黔东下寒武统黑色页岩微量元素的富集及成因分析

引用本文

杨恩林, 吕新彪, 鲍淼, 罗建均, 胡庆成. 黔东下寒武统黑色页岩微量元素的富集及成因分析. 地球科学进展, 2013, 28(10): 1160-1169
Yang Enlin, Lü Xinbiao, Bao Miao, Luo Jianjun, Hu Qingcheng. Enrichment and Origin of Some Trace Elements in Black Shales from the Early Cambrian in Eastern Guizhou Province. Advance in Earth Science, 2013, 28(10): 1160-1169] 复制到剪切板

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黔东下寒武统黑色页岩微量元素的富集及成因分析

杨恩林^1,², 吕新彪^1*,^*, 鲍淼³, 罗建均², 胡庆成¹

1. 中国地质大学资源学院, 湖北武汉 430074

2. 贵州地矿局117地质队贵州贵阳 550018

3. 贵州地矿局112地质队安顺 561000

杨恩林（1978-），男，贵州黎平人，工程师，主要从事沉积学研究. E-mail: 155060162@qq.com

*通讯作者：吕新彪（1962-），男，湖北黄梅人，教授，主要从事矿床学、矿产普查及资源管理工程研究. E-mail: luxb@cug.edu.cn

基金:贵州地矿局地质科研项目（编号：200901）资助.

摘要

对黔东下寒武统以泥、碳岩性组合为主的多金属元素富集层(黑色页岩)的元素地球化学、¹³C,¹⁸O同位素以及岩性组合分析表明：微量元素蛛网图协同变化, 暗示其成因上具有同源性。黑色页岩¹³C,¹⁸O同位素、稀土元素配分模式和富集元素组合特征, 表明其具有深部热流体物质, 分布有热水活动的陆棚海局限盆地边缘相带有利于元素沉淀富集。³⁴S同位素和氧化还原敏感元素组合特征, 暗示静水缺氧环境有利于元素沉淀。黑色页岩岩性组合特征（含磷、石煤层）和高有机碳含量支持沉积物受上升洋流影响。

关键词: 下寒武统; 黔东; 黑色岩系

中图分类号:P595 文献标志码:A 文章编号:1001-8166(2013)10-1160-10

Enrichment and Origin of Some Trace Elements in Black Shales from the Early Cambrian in Eastern Guizhou Province

Yang Enlin^1,², Lü Xinbiao¹, Bao Miao³, Luo Jianjun², Hu Qingcheng¹

1.Faculty of Earth Resources, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China

2.The Geological Team 117 Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development of Guizhou Province, Guiyang 550018, China

3.The Geological Team 112 Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development of Guizhou Province, Anshun 561000, China

Abstract

The analysis is based on the elemental geochemistry,¹³C,¹⁸O isotope and lithology combination of the black shale, a set assemblage mud and carbon of lithology , in East Guizhou. The coordinated change in spider diagrams of race elements suggests those elements have the same source. The¹³C,¹⁸O isotopes, mode of REE partition and characteristic enrichment of elements assemblage in carbonaceous shale show that the deep thermal fluid is added, and the shelf sea basin edge with distribution of hydrothermal activity is propitious to precipitation of ore elements. Evidence from the³⁴S isotope and redox-sensitive elements show that the hydrostatic hypoxia environment is also conducive to precipitation of elements. The lithologic features (phosphorus, coal-bearing layers) and high content of organic carbon indicate that the deposits are influenced by the upwelling ocean current.

Keyword: Early Cambrian; Qiandong; Black shales.

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黑色岩系中富集多种微量元素, 包括V, Ag, Ni, Mo, U, Au, Cu, W, Pb, Cr, Y, Co, Cd, Sb和PGE等, 常形成V-U, V-Ag, Ni-Mo-PGE和重晶石等大型金属和非金属矿床。黔东为贵州黑色岩系型层控金属矿床发育的重要地区, 分布有大型黑色岩系型钒和重晶石矿床。下寒武统黑色岩系是碳质硅质岩、黑色页岩和碳酸盐岩不同比例的岩类组合体系；不同岩性组合反映不同古地理环境, 并具有不同的元素组合和含矿性。前人对黑色岩系的物质来源、形成环境和地球化学等进行讨论^{[ 1, 2, 3]}, 但其地球化学的研究都基于将不同成因岩石（硅质岩与碎屑沉积岩）的元素组成视为相同成因进行对比。为尽可能消除由于岩性不同所造成的地球化学差异, 确保不同剖面中元素特征对比的统一性和可靠性, 本文探讨黑色页岩多金属元素富集特征和成因。

1 地质背景

泛大陆解体和全球海平面上升导致的缺氧事件, 是地史中一次重要的构造—沉积事件^{[ 4]}。扬子地台第一个基底形成之后, 起始于震旦系的台地盖层, 下部为地槽封闭后类磨拉石建造的板溪群、下江群和丹洲群。雪峰运动导致扬子地台第二个褶皱基底的形成, 雪峰运动之后扬子准地台全面进入盖层沉积, 而处于过渡区（扬子地台与华夏古陆）的黔东南地区早古生代褶皱带仍为槽型沉积^{[ 5]}。震旦-寒武纪转折期, 黔东地区处于从裂谷盆地到被动大陆边缘盆地的演化过程, 震旦系台地碳酸盐岩盖层之后, 下寒武统黔东地区进入了持续的沉降阶段。（浅）次深海台地边缘和斜坡盆地岩性主要为黑色薄层硅质岩—黑色页岩—碳酸盐岩组合。金属元素富集于震旦系留茶坡组顶部至寒武系九门冲组底部黑色页岩中。松桃地区和镇远地区位于贵州东部（图1）, 由于沉积环境的差异, 各岩相带岩性组合在空间上有所不同, 黔东北台地边缘相的松桃剖面见有磷块岩和极薄石煤层分布, 黔东南边缘盆地相的镇远剖面仅见有少量磷结核。

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	图1 贵州早寒武世早期古地理格局（据文献[6]修改）Fig.1 Palaeogeographic pattern of Early Cambrian in Guizhou

