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1.
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岩典型特征—微晶石英结构,并具有与海水一致的稀土标准化曲线和低的总稀土值,指示其形成于海水环境;电子探针下发现黑色岩系富含与热液有关的重晶石、萤石矿物,和与生物相关的磷灰石、黄铁矿矿物,同时黑色岩系成因判别图解中绝大部分样品落入生物成因区域,少数落入热液成因内,指示硅质来源以生物成因硅为主并含少量热液硅;样品高V/(V+Ni)、Ni/Co比值和氧化还原敏感元素(Mo、U、V等)不同程度富集指示较强的还原环境,结合黑色岩系形成环境判别图得出该套岩系形成于大陆边缘—深海盆地区域内还原—缺氧的滞流水体环境。综上得出水沟口组黑色岩系形成时洋底热液活动频繁,深部流体上涌带来大量营养物质使得浅海生物繁盛,海水中硅在生物作用和热液影响下促使硅质胶体颗粒化学沉淀,并随洋流在远离热液中心的大陆边缘位置沉积成岩。早寒武世还原—缺氧性质海水和微生态系统有助于硅质沉淀,而微生物富硅作用促进了黑色岩系形成。 相似文献
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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。 相似文献
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扬子板块南缘下寒武统黑色页岩地层中分布有一套富含Ni、Mo、V、U、Ba、PGE等的多金属层,并在贵州多地形成Ni—Mo—V—Ba矿床。黔东南三穗钒矿是扬子板块南缘黑色页岩型多金属矿床的重要组成部分,矿体主要赋存于早寒武世九门冲组底部黑色炭质、硅质泥岩中。针对三穗钒矿含矿岩系,通过沉积学和元素地球化学研究,结果表明,赋矿硅质岩、含钒炭质泥岩中存在热水物质贡献的明显信号,指示热水端元输入很可能是钒的重要来源。环境敏感元素及相关参数分析显示,局限盆地内的缺氧水体环境更有利于钒的富集。此外,有机质与钒富集之间具有明显的耦合关系,说明有机质的吸附对钒的沉淀和富集起到重要控制作用。 相似文献
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扬子板块南缘下寒武统黑色页岩地层中分布有一套富含Ni、Mo、V、U、Ba、PGE等的多金属层,并在贵州多地形成Ni—Mo—V—Ba矿床。黔东南三穗钒矿是扬子板块南缘黑色页岩型多金属矿床的重要组成部分,矿体主要赋存于早寒武世九门冲组底部黑色炭质、硅质泥岩中。针对三穗钒矿含矿岩系,通过沉积学和元素地球化学研究,结果表明,赋矿硅质岩、含钒炭质泥岩中存在热水物质贡献的明显信号,指示热水端元输入很可能是钒的重要来源。环境敏感元素及相关参数分析显示,局限盆地内的缺氧水体环境更有利于钒的富集。此外,有机质与钒富集之间具有明显的耦合关系,说明有机质的吸附对钒的沉淀和富集起到重要控制作用。 相似文献
