贵州省下寒武统黑色岩系型多金属矿床研究进展_龙汉生
遵义下寒武统富硒黑色岩系地球化学：成因和硒富集机理(附表3)
遵义下寒武统富硒黑色岩系地球化学：成因和硒富集机理(附
表3)的报告，800字
遵义下寒武统富硒黑色岩系是中国最大的晚寒武纪黑色岩系，其地球化学研究表明它存在显著的硒富集。
对于遵义下寒武统富硒黑色岩系的硒富集机理，主要来源于从流体系统中的过程及其预先选定的物质变化，即交代型硒富集机制。
从地球化学角度来讲，硒的变化可分为硫氧化还原(SO-Ox)和硫化物矿化作用(SCF)两部分，前者包括硒富集、硒贫缺以及硒损耗，后者包括硒富集和硒贫缺两个相对而言有利变化。
硒富集这一成因正是遵义下寒武统富硒黑色岩系成因的根本因素之一。
在沉积环境下，海水改变会造成硒的富集。
大量的沉积物将带来大量的硒，同时碱性物质的加入也能够改变该环境对硒的吸附性，从而导致硒富集。
除此之外，变质作用也可能在一定程度上促进硒富集。
在变质体内形成的具有高硒含量的新矿物可以大量沉积，从而使得整个岩系有着显著的硒富集现象。
总之，遵义下寒武统富硒黑色岩系是由多种影响因素所引起并被综合促进的结果。
其中包括了从流体系统中的过程及其预先选定的物质变化，以及沉积环境下的海水改变，碱性物质的加入和变质作用，因此，遵义下寒武统富硒黑色岩系的地球化学特征及其硒富集表明了它受多种影响因素的总体作用。
湘黔下寒武统黑色岩系有机成矿地球化学研究
Ｊ Ｉ ＡＮＧ Ｙｏ ｎ ｇ — ｈ ｏ ｎ ｇ ’ 。
（ １ ． Ｔｈ ｅ Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｇｅ ｏ ｌ ｏ ｇｉ ｃ ａ ｌ Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ，Ｂｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ３ ７ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ２ ．Ｓｔ ａ ｔ ｅ Ｋｅ ｙ Ｌａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｇｅ ｏ ｌ ｏ ｇｉ ｃ ａ ｌ Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｍｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ Ｒｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｇｅ ｏ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ，Ｂｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ３，Ｃ ｈｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂｙ ｖ ｉ ｒ ｔ ｕｅ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｏｒ ｇ ａ ｎｉ ｃ ｍｉ ｎｅ ｒ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｇｅ ｏ ｃ ｈｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ，ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｖ ａ ｌ ｉ ｄａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｈａ ｔ
江 永 宏
（ １ ．中国地质调 查局 发展研 究 中心情报 室，北 京 １ ０ ０ ０ ３ ７ ；２ ．中国地 质大 学
地 质 过 程 与 矿 产 资 源 国 家 重 点 实 验 室 ，北 京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ）
摘 要 ：通 过 黑 色 岩 系有 机 成 矿 地 球 化 学 研 究 ，证 实 湘 、黔 两 地 镍 钼 矿 床 都 经 历 了 后 生 期 的 构 造 热 变 质 事 件 ，
ｍｅ ｔ ａ ｍｏ ｒ ｐ ｈｉ ｓ ｍ ｅ ｖ ｅ ｎｔ ｓ ． Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｇ ｅ ｏ — ｈｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｙ ｉ ｎ Ｚｕ ｎｙ ｉ ｏ ｆ Ｇｕｉ ｚ ｈ ｏｕ ｐｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ，ｏ ｉ ｌ ｈａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｐ ｒ ｏ ｄｕ ｃ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈｉ ｓ ｒ ｅ ｇｉ ｏ ｎ，ｔ ｈｕ ｓ ｗｅ ｃ ａ ｎ ａ ｃ ｋｎ ｏ ｗｌ ｅ ｄｇ ｅ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｍａ ｔ ｕｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｏ ｒ ｇ ａ ｎｉ ｃ ｍａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｗａ ｓ ａ ｃ ｃ ｏ ｍｐａ ｎ ｉ ｅ ｄ ｂｙ ｔ ｈｅ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ ｐ ｙｒ ｏ ｌ ｙｓ ｉ ｓ ，ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｍｉ ｇｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｃ ａ ｒ ｂｏ ｎ ｐｒ ｏ — ｄ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｇａ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏｎ， ｅ ｘ ｈａ ｕｓ ｔ ｉ ｎｇ， ａ ｎｄ ｏ ｉ ｌ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ． Ｔｈｅ ｃ ｏ ｎｔ ｅ ｎｔ ｓ ｏｆ ｐ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎｅ （ Ｐｒ ）ａ ｎｄ ｔ ｈｅ
中国南方下寒武统黑色岩系及其地质研究意义
中国南方下寒武统黑色岩系及其地质研究意义牛丙超【摘要】黑色岩系是C、N、P、S、O和一些重金属的循环链,既是一种矿产资源,又是环境因素的良好载体.以我国南方下寒武统为例,讨论黑色岩系的地质研究意义,提出黑色岩系的重点研究方向.【期刊名称】《云南地质》【年(卷),期】2013(032)004【总页数】4页(P484-487)【关键词】黑色岩系;多元素含矿层;研究意义;下寒武统;中国南方【作者】牛丙超【作者单位】成都理工大学地球科学学院,四川成都610059【正文语种】中文【中图分类】P534.41黑色岩系的研究，已成为国际上地球科学领域的重要前沿课题。
我国关于黑色岩系的研究是在80年代中后期由王成善等引入后才逐渐被重视并得到应用。
黑色岩系在地质历史上多期次发育，在世界范围内广泛分布，目前对白垩系黑色页岩的研究较为成熟，而下寒武统则是未来的研究重点。
黑色岩系是重要的油气源岩、金属及非金属矿源层，尤其是广布于我国南方下寒武统的黑色岩系，层位稳定，分布广泛，以富含众多金属、非金属以及稀有元素等而著称。
该套黑色岩系中有机质丰度总体很高，有机质转化为烃类能力强，是良好的生油岩层，当今页岩气勘探的首选目的层之一，具有十分重要的经济价值前景。
同时，下寒武统黑色岩系所代表的古生代第一次大洋缺氧事件，又是事件地层学领域的研究重点。
加之对前寒武系—寒武系界线等基础地质问题的研究，该套黑色岩系的研究有着重大的理论意义。
此外，黑色岩系对环境的影响也不容忽视。
本文较系统地总结黑色岩系的地质特征及研究意义，并提出对黑色岩系的主攻重点，以期达到抛砖引玉之目的。
黑色岩系是一套以富含有机碳(≥1ω%)及硫化物(以铁的硫化物为主)为特征的细粒沉积岩的总称，其岩类包括各种灰色—黑色页岩、硅质岩、粉砂岩和少量碳酸盐岩层。
常见的含矿岩石是碳质或沥青质黑色页岩。
黑色岩系是在循环极差的停滞水(缺氧或无氧水底)还原环境中沉积的暗色细粒泥质岩，具有沉积学、古生态学和地球化学特征，一般呈黑色，层状纹理发育、缺乏生物扰动构造，有机碳异常富集，最高可达30%，因而将其命名为黑色页岩。
贵州遵义下寒武统黑色页岩镍、钼多金属矿床的形态硫特征及成矿模式
距随岩性厚度变化而有所不同 ， 见图 ２中取样柱状剖面图。矿石为灰黑色 ， 金属硫化物呈纹
层状分布 ， 含碳高 ， 污手 ， 主要 的矿石矿物是黄铁矿及镍与钼的硫化物。
① 收稿 日期 ：ｏ ８ －９ ２ ０ ｌ ０
基 金 项 目 ： 家 自然 科 学基 金 项 目（ ｏ４ ６ ８ ４ ） 助 。 国 Ｎ ．０ ３ ０ ２ 资
Ｆｇ１ Ｇ ｏ ｇ ａ ｓｅ ｈｍ ｐｏ ｕｎｊ ｗ ｎＮ — ｏｓｌｄ ｒ ｌｙｒＺ ｎ ｉＧ ｉ ｏ ｒｖ ｃ ｉ． ｅｌ ｉ ｌ ｋ ｔ ａ ｆ ａｇｉ ａ ｉ ｕ ｅｏｅ ａｅ，ｕ ｙ， ｕ ｈｕＰｏｉ ｅ ｏｃ ｃ Ｈ ａ Ｍ ｉ ｆ ｚ ｎ （ ｄｆ ｄｂ ｕ ａ ｉ ｔ ，０ ３ Ｍｏｉｅ ｙＬ ｏＴ ｉ ２ ０ ） ｉ ｙｅ ａ ｌ
维普资讯
第２ 卷 ９
第 ２期
周洁等 ： 贵州遵义下寒武统黑色页岩镍 、 钼多金属矿床的形态硫特征及成矿模式
８ ９
ｍｎ 冷却后称量。根据 ＢＳ ｉ， ａＯ 的质量计 算出泥炭 中硫酸盐硫 （ｓ 的含量。将盐酸浸取过 ｓ）
的样 品 中加入 ５ Ｌ硝 酸 ， 于 电热板 中微 沸 ３ ｉ ， ０ｍ 置 ０ｍｎ后 用慢 速 定性 滤纸 过滤 于 ２０ｍＬ容 ０ 量瓶 ， 将容 量 瓶 的滤 液加水 至刻 度 ， 再从 容 量瓶 中提 取 ５ｍ Ｌ溶 液 于 ５ ０ｍＬ比色 管 中 ， ２ 加 ｍ Ｌ硝酸 ， 用水 稀 释 到刻 度 ， 匀 。放 人 原子 吸收 分 光光 度计 （ Ａ 摇 Ｔ Ｓ一９ ６ 中测 定铁 的浓 度 ， ８）
