陕西紫阳下寒武统黑色岩系地球化学特征及成因研究

通过野外研究发现陕西紫阳下寒武统黑色岩系富含多种矿产且成因复杂,主要由硅质岩、灰岩、碳质硅质灰岩、碳硅质页岩四类组成。据此进行了系统的元素地球化学分析,结果显示研究区黑色岩系富含V、Mo、As、Ba等元素,不同岩性稀土模式曲线总体特征相似指示成因联系密切。四类岩性样品各自的MnO/TiO₂均值接近或小于0.5、V/（V+Ni）均值大于0.57、V/Cr均值大于4.2等特征表明该套黑色岩系形成于浅海—半深海相缺氧还原环境。另外,As和Sb的富集、Zn?Co?Ni图解中投点大部分位于热液矿床区域、Sr/Ba小于1、La/Ce均值接近2.8、北美页岩标准化配分图解的Eu负异常—弱正异常均指示了热液参与下的正常海水沉积环境。研究区地层夹含的硅质岩和重晶石等热水沉积岩反映了同沉积时的热液活动。据此推断沉积环境是海水、热液和生物的共同作用下形成的浅海—半深海相缺氧的还原环境。     

中国早古生代若干高硒黑色岩系中层状硅质岩的地球化学特征及其成因意义

在中国早古生代若干高硒黑色岩系中发育有数层的厚度不等的层状硅质岩,SiO₂含量一般在 90%以上,岩石富Fe,相对贫Mn、Al、Ti。亲石元素大量亏损,但富典型的热水沉积指示元素Ba、As、Sb,也有一定的铂族元素(PGE)的异常,稀土元素的配分模式呈左倾,有明显的Ce的负异常和轻微的Eu的正异常。δ3 0 Si值变化范围为- 0 .7‰～ 1.2‰,δ18O值变化范围为 17.6‰～ 2 9.0‰。硅质岩的地球化学表明其为热水沉积作用的产物。文章最后讨论了热水成因硅质岩的形成与硒富集的关系,认为形成硅质岩的构造环境可能是地壳深部Se得以上升到浅部聚集的前提,而含硅热液则可能是硒的良好的”溶剂”。     

贵州寒武系底部黑色硅质岩成因及沉积环境探讨

贵州寒武系底部形成的黑色层状硅质岩，岩石展布广，层位稳定，厚度较大。硅质岩的δ^30Si值为—0．1‰～0．9‰，平均0．314‰；δ^18O值为12．8‰～21．2‰，通过δ^18O值计算出该区硅质岩形成温度82．2～162．5℃；硅质岩富含Ba、As、Sb、Bi和U，呈明显的Ce负异常。硅质岩的地球化学特征表明其主要成因是热水沉积作用。同时由于硅质岩主要是热水来源，所以在讨论其形成环境时还结合了岩相古地理的方法，指出该套硅质岩形成于深水缓坡至浅水滞流海环境之中。     

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。     

鄂西北下寒武统黑色岩系中的钒矿床

早寒武世黑色岩系中蕴藏丰富的有色金属、贵金属、稀土金属、石煤及非金属矿产。其中,位于扬子板块北缘的南秦岭褶皱带下寒武统钒矿资源潜力巨大,笔者以鄂西北为例,探讨该类钒矿床地质特征、成矿规律及成矿条件。鄂西北钒矿床产于下寒武统底部富含有机质的炭、硅、泥质黑色岩系中。矿层形态简单,产状稳定,埋藏浅,分布广,储量大。成矿受地层、岩性、古构造和古地理条件控制。钒矿床初始富集属受制于生物―化学成矿作用,后期构造改造作用对矿化分布及富集有一定的影响。认为鄂西北钒矿床具有生物成矿与海底热水沉积成矿双重特征,矿床成因类型应归属于生物化学沉积―变质改造型矿床范畴。     

