鄂西南利川二叠纪吴家坪组硅质岩成因及沉积环境

鄂西南利川吴家坪组硅质岩与海相石煤及多层火山粘土岩共生,产海绵骨针及放射虫化石,放射虫组合以泡沫虫类为主,内射球虫类次之,隐管虫类很少,代表外陆棚沉积环境。硅质岩的陆源元素Al、Ti含量较高,热水来源元素Fe、Mn含量较低,Al/(Al+Fe+Mn)值在0.64~0.83之间,平均值0.73。在Al-Fe-Mn三角图中,样品位于或紧邻非热水沉积区,在 SiO₂- (K₂O+Na₂O)、SiO₂-Al₂O₃, (K₂O+Na₂O)-Al₂O₃ 图解中大多数样品落在火山成因区,少数位于火山成因与生物成因区之间。相对于沉积岩的微量元素丰度,生命元素Mo、V富集,指示热水沉积的特征元素Ba、As、Sc亏损。∑REE较低,∑LREE/∑HREE平均值为3.02,Ce、Eu均轻度负异常（δCe:0.75~0.83,平均值0.79;δEu:0.61~0.95, 平均值0.84）,经北美页岩标准化后稀土元素配分曲线近水平。以上地球化学特征表明研究区硅质岩属火山成因,并伴有生物作用。氧化还原判别指标U/Th、V/(V+Ni)及Ce_anom,沉积环境判别指标MnO/TiO₂,La_N/Yb_N 与判别图解100×TFe₂O₃/SiO₂-100 Al₂O₃/SiO₂、TFe₂O₃/(100-SiO₂)-Al₂O₃/(100-SiO₂)、TFe₂O₃/TiO₂-Al₂O₃/(Al₂O₃+TFe₂O₃)、La_N/Ce_N-Al₂O₃/(Al₂O₃+TFe₂O₃)与∑LREE/∑HREE-100×Eu/∑REE一致表明硅质岩形成于大陆边缘缺氧环境。     

内蒙古阿拉善右旗雅干地区二叠系埋汗哈达组硅质岩成因及其沉积环境

通过对内蒙古阿拉善右旗雅干地区好比如、杭乌拉剖面二叠系埋汗哈达组硅质岩岩石学特征、主量元素、稀土元素地球化学研究,探讨了硅质岩的成因及其沉积环境。地球化学测试结果显示：好比如剖面硅质岩SiO₂质量分数为89.83%~94.16%,平均值为92.01%,Al/（Al+Fe+Mn）值为0.49~0.65,平均值为0.56,δCe值为0.87~0.92,平均值为0.89;杭乌拉剖面硅质岩SiO₂质量分数为75.93%~90.14%,平均值为86.70%,Al/（Al+Fe+Mn）值为0.68~0.78,平均值为0.73,δCe值为0.89~0.94,平均值为0.90;在Al-Fe-Mn三角图上,样品全部落入生物成因硅质岩区,指示研究区硅质岩为海水生物沉积成因。好比如剖面硅质岩Al₂O₃/（Al₂O₃+Fe₂O₃）值为0.59~0.78,平均值为0.71,MnO/TiO₂值为0.17~0.88,平均值为0.41,（La/Ce）_N值为1.07~1.25,平均值为1.16,Ce_anom值为-0.059~-0.026,平均值为-0.043;杭乌拉剖面硅质岩Al₂O₃/（Al₂O₃+Fe₂O₃）值为0.78~0.86,平均值为0.83,MnO/TiO₂值为0.04~0.40,平均值为0.16,（La/Ce）_N值为1.02~1.15,平均值为1.10,Ce_anom值为-0.041~-0.001,平均值为-0.029;在硅质岩沉积环境判别图上,样品落在大陆边缘型硅质岩区域内,指示研究区硅质岩沉积于大陆边缘缺氧的水体环境。综合分析认为研究区早二叠世为大陆边缘滨海-浅海相沉积环境。     

