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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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氧化还原敏感微量元素 Re、Mo 和 U 主要依靠扩散作用通过沉积物—水界面,在不同氧化还原条件下的沉积物中自生富集,Re在轻度还原的次氧化沉积环境中富集,Mo在还原性更强的硫化环境中富集,而 U 具有较宽的富集沉积深度区间。Re、Mo和 U 独特的地球化学行为使其可用于指示海洋环境的氧化还原状态,其在沉积物中的自生富集程度与沉积时所处的氧化还原条件具有良好的相关性：Re、Mo 和 U 在氧化沉积环境(Re/Al<1.3×10-7,Mo/Al<0.4×10-4)和季节性缺氧区覆盖的沉积环境中富集程度较小,在常年性缺氧区覆盖的沉积环境(U/Al>5×10-4,Mo/Al>5×10-4)和硫化沉积环境(Mo/Al>5×10-4)中富集程度较大。除依据其地球化学行为特征和相对富集程度进行定性分析之外,还可以结合元素富集系数(TMEF<1 表示亏损,TMEF>1 表示富集,TMEF 相似文献
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黔北地区下寒武统底部黑色页岩沉积环境条件与源区构造背景分析 总被引：5，自引：2，他引：3
为了深入探讨黔北地区下寒武统底部黑色页岩的沉积环境条件和源区构造背景,对黔北地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩进行系统采样,对其微量元素和稀土元素地球化学特征进行了系统分析。研究表明,微量元素中高的WV/(WNi+WV)和U/Th比值等反映该区黑色页岩形成于海域开阔的还原环境。区内黑色页岩样品中Mo、Sb、U、Cd、 V、Ba、Tl、Ni、W、 Cr、Cs、Cu、Zn、Bi等元素的高富集以及正Eu异常和较低的Co/Zn比值均反映了黔北下寒武统底部黑色页岩受到深部热液活动的影响。根据主、微量和稀土元素组合及比值特征可以看出黔北地区下寒武统底部黑色页岩的源岩具有花岗岩、沉积岩和玄武岩等多成因性质。源区构造背景以被动大陆边缘为主,由于受深部热液活动的影响,也显示大陆岛弧构造背景的特征。 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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贵州遵义寒武系底部黑色页岩中含Mo、Ni、U等重金属的富集层，它们一直被认为与热水沉积作用有关。本文通过对贵州遵义松林小竹一带的寒武系底部地层的系统的岩石、矿物、地球化学研究，认为遵义松林小竹一带寒武系底部黑色页岩中富含Mo、Ni、U等重金属层属于热液（水）喷流沉积，主要依据有：①含大量的黄铁矿、针镍矿、硫钼矿及较多的锑硫镍矿、黄铜矿、闪锌矿、重晶石、石英、石膏等矿物；②具有大量的同生砾屑，砾屑成分为黑色碳质体和碎屑状黄铁矿、针镍矿、硫钼矿等矿石，它们堆积成层状结构，碎屑呈被撕裂状、棱角状、熔蚀港湾状等结构，球状、脸盆状、枕头状等构造，它们类似海底喷流沉积；③硅同位素、锶同位素、Re／Os值、Th／Sc值、Th／U值都表明有深部物质加入；④黑色岩系中夹碳酸盐岩透镜体，碳同位素具有强烈负异常特征，表明有热液作用；⑤超强富集元素Mo、As、Se、Re和T1都属于典型的气相迁移元素，而钼是典型的高温气相迁移元素，暗示了可能存在火山射气作用；而强富集的Ni、U、Au、Ag、PGE元素组合是超基性岩浆活动的产物，表明有热液活动。研究发现在热液（水）喷流沉积形成的富集Mo、Ni、U等重金属硫化物层之上，产出丰度大、分异度低、含大型海绵类、双壳类、菌藻类和少量大型蠕虫化石的生物群，它的特征与现代太平洋海底热喷口附近的生物群类似，因此认为遵义小竹一带寒武系底部生物群属于与海底热喷口相关生物群，这一新发现对研究寒武纪生态和生物爆发具有重要意义。 相似文献
6.
