云南德泽下寒武统黑色岩系中Ni-Mo-V-PGE多金属矿化
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。
湘西北黑色岩系中贵金属矿化地质特征及成矿控制因素
第6卷第2期 有色金属矿产与勘查 V ol.6,No.21997年4月 GEOL OGICAL EX P L ORATION FOR N ON -FERROUS METALS April ,1997湘西北黑色岩系中贵金属矿化地质特征及成矿控制因素鲍振襄 陈 放(有色总公司湖南地勘局5队 吉首 416007)摘 要 从共生的镍钼钒多金属矿床的地质特征入手,将黑色岩系中的贵金属矿化划分为镍钼-金银(铂钯)矿化和钒-银矿化两类。
并通过成矿条件与控矿因素探讨,指出其主导成矿作用和矿床(化)成因以及找矿意义。
关键词 黑色岩系 镍钼钒矿床 贵金属矿化 有机成矿作用①近年来,我国华南地区的黑色岩系引起许多专家、学者们注意。
在以黑色岩系为容矿层的镍钼钒多金属矿床和具有潜在经济价值的贵金属矿化已在各地发现,尤其是湘西北地区黑色岩系可能是铂族元素的一种重要的矿源。
因此,地质界不少专家学者从多方面进行了研究。
范德廉等人(1973、1991;孙一虹,1986)强调黑色岩系成岩成矿过程中的生物地球化学作用,并早在1973年就报道过含铂性问题。
丁传谱等人(1978)认为湘西北天门山地区镍钼矿床属陆源生物化学作用形成的同生矿床。
梁有彬等人(1995)的研究提供了湘西北天门山地区铂族元素赋存状态的新资料,亦认为矿床成因属同生沉积多金属矿床。
杜乐天(1994)则认为黑色岩系是典型的沉积热液岩。
李有禹(1995)认为湘西北黑色岩系中伴生元素镍钼及铂族元素的富集成矿,与海底喷气(流)作用有关,其矿床成因应为海底喷气沉积矿床。
本文将根据作者多年来对湘西北黑色岩系及与其共(伴)生的镍钼钒多金属矿床及其贵金属矿化地质特征的研究,着重探讨其成矿条件与控矿因素,并指出其成因及找矿意义。
1 区域地质背景本区位于扬子准地台东南缘,邻近江南地轴的武陵褶断束内。
在地层分区上,在早寒武世时基本上属于武陵山过渡区,隶属于扬子区和江南区的过渡地带。
赋矿地层为寒武系下统木昌组,其含矿岩系为一套碳硅泥质黑色岩系,与下伏地层震旦系上统灯影组或留茶坡组①总体上呈整合接触关系。
211169376_滇东北寒武系黑色岩系金多金属矿区域成矿背景及成矿规律
矿产资源M ineral resources滇东北寒武系黑色岩系金多金属矿区域成矿背景及成矿规律杨俊楠，徐友智摘要：文章对云南省滇东北寒武系黑色岩系金多金属矿区域成矿背景及成矿规律进行系统研究分析，对其主要地质成因特征进行了归纳，并对研究区内典型矿床矿体特征进行剖析，在此基础上对矿床成因进行了研究探讨，认为云南省滇东北寒武系黑色岩系金多金属矿成因为矿床热液成矿作用，希望为该地区寻找铅锌矿提供指导意义。
关键词：滇东北；黑色岩系；金多金属矿1 区域成矿背景1.1 区域地层据云南省地质调查局2013年完成的《云南省成矿地质背景研究报告》，云南全省范围划分为两个地层大区、6个地层区、10个地层分区和16个地层小区，包括未划分地层小区的3个地层分区，共19个独立单元，本项目研究区主要包括昆明、曲靖和昭通3个地层小区。
昆明地层小区：即习称的“康滇地轴”区，西以绿汁江断裂与楚雄地层小区分界，东以小江断裂与上扬子地层分区为邻。
该地层小区以中晚元古界浅变质基底广泛发育为典型特征，在中晚元古界浅变质的基底之上，从震旦系到二叠系为分布广泛的陆表海沉积，上三叠统至古近系则发育有分布局限的拗陷盆地红色沉积，显示其是稳定的陆块区的一部分。
