华南下寒武统Ni-Mo多金属层的厘定及其古海洋环境意义

华南下寒武统牛蹄塘组底部及其相当地层发育一层Ni-Mo多金属层,被当作华南下寒武统区域对比的标志层。然而,目前华南部分重要剖面的Ni-Mo多金属层位置依然没有明确,妨碍了基于精确地层对比的寒武纪早期海洋环境信息的揭示。本研究中,我们对云南梅树村剖面和贵州平引剖面地层进行采样,采用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)对样品微量元素含量进行分析,以确定这两条剖面的Ni-Mo多金属层位置。在此基础上,进一步对平引剖面牛蹄塘组底部样品进行Fe组分分析,结合前人数据,初步揭示华南下寒武统Ni-Mo多金属层沉积时期(~521 Ma)南华盆地海水的氧化还原信息。微量元素含量结果显示,梅树村剖面玉案山组底界之上3 m的地层(Ni:135×10^(-6),Mo:583×10^(-6))和平引剖面牛蹄塘组底界之上2.5 m的地层(Ni:2480×10^(-6),Mo:16341×10^(-6))记录了各自剖面的Ni、Mo、As、Tl等元素含量的峰值。因此,我们认为梅树村剖面Ni-Mo多金属层应位于该剖面玉案山组底界之上3 m层位,平引剖面Ni-Mo多金属层应位于该剖面牛蹄塘组底界之上2.5 m层位。平引剖面牛蹄塘组底部样品Fe组分数据表明,该剖面Ni-Mo多金属层及其附近地层记录了海水硫化信息(FeHR/FeT>0.38,FePy/FeHR>0.80)。结合已有的华南其他代表性剖面Ni-Mo多金属层及其附近层位(或相当层位)的Fe组分数据,我们对南华盆地(包括台地带、斜坡带和盆地带)Ni-Mo多金属层沉积时期的海水氧化还原状态进行重建,结果表明该时期南华盆地发生了一次深层海水硫化扩张事件。这一事件可能对寒武纪生命幕式辐射产生了重要影响。

贵州遵义黑色岩系多金属层中铂族元素的赋存状态

本文运用逐级化学提取和重液分离,结合电感耦合等离子体质谱分析,研究了遵义地区黑色岩系多金属层中铂族元素的赋存状态及其沉淀富集规律。实验结果表明,铂族元素主要赋存于硫化物类矿物中,其中Pt和Pd的赋存形式有所不同,有一部分Pt还存在于粘土矿物中,Pd则除部分在粘土矿物中外,还可能有独立矿物存在。结合前人的研究,可以认为成矿溶液中铂族元素可呈不同形式的络合物迁移;粘土矿物、有机质及金属硫化物在PGE富集过程中起着地球化学障的作用。

遵义松林镍钼多金属层铀存在形式及成因探讨

贵州省遵义松林地区下寒武统牛蹄塘组镍钼多金属层富集U、Mo、Ni、Re、Tl等元素。本文以松林地区镍钼多金属层磷块岩为主要研究对象,在松林系统取样的基础上,开展化学分析、径迹蚀刻、扫描电镜、能谱面扫描、浸出实验等工作。结果表明下寒武统牛蹄塘组镍钼多金属层中Ni、Mo显著富集,达到工业品位,U、Re、Tl明显富集。径迹蚀刻实验揭示铀主要富集于磷块岩碎屑边缘有机碳外带,为进一步确定铀的赋存形式圈定重点观察区。该区镍钼多金属层中铀呈晶质铀矿形式赋存于溶蚀重结晶磷块岩的溶蚀孔洞、微裂隙或微孔隙中,并与中高温热液矿物针镍矿、辉砷镍矿、闪锌矿、方铅矿、磷灰石共生。浸出实验采用去离子水、H_(2)SO_(4)、NaHCO_(3)+MnO_(2)三种介质浸出样品中水溶态、酸可溶态、氧化可溶态的铀。80℃,48h条件下浸出实验结果显示多金属磷块岩由黑色褪色为浅灰色、灰色,碳质页岩实验前后颜色均为黑色。遵义地区镍钼多金属层及碳质页岩中铀主要以吸附状态或独立矿物形式存在,以类质同象形式存在的难溶铀占比较小。研究认为,该区镍钼多金属层磷块岩中铀以独立矿物形式存在并与中高温热液矿物共生,为揭示扬子陆块东缘陆源裂陷环境下发生海底喷流和热水沉积作用提供新的微观证据。

贵州岑巩注溪钒矿床多金属层地质特征

主要针对岑巩注溪钒矿床矿体"多金属层"地质特征进行描述,结合岩矿石中钒、镍、钼、铀等多金属特征元素及地球化学分析,结果表明:"多金属层"形成于缺氧环境,物质主要来源于陆源碎屑。

华南下寒武统Ni-Mo-Se多金属层S-Se同位素体系

为了进一步理解华南下寒武统Ni-Mo-Se多金属层的物质来源及形成环境,文中分析了遵义中南村和张家界后坪两个Ni-Mo-Se矿层及其围岩的黄铁矿硫同位素和全岩的硒同位素组成。硫同位素组成显示两个Ni-Mo-Se矿层形成时的环境存在区域性差别,中南村矿层形成于间歇开放的海洋环境,而后坪矿层形成于封闭的缺氧(静海)环境。较大的硫同位素范围暗示硫酸盐还原菌控制硫同位素的分馏,而热液流体可能提供了大量金属元素,从而导致矿层富集大量的硫化物和稀有金属。硒同位素组成指示牛蹄塘组底部热液流体的Se可能重新经历了氧化还原循环,而Se的富集过程可能受有机质和粘土矿物吸附或类质同象过程控制。因此,控制多金属富集的因素主要为富集金属的热液流体的参与和缺氧环境下的自生沉积。