断层 ；６镍钼矿化带 ；７采样点 １一 １一
３ 各 形态硫 含量测试 方法
采 用 国标 煤 中硫 含量 测定 的方 法 ， 称取 ２ ０目的粉 末样 ｌ ， ０ ｇ 溶于 ５ Ｌ盐 酸 （ ｏ Ｌ ， ０ｍ ５ｍ ｌ ） ／
贵州下寒武统黑色岩系多金属矿层成矿物质来源的铅同位素示踪
贵州下寒武统黑色岩系多金属矿层成矿物质来源的铅同位素示踪贵州下寒武统黑色岩系多金属矿层是贵州省重要的矿床类型之一，其中包括铜、铅、锌、银等多种金属矿物。
为了研究这些矿床成矿物质来源，铅同位素示踪技术被广泛应用。
本文将对该技术在贵州下寒武统黑色岩系多金属矿层中的应用进行详细阐述。
铅同位素是自然界中最丰富的同位素之一，其中稳定同位素有204Pb、206Pb、207Pb和208Pb。
众所周知，铅同位素的比例与不同矿源的化学和地质特征有一定的关系。
由于地球各地区的岩石成因及环境条件不同，铅同位素的比例也会不同，这为研究地球物质的成因、运移和演化提供了重要的信息。
贵州下寒武统黑色岩系多金属矿层包括黄金山、葛长山、桃花山、胜金山等矿床。
这些矿床所处的地质环境复杂，其成矿物质来源一直是研究者关注的焦点。
铅同位素示踪技术可以用于确定矿床成矿物质的来源及运移路径。
首先，通过矿床中铅同位素的比值，可以确定成矿物质的来源。
例如，黄金山矿床中铅同位素以206Pb/204Pb比值为例，其比值在17.68-17.83之间，说明该矿床的成矿物质来自大陆地壳，与古老基底岩石成分相近。
而葛长山矿床中铅同位素比值为18.63-19.13，表明其成矿物质来自于地壳深部的源区，与古老基底岩石成分差异较大。
其次，通过铅同位素的时空变化可以确定成矿物质的运移路径。
例如，在胜金山矿床中，铅同位素比值变化规律明显，206Pb/204Pb从16.44到16.59，207Pb/204Pb从15.47到15.60，这表明矿床成矿物质可能来自于局部地壳的熔融过程。
而黄金山矿床中铅同位素比值变化较小，206Pb/204Pb从17.68到17.83，207Pb/204Pb从15.52到15.62，这表明该矿床成矿物质来自周边区域的元素固体溶解。
综合以上分析，贵州下寒武统黑色岩系多金属矿层的成矿物质来源较为复杂，包括大陆地壳、地壳深部、局部地壳的熔融过程等。
贵州遵义早寒武黑色岩系底部Se的超常富集
贵州遵义早寒武黑色岩系底部Se 的超常富集罗泰义1 ,宁兴贤2 ,罗远良2 ,李晓彪1 ,3 ,凌荣祥1 ,3 ,姚林波1(1 .中国科学院地球化学研究所, 贵州贵阳550002 ;2 .重庆地勘局205 地质队,重庆永川402360 ;摘要:对遵义松林下寒武统牛蹄塘组黑色岩系部分样品的对比分析表明,应用不同光度法测定的硒和应用IC P2 MS 分析的硒之间存在良好的相关性,表明应用IC P2MS 可以快速批量分析黑色岩系样品中的硒,提出用于推导硒含量的经验公式。
利用该经验公式对遵义松林牛蹄塘组黑色岩系底部钾质斑脱岩段和中部镍钼金属层段的硒进行了计算,表明在这两个岩性段存在硒的超常富集,局部都达到了工业品位。
钾质斑脱岩中硒与铜具有良好的相关性,表明硒可能存在于含铜硫化物中; 在镍钼层中硒与镍、铜具有较好的相关性,表明硒主要存在于镍和铜的硫化物中。
根据硒的亲硫性,进一步揭示了遵义钾质斑脱岩的原始岩浆可能为含黝方石和( 或) 钙霞石的粗安岩、粗面岩、响岩; 在镍钼富集层中铜镍、铜硒及镍硒之间都具有良好的相关性,表明镍、铜、硒富集的原始物源与超基性岩浆铜镍硫化物的分离富集有关;根据钾质斑脱岩层与多金属富集层的空间相关性及微量元素组合特征,认为在遵义松林地区早寒武世时期深部存在碱性2超基性岩浆活动。
关键词: S e 的超常富集;碱性2超基性岩浆活动;早寒武世;遵义中图分类号: P534. 41 ; P536 文献标识码:A作者简介:罗泰义,男,1968 年生,博士,副研究员,主要从事矿床地球化学、氮同位素和矿物学研究.硒是植物、动物和人类必需的微量元素,被联合国卫生组织确定为人体必需的营养元素之一,缺硒或贫硒可引起克山病及大骨节病等多种疾究还有待深入。
作者最近对在遵义牛蹄塘组镍钼金属层之下发现了一套钾质斑脱岩层位14 ,通过系统的分析发现该层位是镍钼金属层之外的又一套硒的超常富集层位。
病 1 24。
在华南,从晚震旦世到新生代发育的大量黑色岩系地层中都存在不同程度的硒的富集,其中晚震旦世的陡山沱组、早寒武世的牛蹄塘组(荷塘组、巴山组、鲁家坪组等) 及二叠系茅口组等黑色岩系是最重要的富硒地层 5 ,在对这些黑色岩系中的石煤的开发利用中引起的硒中毒比较突出,如陕西安康、湖北恩施等地富硒石煤的利用, 都曾发生过人、畜硒中毒事件 6 。
贵州天柱早寒武世黑色岩系重晶石矿床有机地球化学研究
贵州天柱早寒武世黑色岩系重晶石矿床有机地球化学研究韩善楚;胡凯;曹剑【摘要】贵州天柱大河边早寒武世黑色岩系重晶石矿床在全球同类矿床中储量最大,是研究的热点,含矿岩系富有机质,但对其研究薄弱。
本文对这些有机质新进行了系统的有机地球化学研究,并进一步结合其有机岩石学特征,研究讨论了尚存有争议的矿床成因。