曲靖地层小区：西以小江断裂与昆明地层小区分界，南东以弥勒-师宗断裂带与个旧地层分区相邻，北以者海-待补一线为界与昭通地层小区分界。
区内沉积作用在中晚元古界浅变质基底的基础上发展，从震旦系到中三叠统均为一套陆表海沉积，晚三叠世开始至早白垩世转入陆内拗陷盆地环境沉积。
昭通地层小区：位于云南省东北部，西以小江断裂与昆明地层小区分界，南东以者海-待补一线为界与曲靖地层小区相邻。
其地质发展历史与曲靖地层小区近似，在中元古界浅变质杂岩的基础上，从震旦系到中三叠统为一套陆表海沉积，与川南、黔北地区相同；从晚三叠世晚期至早白垩世发育一套红色拗陷盆地沉积。
1.1.1 元古界研究区元古界地层主要为分布于易门-武定一带及金沙江南岸附件小江断裂以西的昆阳群浅变质火山-沉积碎屑岩系和澄江-马龙纳章一带的震旦系杂色岩系，会泽牛栏江以西与小江以东地带也有震旦系零星分布。
湘西北下寒武统黑色岩系地球化学特征(游先军,戴塔根,息朝庄等,《大地构造与成矿学》2009.2)
大地构造与成矿学
Geotecton ica etM eta llogenia
湘西北下寒武统黑色岩系地球化学特征
游先军 1, 2, 戴塔根 1, 息朝庄 1, 王明艳3, 4, 邹艳红 1
图 1 湘西北下寒武统露头分区及 N -iM o-V 矿点分布图 D istr ibu ting m ap show in g the lower Cam br ian outcrops, subareas and the N -iM o-V d eposits of northw estern H unan
3 地球化学特征
3. 1 主量元素特征 三个典型钼镍多金属矿床和两个钒矿床中的磷
块岩及其 他岩石的 主量元素 成分见表 1。可以看 到, S iO2 的含量范围为 10. 54% ~ 87. 10% , 平均为 51. 15% , 样品天门 山 - 1、天门山 - 3 含量较低, 可 能磷块岩中混有少量的粘土矿物、碳酸盐矿物和磷 酸盐矿物。烧失量含量范 围为 2. 16% ~ 23. 26% , 平均为 15. 74% , 除天门山 - 3、土地垭 22 9. 59 1. 39 0. 04 1. 98 10. 45 0. 05 1. 31 3. 07 13. 08 23. 26 103. 05
50. 32 0. 31 9. 38 5. 02 0. 70 0. 03 3. 81 5. 05 0. 07 2. 99 0. 20 4. 73 19. 89 102. 50
2. 2 磷块岩 本类磷块岩主要有泥质磷块岩、碳酸盐化微晶
华南下寒武统牛蹄塘组黑色页岩及其赋存的多金属镍钼矿钼同位素特
矿床地质华南下寒武统牛蹄塘组黑色页岩及其赋存的多金属镍钼矿钼同位素特征对古海洋演化的意义徐林刚（中国地质科学院矿产资源研究所，北京100037）1 概述钼同位素是一种非传统重稳定同位素，钼在自然界中有7种稳定同位素，其相对自然丰度在10%到25%之间。
钼同位素的分馏对氧化还原环境的变化具有敏感性，是反演古海洋沉积环境及水圈/大气圈环境演化的有效手段。
钼在现代海水中的含量约为10.5 μg/L，以可溶性钼酸盐（MoO42-）的形式存在，主要是经过风化作用通过河流搬运到海水中的。
不同氧化还原环境下沉积成岩过程会产生钼同位素分馏，这也是应用钼同位素再造古沉积环境的理论基础（Siebert et al., 2003）。
现代海水中钼具有非常一致的同位素值（2.3 ±0.2）‰。
