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物探与化探, 2018, 42(3): 453-460 doi: 10.11720/wtyht.2018.1220

地质调查·资源勘查

南秦岭地区水沟口组黑色岩系地层地球化学特征及其找矿意义

游军1,2, 曹宏远1, 张锋军1, 蔡文春1, 李景晨1, 佘鹏涛1

1. 陕西省地质调查中心,陕西 西安 710068

2. 陕西省地质调查院,陕西 西安 710054

Geochemical characteristics of strata of Lower Cambrian Shuigoukou Formation in Southern Qinling and their implications for prospecting

YOU Jun1,2, CAO Hong-Yuan1, ZHANG Feng-Jun1, CAI Wen-Chun1, LI Jing-Chen1, SHE Peng-Tao1

1. Shaanxi Center of Geological Survey, Xi'an 710068, China

2. Shaanxi Institute of Geological Survey, Xi'an 710054, China

责任编辑: 蒋实

收稿日期: 2017-05-17   修回日期: 2017-07-26   网络出版日期: 2018-06-05

基金资助: 陕西省公益性基础地质调查项目.  20150102
陕西省公益性基础地质调查项目.  20150103
陕西省公益性基础地质调查项目.  20170103

Received: 2017-05-17   Revised: 2017-07-26   Online: 2018-06-05

Fund supported: .  20150102
.  20150103
.  20170103

作者简介 About authors

游军(1985-),男,博士,工程师,从事矿床学与地球化学研究工作。Email:351851028@qq.com

摘要

南秦岭地区中村—湘河一带下寒武统水沟口组黑色岩系位于秦岭黑色岩系中带,是区内黑色岩系的典型层位,亦是钒、金的主要赋矿层位。该地层为一套含炭质、硅质、泥质、碳酸盐岩建造,主要岩性为硅质岩、黏土岩、含炭灰岩、含炭硅质岩及炭硅质板岩,局部含磷锰结核。地层地球化学研究表明:该地层中V、Au、Ag、Cu、Zn、Mo、Ni、Pt、Pd明显富集,分异强烈且叠加—改造特征明显,成矿地球化学条件有利;磷锰结核、黏土岩类和硅质岩类是水沟口组最有利的赋矿岩石类型;成矿元素尤其是V、Ni、Zn、Cu、Ag、U、PGE的含量及钒矿石品位与有机碳含量密切相关。水沟口组黑色岩系具有西金(银)东钒、北金-钒、南银-钒的矿产分布特点,钒矿石品位及有机碳含量具有西高东低、北高南低的特点,蕴矿潜力总体上北带大于南带、西段大于东段。以上认识对于明确本地区黑色岩系找矿的主攻及其伴生矿种类型、找矿标志及找矿方向具有重要指导意义。

关键词: 找矿意义 ; 地层地球化学 ; 黑色岩系 ; 水沟口组 ; 南秦岭地区

Abstract

The black rock series of the lower Cambrian Shuigoukou Formation exposed in Zhongcun-Xianghe area lies in the middle belt of Qinling area, and constitutes the typical strata of the black rock series and the main ore-bearing layer for gold and vanadium ore deposits in this area. The strata consist of a set of carbon, silica, argillite and carbonite formations, and the rocks include silicalite, carbonaceous silicalite, claystone, carbonaceous limestone, and carbonaceous-siliceous slate, which contain P-Mn nodules locally. Geochemical research on the strata reveals the following phenomena: Firstly, rocks are obviously rich in V, Au, Ag, Cu, Zn, Mo, Ni, Pt and Pd, and experienced intense differentiation and obvious superimposition-reformation, which was geochemically favorable for mineralization. Secondly, P-Mn nodules, claystones and silicalites are the most advantageous types of ore-bearing rocks. Thirdly, the values of ore-forming elements, especially V, Ni, Zn, Cu, Ag, U, PGE and the grade of ores are closely related to the content of carbon (TOC%) in the rocks. What's more, the distribution of deposits related to the black rock series of the Shuigoukou Formation is characterized by Au (Ag) in the western part and V in the eastern part, Au-V in the northern part and and Ag-V in the southern part. Grade of ores and content of carbon in rocks are featured by higher in the west and lower in the east, higher in the north and lower in the south, which indicates that the northern belt is much more favorable than the southern belt in prospecting, and that the western belt is more favorable than the eastern belt. These opinions are much significant for choosing the main and associated mineral types, indicators and ore-prospecting directions in further prospecting work in this area.

