素模式及其参数特征相似于现代的和古代的被动大陆边缘环境沉积的杂砂岩。分析表明,本套杂砂岩的源岩是以沉积岩、浅变质岩为主和中—酸性火成岩混合组成,所处的大地构造背景为构造上不活动的被动大陆边缘或弧后盆地环境。     

遥感技术在南盘江地区油气烃类检测中的应用

应用陆地卫星 TM 资料对南盘江地区进行了烃类微渗漏蚀变信息检测研究。岩石土壤地球化学特征分析表明,该区不同程度地存在着“褪红”、“粘土矿化”、“碳酸盐矿化”等烃类蚀变异常现象。选择 FeO/Fe_2O_3作为褪红的成分因子;(K_2O+Na_2O+Al_2O_3)、(K_2O+Na_2O)/Al_2O_3、(K_2O+Na_2O+Al_2O_3)/S∶O_2和 K_2O/Na_2O 等作为粘土矿化的成分因子;CaO+MgO 和 CaO/MgO 作为碳酸盐矿化的成分因子。利用 TM1/TM3、TM1/TM4识别褪红蚀变信息,TM5/TM7、TM5/TM4用干识别粘土矿化和碳酸盐矿化蚀变信息。建立了地球化学—光谱—遥感图像三位一体的遥感找油气模式,根据油气遥感色调异常对南盘江地区进行了评价和分类。     

新疆西准噶尔谢米斯台一带志留纪流纹岩地球化学特征及构造意义

谢米斯台一带志留纪火山岩主要为一套中酸性火山岩及其火山碎屑岩建造,流纹岩大面积出露,具有高Si(SiO_270.53%)、低镁(MgO=0.12%~0.58%)、富K贫Na(Na_2O=1.71%~4.45%,K_2O=4.21%~5.72%,Na_2O/K_2O=0.38~0.91)、富Al贫Ca(Al_2O_3=11.04%~15.2%,CaO=0.3%~1.94%)等特征,大离子亲石元素(LILE)相对富集,高场强元素(HFSE)相对亏损,Eu具有弱—中等的负异常,且Nb/La、Ti/Y比值较低,Hf/Ta、La/Ta、La/Yb、Ta/Yb等比值均较高,显示具典型岛弧火山岩地球化学特征。结合区域构造演化特征,推测在谢米斯台一带,准噶尔洋在志留纪开始进入强烈的俯冲消减作用,在壳幔结合部位可能俯冲板片与富集地幔局部熔融引起下地壳物质大规模的部分熔融或重熔,经历了一定程度的分离结晶和大量地壳物质的混染形成的酸性岩浆喷发形成流纹岩,是陆壳垂向增生的一个主要阶段。早古生代晚期,谢米斯台地区处于萨吾尔复合岛弧的南部边缘岛弧环境。     

新疆东准噶尔北塔山一带泥盆纪火山岩地球化学特征及构造意义

以东准噶尔北塔山一带泥盆纪火山岩为研究对象,通过岩石地球化学分析,获得安山岩及玄武岩样品SiO_2含量47.26%~68.03%,Al_2O_3含量14.61%~20.08%。Na_2O含量1.01%~4.39%,K_2O含量0.26%~3.02%,Na_2O/K_2O为0.55~10.50。酸性火山岩SiO_2含量67.55%~70.46%,Al_2O_3含量13.7%~14.92%。Na_2O含量2.93%~3.53%,K_2O含量3.06%~3.34%,Na_2O/K_2O为0.96~1.06。所有样品里特曼指数0.32~4.08。稀土元素总量44.91×10~(-6)~247.98×10~(-6),轻稀土略富集((La/Yb)N=1.83~5.76),δEu=0.74~1.13。大离子亲石元素(Sr,K,Rb,Ba)富集,Ta,Nb亏损强烈,绝大部分样品Nb含量小于11×10~(-6),K*(2KN/(TaN+LaN)、Sr*(2SrN/(CeN+NdN))多大于1,显示消减带火山岩特征。结合区域构造演化,认为北塔山一带泥盆纪火山岩形成于卡拉麦里小洋盆的洋壳向北俯冲过程中的岛弧环境。     

