重庆秀山小茶园地区南华纪大塘坡组沉积环境与锰矿产出规律

在系统分析重庆秀山小茶园锰矿区大批钻孔数据资料的基础上,基于野外地质调查和室内沉积学、地球化学等分析得出,盆地中心相的沉积物厚度大,TOC、U、Mo、V、δ34Spy的含量高,草莓状黄铁矿丰富,指示了缺氧的水体条件,且锰矿的品位和厚度大.向盆地边缘相、斜坡相,沉积物厚度减小,TOC、U、Mo、V、δ34Spy含量降低,...     

重庆秀山小茶园地区南华纪大塘坡组沉积环境与锰矿产出规律

在系统分析重庆秀山小茶园锰矿区大批钻孔数据资料的基础上,基于野外地质调查和室内沉积学、地球化学等分析得出,盆地中心相的沉积物厚度大,TOC、U、Mo、V、δ34S_py的含量高,草莓状黄铁矿丰富,指示了缺氧的水体条件,且锰矿的品位和厚度大。向盆地边缘相、斜坡相,沉积物厚度减小,TOC、U、Mo、V、δ34S_py含量降低,指示水体缺氧程度减弱,同时锰矿的品位和厚度减小。锰矿体厚度的变化与含锰岩系厚度的变化规律一致,二者呈正相关关系。小茶园矿区矿体展布方向与小茶园次级地堑盆地长轴方向基本一致,为NE60°左右。因此,小茶园矿区锰矿床矿体产出受到次级地堑盆地和沉积相带的控制,缺氧的盆地中心相成矿最佳,其次为盆地边缘相,斜坡相成矿较差。     

湘西南黔阳盆地“大塘坡式”锰矿成因分析:以湖南靖州地区为例

【研究目的】锰矿作为一种金属矿产,应用于国民经济的多个领域。黔阳成锰盆地是中国重要的锰矿基地,其锰矿床类型为赋存于南华系大塘坡组地层中的一套海相碳酸锰矿床,资源储量大,开采历史长,但其成矿模式尚不清楚。【研究方法】本文以锰矿集中分布的湖南靖州地区为例,在野外剖面实测、地球化学数据分析的基础上,通过Co/Zn-(Cu+CO+Ni)图解、Fe-Mn-(Cu+CO+Ni)×10三端元判别图解、(Zr+Ce+Y)×100-(Cu+Ni)×15-(Fe+Mn)/4三角图解以及Al/(Fe+Mn+Al)比值、(Fe+Mn)/Ti比值和Fe/Ti比值等一系列判别指标分析了锰矿中锰元素的来源。利用锰矿石的V/Cr、Th/U、Ce/La以及Ce标志分析了锰矿石沉积时的古环境。【研究结果】黔阳成锰盆地靖州地区锰矿石中锰元素主要来源于海底热液系统,沉积时水体处于贫氧—缺氧环境,前期形成的断裂带为锰元素的运移提供了通道。【结论】黔阳成锰盆地靖州地区锰矿石是冰期由地壳深部经众多断裂带上升到海盆中的锰元素,在间冰期与海水中的CO₂^3-相结合富集而成。     

黔东松桃地区南华系大塘坡组锰矿中黄铁矿硫同位素特征及其地质意义

黔东松桃地区是我国重要的锰矿富集区,其中大塘坡组中黄铁矿δ34S存在比较大的差异.通过CF-IRSM法对松桃李家湾、道坨、西溪堡矿区菱锰矿样品中黄铁矿硫同位素组成开展研究,结果显示出两个明显的特征:(1) 样品中黄铁矿普遍具有极高的δ34S值,为47.69‰~66.76‰;(2) 在同一成锰盆地中,水深相对较浅的李家湾矿区黄铁矿δ34S值(47.69‰~59.15‰)明显低于水深相对较深的道坨矿区的δ34S值(53.85‰~62.86‰),且中心相δ34S的值(53.85‰~66.76‰)明显高于过渡相δ34S的值(47.69‰~59.15‰),黄铁矿硫同位素组成表现出明显的深度梯度效应.大塘坡组含锰层位黄铁矿异常高的δ34S值及其明显的深度梯度特征表明,在新元古代Sturtian冰期刚刚结束的间冰期初期,海水硫酸盐浓度极低,海洋呈现显著的分层现象,这一时期深部海洋可能并没有完全氧化.      

