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安徽石台早寒武世黑色岩系沉积地球化学及含矿性

熊亚平  
【摘要】: 早寒武世黑色岩系的研究一直受到国内外许多学者的关注。本文在安徽省国土资源厅“1:5万安徽省石台县南村幅、丁香幅区域地质矿产调查”项目的支持下,对石台地区下寒武统荷塘组及黄柏岭组黑色岩系开展了沉积学和微量元素地球化学研究,分析了早寒武世黑色岩系的成因及其相应的大洋缺氧事件,对比了该套岩系的成矿元素丰度及含矿性,探讨了江南深断裂带的活动历史和性质及其对两侧沉积环境的影响。论文工作取得的的进展和主要认识如下: (1)在开展1:5万安徽省石台县南村幅和丁香幅区域地质填图的基础上,对研究区下寒武统荷塘组实测了地层剖面,勘察了黄柏岭组地层剖面。区内下寒武统实测剖面荷塘组自下部至上部岩性依次为硅质岩/硅质页岩、含硅碳质页岩、碳质页岩、页岩、含碳质页岩、钙质泥岩;黄柏岭组自下部至上部岩性依次为硅质岩/硅质页岩、含硅质碳质页岩、碳质页岩、碳质泥岩夹硅质泥岩和含碳泥状灰岩、钙质泥岩。荷塘组与黄柏岭组的差异主要表现在厚度上,前者为300多米,后者为600多米;而且荷塘组上部主要为页岩、含碳质页岩、钙质泥岩组合,而黄柏岭组则主要为碳质泥岩和钙质泥岩组合,黄柏岭组上部地层厚度明显比荷塘组的大。 (2)微量元素地球化学研究表明,石台地区下寒武统荷塘组及黄柏岭组中部碳质页岩微量元素比其它相应层位较高,为“多金属富集层”。特征元素及其比值显示本区黑色岩系和同属扬子板块湘黔地区的牛蹄塘组黑色岩系均为热水沉积,代表了一种非正常海水沉积作用,而是海相热液沉积。沉积环境从早期的缺氧还原环境逐渐过渡到后期的半还原-氧化环境,这种沉积环境的变化可能与海侵和海退相一致,即在早寒武世早期由于全球范围的海侵造成海平面上升致使水体出现缺氧环境,随后大规模的海退造成海平面下降并导致沉积环境过渡到半还原-氧化环境。 稀土元素特征显示,总稀土含量不富集,几乎所有样品稀土总量均低于太古代后澳大利亚页岩(PAAS)的稀土总量。经PAAS标准化的稀土配分模式曲线近于水平到略显左倾,部分明显左倾,反映有部分深源物质的加入。Eu为无明显异常至正异常,Ce表现为无明显异常至负异常,也显示了沉积环境从缺氧还原环境逐渐向半还原-氧化环境的过渡。 (3)通过对荷塘组及黄柏岭组中部“多金属富集层”碳质页岩成矿金属元素的分析,初步认为此层位为多金属元素的矿源层或初始矿胚层,对石台地区及整个皖南地区开展找矿工作具有一定指示意义。 (4)江南深断裂带南北两侧荷塘组及黄柏岭组剖面进行沉积地层岩岩石学对比显示,其岩性特征、岩相组合、沉积环境、沉积厚度等特征有明显差异,推测江南深断裂带在早寒武世即已有同生断裂活动,微量元素地球化学特征显示的热水沉积特征也反映可能与同生断裂有关,对两侧的沉积环境已具有一定控制和影响作用。


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