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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安徽石台地区下寒武统黑色岩系微量元素地球化学特征 总被引：1，自引：1，他引：0
黑色岩系成因复杂,且与多金属元素成矿密切相关。对安徽石台地区下寒武统黑色岩系微量元素地球化学研究表明,其富集Ag、V、U、Mo、As、Sb等多种金属元素。且在这套黑色岩系地层剖面中,其中部碳质页岩的金属元素富集程度比其它岩性的富集程度明显偏高。微量元素组成及相关元素比值显示这套黑色岩系形成于海相热水沉积作用,代表了一种非正常海水沉积。沉积环境由早期缺氧的还原环境逐渐向后期的半还原-氧化环境演化,反映早寒武世安徽下扬子海由海侵向海退的逐渐过渡。 相似文献
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四川盆地五峰组—龙马溪组页岩U-Mo协变模式与古海盆水体滞留程度的判识 总被引：2，自引：0，他引：2
古海盆海水的氧化还原条件和滞留状况可通过沉积物中微量元素的富集程度来指示。本文利用页岩中U、Mo微量元素含量,研究了五峰组和龙马溪组沉积时期四川盆地的水体滞留情况。龙马溪组页岩在厌氧环境中Mo/TOC平均值为15,接近于半滞留海盆。且随着还原程度的增强,U、Mo富集系数趋于增加,但海水中较低的Mo浓度限制了Mo/U比值的继续增加,稳定在1倍海水值左右,指示龙马溪期四川盆地属于半滞留海盆。五峰组页岩Mo/TOC平均值为4.7,接近于黑海(4.5)这样的强滞留环境。U、Mo富集系数明显小于龙马溪组,在缺氧的环境中未表现出随富集系数增大Mo/U比值增大的趋势,且Mo/U比值低于正常海水值,表明五峰组沉积时期海盆的滞留程度要比龙马溪组沉积时期强烈,属于强滞留环境。五峰组沉积时期强烈的海盆滞留导致水体交换速度缓慢,形成了有利于有机质保存的缺氧环境,而龙马溪组沉积时期海平面上升造成的缺氧环境控制了半滞留海盆有机质的富集。 相似文献
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《现代地质》2015,(1)
由于氧化还原敏感金属元素(RSM)在氧化水体中化学性质保守,而在缺氧水体中还原活化并向沉积物中转移,因而黑色页岩中的RSM富集度被广泛用于古沉积环境和水体化学条件的研究。近年来不仅建立了判定海水氧化还原(redox)状态的定量指标体系,而且成功地将RSM用于盆地古水文条件重建和大气氧化水平分析,特别是Mo-U富集机理及其共变应用研究最为迅速。沉积物的Mo-U富集度主要受海水Mo-U浓度以及水体氧化还原状态和盆地水文特征的控制。U在Fe(Ⅲ)-Fe(Ⅱ)还原带活化并向沉积物中转移,而Mo仅当海水中含有H2S时才向沉积物富集,因而可据Mo和U富集度的差别区分水体缺氧与硫化特征。沉积物中Mo/TOC比可大致反映沉积水体中的Mo浓度,故可用于判定同时代不同古地理条件下沉积水体的局限程度。利用Mo-U的差异性富集机制还可区分弱氧化-缺氧-硫化水体特征,并判断是否存在Mo的颗粒传输。作者对Mo-U共变用于古沉积环境的氧化还原条件分析的进展、问题进行评述,并对可能的发展方向提出展望。 相似文献
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古近系心组红岗段是广东三水盆地的主要生油层,以一套黑—灰黑色页岩沉积为主,其富含有机质、纹层理发育良好的岩层与相对贫有机质、含微体生物化石的微扰动层交替出现。根据纹层状页岩与生物扰动页岩的C-S-Fe关系以及对氧化还原条件敏感的痕量元素(Mo、U、V、Co、Ni、Pb和Cu)地球化学记录,对这两种不同岩相的地球化学特征及其所反映的水体氧化还原条件进行了分析。纹层状页岩的TOC、S含量和DOPT值均较高,TOC-S、TOC-DOPT显示较弱的相关性;而生物扰动页岩的TOC、S含量和DOPT值相对较低,TOC-S、TOC-DOPT相关性显著。痕量元素在两种岩相中的分布也有差别,各元素在纹层状页岩中的丰度均高于生物扰动页岩,尤其是Mo和U具有较高的丰度水平、且在不同岩相中显示明显差别。黑色页岩中的C-S-Fe关系和痕量元素(特别是Mo和U)分布反映了心组红岗段沉积时期湖盆水体的氧化还原条件变化。生物扰动页岩沉积期间,底部水体主要为氧化环境,间歇性出现贫氧条件,硫酸盐还原作用发生于沉积物/水界面及其以下沉积物中。纹层状页岩形成于缺氧的底部水体条件下,水体和沉积物中均可含H2S,为有机质保存以及对氧化还原条件敏感的痕量元素的富集提供了有利条件。 相似文献
11.