2 野外采样及实验方法

样品分别采集于台地边缘陆坡相的松桃地区和陆棚边缘盆地相的镇远剖面（图1）, 层位为震旦系留茶坡组顶部至寒武系九门冲组底部。剖面黑色页岩露头发育良好, 样品均为钻孔岩心。微量元素测试于澳实分析检测集团澳实矿物实验室(广州)完成, 分析仪器美国Perkin Elmer公司生产的Elan 9000电感耦合等离子体质谱仪, 分析精度和准确度优于10%；同位素测试在中科院地化所环境地球化学国家重点实验室完成。碳、氧同位素测试：先把样品粉碎成200目, 然后在50 ˚C条件下用100%的磷酸抽提出CO₂并提纯, 然后把CO₂气体在MAT251质谱仪上完成碳和氧同位素测定。硫同位素：将200目的样品用1:1盐酸浸泡, 除掉可溶单硫化物, 然后加入CrCl₂溶液和酒精, 对其进行加热, 微沸2h以上, 产生的H₂S气体利用AgNO₃（2%）溶液收集, 各种形态硫以Ag₂S产出, 制备成SO₂, 然后进行质谱同位素分析。将黑色页岩元素平均含量与世界粉砂岩（页岩+粘土岩）中化学元素的平均含量^{[ 7]}之比值为元素的富集系数, 用其来表示黑色页岩元素富集或贫化程度。 δCe=2Ce _N/（La_N+Pr_N）、 δEu=2Eu_N/（Sm_N+Gd_N）； N为球粒标准化。

3 结果与讨论

3.1 剖面环境

松桃剖面：自下而上灰黑色薄层含碳质硅质岩—中层状灰黑色薄层硅质岩, 间夹少量黑色页岩—（灰黑色）黑色页岩夹少量薄层硅质岩, 局部含少量豆荚状磷质结核和黑色硅质磷块岩（厚0～50 cm）以及极薄石煤层、细线状黄铁矿或磷质结核—黑色页岩夹深灰色泥粉晶灰岩透镜体—深灰色薄至中层泥粉晶灰岩, 灰岩自北向南逐渐变薄。镇远剖面：自下而上灰黑色薄硅质岩—黑色（薄）中厚层硅质岩夹黑色页岩（顶部见磷结核）—灰黑色板状黑色页岩, 局部见少量灰岩或钙质砂岩透镜体—深灰色薄层至中层细晶灰岩。

剖面黑色岩系（黑色页岩、硅质岩）顶底都为浅水台地碳酸盐岩（底部为泥质白云岩, 顶部泥晶灰岩）, 其沉积环境可能属于陆棚环境^{[ 8]}。多金属元素富集层位有机碳含量高（湘黔地区下寒武统黑色岩系有机碳含量均值5.34 %^{[ 5]}）和含有磷质沉积物, 暗示区内可能存在上升洋流。因为与上升洋流有成因联系的沉积物中广泛发育有磷质物和高有机碳含量, 如热带太平洋东海岸是最广泛的上升洋流活动区, 其宽广的边缘海（中美洲）中就广泛发育有磷质沉积^{[ 9]}；秘鲁大陆边缘有机碳含量大于3 %^{[ 10]}, 而在现代远洋沉积物中, 其平均总有机碳含量通常不到0.5 %^{[ 11]}。石煤的形成主要与上升洋流带来丰富营养物质使得海水表层菌藻类生物大量繁殖, 然后死亡有关^{[ 12]}。松桃剖面发育有极少量的石煤层, 暗示黔东北地区当时的沉积环境可能为上升洋流带来丰富的营养物质, 表层海水藻类大量发育, 导致底层水处于严重的缺氧。在陆棚水较浅时大量死亡的生物体遭受氧化破坏而难以保存下来, 而在陆棚凹陷海水滞留区保存有少量极薄的石煤层。松桃地区黑色页岩顶部的碳酸盐岩从北向南渐变薄, 暗示台地向南倾斜或沉积位置为斜坡相, 海水渐深。剖面分布有透镜状灰岩, 沉积区可能存在一系列顶部为碳酸盐沉积物的水下高地, 未固结沉积物在重力等外力作用下垮塌, 顺坡搬运到深水处堆积而成, 暗示研究区沉积环境为斜坡相。黑色岩系岩性组合底部为组分、粒度和颜色都均一的盆地相薄层状硅质岩, 可能供给物源的种类单一、供应和沉积速率长期稳定的结果；中部为深海陆棚相硅、泥、炭和磷岩性组合, 岩石除了接受浮游生物遗体和胶体SiO₂的沉积物之外, 可能还受到上升洋流提供物质的影响；上部为浅海陆棚相泥和碳岩性组合。总之, 剖面为以碳硅泥沉积为主的非补偿滞留陆棚海局限盆地沉积环境, 富含磷与W, Mo, Cd, Bi, Ag, U, V, Ba, Zn, Co, Sb, Ti, As, Ni, Pb, Cu等多种金属微量元素。

3.2 金属元素富集特征

剖面黑色页岩微量元素的富集系数普遍很高（图2, 表1）。据本次测试结果, 将金属元素富集分为3类；①强富集元素, 富集系数>100, 包括W, Ag；②中等富集元素, 20<富集系数<100, 包括Mo, Cd, Bi, Ag, V和U；③弱富集元素, 2<富集系数<20, 包括Ba, Zn, Co, Sb, Ti, As, Ni, Pb和Cu。松桃剖面主要富集元素为W, Mo, Cd, 均值含量分别为245.8、127.21、7.94ⅹ10^-6, 呈现出2个W, Mo, Cd的富集峰值, 且Mo, Cd和Ag曲线呈现出较好的相关性, 富集系数均值依次为：W>Mo>Cd>Bi>Ag>U>V>Ba>Zn>Co>Sb>Ti>As>Ni>Pb>Cu, 而W的富集系数明显高于其他元素, 高达123倍。W, Ag, Bi, V和U为镇远剖面主要富集元素, 均值含量分别为552.31, 15.72, 0.45, 3228.16和64.43ⅹ10^-6, 剖面上W和Ag相关性较好, 且呈现出3个峰值, 而V和U仅一个峰值；富集系数均值依次为：W>Ag>Bi>V>U>Mo>Y>Sb>Pb>Co>Cd>Cu>Ba, 且W, Ag的富集系数明显高于其他元素, 分别高达276和157倍。研究区微量元素蛛网图上表现出各元素协同变化特征, 暗示着2剖面成矿元素在成因上的同源性, 但部分元素富集表现为不同步性(图3、4), 可能与各元素沉淀富集条件有关。镇远剖面各种金属富集都远高于松桃剖面, 暗示二者的沉积环境可能有所差异, 但2个剖面的同时富集基性元素（Ni, Cu等）和酸性元素（Mo, W, U等）的一套双峰式元素组合, 可能表明黑色页岩具有热水沉积特征和深源物质的加入^{[ 13]}。