藏南彭错林硅质岩地球化学特征及沉积环境分析

通过野外地质调查和系统的岩石化学、常量元素、微量元素以及稀土元素等研究,探讨了藏南彭错林硅质岩的地球化学特征及其沉积环境。研究表明,呈厚层状产出的绿色、棕褐色硅质岩具有较高的SiO₂含量,局部受Fe、Mn矿化,Al/(Al+Fe+Mn)比值小,在Fe-Mn-Al三角成因判别图解中,大部分硅质岩样品落入热水沉积区域,微量元素Sr、Zr、Cu、Zn和Ba含量较高,稀土元素∑REE较低,Ce负异常,Eu正异常,北美页岩标准化后配分模式稍向左倾,体现出热水沉积特征;在沉积环境判别图100×Fe₂O₃/SiO₂-100×Al₂O₃/SiO₂、Fe₂O₃/(100-SiO₂)-Al₂O₃/(100-SiO₂)和Fe₂O₃/TiO₂-Al₂O₃/(Al₂O₃+Fe₂O₃)中,硅质岩样品投影到洋中脊和深海区域,说明形成于大洋中脊和深海盆地环境;硅质岩常量和稀土参数变化特征图显示,在剖面中PCL-1、PCL-5和PCL-7采样位置更接近热液中心;硅质岩的形成与板块的汇聚消减产生的以洋中脊和海底热点为中心的洋壳热水系统有关。     

黑龙江省东部晚三叠世-中侏罗世硅质岩地球化学特征及形成环境

黑龙江省东部那丹哈达增生杂岩主要由晚三叠世-中侏罗世含放射虫硅质岩组成,并夹有镁铁-超镁铁质杂岩和晚古生代浅海沉积岩.对黑龙江省东部石场、勤得利和胜利农场地区硅质岩分析显示,样品Al₂O₃、TiO₂、CaO、Al₂O₃/（Al₂O₃+TFe₂O₃）及ΣREE整体上偏低,具有较高的SiO₂含量,为纯硅质岩.结合Al-Fe-Mn三角图和K₂O/Na₂O值,表明该地区硅质岩的形成过程与海底热液作用无关.元素判别图解及地球化学特征揭示,黑龙江东部三个地区的硅质岩形成于大陆坡及边缘海环境.     

贵州遵义二叠系锰矿区硅质岩成因及成矿意义

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。     

西藏班公湖蛇绿混杂岩中硅质岩的地质地球化学特征及其形成构造环境

蛇绿混杂岩是研究洋陆转换、板块构造向板内构造转换过程的关键证据。本文以西藏班公湖蛇绿混杂岩中的硅质岩为研究对象,通过岩石学以及主量、稀土元素地球化学特征研究,分析了硅质岩成因和沉积环境。研究区硅质岩呈夹层产出在沙木罗组或断片产出在玄武岩中,具有隐晶质结构、生物碎屑结构和块状构造,含有晚侏罗世—早白垩世放射虫。硅质岩w(SiO₂)为73.80%～90.44%,w(Al₂O₃)为3.67%～12.33%;MnO/TiO₂,Fe₂O₃/SiO₂,Fe₂O₃/TiO₂和Al₂O₃/(Al₂O₃+Fe₂O₃)分别为0.14～0.91,31.44～141.88,1.83～11.80和0.66～0.96;稀土元素北美页岩标准化后显示平坦型稀土配分模式,δ...     

