重庆城口地区下寒武统黑色岩系元素地球化学特征及其成因

地区广泛发育有下寒武统。利用ICP-MS方法系统分析重庆城口地区下寒武统黑色岩系中多金属富集层、炭质粉砂岩以及硅质岩样品的微量元素、稀土元素组成。研究结果表明稀土总量为111.41×10-6~184.13×10-6,平均为138.83×10-6,相对其他地区黑色岩系较低;LREE/HREE=2.49~3.44,LREE相对富集,HREE亏损;δCe=0.39~0.46,Ce呈明显负异常;δEu=0.84~1.10,Eu异常不明显。δCe,δU,V/Cr,Ni/Cr,V/（V＋Ni）表明该区黑色岩系形成于缺氧环境;稀土元素地球化学特征及其相关图解、Cr,Sb,As,Bi的富集以及U/Th等反映本区黑色岩系非正常海水沉积产物,明显受热水沉积的影响,同时还存在火山活动的影响,火山活动可能为热水活动提供了动力及物质成分。

重庆城口地区下寒武统黑色岩系重金属富集特征及其生态环境效应

重庆城口地区广泛发育有下寒武统黑色岩系。测定了城口地区下寒武统黑色岩系中多金属富集层、黑色岩系岩石及其风化土壤、硅质岩样品中Cr、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sb、Pb含量。结果表明多金属富集层中重金属相对比较富集,其中Cd、Zn、As的富集程度较高,富集系数平均分别为119.67,10.73,7.30。运用地质累积指数法和生态危害指数法评价了重金属的潜在生态环境效应,其中Cd、As的生态危害较大,黑色岩系尤其以多金属富集最为明显,在未来的研究中关注多金属富集层中Cd、As的生态环境效应。

城口地区早寒武世黑色岩系铂族元素地球化学特征与来源

北大巴山城口地区广泛发育富集V、Ag、Se等多种元素的下寒武统黑色岩系,但是否存在铂族元素矿化以及来源一直存在争议。本文利用ICP-MS方法测定了城口地区孙家坝剖面下寒武统鲁家坪组(对应牛蹄塘组)黑色岩系多金属富集层的铂族元素(PGE)、Au和Ag含量,在判断铂族元素异常的基础上,利用铂族元素地球化学特征探讨其来源。结果表明,该剖面黑色岩系样品具有较高的PGE含量(32.2~142.5 ng/g),平均88.9 ng/g,与上地壳平均值对比具有明显的PGE富集特征;同时金、银也具有较高的含量,平均值分别为40.2 ng/g和31.7μg/g。铂族元素配分模式表现为相对富集Pd、Pt、Os、Ru,亏损Ir、Rh,依据Ir含量以及与球粒陨石的对比分析,认为鲁家坪组黑色岩系PGE不具备地外物质来源。铂族元素球粒陨石标准化配分模式、PGE含量顺序及铂族元素相关图解显示其来源可能与海底热水作用关系密切。有机碳和PGE含量之间没有明显相关性,表明有机质可能是通过改变氧化还原条件导致PGE进一步富集。城口地区埃迪卡拉纪-寒武纪过渡阶段海底热水作用和PGE异常的识别不仅对于理解黑色岩系型矿床的成因,而且对全球重大事件如寒武纪生命大爆发的认识都具有重要意义。

重庆城口地区下寒武统黑色岩系有机地球化学特征及成因意义

研究采用索氏抽提、饱和烃色谱-质谱分析及干酪根碳同位素等分析方法,针对重庆城口地区下寒武统黑色岩系有机地球化学特征,页岩气的有机质生源构成、成熟度、沉积环境等进行分析。结果表明所有样品中氯仿沥青"A"含量均较低,正构烷烃、类异戊二烯烃、甾萜类化合物含量丰富。GC-MS图中,正构烷烃显示明显的双峰型优势,碳数分布范围为C14~C31,双峰型前后主峰分别为nC18和nC23,单峰型主峰为nC16或nC18,OEP值为1.05~1.19,接近平衡值1.0,无明显奇偶优势,(nC21+nC22)/(nC28+nC29)比值大于1.5,nC17/nC31值为0.24~2.96,均值1.35,显示轻烃组分占绝对优势。干酪根δ13 CPDB值为-31.4‰^-34.7‰,变化较小,为腐泥型干酪根。萜类化合物中,五环三萜类化合物>三环萜烷>四环萜烷,可见少量伽马蜡烷和奥利烷。三环萜烷中C21,C23,C24和规则甾烷C27,C28,C29分别呈倒"V"字形和"V"字型分布,含量相差不大,推断有机质母质主要为菌藻类等低等水生物和海洋浮游生物。藿烷中C31αβ22S/(22S+22R)值为0.57~0.61,Ts/(Tm+Ts)值为0.43~0.50,βα-莫烷/αβ-藿烷比值0.12或0.11,Tm/Ts比值为1.0~1.35大于生油门限下限,甾烷中C29ααα20S/(20S+20R)值为0.41~0.46,C2920Rαββ/(ααα+αββ)值为0.40~0.46,反映有机质已达成熟~过成熟阶段。Pr/Ph值除个别大于1外皆为0.45~0.91,C27重排甾烷/C27规则甾烷值0.08~0.43,γ-蜡烷指数绝大部分都小于0.2,处于0.12~0.19之间,孕甾烷/C29-20R规则甾烷值为0.18~0.61,皆反映缺氧还原环境且沉积水体盐度不高,与前期元素地球化学研究结果所反映的缺氧环境一致。