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通过野外调研发现,秦岭造山带山阳地区水沟口组黑色岩系主要由黑灰色微晶灰岩、炭质泥板岩、灰白色粘土岩、黑灰色含炭-钙质硅板岩、灰黑色含炭泥质硅板岩及浅红色硅质板岩组成;岩系中磷结核及重晶石纹层常见。采用等离子质谱仪(ICP-MS)方法对岩系的稀土元素及微量元素测定,结果显示岩系中成矿物质含量丰富(如V、Mo、Ni、Ba、Pb、Zn、U、Ag、Cu、Cd、Tl、Bi和Cr等元素的平均含量是地壳丰度的几倍到几十倍),稀土元素和微量元素的含量与磷质、炭质以及钡关系密切;稀土模式曲线基本平行显示其成因相同;泥质和硅质岩类是主要的含矿岩性;不同程度的δEu正异常、中到弱的δCe负异常及相应的稀土、微量元素比值如Ce/La、V/(V+Ni)等指示岩石形成于干燥缺氧环境并有热水物质加入,La/Yb-Ce/La图解及La/Yb-REE图解表明岩系与海相沉积及基性岩成因关系密切。结合岩系的地质特征认为:山阳地区水沟口组黑色岩系形成于被动陆缘的一种干燥缺氧的深水-半深水滞留断陷局限海盆,期间热液(水)活动频繁、低等浮游生物发育,对岩系中矿物质的富集具有非常重要的意义。 相似文献
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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。 相似文献
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夏家店金矿床位于扬子板块早古生代被动大陆北缘的柞水—山阳盆地内,其赋矿黑色岩系的岩性主要为浅红色硅质岩、蓝灰色蚀变硅泥质岩、灰黑色薄层碳硅质板岩、土黄色泥质板岩和黑色碳硅泥质岩。黑色岩系主量元素、微量元素以及稀土元素分析结果表明：其主要成分为SiO2,并在硅质岩中含量最高,其中大离子亲石元素及成矿元素明显富集,如Sr、Ba、U、Cu、Zn、V、Au和Ag等元素含量均较高,是地壳丰度的几倍到几十倍;硅质岩样品总体呈弱负Ce异常、弱负异常或正Eu异常,泥质岩类显示Ce、Eu负异常,而少数碳硅质岩样品则表现出Eu的正异常,它们的北美页岩标准化稀土配分模式曲线均为向左缓倾。结合黑色岩系的岩石学特征和产出的大地构造环境以及主量、微量和稀土元素特征参数比值和判别图解,研究表明夏家店黑色岩系的成岩物质来源具有多样性,其下部的硅质岩主要为热水沉积的产物,随着海水及陆源物质的逐渐加入,在热水沉积逐渐向正常沉积所转化的过程中,形成碳硅质岩与泥质岩。夏家店金矿床赋矿黑色岩系形成于大陆边缘深水半深水滞留缺氧盆地环境,属扬子板块被动陆缘裂陷沉积区。夏家店金矿床赋矿黑色岩系超常富集Au、Ag、Ni、Cu、Zn、V和Ba等元素,黑色岩系可能是该矿床的重要矿源层。 相似文献
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为了探讨盐源盆地富有机质页岩形成原因,促进区域页岩气的勘探开发,本文主要通过元素地球化学特征研究了龙马溪组页岩硅质成因及沉积环境。结果表明,研究区龙马溪组黑色岩系富含有机质且硅质含量较高,Al_2O_3与TiO_2呈正相关与SiO2/Al_2O_3呈负相关说明硅质成分具有较多陆源碎屑成因。高含量的过量硅(Si过量),较低的Mg O含量,Ba、As、Sb、Sc等元素的高度富集、轻稀土富集、正Eu异常、矿物中的放射虫等微生物化石以及斑脱岩的存在说明硅质主要为生物成因,同时受到热水沉积及火山作用的影响。氧化还原敏感性元素V、Ni、U较富集,铈负异常、铕正异常以及草莓状黄铁矿等特征及相关图解一致表明其形成于被动大陆边缘深水陆棚缺氧的还原水体环境,同时受到一定程度的上升洋流或者热水影响,沉积了深海沉积物。生物成因及热水成因(火山成因)的页岩常富含有机质,还原的水体环境有利于有机质的保存,在此沉积环境下,形成的研究区龙马溪组黑色页岩有机质丰度高,类型较好,厚度较大,初步认为具有较好的资源潜力。 相似文献
