黑色岩系中铂族元素地质地球化学特征

含ＰＧＥ黑色岩系可根据黑色岩系中有无火成岩，将其分为：（１）与火山作用或岩浆活动无关的黑色岩系；（２）与火山作用或岩浆活动有关的黑色岩系不同地质背景下，富金属黑色岩系的特征及其ＰＧＥ的分布特征既有相似之处，又各具特点，反映出两者ＰＧＥ的地球化学演化过程有所差别。有关ＰＧＥ比值不仅可以反映出元素的地球化学行为，亦可区分或指示不同环境下ＰＧＥ地球化学演化的规律性。     

湘黔下寒武统黑色岩系“多元素富集层”地质特征及成因探讨

笔者在分析前人成果的基础上,通过综合湘西及黔东地区下寒武统黑色岩系底部“多元素富集层”的地质特征,进行了区内沉积成矿带的初步划分,并对“多元素富集层”的成因作初步的探讨。主要取得以下认识：（1）把湘黔下寒武统黑色岩系中的“多元素富集层”广义化,在研究区内划分为钼镍硫化物层和含钒碳质页岩层两种类型;（2）在研究区内多元素富集分带特征具有中部及南部钒富集、北部钼镍富集、东部金银富集和南部重晶石矿富集的明显特征;（3）初步把区内分为钼镍-钒矿成矿带和钒-银-重晶石矿成矿带2个成矿带;（4）其成因与深大断裂及基性超基性岩浆活动关系密切;（5）其海底热水（喷流）沉积成因在不同的区域表现为不同的形式。     

城口地区早寒武世黑色岩系铂族元素地球化学特征与来源

北大巴山城口地区广泛发育富集V、Ag、Se等多种元素的下寒武统黑色岩系,但是否存在铂族元素矿化以及来源一直存在争议。本文利用ICP-MS方法测定了城口地区孙家坝剖面下寒武统鲁家坪组(对应牛蹄塘组)黑色岩系多金属富集层的铂族元素(PGE)、Au和Ag含量,在判断铂族元素异常的基础上,利用铂族元素地球化学特征探讨其来源。结果表明,该剖面黑色岩系样品具有较高的PGE含量(32.2~142.5 ng/g),平均88.9 ng/g,与上地壳平均值对比具有明显的PGE富集特征;同时金、银也具有较高的含量,平均值分别为40.2 ng/g和31.7μg/g。铂族元素配分模式表现为相对富集Pd、Pt、Os、Ru,亏损Ir、Rh,依据Ir含量以及与球粒陨石的对比分析,认为鲁家坪组黑色岩系PGE不具备地外物质来源。铂族元素球粒陨石标准化配分模式、PGE含量顺序及铂族元素相关图解显示其来源可能与海底热水作用关系密切。有机碳和PGE含量之间没有明显相关性,表明有机质可能是通过改变氧化还原条件导致PGE进一步富集。城口地区埃迪卡拉纪-寒武纪过渡阶段海底热水作用和PGE异常的识别不仅对于理解黑色岩系型矿床的成因,而且对全球重大事件如寒武纪生命大爆发的认识都具有重要意义。     

贵州黑色岩系金-铂族元素地球化学特征及成因分析

为探讨贵州下寒武统黑色岩系中铂族元素物质来源及钼-镍、钒多金属形成的沉积环境与成矿作用,在钼-镍、钒多金属层及其顶底页岩、底部硅质岩中采集样品测试分析。通过对样品中金、铂族元素含量(质量分数)及其地球化学特征值研究,结果表明：黑色岩系中金及铂族元素含量显示协同变化特征;Pd富集,Ru、Ir亏损明显,Pt、Rh、Os基本持平或略有变化;样品的原始地幔标准值标准化模式配分曲线从Os、Ru、Rh、Ir、Pt到Pd大致呈“W”型,配分曲线略呈左倾,总体上呈现w(Pd)>w(Pt)>w(Os)>w(Rh)>w(Ru)>w(Ir)的变化关系;黑色岩系铂族元素来源与正常海水及海底热水喷流作用关系密切,地外来源可能性极小;黑色岩系钼-镍、钒多金属层中铂族元素的富集存在单独成矿作用或成矿作用的叠加,而且在钒多金属层内局部存在分层或条带分异。     