黔东松桃南华系大塘坡组锰矿层物源:来自Sr同位素的证据

锰矿床的物质来源是锰矿床研究的难点问题之一.辨别黔东松桃地区南华系大塘坡组锰矿沉积的物质来源有助于加深对锰矿成矿过程的理解.对黔东松桃地区南华系大塘坡组锰矿沉积的Sr同位素研究显示,15个锰矿石、锰质页岩及炭质页岩样品87Sr/86Sr同位素比值变化范围为0.705 727~0.732 536,其中炭质页岩样品具有最高的Sr同位素比值0.732 536,含锰岩系样品87Sr/86Sr同位素比值平均值为0.711 128.样品中87Sr/86Sr比值随着Al含量的上升,分别出现87Sr/86Sr比值上升与下降的两个分异趋势.87Sr/86Sr比值随Mn含量的上升总体呈现下降的趋势,但该趋势无显著相关性,残差分析显示这主要是由于样品中87Sr/86Sr比值随着Mn含量上升出现收敛性波动造成.上述现象是由于陆源碎屑成分和海底热液成分混合输入造成.通过与大塘坡组同时代(约660 Ma)古海水Sr同位素组成,世界范围内不同时代锰矿沉积以及现代红海沉积物的Sr同位素结果对比,发现黔东松桃地区南华系锰矿层中Sr同位素比值分布范围较宽,部分锰矿样品87Sr/86Sr比值低于古海水87Sr/86Sr比值,与典型大洋成因的锰矿层或铁锰结核具有不同的Sr同位素特征.联系黔东南华系大塘坡组锰矿层形成时期的特殊地质背景,认为锰质积累过程与沉淀过程为不同阶段产物——锰质的积累过程在Sturtian冰期盆地缺氧水体中完成,可能主要以海底热液喷溢系统完成;而锰矿的沉淀过程则是在间冰期伊始古海洋化学条件动荡的水体中完成.      

贵州遵义二叠纪锰矿地球化学特征与沉积环境分析：以遵义谢家坝富锰矿床为例

为分析贵州遵义二叠纪锰矿的沉积环境,对谢家坝锰矿床进行常量元素、微量和稀土元素地球化学研究。研究认为：谢家坝锰矿赋存于茅口组顶部含锰岩系中,可分为下矿层豆状、角砾状菱锰矿、似层状菱锰矿,以及上矿层碎屑状、块状菱锰矿的二元结构矿石类型组合,可广泛代表遵义锰矿的矿石特征。谢家坝锰矿上下矿层之间主量元素和稀土元素含量差异较大,常量元素SiO2、TiO2、S、Fe2O3含量上矿层均大于下矿层,MnO、MgO与 Al2O3之间均呈负相关关系;上矿层Fe/Mn值较高,属高Fe低P型锰矿,而下矿层Fe/Mn值较低,属中低Fe低P型锰矿。上矿层稀土元素PAAS标准化配分后呈现较明显的重稀土亏损、弱的轻稀土富集、右倾配分的特征,具有弱的Ce正异常,类似海底铁锰结核稀土元素特征;下矿层呈现弱的中稀土富集,轻、重稀土亏损,弱的帽式分配特征,具明显的Ce负异常,类似典型深部海水沉积稀土元素特征。微量元素Th/U、Ni/Co、V/Cr、V/（V+Ni）、AU等沉积环境古氧相分析指标和稀土元素PAAS标准化配分模式指示,谢家坝锰矿下矿层是在贫氧-厌氧条件下Mn2+与CO32-直接形成菱锰矿,上矿层在常氧-贫氧环境下Mn3+、Mn4+以氧化物或氢氧化物形式沉淀。     

东营凹陷南斜坡沙四段沉积环境的地球化学特征

东营凹陷是一个北断南超的不对称箕状断陷湖盆,湖盆中的常量元素和微量元素含量及有关元素比值呈现出明显的旋回变化特征。而其中元素的分配及比值的变化、组合都在一定程度上指示着古沉积环境的演化历程。通过分析Fe,Mn,Ca,Sr等元素含量和Fe／Mn,Sr／Ba,Sr／Ca,Mg／Ca等元素比值以及碳氧同位素的变化特征。对东营凹陷南斜坡沙四段沉积时期的沉积环境进行了系统的研究。结果反映了沙四段沉积时期的古气候、古盐度、古湖水面和古生产力基本上都显示出了旋回变化的特征。     

