川东茅口组硅质岩地球化学特征及成因
【国家自然科学基金】_茅口组_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
推荐指数 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
科研热词 茅口组 硅质岩 牙形石 沉积相 沉积模式 成因 强度 川东南地区 川东 岩溶作用 地球化学 圆梁山隧道 古海水 二叠系 三级层序 三峡地区 u-th-pb定年 phreeqc模拟 la-icp-ms
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11口组 栖霞组 有孔虫 分异度 云南石林 globivalvulina动物群 缝洞储层 生物绝灭 瓜德鲁普统-乐平统 火山活动 构造解释 有机碳 广西来宾 官渡构造 储层分布
科研热词 二叠系 生物地层 牙形类化石带 湖南 桑植 层序地层 卡匹敦阶(capitanian) 分散元素 仁村坪剖面 闪锌矿 铅锌矿床 铅锌多金属矿床 茅口组灰岩 硫化物 滇东北 海平面变化 栖霞组 方铅矿 接触关系 扬子地块西南缘 成矿域 峨眉山玄武岩 峨眉山大火成岩省 地幔柱 地层旋回 地壳抬升 喜山期 刚瓦纳冰川 会泽铅锌矿床 云南省富乐 se ge ga cd
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
科研热词 层序地层 重庆石柱 碎屑沉积岩 特征规律 沉积相演化与分布 沉积特征 沉积模式 氘过量参数 川东北地区 地层 四川盆地东北部 四川盆地 同位素 台盆 古环境事件 卤水 二叠系 中上二叠统 中-下二叠统 mo同位素 fischer图解
推荐指数 3 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
班公湖-怒江缝合带西段改则硅质岩地球化学特征及沉积环境
班公湖-怒江缝合带西段改则硅质岩地球化学特征及沉积环境班公湖-怒江缝合带是中国南部青藏高原与印度洋板块碰撞形成的一个典型缝合带，经过长期的构造变形和侵蚀作用，现在已形成一系列的岩石组合，其中以硅质岩较为典型和重要。
在班公湖-怒江缝合带的西段改则地区，发现了大量的硅质岩，其中以条带状的铁质硅质岩为主，其次是石英岩和角闪岩。
这些硅质岩的地球化学特征表明，它们主要由富含硅的沉积物、火山碎屑和变质岩经过深部变质作用而形成。
值得注意的是，这些硅质岩中富含的微量元素并不相同，它们具有不同的地球化学特征。
例如，石英岩中富含的Cu、Zn和Ag比铁质硅质岩要高，而铁质硅质岩中则富含V、Cr和Ni等元素。
这些差异可能是由于它们在沉积和变质过程中所处的不同环境造成的，这也说明了班公湖-怒江缝合带西段改则地区的岩石组合是非常多样的。
沉积环境是硅质岩成因的重要因素之一。
根据研究，可以确定这些硅质岩的沉积环境主要为浅海-海湾沉积环境。
因为硅质岩中常常含有大量的海生有机物和古生物化石，这表明它们早期位于浅海环境中。
同时，硅质岩中普遍存在的生物硅质也指示了当时环境为富含生物的浅海环境。
而铁质硅质岩中普遍存在的赤铁矿则表明，沉积物在富氧咸水环境中淀积而成。
总而言之，班公湖-怒江缝合带西段改则地区的硅质岩具有多样性和丰富性，其地球化学特征揭示了它们的成因和变质条件，而沉积环境的研究则为我们提供了重要的地质信息。
该地区的硅质岩意义重大，不仅可以为我们理解缝合带的演化历史提供帮助，还可以为我们深入研究南亚地区的地质构造和沉积环境提供依据。
以下数据来源于对班公湖-怒江缝合带西段改则地区硅质岩地球化学特征的研究：（1）硅质岩中Cu、Zn、Ag等微量元素含量：石英岩 Cu：2.82ppm，Zn：12.82ppm，Ag：0.19ppm铁质硅质岩 Cu：1.92ppm，Zn：8.27ppm，Ag：0.17ppm（2）硅质岩中V、Cr、Ni等微量元素含量：石英岩 V：62ppm，Cr：48ppm，Ni：16ppm铁质硅质岩 V：247ppm，Cr：333ppm，Ni：84ppm根据上述数据可以看出，不同硅质岩种类中微量元素的含量是不一样的。
硅质岩成因的地球化学研究方法
硅质岩成 因的地 球化学研究方法
李 北 康 孙 茹
（ １ 、 成都理工大学地球科 学学院 ， 四川 成都 ６ １ ０ ０ ５ ９ ２ 、 成都理 工大学沉积地质研 究院， 四川 成都 ６ １ ０ ０ ５ ９ ）
摘 要： 硅 质 岩在 全球 的 沉积 记 录 中只 占到 １ ． ６ ｗ ｔ ％， 但是 它分布 广 泛 ， 且 形成 于特 定 的地 球 化 学环 境 ， 故 硅 质岩 的成 因对 于研 究 古地理 、 古 气候 、 大地 构造 等具有 重要 的 意义 ； 同时 ， 硅 质 岩岩 性 致 密 坚硬 ， 抗风化能力强， 其 携 带 的信 息 能 够相 对 完 好 的保 存 下 来， 是极好的地质信息载体。文章大量总结前人的研究， 对硅质岩成 因的地球化 学研 究方法进行 了详 细归纳。 关键 词 ： 研 究方 法 ； 成 因； 硅质 岩 ； 地球 化 学 硅质岩 的主要 矿物成 分为 隐晶 、 微晶石英 ， 硅 质岩 中石英 的形 成过 程 可概括为 ： 非 晶质硅沉淀形 成的 Ａ型蛋 白石 溶解 ， 硅质 再次沉 淀形成 无序方石英 或 Ｃ Ｔ型蛋 白石 ， 后重结 晶成 石英 的多期 转变过程 。 此外， 硅 质 岩可能 因成岩环境 或成岩 阶段 的不 同而混人粘 土矿物 或碳酸 盐矿物 等。 地球化学 方法 １常量 、 微量元素及稀 土元素 Ｍ ｕ ｒ ｒ ａ ｙ 等综 合 了分别来 自太平洋 、 大西洋 、 印度洋及 南半球 高纬度 边缘海 盆的 ４ ０ 个 硅质结核 样 品的地 球化学信 息 。统计 分析结果 显示 ： 硅质岩中的 Ａ ｌ ２ ０ ３ 、 Ｆ ｅ ２ Ｏ ３ 含量与 Ｓ ｉ Ｏ ： 含量 呈 负相 关 ； Ｃ ａ Ｏ、 Ｍｇ Ｏ 、 Ｓ ｒ 与 Ｓ ｉ Ｏ 的含量 不相关 ； Ｍｎ Ｏ ， Ｐ ２ ０ ， Ｃ ａ Ｏ在 各样 品中含量变化 不大 ； 微 量元 素Ｚ ｒ 、 Ｃ ｒ 、 Ｒ ｂ 、 Ｎ ｂ与 Ａ １ 和Ｆ ｅ ： Ｏ 的分 布趋 势相 同 。稀 土元 素含 量很 低， Ｅ Ｅ Ｒ Ｅ Ｅ与 Ａ １ ： Ｏ ， ， Ｎ ａ ２ ０， Ｋ ｚ Ｏ ， Ｆ ｅ ： Ｏ ， 相 关性 良好 ，相关 ｌ 生 系数为 ｎ ８ ± ０ ． ０ ２ ； 其他元素 如 Ｍ ｇ 、 Ｔ ｉ 等， 与 Ｍｎ Ｏ， Ｃ ａ Ｏ， Ｐ ２ ０ 没有相关性 四 ｏ Ｂ ａ ｈ ｕ ｃ ｋ Ｍ 认为 除主要 元素 ｓ ｉ 之外 ， 其 他元 素 （ 包括 Ａ ｌ ， Ｆ ｅ ， Ｍ ｇ ， Ｐ ， Ｋ ， ｃ ａ ， Ｔ ｉ ， Ｍ ｎ ）含量 的相互 间 比值相较 各 自绝 对含量对 于判断硅 质岩成 岩 环境更 具意 义旧 。Ｂ ｏ ｓ ｔ ｒ ｏ ｍ（ １ ９ ６ ９ ） 提出 ， Ａ １ ２ Ｏ ］ （ Ａ Ｉ ２ Ｏ ｓ ＋ Ｆ ｅ ２ Ｏ ３ ＋ Ｍ ｎ Ｏ ） 值是 衡 量海相硅质 岩形成过程 中热液参与 程度 的指 标 。Ａ ｄ ａ ｃ ｈ ｉ 等统 计了前 人 针对不 同成 因典 型岩石 的元 素分 布特征 的研究 ，绘 制 了热液成 因 和 非 热液成 因沉 积在 Ａ Ｈ ｅ ＿ ＿ Ｍｎ 三角 图中的分布 区域 如图 １ 。