湘黔下寒武统黑色岩系有机成矿地球化学研究

通过黑色岩系有机成矿地球化学研究,证实湘、黔两地镍钼矿床都经历了后生期的构造热变质事件,贵州遵义的地史上生过油,可以认为有机质的热成熟过程伴随有机质的热解、流体迁移、生烃、成气、排气、生油等过程。磷块岩的姥胶烷含量Pr(3.33%)和植烷含量(5.84%)均为最高,说明其生物成因最为显著。因为PGE元素的富集与有机质有关,不同热演化的成熟度不同,对应的热演化史也不相同,故可以认为有机质的芳构化效应导致PGE金属元素的超常富集。类似于其他产油地区,同样具有高饱和烃、低芳烃、高非烃、低沥青质的特征,说明为石油沥青,贵州遵义样品的甲基菲比和二甲基菲比为最高值,张家界柑子坪金属富集层的二甲基菲比1.36为最高值, 也同样说明成熟度最高。     

修武盆地下寒武统黑色岩系铀矿物赋存特征及富集机理

通过野外地质调查、岩相学、地球化学和电子探针等分析方法,初步查明了修武盆地下寒武统黑色岩系中的铀矿物主要为磷钙铀矿和含磷钙钛铀矿,且多数以独立矿物形式存在,矿物颗粒微小,约1~3μm,少量与钛矿物共生;黑色岩系沉积受海底热液影响,其物源来自陆地和海底热水沉积物,由两者混合组成,且以陆源为主;铀的富集与碳、磷等元素关系密切。     

湘西北下寒武统黑色岩系中的钒矿床

湘西北下寒武统木昌组黑色岩系,是一套富含有机质的硅、磷、碳岩石建造,富集多种有色金属及贵金属等元素,其中以黑色岩系型钒矿资源最为丰富。矿床与黑色岩系有着极为密切的关系,二者不仅具有同源性,而且均在富微生物和营养物质的缺氧环境中蕴聚。矿床具有微生物成矿与热水沉积的双重特征,成因属生物地球化学矿床范畴。     

黔东下寒武统黑色岩系钒矿床

扬子地台周边的下寒武统黑色岩系蕴藏着丰富的金属矿产资源。文章探讨了黔东地区下寒武统黑色岩系中的钒矿床地质特征及成矿问题。钒矿床受地层的控制,钒等金属元素致矿是多种条件产物,其成矿高峰期为热水沉积与正常沉积交替期,矿石的成矿年龄为(521±54)～(542±11)Ma;矿床类型为沉积型矿床。     

Simulating experiment on the enrichment of precious metals in Lower Cambrian black shale series of Hunan and Guizhou provinces

Adsorption experiments were made at room temperature and neutral pH value on different types of min-erals associated with the Lower Cambrian black shale series polymetallic layers in Hunan and Guizhou provinces on nanometer-sized Pt colloids and PtCl42--bearing ionic solutions with an attempt to constrain the relationship between the different types of minerals in the polymetallic layers and the enrichment of platinum group elements (PGEs). Experimental results showed that the different types of minerals show strong selectivity to the adsorption of nano-meter-sized Pt colloids and PtCl42--bearing ionic solutions. Metallic sulfides, organic matter and clay minerals are the strong adsorbents of PGEs, while quartz, albite, muscovite and other silicate minerals show a week adsorbility to both of them. This phenomenon is well consistent with the geological fact that metallic sulfides, organic matter and clay minerals in the polymetallic layers of the black shale series are the major carrier minerals of PGEs, giving a thorough explanation to the mechanism of enrichment of previous metal elements. Adsorption may be a principal mechanism of enrichment of precious metal elements under lower temperature conditions. The presence of the aforementioned strong adsorbents is the good geochemical barriers for the enrichment of PGEs.     