结果发现,成矿岩系中有机质含量丰富,有机碳含量最高可达8.3%,有机质母质主要来源于低等菌藻类,它们在成矿过程中发挥了重要作用；矿床形成于缺氧还原的海水环境,典型证据包括强烈的植烷优势,姥植比小于0.4,普遍检出四环萜烷与伽马蜡烷等；还受到热水作用影响,典型证据包括成矿岩系具有较高的沥青反射率,矿层比与围岩的有机质含量低,以及矿层干酪根同位素组成高于围岩等。
据此,提出矿床经历了热水喷流与生物有机质的共同作用,建立了成矿新模式。
这些认识还可望对其他沉积岩型矿床研究提供一定启示。
%The Tianzhu Dahebian barite deposits are hosted in the Early Cambrian black shales of Guizhou Province, South China. They have the largest reserve within the same type of deposits all over the world, and thus become one of the research highlights in this field. Such deposits are rich in organic matter. However, less attention has been paid to organic matter in the deposits. Therefore, we carry out an organic geochemical study in this paper, and further address the debated ore genesis combined with organic petrological characteristics. The results show that the barite ore-bearing strata are rich in organic matter as total organic carbon content reaches up to 8.3%. The bio-precursor comes mainly from bacteria and algae, which have played an important role on the mineralization. The deposit was formed in an anoxicand reducing marine environment. Typical evidences include strong phytane advantage with Pr/Ph < 0.4 and wide detection of tetracyclic terpanes and gammacerane. On the other hand, the ore formation was influenced by hydrothermal water. Typical evidences include high bitumen reflectance for the ore bed, lower total organic carbon(TOC) and heavier kerogenδ13C valuesin the ore bed relative to those in the surrounding rocks. Based on the aboveresults, we propose the ore deposit suffered from the interaction of hydrothermal water with biological organic matter, and then establish a new mineralization model. These findings may also have additional implications for the study of other sedimentary-hosted deposits.【期刊名称】《地球化学》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】13页(P386-398)【关键词】重晶石矿床;有机地球化学;黑色岩系;早寒武世;天柱;华南【作者】韩善楚;胡凯;曹剑【作者单位】南京大学地球科学与工程学院内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，江苏南京 210023; 东华理工大学核资源与环境教育部重点实验室，江西南昌 330013;南京大学地球科学与工程学院内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，江苏南京 210023;南京大学地球科学与工程学院内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，江苏南京 210023【正文语种】中文【中图分类】P593;P61黑色岩系型矿床是指赋存于黑色岩系中的一种重要沉积型矿床, 矿床中通常富有机质(有机碳含量TOC往往大于1.0%), 指示矿床的形成可能与有机质有一定关系, 因而黑色岩系矿床的生物有机成矿作用长期以来是地球科学的研究热点[1–6]。
