云南镇雄茅口组硅质岩稀土元素地球化学特征及沉积背景浅析

镇雄地区二叠系茅口组灰岩中部发育薄层状硅质岩夹层,本次工作对漆树湾及石场坝路线茅口组中部硅质岩夹层采取样品10件,并将样品磨制成薄片10片。对薄片进行镜下观察发现,硅质岩内普遍发育富液相气液两相流体包裹体。通过对所取10块硅质岩进行稀土元素分析测试,结果表明,稀土元素总量较低,LREE/HREE平均值范围为13.47～34.02;Ce/Ce~*平均值变化范围为0.29～0.51,为负异常;Eu/Eu~*平均值变化范围为1.19～1.31,为弱正异常。对比扬子地台南北缘二叠系层状硅质岩稀土元素特征发现,扬子地台西部镇雄地区层状硅质岩稀土元素地球化学特征与扬子南北缘层状硅质岩整体差异较大。但(La/Yb)_N,(La/Ce)_N等部分地球化学参数与扬子南缘相对接近,体现出二者具有一定的亲缘性。综合分析认为,镇雄地区二叠系茅口组硅质岩形成于受峨眉山玄武岩活动影响的陆表海环境背景,硅质岩以热水沉积成因为主。     

准噶尔盆地西北缘二叠系风城组硅质岩地球化学特征及成因

准噶尔盆地西北缘二叠系风城组内的云质岩、硅质岩是致密油藏重要的储集岩,目前对云质岩和与之伴生的硅质岩成因存在较大争议。通过岩心观察和对硅质岩的主量、微量、稀土及硅同位素的综合研究,以期揭示硅质岩的成因。研究表明,风城组中的硅质岩SiO2含量变化范围为55.15%~85.61%,为不纯的云质硅质岩,其内含有较多热水沉积矿物和碱湖沉积成因的盐类矿物。云质硅质岩主要围绕热液喷口分布,它们常与白云岩呈纹层状、条带状互层。云质硅质岩中硼异常富集,硼含量介于90×10^-6~10000×10^-6之间,平均680×10^-6,与盐类矿物硅硼钠石有关,反映了碱湖沉积成因;Sr/Ba值均大于1,Th/U值多在0.62~2.06之间,Sm/Nd值多在0.20~0.24之间。云质硅质岩的稀土配分显示出Eu负异常、Ce负异常或弱正异常及轻稀土相对重稀土富集的特征。δ^30Si值介于0.39‰~1.88‰之间,其δ^30Si和微量元素特征不反映典型热水成因。云质硅质岩的地质产状和地球化学特征共同表明,风二段和风三段云质硅质岩主要为热水和碱湖的混合沉积成因。硅质岩形成受喷口的位置、热水喷流期和各喷口喷流热水的温度等多方面因素的控制,硅质岩形成时存在多个喷口,在相对封闭的高盐度—碱性还原环境下的热水喷流期,热水与碱湖湖水混合,混合水沉积形成硅质、盐类矿物及白云石,最终形成含盐的云质硅质岩;热水喷流间歇期形成碱湖成因的含盐云质岩。     

Mafic-ultramafic magmatism of the Early Precambrian (from the Archean to Paleoproterozoic)

