粤东北连平寒武系牛角河组硅质岩成因与沉积环境

广东1/5万《隆街公社幅》区域地质调查在粤东北连平地区新填绘出早寒武世牛角河组,并在其浅变质岩系中发现多层薄层状硅质岩。岩性为放射虫硅质岩和含黏土质硅质岩,放射虫硅质岩呈灰黑、灰白色,硅质含量65%~70%,放射虫含量25%~30%。硅质岩SiO2含量82.79%~94.30%,Al2O3和TiO2含量分别为2.43%~10.12%和0.12%~0.48%,TFe2O3为0.46%~1.59%,Al/(Al+Fe+Mn)值为0.55~0.91,表明其硅质主要来源于生物本身或其生命活动产物,为生物成因硅质岩;稀土元素PAAS标准化曲线近水平,δEu为0.90~1.02,ΣREE(均值79.28)低于PAAS的ΣREE;LREE/HREE(均值8.47)和LaN/YbN值(均值1.36)大于1,表明陆源物质对硅质岩形成有一定影响;Ce负异常(δCe平均值为0.80),Y无异常(Y/Ho均值26.39)和较低的MnO/TiO2值(均值0.014)、较高的V/(V+Ni)值(均值0.96),表明硅质岩形成于大陆边缘贫氧沉积环境。牛角河组浅变质岩碎屑物颗粒总体较细,上部岩性以硅质、泥质板岩为主,进一步反映了区域寒武纪早期为浅海陆棚至大陆斜坡相沉积环境。     

花岗岩演化与铀钍元素富集的关系:以粤北贵东岩体为例

对粤北贵东岩体铀钍丰度变化特征的研究表明,原地重熔过程导致铀钍元素向花岗岩体的上方汇聚富集,并造成铀、钍元素在空间上的分离,即在花岗岩体中,铀的丰度带位处钍丰度带之上。陆壳多次原地熔融(重熔)不但导致复式花岗岩体形成,同时造成铀元素在晚期岩体中的富集。贵东岩体内燕山早期岩体铀钍含量的东西差异被认为与卷入熔融的铀源层(寒武-震旦系)的初始埋深有关,而复式岩体铀含量的南北差异,则被解释为与晚期重熔界面倾斜方向所导致的晚期岩体的剥蚀深度有关。高铀含量和高铀钍比值并存往往是晚期岩体埋深较浅的表现,对于深部隐伏矿床的寻找有重要指示作用。     

广东西淋岗花岗岩原地重熔成因的地质地球化学证据

广东西淋岗岩体出露的地质剖面为研究花岗岩成因提供了大量信息。对该岩体的野外地质调查发现:下白垩统白鹤洞组红层(K1bh)与下伏花岗岩体呈突变接触关系,接触界面之下的花岗岩中含大量红岩碎屑,且红岩碎屑往下逐渐减少。岩石地球化学及矿物学测试结果表明:西淋岗花岗岩的成岩物质,应来自盖层之下包括下白垩统白鹤洞组下部红层在内的岩石地层。岩石熔融和岩浆结晶过程中,分异作用导致元素分布具有明显分带性;花岗岩中的石英是在比较稳定的条件下结晶而成,且在石英结晶过程中,SiO2过饱和度逐渐降低。上述研究结果表明,西淋岗花岗岩应是上地壳岩石原地熔融固结形成,而不是远道而来的“侵入体”。     

粤北贵东复式岩体的形成与重熔界面的形态演化

根据花岗岩的“原地重熔 壳内对流”理论,对粤北贵东复式岩体的各种地质地球化学资料进行重新编码,证实该复式岩体的形成是该区陆壳中生代多次熔融(重熔)的结果,并在此基础上重建该区不同期次重熔界面形态。研究表明,早侏罗世重熔界面总体自南向北倾斜,因而在同一剥蚀面下,岩体自南向北依次出露中心相、过渡相、边缘相的岩性;晚侏罗世的熔融(重熔)事件基本局限于早期岩体内部,故该期岩体普遍比早期岩体偏酸性,本期岩浆界面自北向南倾斜。早白垩世的熔融(重熔)事件形成了石英正长岩和次英安斑岩两类不同的岩石,两者岩性的较大差异与卷入的源岩有关,本期的重熔界面同样自北向南倾斜,据此进行的隐伏矿床预测已经获得验证。     

广东丹霞山白垩系红色砂岩崖壁上风化洞穴成因的矿物学研究

基于盐风化作用和化学风化作用在砂岩风化洞穴形成中的意义，本文利用硫酸盐与氯化物等盐类物质对丹霞山岩壁上的红色砂岩进行盐浸泡实验，并对比浸泡前后岩石结构、化学成分及矿物组成的变化，旨在为盐类物质在丹霞山岩壁上洞穴形成中的意义积累科学数据。结果表明，盐浸泡可以使红色砂岩中的矿物组成产生变化；含SO₄^2-比含Cl^-的盐溶液对红色砂岩洞穴破坏更为显著，且浓度越高对砂岩表面的剥蚀作用越强烈；盐溶液会使红色砂岩胶结物严重流失，且盐类物质在砂岩孔隙中结晶后，因其粒径的逐渐增大，致使大颗粒石英附近的裂隙扩大，进而加快洞穴的形成。总体上，广东丹霞山红色砂岩崖壁上风化洞穴的成因可解释为长石溶蚀、胶结物流失与盐风化共同作用的结果。