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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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尽管泥页岩在埋藏过程中经历的复杂成岩改造会显著影响页岩油气储层发育潜力，但对其成岩作用，特别是泥页岩中成岩矿物的类型、成岩演化及其影响因素、成岩矿物元素在低孔低渗孔隙系统中的迁移等问题的认识仍很薄弱，因而制约了对泥页岩储层的深入认识。为此，本文以塔里木盆地西北缘下寒武统玉尔吐斯组发育的两套黑色岩系为例，在沉积环境认识的基础上，通过矿物组分、黏土矿物组合、有机碳含量及有机质成熟度等测定分析，着重研究了黑色岩系自生矿物的分布及在成岩演化阶段的变化特征，阐述了成岩变化的时空分布及其影响因素。研究结果表明：（1）在浅水缓坡台地环境下，玉尔吐斯组受两个较为完整的海进-海退沉积旋回控制而形成的两套黑色岩系主要经历了早成岩阶段和中成岩阶段；（2）受沉积环境和热液作用的影响，这两套黑色岩系在石英、重晶石、碳酸盐胶结物和黏土矿物等自生矿物的组合、分布及形成顺序上存在显著的差异，呈现出差异性成岩演化的特点；（3）伊利石、伊蒙混层、绿泥石、白云石、石英胶结等中成岩阶段成岩产物的广泛分布，反映出在成岩过程中特别是中成岩阶段低孔低渗的泥页岩仍存在一定程度的内部和外部来源的矿物元素迁移。本次研究对深入认识塔里木西北缘下寒武统黑色岩系成岩机制，以及分析页岩储层发育特征提供了重要的依据。 相似文献
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黑色岩系成岩成矿过程中的生物地球化学作用 总被引：20，自引：3，他引：20
黑色岩系在其形成和发展中,特别是在成岩成矿过程中都离不开生物地球化学作用。通过对震旦纪一下古生代五套黑色岩系及其中四类矿床的矿物、岩石、地球化学及稳定同位素研究,从生物成矿的角度讨论了这些黑色岩系和矿床在成岩成矿过程中的生物地球化学作用,并强调生物地球化学元素循环及生物地球化学体系研究的重要性。 相似文献
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黑色岩系是多种有用元素的重要载体,Cu、Pb、Zn、Ni、Mo、V、U、Au、Ag、稀有和稀土元素在黑色岩系中异常富集,某些黑色岩系的贵金属(铂族元素、Au、Ag)也异常富集,其含量甚至部分超过了基性和超基性岩,这类黑色页岩矿床中铂族元素(PGEs)的赋存状态至今尚未有一个确切的定论。本文采集了湖南张家界属寒武系牛蹄塘组黑色页岩中Mo-Ni矿层作为研究样品,通过化学分析表明矿石中含Pt 531×10~(-9),Pd 514×10~(-9),Os 185×10~(-9),PGEs合量为1259.43×10~(-9),Au 332×10~(-9),Ag 12.2×10~(-6),已富集成矿。进一步利用重砂分级、化学分析、X射线衍射、扫描电镜及能谱技术研究了贵金属元素赋存状态,结果表明:①Ag:主要以独立矿物形式存在,少量以类质同象形式赋存在其他矿物中。独立矿物有砷铜银矿、硫锑铜银矿、硫锑铅银矿、锑银矿、硫银锡矿、硫砷银铅矿、银黄锡矿、辉银矿、锑-银-锡互化物;类质同象主要是银黝铜矿-银砷黝铜矿、含银方铅矿和含银砷铜矿等。②Au:未发现独立矿物,黄铁矿是重要载金矿物。③PGEs:未见独立矿物,在不同重砂分级样品中没有富集,具分散性,推测铂族矿物很可能是以纳米形式存在,建议今后研究选矿工艺时,可考虑从制取纳米材料的思路进行应用研究。本文Ag-Sn-Sb互化物的发现为研究黑色岩系多元素富集成因机制提供了重要物证。 相似文献
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《矿物岩石》2020,(2)