We analyzed Al, Ti, Fe, Mn, Cu, Ba, Cd, U, Mo, V, and Re in water column, settling particulate, and sediment (0 to 22 cm) samples from the intense oxygen minimum zone (OMZ) of the eastern tropical North Pacific near Mazatlán, Mexico. The goal was to determine how the geochemistry of these elements was influenced by suboxic water column conditions and whether the sediments have a unique “suboxic” geochemical signature.The water column was characterized by a Mn maximum, reaching ∼8 nmol kg−1 at 400 m. Concentrations of Cu, Ba, Cd, Mo, Re, U, and V were unaffected by the low O2 conditions and were comparable to those of the open ocean. Sinking particles were composed of lithogenic particles of detrital origin and nonlithogenic particles of biogenic origin. Al, Ti, and Fe were mostly (at least 79%) lithogenic. About 75% of the Mn was nonlithogenic. Significant amounts (at least 58%) of Cu, Ba, Cd, and Mo were nonlithogenic.Sediment geochemistry varied across the continental shelf and slope. Cadmium, U, and Re have prominent maxima centered at 310 m, with 12.3 ppm, 10.9 ppm, and 68.3 ppb, respectively, at the core top. High values of Mo (averaging 6.8 ppm) and V (averaging 90 ppm) are seen in OMZ surface sediment. Additional down-core enrichment occurs for all redox-sensitive elements in the top 10 cm. For U, Mo, V, and Re, surface sediments are a poor indicator of metal enrichment. Comparison of the nonlithogenic composition of sediments with sinking particles suggests that direct input of plankton material enriched in metals makes a significant contribution to the total composition, especially for Cd, U, and Mo.We evaluated Re/Mo and Cd/U ratios as tracers for redox environments. Rhenium and Mo concentrations and Re/Mo ratios do not lead to consistent conclusions. Concurrent enrichments of Re and Mo are an indicator of an anoxic depositional environment. In contrast, high Re/Mo ratios are an indicator of suboxic conditions. Cadmium is enriched in surface sediments, while U has considerable down-core enrichment. The concentrations of Cd and U and the Cd/U ratio do not follow patterns predicted from thermodynamics. Though the water column is suboxic, these four redox-sensitive elements indicate that the sediments are anoxic. The implication for paleostudies is that a trace metal sediment signature that indicates anoxic conditions is not necessarily attributable to an anoxic water column. 相似文献
12.
渔塘坝硒矿床多元素富集与沉积环境 总被引：1，自引：0，他引：1
对采自湖北西部渔塘坝二叠系独立硒矿区的硅质岩和页岩样品进行了元素测试（微量元素、总铁、总有机碳、总硫）,分析了该区域的多元素富集及沉积环境。该区域V、Cu、As、Cd、Tl、Se、Mo、V、 Sb、 U、Ag、 Cr、Ni相对富集, Ba、Hf、Ta、W、Pb、Th相对贫化或亏损。全硫—全铁（TS—TFe）的关系表明页岩及部分硅质岩的S/Fe比值均大于1.15,说明有过量的硫存在,可能为有机硫或为其他亲硫元素沉淀提供条件。TOC—TS—TFe三角图及V/(V + Ni)表明该区域的岩石形成于缺氧或静海相环境。U/Th、Zr—Cr、P—Y等微量元素地球化学参数表明该区域有热水沉积的存在。通过对微量元素可能的来源研究分析,该区域的微量元素可能存在多种来源:热水来源、海水沉积、峨眉山玄武岩。 相似文献
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Re-Os data and PGE concentrations as well as Mo concentrations and isotope data are reported for suites of fine clastic sediments and black shales from the Barberton Greenstone Belt, South Africa (Fig Tree and Moodies Groups, 3.25-3.15 Ga), the Belingwe Greenstone Belt, Zimbabwe (Manjeri Formation, ca. 2.7 Ga) and shales from the Witwatersrand, Ventersdorp and Transvaal Supergroups, South Africa ranging from 2.95 to 2.2 Ga. Moderately oxidizing conditions are required to mobilize Re and Mo in the environment, Mo fractionation only occurs in solution, and these parameters thus have potential use as paleoredox proxies for the early Earth.PGE + Re abundance patterns of Barberton Greenstone Belt sediments are uniform