川东北—渝东南地区奥陶系五峰组硅质岩地球化学特征及成因
川东北—渝东南地区奥陶系五峰组硅质岩地球化学特征及成因晚奥陶世五峰组地层沉积于晚凯迪阶-赫南特阶,在川东北-渝东南地区广泛出露,主要岩性为黑色碳质页岩、硅质岩以及钾质斑脱岩。
前人对五峰组内黑色页岩进行了系统的分析,但对于硅质岩的形成机制以及五峰组沉积环境仍存在争议。
本文以川东北-渝东南地区五峰组硅质岩为研究对象,主要依据硅质岩的岩
石学特征、地球化学特征和古生物特征结合区域构造背景对川东北-渝东南地区五峰组硅质岩的硅质来源、形成机制以及五峰组沉积环境进行系统的研究。
川东北-渝东南地区五峰组硅质岩中出现大量的放射虫化石,通过对硅质岩地球化学
特征包括主量元素、微量元素、稀土元素、硅同位素的分析认为研究区五峰组硅质岩中的硅质来源主要以陆源碎屑和生物成因的SiO2为主,排除了热液硅质来
源的可能。
硅质岩成因以正常的沉积型硅质岩为主,而不是热水成因或交代成因硅质岩。
研究区五峰组的沉积特征显示川东北-渝东南地区五峰组沉积环境为表现为缺氧还原的深水陆棚环境,水体较为安静,易于有机质保存。
岩性组成以黑色碳质泥页岩、硅质岩、硅质页岩为主。
五峰组硅质岩的地球化学特征反映出水体呈现缺氧状态的大陆边缘浅海环境,推测可能处于大陆架、大陆斜坡过渡区域内,综合五峰组沉积特征和硅质岩地球化学特征支持五峰组“浅海沉积”观点。
硅质岩岩石地球化学、si-o同位素特征及其构造意义
硅质岩岩石地球化学、si-o同位素特征及其构造意义1.1 概述硅质岩是一类由主要成分为二氧化硅（SiO2）的岩石所组成的地球物质。
它们具有多样的岩石类型和形态，包括花岗岩、片麻岩、砂岩等。
硅质岩在地壳中广泛分布，对于理解地球内部的构造和演化过程具有重要意义。
1.2 文章结构本文将首先介绍硅质岩的地球化学特征，包括其成分和组成。
其次，将探讨硅质岩的主要地球化学特征，以及这些特征在揭示地壳形成和演化过程中的作用。
然后，将重点关注Si-O同位素特征分析方法及其应用，并探讨Si-O同位素在硅质岩中的意义和应用。
最后，我们将深入探讨硅质岩的地球化学与Si-O同位素的关系，并解读它们对于构造演化和深部过程的意义。
1.3 目的本文旨在系统总结硅质岩及其形成机制方面的研究进展，并探讨Si-O同位素在该领域中的应用价值。
通过深入分析硅质岩的地球化学特征和Si-O同位素的关系，我们希望能够为理解地壳演化过程、构造变形以及深部岩石圈的动力学提供新的见解和证据。
2. 硅质岩岩石地球化学特征:硅质岩是一类主要由二氧化硅（SiO2）组成的岩石，其地球化学特征在很大程度上与其成分及形成环境有关。
以下将详细介绍硅质岩的岩石组成和成分、主要地球化学特征以及形成环境与演化过程。
2.1 岩石组成和成分：硅质岩主要由SiO2组成，其中常见的类型包括石英、长石、云母等。
这些矿物的存在形式与含量会直接影响到硅质岩的性质和地球化学特征。
例如，在含量较高的情况下，石英可以使硅质岩具有高硬度和耐久性。
此外，硅质岩中还可能存在其他少量元素，如铝、钙、镁等。
这些元素对于控制硅质岩的颜色、结构和物理性质也起着重要作用。
2.2 主要地球化学特征：硅质岩具有一些明显的地球化学特征，其中最为突出的是高SiO2含量。
根据其SiO2含量及其他元素含量的差异，硅质岩可分为不同类型，如酸性硅质岩、中性硅质岩和碱性硅质岩等。
此外，硅质岩还可以通过一系列地球化学指标进行定量描述。
川东地区中二叠统茅口组天然气成因及气源
第 ２期
徐祖新：川东地区中二叠统茅口组天然气成因及气源
１７
０ 引 言
四川盆地中二叠统茅口组是天然气勘探开发 的重要层系。前期勘探的储层类型以岩溶缝洞型 灰岩为主，在蜀南地区共发现了 ３２５个气藏 。 ［１－５］ 近年来，川西双探 １井、川中南充 １井和广探 ２井 等在中二叠统钻遇厚层白云岩，且部分井获得了高 产工业气流，展现了四川盆地茅口组巨大的勘探潜 力。目前，通过开展野外地质调查工作，在华蓥山 二崖、丰都狗子水和丰都回龙场等露头发现厚层白 云岩。此外，老井复查表明，研究区 ＹＸ１、ＴＬ２、卧 ６７井和池 ４井等茅口组也钻遇白云岩储层，证实 川东地区茅口组白云岩普遍发育。２０１７年，在川 东地区部署实施的风险探井 ＴＬ６井在茅口组钻遇 ２３ｍ厚层白云岩储层，进一步证实该区茅口组白
图4川东地区茅口组和石炭系天然气与源岩干酪根碳同位素组成分布从生储盖组合条件来看栖霞组茅口组烃源岩在全盆地均有分布纵向上主要分布在栖霞组一段和茅口组一段平面上具有西薄东厚的特点川东地区茅口组白云岩的分布范围正好位于中二叠统烃源岩厚值区
ＤＯＩ：１０３９６９／ｊｉｓｓｎ１００６－６５３５２０１９０２００３
ＧｅｎｅｓｉｓａｎｄＳｏｕｒｃｅｏｆＧａｓｉｎＭｉｄｄｌｅＰｅｒｍｉａｎＭａｏｋｏｕＦｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＥａｓｔｅｒｎＳｉｃｈｕａｎＢａｓｉｎ ＸｕＺｕｘｉｎ
（ＳｉｎｏｐｅｃＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＣｏｍｐａｎｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ，Ｓｉｃｈｕａｎ６１００４１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｆｕｒｔｈｅｒｃｌａｒｉｆｙｔｈｅｇｅｎｅｓｉｓａｎｄｓｏｕｒｃｅｏｆｎａｔｕｒａｌｇａｓｉｎＭａｏｋｏｕＦｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｅａｓｔｅｒｎＳｉｃｈｕａｎ Ｂａｓｉｎ，ｔｈｅｍｅａｎｓｌｉｋｅｎａｔｕｒａｌｇａｓｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｉｓｏｔｏｐｅａｎａｌｙｓｉｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ ｔｉｃｓｏｆｎａｔｕｒａｌｇａｓｉｎＭａｏｋｏｕＦｏｒｍａｔｉｏｎ．ＴｈｅｓｔｕｄｙｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｎａｔｕｒａｌｇａｓｏｆＭａｏｋｏｕＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｅａｓｔｅｒｎ ＳｉｃｈｕａｎＢａｓｉｎｉｓｍａｉｎｌｙｍｅｔｈａｎｅ，ｗｉｔｈｌｅｓｓｎｏｎｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｔｈｅａｒｉｄｉｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｓｇｅｎｅｒａｌｌｙｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ０９９，ａｎｄｉｔｂｅｌｏｎｇｓｔｏｔｙｐｉｃａｌｄｒｙｇａｓ；ｔｈｅδ１３Ｃ１ａｎｄδ１３Ｃ２ｖａｌｕｅｓｏｆｎａｔｕｒａｌｇａｓｉｎＭａｏｋｏｕＦｏｒｍａｔｉｏｎａｒｅ－ ３４２０‰ －－２８２７‰ ａｎｄ－３５８０‰ －－２８１０‰ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅｃａｒｂｏｎｉｓｏｔｏｐｅｖａｌｕｅｉｓｇｅｎｅｒａｌｌｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙｐａｒｔｉａｌｉｎｖｅｒｓｉｏｎ，ｉ．