氧化环境下，铁锰氧化物的吸附作用导致钼产生最强烈的同位素分馏，达到3.0‰（Barling et al., 2001）。
而在静水还原条件下([H2S]aq > 11 μM)钼被大量的从海水中迁移到沉积物中，在这个过程中并不会产生明显的钼同位素分流现象。
因此，静水还原沉积物的钼同位素可以反映同时期海水的钼同位素组成。
在次氧化环境中([H2S]aq < 11 μM)，钼同位素值变化很大，介于-0.5‰到1.6‰之间。
这种宽的钼同位素分馏特征可能与铁锰氧化物的吸附作用以及成岩过程中的次氧化/还原环境下从MoO42-转换为MoS42-的平衡有关。
华南地区下寒武统牛蹄塘组（及其对等层位）黑色页岩分布广泛，不整合上覆于晚元古代灯影组白云岩之上，沿扬子地台南缘出露长达1600 km。
牛蹄塘组黑色页岩与典型黑色页岩一样，富含大量的氧化-还原敏感元素，比如Mo，Ni，Cr，V，PGE，Au和U等。
独具特色的是，在牛蹄塘组黑色页岩的底部（< 10 m），赋存着一层富含有机质、磷以及硫化物的多金属镍钼矿矿层。
该矿层厚度虽然只有3 ~ 5 cm，但其w（Ni+Mo）达14%，另外PGE+Au的含量也达1 g/t。
钒矿资源的地质特点
钒矿资源的地质特点一、矿床时空分布及成矿规律在世界范围内，钒矿床的主要成因类型有：1、岩浆成因矿床：包括产于辉长岩体、辉长辉绿岩与大型超基性岩中及产于斜长岩与辉长斜长岩中的晚期岩浆分异钒钛磁铁矿矿床。
其中的钒均呈类质同象产于钒钛磁铁矿或含钒磁铁矿中。
如南非、俄罗斯、美国与加拿大等国都有此类矿床。
2、沉积矿床：包括杂色岩系的钾钒铀矿、黑色岩系、磷块岩和石油沥青岩矿床。
其中黑色岩系与磷块岩中的钒矿在美国占相当重要的地位。
3、火山－侵入岩型矿床：主要与富碱性火山－侵入岩有关。
4、其他：包括沉积变质矿床、岩浆变质矿床、滨海砂矿、红土型粘土矿、残积－坡积矿床与现代火山渣中的钒矿等等。
中国的钒矿床有岩浆型、沉积型和火山岩（玢岩）型。
岩浆型矿床在大地构造上位于地台区、地台边缘或地槽褶皱带中，呈带状分布，受区域深大断裂控制。
在成因和空间上总与各个时代的基性－超基性岩密切有关。
见于天山－阴山成矿带、陕南－鄂西成矿带与川滇成矿带。
如川西的攀西地区、河北承德地区、陕西汉中地区及湖北郧阳、襄阳地区都有岩浆型钒矿床产出。
这一类型矿床又分为晚期岩浆分异型和晚期岩浆贯入型。
沉积型钒矿则受某一定层位地层与岩性的控制。
我国这类矿床主要是指黑色岩系中的钒矿。
它们多分布于中朝地台、扬子地台与秦岭－祁连地槽褶系两侧，在塔里木地台、华南褶皱系也有分布。
岩性上受震旦纪－早寒武世、志留纪和二叠纪的硅质－碳质岩、铝（粘）土岩和磷块岩的控制。
目前发现有经济价值的沉积型钒矿床多产于扬子地台和秦岭－祁连褶皱系的所谓“下寒武统黑色岩系”（即广义的“石煤”）中。
空间分布上，除了北方的陕、晋、豫诸省有少量出露外，主要见于南方：横跨川、黔、桂、湘、鄂、浙、皖、赣、粤等省区，特别是浙江－皖南－赣西南－湖南至桂西北一线，分布着连绵1600多km的黑色岩系层。
火山－侵入岩中的钒矿主要见于长江中下游宁芜地区。
成因上与侏罗系－白垩系火山侵入岩（玢岩）有关。
二、矿床的成因类型中国已探明的具有经济意义的钒矿成因类型有岩浆型、沉积型和火山岩（玢岩）型。
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
华南下寒武统镍钼矿层中铜铅锌矿物的发现及意义_陈益平
