鄂西走马地区南华系大塘坡式锰矿床中硫同位素特征及其地质意义

近年来,鄂西走马地区发现了“大塘坡式”锰矿床,但是该区内锰矿的硫同位素相关研究尚未见报道。本文对鄂西走马地区的锰矿开展了详细的野外地质调查与钻孔岩心样品的硫同位素研究,结果表明:含锰岩系大塘坡组中黄铁矿δ34S值具有异常高值(33.7‰~46.2‰平均40.1‰)。但与贵州西溪堡、高地、湖南民乐、重庆小茶园、湖北古城等扬子地块周缘典型“大塘坡式”锰矿中黄铁矿δ34S值相比,研究区含锰岩系中黄铁矿δ34S值一般要低12‰~20‰,与黔东地区成锰盆地边缘相的黄铁矿δ34S数值相近,可能是研究区成锰盆地当时的水深比较浅,或者是位于一个大的成锰盆地的边缘相地带,导致水深较浅,含锰岩系厚度小,不利于走马地区大塘坡期大规模锰矿成矿。此外,研究区含锰岩系底部发育Sturtian盖帽碳酸盐岩(灰岩)等特征,也佐证研究区在大塘坡期为浅水沉积。

基于ArcGIS的利川市地质灾害易发性评价探讨

为了评价利川市地质灾害易发性,文中选取利川市近年来获取的野外地质信息数据和地质灾害数据,对其中主要的六个影响因素,如坡度、坡高、坡型、相距水系的距离、断层距离以及工程地质岩组等运用信息模量来分析评价这些影响因素,基于ArcGIS平台的合理利用,来评价当地地质灾害易发性。通过研究发现可将当地划分成高易发区(20.96%)、中易发区(35.50%)、低易发区(43.54%)。并利用ROC(受试者工作特征曲线)AUC(线下面积)实施检验,获取值是77.57% ,取得较好的评价结果,对于利川市易发性地质灾害方面的评价具有很好的指导作用。

鄂西走马地区南华纪古城期-南沱早期古气候和古氧相演化:来自细碎屑岩元素地球化学的证据

新元古代后期地球经历了至少两次全球规模的冰川期,分别为Sturtian冰期和Marinoan冰期。鄂西走马地区南华系古城组与南沱组分别属于Sturtian和Marinoan冰期沉积,大塘坡组代表间冰期沉积,同时,大塘坡期是我国重要的成锰时期。本文通过对走马地区ZK702钻孔岩心古城组、大塘坡组、南沱组底部细碎屑岩样品元素地球化学的研究,计算了CIA、CIW、PIA、Al/Ca、Rb/Sr、V/Cr、U/Th等特征值,探讨了该区南华纪冰期至间冰期的古气候和古氧相演化过程,结合岩石学证据认为:古城冰期气候寒冷干燥(CIA值从底部的69.2过渡至57.8,均值为62.2),大塘坡间冰期早期气候依然寒冷(CIA值介于54.3~62.7,均值59.7),大塘坡中晚期气候恢复温暖湿润并趋于稳定(CIA值介于70.2~81.1,均值75.8),南沱冰期气候又转向寒冷干燥(CIA值由78.6降低至61.9),CIW、PIA、Rb/Sr值等指标反映的古气候演化过程与CIA值反映一致,Al/Ca值的变化也反映了陆源碎屑输入量随着古气候波动;V/Cr、U/Th、Ni/Co等比值反映出研究区古海洋古城期-南沱早期总体处于氧化环境,其中大塘坡早期处于弱氧化环境,古城期、大塘坡中晚期和南沱早期处于氧化环境;研究区大塘坡锰矿形成于间冰期早期寒冷气候下的弱氧化环境,气候转暖后锰矿停止沉积,锰矿成矿与古气候和古氧相具有耦合关系。