ｅ．，ｔｈｅｃａｒｂｏｎｉｓｏｔｏｐｅｖａｌｕｅｏｆｍｅｔｈａｎｅｉｓｌａｒｇｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｅｔｈａｎｅ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｃａｒｂｏｎｉｓｏｔｏｐｅ ｖａｌｕｅｏｆｅｔｈａｎｅｉｓｓｍａｌｌｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｐｒｏｐａｎｅ；ｔｈｅδ１３Ｃ２ｖａｌｕｅｏｆｎａｔｕｒａｌｇａｓｉｎＭａｏｋｏｕＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｍｏｓｔｌｙｌａｒｇｅｒ ｔｈａｎ－２８００‰，ａｎｄｉｔｂｅｌｏｎｇｓｔｏｔｈｅｃａｔｅｇｏｒｙｏｆｏｉｌ－ｆｏｒｍｅｄｇａｓａｎｄｉｓｍａｉｎｌｙｃｒｕｄｅｃｒａｃｋｅｄｇａｓ；ｔｈｅｎａｔｕｒａｌｇａｓ ｏｆＭａｏｋｏｕＦｏｒｍａｔｉｏｎｍａｉｎｌｙｃｏｍｅｓｆｒｏｍ ｔｈｅＭｉｄｄｌｅＰｅｒｍｉａｎｓｏｕｒｃｅｒｏｃｋｉｔｓｅｌｆ，ｌｏｃａｌｌｙｍｉｘｅｄｗｉｔｈｔｈｅｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ ＳｉｌｕｒｉａｎＬｏｎｇｍａｘｉＦｏｒｍａｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｒｏｃｋ．Ｂａｓｅｄｏｎｗｈｉｃｈ，ａｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆ＂ｌｏｗｅｒ－ｓｏｕｒｃｅａｎｄ ｕｐｐｅｒ－ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，ｄｏｕｂｌｅｓｏｕｒｃｅｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓｕｐｐｌｙ＂ｉｎＭａｏｋｏｕＦｏｒｍａｔｉｏｎｗａｓｂｕｉｌｔ，ａｎｄｗｅｌｌｓＷｏ６７－ＴＬ６－ Ｃｈｉ４ｚｏｎｅｗａｓｐｒｅｄｉｃｔｅｄａｓｔｈｅｆａｖｏｒａｂｌｅｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｚｏｎｅｏｆＭａｏｋｏｕＦｏｒｍａｔｉｏｎｄｏｌｏｍｉｔｅ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ ａｒｅｏｆｇｒｅபைடு நூலகம்ｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｔｈｅｄｅｅｐｌｙｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｔｈｅｎａｔｕｒａｌｇａｓｓｏｕｒｃｅｏｆＭａｏｋｏｕＦｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｅｘｐａｎ ｓｉｏｎｏｆｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｒｅａｌｍ ｉｎｔｈｅａｒｅａ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅａｓｔｅｒｎＳｉｃｈｕａｎＢａｓｉｎ；ＭａｏｋｏｕＦｏｒｍａｔｉｏｎ；ｎａｔｕｒａｌｇａｓｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｎａｔｕｒａｌｇａｓｓｏｕｒｃｅ
硅质岩描述
硅质岩描述硅质岩是一种以硅酸盐矿物为主要成分的岩石，其化学成分中富含硅，一般大于65%。
硅质岩通常具有坚硬的质地和均匀的结构，其主要由石英、长石和其他小颗粒粘结而成。
硅质岩广泛分布于地球的地壳中，是地壳中重要的岩石类别之一。
硅质岩可根据其矿物组成和地球化学特征进一步细分为不同类型。
在地质学中，硅质岩包括石英砂岩、石英岩、长石岩、角砾岩、砾岩、石英闪长岩、石英斑岩、英云闪长岩、英云斑岩等等。
这些不同类型的硅质岩在成分组成、结构和性质上都有所差异。
石英砂岩是一种重要的硅质岩类型，其主要由颗粒状的石英砂粒组成。
石英砂岩通常具有坚硬的特征，质地细腻，颜色多为白色或灰色。
石英砂岩广泛分布于大陆地壳中，常见于河床、沙漠沉积、海滩等地，是建筑工程、玻璃制造和工业研磨的重要原料。
石英岩是指含有大量石英的硅质岩石。
石英岩质地坚硬，颜色多样，可以是白色、灰色、黄色、红色或绿色。
石英岩主要由石英颗粒构成，其颗粒粒径较大，呈均匀排列。
石英岩常见于沉积岩中，可以是砂岩、泥岩或砾岩，也可以是变质岩中的石英片岩或石英岩脉。
长石岩是指主要由长石组成的硅质岩石。
长石岩的颜色和质地因其具体成分的不同而有所差异。
最常见的长石岩类型是花岗岩和闪长岩。
花岗岩主要由石英、长石和云母组成，颜色多为灰色或粉红色，质地坚硬。
花岗岩是地球上最常见的岩浆岩之一，广泛分布于各大陆地壳。
闪长岩是一种含有富长石的岩石，其颗粒较大，常见于火山岩中。
角砾岩是一种特殊类型的硅质岩，其由砾石和细颗粒的角砾砂组成。
角砾岩常见于河流底部或冲积平原的堆积物中，其颗粒状结构使得岩石具有较好的承载能力和透水性能，因此常被用于建筑工程的基础填料、道路建设以及水利工程中。
砾岩是一种由砾石和砂石颗粒粘结成的硅质岩。
砾岩具有较粗糙的表面和坚硬的质地，其颜色可以是灰色、红色、黄色或者绿色。
砾岩存在于各种环境下，常见于河床、沉积扇和岩屑堆积中。
砾岩常被用作建筑材料、道路基础材料以及堤坝的防护层。
湘中震旦纪—寒武纪之交硅质岩地球化学特征及成因环境研究
积岩 ， 成岩作用 主要有化学作用 、 生物和生物化学作 用及 火 山作用 、 热 水作 用 ， 主要 成 分 为 Ｓ ｉ Ｏ （ 一般 ＞
７ ０ ％， 常 可达 ９ ５ ％以上 ） 。硅质 岩 一般 粒 度 较 细 ， 结
构 紧密 ， 构造 较 为简 单 ， 且抗风化能力强 ， 后 期 成 岩
２ ０ １ ５ 年 ５
第６ 卷
期
Ｆ ｔ
门
地 质 论 评
’ … 、 ｕ ’ 。
ＧＥＯＬＯＧＩ ＣＡＬ ＲＥＶＩ ＥＷ
ｏ １ ．６ Ｖ Ｍａ ｖ
．
Ｎｏ
２。１
；
湘 中震 旦 纪 一 寒 武 纪 之 交 硅 质 岩 地 球 化 学 特 征 及 成 因 环 境 研 究
层 状 硅质 岩 ， 近 年来 学 者 对 本 地 区 硅质 岩 成 因研 究 逐渐 得 到重视 。硅质 岩是 一类 较为 特殊 的 自生类 沉
的参 与有关 （ Ｂ ｏ ｓ ｔ ｒ ｏ ｍ ｅ ｔ ａ １ ． ， １ ９ ６ ９ ） 。 （ ３ ）生物来 源 ， 硅质生物（ 主要 为 放 射 虫 、 海 绵 骨针 、 硅藻 等 ） 从 海水 中直 接 分 解 和 吸 收 Ｓ ｉ Ｏ 而后
