Re-Os同位素在晚新元古代至早寒武世测年及古环境演绎中的应用进展

晚新元古代至早寒武世是地球演化历史上极其重要的时期,该时期地层年龄框架的厘定以及古海水、古大气、古气候等方面的研究一直是国际地学界的关注热点。Re-Os同位素测年法是近十几年来兴起的地层测年法,其对于晚新元古代至早寒武世重要时间节点上沉积的富有机质黑色页岩具有测年及示踪古环境的双重优势。本文以晚新元古代至早寒武世地层为例,阐述了Re-Os同位素测年法在年代地层学研究中的应用,通过与大量的、精确的锆石U-Pb年龄对比,论证了Re-Os同位素测定沉积地层年龄的可靠性。对于震旦系陡山沱组地层建阶及留茶坡组地层的年代学研究,黑色页岩Re-Os同位素测年法可发挥重要的作用。结合前人所做的Sr同位素变化曲线以及收集的晚新元古代—早寒武世Os同位素初始值的测试数据,阐述了Os同位素在该时段古环境演绎及Ni-Mo-V多金属层来源追溯上发挥的作用。黑色页岩难以进行^(87)Sr/^(86)Sr的分析,而Os同位素初始值能较好地弥补这一缺陷,二者的相互结合将为晚新元古代至早寒武世古环境演化的研究作出贡献。本文指出,随着Re-Os同位素分析技术的发展以及更多实验流程的建立,该项技术在未来年代地层学,尤其对一些古老地层的年代厘定具有广阔的应用前景。

基于LA-ICP-MS多元素成像技术的早寒武世磷结核成因研究

我国下寒武统底部广泛发育磷结核、磷块岩等富磷沉积,为早寒武世最为重要的化学标志层之一,也代表了隐生宙—显生宙转折期地球表层系统的重大变革。当前对磷来源和富集机制的解释不一。为进一步明确该时期富磷沉积的形成机制,本文利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱联用技术(LA-ICP-MS)对贵州金沙地区牛蹄塘组黑色页岩中的磷结核进行多元素原位微区成像研究。结果表明:磷结核中各元素富集情况清晰地记录了磷结核形成过程中微环境的变化趋势。其中,磷结核内部Ca、P共富集以及Si亏损,指示P富集缘于自生磷灰石生成,P则来自于有机质含氧或厌氧降解释放;Mn、Zn与P共富集于磷结核内部,指示结核形成时的底部水体为含氧水体;As、Mo、V等元素主要富集于围岩或黑色页岩,指示缺氧含H_2S水体形成终止了结核生长。本研究显示,LA-ICP-MS原位多元素成像技术能够获取微区内丰富的地球化学信息,并提供高精度可视化证据,未来将在地质勘探和古环境研究等领域得到更广泛应用。

贵州普安县泥堡金矿床地质特征与找矿潜力

泥堡金矿已达到大型矿床规模。是紫木凼"两层楼模式"金矿床的又一种表现形式。金矿体受控于北东向逆断层(F1)及其上盘"二背抢宝"背斜核部虚脱空间(层间断层)和翼部逆断层(Fc)。以矿体多、厚度大、品位偏低、埋藏浅为特点。泥堡金矿区及其成矿带上找矿潜力巨大。

黔西北上二叠统峨眉山玄武岩风化壳中铌富集机制初探

近年越来越多的研究显示,贵州西北一带的峨眉山玄武岩风化壳上存在一套富铌、锆、钛、镓、稀土的多金属矿层,主要与风化壳中的黏土岩有关,不过,其中有关铌的赋存状态和富集机制仍有待研究。文章对黏土岩物质来源做出厘定,认为风化壳黏土岩层主要来源于高钛的峨眉山玄武岩,铌、锆、稀土等元素也继承自玄武岩。铌主要赋存于铁铝质黏土岩中(w(Nb)100×10^(-6)~250×10^(-6)),含矿岩层中上部铌含量高,下部低,具体表现为w(Nb)自下而上,升高—(略微)降低—(再)升高的规律,尤以铁铝质黏土岩中铌含量最高。在峨眉山玄武岩喷发事件中,铌一方面随玄武岩喷出地表,在平缓低洼的盆地地带冷凝,另一方面酸性火山灰进入大气,形成酸雨并随之降落汇聚在先期成岩的低洼地区,形成酸性环境使原岩内的铌被侵蚀残留在原地。随着火山作用停止,酸雨不再产生,沉积环境中的水体因热水循环、海侵海退和大气降水与外界物质交换,酸性逐渐被中和乃至偏碱性,铌随黏土质沉积成岩,最终在玄武岩风化壳内富集。