贵州英坪钼镍多金属矿地质特征及成矿条件

区内早寒武世黑色岩系是由下至上分别为古风化壳、上磷矿层、钼镍多金属层、高炭质泥岩、炭质泥岩、含炭质泥岩的岩性组合,主要以泥炭质为主;具有黄铁矿化、硅化、碳酸盐化、重晶石化等蚀变现象;其中,古风化壳、上磷矿层不完全发育,而高炭质泥岩稳定产出可作为找矿标志层。英坪钼镍多金属层赋存于黑色岩系底部,为多金属硫化物、黏土矿物及高炭质泥岩组成的细层;顶底板标志清晰,界限分明,特征典型;矿石矿物以硫化物为主,脉石矿物以黏土、硅质、炭质为主,矿石结构以泥质(粉砂质)砾(粒)屑结构为主,矿石构造以叠层状构造为主。根据矿体(层)地质特征、沉积环境等综合分析,区内成矿条件主要受着地层岩性、古构造运动、岩相古地理及生物作用等多种因素的制约;根据矿体(层)赋存层位、岩性组合、顶底板特征、蚀变现象等综合分析,建立了本区的找矿标志。

贵州江口平引老堡组顶部的锆石SHRIMP年龄与对比意义

华南扬子地台下寒武统(相当于寒武系新划分方案的纽芬兰统和第二统)对于揭示早期生命演化、全球生物地球化学循环以及古海洋环境变化等一系列全球性的重大科学问题具有重要研究价值.其中,对该区下寒武统进行精确的绝对年龄标定是多学科交叉研究中至关重要的一个方面.对最近于贵州江口平引剖面老堡组顶部发现的钾质斑脱岩中锆石进行SHRIMPU-Pb年代学研究,其年龄结果为(536±5)Ma(MSWD=0.75),初步认为该钾质斑脱岩可以与前人集中研究的云南梅树村剖面朱家菁组中谊村段中部(第5层)钾质斑脱岩进行区域对比,这一对比结果显示过去仅发现于内部台地浅水环境的第5层钾质斑脱岩在扬子地台较深水环境亦存在沉积记录.平引剖面老堡组顶部钾质斑脱岩的年龄结果直接约束了该剖面牛蹄塘组底部Ni-Mo多金属层的绝对年龄应年轻于(536±5)Ma,表明将Ni-Mo多金属层作为前寒武系-寒武系界线是不适宜的.结合区域对比及碳同位素化学地层学全球对比研究成果,认为朱家菁组中谊村段中部(第5层)及其相当层位的钾质斑脱岩、石岩头组底部及其可对比层位的钾质斑脱岩以及Ni-Mo多金属层可作为扬子地台区域地层对比的三个重要标志层,它们相互一致的绝对年龄初步构建了华南下寒武统的时间框架.

黔东注溪黑色岩系地球化学特征及矿化富集规律

目前急需分析黔东注溪钒矿形成的环境、成矿的物质来源以及矿化富集规律,指导实际地质勘查工作.系统研究了注溪矿区内中洞、老屋基和坪哨3个典型岩性剖面中黑色岩含矿岩系及矿层的全岩主微量元素组成.结果表明,含矿岩系具有较高的SiO2、MnO、Ce/Ce*和Eu/Eu*值,而矿层则含相对较高的Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、Na2O、K2O、P2O5、V2O5、REE、As、Cu、Pb、Zn、Mo、Ni、Ti、Cr、Rb、Sr、Th、U和V.含矿岩系与矿层的主微量地球化学特征显示注溪钒矿床的成矿物源具有一定程度陆源物质的输入,且在成矿阶段受到了热水作用及生物作用的影响.另外,由南至北各剖面的热水成矿作用逐渐减弱;含矿岩系及矿层沉积环境均属缺氧环境,其中坪哨剖面的矿层沉积环境的缺氧程度要高于其他剖面.因此,注溪钒矿床钒富集成矿主要受古环境的还原条件和热液活动的影响,其中还原环境对钒元素的富集成矿起主要作用.据此推测坪哨剖面矿层形成时的海水深度应最深,北矿段中洞剖面的最浅;喷流热水带来的V等大量多金属元素在喷口及其附近大规模成矿.

贵州福泉牛蹄塘组蠕虫状化石组合的发现

贵州省福泉桅杆坪地区寒武系底部牛蹄塘组黑色页岩中以炭质印模的形式保存有大量宏观后生动物化石.化石微细特征保存较差,多属于疑难化石.该化石组合以化石个体较大的蠕虫状化石和疑似杆壁虫类化石为优势分子,还常见管状类化石、遗迹化石,以及少量的软舌螺、海绵骨针等化石碎片.该化石组合紧位于镍钼多金属层之上,与遵义等地区的松林生物群(牛蹄塘组下生物群)的层位相当,化石组成基本一致,但优势生物存在明显差异.福泉地区牛蹄塘组蠕虫状化石组合的发现,丰富了寒武系牛蹄塘组的生物群面貌,为研究早期后生动物演化提供了新资料和新信息.对该化石组合的进一步研究,也必将为这种特殊生物群的古环境恢复和埋藏学研究提供有利的古生物学证据.