Keywords: significance for prospecting ; geochemistry of strata ; black rock series ; Shuigoukou Formation ; Shanyang-Zhongcun area

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本文引用格式

游军, 曹宏远, 张锋军, 蔡文春, 李景晨, 佘鹏涛. 南秦岭地区水沟口组黑色岩系地层地球化学特征及其找矿意义. 物探与化探[J], 2018, 42(3): 453-460 doi:10.11720/wtyht.2018.1220

YOU Jun, CAO Hong-Yuan, ZHANG Feng-Jun, CAI Wen-Chun, LI Jing-Chen, SHE Peng-Tao. Geochemical characteristics of strata of Lower Cambrian Shuigoukou Formation in Southern Qinling and their implications for prospecting. Geophysical and Geochemical Exploration[J], 2018, 42(3): 453-460 doi:10.11720/wtyht.2018.1220

0 引言

“黑色岩系(black rock series)”为含有机碳较高(wTOC/%≥0.5%)的深灰—黑色的硅质岩、碳酸盐岩、泥质岩(含层凝灰岩)及其变质岩石的组合体系[1,2,3,4]。黑色岩系在全球范围内分布广泛,在我国主要分布于扬子板块及其边缘[5],时间上可以追溯到元古宙和显生宙,尤以早寒武世分布最为广泛[6,7,8]。秦岭地区的黑色岩系分为北带、中带和南带[9],中村—湘河一带的下寒武统水沟口组(∈1sg)黑色岩系即位于秦岭地区黑色岩系中带的中段,向西衔接柞水—山阳地区,向东延入河南淅川一带,是区内黑色岩系的典型层位,亦是金、钒的主要赋矿层位。学者们对于秦岭地区水沟口组黑色岩系的地质、地球化学特征[10,11,12]、沉积环境[5,12]及其矿产特征[13,14,15,16]做过较多研究,但对于水沟口组地层地球化学特征,尤其是其中的铂族元素(PGE)及有机碳(TOC)含量特征未有研究。本次通过对南秦岭地区中村—湘河一带水沟口组黑色岩系地层地球化学特征、有机碳含量特征及其与各成矿元素关系的研究,结合区内矿产分布特点及其空间变化规律总结,明确本地区黑色岩系找矿的主攻及其伴生矿种类型、找矿标志及找矿方向。

1 区域地质背景

秦岭造山带位于华北板块与扬子板块之间,山阳中村—商南湘河一带,大地构造位置处于扬子板块北缘、秦岭造山带、南秦岭被动大陆边缘(图1a)。区内地质构造演化经历了晚太古代—早元古代造山带基底形成演化、晚元古代—中三叠世板块构造演化以及中新生代陆内造山作用与构造演化3个阶段[17]

图1

图1   秦岭造山带地质构造略图[18](a)及山阳—湘河一带水沟口组及其矿产分布(b)


区内地层从新太古界—第四系均有出露。新太古界—元古界地层构成区内的结晶基底及过渡性褶皱基底,为绿片岩相—角闪岩相变质沉积—火山岩系,构成陡岭隆起及赵川隆起的核心;新元古界—下古生界地层构成南秦岭沉积盖层之下的过渡性褶皱盖层,为低绿片岩相变质火山—沉积岩系;寒武系为浅变质炭质、泥质、碳酸盐岩建造,奥陶系—二叠系为碳酸盐岩—碎屑岩建造,构成沉积盖层[14]。区内岩浆岩较少发育,仅出露元古代的豆腐尖花岗闪长岩岩体和古生代的板板山花岗岩岩体。区内主构造方向为NNW向—近EW向,区域性的深大断裂主要为凤镇—山阳断裂和板岩镇断裂,控制着近东西向展布的金、钒多金属成矿带[9](图1b)。

2 水沟口组地质特征

2.1 地层特征

水沟口组沿板岩镇断裂呈近东西向分布,是区内钒(金)矿的主要赋矿层位,分为南、北两带,北带位于夏家店—中村—千家坪—湘河街一带,南带位于天桥—鱼洞—魏家台—汪家店一带(图1b)。

水沟口组平行不整合于下伏灯影组(P t33b1dn)白云岩之上,整合于上覆岳家坪组(∈2y)白云岩之下。该组地层总体上为一套浅变质含炭质、硅质、泥质与碳酸盐岩组合,岩性上可分为3个岩性段:下段紫红色中厚层状硅质岩、浅紫红色中薄层状硅质岩与土黄色黏土岩互层;中段灰黑色中薄层状碎裂状、条带状含炭硅质岩、炭硅质板岩夹浅灰绿色、灰褐色黏土,局部含磷结核;上段灰色泥灰岩或含炭灰岩夹泥岩薄层。

