湘西下寒武统牛蹄塘组黑色岩系的微量元素地球化学特征

为探讨下寒武统黑色岩系在深水区域的沉积环境及其伴生的Ni-Mo多金属富集层的金属元素来源,对湘西寒武纪初期盆地相区龙鼻嘴剖面进行系统采样,分析了样品中干酪根的微量元素含量和全岩V、U、Mo与TOC含量并就微量元素比值与TOC关系进行了探讨。结果显示,干酪根中的Th/U、V/Sc和V/Cr值在剖面上均具有相似的变化规律,V、U和Mo与TOC的相关性可知剖面沉积过程中存在硫化环境,Ni-Co-Zn三角图解中多数样品分布于热水沉积区域。初步推断剖面下部的NiMo多金属富集层,其具有微量元素明显富集和碳同位素较大负值的特征,可作为地层对比的标志;寒武纪初始阶段深水区域可能处于短暂的硫化环境,伴随着沉积环境的充氧之后变为广泛的厌氧环境;黑色岩系沉积过程中有热液活动参与,Ni-Mo多金属富集层中部分元素的极度富集可能是还原的海水和海底热液共同作用的结果。     

黔北牛蹄塘组黑色岩系中的矿产特征及找矿远景分析

黔北牛蹄塘组为早寒武世梅树村期沉积的一套黑色岩系,其下段（习称＂黑层＂）普遍含镍、钼、钒、铀、磷等多元素矿产,钒分布普遍常赋存于＂黑层＂的简单岩性组合区,而镍、钼富集于＂黑层＂的复杂岩性组合区,磷、铀则不受＂黑层＂岩性组合的控制。本文通过对黔北＂黑层＂含矿组合、合矿性和典型矿床地质特征及岩相古地理环境的分析和总结,认为牛蹄塘组下部＂黑层＂在黔北具较大的找矿空间和找矿前景,进而指出了找矿方向和找矿远景区。     

贵州遵义牛蹄塘组黑色岩系有机质的稀土元素地球化学研究

以贵州遵义寒武纪初牛蹄塘组黑色岩系的有机质为分析对象,对22个样品的稀土元素(REE)组成进行了研究,结果表明:①有机质的∑REE占全岩∑REE的lO%左右,且其REE标准化配分曲线不同于全岩的.由于有机质主要来自海洋上层水体中的微生物,囚而可以认为其REE特征代表的是古海洋上层水体的稀土元素组成特征;②有机质的REE总量变化于11.6×10-6～548×10-6之间,Ce异常系数变化于O.40～O.92之间,Eu异常系数变化于O.59～1.14之间.有机质的ce异常系数和LaN/CeN值在剖面上显示明显的变化,指示研究区经历了大陆斜坡到大洋盆地再到大陆边缘的环境,指示在寒武纪初存在一次海侵.     

遵义牛蹄塘组黑色岩系中多元素富集层的主要矿化特征

在对大量数据进行系统分析的基础上，将贵州遵义下寒武牛蹄塘组黑色岩系中多元素富集层矿化元素按富集系数分为三组。超富集元素：富集系数大于1000，包括Mo、As、Se、Re等；强富集元素：富集系数介于100～1000，包括Ni、U、Au、Ag、Pt、Pd、Tl等；弱富集元素：富集系数近于5～100，包括V、Co、Cu、Pb、Zn、Y、Cd等。结合上述元素的地球化学性质和矿化岩石类型，指出贵州牛蹄塘组多元素富集层综合了岩浆作用、热水沉积和机械沉积作用的特点，是深部岩浆活动强烈喷发期的产物，提出了可能的成矿模式：早期岩浆(火山)活动伴随热水沉积，形成磷块岩(和硅质岩)；中期岩浆活动减弱，表现为剥蚀沉积；晚期火山爆发，除大量射气元素的富集，还带出深部的成矿物质，然后通过水流机械富集成矿。     

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。     

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.     

初论中亚黑色岩系型金矿床的基本特征——兼论新疆黑色岩系型金矿找矿方向

黑色岩系型金矿床实质上是一种早期形成于富含碳质细碎屑岩建造的滨浅海还原环境,后期经强烈区域低温强动力挤压作用改造形成于韧性剪切带中的低温变质热液金矿床,属韧剪型金矿的1个亚型.在20世纪80年代后引起重视,在世界各地,特别是中亚地区和我国新疆及西南地区取得许多重大找矿突破.中亚地区黑色岩型金矿床十分发育,形成了以穆龙套、库姆托尔、巴克尔奇克为代表的诸多特大型、超大型和大型金矿床.这类矿床具低温蚀变、韧剪性显著、富含碳质和含金石英脉等特点.新疆黑色岩系型金矿成矿地质背景和成矿地质构造条件优越,找矿前景广阔.主要成矿时代为前二叠纪,其次是二叠—三叠纪(昆仑),找矿有利成矿区带主要是北准噶尔、中天山、南天山、东昆仑和北天山,其次有阿尔泰和东准噶尔等地.     

北秦岭庙湾组黑色岩系稀土元素地球化学特征及成因意义

笔者采用等离子质谱仪(ICP-MS)方法对北秦岭大荆区奥陶纪-志留纪庙湾组黑色岩系岩石的稀土元素及V、Ni、Cr、U、Th等微量元素含量进行了测定.结果显示岩石轻稀土元素相对重稀土元素富集,Eu异常值δEu为0.63~10.61(绝多数大于1.54)多呈正异常,Ce异常值δCe为0.65~1.02(平均为0.893)异常微弱且有正负差异;U/Th值为0.38~4.07,w(V)/w(V+Ni)值为0.38~0.93以及w(Ce)/w(La)值为1.27~2.17.将这.些特征值与前人研究成果对比,并利用La/Yb-Ce/La和La/Yb-REE判别图解判别后,认为北秦岭区庙湾组黑色岩系形成于活动陆缘一种干燥缺氧较深浅海环境,黑色岩系形成过程中有热液作用参与.     