贵州织金县大明矿区龙潭组煤中元素地球化学特征及其沉积环境指示意义

为研究煤炭中地球化学元素特征与沉积环境的关系,通过对研究区大明矿区龙潭组钻孔煤样的分析测试,总结了煤炭地球化学元素特征,并探讨了常量元素、微量元素特征与沉积环境之间的关系,研究表明:Al2O3、TiO₂、K2O、S均为陆源元素,煤中的S元素主要以无机硫的形式富集;CaO、MgO、MnO₂呈正相关,其含量对古气候的变迁具有重要的指示意义,MgO/Al2O3、Mg/Ca、Mn的变化规律反应了研究区经历了温湿-干热-温湿-干热-温湿的变化过程;U/Th、δU反应了研究区的沉积环境经历了氧化-还原-弱氧化的变化过程。综合分析,研究区沉积环境主要受古水深、古气候、氧化-还原环境控制。     

南华裂谷武陵次级裂谷西段Ⅳ级地堑大塘坡组地层特征对比与锰矿成矿预测

黔东锰矿矿集区既是中国锰矿资源最丰富的地区,也是世界级的锰矿资源富集区之一。位于南华裂谷武陵次级裂谷(Ⅱ级),即武陵山巨型锰矿成矿带中。本文拟从武陵次级裂谷(Ⅱ级)中石阡-松桃-古丈Ⅲ级地堑盆地西段中的黑水溪-杨家湾、李家湾-高地-道坨、大屋、大塘坡和寨英-西溪堡等系列Ⅳ级地堑中的大塘坡组地层特征进行详细对比研究,为隐伏锰矿找矿预测提供依据。     

黔东留茶坡组硅质岩元素地球化学特征与形成环境

黔东晚震旦世一早寒武世留茶坡组硅质岩,具有展布广、层位稳、厚度大等特征,并具有热水沉积的岩石学证据。代表性剖面硅质岩主量元素分析结果显示,ｗ（SiO：）为93．41％一96．32％,均值95．23％,表示其为化学成分纯净的硅质岩;TFeO、MnO相对富集,A12O3、TiO2、MgO含量相对较低,与热水沉积物相似,表明具有热水沉积特征;研究区硅质岩的Ba／Sr和U／Th等比值均大于1,以及稀土总量偏低（∑REE为9．22×10^6～24．04X10^6）,Ce负异常（0．44～0．76）,重稀土富集等特征,表现出热水沉积岩的元素地球化学特征;而其At／（A1＋Fe＋Mn）、K2O／Na20、CaO／（CaO＋Fe）和MgO／A12O3等比值的均值分别为0．46,1．86,0．33和0．19,也暗示出研究区热水沉积硅质岩受到一定程度陆源物质的影响。综合研究表明,典型剖面硅质岩形成于大洋盆地向大陆边缘台地过渡环境。     

湘西北ZY3井五峰组页岩地球化学特征与有机质富集控制因素

根据对湘西北ZY3井五峰组页岩中笔石化石、岩性特征、GR曲线和TOC含量分析,明确了研究区为WF2—WF3笔石带沉积时期。选取ZY3井WF2—WF3页岩笔石带20个样品进行微量元素和有机碳同位素测试,分析其在垂向上的变化特征,进而揭示湘西北五峰组页岩有机质富集的控制因素。研究结果表明:页岩中有机碳含量在WF2较低,为0.17%～0.86%,在WF3含量较高,为0.57%～2.28%。V/Cr、Ni/Co、V/(V+Ni)和U/Th值指示WF2和WF3晚期为次氧化环境,WF3早期为缺氧环境。页岩中P/Al值和Ba_xs含量指示WF2及WF3均具有相对高的古生产力水平。但TOC与P/Al值和Ba_xs之间的弱相关性而与氧化还原环境指标之间强烈的正相关性表明,有机质的富集主要受控于氧化还原环境。Ce异常和Mo/TOC值表明了波动频繁的海平面和中等—强滞留局限盆地对五峰组古氧化还原环境造成的影响。WF2由于隆后盆地形成初期海平面上升,形成次氧化环境,WF3早期海平面上升和局限滞留盆地耦合造成底层水体缺氧,WF3晚期由于湘鄂西水下高地进入隆升高峰期导致相对...     