多 以某 一特定 时 期 的硅 质 岩 为 研 究对 象 ， 且 大 多集
（ １ ）大 陆来 源 ， Ｓ ｉ Ｏ 主要 来 自大 陆 上 硅 酸 盐 和
硅 铝 酸岩 的风 化产 物 ， 此类 硅 质岩 往 往 具 有 较 低 的
Ｓ ｉ Ｏ 含量 ， 较高的 Ａ １ ０ ， 含量 ， Ａ ｌ 和 Ｔ ｉ 与 陆 源 硅 的 关 系 密切 ， 可 作 为 陆 源 物 质 注 入 的标 志 （ Ｍｕ ａ ｒ ｒ ｙ ｅ ｔ
四川盆地中二叠统栖霞组、茅口组岩相古地理及勘探方向
四川盆地中二叠统栖霞组、茅口组岩相古地理及勘探方向厚刚福;周进高;谷明峰;姚倩颖;杨柳;潘立银;郝毅【摘要】通过地层剥蚀关系分析,四川盆地中二叠统沉积前的古构造格局具有"三隆一洼"的特点.基于野外剖面、岩心和薄片观察,结合录井、测井相和地震相分析,明确了栖霞组和茅口组发育镶边碳酸盐岩台地沉积,包含一级台缘带、二级台缘带、开阔台地和台盆等4种亚相以及一级台缘滩、二级台缘滩、台内滩和硅质台盆等微相.栖霞组、茅口组岩相古地理受控于沉积前古构造:一级台缘带分布于古隆起与斜坡—盆地过渡地带;开阔台地分布于古隆起区和低隆起区;台盆分布于低洼区;二级台缘带分布于开阔台地和台盆之间的过渡地带.类比上二叠统长兴组和下三叠统飞仙关组油气勘探,栖霞组、茅口组台地内部的二级台缘带可作为下一步油气勘探的有利领域.%According to the relation to strata erosion, the paleotectonic framework of three uplifts and one sag developed before Middle Permian in Sichuan Basin. Based on field profile, core, thin-section, logging data, and seismic facies analysis, it is claimed that carbonate rimmed platform develope in Qixia Stage and Maokou Stage, in which some subfacies developed such as platform margin, open platform and platform basin, furtherly more microfacies can be identified including platform margin beach, inner-platform beach and siliceous platform basin. Controlled by paleotectonic framework, platform margin developed along the transition zone between the old uplift and slope-basin or between open platform and platform basin. Open platform developed in the old uplift and low uplift. Platform basin developed in the low sag. Comparing with the oil and gas exploration in Upper Permian Changxing Fm. and Lower TriassicFeixianguan Fm., it is suggested that the platform mar-gin formed during Qixia Stage and Maokou Stage would be the next favorable exploration realms.【期刊名称】《海相油气地质》【年(卷),期】2017(022)001【总页数】7页(P25-31)【关键词】四川盆地;栖霞组;茅口组;岩相古地理;油气勘探;勘探领域【作者】厚刚福;周进高;谷明峰;姚倩颖;杨柳;潘立银;郝毅【作者单位】中国石油杭州地质研究院;中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室;中国石油杭州地质研究院;中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室;中国石油杭州地质研究院;中国石油杭州地质研究院;中国石油杭州地质研究院;中国石油杭州地质研究院;中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室;中国石油杭州地质研究院;中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TE122.2碳酸盐岩台缘带具有优越的油气成藏条件，是油气勘探的重要领域［1-2］。
川东茅口组硅质岩地球化学特征及成因
１ 重 庆 石 柱 硅 质岩 产 状 与 岩性 特 征
重庆 石柱 硅质 岩发 育 于 茅 口组 上 部 （ ２ ， 图 ） 岩 性 为深 灰 色 泥 晶灰 岩 与 黑 色 薄 层 硅 质 岩 互 层 （ 图 ３、 ） 黑色 碳泥质 灰岩 夹黑 色 薄层 硅 质 岩 （ ４ 图 ５ 图 、 ） 和深灰 色 中～厚 层含 生物碎 屑泥 晶灰岩夹 黑色 薄层
构造 活 动 的重 要 信 息 （ ｒａ ，９ ４ ， 映 出某 些 Ｍｕｒｙ １ ９ ） 反
沉积相带 特殊 的地质背 景 。所 以硅质岩 的研究具 有 十分重要 的理论 意义和 实用价值 。 中国南 方二 叠 纪 的沉积 过程 中 ， 同生断 裂广 泛
件下 ， 在成 因上它 是生物 成 因的 ； 同样 王强等 （ ０ ８ ２０ ）
内容提 要 ： 东 地 区 中 二 叠 统 茅 口组 硅质 岩广 泛 分 布 。通 过 野 外 剖 面 的详 细 研 究 和 硅 质 岩 主量 、 土 和 同 位 川 稀 素 的 分 析 ， 为 茅 口组 硅 质 岩 为 沉 积 于 台 盆 相 中 的 热 水 硅 质 岩 ， 化 学 成 分 以 ＳＯ 为 主 ， 量 为 ８． ９ ～ 认 其 ｉ 含 Ｏ Ｏ
９ ． １ ， 集 Ｆ 、 等 元 素 ， １（ １ ｅ Ｍｎ平 均 值 为 ０ ３ ； Ｅ ７ ９ 富 ｅ Ｍｎ Ａ ／ Ａ ＋Ｆ ＋ ） ．０ Ｒ Ｅ总 量 平 均 值 为 ８ ７ ×１ ，Ｃ 值 为 ０ ３ ～ ．２ ０ ８ ｅ ．９
０ ８ ， 负 异 常 ，Ｅ 值 为 ０ ３ ～ ５ ８ ， Ｅ 负 异 常 到 Ｅ ．１为 ３ｕ ．５ ．５从 ｕ ｕ正 异 常 ；。Ｓ 值 为 ０ ２ ～ １ ２ ， ８。 ｉ ．‰ ． ‰ 与热 水 来 源 石 英 较 为 接 近 ； 据 ６ Ｏ 计算 出硅 质 岩 形 成 时 古海 水 的温 度 为 ３ ～ ８ ℃ 。热 水 硅 质 岩 的 形成 与火 山活 动 和 断 裂 有 关 ， 渗 根 ” ４ ９ 下 的 海水 与岩 浆 热 液 混 合 ， 被 加 温 ， 解 了大 量 ＳＯ 等 有 关 元 素 ； 后 以 热 泉 形 式 通 过 断 裂 喷 出 ， 附 近 海 水 中 并 溶 ｉ 然 使 ｓ０ 含 量极 大提 高 并 沉 淀 。 ｉｚ 关键 词 ：川东 ； 口组 ； 茅 硅质 岩 ； 地球 化 学 ； 因 成