2.2 岩石学特征

水沟口组黑色岩系发育完整,岩石类型齐全,主要包括黏土岩类、硅质岩类、碳酸盐岩类、炭硅质板岩类、含磷锰质岩类。

1) 黏土岩类。多呈薄层状产出,且具有一定的规律,在底部多与硅质岩韵律互层,中部多出现颜色互层或者作为炭硅质板岩的薄层状夹层,在顶部与薄层状泥质灰岩或含炭灰岩互层。黏土岩类岩石类型包括杂色黏土岩和黏土质页岩。

杂色黏土岩的颜色有红褐、黄褐、土黄、黄绿、浅灰绿色,岩石疏松,多呈薄层状(图2a)。矿物具有微细粒结构,主要成分为黏土类矿物,多为绢云母,呈微鳞片状、针状,半定向—定向排列,含量在90%以上。

图2

图2   南秦岭地区下寒武统水沟口组主要岩石类型照片

a—紫红色薄层硅质岩与黄褐色、黄绿色黏土岩互层;b—灰黑色中薄层含炭硅质岩;c—灰黑色炭硅质板岩;d—炭硅质板岩中球状磷锰质结核,直径2~3 cm


黏土质页岩分布于底部,常与硅质岩互层,呈灰绿色—浅灰色,泥质结构,叶片状构造,成分主要为黏土矿物,风化强烈,风化后呈土状、质软。

2) 硅质岩类。仅产于水沟口组底部,多与薄层状黏土岩韵律互层(图2a、2b)。

硅质岩颜色为深紫红色—浅紫色,因含炭质呈深灰—灰黑色,岩石致密,中薄层状,局部碎裂化并被白色硅质成分重新胶结而呈碎裂化构造,或者有深、浅色顺层条纹交替出现呈条带状构造。岩石的主要成分为石英,含量在90%以上,次要成分由少量泥质或黏土矿物组成。

3) 碳酸盐岩类。水沟口组碳酸盐岩类主要为深灰—灰黑色含炭质灰岩,主要产出于上部,夹在黏土岩中,呈中—薄层状产出。岩石由半自形—他形微细粒方解石及少量的白云石和泥质成分组成。

4) 炭硅质板岩类。指含炭硅质岩、黏土岩经过浅变质形成的炭硅质板岩,主要产出于水沟口组的中部(图2c)。

炭硅质板岩呈灰黑色,板状构造,板理多平直,细粒变晶结构,主要成分为石英,含量在90%以上,次要成分由炭质和少量泥质或黏土矿物组成。

5) 磷锰质岩类。水沟口组底部的硅质岩、黏土岩以及中部的炭硅质板岩中常含有灰黑色磷锰质结核,大小不一,常呈球状(直径2~6 cm)或椭球状(2 cm×5 cm)、肠状、肾状(图2d)。

2.3 矿产特征

水沟口组中分布着诸如夏家店金矿、中村钒矿、千家坪钒矿等一系列大—中型钒矿床和金矿床,其中钒矿数量众多,钒矿总储量超过500万t,资源潜力巨大。

和区内水沟口组黑色岩系的分布特征相似,研究区相关矿产的分布亦可分为北矿带和南矿带,其中北矿带位于夏家店—竹林关—千家坪—湘河一带,矿产类型包括金(钒)矿和钒矿。金(钒)矿主要位于北矿带的西段,典型矿床为夏家店金(钒)矿床;钒矿位于北矿带的中、东段,典型矿床有烟家沟中型钒矿、中村—银花大型钒矿、开河大型钒矿、千家坪大型钒矿、水沟口大型钒矿床。南矿带位于天桥—鱼洞—魏家台一带,矿产类型包括钒(银)矿和钒矿,矿床自西向东有水草坪中型钒(银)矿、鱼洞中型钒矿、穆家河小型钒矿、汪家店小型钒矿(图1b)。

3 水沟口组地层地球化学特征

3.1 元素含量特征

区内水沟口组地层各元素特征参数列于表1。从元素在地质体的富集程度来看,水沟口组中各元素的背景与研究区背景相比,V、Au、Ag、Cu、Zn、W、Mo、Ni呈现稍高—高背景,Co呈低背景,Pb呈相似背景;各元素的平均值与研究区背景相比,明显富集V、Au、Ag、Cu、Zn、Mo、Ni,富集系数在5.1~54之间,尤其是V的富集系数高达54;相对富集Pb和W,富集系数分别为2.2和2.1;Co呈背景型,富集系数为0.8。