Compositional evolution of the Archean mafic-ultramafic volcanics is considered in comparison with evolution of the Paleoproterozoic volcanism using available data on the Baltic shield, Pilbara (Australia) and Superior (Canada) cratons, and the Isua greenstone belt (Greenland). The Archean volcanics of mantle origin are of two major types, represented (a) by komatiite-basaltic complexes (komatiites, komatiitic and tholeiitic basalts) and (b) by geochemical analogs of boninites (GAB) and siliceous high-Mg series (SHMS) of volcanic rocks. As is established, the komatiitic and GAB volcanism ceased in the terminal Archean, whereas the SHMS rocks prevailed in the Paleoproterozoic to become extinct about 2 Ga ago in connection with transition to the Phanerozoic type of tectonomagmatic activity. Geochemical trends of mafic-ultramafic associations occurring in the considered cratons are not uniform, being of particular character to certain extent. With transition from the Paleo- to Neoarchean, rock associations of both types reveal a minor increase in Ti and Fe contents. Comparatively high Fe₂O_3tot TiO₂, and P₂O₅ concentrations (maximal ones in the Archean), which are characteristic of the Neoarchean (2.75–2.70 Ga) basalts from the Superior and Pilbara cratons or the Baltic shield, represent a result of relatively high-Ti intracratonic magmatic activity that commenced in that period practically for the first time in the Earth history. This magmatic activity of the Neoarchean was not as intense as the high-Mg basaltic volcanism, and the absolute maximum in concentrations of the above components was attained only 2.2–1.9 Ga ago, at the time of appearance in abundance of Fe-Ti picrites and basalts typical of the Phanerozoic intraplate magmatism. The Archean volcanic complexes demonstrate gradual secular increase in concentrations of incompatible elements (LREE inclusive) and growth of Nb/Th ratio that apparently reflected the progressing influence of mantle plumes. In the early Paleoproterozoic (2.5–2.35 Ga), values of that ratio considerably declined in the SHMS rocks and then quickly grew in the Middle Paleoproterozoic volcanics (2.2–1.9 Ga) to attain finally the values typical of the Phanerozoic magmas associated in origin with mantle plumes. The ?_Nd(T) parameter was decreasing with time from positive values in the Paleoarchean to negative ones in the SHMS rocks of the Paleoproterozoic most likely in response to grown proportion of ancient crustal material in magmatic melts. Since the mid-Paleoproterozoic, the ?_Nd(T) values turn in general into positive again reflecting change in the character of magmatic activity: the SHMS melts gave place at that time to the Fe-Ti picrite-basaltic magmas. The primary crust of the Earth was presumably of sialic composition and originated during solidification from the bottom upward of the global magma ocean a few hundreds kilometers deep, when most fusible components migrated up to the surface to form there the granitic crust. Geological history of the Earth commenced at the appearance time of granite-greenstone terranes and granulite belts separating them, the first large tectonic structures formed under influence of raising mantle superplumes.     

西藏多龙矿集区硅质岩岩石地球化学、Si- O同位素特征及其构造意义

多龙矿集区位于班公湖-怒江成矿带西段、羌塘地体南缘。本文通过对多龙矿集区出露的硅质岩进行系统地球化学研究,探讨硅质岩形成的沉积环境及成因。多龙硅质岩SiO_2含量为92.83%～93.97%,属于纯硅质岩;Si/Al值为48.98～49.56,MnO/TiO_2值为0.36～0.64,Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)值为0.77～0.81;硅质岩ΣREE为30.83×10~(-6)～34.59×10~(-6),LREE/HREE值为6.71～6.93,球粒陨石标准化曲线为Eu负异常而Ce弱正异常的右倾型曲线,北美页岩标准化曲线为Eu和Ce均显示出弱正异常的平坦型曲线;微量元素均严重亏损,仅Cu、Pb等亲铜元素亏损幅度较对较弱,V值为7.83×10~(-6)～8.84×10~(-6),V/Y值为1.25～1.48,亦表明硅质岩形成的环境海底热液活动不强烈,沉积环境为大陆边缘环境。多龙硅质岩δ~(30) Si_(NBS-28)值为1.0‰～1.1‰,δ~(18) O_(V-SMOW)‰为20.3‰～20.8‰,表明多龙硅质岩为浅海环境中沉积形成的原生的生物成因硅质岩。综合分析认为,多龙硅质岩形成于中晚侏罗世-早白垩世早期,为形成于对稳定的洋盆闭合的大陆边缘沉积环境的生物成因硅质岩,暗示南羌塘地体南缘于中晚侏罗世-早白垩世早期处于陆缘弧环境,班公湖-怒江洋仍在北向俯冲消减,洋盆尚未完全闭合。     