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黔北下寒武统黑色岩系的沉积环境与地球化学响应 总被引：2，自引：0，他引：2
下寒武统黑色岩系在我国华北、华南及塔里木盆地等广泛发育,但富有机质泥页岩的分布特征及其控制因素未有定论。本文对黔北地区下寒武统牛蹄塘组(及同时期地层)不同沉积相带典型剖面中的富有机质泥页岩及其上下层位进行了地球化学分析,识别出寒武纪早期不同沉积相带氧化还原环境的明显差异。台内凹陷相主要岩性为黑色页岩,底部为不等厚的薄层磷块岩和硅质岩或硅磷质结核,沉积的黑色页岩厚度大,有机质丰度高,V、Ni、Mo、U等微量元素显著富集,反映了贫氧-缺氧环境,以及短暂动态的硫化环境,Mo/TOC反映了其为局限盆地特征;上斜坡相为贫氧到氧化的沉积环境,但更多地是表现为氧化的沉积环境,其中牛蹄塘期存在局部的硫化环境,沉积的黑色页岩厚度小,但有机质丰度最高,V、Ni、Mo、U等微量元素的富集程度较低;盆地相为黑色硅质岩与富有机质的黑色硅质页岩间互沉积,同期沉积厚度较小,有机质丰度相对较低,V和U的富集程度大于台内凹陷相,而Ni和Mo的富集程度则低于台内凹陷相,指示了缺氧环境,期间伴随有贫氧和短暂的氧化环境存在,且可能存在局部的硫化环境,Mo/TOC反映了中等的局限程度。总的来说,黔北下寒武统黑色岩系的有机质丰度、厚度以及微量元素富集程度等特征主要受控于不同的氧化还原环境。 相似文献
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陕西宁强县中坝锰矿床形成于扬子地块西北缘伸展裂陷沉积环境内,是近年新发现的锰矿床,赋存于下寒武统牛蹄塘组黑色岩系内,含锰岩系岩性主要为含碳粉砂质板岩、含碳泥质板岩、硅质岩,夹有灰岩条带和灰岩透镜体,矿石类型为层状、似层状的含锰硅质岩及条纹条带状的含锰灰岩,含锰矿物主要为硬锰矿,可见极少量的菱锰矿。对中坝一带MnⅠ号锰矿体常量及微量元素地球化学特征分析表明：中坝锰矿体相对围岩亏损Ti和Al元素,SiO2/Al2O3比值较高,Th含量低,Y/Ho比值高,且含锰岩系的PAAS标准化的稀土元素配分模式具有轻稀土元素亏损、重稀土元素富集、Ce负异常、Y正异常的特征,与现代海水稀土元素配分模式一致,说明海水自生沉积作用对含锰岩系中元素的富集具有重要影响,陆源碎屑物质的影响较小;含锰岩系的Al/（Al+Fe+Mn）、Fe/Ti、（Fe+Mn）/Ti、U/Th、Sr/Ba比值、δEu及SiO2-Al2O3图解、Fe/Ti-Al/（Al+Fe+Mn）图解、Lg （U）-Lg （Th）图解、Fe-Mn-（Cu+Co+Ni）×10图解、La/Yb-REE图解、δEu-Mn图解均表明锰矿沉积为热水沉积和正常海水混合作用的结果。含锰岩系的δCe、V/Cr、V/（V+Cr）、Ni/Co比值、富集U、V、Mo等特征表明锰矿形成于还原-硫化的沉积环境。中坝锰矿的形成机制为在弱碱性、还原、富CO32-的条件下,Mn2+和CO32-结合形成菱锰矿而沉淀。由此总结出中坝锰矿的成矿模式为：在早古生代,富含Fe、Mn多金属的硅质热水溶液沿着刘家坪古火山通道上涌,上涌的热水与海水混合,在弱碱性、还原、富CO32-的条件下,Mn2+和CO32-结合形成菱锰矿而沉淀,形成Fe、Mn硅质岩,且在沉积凹陷处成矿更有利,溶于海水中的Mn同碳酸盐一同沉淀,形成含锰灰岩。 相似文献