表1   水沟口组元素特征参数

元素最小值
Xmin
最大值
Xmax
平均值
X̅
标准离差
δ1
背景值
C0
标准离差
δ2
变化系数
Cv
区域背景
X1
富集系数
k1
叠加强度
系数k2
V463496937815105105401.47054.04595
Co0.9165.07.916.33.21.72.110.50.823.7
Au0.5110.05.311.41.83.62.20.86.69.3
Ag0.027.971.911.521.911.520.80.0538.21.0
U1.0131.020.424.89.223.21.22.4
Cu101907176281651791.61214.74.3
Pb1.0257.024.830.810.43.31.211.32.222.3
Zn2245165072199741664.33215.890.8
W0.412.52.32.11.40.50.91.12.16.9
Mo0.3202.116.732.32.42.11.90.441.8107
Ni11204911724428132.1235.178.4
Ru0.034.360.670.90.370.41.34.1
Rh0.023.620.480.60.230.51.22.5
Pd0.02159.7022.0728.49.5728.51.32.3
Os0.0124.442.303.40.290.21.5134.8
Ir0.023.090.200.40.120.12.16.7
Pt0.0148.066.457.81.000.61.283.9

注:样品数为149;Au、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt含量单位为10-9,其他元素为10-6;研究区背景数据来自文献[19];富集系数k1= X̅/X1;叠加强度系数k3=( X̅δ1)/(C0δ2)

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从元素在地质体中的分异程度来看,V、Co、Au、Cu、Zn、Mo、Ni、Ru、Pd、Os、Ir的变化系数在1.3~4.3之间,属强分异型;U、Pb、Rh、Pt的变化系数均为1.2,属弱分异型;Ag和W的变化系数分别为0.8和0.9,属于均匀型。

从元素在地质体中遭受后期构造热液作用程度来看,V、Co、Pb、Zn、Mo、Ni、Os、Pt的叠加强度系数在22.3~4 595之间,尤其是V的叠加强度系数高达4 595,呈极强叠加型;Au的叠加强度系数为9.3,呈强叠加型;W、Ir的叠加强度系数分别为6.9和 6.7,呈叠加型;U、Cu、Ru、Rh、Pd的叠加强度系数在2.4~4.3之间,呈改造型;Ag的叠加强度系数为1,呈同生型。

综上,从地球化学找矿的角度出发,区内水沟口组V、Au、Ag、Cu、Zn、Mo、Ni、Pt、Pd成矿地球化学条件优越,具有较好的找矿潜力。

3.2 元素分配特征

将水沟口组按不同岩石类型进行元素含量统计(表2),各岩石类型元素平均含量特征如下:

1) 黏土岩类。与水沟口组中元素含量平均值相比,黏土岩类岩石相对富集V、Co、Au、Cu、Pb、Zn、W、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt,尤其是V、Co、Au、W含量高于其他岩类;而相对贫化有机碳、Ag、Mo,U含量与平均值持平。

表2   水沟口组各岩性元素平均含量

元素黏土岩类
(n=35)
硅质岩类
(n=41)
碳酸盐岩类
(n=14)
炭硅质板岩类
(n=63)
磷锰结核
(n=4)
水沟口组
(n=149)
TOC0.771.050.462.431.951.54
V445034941186415835463781
Co13.15.35.57.59.57.9
Au9.45.92.03.34.15.3
Ag1.742.340.661.755.321.91
U20.416.77.121.476.120.4
Cu29114924148338176
Pb29.620.11227.634.724.8
Zn1328301901692364507
W2.72.12.12.42.12.3
Mo15.022.323.612.717.516.7
Ni18690.548.686.8531117
Ru0.910.890.380.381.430.67
Rh0.760.520.120.350.900.48
Pd26.5523.854.321.0249.522.07
Os3.941.850.791.924.192.30
Ir0.240.330.130.070.520.20
Pt8.775.841.606.2913.976.45

注: TOC含量单位为%,其他元素含量单位同表1;n为样品数

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2) 硅质岩。与水沟口组中元素含量平均值相比,硅质岩类相对富集Au、Ag、Mo、Ru、Rh、Pd、Ir和Pt,而相对贫化有机碳、V、Co、U、Cu、Pb、Zn、W、Ni和Os。