滇西昌宁—孟连带硅质岩的阴极发光特征及其意义

阴极发光手段在恢复碳酸盐岩和砂岩的原始结构构造、成岩及孔隙演化等方面已显示出独特作用,而用于地层学研究较少。硅质岩多为自生成因,常由非晶质或隐晶质ＳｉＯ２ 矿物组成,多数在成岩中发生重结晶作用,通常在低能（＜ ２０ ０００ ｅＶ）阴极射线下发光很弱,常被研究者们忽视。通过对滇西昌宁－ 孟连带晚古生代硅质岩的高能（２５ ０００ｅＶ）阴极发光及相关研究表明：自生或重结晶的硅质岩（含放射虫化石）（石英）发光明显,其发光强弱和发光特征与Ｆｅ,Ｃｏ,Ｎｉ和Ｍｎ,Ｃｒ,ＲＥＥ质量分数有直接关系,并受地层的沉积－ 构造背景控制,对造山带地层分区和地层格架研究有重要意义     

青城子矿田石英脉-硅质岩与金银成矿关系讨论

辽东裂谷西段辽河群赋存大型铅锌矿床,近年又发现多处大（ 中）型金银矿床。目前的研究表明,该区金银资源潜力仍然很大。一个值得重视的地质现象是所有金、银矿床都伴随有硅质岩、石英脉的出现。硅质岩受层位控制,呈似层状、扁豆状,基本平行上下岩层,本身亦可构成矿体。辽东裂谷中的金、银、铅、锌矿床与石英脉关系密切,石英脉的规模、分布及特征在很大程度上决定矿床规模。因此,硅质岩、石英脉是地质找矿的直接标志,如在青城子地区,找到了硅质岩就可以发现金矿化。硅质岩主要成分是玉髓,矿物学特征和稀土地球化学特征表明硅质岩是浅海火山喷气的产物,形成于辽河群沉积时沿同生断裂发生的火山喷溢时期,而石英脉则为岩浆期后热液成因,后期热液的叠加更有利于成矿。     

新疆卡拉麦里蛇绿岩带中硅质岩的放射虫化石

新疆卡拉麦里构造带在奇台县南明水地区可划分为三个岩石一构造单元：①北带，由中泥盆世复理石组成；②南带，由中泥盆世—早石炭世沉积岩—火山质碎屑岩组成；③蛇绿岩带。三者之间均为断裂接触。蛇绿岩套上部单元的红色硅质岩中发现丰富的放射虫化石，经鉴定，其时代确定为晚泥盆世法门期一早石炭世杜内期，代表卡拉麦里蛇绿岩形成的晚期年龄。     

渔塘坝硒矿硅质岩的地球化学特征及成因

渔塘坝硒矿床是目前我国发现含硒量 (85 90× 10 -6)最高的小型独立硒矿床 ,其赋矿岩石主要为硅质岩 ,且发育程度较高。早二叠世晚期的黑色碳质硅质岩系 ,是区内的赋矿层位 ,它局限于特定的沉积相位 ,即碳酸盐台地海盆浅部沼泽 (藻沼 )环境沉积的黑色碳质硅质岩相带 ,硒矿化层和这套碳质硅质岩相带密切相关 ,其矿化相带呈NW向展布。硅质岩的SiO2 含量变化较大 (6 4 .2 %～ 94 .85 % ) ,平均为 75 .9% ;Fe2 O3 、FeO、MnO、TiO2 、Al2 O3 和MgO等含量相对较高 ,与其它热水成因硅质岩相近 ;硅质岩富含As、Sb、Fe和Ag ,而贫Cu、Co和Ni;在Al Fe (Cu +Co +Ni)三角图、U—Th相关图和P2 O5 Y相关图上的投影特征 ,也同样显示出硅质岩的热水成因特征。另本区硅质岩中的Cr含量较大 ,且 (Fe +Mn) /Ti的比值为 6 .34,这表明硅质岩在成因上还可能和二叠纪峨眉山玄武岩喷发的火山作用有一定的联系     