硅质岩成因
硅质岩成因：具不同成因硅（质）岩SiO2的来源及形成方式也不同。
但总的来说大致可分为三种:生物或生物化学沉积成因、化学沉积成因及交代成因。
(1)生物或生物化学成因SiO2的沉积条件是SiO2浓度>120×10-6、pH<7 的酸性环境。
但海水为弱碱性，则有利于碳酸盐沉积，而不利于SiO2沉淀成岩，但当大量菌藻类繁殖、死亡和有机质分解时，放出有机酸、CO2等，造成局部酸性水环境，便有利于SiO2沉积。
（从Fe2O3：FeO可以看出样本形成于局部酸性水环境）由此，生物或生物化学沉积成因硅质岩中，主要是水体中部分SiO2来源于生物，许靖华（1979）等认为该种成因又可分为藻类的捕获作用、硅藻的堆积作用两种成因。
①藻类的捕获作用，是在藻类富集生长区，它们在安静舒适的潮间-潮上环境大量繁殖，死亡后的遗骸在缓慢下沉至海底的过程中，藻类等生物通过光合作用，分泌一种粘液物质，捕获和粘结水体中的SiO2胶体质点，使之沉淀，这主2 要是由蛋白石（(SiO2·nH2O)组成的骨骼容易被溶解，分散成溶胶状态保存在沉积物中，形成有机硅源。
这种生物和生物化学相伴生的沉积作用机理，已被叠层石硅质岩明暗相间的基本层及其中的藻迹微结构和丰富的有机质所证实。
②硅藻的堆积作用。
许靖华(1979)指出，前寒武系的大量燧石层主要是硅藻堆积而成的；以蓝绿藻为主的藻类是中元古代时期海洋中最主要的生命形式，它适应各种水介质条件，在海洋中广泛分布，这种生命体具有十分惊人的繁殖能力，是主要的造岩生物。
另外，海洋中的硅质生物通过自身的生存活动，将海水中分散状态的硅质吸附组成自身的机体。
当其死亡之后，遗体就象雪花似的沉向海底在碳酸盐补偿界面以上，因海水为碱性，压力小、温度高，硅质生物遗体在下沉过程中便被海水溶解或部分被溶解，只有下沉到碳酸盐补偿深度以下的深水环境，由于压力大、温度低，才免遭溶蚀，形成生物结构较完整的硅质岩。
四川盆地中二叠统茅口组硅质岩研究现状
Open Journal of Natural Science 自然科学, 2021, 9(2), 234-240Published Online March 2021 in Hans. /journal/ojnshttps:///10.12677/ojns.2021.92025四川盆地中二叠统茅口组硅质岩研究现状李立基，范建平，任佳鑫成都理工大学能源学院，四川成都收稿日期：2021年2月5日；录用日期：2021年3月18日；发布日期：2021年3月25日摘要硅质岩在四川盆地中二叠统茅口组广泛发育，研究茅口组硅质岩对指导油气勘探有着重要的理论意义。
本文在阅读大量文献的基础上，详细论述了四川盆地中二叠统茅口组硅质岩研究现状，同时对硅质岩进行了产状分类，并且详细介绍了各类硅质岩的形成环境、硅质来源以及成因模式的地球化学判断依据。
在前人工作的基础之上探讨层状硅质岩与茅一段非常规油气储层的关系以及非层状硅质岩与茅二段、茅三段白云岩储层的关系。
关键词茅口组，硅质岩，研究现状Research Status of Middle Permian Maokou Formation Chert in Sichuan BasinLiji Li, Jianping Fan, Jiaxin RenCollege of Energy, Chengdu University of Technology, Chengdu SichuanReceived: Feb. 5th, 2021; accepted: Mar. 18th, 2021; published: Mar. 25th, 2021AbstractCherts are widely developed in Maokou Formation of Middle Permian in Sichuan Basin. Researches on cherts in Maokou Formation have a prolonged influence on petroleum exploration theoretical-ly. After long-period investigates, this study summarizes researches about cherts in Maokou For-mation, mid Permian, Sichuan Basin, classifies the occurrence of chert, and introduces the forma-tion environment, source of chert and geochemical judgment basis of genetic model of all kinds of chert. On the basis of previous work, this paper discusses the relationship between stratiform李立基等chert and unconventional reservoirs in 1st member of Maokou Formation, and the relationship between non stratiform chert and dolomite reservoirs in 2nd member of Maokou Formation and 3rd member of Maokou Formation.KeywordsMaokou Formation, Chert, Research StatusThis work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言硅质岩和二叠纪硅质沉积事件一直是前人研究的热点课题之一。
四川盆地东部中二叠统茅口组白云岩及云质硅岩储层特征与发育规律
四川盆地东部中二叠统茅口组白云岩及云质硅岩储层特征与发育规律唐雪松;谭秀成;刘宏;马腾;苏成鹏;程雪莹;陈虹宇;曹剑【摘要】Unique dolomite and dolomitic quartzite reservoirs occur in the Middle Permian Maokou Formation in eastern Sichuan Basin.They are commonly believed to be of “fault-controlledhydrothermal”origin.However,most of the ex-plorary wells targeting at these reservoirs are unsuccessful ,thus further study needs to be performed .The characteristics and development mechanism of these reservoirs are studied by means of comparative analysis of the outcrops on the pe -riphery of the basin and cores