贵州下寒武统黑色岩系中镍、钼、钒成矿作用与区域成矿模式
２ 古 地 理环 境 特征
寒 武纪 古地 理格 局是 在 晚震旦 世 的基础 上发 展而成 的。灯影期后 ， 上扬子地 区地壳抬升 ， 使川
勇等， ２ ０ ０ １ ） ， 并形 成 了 Ｎ ｉ —Ｍ ｏ —Ｐ Ｇ Ｅ矿 床 等矿产
运动使贵州大部分地 区上升成陆， 除黔东南以外 的大部地 区都 由活动 性大 陆边 缘类 型地壳 变为稳
定 的地 台类 型。 同时广西境 内的俯 冲带 以南 的大 洋地 壳 ， 此 时也 部 分转 变 为 活 动性 陆缘 类 型 的过
２ ０ １ ３年 ３ Ｏ卷 第 ２期 （ 总第 １ １ ５期 ）
贵
州
Байду номын сангаас
地
质
Ｖ ｏ １ ． ３ ０ Ｎ ｏ ． ２ （ Ｔ ｏ １ ． １ １ ５ ） ２ ０ １ ３
・
ＧＵ Ｉ Ｚ Ｈ０Ｕ ＧＥ ０Ｌ ０ＧＹ
１ ０７ ・
贵州下寒武统黑色岩系中镍、 钼、 钒成矿 作用与区域成矿模式
［ 作者简介 ］ 杨旭 （ １ ９ ６ ５ 一） ， 男， 贵州毕节人 ， 地质工程师 ， 注册安全 工程师 ， 长期从事矿产 勘查及研究工作 。
第２ 期
杨
旭， 等： 贵州下寒武统黑色岩系 中镍 、 钼、 钒成矿作用与 区域成矿模式
・１ ０ ９・
状、 似 层状 、 透 镜状 产 出。厚 度 变化 较 大 ， 一 般 厚
Ｖ矿 床” 成矿模 式 。
［ 关键 词 ］镍 、 钼、 钒矿 ； 喷 流沉 积 ； 成矿模 式 ； 黑 色岩 系； 贵州
［ 中图分类号］ Ｐ ６ １ ８ ． ６ ３ ； Ｐ ６ １ ８ ． ６ ５ ［ 文献标识码］ Ａ ［ 文章编号］ １ ０ ０ ０ — ５ ９ ４ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ １ ０ ７ — ０ ７
贵州地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩地质特征及其油气资源意义
岩的特定层位有磷结核分布． 镍钼矿层常与黄铁矿 伴生，黄铁矿的分布多呈层状和透镜状，厚度一般在 0． 3 ～ 3． 0 mm 之间，局部见侵染状［8］． 黔东北黑色页 岩的水平纹理发育，细碎屑少，含分散状和纹层状草 霉粒黄铁矿，生物以三叶虫、介形虫为代表［9］． 2． 2 黑色页岩矿物组成特征
袁宏等［9］研究了黔北地区下寒武统黑色页岩，
何金先等: 贵州地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩地质特征及其油气资源意义
— 39 —
3． 1． 1 总有机碳( TOC) 由表 1 可知，遵义松林剖 气的源岩具有非常大的潜力．
面黑色页岩中有机质丰度总体较高，TOC 质量分数 均大于 1． 0% ，最高达 5． 38% ． 美国的页岩气盆地 中，阿巴拉契亚盆地、密执安盆地泥盆系页岩地层的 TOC 质 量 分 数 分 别 为 0． 0% ～ 4． 7% 、0． 3% ～ 2． 4%［14］，我国辽河东部凹陷古近系东营组页岩的 TOC 质量分数为 0． 30% ～ 9． 89%［15］，湘西龙山响 水洞下寒武统牛蹄塘组碳质泥页岩 TOC 质量分数 为 0． 4% ～ 1． 05% ． ［16］ 依据表 2 的划分方案，表 1 中 黑色页岩样品均属于好生油岩． 1975 年在黔西北地 区开钻方深 1 井，该井牛蹄塘组页岩 TOC 质量分数 为3． 00% ～ 8． 02% ，钻 至 牛 蹄 塘 组 1 723． 4 ～ 1 726． 7 m 井段的黑色页岩时发现气测异常，泥浆 槽面出现大量雨状气泡，燃之呈蓝色火焰，甲烷体积 分数 38% ，电测解释为气层［5］． 可以看出贵州地区 牛蹄塘组黑色页岩有机质丰度总体很高，作为页岩
＜1
1 ～2
2 ～6
＞6
3． 1． 2 氯仿沥青“A” 由表 3 可以看出，遵义金鼎 山剖面牛蹄塘组黑色岩系，总烃( 饱和烃 + 芳烃) 质 量分数 ＞ 非烃 + 沥青质的质量分数，也反映了有机 质丰度高． 在易发成等［9］所测样品中，只有钼矿层 黑色页岩氯仿沥青“A”质量分数达 0． 147 8% ，根据
贵州寒武系底部黑色岩系成矿序列划分与对比
Ｌｉ ＪｕｎꎬＧａｏ ＪｕｎｂｏꎬＷｅｉ ＨｕａｉｒｕｉꎬＣｈｅｎ ＳｈｕｙｕｎꎬＷｕ ＴｏｎｇꎬＧａｏ ＬｅｉꎬＹａｎｇ Ｒｕｉｄｏｎｇ. Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｏｆ ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｂａｓｅ ｏｆ Ｃａｍｂｒｉａｎ ｂｌａｃｋ ｒｏｃｋ ｓｅｒｉｅｓ ｉｎ Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ[ Ｊ] . Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎꎬ２０１９ꎬ５５(２) :０５０８ － ０５１８.