本次针对川南地区下奥陶统桐梓组白云岩的岩石学、地球化学特征进行了研究。分析测试结果表明,川南地区下奥陶统桐梓组发育泥微晶白云岩和粉细晶白云岩两种白云岩类型。白云岩多具有泥晶、粉晶结构,有序度值0.40～0.97,总体较低,说明白云石化时间较早,为准同生期。各类白云岩稀土配分曲线整体上平缓,此外Ce轻微负异常,Eu异常不明显异常,与研究区桐梓组泥晶灰岩相似,泥微晶白云岩的δ~(13)C为-3.80‰～-0.36‰,δ~(18)O为-7.60‰～-5.62‰;粉细晶白云岩的δ~(13)C为-1.15‰～-0.12‰,δ~(18)O为-8.62‰～-5.60‰,大部分白云岩的碳、氧同位素组成与同期海水成因白云岩相近,阴极发光主要为暗红光,平均盐度指数120.7及Na元素平均含量838.23×10~(-6)则指示成岩环境盐度较高,表明白云石化流体主要为同期轻微或中等浓缩的海水。综上述特征,川南地区下奥陶统桐梓组白云岩成因主要为准同生期蒸发海水渗透回流白云石化。同时泥微晶白云岩具有较高含量的Fe和SiO_2,平均含量分别为5 103.90×10~(-6),19.10%,且镜下可见石英等陆源矿物,指示出该类白云岩在沉积过程中受陆源碎屑物质混入的影响。粉细晶白云岩Fe,Mn含量偏高,平均含量分别为6 147.48×10~(-6),628.30×10~(-6),有序度值较高(0.66～0.97)而Sr含量较低,δ~(18)O值更偏负,阴极发光显微镜下可见次生加大边和环带结构,重结晶作用显著,具有准同生期渗透回流形成,后期埋藏白云石化作用叠加的成因特征。 相似文献
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通过对黔北下寒武统黑色岩系的地质和地球化学分析,结合前人研究成果,探讨了黑色岩系元素赋存状态及富集模式。黑色岩系富含有机质,粘土矿物成分高,Ni-Mo矿层以硫化物矿物为主,表明元素赋存状态主要为硫化物态、有机质结合态和粘土矿物吸附态等,但各个元素的赋存状态有所不同。黑色岩系多元素富集层是贵金属元素、稀土元素和其他微量元素的富集体,富集系数高。黑色岩系多元素的异常富集是古地理环境、构造运动、热液活动和缺氧事件的综合作用结果。 相似文献
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碳酸盐岩层系中以碳酸盐岩矿物为主,其中所含有的少量非碳酸盐岩矿物与沉积过程、成岩过程或陆源碎屑物有关,非碳酸盐岩矿物类型与含量变化为判别沉积与成岩流体环境等提供了相对客观的依据。本文以塔里木盆地塔河地区深层TS2井上寒武统-中下奥陶统溶洞段及关键界面处的27件岩屑样品的系统矿物分析为例,探讨非碳酸盐矿物对层序界面成岩流体环境的指示意义。结果表明,该井下奥陶统鹰山组下段内部界面、上寒武统丘里塔格组顶面处的赤铁矿含量明显较高,表明这两个界面为沉积间断或不整合面;上寒武统丘里塔格组溶洞段砂泥岩充填物与上寒武统顶不整合面上下的矿物组合较一致,表明塔河深层上寒武统白云岩可能经历了大气淡水的成岩流体改造。 相似文献
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湘、黔地区前寒武--寒武纪过渡时期硅质岩生成环境研究 总被引：11，自引：1，他引：10
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。 相似文献
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新疆尾亚含矿岩体锆石U-Pb年龄、 Sr-Nd同位素组成及其地质意义 总被引：9，自引：2，他引：7
东天山尾亚钒钛磁铁矿矿床是北疆地区最大的钒钛磁铁矿矿床,其含矿岩系为一套偏碱性的镁铁-超镁铁质杂岩。含矿岩石主要造岩矿物橄榄石、辉石、角闪石、黑云母和斜长石的化学成分与铁质系列的镁铁-超镁铁岩成分相似或相同;辉石、角闪石、黑云母等矿物以富钛为特点,这些矿物中Ti、Fe等在早期形成的岩石(辉橄岩、橄榄辉长岩)中较晚期岩石中有明显富集。含矿辉长岩的锆石LA-ICPMS U-Pb同位素定年结果为236±3Ma,主要成岩时代为中三叠世,代表后碰撞结束阶段的成矿作用。这套含矿镁铁-超镁铁杂岩的Sr-Nd同位素特征以ε_(Nd)(t)均为正值,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值较低为特征,与原始地幔相近,但在岩浆上移过程中可能有陆壳物质加入。 相似文献
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湖南桃江奥陶系磨刀溪组锰质岩的内碎屑结构和重力流沉积 总被引：2，自引：0，他引：2