元素从海水向沉积物的转移既有生物过程, 也有非生物作用。有机元素富集过程主要是海洋生物摄取营养金属元素通过死亡沉淀进入沉积物中的过程, 而非生物过程可以通过化合物沉淀、类质同象、吸附作用、络合物、金属卟啉和元素扩散等方式进入沉积物中^{[ 14]}。镍元素在有氧条件下, 容易被细颗粒悬浮物质吸附而发生沉积^{[ 15]}, 而缺氧环境中, Ni则能以卟啉形式沉积沉淀使其固定在沉积物中^{[ 16]}, 所以在相对弱还原环境的松桃剖面有Ni富集。镉元素在缺氧环境下, 主要是通过自生的沉淀富集^{[ 17]}, 而在弱还原环境中, 则以难溶硫化物（CdS）形式沉淀^{[ 18]}。钼元素既不能被浮游生物富集, 也不容易被大多数颗粒吸附^{[ 19]}, 但能被锰的氢氧化物捕获^{[ 20]}而初步富集, 在富含硫化物环境中, 当Mn的氢氧化物被还原后, Mo元素被释放

到孔隙水中^{[ 21]}, 高价MoO⁴⁺被还原为MoO²⁺, 以有机硫代硫酸盐的形式保存下来^{[ 22]}。氧化性水体中, 少量钒能够以钒酸根离子(H₂V0^4-)形式吸附于Mn或Fe的氢氧化物细颗粒而沉淀, 而在缺氧条件下, H₂V0^4-被还原成带正电离子半径很小的氧钒（VO^2-）, 其比大半径的钒酸根离子更容易产生螫合效应, 形成有机络合物或水化物在沉积物中沉淀富集^{[ 23]}。W⁶⁺易吸附于铁锰氢氧化物、有机碳和粘土一起沉淀富集, 即适当气候条件下, 吸附作用作为使钨沉淀的主要因素^{[ 24]}。在有PO₄^1-, CrO₄^2-, AsO₄^3-, I^1-等离子溶液中, Ag能与它们结合, 形成不溶化合物沉淀, 而在缺氧的S^2-环境中, Ag能成硫化物而沉淀。对各富集元素性质分析得知：W, Ag, Ni较无条件的沉淀, 而其余元素相对较为选择性沉淀。总之, 元素的富集成矿, 除了物源的供给之外, 还与元素的地球化学性质, 以及当时的古地理环境有关；相对于海水较浅台地边缘的松桃地区金属元素富集程度不如陆棚边缘盆地的镇远剖面, 主要源于缺氧环境下更能致使这些元素沉淀富集。

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	图 2 镇远(ZY）, 松桃（ST）剖面微量元素蛛网图（WZ曲线为维诺格拉多夫值）Fig.2 The trace elements of spider diagrams from the the Zhenyuan and Songtao sections

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	图3 镇远剖面成矿元素分布示意图Fig.3 The ore-formation element distribution curve from the Zhenyuan sections

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	图4 松桃剖面成矿元素分布示意图表1 微量元素含量及相关参数（单位：10^-6）Fig.4 The ore-formation element distribution curve from the Songtao sections

Table 1 Concentrations of trace elements and the related parameters of rock samples （unit：10^-6）

编号	Li	Be	Sc	V	Cr	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Ge	As	Rb	Sr	Zr	Nb	Mo
ZY1	44.90	3.54	16.33	631.23	186.90	13.21	14.69	139.30	51.34	19.51	3.30	14.96	87.91	42.69	153.70	14.18	26.95
ZY2	28.55	2.04	7.18	773.26	271.60	41.23	4.83	158.84	34.56	11.15	1.24	8.58	37.83	18.61	79.73	5.42	24.90
ZY3	18.56	3.12	6.40	5035.34	1220.00	30.94	2.81	279.37	8.25	10.88	1.40	4.93	48.23	41.21	104.50	8.29	11.44
ZY4	1.32	0.28	0.58	224.55	71.97	220.30	5.23	77.71	17.91	0.46	0.32	6.03	1.46	8.43	12.89	0.38	16.25
ZY5	22.12	4.55	7.16	5320.92	1374.00	9.88	6.80	153.06	27.63	24.78	4.69	12.57	63.75	52.66	185.00	34.64	49.13
ZY6	28.52	3.66	1.83	533.81	31.38	1.73	18.99	85.10	42.41	30.91	10.15	7.58	65.46	74.24	66.83	27.24	21.31
ZY7	6.46	0.46	0.46	320.53	99.28	251.10	4.57	30.11	9.19	0.50	0.97	4.74	3.33	9.91	9.45	0.67	6.70
ZY8	38.86	7.41	12.52	11986.63	2329.00	19.36	16.26	217.25	35.05	20.96	6.69	7.20	115.50	58.21	181.10	20.70	9.67
ZY9	39.51	6.22	12.39	12129.89	2433.00	28.64	11.34	244.54	27.90	21.38	4.53	5.09	118.00	61.37	186.00	17.84	7.25
ZY10	3.21	0.22	0.29	322.45	70.04	200.70	2.02	25.11	9.68	0.48	0.42	5.46	2.87	14.75	9.26	0.67	13.09
ZY11	5.46	2.81	5.63	3404.97	693.50	12.49	22.52	94.69	83.78	10.51	2.97	18.81	26.19	1123.00	45.41	3.66	39.65
ZY12	29.57	3.33	15.03	3331.42	533.00	18.15	35.69	29.86	140.10	25.54	3.48	12.34	109.70	52.74	161.50	12.25	13.41
ZY13	27.52	4.92	19.12	776.60	144.00	25.03	16.37	105.96	38.59	27.63	2.26	9.63	100.10	49.22	262.30	18.11	62.14
ZY14	15.65	3.88	11.12	402.58	80.75	23.00	25.88	90.55	51.57	18.94	1.17	9.98	63.88	30.50	149.10	11.80	62.93
富集系数	0.37	1.11	0.83	24.83	6.81	3.20	0.14	2.17	0.52	0.84	1.56	1.38	0.30	0.26	0.57	0.63	13.03
ST1	14.18	2.32	11.43	147.09	75.41	27.47	4.81	8.11	12.69	16.21	1.47	7.38	96.27	158.30	122.40	9.86	9.32
ST2	32.39	3.24	14.55	3207.26	249.90	41.17	406.00	126.20	1230.00	19.80	1.74	24.27	105.40	121.10	195.50	11.67	215.75
ST3	114.40	2.26	9.43	1732.57	88.35	165.50	351.10	139.19	369.40	11.71	1.73	15.32	34.95	115.60	121.90	7.63	189.13
ST4	21.47	1.95	11.95	419.39	64.35	58.95	151.90	56.42	457.60	11.18	0.98	22.87	56.66	411.90	114.40	8.08	75.79
ST5	25.26	3.31	14.57	1362.94	100.00	63.03	296.60	54.97	184.80	18.03	1.30	18.11	89.99	123.50	186.20	11.07	142.74
ST6	87.63	3.01	8.14	1072.59	56.80	76.89	306.30	32.35	1242.00	8.51	1.22	17.54	24.03	743.10	83.37	5.65	121.04
ST7	26.37	2.84	14.03	2893.03	143.90	98.64	273.70	72.42	540.70	16.07	1.45	18.22	91.87	109.30	159.00	9.80	303.05
ST8	18.89	2.11	6.98	162.27	49.82	236.30	16.08	17.63	21.59	9.54	0.57	10.91	57.39	14.93	66.20	7.00	59.10
ST9	26.01	1.54	4.27	95.50	21.00	38.52	22.16	23.23	42.58	4.78	0.31	9.47	22.99	349.90	28.02	3.01	29.00
富集系数	0.68	0.84	1.06	9.48	0.94	4.48	2.14	1.03	5.70	0.68	0.60	2.43	0.32	0.53	0.60	0.41	63.61