3) 碳酸盐岩。与水沟口组中元素含量平均值相比,碳酸盐类相对富集Mo,其他元素均相对贫化。

4) 炭硅质板岩。与水沟口组中元素含量平均值相比,炭硅质板岩相对富集有机碳、V、U、Pb和W,而相对贫化Co、Au、Ag、Cu、Zn、Mo、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt,其中有机碳含量高于其他岩类。

5) 磷锰结核。与水沟口组中元素含量平均值相比,磷锰结核相对富集有机碳、Co、Ag、U、Cu、Pb、Zn、Mo、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir和Pt,而相对贫化V、Au和W,尤其是Ag、U、Cu、Pb、Zn、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt含量均高于其他岩类。

对比后发现,炭硅质板岩具有最高的有机碳含量,碳酸盐岩类岩石含有机碳最少;就多数元素而言,磷锰结核具有最高的元素含量,黏土岩类、硅质岩类次之,炭硅质板岩元素含量相对较低,碳酸盐岩类最低。由此可见,磷锰结核和黏土岩类、硅质岩类是水沟口组最有利的赋矿岩石类型。

3.3 有机碳与元素含量的关系

为了具体研究水沟口组中有机碳含量与元素含量的关系,本次将水沟口组岩石地球化学测量的各元素结果进行R型聚类分析,获得元素相关关系谱系(图3)。

图3

图3   水沟口组各元素R型聚类分析谱系(n=149)


图3可以看出,各元素及有机碳在相关系数0.5的水平上可明显划分为5组:第1组为Co;第2组为Mo;第3组为Pb和W;第4组为Au;第5组为V、Ni、Zn、Cu、Os、Rh、Pt、Pd、Ir、Ru、Ag、U和TOC。

第5组中V、Ni、Zn、Cu、Os、Rh、Pt、Pd、Ir、Ru、Ag、U与TOC的相关系数均大于0.6,反映了V、Ni、Zn、Cu、Os、Rh、Pt、Pd、Ir、Ru、Ag、U的含量与有机碳的含量密切相关。

为了更直观地呈现水沟口组中有机碳含量与元素含量的关系,本次选择位于烟家沟钒矿区的范家庄剖面(PM301)作为水沟口组的典型地质—地球化学剖面来进行研究(图1b,图4)。

图4

图4   范家庄水沟口组地质—地球化学剖面


根据地层岩石中有机碳含量的测试结果,依据黑色岩系定义[3],将剖面上黑色岩系层位划分为低(0.5%≤wTOC≤1%)、中(1.0%≤wTOC≤2.0%)、高(wTOC≥2.0%)3个区间,探讨水沟口组中各元素含量的变化规律与有机碳含量高低的关系。

本剖面上有机碳含量区间只有低和高含量区间。从区间的对比来看,有机碳的高含量区间(wTOC≥2.0%)中元素含量明显高于低含量区间(0.5%≤wTOC≤1%),同时有机碳的高含量区间亦是钒矿体的主要赋矿区间。从各元素与有机碳的含量变化曲线来看, V、Ni、Zn、Cu、Ag、U、Os、Rh、Pt、Pd、Ir、Ru的含量变化曲线与有机碳的含量变化曲线对应关系较好,亦反映这些元素与有机碳的含量密切相关(图4)。

3.4 有机碳与矿产的关系

根据水沟口组黑色岩系中产出矿产的类型、数量、规模和品位等特征,结合典型矿床地质特征,将区内水沟口组黑色岩系相关矿产进行横向(东西)和纵向对比,总结其空间变化规律与有机碳含量关系。

横向上,北矿带西段矿化以钒和金为主,东段矿化以钒为主,其中西段中型以上矿床数量明显多于东段,矿床规模较东段大,钒矿石品位总体较东段高(西段的钒矿石品位V2O5为1.0%~2.0%,东段为0.8%~1.5%)。区内西段地层中有机碳的平均含量明显高于东段(西段PM301剖面TOC平均值为3.26%,东段PM305剖面TOC平均值为 0.12%)。总体上反映了西段蕴矿潜力明显高于东段。

纵向上,北矿段矿化以钒和金为主,南矿带矿化以钒和银为主。北、南矿带在矿床数量上相当,但北矿带在矿床规模、钒矿石品位上明显高于南矿带(北矿带钒矿石品位V2O5为0.8%~2.0%,南矿带为0.6%~1.2%)。区内北带地层中有机碳的平均含量明显高于南带(北段PM306剖面TOC平均值为3.21%,南带PM303剖面TOC平均值为 0.93%)。总体上反映了北带蕴矿潜力明显高于南带。