０ 引言
早寒武世黑色岩系在我国南方地区普遍分布ꎬ 由碳酸盐岩、硅质岩、粉砂岩、页岩、石煤和多金属矿 富集层等组成( 莫杰ꎬ１９８０) ꎮ 贵州是钼 － 镍、钒、磷 和重晶石矿发育典型区域ꎬ它可以与亚洲、欧洲、北 美洲的黑色岩系相比较( Ｋａｕｆｍａｎ ｅｔ ａｌ. ꎬ１９９６) ꎮ
黑色岩系是由震旦系与寒武系地史转折期大面 积的缺氧环境下所形成的产物ꎬ 其中富集 Ｍｏ、 Ｎｉ、 Ｖ、Ｂａ 等多金属元素ꎬ并形成如大河边 － 新晃超大型 重晶石矿床、遵义松林钼镍矿床、岑巩注溪钒矿床、 纳雍唐 家 坝 镍 钼 矿 床、 三 穗 钒 矿 床 ( 王 聚 杰 等ꎬ ２０１５ꎻ魏怀瑞等ꎬ２０１７)ꎮ 另外ꎬ在湖南、重庆和塔里木 地块均有 Ｍｏ、Ｎｉ、Ｖ、Ｂａ 矿分布(Ｍａｏ ｅｔ ａｌ. ꎬ２００２ꎻ郝玉 军等ꎬ２０１７)ꎮ 贵州早寒武世黑色岩系发育着众多不 同规模及类型的矿产资源ꎬ主要分为有纳雍 － 遵义 － 福泉 － 黔中 － 黔西北镍钼成矿区、铜仁 － 镇远 － 岑巩黔东南钒(镍钼)成矿区、天柱 － 新晃重晶石成 矿区等ꎬ形成了全世界典型的黑色岩系共生的成矿
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第24卷第5期Vo l.24,N o.5 2010年10月M IN ER AL RESOU R CES A N D GEO LO GY Oct.,2010贵州省下寒武统黑色岩系型多金属矿床研究进展¹龙汉生,金中国,张伦尉,陈大,刘开坤(贵州省有色金属和核工业地质勘查局地质矿产勘查院,贵州贵阳550005)摘要:文章从矿物学、矿床地球化学等方面对贵州省下寒武统黑色岩系型多金属矿床的研究进展进行综合评述,研究表明:贵金属主要以硫化物形式均匀散布于黄铁矿等硫化物中,超常富集的P GE、Au可能主要以不可见有机结合态、无机结合态和吸附态等赋存于矿石干酪根中;碳硫钼矿是M o的主要存在形式,钒则主要以类质同像形式存在于粘土矿物水云母中;镍钼层矿石成矿年龄521?54M a~542?11M a,与赋矿地层成岩年龄531?24M a基本一致;硫主要来源于生物对海水硫酸盐的还原,高度富集的多金属元素层主要为海底热水沉积作用形成;矿床成矿流体主要是盐度较高的海底含矿热卤水与正常海水混合沉积的产物;南华纪-早古生代阶段,湘黔地区南华裂谷海槽洋壳向华夏古陆俯冲及扬子陆块向南华裂谷海槽洋壳俯冲的构造环境及其诱发的挤压-伸展构造机制的多次转换等事件为矿床形成提供了有利的成矿通道与就位场所。
关键词:多金属矿床;黑色岩系;矿物学;成矿时代;成矿物质与成矿流体中图分类号:P588.19文献标识码:A文章编号:1001-5663(2010)05-0385-060引言黑色岩系是含有机碳(C有机含量接近或大于1%)及硫化物(铁硫化物为主)较多的深灰-黑色的硅质岩、碳酸盐岩、泥质岩(含凝灰岩)及其变质岩石的组合体系,是还原性岩石[1]。
我国南方下寒武统发育一套黑色岩系,它的形成与缺氧事件有关[2~3]。
华南地区下寒武统黑色岩系中镍、钼多金属富集层代表一种典型缺氧事件下的成矿作用,是重大地质事件沉积的物质反映,该带已在多个地段发现具有工业价值的矿层(图1)。
贵州下寒武统黑色岩系除Ni、M o、V等元素高度富集外,还有多种有用元素和多种稀有、分散元素以及U和T h 等放射性元素大量富集,被称为/多元素富集层0[4]。
由于该富集层具有重要的经济价值,近年来已有不少矿床点进行了开采[5~6],同时引起了许多地质研究人员的极大关注,他们对华南(含贵州)境内黑色岩系中多金属矿床的地质地球化学、矿物学特征、成矿物质与成矿流体来源、矿床成因等进行了大量的研究[4,6~27],并取得了一系列的重要成果。
本文在前人研究基础上对贵州省下寒武统黑色岩系型多金属矿床的研究进展进行了较为系统的总结,以期对该类型矿床成矿机制等有进一步的认识,同时也希望对找矿实践有一定的指导作用。