湘黔地区埃迪卡拉纪-寒武纪之交硅质岩的成因探讨——来自稀土元素和Ge/Si比值的证据

对埃迪卡拉纪-寒武纪之交的贵州铜仁坝黄剖面留茶坡组层状硅质岩和湖南张家界柑子坪剖面留茶坡组穹隆状硅质岩的主量、微量元素和稀土元素以及Ge/Si特征进行分析,探讨两种硅质岩的成因。层状硅质岩的SiO_2含量为96.06%~99.61%,穹窿状硅质岩的SiO_2含量为98.62%~99.56%,平均值为99.13%;其他元素含量很低,两者均为纯硅质岩。坝黄层状硅质岩的∑REE为20.14~248.56μg/g(平均100.62μg/g),Eu/Eu*值为0.90~1.10(平均1.06),无明显异常,Ge/Si值为0.13~0.98μmol/mol(平均0.50μmol/mol),Al_2O_3与∑REE明显正相关,表明硅质岩成分明显受陆源输入的控制。柑子坪穹隆状硅质岩的∑REE值低,为3.75~7.24μg/g(平均5.73μg/g),Ce/Ce*值为0.46~0.66(平均0.57),具负异常,Eu/Eu*值为2.28~11.07(平均4.60),具明显正异常,Ge/Si值为1.09~1.43μmol/mol(平均1.25μmol/mol),Al_2O_3与∑REE的相关性较差,表明硅质岩为海底热液成因。Al_2O_3与Ge/Si的相关性强弱也可以反映硅质岩的来源。结合古地理环境,推断层状硅质岩可能形成于盆地内部,而穹隆状硅质岩可能发育在台缘同生断裂处,因海底热液喷流而形成。以1μmol/mol作为Ge/Si的临界值可以为示踪硅质岩的物质来源提供新的思路。

甘肃银硐梁锑矿床地质特征及控矿因素分析

近些年来,在西秦岭锑成矿带中发现了中型规模的甘肃银硐梁锑矿床。通过论述该锑矿床的地质特征,分析并讨论该矿床的控矿因素及找矿标志。结果表明:该锑矿床主要赋存于三叠纪官亭群中部建造层第二岩性段、钙质硅化石英砂岩夹泥质粉砂岩的断层破碎带和层间破碎带中;锑矿化明显受地层和断裂破碎带控制,为成矿提供成矿物质、热液条件和赋存空间,较早形成的NW向断裂是导矿构造,较晚形成的NE向次级断裂是赋矿构造;成矿物质主要来源于地层,成矿热动力主要来源于构造运动,成矿作用以热液充填为主;银硐梁锑矿床属于低温热液裂隙充填型层控矿床。