and very similar in shape to those of komatiites. This indicates (1) that the PGE came from a source of predominantly ultramafic composition and, (2) that PGE were transported and deposited essentially in particulate form. Sediments from the younger Belingwe Greenstone Belt show more fractionated PGE + Re patterns and have Re/Os ratios 10 to 100× higher than those of Barberton sediments. Their PGE abundance patterns and Re/Os ratios are intermediate between those of the mid-Archean shales and Neoproterozoic to Recent black shales. They reflect scavenging of Re from solution in the sedimentary environment.δ98/95Mo values of black shales of all ages correlate with their concentrations. The Barberton Greenstone Belt samples have ∼1-3 ppm Mo, similar to a granitoid-basaltic source. This Mo has δ98/95Mo between −1.9 and −2.4‰ relative to present day mean ocean water molybdenum, MOMO and is thus not isotopically fractionated relative to such a source. Similar to the PGE this indicates transport in solid form. Sediments from the Belingwe Greenstone Belt show in part enhanced Mo concentrations (up to 6 ppm) and Mo isotope fractionation (δ98/95Mo up to −1.4‰ relative to MOMO). The combined PGE + Re and Mo data show mainly reducing conditions in the mid-Archean and suggest that by 2.7 Ga, the atmosphere and oceans had become more oxidizing.Substantially younger samples from the Transvaal Supergroup (to ca. 2.2 Ga) surprisingly have mainly low Mo concentrations (around 1 ppm) and show no significant Mo isotope fractionation relative to the continental source. Among possible explanations for this are a return to reducing atmospheric conditions after 2.7 Ga, reservoir effects, or Mo removal by sulfide precipitation following sulfate reduction in early Proterozoic oceans. 相似文献
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Major and trace element composition of the Ordovician Obolus phosphorites and associated Dictyonema shales were determined by ICP-MS and chemical and microchemical elemental analyses. Relative to the phosphorites, the Dictyonema shales are substantially enriched in a variety of trace elements, except for As, Be, Co, Y, REE, Sr, and Pb. The Obolus phosphorites show enrichment of As, Bi, Hg, Mo, La, Y, Pb, and Sr and depletion of Ag, Ba, Be, Cd, Cr, Cu, Hf, Ni, Sc, Sn, U, V, Zn, and Zr relative to the world average phosphorite composition. The average trace element composition of the Dictyonema shales is close to the mean shale composition, except for higher contents of Mo, Hg, Pb, Se, Ta, Te, Th, V, and U and lower contents of Ba, Bi, Cd, Co, Re, Sr, and Zn. The results suggest that the change from phosphate sedimentation in aerated environments to anoxic carbonaceous sedimentation was accompanied by changes in the composition and concentration of trace elements in the sediment. Both facies show similar trends of trace element distribution indicative of the stability of the composition of seawater and terrigenous sediment input. 相似文献
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中国南方扬子地区下寒武统黑色页岩分布广泛,主要由黑色页岩、黑色白云质页岩,黑色粉砂质页岩和黑色硅质页岩等组成;并伴生有较厚的磷块岩矿床、钒矿床和镍、钼多元素硫化物矿床。对黑色页岩岩石学特征、元素地球化学特征进行系统研究,并详细分析微量元素的富集成因,结果表明：黑色页岩主要形成于静水还原的浅海-半深海缓坡环境,层状元素富集带为沉积成因,海底热流体提供了丰富物质来源。总体上,Co、Be、Mn、Ga等元素含量较低;Cu、V、Ni、Mo等元素的含量较高,多数超过北美页岩平均值;以Ni、Mo为主的多元素富集层通常位于磷块岩之上,以黑色页岩、黑色白云质页岩中的硫化物和硫酸盐矿物为主要载体,其中有机碳（TOC）含量可达12.2%以上,远高于其他元素富集层,随着页岩内硅质成分增加,Ni、Mo、Fe、Co等元素含量明显降低;以V为主的多元素主要赋存于黑色硅质页岩中的水云母,与页岩内硅质成分具有较好的正相关关系;黑色页岩中稀土元素含量为(76.22~290.67)×10-6,轻重稀土比值LREE/HREE介于1.21~4.22,说明轻稀土更为富集,Sr/Ba值为0.04~0.34,δEu正异常,且北美页岩标准化配分曲线呈现平缓左倾,为沉积过程中存在海底热水流体提供了进一步证据。 相似文献