岩浆碳酸岩与沉积碳酸盐岩造岩元素的鉴别特征

笔者收集了不同国家和地区众多的沉积碳酸盐岩和岩浆碳酸岩的硅酸盐全分析资料,统计结果表明:岩浆碳酸岩的Si、Al、K、Na和Ti的一般含量与沉积碳酸岩无明显不同.而P_2O_5的含量和上述元素的比值,两者却显然不同。若将上述比值两两组合,并用直角坐标图表示,发现二者分布在完全不同的区域。由此可见,P_2O_6含量:SiO_2/(K_2O+Na_2O),SiO_2/Na_2O,Al_2O_3/(Na_2O+K_2O),Al_2O_3/Na_2O比值和稳定同位素一样,可以作为鉴别岩浆碳酸岩和沉积碳酸盐岩的标志之     

滇西户撒盆地芒棒组砂岩地球化学特征及物源区和构造背景分析

滇西户撒盆地芒棒组砂岩地球化学分析结果表明:砂岩主要为长石砂岩和杂砂岩,少量为页岩;矿物成分主要为石英、钾长石、斜长石和伊利石等;REE配分模式曲线一致,LREE/HREE=9.75～15.91,平均13.24,(La/Yb)_N=13.06～26.41,平均19.21,轻稀土元素相对重稀土元素明显富集,稀土元素分馏明显。SiO_2/Al_2O_3=2.06～6.01,平均4.60,ICV=0.54～1.09,平均0.86,结合沉积特征表明样品为被动构造环境下沉积物的再循环而成,而非强烈风化作用过程中形成的第一次旋回沉积物。Th/U=5.44～12.10,平均8.48,CIA矫正均值为69,反映了温暖、湿润条件下的中等化学风化作用。A-CN-K判别图说明交代作用降低了CIA值、且样品源岩钾长石比斜长石含量高。Th/Sc=4.43～25.35,平均8.18,Rb-K_2O图解、Co/Th-La/Sc图解和La/Yb-∑REE图解表明样品物源为花岗岩。TiO_2-(Fe_2O_3T+MgO)、Al_2O_3/(Cao+Na_2O)-(Fe_2O_3T+MgO)、La-Th-Sc以及(K_2O/Na_2O)-SiO_2构造判别图解表明:源岩形成于被动大陆边缘环境,与中特提斯洋在晚侏罗世—早白垩世已经打开且长期稳定相对应。户撒盆地为沿早期户撒走滑-挤压断裂拉张沉积形成,接受周缘晚侏罗世—早白垩世花岗岩沉积。     

用计算机选取地球化学找矿参数

前人总结的地球化学找矿参数,大多数是作者个人对该矿种地球化学特征的经验性总结,局限性较大。为了探索更有助于找矿的地球化学参数,我们以钾镁煌斑岩型金刚石矿床为例,用计算机对国内外已知含金刚石程度的17个岩体的30件样品中SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、FeO、MgO、CaO、NaO、K_2O、CO_2、MnO、P_2O_5、TiO_2共12个分析项目进行了任一组合方式的计算,然后对每一组合参数进行错判率检验,最终选出错判率小于6—10％的钾镁煌斑岩型金刚石矿床地球化学找矿参数为:MgO/MnO、CaO/TiO_2、SiO_2/(Na_2O+K_2O+CO_2)、K_2O/(CO_2+MnO),MgO/(MgO+CaO+K_2O+NO_2O)等22个     

中国金伯利岩地球化学

本文利用了100多个金伯利岩的主要元素及微量元素分析结果,用Si/Mg、C.l——(SiO_2+Al_2O_3+Na_2O)/(MgO+2K_2O)、Mg/(Mg+Fe)比值及SiO_2、Al_2O_3及Na_2O含量研究了金伯利岩的混染程度。结果表明,绝大部分金伯利岩受到了混染作用的影响,它们的成分实际上不能代表形成这些岩石的岩浆的成分。金伯利岩的Al_2O_3和Na_2O的含量比其他碱性超基性及基性岩石的Al_2O_3和Na_2O含量低得多。含金刚石的金伯利岩比不含金刚石的金伯利岩的MgO、(Cr_2O_3+NiO)高,而TiO_2+Al_2O_3+Na_2O+K_2O+P_2O_5低。 我国金伯利岩中Cr-Al,Ni-Co,Ni-Cr,Ni-V,Sc-Ti,Zn-Ti,Ba-Sr,Zr-Hf,Nb-Ta,U-Th,K-Rb呈正相关关系。     

