铜仁坝黄震旦系老堡组顶部晶屑凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

对于元古宙—显生宙的沉积—构造转换,前人做了大量研究工作,但一直以来未能获得较为一致的认识。野外调查发现,在处于上扬子东南缘台地与盆地相区的过渡带上的贵州铜仁坝黄长坪附近震旦系老堡组顶部硅质岩中,发育有一层10-20cm厚的凝灰岩夹层,岩石学研究也证实其为一层晶屑凝灰岩,并对其进行了SHRIMP锆石U-Pb年龄测定,获得556±5Ma沉积年龄。结合前人生物地层学、沉积学等研究成果,显示处于深水陆棚相区的老堡组顶部硅质岩与页岩互层段为扬子克拉通元古宙—显生宙之交沉积—构造转换过程中的一次重要的沉积事件,该沉积事件始于556Ma左右,可与扬子克拉通上的广泛的火山事件相对应,且可能与约550Ma时Rodinia超大陆最后裂解和Iapetus洋的形成有关。

桂北泗里口老堡组硅质岩的常量、稀土元素特征及成因指示

桂北泗里口老堡组为一套埃迪卡拉纪—寒武纪过渡时期(大约550～540Ma)深水盆地沉积的硅质岩。它们的SiO2含量普遍高(平均93.8%);Al2O3含量为0.17%～4.92%,沿剖面自下而上明显增加,上部超过2%;Al/(Al+Fe+Mn)比值多高于0.42;Fe/Ti比值大都小于16.3;Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)比值多高于0.4,剖面上部样品的比值为0.8～0.9;Y/Ho比值为26.4～36.9,中、下部样品较高(多高于32),上部样品的比值接近地壳值(27);Eu/Eu*平均值为1.0,正异常不明显。剖面下部样品的∑REE含量低(15.9×10-6～27.1×10-6),具有与现代海水相近的REE配分,没有正的Eu异常,不同于海底的热液流体和与其有关的碧玉的REE配分;中部样品的∑REE含量为26.2×10-6～49.4×10-6,由于所含陆源碎屑的增加,REE配分变得平坦,但仍有海水REE的某些特征;上部样品的∑REE含量为40.5×10-6～59×10-6,显示与平均页岩相似的平坦的REE配分,但∑REE含量仅为平均页岩的大约1/4～1/3。这些常量和稀土元素特征表明,海底热液和陆源碎屑都不可能成为泗里口老堡组硅质岩的重要物源。埃迪卡拉纪—寒武纪过渡时期华南深水盆地厚层硅质岩沉积反映了这一时期大气高CO2浓度,大量陆源化学风化的硅质流入海洋和大量生物的降解可能是造成这些硅质岩形成的基本原因。

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.

贵州剑河圭深铀矿床物质来源和沉积环境研究

贵州剑河圭深铀矿床位于南明向斜东南翼,含矿岩系为老堡组和牛蹄塘组碳质页岩,围岩为老堡组硅质岩。为了探究该矿床的物质来源和沉积环境,文章在野外地质调查的基础上,开展了全岩元素地球化学特征研究,结果表明:硅质岩和碳质页岩的Zr/Hf和Y/Ho值变化较大,且具有平坦的稀土元素配分模式,指示成岩成矿物质来源受大陆风化和海水作用共同控制;硅质岩和碳质页岩都具有较低的Th/U值(最大值为0.25)、较高的δU值(最小值为1.84)和V/(V+Ni)值(最小值为0.87),在稀土元素配分模式图上具有Ce负异常,指示圭深铀矿床形成于缺氧还原的沉积环境。

桂东北较深水相前寒武纪-寒武纪之交的硅质微生物岩

扬子地台东南缘较深水相区的前寒武纪-寒武纪过渡地层为一套以硅质岩和硅质碎屑岩为主的黑色岩系沉积。过去对这套硅质岩的沉积模式有多种解释,而且由于生物化石的匮乏而很难确定前寒武纪-寒武纪界线的位置。桂东北地区三江剖面前寒武纪—寒武纪过渡地层老堡组硅质岩中保存有良好的微生物岩。在根据有机碳同位素和微体化石确定的前寒武纪-寒武纪界线之下,微生物岩以叠层石-凝块石组合为标志,具有与台地相同期地层类似的特征;在界线之上,则以集群出现的球形至椭球形石英质微球体组合和典型的微生物膜沉积结构为主要特征。微生物席/膜的硅化可能是前寒武纪-寒武纪之交较深水相硅质岩沉积的重要模式。

黔东铜仁地区磷块岩型铀矿床岩石地球化学特征

黔东铜仁地区广泛发育早寒武世黑色岩系,已发现多个中小型含铀磷块岩型矿床,为探究其成因,文章选取矿化现象较好的大坳、牛角冲、溪门口和新冲等地出露的老堡组-牛蹄塘组剖面开展系统采样,进行岩石地球化学特征研究。分析结果显示老堡组硅质岩、磷块岩和牛蹄塘组碳质页岩具有介于陆源物质和海底热液之间的Fe_(2)O_(3)/TiO_(2)、Al_(2)O_(3)/(Al_(2)O_(3)+Fe_(2)O_(3)+MnO)、Zr/Hf、Y/Ho值,以及相对平坦的稀土元素配分模式,揭示铜仁地区磷块岩型铀矿形成于受陆源物质输入影响的正常海相沉积环境,部分受到海底热液影响;硅质岩、磷块岩和碳质页岩具有高δU值(>1)、低Th/U值(<2)、高V/(V+Ni)值(>0.6)和明显的Ce负异常,进一步表明这些含铀磷块岩型形成于贫氧-缺氧的还原环境。综合分析认为由于Rodinia超大陆裂解,受大陆风化和海底热液共同作用,在还原条件下形成了具有正常海水沉积和海底热液作用混合成因的含铀磷块岩。