鄂西走马地区大塘坡组顶部泥岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

地球在新元古代经历了Rodinia超大陆的聚合和解体,并发生了Sturtian和Marinoan两期全球规模的冰川事件。华南地区南华系古城组和南沱组冰碛岩分别对应Sturtian冰期和Marinoan冰期沉积记录,大塘坡组属于其间冰期沉积。对鄂西走马地区大塘坡组顶部泥岩中的碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb定年,锆石具有高Th/U比值(0.47～1.69),并显示明显的振荡环带,为岩浆成因;62颗锆石的62个数据点分析,获得的60个谐和年龄分布在651～2435Ma,主要峰值为～794Ma。最年轻单颗锆石U-Pb年龄651±7.7Ma,结合前人研究认为华南地区Marinoan冰期启动时间应晚于651Ma;碎屑锆石为亲扬子型,可能来自鄂中古陆和扬子北缘;分布最集中的751～851Ma年龄段内～850Ma峰值记录了扬子地台与华夏褶皱带碰撞拼合事件,而～820Ma、～800Ma、～760Ma等峰值则揭示了与Rodinia超大陆解体有关的幕式岩浆活动。

湖北省鹤峰县走马地区王家界锰矿地球化学特征及成因分析

王家界锰矿为鹤峰县走马地区发现的"大塘坡式"锰矿。通过对大塘坡组含锰岩系样品进行主微量和稀土元素地球化学分析,发现本区含锰岩系有陆源物质的加入,并显示出热水沉积特征; Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)、Al/(Al+Fe)、Al/(A1+Fe+Mn)、δCe、(La/Ce)N等值与被动大陆边缘沉积物特征相似;Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)-(La/Ce)N和Fe2O3/(100-Si O2)-Al2O3/(100-Si O2)关系图及V/Cr值、U/Th-Ni/Co图解,表明本区与长阳古城锰矿形成于类似的构造环境。走马地区含锰岩系形成于被动大陆边缘的沉积构造体系,成岩成矿物质具有多来源。含锰岩系和锰矿石的形成可以分为两个阶段:早阶段洋底热液上涌的Mn2+与陆源输入的Mn2+在氧化性水体中形成了锰的氧化物,随后下沉被掩埋在缺氧带之下,在成岩过程中和有机物质相互作用,氧化物被还原释放出的Mn2+和有机碳被氧化释放出的CO2-3结合形成碳酸锰(菱锰矿)。

鄂西走马地区南华系大塘坡式锰矿C-O同位素特征及锰矿成矿作用

近年来,鄂西走马地区发现了“大塘坡式”锰矿(化),但该区锰矿(化)的成矿物质来源、成矿机制以及氧化还原环境的C-O同位素地球化学示踪研究较少。对鄂西走马地区的锰矿开展详细的野外地质调查与钻孔新鲜岩芯样品的C、O同位素研究。结果表明含锰矿物主要为菱锰矿,部分为含锰方解石,呈纹层状、透镜状、条带状、团块状、鲕状及结核状;δ^(13)_C(V-PDB)值为-6.98‰~-2.75‰,δ^(18)O_(V-PDB)值为-17.29‰~-9.12‰,均为负值。结合前人研究成果,认为走马地区大塘坡组锰矿(化)的锰质来源主要受到陆源物质和海底热水的双重作用影响,大塘坡间冰期锰质沉积时古海水温度较高,洋底热流上涌将Sturtian冰期水体内富集的Mn^(2+)与陆源输入的Mn^(2+)在氧化性水体中形成了锰的氧化物,随后沉降在氧化—还原环境界面之下,在成岩过程中和有机物质互相作用,氧化物被还原释放出的Mn2+和有机碳被氧化释放出的CO_(3)^(2-)结合形成菱锰矿。

鄂西走马地区ZK0703孔南华系大塘坡组岩石地球化学特征对古气候的指示

新元古代晚期是全球气候急剧变化的时期,目前可区分出至少2个全球性冰期事件,分别为Sturtian和Marinoan冰期。鄂西走马地区南华系下部的古城组与上部的南沱组地层具有明显的冰碛岩地层特征,对应了两次冰期,两者之间的大塘坡组具有间冰期沉积的地层特征。通过对鄂西走马地区ZK0703孔岩心大塘坡组泥质岩样品主量、微量元素的研究,探讨大塘坡间冰期的古气候演变过程,发现Sturtian冰期结束后,气候的回暖并非是突然出现,而是在主冰期结束之后尚存在短暂的小冰期。钻孔样品的化学蚀变指数(CIA值)从大塘坡组底部的67.07降为59.62,指示着短暂的寒冷事件,该段样品中存在冰积角砾岩夹层也与短暂的寒冷事件相对应,大塘坡组中部样品CIA值持续上升并稳定在75左右,反映气候稳定在相对温暖的状态。