湖南桃江一带的奥陶纪锰质碳酸盐岩,具有清晰的内碎屑结构和一些粒度递变沉积构造。锰质岩或锰矿层呈薄层或条带夹在含有笔石的黑色泥页岩中,表现出它们在成因或沉积环境方面的极不协调。以砂屑和藻屑为主组成的白色、灰白色锰质碳酸盐岩是清洁、浅水、碱性环境中的产物;以细粉砂级颗粒为主并含有硅质、碳质的泥页岩则是污浊、深水、酸性环境中的沉积。这种不协调的沉积组合是由于浅水锰质碳酸盐沉积物以重力流方式进入深水盆地与黑色泥质沉积物混合、交互沉积结果。 相似文献
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中奥陶世克拉道克阶(Caradocian)在全球范围内为海侵期,体现在全球范围广泛的黑色页岩沉积及笔石动物的大规模繁盛,湘黔地区这一时期地层发育完全,从碳酸盐台地-斜坡-外陆架盆地均有不同程度的响应。在台地区表现为碳酸盐台地的淹没,斜坡区表现为碳酸盐重力流及黑色页岩、粉砂岩沉积,形成碳酸盐与陆源碎屑的混合沉积,而在外陆架盆地区表现为黑色岩系大规模发育及笔石的大量繁盛。 相似文献
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为评价湖南省保靖地区寒武系牛蹄塘组页岩气勘探潜力,利用野外地质调查及页岩气井勘探成果资料,结合钻井岩芯样品测试结果,研究了保靖地区牛蹄塘组页岩储层发育特征及其分布规律。保靖下寒武统牛蹄塘组发育被动大陆边缘浅海深水碎屑岩陆棚相黑色碳质页岩、深灰色泥岩、深灰色钙质粉砂岩。该页岩层系分布稳定,厚度较大(90 m),有机质丰度较高(1.48%~3.49%),为I型干酪根,成熟度较高(3.90%~4.86%),处于过成熟阶段; 脆性矿物含量较高(38.4%~50.5%),具较好的破裂潜力; 成岩作用较深,黏土矿物以伊利石和伊蒙混层为主; 页岩孔隙度中等(0.50%~4.24%),渗透率极低(0.000 5×10-3~0.014 6×10-3 μm2)。储集空间有晶体矿物晶面溶蚀孔、矿物边缘溶蚀孔、有机质溶蚀孔、黄铁矿晶间孔、成岩作用解理缝和构造裂缝。综合分析认为,湖南省保靖地区下寒武统牛蹄塘组具有较好的页岩气成藏地质条件,裂缝发育区可促进页岩气聚集,在保靖县东部昂洞—泽碧一带可以加大勘探力度。 相似文献
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X-ray diffraction analysis of black shale of Upper Triassic Member Chang 7 of the Yanchang Formation in southeastern Ordos Basin showed that black shales were deposited in brackish, strongly reducing, semi-deep-deep lacustrine facies, and mainly composed of quartz, feldspar, carbonate （dolomite）, clay minerals （illite and il- lite/smectite） and a certain amount of pyrite. The mineral composition characteristics of this set of black shales are similar to those of highly productive shale gas in North America, for example shallow burial, low clay mineral and abundant brittle mineral, so the strata are conducive to the development of cracks and fractures. Thus, this area is favorable for shale oil/gas exploration and development. 相似文献
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湘中下石炭统粘土矿物组合特征 总被引：1，自引：0，他引：1