inside the basin .The results indicate the main reservoir rocks in the Maokou Formation are crystalline dolomite,siliceous dolomite and dolomitic quartzite ,whose distributions are mainly related to the karst sys-tems,thus are uneven both laterally and vertically .Most of the crystalline dolomite occurs on the periphery of the karst systems,and their reservoir properties are poor .On the contrary,the siliceous dolomite and dolomitic quartzite are mostly distributed within the karst systems and have favorable reservoir properties .The development of reservoirs obeys the law of“facies-controlledkarst”.Specifically , grain-beach facies provided the material basis for the reservoirs , and facies-con-trolled eogenetic karst was the key for the formation of high-quality reservoirs .The following hydrothermal dolomitzation made it possible for the preservation of reservoir pores .Thesiliceous hydrothermal activities and later calcite cementation resulted in the filling of some pores .The unique siliceous dolomite and dolomitic quartzite finally came into being .Ac-cording to these results , it is proposed to further strength study on “facies-controlled karst” reservoirs in addition to “fault-controlled hyd rotherm”reservoirs,so as to improve the accuracy of reservoior prediction .%四川盆地东部中二叠统茅口组发育了独具特色的白云岩及云质硅岩类储层，主流观点是“断控热液”成因，但勘探多有落空，说明需要重新认识。
硅质岩成因研究进展
硅质岩是一类特殊的岩石，富含ＳｉＯ２ （一般＞７０％），分布 广泛，在沉积岩中仅次于粘土岩、碎屑岩和碳酸盐岩。由于 其特殊物理化学性质，能够很好的保留成岩前古地理、古环 境和古气候信息，且是很多重要矿种的赋存层位，因此硅质 岩的研究具有十分重要的理论意义和实用价值。 １ 研究方法
２０世纪中期，对于硅质岩的研究方法手段比较简单， 主要以野外地质观察和室内偏光显微镜为主。后来，人们 发现硅质岩的重要性，对硅质岩的研究方法和手段也逐渐 变得多样化，主要体现在岩石矿物成分、岩石建造、结构 构造、古生物特征、地球化学特征以及阴极发光等方面的 研究。其中对于硅质岩物源问题即成因问题的研究，前人 主要从硅质岩的建造、组构、古生物特征以及地球化学特 征等方面入手，这些方法在研究过程中不断完善成熟，其 研究成果也作为后人研究的参照标准。硅质岩建造受控于 沉积地质背景条件，涉及物质来源、沉积动力学、沉积环 境物化条件等［１］，主要以岩石类型、组构特征以及岩石共生 组合等物质形式来表现，是硅质岩成因研究最为基本的内 容，能够为进一步的研究提供帮助。古生物特征主要从古 生物化石特征来研究硅质岩成因，如硅藻、放射虫等这些 硅质生物化石可以反映出硅质岩物源。由于不同成因的硅 质岩在成岩物质来源、沉积环境和成岩物理化学条件等存 在显著差异，其岩石地球化学特征也会不同，因此用于硅 质岩成因问题研究是可行的，也是迄今为止用于研究硅质 岩成因问题的最为常用、最为完善的方法之一。对于地球 化学特征的研究，前人主要从硅质岩的主量及微量元素、 稀土元素以及硅氧同位素等方面进行研究。虽然硅质岩地
图２ 硅质岩Ｆｅ－Ｍｎ－（Ｃｕ＋Ｎｉ＋Ｃｏ）Ｘ１０三角图（据Ｃｒｅｒａｒ，１９８２）
（ＥＤ－东太平洋中脊热水沉积物区；ＲＨ－红海热卤水沉 积物区；ＨＮ－水成沉积物区；ＨＤ－热水沉积物区。） ２．４ 硅氧同位素
川东—川南地区茅口组岩溶储层分类识别及有效性评价
第32卷第2期2020年4月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSV ol.32No.2Apr.2020收稿日期：2019-09-01；修回日期：2019-10-13；网络发表日期：2019-11-06基金项目：国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”（编号：2016ZX05052）资助作者简介：吴丰（1983—），男，博士，讲师，硕士研究生导师，主要从事测井原理及地质应用方面的教学与研究工作。
地址：（610500）四川省成都市新都区新都大道8号。
Email ：*****************.cn 。
文章编号：1673-8926（2020）02-0090-10DOI ：10.12108/yxyqc.20200209引用：吴丰，习研平，张亚，等.川东—川南地区茅口组岩溶储层分类识别及有效性评价.岩性油气藏，2020，32（2）：90-99.Cite ：WU F ，XI Y P ，ZHANG Y ，et al.Classification and effectiveness evaluation of karst reservoirs of Maokou Formation in east ‐ern and southern Sichuan Basin.Lithologic Reservoirs ，2020，32（2）：90-99.川东—川南地区茅口组岩溶储层分类识别及有效性评价吴丰1，习研平1，张亚2，陈双玲2，姚聪1，杨雨然2（1.西南石油大学地球科学与技术学院，成都610500；2.中国石油西南油气田公司勘探开发研究院，成都610051）摘要：川东—川南地区中二叠统茅口组受暴露和风化淋滤的影响发育了独特的早成岩期风化壳岩溶储层，具有较大的勘探开发潜力。
由于岩溶储层的孔隙结构特征、纵横向分布规律、测井响应特征等极为复杂，导致其测井有效性评价难度较大。
在储层分类的基础上，结合岩溶发育模式，开展了茅口组3套典型储层的测井有效性评价方法研究。