续表1 （continued Table 1）

3.3 同位素地球化学

碳、氧、硫同位素物源示踪被广泛应用。如：Merlivat L^{[ 25]}测定了东太平洋隆起热液喷口附近热水中CO₂的碳δ¹³C值稳定在-4.13‰～-5.55‰；Taylor^{[ 26]}对板块不同位置火山CO₂气体的碳同位素组成做了研究, 发现洋中脊玄武岩和岛弧玄武岩CO₂的碳 δ¹³C值落在-2‰～-11‰之间；Roberts等^{[ 27]}指出海底热（液）水沉积碳酸盐岩具有典型的碳同位素负异常。研究区黑色页岩没有变质, 有利于保留其形成时的古地理、古气候和古环境信息, 留茶坡组—九门冲组之交黑色页岩 δ¹³C, δ¹⁸O, δ³⁴S组成见表2, 表3。

黑色页岩样品的无机碳 δ¹³C值在-2.42‰～-13.41‰之间, 而海底热（液）水沉积碳酸盐岩具有典型的碳同位素负异常^{[ 27]}, 暗示其可能受上升热流活动的影响。据高振家^{[ 28]}给出的古水体温度换算公式：t(℃)=16.9-4.33 δ¹⁸O_PDB计算出黑色页岩形成时的古海水温度（表3）。松桃和镇远剖面震旦—寒武转换期黑色页岩形成的古水温度（均值）分别为71.26 ℃和76.82 ℃, 而晚震旦世到早寒武世古海水温度为35℃～45 ℃^{[ 29]}, 暗示其可能受海底热液的影响。且黔东南麻江地区可能更靠近热水口, 其下寒武统硅质岩形成水温162.5 ℃^{[ 30]} , 即从北向南海水温度呈现升高趋势。Scothman^{[ 31]}图解投影（图5）, 显示9件样品（测试10件）落在 δ¹³C-δ¹⁸O图解上的热水沉积范围内。黑色页岩同位素特征暗示着其形成与热水环境有关。

下寒武统黑色页岩³⁴S变化范围较大, 为-6.53‰～22.11‰, 较大的硫同位素范围暗示硫酸盐还原菌控制硫同位素的分馏^{[ 32]}。黑色页岩硫同位素 δ³⁴S值基本都显示为正值, 松桃和镇远剖面均值分别为9.89, 16.93。含黄铁矿结核的样品硫同位素值都为负值, 松桃和镇远剖面均值分别为-6.82, -11.30。Murowehick^{[ 33]}研究黄铁矿结核认为, δ³⁴S负值主要由生物作用引起, 而正值为正常海水注入半封闭海盆, 部分改变了介质的硫同位素组成而引起黄铁矿的³⁴S值发生变化, 即黄铁矿为生物与海水混合成因。生物作用引起的结核黄铁矿, 暗示其形成于具有硫酸盐输入的开放性海洋环境, 而受限制封闭环境黑色页岩的³⁴S为正值, 且从北向南显示出渐高的 δ³⁴S值, 表明镇远地区更靠近于静海环境, 与贵州西部水浅, 东部水深的古地理环境相吻合。

Table 1 Concentrations of trace elements and the related parameters of rock samples （unit：10^-6）

编号	Li	Be	Sc	V	Cr	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Ge	As	Rb	Sr	Zr	Nb	Mo
ZY1	44.90	3.54	16.33	631.23	186.90	13.21	14.69	139.30	51.34	19.51	3.30	14.96	87.91	42.69	153.70	14.18	26.95
ZY2	28.55	2.04	7.18	773.26	271.60	41.23	4.83	158.84	34.56	11.15	1.24	8.58	37.83	18.61	79.73	5.42	24.90
ZY3	18.56	3.12	6.40	5035.34	1220.00	30.94	2.81	279.37	8.25	10.88	1.40	4.93	48.23	41.21	104.50	8.29	11.44
ZY4	1.32	0.28	0.58	224.55	71.97	220.30	5.23	77.71	17.91	0.46	0.32	6.03	1.46	8.43	12.89	0.38	16.25
ZY5	22.12	4.55	7.16	5320.92	1374.00	9.88	6.80	153.06	27.63	24.78	4.69	12.57	63.75	52.66	185.00	34.64	49.13
ZY6	28.52	3.66	1.83	533.81	31.38	1.73	18.99	85.10	42.41	30.91	10.15	7.58	65.46	74.24	66.83	27.24	21.31
ZY7	6.46	0.46	0.46	320.53	99.28	251.10	4.57	30.11	9.19	0.50	0.97	4.74	3.33	9.91	9.45	0.67	6.70
ZY8	38.86	7.41	12.52	11986.63	2329.00	19.36	16.26	217.25	35.05	20.96	6.69	7.20	115.50	58.21	181.10	20.70	9.67
ZY9	39.51	6.22	12.39	12129.89	2433.00	28.64	11.34	244.54	27.90	21.38	4.53	5.09	118.00	61.37	186.00	17.84	7.25
ZY10	3.21	0.22	0.29	322.45	70.04	200.70	2.02	25.11	9.68	0.48	0.42	5.46	2.87	14.75	9.26	0.67	13.09
ZY11	5.46	2.81	5.63	3404.97	693.50	12.49	22.52	94.69	83.78	10.51	2.97	18.81	26.19	1123.00	45.41	3.66	39.65
ZY12	29.57	3.33	15.03	3331.42	533.00	18.15	35.69	29.86	140.10	25.54	3.48	12.34	109.70	52.74	161.50	12.25	13.41
ZY13	27.52	4.92	19.12	776.60	144.00	25.03	16.37	105.96	38.59	27.63	2.26	9.63	100.10	49.22	262.30	18.11	62.14
ZY14	15.65	3.88	11.12	402.58	80.75	23.00	25.88	90.55	51.57	18.94	1.17	9.98	63.88	30.50	149.10	11.80	62.93
富集系数	0.37	1.11	0.83	24.83	6.81	3.20	0.14	2.17	0.52	0.84	1.56	1.38	0.30	0.26	0.57	0.63	13.03
ST1	14.18	2.32	11.43	147.09	75.41	27.47	4.81	8.11	12.69	16.21	1.47	7.38	96.27	158.30	122.40	9.86	9.32
ST2	32.39	3.24	14.55	3207.26	249.90	41.17	406.00	126.20	1230.00	19.80	1.74	24.27	105.40	121.10	195.50	11.67	215.75
ST3	114.40	2.26	9.43	1732.57	88.35	165.50	351.10	139.19	369.40	11.71	1.73	15.32	34.95	115.60	121.90	7.63	189.13
ST4	21.47	1.95	11.95	419.39	64.35	58.95	151.90	56.42	457.60	11.18	0.98	22.87	56.66	411.90	114.40	8.08	75.79
ST5	25.26	3.31	14.57	1362.94	100.00	63.03	296.60	54.97	184.80	18.03	1.30	18.11	89.99	123.50	186.20	11.07	142.74
ST6	87.63	3.01	8.14	1072.59	56.80	76.89	306.30	32.35	1242.00	8.51	1.22	17.54	24.03	743.10	83.37	5.65	121.04
ST7	26.37	2.84	14.03	2893.03	143.90	98.64	273.70	72.42	540.70	16.07	1.45	18.22	91.87	109.30	159.00	9.80	303.05
ST8	18.89	2.11	6.98	162.27	49.82	236.30	16.08	17.63	21.59	9.54	0.57	10.91	57.39	14.93	66.20	7.00	59.10
ST9	26.01	1.54	4.27	95.50	21.00	38.52	22.16	23.23	42.58	4.78	0.31	9.47	22.99	349.90	28.02	3.01	29.00
富集系数	0.68	0.84	1.06	9.48	0.94	4.48	2.14	1.03	5.70	0.68	0.60	2.43	0.32	0.53	0.60	0.41	63.61