4 找矿标志

根据水沟口组黑色岩系地层地球化学特征、矿产特征,尤其是有机碳含量高低与各元素含量及钒矿石的品位密切相关,由此,总结出区内水沟口组(∈1sg)黑色岩系相关矿产的找矿标志,即层位与岩性标志为:水沟口组中、下段含炭黏土岩、含炭硅质岩、炭硅质板岩,尤其是含炭硅质成分层与含炭黏土质成分层的互层部位,以及磷锰结核和有机碳含量高的岩性和层位,是寻找黑色岩系相关的钒(镍、钼、铂族)多金属矿的最有利部位。

5 结论

通过对区内水沟口组黑色岩系地层地球化学特征的研究,结合典型剖面地质—地球化学特征及区内水沟口组黑色岩系矿产分布特点及其空间变化规律,得到如下结论:

1) 区内水沟口组黑色岩系中V、Au、Ag、Cu、Zn、Mo、Ni、Pt、Pd明显富集,分异强烈且叠加—改造特征明显。

2) 磷锰结核和黏土岩类、硅质岩类是水沟口组最有利的赋矿岩石类型。

3) 区内水沟口组成矿元素尤其是V、Ni、Zn、Cu、Ag、U、PGE的含量及钒矿石品位的高低与有机碳的含量高低密切相关。

4) 区内水沟口组黑色岩系相关矿产具有西金(银)东钒、北金-钒、南银-钒的特点,钒矿石品位及有机碳含量具有西高东低、北高南低的特点,蕴矿潜力总体上北带大于南带,西段大于东段。

致谢:

论文相关野外研究工作得到“陕西省山阳中村-商南湘河一带基础地质调查”项目组全体成员的大力协助,样品分析测试得到核工业二〇三研究所实验室刘巍平工程师的帮助,论文撰写和修改过程中得到陕西省地质调查中心唐永忠教授级高级工程师、杜少喜高级工程师、杨克俭高级工程师的热忱帮助,审稿专家认真审阅本文并提出诸多宝贵意见,在此一并表示感谢!

参考文献

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[J]. 新疆地质, 2007,25(1):34-39.

DOI:10.3969/j.issn.1000-8845.2007.01.006      URL     [本文引用: 1]

黑色岩系型金矿床实质上是一种早期形成于富含碳质细碎屑岩建造的滨浅海还原环境,后期经强烈区域低温强动力挤压作用改造形成于韧性剪切带中的低温变质热液金矿床,属韧剪型金矿的1个亚型.在20世纪80年代后引起重视,在世界各地,特别是中亚地区和我国新疆及西南地区取得许多重大找矿突破.中亚地区黑色岩型金矿床十分发育,形成了以穆龙套、库姆托尔、巴克尔奇克为代表的诸多特大型、超大型和大型金矿床.这类矿床具低温蚀变、韧剪性显著、富含碳质和含金石英脉等特点.新疆黑色岩系型金矿成矿地质背景和成矿地质构造条件优越,找矿前景广阔.主要成矿时代为前二叠纪,其次是二叠-三叠纪(昆仑),找矿有利成矿区带主要是北准噶尔、中天山、南天山、东昆仑和北天山,其次有阿尔泰和东准噶尔等地。

张智勇 .

河南淅川下寒武统水沟口组黑色岩系沉积环境分析

[D]. 郑州:河南理工大学, 2012.

[本文引用: 2]

杨宗镜 .

关于黑色岩系地质特征及其找矿的几个问题

[J]. 西北地质, 1983(1):61-68.

[本文引用: 1]

杨剑 .

黔北地区下寒武统黑色岩系形成环境与地球化学研究

[D]. 西安:长安大学, 2009.

[本文引用: 1]

肖启云, 李胜荣, 蔡克勤 .

湘黔下寒武统黑色岩系不同矿物组合中的铂族元素特征

[J]. 中国地质, 2006,33(5):1083-1091.

DOI:10.3969/j.issn.1000-3657.2006.05.018      URL     [本文引用: 1]

Abstract锛歍he mineral assemblages are very complex in the Lower Cambrian black shale in Zhangjiajie of Hunan and Zunyi of Guizhou. X- ray diffraction analysis combined with previous research results shows that the contents of sulfide minerals, clay minerals and organic matter are relatively high. After crushing and separation of the samples, the ICP-MS method was used to determine the PGE contents of the black shale and separated samples, and in addition, the mode of occurrence of PGE in the black shale in the study areas was studied. Study shows that the content of PGE in the area is high and stable. The chemical activity of PGE is high enough to enable them to be remobilized to a considerable extent under low-temperature, oxidizing conditions and precipitated and concentrated under low-temperature, reducing conditions. The PGE contents of black shale in the primary C/MoS2 mixed-layer mineral-rich black shale decreased to varying extent after strong weathering and leaching. The greater majority of the PGE are concentrated in organic matter and pyrite. The PGE distribution patterns show certain regularity. The remarkable differentiation of PGE demonstrates that the distribution pattern of the black shale does not have the characteristics of extraterrestrial material.