川东地区茅口组储层特征及主控因素
川东地区茅口组储层特征及主控因素
钟佳倚;王尉;刘冉;李阳;杨西燕;白晓亮;范存辉;彭思桥;袁小玲
【期刊名称】《断块油气田》
【年(卷),期】2024(31)2
【摘要】为阐明川东地区茅口组储层特征,厘清储层发育的主控因素,基于野外露头、钻井岩心以及大量测井资料,开展了川东地区茅口组储层特征研究。
结果表明:1)亮
晶颗粒灰岩、颗粒云岩与细—中晶白云岩为川东地区茅口组主要储集岩;2)溶洞与
裂缝在石灰岩和白云岩中均有发育,孔隙主要分布于细—中晶白云岩中;3)茅口组储
层主要分布于茅二a,b亚段,平面上受到颗粒滩及断裂带的控制;4)颗粒岩为茅口组
储层提供了物质基础,是形成储层的最重要因素,断裂系统决定了储层的最终分布,表生期岩溶以及白云石化作用形成了大量储集空间,是改善储层质量的关键。
研究认为,邻水—丰都一带沿15#基底断裂分布的茅二a,b亚段地层中的颗粒滩可以作为
重点勘探开发目标。
【总页数】11页(P308-318)
【作者】钟佳倚;王尉;刘冉;李阳;杨西燕;白晓亮;范存辉;彭思桥;袁小玲
【作者单位】中国石油西南油气田公司勘探开发研究院;油气藏地质及开发工程全
国重点实验室;西南石油大学地球科学与技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TE122.2
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2.四川盆地东部地区中二叠统茅口组白云岩储层特征及其主控因素
3.川中地区中二叠统茅口组白云岩储层特征及发育主控因素
4.川东南涪陵地区二叠系茅口组一段泥质灰岩储层特征及主控因素
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川东地区茅口组一段微孔特征及其主控因素
川东地区茅口组一段微孔特征及其主控因素王佳蕊;宋金民;刘树根;范建平;黄士鹏;李立基;金鑫;冯宇翔;王俊柯;王杉杉【期刊名称】《非常规油气》【年(卷),期】2022(9)3【摘要】川东中二叠统茅口组一段为中缓坡—深缓坡沉积,近期在该套非常规致密灰岩储层内取得了勘探突破,展示出良好的勘探前景。
通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、氩离子抛光和核磁共振等,对川东地区茅口组一段的微孔特征及其主控因素进行研究。
研究结果表明1)川东地区茅一段的岩石类型有泥晶生屑灰岩、泥质泥晶生屑灰岩、含泥泥晶生屑灰岩以及含生屑泥晶灰岩等,平均孔隙度为1.57%,平均渗透率为0.113 mD,为低孔低渗储层;2)储集空间类型以粒间孔、滑石收缩孔(缝)、有机孔及裂缝为主;3)孔隙形态呈三角形状、长条状,孔径为1.5~1.8μm,平均孔径1.725μm,平均孔隙面积为2.764μm2,孔隙数量关系为生屑泥晶灰岩>泥晶生屑灰岩>泥晶灰岩;4)孔隙体积与石英含量、黏土矿物含量以及TOC呈正相关。
研究认为,有机碳丰度、石英丰度和滑石丰度共同控制了川东地区茅口组一段储层微孔的发育。
【总页数】10页(P32-41)【作者】王佳蕊;宋金民;刘树根;范建平;黄士鹏;李立基;金鑫;冯宇翔;王俊柯;王杉杉【作者单位】成都理工大学能源学院;油气藏地质及开发工程国家重点实验室;西华大学;中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院【正文语种】中文【中图分类】P624【相关文献】1.鹿角场李子坝地区茅口组储层特征及主控因素研究2.川西北地区茅口组储层特征及其主控因素3.鹿角场李子坝地区茅口组储层特征及主控因素研究4.四川盆地东部地区中二叠统茅口组白云岩储层特征及其主控因素5.川东南南川地区茅口组一段碳酸盐岩储层特征及富集模式因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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第84卷 第4期2010年4月地 质 学 报 ACT A GEOLOGICA SINICAV ol.84 N o.4A pr . 2010注:本文为国家自然科学基金重点项目(编号40739901)和/油气藏地质及开发工程0国家重点实验室开放基金课题/重庆石柱中上二叠统硅质岩特征及成因意义0(编号PL C200605)联合资助成果。
收稿日期:2009-02-28;改回日期:2009-09-08;责任编辑:周健。
作者简介:林良彪,男,1979年生。
博士,讲师,从事沉积学教学与研究工作。
Em ail:linliangbiao08@ 。
川东茅口组硅质岩地球化学特征及成因林良彪,陈洪德,朱利东油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都理工大学沉积地质研究院,成都,610059内容提要:川东地区中二叠统茅口组硅质岩广泛分布。
通过野外剖面的详细研究和硅质岩主量、稀土和同位素的分析,认为茅口组硅质岩为沉积于台盆相中的热水硅质岩,其化学成分以SiO 2为主,含量为80.09%~97.91%,富集Fe 、M n 等元素,A l/(A l+Fe+M n)平均值为0.30;REE 总量平均值为8.72@10-6,D Ce 值为0.39~0.81,为负异常,D Eu 值为0.35~5.85,从Eu 负异常到Eu 正异常;D 30Si 值为0.2j ~1.2j ,与热水来源石英较为接近;根据D 18O 计算出硅质岩形成时古海水的温度为34~89e 。
热水硅质岩的形成与火山活动和断裂有关,下渗的海水与岩浆热液混合,并被加温,溶解了大量SiO 2等有关元素;然后以热泉形式通过断裂喷出,使附近海水中SiO 2含量极大提高并沉淀。
关键词:川东;茅口组;硅质岩;地球化学;成因在全球沉积记录中,硅质岩从数量看只是一小部分,但它却分布广泛,在化学沉积和生物沉积的岩类中,其数量仅次于碳酸盐岩(冯彩霞等,2001)。
它不仅是许多重要矿种的赋存层位和含矿岩系的重要岩类,而且由于它形成于特定的地球化学条件,常常位于关键的地层层位上,能够提供关于沉积盆地和构造活动的重要信息(M urray,1994),反映出某些沉积相带特殊的地质背景。
所以硅质岩的研究具有十分重要的理论意义和实用价值。
中国南方二叠纪的沉积过程中,同生断裂广泛存在,但它们的规模大小差别很大,活动历史长短不一,有的具有长期继承性,跨越多个世或纪,有的则十分短暂(王成善等,1998)。
这些同生断裂活动的结果,沿断裂带出现岩性、岩相和沉积厚度的明显变化,火山活动的出现或重力流的发育,造成特有的古地理面貌,反映其特有的构造背景。
四川盆地东部地区的同生断裂基本上夹持于华蓥山和齐曜山两条基底断裂之间,沉积作用、相带展布、火山活动明显受控于这些断裂(图1)。
中国南方二叠系硅质岩广泛发育,前人对该层位的硅质岩做了大量的研究工作,夏邦栋等(1995)对下扬子区早二叠世(现中二叠世)孤峰组层状硅质岩进行详细研究,认为该套硅质岩具有热水的特征,但其中混有少量非热水成因的物质;曾普胜等(2004)也认为安徽铜陵地区二叠系硅质岩是热水活动间歇式、多次活动的结果;付伟等(2004)通过研究认为湘中南中二叠统孤峰组硅质岩为正常沉积和热水沉积共同作用的结果。