鄂西北含金建造地球化学及其形成条件分析

1.含金建造的地质地球化学特征:本区主要出露中元古界武当群、晚元古界跃岭河群及古生代地层。跃蛉河群底部的底砾岩以及与武当群的角度不整合接触,其同位素年龄为7.81～10亿年,为晋宁运动产物。郧县上津下泥盆统与中志留统竹溪群呈不整合接触,其同位素年龄为4～6亿年,属加里东运动。结合构造演化及地球物理资料,本区含金建造的时空分布可划分为中元古(?)造层和晚元古-早古生代构造层;三个含金建造带:银洞沟—鲍峡含银、金建造带、凉水河—高庙—白崖沟含金建造带和泉溪关垭子含金建造带。区内武当群双台组含金建造为硅化、黄铁矿化等蚀变的绢云石英纳长片岩夹大理岩、火山岩、凝灰岩及碎屑岩。经分析,其原岩为流纹质等酸性火山岩类。化学成分:底部CaO、MgO相对较高,Na_2O>K_2O,明显富钠贫钾;中部SiO_2、Al_2O_3及Na_2O较低,顶部K_2O含量高,含金建造由钙碱性向碱性系列过渡,A·R=3.9;跃岭河群含金建造为变基性火山岩,富N_2O、低TiO_2、Al_2O_3为特征的细碧角斑岩系及粘土岩、含炭硅质岩、灰岩等。下志留统     

青海省治多县宗可曲地区火山岩特征

青海省治多县宗可曲地区火山岩岩性以安山岩、英安岩、流纹岩、玄武岩及火山熔岩等为主。其SiO_2含量为33.48%~74.39%,Al_2O_3含量为12.51%~20.10%,Na_2O+K_2O含量为2.21%~7.77%,由于受后期岩浆活动,该套火山岩具有硅化蚀变等特征,导致SiO_2含量增加,Al_2O_3、Na_2O+K_2O含量减少。岩石属于造山带钙碱性系列,中基性火山岩属于拉斑玄武岩系,钾含量中偏高。稀土元素总量(∑REE)为63.4%~332.9%,轻稀土元素总量(∑LREE)大于重稀土元素总量(∑HREE),轻重稀土元素分馏明显,中基性火山岩Eu异常不明显,酸性火山岩Eu负异常明显。富集Th、K、La、Zr等微量元素,亏损Nb、Sr、P、Ti元素。主量、稀土、微量元素相关判别图解均指示其为典型的钙碱性系列岩石组合,属于与板块俯冲作用有关的岩浆岛弧带的产物,从而为多彩蛇绿构造混杂岩带的俯冲极性和构造环境的进一步确定提供了新的佐证。本次在安山岩中获取锆石U-Pb年龄为(226.6±4.9)Ma,时代为三叠世晚期。     

皖南伏川蛇绿岩形成环境的地球化学标志

皖南伏川蛇绿岩套,沿祁门—歙县—三阳坑断裂带分布,具构造侵位特征。在AFM图解上,具有拉斑玄武岩的演化趋势,但在玄武岩分类图解和Na_2O/K_2O—(Na_2O K_2O)相关图上,则具有岛弧火山岩的特征。在微量元素含量和稀土元素配分型式上和在Ti—Cr,Ti—Zr判别图上,也接近岛弧火山岩而与洋脊玄武岩差别较大。又,根据其形成的地质环境为一古岛弧,上覆地层为优地槽复理石建造,故认为伏川蛇绿岩形成的大地构造环境可能为一古岛弧。通过REE的模拟计算,伏川蛇绿岩可能是上地幔5％熔融的产物。由于变质橄榄岩中富集轻稀土元素,可以认为伏川上地幔是一种富集地幔。     

鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿常量元素地球化学特征及地质意义

鄂尔多斯盆地东北部是我国砂岩型铀矿的重要矿集区,区内铀矿床的含矿主岩为中侏罗统直罗组砂岩。本文以该区含铀砂岩为对象,研究了紫红色砂岩、绿色砂岩、矿化砂岩、铀矿石及灰色砂岩中常量元素含量变化特征,分析了铀成矿过程中常量元素迁移规律,并讨论了成岩成矿背景。研究表明:在铀成矿过程中,SiO_2、Al_2O_3表现为带出组分,CaO、MgO、K_2O、Na_2O及TFe_2O_3表现为带入组分,说明水-岩作用过程中常量元素具有明显的活动性。根据元素迁入迁出强度,将常量元素划分为活动组分(SiO_2、Fe_2O_3、FeO、CaO)、次活动组分(Al_2O_3、MgO、K_2O、Na_2O)及惰性组分(TiO_2、MnO、P_2O_5)三类。含铀砂岩构造环境主要为活动大陆边缘和大陆岛弧,鄂尔多斯盆地北侧阴山褶皱带中的花岗闪长岩可能是其主要的物质来源。不同类型砂岩样品的Fe~(2+)/Fe~(3+)值与铀元素含量具有一定的正相关性,铀矿化严格受灰绿色-灰色砂岩控制,主要发生在氧化-还原过渡环境偏还原一侧,部分灰绿色含矿砂岩具有弱氧化环境的特征,说明该区成矿环境的特殊性,灰绿色砂岩可作为区内重要的找矿标志。     

青海省巴龙贡噶尔组的重新划分及地质意义

南祁连阳康地区分布着一套变形较强的区域低温动力变质岩系,前人将其划归为巴龙贡噶尔组。通过对该套地层进行岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,发现其与巴龙贡噶尔组的原始含义不同,对该地层中不同的岩石组合重新进行了划定,其主要由两部分组成:其中的变质砂岩、变质粉砂岩和板岩等变质变形较弱,与巴龙贡噶尔组的原始含义相吻合,时代为志留纪;而其中的片岩类岩石,变质变形较强,恢复原岩为火山岩和火山碎屑岩,SiO_2含量为57.1%～68.74%,Al_2O_313.04～14.98%,Al_2O_3(K_2O+Na_2O+CaO)(分子数)1,里特曼指数(σ)在1.4～4.42之间,大多在2±,主要为钙碱性系列。稀土总量∑REE=186.17×10~(-6)～203.79×10~(-6),稀土元素球粒陨石标准化模式曲线为向右倾斜的轻稀土富集型,铕略亏损,具负异常,亲石元素Ba和Sr富集,而Rb强烈亏损,Ba相对Rb和Th、Ti相对于Sm和Y呈明显负异常,反映出具有典型中基性-中酸性火山岩微量元素特征。在火山岩中获取锆石U-Pb测年结果表明其岩浆形成的时代为新元古代(819±2 Ma)(阳康片岩),为一套基性火山岩及火山碎屑岩建造,具有大陆裂谷盆地的特点,该片岩的发现填补了该区域未有新元古代历史记录的空白,反映了该地区与全球元古代Rodinia超大陆聚合事件的一致性。     

滇东南猛洞岩群构造环境：变质碎屑岩地球化学约束

猛洞岩群位于滇东南文山-麻栗坡断裂与红河断裂带之间的老君山-Song Chay变质核杂岩核部,由一套经历过多期变质-变形的杂岩体组成。变质碎屑岩地球化学特征显示,主、微量元素平均组成与大陆上地壳相似,且SiO_2/Al_2O_3、K_2O/Na_2O比值显示该套变质沉积岩具有相似的成熟度,但片岩类样品可能遭受过强烈的风化作用;稀土元素特征与变质岩原岩恢复图解显示,片岩类原岩为黏土岩及泥质岩,片麻岩类原岩为砂岩、杂砂岩。化学蚀变指数(CIA)、成分变异指数(ICV)、斜长石蚀变指数(PIA)反映了片岩类原岩形成后经历过较强的风化作用,但副片麻岩类原岩经历的风化作用较弱,反映了副片麻岩类主要来源于不成熟的物源区,显示出活动构造环境沉积物的特征。Rb/Sr和Th/U比值判别结果表明该套碎屑岩经历了较复杂的沉积演化过程;La/Th-Hf图解和砂岩-泥岩套的物源区判别图解表明变质碎屑岩样品以石英岩沉积物源区为主,混合少量中性火成岩物源区;ThSc-Zr/10和La-Th-Sc图解表明猛洞岩群可能沉积于大陆岛弧环境。综上所述,猛洞岩群变质碎屑岩原岩为一套泥质岩-砂岩(杂砂岩),这套碎屑岩经历了较强风化作用及复杂的沉积演化过程,主要沉积于与大陆岛弧环境相关的盆地,推测猛洞岩群的物质来源与昆阳群有关,可能与扬子地块具有较强的亲缘关系。     