1矿床地质特征贵州省下寒武统黑色岩系多金属矿床主要赋存于梅树村阶地层中,可分两个岩性段,下段:梅树村阶早期留茶坡组中下段;上段:梅树村阶晚期牛蹄塘组下段及九门冲组、木昌组、渣拉沟组下部及留茶坡组上部及顶部。
梅树村阶早期(下段),仅在留茶坡组硅质岩、炭质页岩中钒高度富集成矿;梅树村阶晚期(上段),为主要含镍钼钒矿层,含矿岩系为硅质磷块岩、黑色炭质页岩、炭质粘土岩等。
385¹收稿日期:2010-05-01作者简介:龙汉生(1980)),男,博士,工程师,主要从事地质矿产勘查及科研工作。
基金项目:贵州省地勘基金5贵州省寒武系黑色岩系型多金属矿床成矿作用及成矿预测研究6资助图1华南下寒武统黑色岩系型多金属矿床分布图(据m ao et al.,2002修改)Fig.1Distribution m ap of po lymetallic deposits in low er Cam br ian black r ock series o f south China(revised according to m ao et al.,2002)在省内¹扬子区以黄铁矿组成黄铁矿型镍钼/多金属层0为主,主要分布于黔北纳雍张维背斜、织金果化背斜及桐子背斜、遵义松林-金沙岩孔、湄潭背斜黑色岩系中;º过渡区以钒、银、重晶石矿产出为主,主要分布于黔东铜仁)松桃)万山一带、施秉)镇远)天柱一带;»江南区(黔中及黔南)矿化主要赋存于底部黑色薄层硅质岩夹结核状磷块岩与黑色炭质页岩中,以磷铀钒矿化为主,伴生有铂多金属矿化。
2矿物学研究前人对镍钼层进行了较为系统的矿物学研究。
然而,由于贵金属在黑色岩系中多以超微细粒存在,对多数地区的黑色岩系来说,贵金属在其中的赋存状态是一项国际性的重大难题,因此对镍钼多金属层中的矿物组合及其成因的研究还较薄弱。
Fan[28]应用相关分析的方法分析了我国华南黑色岩系中PGE与其它元素间的相关性,分析表明Pt、Pd、Au与Ni、M o、Se、T i等关系显著;Pasav a[29]对加拿大、捷克及中国华南富金属黑色岩系PGE统计分析亦表明,PGE与Se、Ni、Au、M o、Cu、As等关系密切;李胜荣[30]综合运用矿物相分析、SXRF(同步辐射X荧光)分析、聚类(相关)分析和热力学实验资料对湘黔地区下寒武统贵金属元素等赋存状态进行了研究,结果证实贵金属主要以硫化物(硫盐)、少量以合金或自然元素矿物形式均匀散布于黄铁矿等硫化物中。
不同研究者对华南(包括贵州)镍钼层中矿物组合进行了研究,结果显示其主要矿物组合为黄铁矿、白铁矿、针镍矿、辉砷镍矿、铁辉砷镍矿、紫硫镍矿、赫硫镍矿和碳硫钼矿等。
对主要富集元素N i、M o而言,主要以硫化物的形式存在,其中Ni以出现大量的镍矿物为特征;碳硫钼矿是Mo的主要存在形式,同几乎所有的其它硫化物中也含有大量的M o[11,24,31~32]。
陈建华等[33]对黔东铜仁地区黑色岩系中钼钒矿床研究亦表明钼以胶状硫钼矿集合体产出,钒则主要以类质同像形式存在于粘土矿物水云母中。
毛景文等[19]在遵义地区N-i M o-(PGE)矿层中鉴别出水云母黄铁矿夹层。
其矿物组合、结构和地球化学明显不同于钼镍铂矿石,是一种在喷流成矿间断期间由热水与先沉积物相互作用,再沉积的结果。
佟景贵等[20]对遵义黑色岩系黄铁矿成分标型进行了探讨;杨剑等[22]研究表明黔北寒武系牛蹄塘组黑色岩386系不同岩类由不同的矿物组成。
伊利石为各岩类共有的矿物成分,富镍、钼金属层的矿物成分较复杂,矿物种类较多,主要由硫化物组成。
肖启云等[34]研究表明绝大部分的铂族元素富集于黑色页岩的有机质和黄铁矿中。
铂族各元素在黑色岩系的O(以有机质为主的组合)中的富集程度最高,在Py(以黄铁矿为主的矿物组合)中的富集程度次之,在S(除黄铁矿以外的硫化物,主要为含碳硫钼矿为主的矿物组合)中的富集程度略低,在C(以粘土矿物为主的矿物组合)中含量最低;陈益平等[35]在贵州遵义镍、钼矿石中发现一种独居石稀土独立矿物,对其电子探针图像分析表明独居石晶体主要以分散细粒状、半自形一他形板状、蠕虫状、团粒状集合体赋存在矿石之中,为镍、钼矿层的热液成因提供了直接的矿物学证据。