湘西北下寒武统黑色岩系中贵金属镍-钼-钒矿床的有机成矿作用

湖南西北部广泛分布的下寒武统木昌组黑色岩系中富含Ni、Mo、V，多处形成了镍-钼-钒多金属矿床（点）。主要可划分的Ⅱ类含矿岩性序列为：①含磷黑色岩系——镍-钼矿床；②碳硅质黑色岩系——钒矿床。研究认为，有机成矿作用对镍-钼-钒矿床的形成起了主导作用。     

黔北下寒武统黑色岩系的沉积环境与地球化学响应

下寒武统黑色岩系在我国华北、华南及塔里木盆地等广泛发育,但富有机质泥页岩的分布特征及其控制因素未有定论。本文对黔北地区下寒武统牛蹄塘组(及同时期地层)不同沉积相带典型剖面中的富有机质泥页岩及其上下层位进行了地球化学分析,识别出寒武纪早期不同沉积相带氧化还原环境的明显差异。台内凹陷相主要岩性为黑色页岩,底部为不等厚的薄层磷块岩和硅质岩或硅磷质结核,沉积的黑色页岩厚度大,有机质丰度高,V、Ni、Mo、U等微量元素显著富集,反映了贫氧-缺氧环境,以及短暂动态的硫化环境,Mo/TOC反映了其为局限盆地特征;上斜坡相为贫氧到氧化的沉积环境,但更多地是表现为氧化的沉积环境,其中牛蹄塘期存在局部的硫化环境,沉积的黑色页岩厚度小,但有机质丰度最高,V、Ni、Mo、U等微量元素的富集程度较低;盆地相为黑色硅质岩与富有机质的黑色硅质页岩间互沉积,同期沉积厚度较小,有机质丰度相对较低,V和U的富集程度大于台内凹陷相,而Ni和Mo的富集程度则低于台内凹陷相,指示了缺氧环境,期间伴随有贫氧和短暂的氧化环境存在,且可能存在局部的硫化环境,Mo/TOC反映了中等的局限程度。总的来说,黔北下寒武统黑色岩系的有机质丰度...     

湘西北下寒武统黑色岩系钒镍钼矿微量元素地球化学

湘西北下寒武统黑色岩系是中国南方下寒武统黑色岩系的重要组成部分,富含钒镍钼等多金属元素。文中对湘西北下寒武统黑色岩系钒镍钼矿进行了微量元素研究,研究区内Ni、Cd、Mo、Sb、V、Zn、W、Ba等元素特别富集,高含量的Sb和Ba表明其为热水沉积;Mo含量极高说明其为缺氧的还原环境;高的V/（V+Ni）、V/Cr、Ni/Co以及δU值表明其沉积环境为缺氧环境;高的 U/Th表明本区有热水沉积作用;稀土元素配分模式、Ce和Eu异常及La/Yb Ce/La和La/Yb ΣREE图解投点表明其沉积环境为还原环境,并有热水沉积作用。可见黑色岩系形成于缺氧环境,热液活动为其提供了丰富的热液来源。     

Silicalites of Hydrothermal Origin in the Lower Cambrian Black Rock Series of South China

