湘西及邻区晚震旦世—早二叠世黑色岩系的沉积环境——Ce、Nd同位素制约

测定了湘西及邻区晚震旦世—早二叠世25个黑色岩系样品的La-Ce和Sm-Nd同位素数据。它们的εCe(t) 和εNd(t) 值分别变化在- 1.6 ～+ 2.6和- 1.4 ～- 11.0范围内,δCe值为0.28 ～1.68 ,T2 DM 年龄为1358 ～2207 Ma。在εCe(t)-εNd(t) 图上,全部数据点可以分成3个区,不同的分区显示了黑色岩系的不同沉积环境与构造背景。在沉积环境研究中Ce同位素是有用的地球化学示踪器。     

重庆城口地区早前寒武系黑色岩系研究:(1)铂族元素成矿潜力评估

重庆城口地区从震旦统到下寒武统发育有丰富的黑色岩系,20世纪末期在该地区黑色岩系中开展了大量的铂族元素(PGE)的找矿工作,但是由于种种原因,关于该地区是否存在PGE矿化异常,还没有得到最终的结论.本次研究在PGE分析方法论证的基础上,进行了大量样品的PGE分析和微量元素分析.主要结论如下①区域上上震旦统槽区和断块区两套黑色岩系在原始的沉积环境和物源供给上有较大的差异,虽然槽区上震旦统的黑色岩系具有和下寒武统黑色岩系相似但强度较低的V-Cu-Y-Mo-U异常,但基本上不具有明显的PGE-Au-Ag异常.②断块区水井沱组黑色岩系和平剖面西段新发现的U-V-Mo-PGE异常可能是今后工作的重点,Pt＋Pd最高达248.9×10-9,局部U-V都达到了工业品位.③槽区巴山组硅质岩四个剖面都揭示了在硅质岩中广泛存在连续的PGE异常,87个碳质硅质岩平均含Pt＋Pd 57.2×10-9,有10个样品Pt Pd》100×10-9,最高达196.5×10-9;大部分碳质硅质岩都具有不同程度的V-Cu-Y-Mo-Tl-U组合异常,V都达到了独立矿床的品位要求,其中猪草河、燕子河等剖面还存在厚度较大的富矿地段,特别是燕子河剖面,局部还存在REE＋Y的高异常,值得深入研究.④城巴地区下寒武统黑色岩系存在广泛的PGE异常,但没有达到PGE的矿化要求,建议加强该地区的钒矿和铀矿勘探研究,PGE可以综合评价.     

重庆城口地区下寒武统黑色岩系稀土元素地球化学研究

黑色岩系方面的研究是当前学术界的一个热点话题,而城巴地区黑色岩系找矿预测是国内外许多地质工作者非常关心的问题。经过近年来各方面的努力,城巴地区黑色岩系的研究已经取得了一些进展,但黑色岩系型矿床找矿工作一直未能取得质的突破,对黑色岩系地球化学和成因的探讨基本上还未开展。稀土元素及其组合     

云南下寒武统黑色岩系矿床研究现状及相关找矿问题探讨

云南地区下寒武统黑色岩系分布广泛,组成多为黑色、灰黑色的页岩、炭质页岩、砂质页岩及硅质岩等。在黑色岩系中伴有镍、钼、铀、钒、银、硒、铂、钯、铜,铅、锌等元素的成矿和矿化富集。由于其特殊的形成时代及特殊的多金属组合特点,黑色岩系矿床一直是地质学家研究的热点。本文在收集分析国内外大量文献资料基础上,系统地对国内外黑色岩系及矿床分布、矿种及赋存形式、成矿模式、沉积环境进行了综述,总结了云南黑色岩系及矿床研究的现状及成果,指出了云南黑色岩系找矿勘查方面应注意的几个关键性技术问题。     

重庆东北城口地区黑色岩系地球化学异常模式

重庆东北城口地区黑色岩系广泛发育,主要岩性有上震旦统到下武寒统的黑色碳质粉砂岩、含碳粉砂质板岩、含碳硅质岩等,在区内进行水系沉积物测量工作取得了良好的找矿效果.以区内的黑色岩系为重点研究对象,通过对样品分析数据的综合研究,指出了区内的主要成矿元素有Mn、V、Ag、Ba等,其中Mn主要富集在灯影组和陡山沱组中,V、Ag主要富集在鲁家坪组中,Ba则富集在巴山组中,初步确定了黑色岩系的地球化学异常模式,指明了区内黑色岩系的找矿方向.     