第29卷 第1期2006年3月 东 华 理 工 学 院 学 报J OURNA L O F EAST CH I NA I N ST I TUTE O F TEC HNOLOGY V o l 29 N o 1M ar .2006收稿日期:2005-09-01基金项目:国家自然科学基金(40073007,40272080)作者简介:陈益平(1980 ),女,硕士研究生,从事矿床地球化学研究。
华南下寒武统镍钼矿层中铜铅锌矿物的发现及意义陈益平, 潘家永, 夏 菲, 郭国林, 陈少华, 曹双林, 严兆斌(东华理工学院核资源与环境教育部重点实验室,江西南昌 330013)摘 要:华南扬子地块是我国古热水沉积成矿作用最为发育的地区之一,其热水沉积特性最早引起我国学者的关注。
华南下寒武统黑色岩系中赋存多个与热水沉积成矿作用相关的大型、超大型重晶石矿床与N -i M o -U-V 多金属富集层。
进一步研究分布在华南扬子地块黑色岩系中的金属、非金属矿床成因及其地球化学特征,对认识华南乃至全球晚震旦 早寒武世生物与环境演化有着十分重要的意义。
本文对华南下寒武统镍-钼富集层矿石进行电子探针研究,识别出黄铜矿、黝铜矿等铜的独立矿物;闪锌矿等锌的独立矿物;方铅矿、白铅矿等铅的独立矿物。
研究表明,在镍-钼矿石中这些矿物的发现为镍-钼矿层是热水沉积作用产物提供了直接的矿物学证据。
关键词:镍-钼富集层;铜铅锌矿物;下寒武统;华南中图分类号:P585 文献标识码:A 文章编号:1000-2251(2006)01-032-06华南下寒武统黑色岩系底部形成了一层稳定的镍钼矿层,而成矿时期正是寒武纪 生命大爆发 前夕及开始时间,对镍钼矿床成因的研究不仅对该区找矿具有重要的指导意义,同时将有助于揭示寒武纪生命大爆发与成矿的关系。
对镍钼多金属富集层的成因目前还争论不休,有学者认为是陨石撞击成因(Fan e t a.l ,1984),也有学者认为是正常海洋沉积作用形成(M ao et al,2002),但越来越多的学者倾向于热水沉积作用形成(Steiner et a.l ,2001;Pan et a.l ,2004;曹双林等,2004)。
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云南德泽下寒武统黑色岩系中Ni-Mo-V-PGE多金属矿化
云南德泽位于中国西南地区，是一个重要的多金属矿产资源富集区。
该地区下寒武统黑色岩系中发现了丰富的Ni-Mo-V-
PGE多金属矿化，成为该地区矿业开发的热点。
Ni-Mo-V-PGE多金属矿化是由镍、钼、钒等多种金属元素组
成的矿石，其中PGE是指铂族金属，包括铂、钯、铱、钌、
铑和鲁米尼等元素。
这种多金属矿化通常与地震活动、热液流体等过程有关，形成于寒武纪时期的地质构造活动。
在云南德泽，Ni-Mo-V-PGE多金属矿化主要分布在下寒武统
黑色页岩、灰岩和混合岩中。
这些岩石通常具有黑色、灰色、暗绿色等颜色，质地致密，具有良好的化学性质和热稳定性。
研究表明，云南德泽的Ni-Mo-V-PGE多金属矿化主要形成于
寒武系晚期和早期震荡和岩浆流体漫扩过程中。
在这个过程中，深层岩浆体破裂、充填和结晶形成了大量金属矿化。
根据矿物学、地球化学和同位素地球化学特征，研究人员认为这些矿床主要是高温、高压、硫化物、碳酸盐、氧化物等热液流体与地下岩石反应后形成的。
通过对云南德泽地区的Ni-Mo-V-PGE多金属矿化的研究，我
们可以更深入地了解寒武系晚期和早期的地质演化、构造活动和岩浆流体的形成规律。
这对矿产资源勘探和开发有着重要意义。
同时，也可以加深人们对矿业环境和矿产开发的认识，促进矿区可持续发展。