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千家坪钒矿床产于南秦岭下寒武统水沟口组(缀1sh)黑色岩系中,该黑色岩系由黑色含炭硅质岩、含炭硅质岩夹泥岩和泥岩等组成。钒矿体呈层状产出,矿石以黑色硅质岩夹泥岩型为主,含钒矿物主要为钒云母。黑色岩系岩石主要成分为SiO2、Al2O3、K2O等,富集TFe、Ba、Zn、P、Cu、Ni、Cr、Sr、Zr、Ag、Ti、Mn、V等多种元素。黑色岩系n(V)/n(Cr)=5.92～30.64、n(V)/n(V+Ni)=0.88～0.99、δU1,判断其为缺氧沉积环境。黑色硅质岩n(SiO2)/n(Al2O3)=238.81,U/Th1以及δ30Si=-0.1‰～0.5‰、δ18O=20.2‰～25.8‰,判断其为半深海滞留沉积盆地热水沉积成因。泥岩n(SiO2)/n(Al2O3)=5.69,n(Al)/n(Al+Fe+Mn)=0.63,n(Si)/n(Si+Al+Fe)=0.74～0.76判断其物源为陆源,但受到热水作用影响。钒矿化受下寒武世古隆起边缘断陷滞留盆地中形成的黑色岩系层位所控制。钒明显趋向在炭硅质岩所夹的泥岩或硅质岩附近的泥岩中富集,在炭硅质岩夹泥岩段向泥岩段过渡层位,常常含结核,钒元素含量达到峰值,其他Cu、Pb、Zn、As、W、Mo等元素富集规律与V元素基本一致。该矿床成矿物质主要来源于深部热水,泥岩的吸附作用对钒的富集具有重要作用。综合地质、地球化学特征,认为该矿床为热水喷流沉积成因。 相似文献
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贵州遵义二叠系锰矿底部发育一套特殊的硅质岩建造,该套硅质岩环绕锰矿富集区呈墙状产出,习称“白泥塘层”硅质岩或“城墙式”硅质岩,其与锰矿成矿作用之间有着紧密的成因联系。详细地野外地质调查发现,该套硅质岩具有条带状、角砾状和块状构造,其中钢灰色、黑色锰质细脉穿插于条带硅质岩之中,角砾状构造硅质岩多沿锰矿体周边分布。10 件硅质岩样品元素地球化学分析表明 ,硅质岩具有较高的 SiO2（80.55% ～99.56%）和Fe2O3（0.47%～13.76 %）, 较低的Al2O3（0.05%～4.06%）和TiO2（0～0.49%）, 指示其形成过程中陆源碎屑物质参与较少。（La/Ce）比值和Ce 异常值特征指示硅质岩形成于深水裂陷盆地中,环N 境条件为还原状态。Fe-Mn-Al 和SiO2-Al2O3 图解显示, 硅质岩主要落入热水沉积区内或其附近区域。硅质岩Al/（Al+Fe+Mn）均值为0.26、（La/Ce）N 值为1.51～2.34、 Y/Ho 值为 30.64～43.91,Eu/Eu* 值为0.96～1.67,且硅质岩稀土配分模式与热水沉积硅质岩类似,这些特征集中表明硅质岩成岩过程中有明显的热水物质参与,属于热水成因硅质岩,这为遵义二叠系锰矿床热水喷流沉积成因提供了新的佐证。 相似文献
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夏家店金矿床位于南秦岭造山带内,是一个受构造和地层控制的大型金矿床,矿石类型为角砾岩型、碎裂岩型和石英脉型3种类型,赋矿围岩主要为寒武系水沟口组的炭泥质板岩、炭硅质板岩、硅质岩及白云岩,次为泥盆系西岔河组的角砾岩。本文对夏家店金矿床中矿石（角砾状炭硅质板岩、碎裂硅化白云岩、碎裂炭泥质板岩和石英脉状矿化的硅质岩）和围岩（硅质岩、硅化白云岩和硅质板岩）的微量元素、铂族元素（PGE）质量分数进行测试,进而探讨成矿物质来源以及矿床成因。