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。     

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。     

湘黔地区下寒武统黑色岩系型镍钼矿床中重晶石标型特征研究

采用电子探针和硫同位素分析法,对湘黔地区黑色岩系型镍钼矿床中2个样品的重晶石标型特征进行了研究。贵州遵义中南村和湖南张家界柑子坪的重晶石化学成分特征为：Cr₂O₃、NiO、SiO₂含量高,分别为0.39%、0.96%、0.65%;而Al₂O₃含量低,仅为0.15%以下。w（Sr）/w（Ba）比值变化在0.011~0.034之间。湖南张家界柑子坪的重晶石中硫同位素值为54.3‰～57.4‰。重晶石的成分、同位素等标型特征的研究均反映了重晶石的热水成因。     

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。     

湘黔地区下寒武统黑色岩系型镍钼矿床中磷结核的成分特征初步研究

对湘黔地区下寒武统黑色岩系底部镍钼矿床中磷结核的成分进行了电子探针分析。根据20个磷灰石成分的测定结果,得出Ca/P变化范围为1.36~1.710,平均值为1.605,认为磷结核中磷灰石类型为羟磷灰石,成因类型为生物化学沉积型。磷结核中Na+,Fe2+,Al3+,La3+,Sm3+,Ce+,Cr3+,Ti4+的含量较高,并且均显示了异常丰富的组合类型,如Na+和LREE。在1/4大小的磷结核横剖面上,存在着单核或双核沉积中心,结核的内部构造类型为不规则纹层状。磷结核从边部到中心的贵金属元素,其活性元素相对惰性元素的参数(Pd/Pt,Ag/Au,TD/SUHR)呈现同样的变化趋势。磷结核的外层是相对活性的元素,核部则为相对惰性的元素,部分相对活性的元素(如Pt,Pd,Ag)向外层发生初步迁移。铂族元素的超常富集归因于携带海底岩石物质的热水作用。     

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。     

华南下寒武统黑色岩系中的热水成因硅质岩

华南下寒武统黑色岩系Ｎｉ－Ｍｏ－ＰＧＥ序列富硫化物层上，下均出现在区域上延伸不甚稳定的硅质岩，过去对其成因未作研究。该硅质岩刘岫峰（１９９４）的化学成因，生物成因和火山成因硅质岩氧化物（ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２－ＭｇＯ，ＳｉＯ２－Ｋ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）判别图解上多落在化学成因区和火山成因区，在Ｗｏｎｄｅｒ的热水成因和正常水成因硅质岩ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３判别图解上，多落在热水因区，该硅质岩稀土总量     

华南下寒武统黑色岩系铂多金属矿中黄铁矿流体包裹体的He-Ar同位素体系

利用惰性气体同位素质谱仪测定了华南下寒武统具代表性的黑色岩系铂多金属矿中黄铁矿流体包裹体的He-Ar同位素组成,发现其~3He/~4He均较低,为0.43×10~(-8)～26.39×10~(-8),R/R_α为0.003～0.189,而~(40)Ar/~(36)Ar为258～287,接近大气饱和水。同位素地球化学示踪研究显示,该矿成矿流体主要由建造水(盆地热卤水)和大气饱和水(海水)组成,基本不含地幔流体或深源岩浆水。黑色岩系铂多金属矿的成矿可能与华南克拉通南缘加里东冒地槽的演化有关。在早寒武世,接受了巨厚沉积的加里东盆地中的建造水由于上覆沉积物的压力,顺层侧向迁移,并沿断裂上升与海水混合而成矿。     

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。     

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.     

湘黔下寒武统黑色岩系不同矿物组合中的铂族元素特征

贵州遵义和湖南张家界黑色岩系中的矿物组合非常复杂,用X射线衍射仪分析并结合前人的研究成果,显示其中的硫化物矿物、粘土矿物和有机质含量较高;经破碎和分选流程对样品进行处理后,用ICP-MS方法测定了黑色页岩和分选后样品中的铂族元素含量,对贵州遵义和湖南张家界黑色岩系中的铂族元素赋存特征进行研究,结果表明:贵州遵义和湖南张家界的黑色页岩系中赋存高含量的铂族元素,且含量表现较高的稳定性;低温氧化条件下,铂族元素的化学活动性足以使之以相当规模活化、迁移并在还原条件下沉淀富集;经强风化淋滤作用,富含碳硫钼矿黑色页岩中铂族各元素含量都有不同程度的降低;绝大部分的铂族元素富集于黑色页岩的有机质和黄铁矿中;铂族元素的分布模式具规律性,铂族元素的明显分异说明此黑色页岩的分布模式不具有地外物质的特征。     

湘、黔地区前寒武--寒武纪过渡时期硅质岩生成环境研究

湘、黔地区张家界、遵义一带分布有黑色岩系型Ni-Mo-PGE矿床,硅质岩作为矿化体标志之一。对黑色岩系中硅岩的地质产状、标型特征、成因意义的研究均反映了热水成因,其生成时的热水环境温度变化为80 ~98 ℃。硅的稳定同位素δ30Si值( -0·5‰~-0·3‰)清楚地反映湖南张家界三岔硅质岩形成环境属于特殊的较深水海槽类型,并总体与武陵期基性、超基性岩类在黑色岩系物质供应方面所可能起的积极作用有关。而湖南三岔硅质岩的氧同位素不仅与美国阿拉斯加De Long山海底喷流沉积的氧同位素组成比较接近,与湘西北慈利层状硅岩的变化区间(18·12‰~22·55‰)以及中国秦岭凤太硅岩的变化区间(18·74‰~22·05‰)吻合,应为热水喷流沉积型。热水矿化也为Ni、Mo矿床形成的主要机制。经过投点研究证实,本区硅质岩主要是热水沉积物区的硅质岩;;是富硫化物层多种成矿元素沉淀高峰期前后出现的富硅质热卤水活动的遗迹。而通过依据自生矿物组合对黑色岩系型镍钼铂族多金属矿化作用介质的酸碱度和氧化还原电位进行了恢复;;证明包括后生阶段的硫化物-方解石细脉;;成岩成矿均对应着一定的介质条件;;本区域硅质岩生成于微碱性的介质环境;;硅质岩的介质pH≈7·0 ~7·8 ;; Eh≈0·0 ~0·1 V。     

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。