深源物质参与湖相烃源岩生烃作用的初步研究——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系黑色岩系为例

新疆北部地区二叠系芦草沟组的黑色岩系是重要的生烃岩系。在准噶尔盆地吉木萨尔凹陷,该套岩系主要分布于3000～3500 m,并可分出3100～3170 m和3250～3370 m这2个致密油层段。两层段黑色岩系的岩性以凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质泥晶白云岩为主,夹丰富的纹层状、透镜状沥青质和藻类。黑色岩系中不仅发育火山喷发的深源碳酸质凝灰物质,而且夹有丰富的热液喷流的深源物质,它们多与泥晶微生物白云岩呈互层状,共同组成了具良好生烃能力的特殊烃源岩系。黑色岩系样品的热解分析表明,其中的游离烃S1含量较高(最高8. 17 mg/g,平均1. 56 mg/g),裂解烃S2含量也高(3. 3～76. 2 mg/g);总有机碳TOC为1. 4%～7. 9%,生烃潜量PI也为高值(0. 02～0. 51,平均为0. 16),总体指示有机质丰度高、生烃潜能好。生物标志物C28和C29甾烷的含量大于C27,呈反"L"型,表明有机质类型以藻类和高等植物为主;高成熟度甾烷参数C2920S/(20S+20R)和C29ββ/(αα+ββ)在深源物质丰富的致密油层中较高(平均0. 48和0. 31),而在深源物质少的层位中较低(平均为0. 37和0. 26)。上述2个层段的地化参数在纵向上的分布特征与镜质组反射率RO的分布规律(2个致密油层段中深源物质多时RO呈现异常高值)相吻合。综合分析认为,频繁的火山喷发物质和热液喷流的深源物质参与了该区湖相沉积烃源岩的生烃作用过程。     

黑色岩系型矿床的形成作用及其在我国的产出特征

黑色岩系作为地史上反复出现的时限沉积相,反映了环境的突变及环境事件,构成了许多重要矿床的赋矿岩系。我国共有25种以上的有用元素和组份的聚集成矿与黑色岩系有关,它们呈自然金属、硫化物、氧化物、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐等十余种形式产出。黑色岩系型矿床一般规模较大,我国南方赋存大-超大规模矿床的黑色岩系分布干9个纪级单位的13个含矿层位中,共形成了4个超大型矿床和6个大-中型矿床密集成矿区。根据盆地流体在黑色岩系型矿床成矿演化的阶段性,可以将其矿床的形成划分为：沉积期和成岩期。前者可形成大-超大型锰、磷、重晶石矿床,成岩期可能形成大-超大型金、银、铅锌、锑、锡多金属矿床。     