北祁连老虎山玄武岩和硅岩的地球化学特征及形成环境

北祁连老虎山地区玄武岩与沉积岩呈互层产出,玄武岩主要为E-MORB,少数为N-MORB;多数样品具Nb负异常,表明很可能形成于弧后盆地环境。玄武岩中的沉积岩夹层主要为浊积岩、硅岩和硅质泥岩,有少量含棘皮类和双壳类化石的层状生物碎屑灰岩。浊积砂岩中含有大量陆源石英碎屑,硅岩具较高的Al₂O₃Fe₂O₃比值和较低的MnO/TiO₂比值,不具有明显的Ce负异常。上述特征表明老虎山玄武岩及其中的沉积岩夹层形成于弧后盆地中靠近陆缘的环境。     

滇东南丘北地区上二叠统吴家坪阶硅质岩地球化学特征及地质意义

运用岩石学和地球化学的方法研究滇东南丘北地区晚二叠世吴家坪期硅质岩,取得以下主要认识:（1）滇东南丘北地区硅质岩SiO₂/Al₂O₃值除样品P29外均大于80,Al/（Al+Fe+Mn）为0.46~0.76,表明硅质岩主要为生物成因,受陆源碎屑影响较小;（2）硅质岩Ce/Ce*为0.517~0.858,La_N/Ce_N为1.12～1.80,经球粒陨石标准化的稀土模式则表现为轻稀土元素富集,且具有明显负Eu异常的右倾型,表明沉积环境为大陆边缘;（3）样品P29硅质岩Eu/Eu*为1.129,反映其受到一定程度热液的影响,可能受峨眉山地幔柱或（和）断裂的共同影响。     

内蒙古赤峰北部晚侏罗世中酸性火山岩地球化学特征

内蒙古赤峰北部晚侏罗世中酸性火山位于华北克拉通北缘内蒙古隆起上, 熔岩主要有流纹岩、安山岩、辉石安山岩。岩石地球化学研究表明, 中性火山岩SiO₂含量50.74%~58.82%, Al₂O₃含量15.32%~17.17%, Mg#值0.45~0.52, 全碱(K₂O+Na₂O)含量4.89~7.05, 属于钠质, 钙碱性系列; 流纹岩SiO₂含量74.68%~74.86%, Al₂O₃含量12.09%~13.13%, Mg#值0.13~0.39, 全碱(K₂O+Na₂O)含量7.83%~7.99%, 属于钙碱性—钾玄岩系列。中性火山岩轻重稀土分馏明显, (La/Yb)_N值为9.6~16.09, Eu异常不明显, Eu*/Eu值为0.94~1.12, 富集Pb等LILE, 亏损Ni、Ta等HFSE; 流纹岩与中性火山岩具有相似的微量元素分布特征, (La/Yb)_N值为7.86~10.05, Eu负异常明显。结合前人研究资料, 初步认为研究区中性火山岩形成于板内伸展减薄环境下; 安山质岩浆可能是在岩石圈伸展导致软流圈上涌和地温梯度增高背景下富集岩石圈地幔部分熔融的产物。      

早寒武世早期热液沉积特征:以塔里木盆地西北缘玉尔吐斯组底部硅质岩系为例

埃迪卡拉纪-寒武纪重要地质历史转折时期全球多陆块广泛沉积硅质岩.塔里木盆地西北缘下寒武统玉尔吐斯组底部所发育的薄层状硅质岩,以富含残余颗粒、磷质结核和重晶石结核而显得非常特殊和罕见,明显有别于国内外报道的常规硅质岩.为了揭示该套硅质岩的成因及沉积模式,通过剖面测量（库勒剖面）、薄片鉴定、SEM观察、能谱探针、主微量元素特征、氧硅同位素分布等岩石学-地球化学分析方法,认为玉尔吐斯组硅质岩垂向上共分5小段,其主要矿物是石英、白云石,自生矿物主要有重晶石、方沸石、黄铁矿等,不同硅质岩段微观结构显示出十分明显的组构变化,包含残余颗粒结构、残余晶粒结构、隐晶质结构和微晶结构.所测剖面硅质岩沉积于靠近大陆/古隆起的高盐度浅海陆架（高Al₂O₃/（Al₂O₃+Fe₂O₃）比值,高MgO/Al₂O₃比值）,其陆源碎屑主要来自大陆地壳或基底花岗岩的风化产物,并且受到SiO₂的稀释作用影响（Th/Ti与Al/Ti关系）.氧化还原敏感元素（如Ba、V、Ni、Cu、Zn、U等）不同程度的富集及氧化还原指标（V/Cr介于0.81~8.34）特征表明硅质岩段沉积早期处于氧化环境,水体能量较强,显微镜下见圆度较好的内碎屑颗粒、微生物席碎片;中晚期经历了水体循环不畅的有氧/缺氧分层环境（Ce/Ce*负异常）,显微镜下微生物球粒、粪球粒、浮游藻（粘结）团块发育,有机质含量较高（TOC可达2%以上）.稀土元素特征（低∑REE、中等Ce负异常、显著的Y正异常和Eu正异常）以及δ30Si和δ18O值分布范围暗示硅质岩地球化学特征主要继承自热液流体和海水,受陆源碎屑影响较弱.自近台内裂陷中心上升的富含多金属的富硅热液以及陆源碎屑提供大量营养,为微生物大繁盛和硅质的富集成矿奠定物质基础.水体中硅的溶解度降低（温度降低、pH降低和水体盐度升高）促使硅质胶体颗粒化学沉淀,而微生物（特别是嗜热微生物）的新陈代谢活动往往加速了这一过程.      