湖南中部下石炭统是一套以碳酸盐岩为主夹碎屑岩含煤岩系的沉积,根据粘土矿物在下石岩统剖面分布规律,结合各组段岩性岩相特征,可推断出粘土矿物组合特征及其环境分布,从滨岸碎屑沉积到滨外泥质陆棚、滨外浅水碳酸盐陆棚,到深水碳酸盐陆棚和浅海盆地,即从滨岸向盆地方向,高岭石含量急剧减少,伊利石逐渐增加,伊利石/蒙脱石混层矿物和绿泥石则先是增加,然后又趋于减少,其最高含量分别在浅水碳酸盐陆棚和滨外泥质陆棚。测水组含煤岩系粘土矿物以高岭石为主,伊利石次之,并有一定量的绿泥石和伊利石/蒙脱石混层矿物,它们在垂向上的变化反映了沉积环境水介质酸碱度和盐度的变化规律。 相似文献
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黑色岩系是含硫化物和有机质较高的暗色泥质岩、硅岩、碳酸盐岩组合,黑色岩系中以海底热液喷流作用形成的矿床是国际研究热点。因为海陆变化、壳幔作用以及全球构造变动均导致黑色岩系和SEDEX矿床的演化,所以研究湘黔张家界—遵义地区有机物从保存、埋藏、生烃、排气到过成熟,均与微生物的生命代谢、内生地质作用、成矿机制同步谐动,地球化学影响和生物成矿作用与全球性的气候变迁、缺氧事件相关联,而且以上研究集中体现在事件地质学的成因解释、热水喷流沉积作用、生物矿化与金属矿化、矿物成因与环境影响、铂族元素矿物、黑色页岩石煤与金属矿化、元素地球化学影响等方面。研究数据充分显示了特定的地质背景、成矿环境、生物作用机制在黑色岩系SEDEX矿床成岩成矿中的作用。 相似文献
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湖南省寒武系黑色岩系蕴藏着丰富的钒矿资源,钒矿床产于寒武系底部富含有机质的碳、磷、硅质黑色岩系中;矿体呈层状、似层状,形态简单,产状稳定。多项测试结果表明,钒的载体岩石为黑色页岩(碳质页岩、硅质碳质页岩);钒主要呈类质同象形式赋存于伊利石晶格中;矿石类型主要为钒矿石,少数矿床中石煤钒矿石也是重要的矿石类型;钒的价态以V3+为主。钒的富集主要发生在沉积阶段,与黑色岩系的沉积过程一致;矿床形成于缺氧环境中,大部分钒被黏土质吸附,随有机质、黏土质和硅质呈胶态腐泥沉入海底;在成岩过程中,云母类黏土矿物结构发生再结晶,将原有表面吸附的钒(V3+)转化为类质同象形式进入云母晶格中取代部分铝(Al3+),形成含钒伊利石并聚集成为钒矿床。研究表明,本区黑色岩系及其有关的钒矿在沉积成岩成矿过程中都离不开生物地球化学作用,矿床成因属于在热水作用参与下沉积形成的海相化学和生物地球化学沉积矿床,矿床类型为黑色页岩型钒矿。 相似文献
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湖南地区地处扬子陆块和华夏陆块之间,根据沉积地层的岩石学特征、古生物特征及其他沉积特征变化,将湖南地区晚奥陶世桑比期—凯迪期早期的沉积相,划分为开阔台地相、浅海陆棚相、深水盆地相和陆架边缘—斜坡相。开阔台地相以沉积“龟裂纹”灰岩和瘤状灰岩为特征,浅海陆棚相转为沉积砂质板岩,板岩并夹有粉砂岩及泥灰岩透镜体。深水滞流盆地发育黑色碳质页岩及含放射虫硅质页岩,沉积厚度很小,代表了一个相对缺氧还原的欠补偿深水环境;陆架边缘—斜坡相则为岩屑石英粉—细砂岩,长石石英粉—细砂岩及砂质板岩、板岩的韵律互层,沉积厚度超过1000m,具浊流沉积特征。晚奥陶世桑比期—凯迪期早期,湖南地区总体表现为由西北和东南方向往中部逐渐变深,湘中南一带为水体最深地区。 相似文献
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为评价湖南保靖地区震旦系陡山沱组页岩气勘探潜力,利用野外地质调查及页岩气井勘探成果资料,结合钻井岩心样品测试结果,研究了湖南保靖地区陡山沱组页岩储层发育的特征及其分布规律。湖南保靖震旦系陡山沱组发育被动大陆边缘浅水陆棚斜坡相灰色白云质灰岩、黑色碳质泥岩、黑色硅质岩、黑色硅质岩、深灰色泥晶灰岩、深灰色含钙碳质泥岩等。该页岩层分布稳定,厚度巨大(150～200m);有机碳含量较高(4.07%～10.25%),热演化程度较高(3.78%～4.97%),达到过成熟阶段;页岩孔隙度中等(0.19%～2.355%),渗透率极低(0.0005257～0.5910081 mD);脆性矿物含量较高(55.9%～84.5%),主要以石英、方解石、黄铁矿、斜长石为主;黏土矿物含量较低(16.5%～44.1%),以伊利石和伊蒙混层为主,经历了晚成岩作用阶段;储集空间主要有矿物溶蚀孔、有机质溶蚀孔、黄铁矿晶间孔、黏土矿物晶间孔、成岩解理缝及构造微裂缝等。综合研究分析认为,湖南保靖地区陡山沱组具有较好的页岩气成藏条件,可继续加大勘探力度。 相似文献