由层序地层学角度分析大塘坡式锰矿沉积过程——以湘西北民乐锰矿为例

以湘西北民乐锰矿为例,基于矿区内钻孔信息对成矿期（大塘坡组下段）进行地层对比,由新分层信息及厚度变化分析沉积特征并建立三级、四级层序格架,由三级、四级层序尺度的古地貌变化分析成矿期沉积演变特征。主要认识有:1）民乐锰矿含矿层（大塘坡组下段）可根据岩性细分为下亚段1段（致密块状、密集条带状矿体夹黑色炭质页岩）、下亚段2段（黑色页岩夹薄层锰矿条带）、上亚段（黑色炭质页岩夹黄铁矿）。2）民乐锰矿的三级层序凝缩层体系域可划分为四个四级层序,其中第二、三层序菱锰矿发育较厚,形态以块状和密集条带状为主;第一、四层序菱锰矿发育薄,形态多为条带状。3）民乐锰矿沉积过程可以通过三级层序和四级层序两个研究尺度共同解释,三级层序尺度解释锰矿沉积过程,而四级层序尺度则揭示了多期不同形态、厚度锰矿的沉积过程。     

微量元素分析在沉积环境识别中的应用--以鄂尔多斯盆地东部二叠系山西组为例

在对研究区191个泥质岩样品中Sr、Ba、Ga、Ru、B、K等微量元素含量测定的基础上,通过图解分析、统计分析等多种分析手段,找出它们与沉积环境之间的关系.并且在前人研究的基础之上,选定Sr/Ba,B、Ga、Rb三元素含量相对关系来判断鄂尔多斯盆地东部上古生界二叠系山西组的沉积环境.依据所获得的地球化学资料并结合地层古生物特征,证明了鄂尔多斯盆地山西组确有海相地层存在.     

湘西地区黔阳次级成锰盆地锰矿地质特征及找矿潜力分析—以大岩坳向斜南东翼为例

湘西地区黔阳次级成锰盆地位于扬子陆块东南缘,构造位置上属雪峰山板内造山带南-东端。盆地内锰矿床为具有“内源外生”特征的南华系中统大塘坡组,处于大岩坳向斜的东南翼的半局限浅海盆地中,为沉积变质型锰矿床,据笔者工作资料矿体受大塘坡组黑色含锰炭质板岩控制,亦受加里东期构造控制,矿体呈层状、似层状及串珠状.物相分析表明矿石矿物近地表主要为氧化锰矿,地表10m以下为菱锰矿。本文通过对典型矿床照洞锰矿矿区的矿床地质特征、古构造环境综合分析,推测该区具有较大的找矿潜力。     

古天然气渗漏沉积型锰矿床找矿模型——以黔湘渝毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿为例

产于Rodinia超大陆裂解背景下、武陵次级裂谷盆地中的黔湘渝地区南华纪古天然气渗漏沉积型锰矿床已成为中国最重要的锰矿床类型。通过分析总结该类型矿床地质背景、南华纪早期构造古地理与矿床地质特征,基于古天然气渗漏沉积型锰矿床的成矿模式,总结建立了该类型锰矿床找矿模型:即以南华纪早期同沉积断层、Ⅳ级断陷盆地、两界河组及其中古天然气成因的白云岩透镜体存在与否、锰矿成矿地质体与大塘坡组厚度和裂谷盆地古天然气锰矿成矿系统中渗漏喷溢中心相、过渡相、边缘相等为主要地质标志建立地质找矿模型;以Ⅳ级、Ⅲ级断陷盆地中不同的Mn/Cr微量元素比值指标和δ~(34)S值在中心相、过渡相、边缘相判别指标建立地球化学找矿模型;以锰矿成矿地质体的低电阻率、高极化率与其上覆及下伏地层高电阻率、低极化率的物性差异特征,建立AMT地球物理间接找矿模型。项目团队运用建立的地质、地球化学和地球物理找矿模型,在黔东地区锰矿整装勘查实践检验中,已先后新发现了亚洲最大的松桃道坨和松桃普觉(西溪堡)两个隐伏超大型锰矿床,最近又新发现松桃桃子坪、高地两个超大型锰矿床,使黔东地区成为新的世界级锰矿资源富集区。古天然气渗漏沉积型锰矿床已成为继传统的海相沉积型、沉积变质型锰矿床之后,全球最重要的三大锰矿床类型之一。     

古天然气渗漏沉积型锰矿床成矿系统与成矿模式——以黔湘渝毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿为例