张复新, 王立社, 侯俊富 .

秦岭造山带黑色岩系与金属矿床类型及成矿系列

[J]. 中国地质, 2009,36(3):694-704.

DOI:10.3969/j.issn.1000-3657.2009.03.016      URL     [本文引用: 2]

秦岭造山带黑色岩系划分为南、北、中三个带,北带分布于北秦岭,以秦岭杂岩为基底的岛弧火山岩与花岗岩带到二郎坪弧后边缘海盆带,形成于活动大陆边缘类似的沟、弧、盆构造体系,产出沉积-变质-构造-热液改造型镍-钼小型矿床.中带分布于南秦岭北部,环绕岛链古隆起形成深水-半深水滞留断陷局限盆地,发育与热水沉积有关的黑色岩系,赋存沉积轻微改造型超大型钒矿床和沉积-构造-热液改造型大型金-钒矿床.南带分布于南秦岭南部,扬子板块北缘早古生代沉积区局部拉张环境发育裂谷式断陷盆地,发育巨厚的硅质-泥质-重晶石互层岩系,形成沉积改造中型含钼-钒矿床和热水沉积大型毒重石-重晶石矿床等.解剖了秦岭黑色岩系容矿的典型矿床特征与成矿作用,划分了矿床成因类型,建立了黑色岩系容矿的金属矿床成矿系列.

高菊生, 王瑞廷, 张复新 , .

南秦岭寒武系黑色岩系中夏家店金矿床地质地球化学

[J]. 中国地质, 2006,33(6):1371-1378.

[本文引用: 1]

王立社, 侯俊富, 张复新 , .

北秦岭庙湾组黑色岩系稀土元素地球化学特征及其成因意义

[J]. 地球学报, 2010,31(1):73-82.

DOI:10.3975/cagsb.2010.01.09      URL     [本文引用: 1]

笔者采用等离子质谱仪(ICP-MS)方法对北秦岭大荆区奥陶纪—志留纪庙湾组黑色岩系岩石的稀土元素及V、Ni、Cr、U、Th等微量元素含量进行了测定。结果显示岩石轻稀土元素相对重稀土元素富集,Eu异常值δEu为0.63~10.61(绝多数大于1.54)多呈正异常,Ce异常值δCe为0.65~1.02(平均为0.893)异常微弱且有正负差异;U/Th值为0.38~4.07,w(V)/w(V+Ni)值为0.38~0.93以及w(Ce)/w(La)值为1.27~2.17。将这些特征值与前人研究成果对比,并利用La/Yb-Ce/La和La/Yb-REE判别图解判别后,认为北秦岭区庙湾组黑色岩系形成于活动陆缘一种干燥缺氧较深浅海环境,黑色岩系形成过程中有热液作用参与。

王立社, 张复新, 侯俊富 , .

秦岭山阳水沟口组黑色岩系微量元素地球化学及其沉积成矿背景的指示意义

[J]. 中国地质, 2012,39(2):311-325.

DOI:10.3969/j.issn.1000-3657.2012.02.005      URL     [本文引用: 2]

通过野外调研发现,秦岭造山带山阳地区水沟口组黑色岩系主要由黑灰色微晶灰岩、炭质泥板岩、灰白色粘土岩、黑灰色含炭-钙质硅板岩、灰黑色含炭泥质硅板岩及浅红色硅质板岩组成;岩系中磷结核及重晶石纹层常见。采用等离子质谱仪(ICP-MS)方法对岩系的稀土元素及微量元素测定,结果显示岩系中成矿物质含量丰富(如V、Mo、Ni、Ba、Pb、Zn、U、Ag、Cu、Cd、Tl、Bi和Cr等元素的平均含量是地壳丰度的几倍到几十倍),稀土元素和微量元素的含量与磷质、炭质以及钡关系密切;稀土模式曲线基本平行显示其成因相同;泥质和硅质岩类是主要的含矿岩性;不同程度的δEu正异常、中到弱的δCe负异常及相应的稀土、微量元素比值如Ce/La、V/(V+Ni)等指示岩石形成于干燥缺氧环境并有热水物质加入,La/Yb-Ce/La图解及La/Yb-REE图解表明岩系与海相沉积及基性岩成因关系密切。结合岩系的地质特征认为:山阳地区水沟口组黑色岩系形成于被动陆缘的一种干燥缺氧的深水-半深水滞留断陷局限海盆,期间热液(水)活动频繁、低等浮游生物发育,对岩系中矿物质的富集具有非常重要的意义。

侯俊富 .