表2 碳氧同位素数据（单位：‰） Table 2 The oxygen and carbon isotopic data （unit:‰）

样号	岩性	δ¹³C_PDB	δ¹⁸O_PDB	δ¹⁸O_SMOW	水温 ℃
ST1	黑色页岩	-5.35	-14.31	16.13	78.86
ST2	黑色页岩	-4.84	-13.51	16.93	75.40
ST3	黑色页岩	-2.53	-12.32	18.16	70.25
ST4	黑色页岩	-3.14	-10.51	20.03	62.41
ST5	黑色页岩	-2.42	-12.12	18.37	69.38
ZY1	黑色页岩	-6.75	-13.56	16.88	75.61
ZY2	黑色页岩	-7.87	-11.07	19.45	64.83
ZY3	黑色页岩	-13.41	-15.22	15.17	82.80
ZY4	黑色页岩	-3.61	-10.21	20.33	61.11
ZY5	黑色页岩	-8.74	-19.13	11.14	99.73

Table 1 Concentrations of trace elements and the related parameters of rock samples （unit：10^-6）

续表1 （continued Table 1）

3.3 同位素地球化学

表2

碳氧同位素数据（单位：‰）

Table 2 The oxygen and carbon isotopic data （unit:‰）

表3 表3 硫同位素数据（单位：‰） Table 3 The S-isotope data （unit:‰）

3.4 稀土元素地球化学

剖面黑色页岩稀土元素组成测试结果（表4）显示：稀土总量高, 变化大, 镇远和松桃剖面分别为11.33 ⅹ10^-6～539.57ⅹ10^-6和45.33ⅹ10^-6～257.39ⅹ10^-6。球粒陨石标准化曲线见（图6、7）显示：稀土元素配分曲线右倾型, 轻稀土（LREE）富集, 重稀土（HREE）亏损。镇远剖面 δCe为0.40～0.81, 均值0.56； δEu为0.23～0.91, 均值0.59, 两者均表现为明显的负异常。松桃剖面 δCe为0.80～1.03, 均值0.88, 基本不显示正或负异常； δEu为0.43～0.92, 均值0.64, 表现为明显负异常；可能是松桃剖面更靠近大陆边缘所致。Murray等^{[ 34]}研究不同构造环境的页岩, 大洋中脊到大陆边缘, Ce由亏损到亏损不明显, 且大陆边缘环境由无明显Ce异常到出现Ce正异常；而δEu明显负异常, 可能是在成岩过程中, Eu发生活化、迁移使Eu亏损。总体上, 研究区黑色页岩的稀土元素地球化学特征, 相似于现代海底热水系统流体及其沉积物的稀土配分模式, 即总体右倾, LREE富集, Ce负异常, Eu为正或负异常^{[ 35]}。

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	图6 镇远剖面稀土元素配分曲线Fig.6 The REE distribution patterns from the Zhenyuan sections

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	图7 松桃剖面稀土元素配分曲线Fig.7 The REE distribution patterns from the Songtao sections

4 结论

通过对研究区下寒武统黑色页岩的岩石学、沉积学和地球化学分析认为：①黑色页岩可能形成于受上升洋流影响的陆棚海局限盆地边缘, 并可能局部叠加海底热水喷流沉积；黔东北台地边缘相的松桃剖面碳酸盐岩和硅质岩沉积厚、含磷多；而黔东南边缘盆地相的镇远剖面仅见有少量磷结核, 水更深, 黑色页岩厚, 成矿元素含量高和种类丰富, 可能更靠近热水口。②各成矿元素蛛网图呈现出协同变化特征, 双峰式的元素组合特征和成矿元素含量（均值）曲线整体上展布于维诺格拉多夫值(曲线)之上, 且稀土元素配分模式十分相似, 暗示着痕量元素富集以及成因上同源于海底喷流。③元素的富集程度, 除了与物源供给情况有关之外, 还与元素自身的地球化学性质、海水氧逸度、温度、吸附金属元素的植物和悬浮体的性质及其数量等有关, 相对滞留相较缺氧、海水温度较高、能与多种悬浮颗粒结合沉淀的元素有利于成矿富集。

表4 稀土元素含量及相关参数（单位：10^-6） Table 4 Concentrations of REES and the related parameters of rock samples （unit：10^-6）