Geochemical Characteristics and Tectonic Significance of Aoyougou Group Basalts in Western North Qilian

The North Qilian orogenic belt is a typical plate suture zone, which is studded with numerous different sizes of fragments of micro-continental crust consisting of pre-Sinian metamorphic rocks and the North Qilian orogenic belt provides important study carrier for studying the pre-orogenic tectonic process of the North Qilian. The relatively complete volcanic-clastic-carbonate rocks formation of Zhulongguan Group, Changchengian System, Mesoproterozoic are distributed in the Kawa-Qiqing area, Western North Qilian orogenic belt. Geochemical characteristics of the Aoyougou Group basalts in the North Qilian indicated that the contents of major element were relatively stable, high K₂O contents(4.27%~6.07%), TFe₂O₃(10.49%~13.01%),TiO₂(1.96%~2.90%)and middle MgO(5.37%~6.71%,Mg^# 48~51), CaO(2.57%~5.51%)content. Thus, the Aoyougou Group basalts belong to potassium alkaline basalt. The contents of Cr and Ni of the basalts decreased with the decreasing of Mg^#, and there was a positive correlation between CaO and CaO/Al₂O₃, Furthermore, the Eu anomaly of samples was slightly negative, high contents of high field strength elements (HFSE, Nb, Ta, Ti), and the ratios of Gd/Yb(2.5~3.0), Zr/Y(8.6~10.2), Ta/Yb(0.96~1.23), Ti/Yb(5 074~6 021), Zr/Yb(81~97), Ce/Nb(1.87), Zr/Nb(6.41)indicated that the Aoyougou Group basalts had obvious OIB-type magmatic affinity. In combination with the regional geological background, the study results showed that Aoyougou Group alkaline basalt generated from deep enrichment mantle similar to the source of OIB, with fractional crystallization of olivine and monoclinic pyroxene and a certain degree of contamination of continental crust in the process of magmatism, formed in the background of continental rift, might response to the Proterozoic Columbia supercontinent rifting, which further provides important petrological evidences for the relationship between North China Craton rifting events and Columbia supercontinent rifting during Proterozoic.     

福建李坊重晶石矿床形成环境及矿床成因

为了解福建李坊重晶石矿床成因和成矿物质来源,对重晶石单矿物的主量元素、稀土元素、微量元素和硫同位素进行了研究,研究结果显示:重晶石单矿物表现出富Al、Si、Fe的特征;ΣREE总量较低,富集轻稀土元素;δEu呈正异常,δCe呈负异常;微量元素富集Ba、Rb、Nb、Th、P等元素,亏损K、Zr等元素;各个中段δ34S均值大于32.6‰,且直方图中只显示一个主峰。重晶石单矿物成因判别图解、ΣREE-La/Yb图解,分别指示了重晶石单矿物形成于热水沉积区,成矿物质来源于沉积岩区;Si O2/Al2O3、MnO/TFe2O3、U/Th等比值指示了弱碱性—碱性的氧化环境;(La/Ce)N、Al/(Al+Fe)等比值指示大陆边缘环境。研究表明,李坊重晶石矿床形成于大陆边缘构造环境的热水沉积成矿作用,其Ba主要来源于沉积岩区,S主要来源于寒武纪海水,并且有较多陆源物质的输入。     