而M asao Kametaka 等(2005)通过对扬子地台东北部中二叠统硅质岩的研究,认为该套硅质岩是沉积于还原条件下,在成因上它是生物成因的;同样王强等(2008)和杨水源等(2008)通过他们各自的研究,也都认为安徽巢湖的孤峰组硅质岩为生物成因的。
以上研究说明,中二叠统硅质岩的成因存在很大的争议,而且研究大都集中在中下扬子地区,而对于上扬子地区研究较少,本文以重庆石柱冷水溪中二叠统茅口组层状硅质岩(其层位相当于中下扬子的孤峰组)为主要研究对象,研究其地球化学特征及成因类型。
1 重庆石柱硅质岩产状与岩性特征重庆石柱硅质岩发育于茅口组上部(图2),岩性为深灰色泥晶灰岩与黑色薄层硅质岩互层(图3)、黑色碳泥质灰岩夹黑色薄层硅质岩(图4、图5)和深灰色中)厚层含生物碎屑泥晶灰岩夹黑色薄层状硅质岩,厚度约50.99m 。
下部黑色碳泥质灰岩宏观特征似/煤层0或/碳质页岩0,岩石污手,薄层状黑色硅质岩单层厚3~4cm,与碳泥质灰岩比约为1第4期林良彪等:川东茅口组硅质岩地球化学特征及成因图1 川东地区二叠纪基底断裂及剖面位置图(据王一刚等,1998O 修改)F ig.1 Sketch sho wing the Perm ian basement faults and st udy ar ea in easter n Sichuan basin(modified fro m Wang Y ig ang et al.,1998O )1)航磁解释的玄武岩;2)钻遇的玄武岩;3)断裂;4)推测基底断裂;5)钻井;6)野外剖面;F1)万源-巫溪断裂;F2)齐曜山断裂;F3)万县-长寿断裂;F4)万源-开县断裂;F5)开江-梁平断裂;F6)大竹-梁平断裂;F7)南充-涪陵断裂;F8)达县-开江断裂;F9)云安-黄龙断裂;F10)华蓥山断裂1)Aeromagnetic basalt;2)drilled basalt;3)fau lt;4)con jectu ral fault;5)bore;6)field profile;F1)Wanyuan -W uxi fault;F2)Qiyaosh an fault;F3)W an xian -Ch angs hou fault;F4)Wanyuan -Kaixian fault;F5)Kaijiang -Liangpin g fault;F6)Dazh u -Liangpin g fault;F7)Nanchong -Fuling fault;F8)Daxian -Kaijiang fault;F9)Yu n .an -H uan glong fault;F10)Hu ayins han faultB 20;在碳泥质灰岩层里,可见有滑塌变形构造,生物碎屑丰富,有海绵骨针、薄壳腕足(图6)、珊瑚、菊石等,另外硅质岩中见有灰岩砾石,反映其形成于较深水的台盆环境中(林良彪,2008;林良彪等,2008)。
2 硅质岩地球化学特征主量元素主要由中国科学院地质与地球物理研究所岩矿分析实验室用顺序式X 射线荧光光谱仪(XRF -1500)测试,少量由四川省冶金地质岩矿测试中心用硅酸盐湿法进行测试;稀土元素主要由核工业北京地质研究院分析测试研究中心用电感耦合等离子体质谱(ICP -MS)进行测试,少量由四川省冶金地质岩矿测试中心用ICP -光谱法进行测试;硅、氧同位素由中国地质科学院矿产资源研究所测试。
2.1 主量元素特征石柱冷水溪中二叠统茅口组硅质岩化学成分以SiO 2为主,含量为80109%~97191%,其次为CaO 、Al 2O 3、Mg O 和Fe 2O 3,含量分别为0124%~5189%、0106%~0175%、0103%~0187%和0106%~0143%,,其他成分含量都很低(表1)。
现代大洋中脊热水体系中,Mg O 是严重亏损的组分,东太平洋中脊350e 热水中的M gO 总量为零,可把热水体系中M g O 的增高作为体系污染或混合的指标(Edm ond et al.,1983)。
本区硅质岩中M gO 含量均较低,平均值0139%,且SiO 2/M g O 比值大都在100以上,另外,硅质岩中A l 2O 3含量也很低,平均为0143%,反映了硅质岩的形成与热水作用有关。
Bostro m 等(1969,1979)提出,海相沉积物中Al/(Al+Fe+Mn)比值是衡量沉积物中热水沉积含量的标志,该比值随着热水沉积含量的增加而减小。
Adachi 等(1986)和Yamam oto (1987)通过研究指出,硅质岩Al/(A l+Fe+Mn)比值由纯热水的0.01到纯远海生物沉积的0.60,所有热水沉积的数据均落入A-l Fe -Mn 三角成因判别图解的富铁端,非热水沉积的数据均落入图中的富铝端。
本区501502地质学报2010年第4期林良彪等:川东茅口组硅质岩地球化学特征及成因表1 重庆石柱中二叠统茅口组硅质岩化学成分(%)及部分比值Table 1 C hem ical compositon (%)and some ratios of the Middle Permian Maokou Formationsilicalites in Shizhu,Chongqing样品号P04-27-9P04-27-18P04-28-1P04-28-5P04-28-6P04-29-1P04-29-7SiO 284.9894.7195.3080.0997.9196.1694.71Al 2O 30.620.470.400.750.110.060.60T iO20.030.020.050.040.010.020.02Fe 2O 30.320.230.430.310.280.060.30M nO 0.0020.0030.0070.0020.0030.0140.002M gO 0.360.030.260.870.120.850.27CaO 5.89 1.170.248.540.520.91 1.22Na 2O 0.070.080.090.060.020.050.07K 2O 0.070.060.160.1500.040.07P 2O 50.030.020.250.020.010.150.01LOI 7.10 2.64 2.598.710.46 1.32 2.18TOT AL 99.4799.4399.7899.5499.4499.6399.45FeO<0.200.200.210.240.200.27<0.20Al/(Al+Fe+M n )/0.440.310.500.140.11/S iO 2/M gO236.063157.00366.5492.06815.92113.13350.78注:除样品P04-28-1、P04-29-1由四川省冶金地质岩矿测试中心邢智测试外,其余样品由中国科学院地质与地球物理研究所李禾测试。
5件层状硅质岩样品Al/(Al+Fe+M n)值分别为:0144、0131、0150、0114和0111(表1),平均值为0130,与湖南二叠系层状硅质岩的特征相近(杨海生等,2003)。
依据Al 、Fe 、M n 的值,做了Al 、Fe 、M n 判别图解,除样品P04-28-5和鱼池º落于Ñ区和Ò区的交集区(图7)外,其余的样品都落于Ñ区,这一特征表明茅口组硅质岩可能不是单一作用的产物,但以热水成因为主。