上扬子台区下寒武统黑色岩系中的钒矿床

我国南部早寒武世黑色岩系中，蕴藏丰富的金属和非金属矿产。而位于扬子地台东南缘的钒矿床尤其令人瞩目。本文以湘西为例，剖析该类钒矿地质特征和成矿规律。矿床产于下寒武统黑色岩系底产的碳系页岩、硅岩及黑色页岩组合。矿层呈层状、似层状，产权稳定，埋藏浅，储量大。矿石主要由水云母（伊利石）和石英组成，含有机质及藻类化石。成矿受地层、岩性、古构造和古地理条件控制。矿床具有微生物成矿与海底热水沉积双重特征，成因应属生物地球化学积积矿床范畴。     

云南曲靖地区下寒武统黑色岩系岩石地球化学特征与成因

在曲靖地区下寒武统富钼镍黑色岩系出露较好的马龙县纳章镇石龙村和沾益县德泽乡热水村,进行了筇竹寺组地质剖面实测,同时对所采集的黑色岩系岩石和富钼镍矿石,进行了主量、微量和稀土元素含量分析。区域古地理特征表明曲靖地区黑色岩系形成于滨岸-浅海环境,实测剖面和岩石组构特征反映黑色岩系形成于缺氧还原、低能热水沉积环境,岩石地球化学特征暗示曲靖地区富钼镍黑色岩系的沉积过程有生物作用参与,并伴有热水喷流作用,其成岩物质主要来源为陆源碎屑,少量为深部物质。     

我国下寒武统黑色岩系的矿产类型

在对湘黔桂地区下寒武统黑色岩系矿产资源实地调查的基础上,首次较系统地对我国南方下寒武统黑色岩系中具有经济价值矿产类型的地质特征、相互间的层位关系及富集区域进行了总结,并指出了找矿方向.     

重庆城口地区下寒武统黑色岩系元素地球化学特征及其成因

地区广泛发育有下寒武统。利用ICP-MS方法系统分析重庆城口地区下寒武统黑色岩系中多金属富集层、炭质粉砂岩以及硅质岩样品的微量元素、稀土元素组成。研究结果表明稀土总量为111.41×10-6~184.13×10-6,平均为138.83×10-6,相对其他地区黑色岩系较低;LREE/HREE=2.49~3.44,LREE相对富集,HREE亏损;δCe=0.39~0.46,Ce呈明显负异常;δEu=0.84~1.10,Eu异常不明显。δCe,δU,V/Cr,Ni/Cr,V/(V+Ni)表明该区黑色岩系形成于缺氧环境;稀土元素地球化学特征及其相关图解、Cr,Sb,As,Bi的富集以及U/Th等反映本区黑色岩系非正常海水沉积产物,明显受热水沉积的影响,同时还存在火山活动的影响,火山活动可能为热水活动提供了动力及物质成分。     

华南热水成因硅质岩建造的稀土元素地球化学特征

本文在华南地区若干个重要层位热水成因硅质岩建造的稀土元素地球化学数据的基础上,讨论了热水成因硅质岩的REE特征及其与形成环境的关系。指出典型热水沉积建造的δCe为负异常,而δEu为正异常,且LREE>HREE;这种热水成因的硅质岩REE总量普遍较低,且有从热水喷口向外REE总量增高的趋势。热水成因硅质泥岩与正常沉积成因硅质泥的混合存在使稀土元素分布状况变得更复杂。     

湘西北早寒武世黑色岩系微量元素地球化学特征

对湘西北杆子坪剖面牛蹄塘组黑色岩系进行了系统的微量元素地球化学研究，结果表明：牛蹄塘组底部黑色岩系Ni、Mo、V、U、Cu、Pb、Zn、Cd、Tl、Ba等亲硫元素与过渡元素高度富集，U／Th大于1，稀土元素具有明显的正Eu异常与正Y异常，是海底热水沉积作用的结果。牛蹄塘组上部碳质页岩与泥质页岩亲硫元素与过渡元素明显降低，而Nb、Ta、Zr、Hf、Rb等高场强与大离子元素明显增高，表明陆源碎屑来源越来越多。     