南秦岭下寒武统黑色岩系中金—钒成矿特征及成矿规律

[D]. 西安:西北大学, 2008.

[本文引用: 1]

王立社 .

陕西秦岭黑色岩系及其典型矿床地质地球化学与成矿规律研究

[D]. 西安:西北大学, 2009.

[本文引用: 2]

朱红周, 侯俊富, 王淑利 .

南秦岭千家坪钒矿床地质地球化学特征与钒的富集规律

[J]. 中国地质, 2010,37(5):1490-1500.

[本文引用: 1]

王聚杰, 曾普胜, 麻菁 , .

黑色岩系及相关矿产——以扬子地台为例

[J]. 地质与勘探, 2015,51(4):677-689.

URL     [本文引用: 1]

The black rock series refers to the combination system of dark gray - black siliceous rocks, carbonate rocks, argillaceous rocks and metamorphic rocks containing organic carbon and sulfide more, belongs to a kind of reduction rocks. This rock series contains Cu, Ni, Mn, U, P arite il and gas and other minerals, most typically Cu, Ni, Mo, V, and Ti, known as the "five-element deposit". In recent years, there have been increasing studies on non-metal and metal ore deposits in the black rock series, and its mineral economic significance also receives growing attention. This paper takes the Yangtze platform as an example to study the black rock series and its associated minerals, and provides reference for the areas with similar horizons (such as the middle and late Devonian, Carboniferous, and early Permian). By comparing the stratum-type section of Sinian-Cambrian boundary at Meishucun, Jinning, Yunnan and the Sinian section in the eastern Yangtze Gorges area, we found that the two sections of phosphorus-rich layers are comparable. The Doushantuo Formation is the important ore (P) horizon in eastern Yangtze; while the Yuhucun formation is the most important ore-bearing horizon (P) in western Yangtze. Northern Guizhou is a transitional zone, where both the important layers exist. It seems that from the Doushantuo stage to the Yuhucun stage, the formation of phosphorite activity center gradually tended to migrate from the east to the west in the Yangtze platform.

张国伟, 董云鹏, 姚安平 .

秦岭造山带基本组成与结构及其构造演化

[J]. 陕西地质, 1997,15(2):1-14.

[本文引用: 1]

Yan Z, Wang Z Q, Yan Q R , et al.

Devonian sedimentary environments and provenances of the Qinling orogen: Constrains on Late Paleozoic southward accretion of the North China cration

[J]. International Geology Review, 2006,48(7):585-618.

DOI:10.2747/0020-6814.48.7.585      URL     [本文引用: 1]

姝he Qinling orogen of central China occupies a key position in East Asia,and is of fundamental importance in unraveling its tectonic evolution.Devonian sedimentary basins are located between the North Qinling arc and the Baishuijiang Devonian-Permian accretionary wedge.Paleocurrent indictors and petrological and geochemical analyses show that turbiditic and coastal sandstones and pyroclasts developed in paleo-forearcs.Sedimentation of conglomerates and associated turbiditic and pyroclastic rocks evidently was related to the development of the North Qinling orogen rather than the South China craton.Gravels in the conglomerates were derived predominantly from the North Qinling and partly from its basement. Northward Devonian subduction and subsequent uplift caused successive forearc depocenters and associated facies belts to migrate southwards synchronously with sedimentation.Transpressive and transtensional faults segmented the basins into discrete half-graben sub-basins.Paleocurrent analysis adjacent to thrust faults demonstrates that thrust sheets crests were truncated by erosion and provided detritus for sub-basins.Shallow-marine and turbiditic depositional systems evolved in complex patterns to produce varied facies frameworks associated with complex subduction accretion.These facts,together with other geological and geochemical data,demonstrate that the North China craton grew southwards by arc-accretion processes from the end of the early Paleozoic to the beginning of the late Paleozoic,long before the integration of the North China and Yangtze cratons.

张锋军, 蔡文春, 李景晨 , .

陕西省山阳中村—商南湘河一带基础地质成果报告

[R]. 西安:陕西省地质调查中心, 2017.

[本文引用: 1]

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