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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[1]	Yang Jian. Research on the Formation Environment and Geochemistry of Lower Cambrian Black Shale Series in the Northern Guizhou[D]. Xi’an: Chang’an University, 2009. [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]
[2]	Hou Dongzhuang. Research on Geochemical Characteristics and Sedimentary Environments of Black Shales in the Eastern Guizhou[D]. Changsha: Central South University, 2011. [侯东壮. 黔东地区黑色岩系地球化学特征及其沉积环境[D]. 长沙: 中南大学, 2011. ] [本文引用:1]
[3]	Yang Xinglian, Zhu Maoyan, Zhao Yuanlong, et al. REE geochemical characteristics of the Ediacaran-Lower Cambrian black shale series in Eastern Guizhou[J]. Geological Review, 2008, 54(1): 1-13. [杨兴莲, 朱茂炎, 赵元龙, 等. 黔东震旦系—下寒武统黑色岩系稀土元素地球化学特征[J]. 地质论评, 2008, 54(1): 1-13. ] [本文引用:1] [CJCR: 1.2935]
[4]	Pu Xinchun, Zhou Haoda, Wang Xilin, et al. Cambrian Lithofacies Paleogeography and Mineralization in the South China[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1993: 63-79. [蒲心纯, 周浩达, 王熙林, 等. 中国南方寒武纪岩相古地理及成矿作用[M]. 北京: 地质出版社, 1993: 63-79. ] [本文引用:1]
[5]	Chen Lan. Sedimentology and Geochemistry of the Early Cambrian Black Rock Series in the Hunan-Guizhou, China[D]. Guiyang: Institute of Geochemistry Chinese Academy of Sciences, 2006. [陈兰. 湘黔地区早寒武世黑色岩系沉积学及地球化学研究[D]. 贵阳: 中国科学院地球化学研究所, 2006. ] [本文引用:2]
[6]	Bureau of GeologyMineral Resources of Guizhou Province. Regional Geology of Guizhou Province[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1984. [贵州省地质矿产局. 贵州省区域地质志[M]. 北京: 地质出版社, 1984. ] [本文引用:1]
[7]	Jiang Jingye, Cheng Jianping, Qi Shihua, et al. Applied Geochemistry[M]. Wuhan: China University of Geosciences Press, 2006: 327-330. [蒋敬业, 程建萍, 祁士华, 等. 应用地球化学[M]. 武汉: 中国地质大学出版社, 2006: 327-330. ] [本文引用:1] [JCR: 2.176]
[8]	Yue Changshuo, Yu Bingsong, Tian Cheng, et al. Study on Sequence Stratigraphy and Sedimentology in Northern Tarim Basin[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1996. [乐昌硕, 于炳松, 田成, 等. 新疆塔里木盆地北部层序地层及其沉积学研究[M]. 北京: 地质出版社, 1996. ] [本文引用:1]
[9]	Ganeshram R S, Pedersen T F, Calvert S E, et al. Reduced nitrogen fixation in the glacial ocean inferred from changes in marine nitrogen and phosphorus inventories[J]. Nature, 2002, 415(6868): 156-159. [本文引用:1] [JCR: 36.28]
[10]	Luckge A, Boussafir M, Lallier-Verges E, et al. Comparative study of organic matter preservation in immature sediments along the continental margins of Peru and Oman. Part I: Results of petrographical and bulk geochemical data[J]. Organic Geochemistry, 1996, 24(4): 437-451. [本文引用:1] [JCR: 2.785]
[11]	Premuzic E T, Benkovitz J S, Walsh J J. The nature and distribution of organic matter in the surface sediments of the world oceans and seas[J]. Organic Geochemistry, 1982, 4(2): 63-77. [本文引用:1] [JCR: 2.785]
[12]	Jiang Yuehua, Yue Wenzhe, Ye Zhizheng. Anoxic event black shales and related mineral resources: Taking the Lower Paleozoic in South China as an example[J]. Geological Exploration for Non-ferrous Metals, 1994, 3(5): 272-278. [姜月华, 岳文浙, 业治铮. 华南下生界缺氧事件与黑色页岩及岩及有关矿产[J]. 有色金属矿产与勘探, 1994, 3(5): 272-278. ] [本文引用:1]
[13]	Yu Bingsong, Chen Jianqiang, Li Xingwu, et al. Geochemistry of black shale at the bottom of the Lower Cambrian in Tarim Basin and its significance for lithosphere evolution[J]. Science in China (Series D), 2002, 32(5): 374-382. [于柄松, 陈建强, 李兴武, 等. 塔里木盆地下寒武统底部黑色页岩地球化学及其岩石圈演化意义[J]. 中国科学: D辑, 2002, 32(5): 374-382. ] [本文引用:1]
[14]	Rimmer S M, Thompson J A, Goodnight S A, et al. Multiple controls on the preservation of organic matter in Devonian-Mississippian marine black shales: Geochemical and petrographic evidence[J]. Paleogeography, Paleoclimatology, Paleoecology, 2004, 215: 125-154. [本文引用:1]
[15]	Chen Song, Xu Aiyu, Luo Bingkun, et al. Geochemistry of Fe、Mn、Zn、Co and Ni in the surface sediment of Chang Jiang Estuary[J]. Journal of Oceanography in the Taiwan Strait, 1987, 6(1): 13-18. [陈松, 许爱玉, 骆柄坤, 等. 长江口表层沉积物中Fe、Mn、Zn、Co、Ni的地球化学特征[J]. 台湾海峡, 1987, 6(1): 13-18. ] [本文引用:1]
[16]	Grosjean E, Adam P, Conan J, et al. Effects of weathering on nickel and vanadyl porphyrins of a Lower Toarcian shale of the Paris basin[J]. Geochimet Cosmochimica Acta, 2004, 68: 789-804. [本文引用:1]
[17]	Xu Shumei, Zhang Xiaodong, Zhai Shikui, et al. Redox sensitive trace elements of geochemical behavior and environmental implications in the marine environmental[J]. Marine Geology Letters, 2007, 23(3): 11-18. [许淑梅, 张晓东, 翟世奎, 等. 海洋环境中氧化还原敏感性微量元素的地球化学行为及环境指示意义[J]. 海洋地质动态, 2007, 23(3): 11-18. ] [本文引用:1] [CJCR: 0.3622]
[18]	Chen Song, Liao Wenzhuo, Pan Jiezai. Behavior and deposition mechanism of Pb、Cu and Cd in the sediment of Changjiang Estuary[J]. Acta Oceanologica Sinica, 1984, 6(2): 180-185. [陈松, 廖文卓, 潘皆再. 长江口沉积相中Pb、Cu和Cd的行为和沉积机理[J]. 海洋学报, 1984, 6(2): 180-185. ] [本文引用:1] [CJCR: 0.682]
[19]	Brumsack H J. Geochemistry of Cretaceous black shales from the Atlantic Ocean(DSDP 11, 14, 36)[J]. Chemical Geology, 1980, 31: 1-25. [本文引用:1] [JCR: 3.518]
[20]	Zheng Y, Anderson R F, Van Geen A, et al. Authigenic molybdenum formation in marine sediments: A link to pore water sulfid in the Santa Barbara Basin[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2000, 64(24): 4165-4178. [本文引用:1] [JCR: 4.259]
[21]	Crusius J, Calvert S, Pedesenr T, et al. Rhenium and molybdenum enrichments in sediments as indicators of oxic, suboxic and sulfidic conditions of deposition[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1996, 145(1/4): 65-78. [本文引用:1] [JCR: 4.18]
[22]	Helz G R, Miller C V, Charnock J M, et al. Mechanisms of molybdenum removal from the sea and its concentration in black shales: EXAFS evidences[J]. Geochimica et Cosmochimical Acta, 1996, 60: 3631-3642. [本文引用:1] [JCR: 4.259]
[23]	Van Der Sloot, Hoede H A, Wijkstra D, et al. Anionic species of V, As, Se, Mo, Sb, Te and W in the Scheldt and Rhine estuary and the Southern Bight(North Sea)[J]. Estuarine, Coastal Shelf Science, 1985, 21(5): 633-651. [本文引用:1] [JCR: 2.247]
[24]	Ma Dongsheng. Progress in research on geochemistry of Tungsten[J]. Geological Journal of China Universities, 2009, (15): 19-34. [马东升. 钨的地球化学研究进展[J]. 高校地质学报, 2009, (15): 19-34. ] [本文引用:1] [CJCR: 0.9918]
[25]	Merlivat L, Chen D F. Hydrothermal vent isotope compositions and gas concentration at 130°N on the East Pacific Ocean Rise[J]. Geology-Geochemistry (Earth and Environment), 1988, 7: 46-52. [本文引用:1]
[26]	Taylor H P Jr. Igneous rocks: II. Isotopic case studies of circum pacific magmatism[C]∥Valley J W, Taylor H P, O’Neil J R, eds. Stable Isotopes in High Temperature Geological Processes. Reviews in Mineralogy. California: The Society, 1986, 16: 273-317. [本文引用:1]
[27]	Roberts H H, Carney R S. Evidence of episodic fluid, gas, and sediment venting on the northern Gulf of Mexico continental slope[J]. Economic Geology and the Bulletin of the Society of Economic Geologists, 1997, 92(7/8): 863-879. [本文引用:2]
[28]	Gao Zhenjia, Zhu Chengshun. Precambrian Geology of Xinjiang[M]. Wulumuqi: Xinjiang People’s Publishing House, 1984. [高振家, 朱诚顺. 新疆前寒武纪地质[M]. 乌鲁木齐: 新疆人民出版社, 1984. ] [本文引用:1]
[29]	Peng Jun, Xia Wenjie, Yi Haisheng. Silicon and oxygen isotopic compositions and origin analysis of late Precambrian bedded cherts in wester Hunan[J]. Geological Review, 1995, 41(1): 34-41. [彭军, 夏文杰, 伊海生. 湘西晚前寒武纪层状硅质岩硅氧同位素组成及成因分析[J]. 地质论评, 1995, 41(1): 34-41. ] [本文引用:1] [CJCR: 1.2935]
[30]	Zhang Weihua, Jiang Lijun, Gao Hui, et al. Study on sedimentary environment and origin of black siliceous rocks of the Lower Cambrian in Guizhou Province[J]. Bulletin of Mineralogy Petrology and Geochemistry, 2003, 22(2): 174-178. [张位华, 姜立君, 高慧, 等. 贵州寒武系底部黑色硅质岩成因及沉积环境探讨[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2003, 22(2): 174-178. ] [本文引用:1] [CJCR: 0.7213]
[31]	Scotchman I C. Diagenesis and primary migration in upper Jurassic claystone source rocks in North Sea: Discussion[J]. AAPG Bulletin, 1988, 72(11): 1423-1 425. [本文引用:1]
[32]	Fan Haifeng, Wen Hanjie, Zhang Yuxu, et al. The S and Se isotope of Lower Cambrian Ni-Mo-Se poly-metallic layer in south China[J]. Earth Science Frontiers, 2012, 19(4): 266-275. [樊海峰, 温汉捷, 张羽旭, 等. 华南下寒武统Ni-Mo-Se多金属层S-Se同位素体系[J]. 地学前缘, 2012, 19(4): 266-275. ] [本文引用:1]
[33]	Murowchick J B, Coveney R M Jr, Grauch R I, et al. ([J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1994, 58(7): 1813-1823. [本文引用:1] [JCR: 4.259]
[34]	Murray R W, Buchholtz T, Jones D, et al. Rare earth element as indicators of different marine depositional environments in chert and shale[J]. Geology, 1990, 18(3): 268-271. [本文引用:1] [JCR: 3.612]
[35]	Mills R, Elderfield H. Rare Earth geochemistry of hydrothermal deposits from the active TAG Mount, 26°N mid-Atlantic Ridge[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1995, 59(17): 3511-3524. [本文引用:1] [JCR: 4.259]