王敏等[36]研究表明矿石中PGE主要富存在干酪根和黄铁矿中,矿石中干酪根的PGE平均含量高达2556.51@10-9,为全岩PGE含量的37.61倍;矿石中黄铁矿的PGE平均含量高达776.89@10-9,为全岩PGE含量的11.43倍;干酪根是最主要的PGE +Au+Ag的富集体之一。
同时带能谱仪(EDS)的高分辨率透射电镜(H RT EM)观测显示,超常富集的PGE、Au可能主要以不可见有机结合态、无机结合态和吸附态等赋存于矿石干酪根中。
此外,江永宏[37]对湘黔地区下寒武统黑色岩系型镍钼矿床中重晶石标型特征进行了研究;周洁等[38]通过镜下观察及电子探针分析首次发现了遵义地区矿石中红藻囊果及其与各金属硫化物之间密切的共生关系,为生物参与成矿作用提供了证据。
3成矿时代贵州省黑色岩系岩型多金属成矿作用的成矿年代多为据其产出层位进行推测的赋矿地层年代。
值得欣喜的是,进年来不少学者对遵义下寒武统黑色岩系中的N-i M o-PGE矿床(层)进行了不同定年方法的尝试,并获得了一批很有价值的成果。
其中Re-Os同位素测定遵义地区下寒武统地层中镍钼层的成矿年龄为541.3?16M a~542?11Ma[4,10],Jiang 等[39]在综合前人[4,10]数据后给出了镍钼硫化物的年龄537?10Ma,认为这一年龄代表了牛蹄塘组的成岩年龄;Chen等[7]利用Pb-Pb淋滤法获得遵义中南和织金牛蹄塘组黑色岩系成岩年龄为531? 24M a,与Jiang等[39]获得的数据基本一致。
江永宏等[13]用Rb-Sr等时线法获得黑色岩系年龄为277?37Ma,认为代表了华南板块印支海西期的构造活动(185Ma~340Ma)导致包括松林穹隆构造在内湘桂(包括右江)弧间盆地发生强烈构造变形的事件。
Jiang等[9]也用Pb-Pb淋滤法分别获得遵义地区镍钼层矿石年龄521?54Ma和下伏结核状磷酸硅质岩年龄为531?24M a,与赋矿地层基本一致。
综上可以看出,贵州省黑色岩系及其中的多金属成岩、成矿年龄研究主要集中在遵义和织金地区,而在其它有大量多金属元素富集的下寒武统/黑层0中并没有进行研究。
4成矿物质与成矿流体来源早期研究[1,40]认为一些金属元素(PGE、Ni和Ir)可能来自地外物质,然而大多数研究者却认为金属成矿元素来自地壳或深部[4,9~10,19,23,39~41]。
Cov eney等[42]据Ir-Os在镍-钼矿石中PGE配分模式中呈负异常,认为这些金属元素主要来自海底热液;Lo tt等[43]研究了镍-钼层下伏的矿石中石英脉和白云石中萤石脉的流体包裹体后,认为矿石具有海底热液流体通道相金属沉积物质的特征;M u-ro w chick等[44]分析了镍-钼层中结核状黄铁矿的D34 S值最小为48j,认为生物对海水硫酸盐的还原为热液流体成矿提供了硫源;Steine等[32]在对湘黔下寒武统黑色岩系及其中硫化物矿石进行了详细的地质、岩石、微量和稀土元素地球化学及硫同位素研究后也认为黑色岩系中多金属元素的富集是在海底热液成矿作用下形成;李胜荣[4,30]等分别对遵义地区的黑色岩系多金属层中的的黄铁矿和黑色岩系进行了研究,硫同位素结果显示除正常海水和生物外,黄铁矿的成因还与海底热卤水的间歇性加入有关,是海水、生物和海底热卤水共同作用的结果;Re-Os同位素表明湘黔地区下寒武统黑色岩系和加拿大Yukon地区含PGE黑色岩系中放射性成因187Os和187Re/186Os值都远大于陨石、地幔甚至地壳,但与小喜马拉雅构造带的黑色岩系相应值十分接近,认为玄武质地壳可能是湘黔地区下寒武统/多元素富集层0中Re、Os,其它铂族元素和微量元素的最主要供给源。