中国锰银伴生矿床地质特征及成因

锰银矿是一种Mn、Ag伴生的重要银矿资源类型,但长期以来并未受到矿床学家的重视。介绍了中国锰银伴生矿床的主要类型、地质特征、成矿时代及其与火山活动和构造之间的关系。根据矿床成矿元素组合关系,将中国锰银伴生矿床划分为4种类型:Mn-Ag型、Mn-Ag-Pb-Zn型、FeMn-Ag-Pb-Zn型和Pb-Zn-Ag-(Mn)型。Mn-Ag型和Mn-Ag-Pb-Zn型锰银伴生矿床数量较多,锰矿规模以中小型为主,银矿规模以大中型为主;Fe-Mn-Ag-Pb-Zn型锰银伴生矿床数量较少,锰矿和银矿规模在湖南后江桥以大中型为主;而Pb-Zn-Ag-(Mn)型锰银伴生矿床仅有辽宁八家子,银矿规模达大型,锰矿规模较小。中国锰银伴生矿床主要形成于侏罗纪—早白垩世,与燕山期中酸性侵入和火山活动关系密切,矿床常产在岩体附近或火山岩中。区域上,锰银伴生矿床沿特定地层层位分布,受富Mn、富Ag矿源层控制;后期岩浆水与大气降水形成的混合热液萃取矿源层中的Mn、Ag等成矿物质;成矿热液沿断裂构造运移,使得矿区内锰、银矿体明显受区内断裂构造控制。根据典型矿床的硫、铅和氢氧同位素特征,锰银伴生矿床的成矿物质为深部岩浆与浅部物质的混合来源,且主要来源于深部岩浆物质,成矿热液也为岩浆水与大气降水的混合来源,只是不同矿床所占比例不同。此外,还探讨了Mn、Ag密切共生的原因及锰银伴生矿床的成矿机制。Mn^(2+)可能是Ag^+沉淀的重要还原剂,Mn^(2+)被氧化形成MnO_2,Ag^+则被还原形成Ag,导致二者同时沉淀富集成矿,因此,可将锰帽作为寻找银矿化的良好标志。

黔西威宁地区玄武岩风化壳稀土赋存状态与浸出实验

选取贵州西部威宁地区峨眉山玄武岩风化壳中稀土作为研究对象,进行稀土的浸出实验,讨论稀土元素的赋存状态。实验结果显示,哲觉、海外剖面的样品稀土含量∑REY(∑REE+Y)平均为1086.66×10-6,是潜在的风化壳型稀土资源,但其浸出率平均值为7.14%,且在粘土岩中的浸出率较高,粉砂岩和凝灰质粘土岩次之,表明离子吸附型稀土占的比例很低,稀土在玄武岩风化壳中的赋存状态主要不是以离子吸附型存在。基于目前技术,离子吸附相稀土才是稀土利用的基础,威宁地区峨眉山玄武岩风化壳中稀土难以作为离子吸附型稀土资源来进行综合利用。

贵州高寨铝土矿床地质特征及成因初探

高寨铝土矿床是黔中-遵义铝土矿带内新发现矿床。矿体主要赋存于下石炭纪九架炉组(C1jj)含铝岩系中上部,呈层状、似层状产出,其厚度变化较小,矿区范围内从南到北矿体连续分布,产状与地层产状基本一致。矿石多呈块状构造,结构特征以沉积作用形成的碎屑结构、鲕粒结构为主。矿石矿物以一水硬铝石为主,脉石矿物多为高岭石、绿泥石等粘土矿物。通过对矿床地质、古地理环境特征等进行详细分析,认为该矿床为风化-沉积型铝土矿。

强夯填土地基的地球物理特征研究

强夯填土地基的密实度差异性大,这造就其地球特征参数不同。通过对强夯填土地基的地球物理特征理论分析总结,利用灰色关联度模型分析对特征参数和地基的物理力学参数的分析,得出它们之间的相对关联度,最终用以评价地基的加固效果。

贵州金沙铜厂沟铜矿地质特征及找矿标志

金沙铜厂沟铜矿为沉积改造型铜矿床,铜矿赋存于侏罗纪上沙溪庙组(J 2Sn)砂岩中。岩层由中长石、石英及岩屑等粒度由粗到细重复韵律,其中也伴随颜色的浅深变化。矿体受构造控制,矿体多赋存于向斜的地层扭曲处。孔雀石和铜蓝等次生硫化物的形成,说明铜矿经历了后期表生氧化和次生富集,因此,沉积作用为该矿床形成的主导因素,成岩期的各种地质作用使成矿元素进一步富集,后期氧化作用使其再富集。此成矿模式具有一定的典型性,可为后期铜矿资源勘查提供参考。