2009

0.0

... 前人对黑色岩系的物质来源、形成环境和地球化学等进行讨论^[1,2,3], 但其地球化学的研究都基于将不同成因岩石（硅质岩与碎屑沉积岩）的元素组成视为相同成因进行对比 ...

2011

0.0

2008

0.0

1.2935

1993

0.0

... 1 地质背景泛大陆解体和全球海平面上升导致的缺氧事件, 是地史中一次重要的构造—沉积事件^[4] ...

2006

0.0

... 雪峰运动导致扬子地台第二个褶皱基底的形成, 雪峰运动之后扬子准地台全面进入盖层沉积, 而处于过渡区（扬子地台与华夏古陆）的黔东南地区早古生代褶皱带仍为槽型沉积^[5] ...

... 34 %^[5]）和含有磷质沉积物, 暗示区内可能存在上升洋流 ...

1984

0.0

2006

2.176

0.0

... 将黑色页岩元素平均含量与世界粉砂岩（页岩+粘土岩）中化学元素的平均含量^[7]之比值为元素的富集系数, 用其来表示黑色页岩元素富集或贫化程度 ...

1996

0.0

... 剖面黑色岩系（黑色页岩、硅质岩）顶底都为浅水台地碳酸盐岩（底部为泥质白云岩, 顶部泥晶灰岩）, 其沉积环境可能属于陆棚环境^[8] ...

2002

36.28

0.0

... 因为与上升洋流有成因联系的沉积物中广泛发育有磷质物和高有机碳含量, 如热带太平洋东海岸是最广泛的上升洋流活动区, 其宽广的边缘海（中美洲）中就广泛发育有磷质沉积^[9] ...

1996

2.785

0.0

... 秘鲁大陆边缘有机碳含量大于3 %^[10], 而在现代远洋沉积物中, 其平均总有机碳含量通常不到0 ...