塔里木盆地西北缘下寒武统黑色岩系差异性成岩演化及其影响因素

尽管泥页岩在埋藏过程中经历的复杂成岩改造会显著影响页岩油气储层发育潜力,但对其成岩作用,特别是泥页岩中成岩矿物的类型、成岩演化及其影响因素、成岩矿物元素在低孔低渗孔隙系统中的迁移等问题的认识仍很薄弱,因而制约了对泥页岩储层的深入认识。为此,本文以塔里木盆地西北缘下寒武统玉尔吐斯组发育的两套黑色岩系为例,在沉积环境认识的基础上,通过矿物组分、黏土矿物组合、有机碳含量及有机质成熟度等测定分析,着重研究了黑色岩系自生矿物的分布及在成岩演化阶段的变化特征,阐述了成岩变化的时空分布及其影响因素。研究结果表明：（1）在浅水缓坡台地环境下,玉尔吐斯组受两个较为完整的海进-海退沉积旋回控制而形成的两套黑色岩系主要经历了早成岩阶段和中成岩阶段;（2）受沉积环境和热液作用的影响,这两套黑色岩系在石英、重晶石、碳酸盐胶结物和黏土矿物等自生矿物的组合、分布及形成顺序上存在显著的差异,呈现出差异性成岩演化的特点;（3）伊利石、伊蒙混层、绿泥石、白云石、石英胶结等中成岩阶段成岩产物的广泛分布,反映出在成岩过程中特别是中成岩阶段低孔低渗的泥页岩仍存在一定程度的内部和外部来源的矿物元素迁移。本次研究对深入认识塔里木西北缘下寒武统黑色岩系成岩机制,以及分析页岩储层发育特征提供了重要的依据。     

下扬子皖南大隆组黑色岩系发育特征及油气资源潜力初探

下扬子地区上二叠统大隆组黑色岩系是区域潜在的烃源层,但过去关注较少。为加深对该问题的认识,本文以新近在皖南地区发现的3条剖面为例,通过详细的岩石学和有机地球化学综合研究,讨论了大隆组黑色岩系的发育特征及油气资源潜力。结果表明,宣城牛山、泾县蔡村和泾县昌桥三条剖面中大隆组黑色岩系均稳定发育,岩石类型包括硅质岩、钙质泥岩和硅质泥岩等。综合地层对比和沉积学研究结果,发现研究区在大隆期经历了一个完整的海进—海退的沉积旋回,黑色岩系主要发育于深水、还原滞留、欠补偿的海洋环境。岩石学和有机地球化学研究结果显示该地区大隆组黑色岩系的有机质丰度高,有机碳含量平均在2.0%左右,有机质类型以II_2和III型为主,并普遍进入高过成熟演化,因此区域勘探应以天然气勘探为主。对比研究区大隆组黑色岩系与中新生代火成岩的分布关系,推测大隆组黑色岩系中有机质的高过成熟演化可能与华南中新生代大规模的岩浆作用影响有关,因此在未受/少受影响的地区(例如泾县—广德一带),也可能存在一定的原油资源潜力。这些认识还可供区域黑色岩系基础地质研究参考。     

南秦岭地区下寒武统水沟口组黑色岩系成因及其沉积环境

早寒武世全球广泛发育的黑色岩系记录了重要海洋环境信息.为了解决该时期黑色岩系成因模式和沉积环境问题,本文选取南秦岭淅川—内乡地区下寒武统水沟口组黑色岩系为研究对象,通过剖面详测、薄片鉴定、电子探针和主微量元素等岩石学-地球化学分析方法,对其物质来源、形成机制和沉积环境进行分析.研究表明:水沟口组黑色岩系普遍具有海相硅质...     

云南东部及邻区黑色岩系内的矿（化）特征与找矿设想

黑色岩系的找矿问题，早已引起人们的注意，近年来的找矿实践证明，无论在世界带是在国内，与黑色岩系有关矿床（化）种类多，分布广，其中不仅探明了诸多中一大型矿床，还有不少超大型矿床的发现，黑色岩系中包含的非传统型有潜在工业价值的矿床或矿化，近年见国内外陆续报导，去年在我省某地含煤黑色岩系中也发现了含Pt0.21w/10^-6的样品，这一发现，对在黑色岩系中探索铂族金属矿化新类型，无疑是有借鉴意义的。     