A silicalite bed was found in the hanging wall and foot wall of the sulfide-rich bed of the Lower Cambrian black rock series in South China.Its origin was not described before,On the oxide(SiO2-Al2O3,SiO2-MgO,SiO2-k2o Na2O)diagrams for discriminating silicalites of chemical,biological and volcanic origins(Liu Xiufeng,1991),most of the data points of silicalites fall within the areas representing silicalites of chemical and volcanic origins.On the Al-Fe-Mn diagram for discriminating silicalites of hydrothermal and biological origins(Yamamoto,1987),the data points fall within the areas representing silicalites of hydrotermal and hydrothermal-biological origins.On the SiO2-Al2O3 diagram for discriminating silicalites of hydrothermal and hydrogenous origins(Bonatti,1975),the data points mostly fall within the hydrothermal area.The ratios of SiO2/Al2O3,SiO2/(K2O Na2O),SiO2/MgO,and K2O/Na2O in the silicalites stand between those of volcanic sediments and of seafloor hydrothermal sediments.The total amount of rare-earth elements in the silicalites is low;the North american Shale-normalized REE patterns decline leftward with obvious negative Ce anomaly.The trace elements Mo,Zn,As,Sb,Se,U,and Ba are higher than those in non-hydrothermal sediments and U/Th≥1.The present authors think that the silicalites are derived from seafloor hot brines which had attracted elements from igneous rocks.     

贵州省下寒武统黑色岩系型多金属矿床研究进展

文章从矿物学、矿床地球化学等方面对贵州省下寒武统黑色岩系型多金属矿床的研究进展进行综合评述,研究表明：贵金属主要以硫化物形式均匀散布于黄铁矿等硫化物中,超常富集的PGE、Au可能主要以不可见有机结合态、无机结合态和吸附态等赋存于矿石干酪根中;碳硫钼矿是Mo的主要存在形式,钒则主要以类质同像形式存在于粘土矿物水云母中;镍钼层矿石成矿年龄521±54Ma-542±11Ma,与赋矿地层成岩年龄531±24 Ma基本一致;硫主要来源于生物对海水硫酸盐的还原,高度富集的多金属元素层主要为海底热水沉积作用形成;矿床成矿流体主要是盐度较高的海底含矿热卤水与正常海水混合沉积的产物;南华纪-早古生代阶段,湘黔地区南华裂谷海槽洋壳向华夏古陆俯冲及扬子陆块向南华裂谷海槽洋壳俯冲的构造环境及其诱发的挤压-伸展构造机制的多次转换等事件为矿床形成提供了有利的成矿通道与就位场所。     

湘西北下寒武统黑色岩系地球化学特征

对湘西北下寒武统黑色岩系进行了系统的地球化学研究,结果表明:SiO2的含量范围为10.54%～87.10%,平均为51.15%。稀土总量范围较大,为92.70～737.84μg/g,平均为312.73μg/g,LREE相对富集,HREE亏损。Ce呈弱至中等负异常,Eu大部分呈弱的正异常。稀土元素标准化曲线呈弱的帽状形态,较为平缓。微量元素Ni、Mo、Ba、V含量高,主要含矿岩石为磷块岩,而不是炭质页岩。成矿作用以热水作用为主,成矿环境不局限于浅海环境。     

湘黔地区下寒武统黑色岩系中镍-钼矿床黄铁矿的成因

重点研究了贵州遵义中南村和湖南张家界三岔镍-钼多金属矿床的黄铁矿,矿床成因为热水喷流沉积型.黄铁矿样品S/Fe比值的平均值为2.0093-2.048,成分特征均属于铁亏损型,说明其形成温度低.Co/Ni变化范围为0.077~4.5,均值为2.197.据Co/Ni的比值可以判断本区的黄铁矿主要为热液成因,矿化物质来源为热水喷流体系内的热液.成分图解标型显示,黑色岩系中高ω(Co+Ni)/ω(Fe)的黄铁矿和高ω(As+Se+Te)/ω(S)的黄铁矿均大量出现,可能与热水喷流沉积的温差变化范围较大有关.而并非正常沉积的产物.S/Se比值为950.8-1059.9,说明生成环境均一程度较高,而且海水温度比较高.由中南村镍-钼矿床的Se/Te值也能判明其为热液成因.关于黄铁矿的研究对本区镍-钼矿床的寻找有重要意义.