银额盆地及邻区二叠系硅质岩岩石学、地球化学特征及沉积环境

通过对研究区二叠系硅质岩岩石学特征、主量及稀土元素地球化学研究,探讨硅质岩的地球化学特征及其沉积环境。结果表明,杭乌拉下二叠统埋汗哈达组硅质岩Al/(Al+Fe+Mn)值介于0.68~0.78之间,平均值为0.73,δCe值为0.89~0.94,平均值为0.90,二断井中二叠统菊石滩组Al/(Al+Fe+Mn)值介于0.50~0.67之间,平均值为0.60,δCe值介于0.85~0.90之间,平均值为0.88,在Al-Fe-Mn三角图上,样品点落入生物成因硅质岩区,指示研究区硅质岩为海水生物沉积成因。杭乌拉下二叠统埋汗哈达组硅质岩Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)值为0.78~0.86,平均值为0.83,Mn O/Ti O2值为0.04~0.40,平均值为0.16,(La/Ce)N值为1.02~1.15,平均值为1.10,Ceanom值为-0.041~-0.001,平均值为-0.029,二断井中二叠统菊石滩组硅质岩Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)值为0.82~0.91,平均值为0.87,Mn O/Ti O2值为0.05~0.47,平均值为0.24,(La/Ce)N值为1.00~1.12,平均值为1.06,Ceanom值为-0.058~-0.033,平均值为-0.045。这些地球化学指标指示了研究区硅质岩沉积于大陆边缘缺氧的水体环境中。     

龙江盆地龙江组火山岩的地球化学特征及锆石U-Pb年龄

在龙江盆地地区,龙江组由中—中酸性火山岩、火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩组成。岩石地球化学显示为钙碱性岛弧火山岩系列,火山熔岩主体具有高SiO_2、Na_2O、Al_2O_3、Sr,低MgO、Y、Yb,和高场强元素Ta、Nb明显亏损等特征,与典型埃达克岩地球化学特征吻合,Sr和Sr/Y值显示为俯冲型埃达克岩。地球化学相关图解等表明岩浆在早期演化过程阶段可能发生了陆壳混染,经历了斜长石、辉石、铁钛氧化物和磷灰石的分离结晶作用。锆石LAICP-MSU-Pb谐和年龄为(125.9±1.5)Ma,与在该组中发现的化石资料完全一致,代表了火山岩的形成年龄。从东北地区火山岩的定年结果及其空间展布来看,龙江组火山岩的形成既与环太平洋构造体系有关,又与蒙古—鄂霍茨克构造带相联系。     

黔西南晚二叠世龙潭组物源分析及区域沉积古地理重建

黔西南上二叠统龙潭组为一套以海陆交互相细屑岩为主的沉积地层,与下伏茅口组平行不整合接触。龙潭组砂岩碎屑组分以板片状—微晶状的玄武—安山质火山岩岩屑为主,并含少量霏细晶—隐晶质的酸性火山岩岩屑。泥质岩全岩主量元素以低SiO_2(28.3%~51.9%)、高TiO_2(1.0%~4.1%)和低Al_2O_3/TiO_2比值(3.9~6.9)为特征,与峨眉山高Ti玄武岩的Al_2O_3/TiO_2比值(集中在2.5~5.0之间)较为接近。龙潭组的碎屑锆石显示峰期年龄为~260Ma,与峨眉山大火成岩省的火山喷发期(258~263Ma)相吻合。锆石微量元素指示其与板内/非造山环境的岩浆活动有关,结合同时期北部陆相和南部深水盆地相的沉积物源研究,该结果表明龙潭组碎屑岩的源岩为峨眉山玄武质和长英质火山岩。基于此,本文对晚二叠世滇黔桂地区峨眉山源区—河流—滨岸—右江深水盆地的沉积古地理格局进行重建。     

西天山阿吾拉勒一带大哈拉军山组火山岩构造环境分析

新疆阿吾拉勒山一带下石炭统大哈拉军山组主要由火山熔岩和火山碎屑岩组成,为钙碱性系列的火山岩建造。岩石化学及地球化学的各种参数和图解表明,其形成于陆缘岛弧环境。大哈拉军山组火山岩记录了阿吾拉勒地区早石炭世沟—弧—盆组成的体系和板块俯冲碰撞的重要信息。