内标校正-电感耦合等离子体发射光谱法测定磷矿石中的磷

采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)可以同时测定磷矿石中的主、次量元素,但在实际测量过程中,仪器的漂移以及基体效应引起的分析误差不容忽视。本文以碲为内标,对高含量磷的测定进行校正,可以有效降低由仪器漂移以及基体效应引起的分析误差,12次平行测定磷的相对标准偏差(RSD)为0.5%,与未经校正的RSD值(4.1%)相比,显著提高了分析精度,极大地降低了仪器波动对测定结果的影响,因此获得了更低的方法检出限(0.0044%)。实验还对比了王水溶样与盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸(四酸)溶样两种样品前处理方法对磷矿石分析的影响,结果表明:以王水对磷矿石标准物质进行快速溶解,磷、钙、铁、镁、锰等元素的测定结果与标准值间的相对误差范围为-6.7%~1.6%,满足日常测定要求;而钾、钠、铝是否能够完全溶出与样品的矿物组成及氟含量存在联系,若需要分析钾、钠、铝等元素,如果样品中的硅酸盐矿物组成不多,氟含量较高时可以考虑采用王水溶解;四酸可以完全溶解样品,适合于磷、钙、铁、镁、铝、钾、钠、锰、锶等元素的同时测定。     

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。     

湘西北黑色岩系中的镍钼矿床及其贵金属矿化特征

湖南西北部下寒武统黑色岩系蕴藏着丰富的镍钼钒多金属矿床及其伴生的Au,Ag,Pt,Pd等贵金属矿化。它是我国新类型的镍钼矿床及贵金属矿化极具找矿潜力的地区。富含有机质和黄铁矿的黑色岩系既是镍钼矿的富集层,也是贵金属矿化的主要富集层。矿床的成矿作用是伴随热水的加入而开始,热水沉积与正常沉积交替期是成矿的高峰期,至正常沉积期结束。生物及生物地球化学作用在黑色岩系的成岩成矿过程中起了重要作用。矿床以同生沉积为主,兼有热水性质沉积特点。其成因应归属于生物地球化学沉积矿床范畴。     

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。     

Geology of the Devonian black shales of the Appalachian Basin

Black shales of Devonian age in the Appalachian Basin are a unique rock sequence. The high content of organic matter, which imparts the characteristic lithology, has for years attracted considerable interest in the shales as a possible source of energy. The recent energy shortage prompted the U.S. Department of Energy through the Eastern Gas Shales Project of the Morgantown Energy Technology Center to underwrite a research program to determine the geologic, geochemical, and structural characteristics of the Devonian black shales in order to enhance the recovery of gas from the shales. Geologic studies by Federal and State agencies and academic institutions produced a regional stratigraphic network that correlates the 15 ft black shale sequence in Tennessee with 3000 ft of interbedded black and gray shales in central New York. These studies correlate the classic Devonian black shale sequence in New York with the Ohio Shale of Ohio and Kentucky and the Chattanooga Shale of Tennessee and southwestern Virginia. Biostratigraphic and lithostratigraphic markers in conjunction with gamma-ray logs facilitated long-range correlations within the Appalachian Basin. Basinwide correlations, including the subsurface rocks, provided a basis for determining the areal distribution and thickness of the important black shale units. The organic carbon content of the dark shales generally increases from east to west across the basin and is sufficient to qualify as a hydrocarbon source rock. Significant structural features that involve the black shale and their hydrocarbon potential are the Rome trough, Kentucky River and Irvine-Paint Creek fault zone, and regional decollements and ramp zones.     

湘西震旦—寒武纪交替时期古海洋环境的恢复

前寒武纪至寒武纪的交替时期是地质史和生命史的重要转折。中国南方地区广泛发育了上震旦统、下寒武统的黑色岩系。文中运用沉积学和沉积地球化学的理论和方法对湘西黑色岩系的岩石类型、矿物组成、元素地球化学特征、干酪根的结构以及碳同位素的组成等方面进行了研究 ,讨论了黑色岩系的形成条件 ,恢复了震旦纪 /寒武纪地史转折期的古环境。研究认为 ,湘西地区在晚震旦世和早寒武世地史转折期的生物爆发和高有机质的产率是形成缺氧环境的重要因素之一。     