黔湘渝毗邻区"大塘坡式"锰矿床形成于南华纪裂谷盆地中,矿床主要分布于裂谷盆地中的次级断陷沉积盆地中心,受古断裂控制。矿物成分主要是菱锰矿和钙菱锰矿,具有低δ13C值(-7‰～-10‰)、高δ34S值(+40‰～+63‰)的特征。含锰岩系中,碳质页岩的Mn/Cr比值在40左右。结合菱锰矿体及相邻岩层中普遍发育由古天然气泄漏沉积形成的气泡状构造、底辟构造、渗漏管构造、帐篷构造、泥火山构造及相关的软沉积变形纹理等特征,提出该地区南华纪"大塘坡式"锰矿床是古天然气渗漏沉积成矿成因,并建立了古天然气渗漏沉积型锰矿床成矿系统与成矿模式。     

开鲁盆地南部下三叠统红砬组地球化学特征及沉积环境分析——以奈参1井为例

为揭示开鲁盆地南部地区下三叠统红砬组的构造背景及沉积环境, 对奈参1井26件细碎屑岩样品进行了常量、微量以及稀土元素测试分析. 研究表明: 红砬组沉积物源具有多样性, 主要来自上地壳长英质岩石源区, 还有少量来自中、基性火成岩物源区. 物源构造背景主要为主动大陆边缘, 可能形成于靠近大陆岛弧的活动大陆边缘构造背景. 红砬组沉积环境总体上处于氧化-弱还原的陆相淡水-半咸水环境, 向上水体盐度有增大趋势, 古气候整体上为干旱炎热气候.     

贵阳花溪燕楼剖面下三叠统大冶组地球化学特征与沉积环境分析*

贵阳花溪燕楼剖面下三叠统大冶组微量元素及稀土元素地球化学特征分析表明: U、V、Mo的含量及U/Th、V/Th、Mo/Th的比值,大于澳大利亚后太古代页岩(PAAS)的含量和比值。V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co、V/Sc以及Mo_EF/U_EF等氧化还原敏感元素的参数特征及其含量显示,大冶组一段处于缺氧-贫氧环境,大冶组二段处于贫氧—氧化环境。研究区经PAAS标准化的稀土配分模式比较平坦,根据大冶组的δCe及Ce/La的参数特征,认为早三叠世整体处于海洋环境;大冶组底部呈现明显Eu正异常,表明受火山热液作用影响明显;可见早三叠世贫氧环境可能与火山作用频发有关。大冶组上部表现微弱Eu正异常,说明火山作用的影响减弱。基于双壳类化石的结构及生活方式分析认为Claraia营外栖足丝固着的生活方式,属于贫氧生物,壳类化石结构只表现棱柱状外壳层和复杂交错纹层状珍珠层,其生活环境应为水动力条件较弱的浅水区。     

炭山地区延安组下部泥质岩元素地球化学特征及其地质意义——以固油-1井为例

炭山地区的沉积背景归属长时间存在争议,前人将其划分为山间盆地,与鄂尔多斯盆地相对独立。本次研究采集固油-1油页岩调查钻孔所获延安组下部泥质岩岩心样品,通过微量元素、稀土元素以及稀散元素的分析测试,恢复了延安组下部沉积水体环境、古盐度、氧化还原条件,同时通过对比研究证实了炭山地区延安组沉积物源除来自于基底沉积地层以外,还有南华山—西华山一带早古生代花岗岩和长城系海原岩群的物源供给,印证了炭山地区沉积范围较广,推测其为鄂尔多斯盆地的一部分,并且在六盘山盆地内部可能赋存有厚层延安组。     

生物标志化合物特征在沉积环境分析中的应用——以额济纳旗芦草井地区中二叠统菊石滩组为例

额济纳旗芦草井中二叠统菊石滩组发育厚度较大的暗色泥岩,TOC含量平均值达0.5%,C29ααα-20R/(20S+20R)与C29αββ/(αββ+ααα)生物标志化合物参数表明该烃源岩处于成熟—高成熟阶段,有利于油气的生成.分析其沉积环境,了解有利烃源岩沉积相带展布,对额济纳旗及其邻区晚古生代石炭—二叠系裂谷(裂陷)盆地油气勘探具有重要的意义.根据研究区菊石滩组岩性组合特征、沉积特征和生物标志化合物特征,结合区域构造演化特征综合分析中二叠统沉积环境,通过分析甾烷C27、C28、C29纵向上相对百分含量分布特征和类异戊二烯烃姥鲛烷(Pr)和植烷(Ph)比值,建立其与沉积环境的关系,从而探讨生物标志化合物特征在沉积环境分析中的应用.