华北蓟县中元古界剖面中燧石条带的形成机制——硼硅同位素证据

天津蓟县中新元古界海相沉积碳酸盐岩建造中分布大量燧石条带,特别是雾迷山组燧石条带与白云岩互层密集产出,沉积韵律非常明显,记录了其形成时海洋的化学和生物等信息,但关于其成因和形成机制还存在不同的认识。我们对蓟县中元古界剖面中碳酸盐岩的硼同位素和燧石条带的硅氧同位素进行了系统研究。燧石条带的 δ 30 Si NBS 28 值为0. 6‰~3. 3‰,平均2. 2‰,较热水化学沉积硅质岩的 δ 30 Si NBS 28 值显著偏高,与浅海生物沉积硅质岩的硅同位素组成相近。燧石条带的 δ 18 O V SMOW 值为21. 7‰~27. 8‰,平均25. 5‰,较热液成因硅质岩的值明显偏高,而与常温海相硅质岩的 δ 18 O值相似。蓟县剖面白云岩和灰岩等碳酸盐岩的 δ 11 B SRM 951 值为0‰~11. 0‰之间,平均4. 8‰,较现代海相碳酸盐的值明显偏低。高于庄组至雾迷山组燧石条带白云岩的 δ 11 B值普遍高于白云岩和灰岩的值,在3. 3‰~12. 9‰之间,平均8. 4‰。在酸性条件下富集重硼同位素的B(OH) 3掺入碳酸盐的比例增加,可导致其 δ 11 B值升高。这表明燧石条带白云岩可能形成于局部酸性水环境。结合碳酸盐和SiO 2溶解/沉淀与pH之间相互关系,提出蓟县剖面中的燧石条带是一种具有时代特征的同沉积的生物化学沉积硅质岩。中元古代海水中SiO 2浓度高,基本呈饱和状态,Mg/Ca比值高,生物活动已成为影响海洋环境的重要因素。在生物活动繁盛期大量有机质沉积于海底,导致海水-沉积物界面附近pH值大幅下降(pH＜7. 8),白云石等碳酸盐溶解度升高,难以沉淀;与此相反,SiO 2溶解度降低,达到过饱和,大量沉淀形成燧石条带/透镜体。生物活动羸弱期,海底pH值升高恢复到正常水平,SiO 2溶解度升高,碳酸盐溶解度降低,形成白云岩等碳酸盐沉淀。生物活动的周期性变化,则形成白云岩与燧石互层的条带状韵律层。燧石条带白云岩的硼同位素组成反映的是局部流体的 δ 11 B和pH值,不适合用来反演海水的硼同位素组成。     

鄂尔多斯盆地上古生界碎屑岩硅质胶结物形成机制及其对储集层的影响

以石英次生加大边、孔隙充填式的石英晶体形式赋存的硅质矿物是鄂尔多斯盆地上古生界储集层 砂岩中最为重要的自生矿物之一,平均含量达3.8%,这在众多含油气盆地中是极少见的。对于鄂尔多斯盆地上 部地层如石千峰组和石盒子组来说,同期火山物质的蚀变是形成硅质胶结物的主要原因之一;山西组与上部地 层石千峰组和石盒子组相比,具较高的硅质胶结物含量且常与高岭石相伴生,同时砂岩中的长石含量很低,这 种现象说明,长石等易溶硅酸盐组分在有机酸的溶解下释放的硅提供了形成硅质胶结物的物质来源。早成岩期 相对浅埋深条件下形成的硅质胶结物增加了岩石的机械强度和抗压强度,对砂岩储集空间的保存具有积极意义, 因而应属于保持性成岩作用,对储集层的影响是中性-正面的。