黔北遵义地区瓜德鲁普世-乐平世过渡时期硅质岩成因研究

摘要

本文围绕黔北遵义地区二叠纪瓜德鲁普世-乐平世过渡时期与全球性对应的硅质沉积事件，从茅口组中硅质岩剖面的地层学、岩石学、矿物学及地球化学特征入手，研究硅质岩的成因机制，明确黔北遵义地区硅质岩的类型、时空展布、沉积环境、及形成过程，为该时期盆地内古地理、古构造、古海洋、古生物演化及锰矿成矿作用的研究提供重要窗口。 通过对研究区内ZK1103钻孔、南茶锰矿井下、西坪大同、铜锣井背斜、割麻村、大山窝、石家寨、唐村地层剖面测量及样品采集，研究区硅质富集岩石类型均赋存于茅口组2段地层中，呈三种不同类型产出：其一为“黔中台沟”中锰矿层底部的“白泥塘层”炭硅质灰岩；二是紧密围绕“白泥塘层”呈条带状分布的“城墙式”硅质岩；三是正常浅海碳酸盐岩台地相沉积的燧石条带或者燧石结核。同时，将采集的样品进行了手标本和显微镜观察，以及主微量元素、Si同位素地球化学试验。 “白泥塘层”是一套特殊的硅质岩建造，为深灰色、灰黑色薄层至中厚层状炭硅质灰岩，具条带状、层状、结核状构造，局部层位可见燧石结核，炭泥质成分较重，易污手，具水平层理；镜下可见非晶质的胶状结构、隐—微晶结构、纤维状结构，富含生物化石；SiO2平均含量39.69%，K2O、Na2O与Al2O3的相关性很好，U/Th值＞1，V/Cr值为2.66，稀土元素配分曲线呈“平坦型”，δ30Si值介于-0.09~-0.67之间。“城墙式”硅质岩类似城墙形态环绕遵义锰矿区分布呈灰白色至白色巨厚层状至块状产出，岩体为白色、乳白色或淡黄色硅质岩，局部含铁质呈褐色或棕色，具块状、角砾状、条带状构造，常见交代结构；镜下显示石英呈隐晶质、微晶质形态，可见灰岩生物碎屑被硅质交代留下的残余结构；SiO2平均含量98.44%，K2O、Na2O与Al2O3无相关性，U/Th值＞1，V/Cr值为1.00，稀土元素配分曲线呈“平坦型”，δ30Si值介于0.03~1.47之间；正常海相沉积的燧石条带或燧石结核，硅质条带与生物灰岩互为韵律，燧石结核赋存于层状灰岩之中，致密坚硬，呈块状，镜下显示硅质岩矿物组成包括微晶石英、玉髓，可见生物碎屑；SiO2平均含量91.33%，K2O、Na2O与Al2O3的相关性很好，U/Th值＞1，V/Cr值为0.3，稀土元素配分曲线呈“平坦型”，微量元素富集规律与“城墙式”硅质岩相似。 通过对硅质岩地层学、岩石学、矿物学及地球化学特征的研究，结果表明黔北遵义地区G-L过渡时期茅口组地层中硅质富集岩石类型及成因各有不同。“白泥塘层”炭硅质灰岩形成于“黔中台沟”内较深水还原环境，硅质来源于热水和陆源物质，形成于热水喷流喷口附近；“城墙式”硅质岩属于交代作用形成，交代原岩为台地相正常浅海沉积的块状生物灰岩，尔后热液沿裂隙通道向上运移，硅质交代早先沉积的灰岩而形成硅质岩；正常海相沉积的燧石条带或燧石结核，形成于正常浅海台地沉积环境，受陆源物质输入与热水沉积作用影响。

目录

第一章 引言

1.1 研究背景与选题依据

1.2 国内外研究现状

1.2.1 G-L界线划分

1.2.2 G-L过渡时期地质历史事件

1.2.3 G-L过渡时期硅质岩成因对比

1.3 研究意义

1.4 研究内容与拟解决关键问题

1.4.2拟解决关键问题

1.5 研究方法及技术路线

1.5.1研究方法

1.5.2技术路线

1.6 完成工作量

第二章 区域地质背景

2.1 地理位置

2.2 构造背景

2.3 地层特征

第三章 研究区硅质岩特征

3.1 硅质岩分布特征

3.2 硅质岩剖面特征

第四章 样品分析测试

4.1 岩石学矿物学特征观察

4.2 地球化学实验分析

4.2.1实验分析方法

4.2.2主量元素测试

4.2.3 微量元素测试

4.2.4 稀土元素测试

4.2.5 硅同位素测试

附表

第五章 硅质岩成因探讨

5.1 主量元素特征

5.2 微量元素特征

5.3 稀土元素特征

5.4 硅质岩Ge/Si值指示意义

5.5 硅同位素

5.6 硅质岩成因

结论

致谢

参考文献

附录

声明