东昆仑东段下三叠统洪水川组沉积序列与盆地构造原型恢复

下三叠统洪水川组沉积地层研究结果表明,洪水川组由底到顶可划分为6个岩性段,一段主要为灰绿-肝红色粗碎屑岩及紫红色细碎屑岩组合;二段主要为灰绿色含砾粗砂岩、粗砂岩夹砾岩组合;三段以深灰色-灰黑色薄层-中薄层灰岩为主,四段主要为浅灰色-灰色中-薄层粉砂岩夹灰色薄层灰岩组合,五段主要为鲍马序列中某几段有规律的浊积岩组合,六段主要为灰色中薄层细砾岩、含细砾粗砂岩、细砂岩夹薄层钙质粉砂岩及灰岩组合。岩石组合及沉积结构构造特征表明,洪水川组一段和二段属于扇三角洲沉积体系,三段和四段属于浅海混积陆棚沉积体系,五段属于半深海-深海浊流沉积体系,六段属于滨浅海沉积体系。洪水川组沉积序列与弧前盆地沉积序列相似,记录了一个弧前盆地初始沉积、正常沉积、晚期沉积等连续的沉积-构造演化过程,认为洪水川组是一套形成于阿尼玛卿-布青山古特提斯洋向北俯冲过程中的弧前盆地的产物,客观记录了东昆仑三叠纪弧前盆地形成及古洋壳俯冲过程。     

Study of Noble Metal Elements in Lower Cambrian Black Rock Series of Guizhou-Hunan Provinces, China

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＬｏｗｅｒＣａｍｂｒｉａｎｂｌａｃｋｒｏｃｋｓｅｒｉｅｓｅｘｉｓｔｓｂｒｏａｄｌｙｉｎｍｏｒｅｔｈａｎ１０ｐｒｏｖｉｎｃｅｓｉｎＳｏｕｔｈＣｈｉｎａ（Ｃｈｅｎｅｔａｌ．,１９９０）．Ｔｈｅｂｏｔｏｍｏｆｔｈｅｓｅｒｉｅｓｓｐｏ...     

塔里木盆地西北缘埃迪卡拉纪—寒武纪转折期黑色岩系中硅质岩成因及其环境指示意义

埃迪卡拉纪—寒武纪转折期是地质历史上的关键期,全球范围内普遍发育一套黑色岩系,包括硅质岩、泥岩和白云岩。在这套黑色岩系中下部,发育了不同厚度的硅质岩,尤其是在塔里木盆地西北缘,黑白燧石条带韵律性互层且硅质岩分布变化大,其成因对寒武系玉尔吐斯组优质烃源岩形成环境具有重要指示意义。本文以塔西北地区新柯地1井这套黑色岩系中硅质岩为研究对象,运用岩芯观察、镜下薄片鉴定、主微量元素和稀土元素分析,研究硅质岩与有机质的成因及其二者之间的共生机理,硅质岩较高的Ti、V、Y、Ba等元素含量、较低的δ30Si值(1. 2‰~0. 7‰)、明显的Ce负异常说明其硅质流体为热液来源,但是硅质岩不是热液脉体侵入形成,而是富含硅质的流体与冰冷的海水混合沉积而成,硅质岩沉积受温度、pH值、有机质等因素共同控制,有机质的存在可以促进硅质沉淀。同时系统地研究了黑白燧石条带韵律性互层的成因,白色层由纯的微晶石英组成,而黑色层由碎屑碳质颗粒、石英颗粒和碳质纹层组成,认为是微生物席活动的结果,硅质岩中黑白燧石层受冰期和间冰期控制。硅质岩中较高的Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)比值和较低的Lan/Cen比值代表受陆源影响的大陆边缘沉积环境,结合古气候、海平面变化等信息,认为塔西北地区寒武系玉尔吐斯组硅质岩以及硅质页岩沉积于局限海湾或潟湖环境,为正确认识硅质页岩的形成环境和烃源岩的评价预测提供理论指导。