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     

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.     

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。     

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。     

湘西北下寒武统黑色岩系中的沉积型钒矿

湖南西部寒武系下统牛蹄塘组底部的含碳硅磷质黑色岩系主要由黑色碳质页岩组成,富集了多种有色金属、贵金属、稀有金属和稀土元素,是我国新类型的有色金属、贵金属的矿产资源和后备矿产资源,其中尤以钒的资源量最丰富,是湘西地区继锰和汞铅锌矿之后,又一最具优势和开发前景的矿产资源。研究表明,黑色岩系形成于扬子准地台东南缘之深水斜坡的缺氧环境,有机质含量高是其重要特点,钒在有机质中优先被结合。沉积环境的改变导致成矿作用的发生,生物地球化学作用是钒矿成矿的主导作用。矿床属于化学和生物地球化学沉积型钒矿。     

关于热水沉积物稀土配分模式的讨论

海底热水沉积物的稀土配分模式取决于流体的密度和流方式,低密度热流体的沉积物稀配合模式类似于海水模式,高密度热流体的沉积物没有固定的稀土配分模式,在判别热水沉积物时不宜单独使用稀土配分模式。     

重庆城口地区下寒武统黑色岩系有机地球化学特征及成因意义

研究采用索氏抽提、饱和烃色谱-质谱分析及干酪根碳同位素等分析方法,针对重庆城口地区下寒武统黑色岩系有机地球化学特征,页岩气的有机质生源构成、成熟度、沉积环境等进行分析。结果表明所有样品中氯仿沥青"A"含量均较低,正构烷烃、类异戊二烯烃、甾萜类化合物含量丰富。GC-MS图中,正构烷烃显示明显的双峰型优势,碳数分布范围为C14~C31,双峰型前后主峰分别为nC18和nC23,单峰型主峰为nC16或nC18,OEP值为1.05~1.19,接近平衡值1.0,无明显奇偶优势,(nC21+nC22)/(nC28+nC29)比值大于1.5,nC17/nC31值为0.24~2.96,均值1.35,显示轻烃组分占绝对优势。干酪根δ13 CPDB值为-31.4‰~-34.7‰,变化较小,为腐泥型干酪根。萜类化合物中,五环三萜类化合物三环萜烷四环萜烷,可见少量伽马蜡烷和奥利烷。三环萜烷中C21,C23,C24和规则甾烷C27,C28,C29分别呈倒"V"字形和"V"字型分布,含量相差不大,推断有机质母质主要为菌藻类等低等水生物和海洋浮游生物。藿烷中C31αβ22S/(22S+22R)值为0.57~0.61,Ts/(Tm+Ts)值为0.43~0.50,βα-莫烷/αβ-藿烷比值0.12或0.11,Tm/Ts比值为1.0~1.35大于生油门限下限,甾烷中C29ααα20S/(20S+20R)值为0.41~0.46,C2920Rαββ/(ααα+αββ)值为0.40~0.46,反映有机质已达成熟~过成熟阶段。Pr/Ph值除个别大于1外皆为0.45~0.91,C27重排甾烷/C27规则甾烷值0.08~0.43,γ-蜡烷指数绝大部分都小于0.2,处于0.12~0.19之间,孕甾烷/C29-20R规则甾烷值为0.18~0.61,皆反映缺氧还原环境且沉积水体盐度不高,与前期元素地球化学研究结果所反映的缺氧环境一致。     

浙江省下寒武统荷塘组黑色页岩系地球化学特征

首次根据浙江省西北部荷塘组岩石样品的实测数据,提出了浙江省荷塘组黑色岩系6个岩性层的Pt、Pd、Au、Ag、Cu、As、Sb、Pb、Mo、Ni、V、P、U、B、Cd、Tl、Se、Zn元素的平均值,运用微量元素和稀土元素的配分模式探讨了成岩环境及元素高含量对环境的影响.荷塘组富集元素较多,富集程度高的有Mo、Se、Cd、Ag、Sb、U、As、P;较富集的有V、B、Cu、Tl、Zn,弱富集的为Au、Pt、Pb、Ni.综合地质地球化学特征研究认为,荷塘组黑色岩系具有寻找含钼、磷、矾和有色金属矿产的潜力.     

川东—武陵山地区下寒武统牛蹄塘组页岩有机质富集模式

有机质富集、保存对页岩气资源评价、勘探选区和开发具有重大的指导意义。以川东—武陵山地区下寒武统牛蹄塘组页岩为例,利用岩石地球化学、油气地球化学和沉积岩石学方法和技术对牛蹄塘组有机质丰度、有机质来源及古环境演化进行了分析,对川东—武陵山地区页岩有机质富集和保存条件进行了评价。结果表明:牛蹄塘组页岩有机质主要来自于蓝藻、红藻、褐藻等自生海洋藻类;相比于牛蹄塘组高位体系域,在牛蹄塘组海侵体系域页岩沉积期,温暖湿润的古气候和大规模海侵使得海平面快速上升,海侵导致深水陆棚、斜坡甚至部浅水陆棚处于贫氧—缺氧环境,该深水贫氧—缺氧还原环境（部分硫化还原环境）有利于有机质保存,在川东—武陵山地区上形成大面积富有机质页岩。