湘黔地区埃迪卡拉纪-寒武纪之交硅质岩的成因探讨——来自稀土元素和Ge/Si比值的证据

摘要

对埃迪卡拉纪-寒武纪之交的贵州铜仁坝黄剖面留茶坡组层状硅质岩和湖南张家界柑子坪剖面留茶坡组穹隆状硅质岩的主量、微量元素和稀土元素以及Ge/Si特征进行分析,探讨两种硅质岩的成因。层状硅质岩的SiO_2含量为96.06%~99.61%,穹窿状硅质岩的SiO_2含量为98.62%~99.56%,平均值为99.13%;其他元素含量很低,两者均为纯硅质岩。坝黄层状硅质岩的∑REE为20.14~248.56μg/g(平均100.62μg/g),Eu/Eu*值为0.90~1.10(平均1.06),无明显异常,Ge/Si值为0.13~0.98μmol/mol(平均0.50μmol/mol),Al_2O_3与∑REE明显正相关,表明硅质岩成分明显受陆源输入的控制。柑子坪穹隆状硅质岩的∑REE值低,为3.75~7.24μg/g(平均5.73μg/g),Ce/Ce*值为0.46~0.66(平均0.57),具负异常,Eu/Eu*值为2.28~11.07(平均4.60),具明显正异常,Ge/Si值为1.09~1.43μmol/mol(平均1.25μmol/mol),Al_2O_3与∑REE的相关性较差,表明硅质岩为海底热液成因。Al_2O_3与Ge/Si的相关性强弱也可以反映硅质岩的来源。结合古地理环境,推断层状硅质岩可能形成于盆地内部,而穹隆状硅质岩可能发育在台缘同生断裂处,因海底热液喷流而形成。以1μmol/mol作为Ge/Si的临界值可以为示踪硅质岩的物质来源提供新的思路。