黔北黑色岩系的铂族元素地球化学特征及成因探讨

采用中子活化分析方法,系统测定了黔北黑色岩系的铂族元素含量。结果表明:金属富集层是铂族元素富集的首选层位。根据铂族元素丰度、元素相关性、特征参数值和元素配分模式,认为铂族元素并非来源于地外物质,而是海底含矿热卤水沿深大断裂而来。铂族元素的异常富集是海底热卤水与正常海水共同作用的结果。     

贵州—湖南黑色岩系的有机碳和有机硫特征及成因意义

黑色岩系是多种元素的富集体,其中常产出许多大型超大型矿床,越来越受到国内外地学界的重视。然而,关于黑色岩系的成因一直是有争议的问题。对贵州—湖南地区下寒武统黑色岩系有机碳和有机硫的研究,表明黑色岩系的有机碳和有机硫含量较高,因而本文认为黑色岩系形成于低能、缺氧还原的浅水台地边缘环境。     

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.     

黔北黑色岩系稀土元素地球化学特征及成因意义

本文采用ICPMS方法研究了黔北下寒武统牛蹄塘组黑色岩系的稀土元素地球化学特征和形成条件。黑色岩系稀土总量在金属富集层之Mo矿层中出现峰值,向剖面上、下大致依次减小,代表了一种非正常海水沉积作用。Eu、Ce呈负异常,反映黑色岩系形成于干燥气候的陆棚边缘浅海的还原环境。稀土模式,连同La/YbCe/La、La/YbREE图解特征,说明黑色岩系为正常海水与岩浆热卤水混合沉积的产物。     

大巴山下寒武统黑色岩系中毒重石矿床的成因探讨

扬子地台及邻区下寒武统黑色岩系底部是钡富集的重要层位,广泛分布的重晶石矿床主要赋存在暗色硅岩中。毒重石(BaCO₂)、钡解石[BaCa(CO₃)₂]矿床的分布仅限于大巴山断裂北侧,即陕南与川北地区。毒重石与钡解石、重晶石、磷结核、黑色硅岩、黑色页岩、钒矿和石煤等构成特有的沉积序列。毒重石的δ¹³”C_PDB平均值为-16.4‰,反映了形成毒重石的碳为有机成因,钡主要来源于海底火山、热泉与生物。     

黔北黑色岩系的岩石地球化学特征和成因

黔北下寒武统黑色岩系主要由硅质岩、磷块岩、多元素富集层、黑色页岩等组成。采用X射线粉末衍射分析和扫描电镜分析研究了各岩类的矿物成分特征,重点进行了微量元素地球化学研究,黑色岩系微量元素总量在金属富集层之钼矿层达到峰值,显示出在剖面上从下到上先渐次增加后又有所回落的趋势。黑色岩系中Ba、As、Sb等元素的浓集系数普遍较高,高于有关热水沉积物的统计数据,反映出较强的热水沉积作用的特征。各岩类U/Th比值均大于1,钼矿层甚至达119,表明受到较强的热液活动的影响。δU=1 73～1 99>1,表现为缺氧沉积环境。在Zn Ni Co三元图中,也显示了热水沉积的特点。可见,黑色岩系形成于缺氧滞流海盆,热液活动提供了丰富的物质来源。     

安徽石台地区下寒武统黑色岩系微量元素地球化学特征

黑色岩系成因复杂,且与多金属元素成矿密切相关。对安徽石台地区下寒武统黑色岩系微量元素地球化学研究表明,其富集Ag、V、U、Mo、As、Sb等多种金属元素。且在这套黑色岩系地层剖面中,其中部碳质页岩的金属元素富集程度比其它岩性的富集程度明显偏高。微量元素组成及相关元素比值显示这套黑色岩系形成于海相热水沉积作用,代表了一种非正常海水沉积。沉积环境由早期缺氧的还原环境逐渐向后期的半还原-氧化环境演化,反映早寒武世安徽下扬子海由海侵向海退的逐渐过渡。