辽宁本溪大台沟铁矿地球化学特征及其地质意义

通过主量元素和稀土元素相结合的方法,对大台沟铁矿成矿物质来源提出了有效制约.研究表明：大台沟铁矿化学成分主要由TFe₂O₃和SiO₂组成,并且具有较低的Al₂O₃和TiO₂含量,这一特征与鞍本地区及山西五台山和冀东迁安地区铁矿一致,表明大台沟铁矿为火山沉积变质铁矿.稀土元素呈现轻稀土亏损、重稀土富集的特征,具有明显的Eu正异常特征,这些特征表明成矿物质来源于火山热液和海水的混合液.     

新疆西准噶尔早石炭世沉积地层的物源及构造环境

沉积物的地球化学和碎屑锆石特征在沉积岩物源分析及构造背景的研究中具有较为重要的作用.对克拉玛依后山地区早石炭世包古图组和太勒古拉组碎屑岩样品(共42个)进行了岩石学和地球化学研究,结果显示,这套碎屑岩的主量元素SiO₂含量为54.64%~73.14%,Al₂O₃含量相对较高(11.89%~19.36%),(TFe₂O₃+MgO)含量比较高(3.97%~9.99%),反映岩石化学成熟度偏低.岩石稀土元素含量变化较大,在83×10-6~252×10-6之间变化,无Ce异常,Eu呈微弱负异常,具有低的∑REE等特征,与大洋岛弧型砂岩相似.采自这2个组的碎屑锆石U-Pb定年结果表明,包古图组有340 Ma和440 Ma两个主峰值,主要来源于石炭纪、志留纪的源岩;太勒古拉组碎屑锆石主峰值为325 Ma,其年龄与地层年龄很接近,推测其主要来源于同沉积石炭纪岩石.根据主、微量及稀土元素等多个构造环境判别图解的综合分析,结果表明早石炭世包古图组和太勒古拉组沉积物的物源特征及沉积构造背景较为相似,主要为大洋岛弧-大陆岛弧环境下的中酸性火山岩,夹有少量基性火山岩.      

新疆若羌县红柳沟Ⅰ号剖面新元古界成冰系冰沟南组硅质岩特征与沉积环境*

新疆若羌县红柳沟Ⅰ号剖面出露厚约300 m的新元古界成冰系冰沟南组的细粒沉积物和碳酸盐岩等,并发现有沥青油气显示。通过厚160 m左右硅质岩剖面实测以及岩石学、地球化学等研究表明: 红柳沟Ⅰ号剖面中的硅质岩主要由石英、黏土构成,有微量的含铁、锰、磷的独立矿物;具有隐晶质、微晶石英和粗-巨晶石英“镶嵌结构”3种结构类型;硅质岩中SiO₂、Fe₂O₃、Ba和δEu_n值相对较高,Al₂O₃、MnO、MnO/TiO₂、U/Th和Sr/Ba值较低,∑REE、Sr/Ba、MnO₂/TiO₂和δCe_n值等呈现有规律的变化;δ³⁰Si值平均为-0.43‰(-0.8‰~0.3‰),$\delta^{18}O_{Snow}$值平均为20.42‰(16.0‰~26.0‰),估算的平均温度为90 ℃(52~127 ℃),指示了硅质岩具有多个沉积旋回,在海水与热水参与的大陆边缘盆地中沉积,并经历了早成岩期、浅埋藏期以及与多期走滑断裂活动有关的热流体与大气淡水的叠加改造。