结果表明：不同类型的矿石与其各自的围岩具有高度的相似性,均富集Sr、Ga、Zr等元素;不同类型的矿石稀土总量均高于各类围岩,但是两者具有相似的稀土配分模式,轻稀土富集,重稀土亏损,均表现出负Eu异常（δEu值为0.51~0.63）;不同类型的矿石PGE总量（7.71×10-9~38.30×10-9,平均值23.00×10-9）均明显大于各类围岩PGE总量（1.28×10-9~2.44×10-9,平均值1.86×10-9）,相比上地壳,不同类型的矿石均明显富集Os、Ir、Pt和Pd,亏损Ru、Rh,而各类围岩均富集Os,亏损Pt、Ru、Rh、Pd,但两者的铂族元素配分曲线具有高度相似性,呈Ru亏损的V型,为地壳的（Os）-Pt-Pd型配分模式。以上特征表明不同类型的矿石和围岩具有明显的微量、稀土元素和PGE地球化学继承性,暗示夏家店下寒武统有可能是重要的矿源层之一。同时,所有矿石和围岩的Au/Ir值（分别为4 821~299 666）和406~8 050）及Pd/Ir值（分别为16.9~588.0和15.2~47.5）变化范围均较大,两者Au/Ir值远高于炭质球粒陨石和原始地幔值、Pd/Ir值远高于岩浆成因矿石值,且夏家店金矿床矿石和围岩的PGE配分曲线与典型热液成因矿床一致。这些特征显示夏家店金矿床具有明显的热液成因,是构造-热液流体成矿作用的产物。 相似文献
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扬子地区寒武纪纽芬兰世广泛发育富含有机质的黑色细粒混积沉积岩系,开展细粒混积沉积岩的元素地球化学研究,对于恢复沉积期物质来源、源区构造背景、古气候、沉积环境及演化,以及泥页岩储层评价和页岩气勘探具有重要理论和现实意义.本文利用下扬子地区最新完钻的XYZ-1钻井资料,综合钻井岩芯、岩石薄片、XRD分析、ICP-MS分析等手段,开展寒武系纽芬兰统幕府山组细粒混积沉积岩系的地球化学研究.结果表明,幕府山组为一套形成于局限海湾—碳酸盐岩台地—潮坪体系的细粒混积沉积岩系,岩性以深灰色、黑色(含钙质碳质)泥岩、浅灰色泥质灰岩为主,夹云灰岩、泥晶灰岩、白云岩、含陆屑碳质灰岩、安山岩和角砾岩.幕府山组沉积期,具有干旱炎热-温暖潮湿交替的古气候,总体指示正常盐度的浅水-较深水古海洋环境,垂向上显示从贫氧—缺氧到滞留硫化环境的演变.幕府山组细粒混积岩物源来自江南造山带和南京台地,源区岩石未曾经历沉积再循环作用,形成于大陆岛弧和活动大陆边缘构造背景.具有相对高海平面的近岸局限海湾、半封闭滞留还原环境、较高的有机碳含量和古生产力水平,是形成富有机质黑色细粒混积沉积岩系的有利条件. 相似文献
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陕南硒中毒区地层时代的厘定 总被引：3，自引：1，他引：3
本文通过对南秦岭大巴山的紫阳县典型硒中毒区双安乡闹热村所在地及邻区分布的基岩的岩石类型、岩相和层序等进行研究和分析，发现紫阳县双安乡闹热村硒中毒区出露的地层主要为晚震旦世和早寒武世鲁家坪组下部厚约40余米的富硒高硫黄铁矿化黑色碳质硅质板岩和黄铁矿化火山凝灰岩，该层位可以和云南下寒武统筇竹寺组下部和贵州牛蹄塘组下部的地层对比。该层岩石含硒量为10～56mg／kg，平均为32mg／kg左右，是大巴山地区所有地层和岩石中含硒量最高的。该硒中毒区主要几块高硒田块(土壤含硒量为16～36mg／kg)下部分布的就是这套高硒的早寒武世黄铁矿化黑色碳质硅质板岩和黄铁矿化火山凝灰岩地层。 相似文献