1982

2.785

0.0

... 5 %^[11] ...

1994

0.0

... 石煤的形成主要与上升洋流带来丰富营养物质使得海水表层菌藻类生物大量繁殖, 然后死亡有关^[12] ...

2002

0.0

... 镇远剖面各种金属富集都远高于松桃剖面, 暗示二者的沉积环境可能有所差异, 但2个剖面的同时富集基性元素（Ni, Cu等）和酸性元素（Mo, W, U等）的一套双峰式元素组合, 可能表明黑色页岩具有热水沉积特征和深源物质的加入^[13] ...

2004

0.0

... 有机元素富集过程主要是海洋生物摄取营养金属元素通过死亡沉淀进入沉积物中的过程, 而非生物过程可以通过化合物沉淀、类质同象、吸附作用、络合物、金属卟啉和元素扩散等方式进入沉积物中^[14] ...

1987

0.0

... 镍元素在有氧条件下, 容易被细颗粒悬浮物质吸附而发生沉积^[15], 而缺氧环境中, Ni则能以卟啉形式沉积沉淀使其固定在沉积物中^[16], 所以在相对弱还原环境的松桃剖面有Ni富集 ...

2004

0.0

2007

0.0

0.3622

... 镉元素在缺氧环境下, 主要是通过自生的沉淀富集^[17], 而在弱还原环境中, 则以难溶硫化物（CdS）形式沉淀^[18] ...

1984

0.0

0.682

... 镉元素在缺氧环境下, 主要是通过自生的沉淀富集^[17], 而在弱还原环境中, 则以难溶硫化物（CdS）形式沉淀^[18] ...

1980

3.518

0.0

... 钼元素既不能被浮游生物富集, 也不容易被大多数颗粒吸附^[19], 但能被锰的氢氧化物捕获^[20]而初步富集, 在富含硫化物环境中, 当Mn的氢氧化物被还原后, Mo元素被释放 ...

2000

4.259

0.0

1996

4.18

0.0

... 到孔隙水中^[21], 高价MoO⁴⁺被还原为MoO²⁺, 以有机硫代硫酸盐的形式保存下来^[22] ...

1996

4.259

0.0

... 到孔隙水中^[21], 高价MoO⁴⁺被还原为MoO²⁺, 以有机硫代硫酸盐的形式保存下来^[22] ...

1985

2.247

0.0

... 氧化性水体中, 少量钒能够以钒酸根离子(H₂V0^4-)形式吸附于Mn或Fe的氢氧化物细颗粒而沉淀, 而在缺氧条件下, H₂V0^4-被还原成带正电离子半径很小的氧钒（VO^2-）, 其比大半径的钒酸根离子更容易产生螫合效应, 形成有机络合物或水化物在沉积物中沉淀富集^[23] ...

2009

0.0

0.9918

Geological Journal of China Universities. 2009, (1):19 - 34

Progress in Research on Geochemistry of Tungsten

钨的地球化学研究进展

MADong-sheng

马东升

钨矿是我国的优势矿产资源,储量、产量、消费量和出口量均居世界首位,尤其自本世纪以来,我国钨的年产量稳居全球80%以上.钨在现代工业和生活中有广泛的应用,是一种重要的战略资源.对近20年来,钨的地球化学研究进展进行了概括性综述,包括钨在太阳系、行星地球及其各种主要内生、表生产物中的分布,钨在岩浆-热液过程和表生作用中的地球化学行为,以及钨的生物效应和环境影响等.值得指出的是,近十年来,最值得关注的是有关钨的生物效应和环境影响方面的研究进展.我国作为世界产钨大国,对钨在生物地球化学和环境化学及其健康影响方面的研究几乎还是空白,亟需尽快开展这方面的数据积累和研究.

... W⁶⁺易吸附于铁锰氢氧化物、有机碳和粘土一起沉淀富集, 即适当气候条件下, 吸附作用作为使钨沉淀的主要因素^[24] ...

1988

0.0

... 如：Merlivat L^[25]测定了东太平洋隆起热液喷口附近热水中CO₂的碳δ¹³C值稳定在-4 ...

1986

0.0

... Taylor^[26]对板块不同位置火山CO₂气体的碳同位素组成做了研究, 发现洋中脊玄武岩和岛弧玄武岩CO₂的碳δ¹³C值落在-2‰～-11‰之间 ...

1997

0.0

... Roberts等^[27]指出海底热（液）水沉积碳酸盐岩具有典型的碳同位素负异常 ...

... 41‰之间, 而海底热（液）水沉积碳酸盐岩具有典型的碳同位素负异常^[27], 暗示其可能受上升热流活动的影响 ...

1984

0.0

... 据高振家^[28]给出的古水体温度换算公式：t(℃)=16 ...

1995

0.0

1.2935

... 82 ℃, 而晚震旦世到早寒武世古海水温度为35℃～45 ℃^[29], 暗示其可能受海底热液的影响 ...

2003

0.0

0.7213

Bulletin of Mineralogy,Petrology and Geochemistry. 2003, 22(2):174 - 178

Study on Sedimentary Environment and Origin of Black Siliceous Rocks of the Lower Cambrian in Giuzhou Province

贵州寒武系底部黑色硅质岩成因及沉积环境探讨

ZHANG Wei-hua, JIANG Li-jun, GAO Hui, YANG Rui-dong

张位华, 姜立君, 高慧, 杨瑞东

Guizhou University of Technology, Guiyang 550003, China

Black siliceous rocks are widely distributed in the Lower Cambrian of Guizhou Province.δ³⁰Si values of the cherts are -0.1‰～0.9‰ and average 0.314‰,δ¹⁸O values of the cherts are 12.8‰～21.2‰.Based on δ¹⁸O values,the formafion temperature of the cherts was calcalated to be 82.2～162.5℃.The cherts are very rich in the trace elements Ba,As,Sb,Bi and U with clearly negative Ce anomaly.Geochemistry of the cherts Suggests that the silicon was derived chiefly from hot water.If is further concluded that the cherts formed in the environment from deep-water slopes of the ocean to backwater of shallow sea area.

贵州寒武系底部形成的黑色层状硅质岩,岩石展布广,层位稳定,厚度较大.硅质岩的δ³⁰Si值为-0.1‰～0.9‰,平均0.314‰;δ¹⁸O值为12.8‰～21.2‰,通过δ¹⁸O值计算出该区硅质岩形成温度82.2～162.5℃;硅质岩富含Ba、As、Sb、Bi和U,呈明显的Ce负异常.硅质岩的地球化学特征表明其主要成因是热水沉积作用.同时由于硅质岩主要是热水来源,所以在讨论其形成环境时还结合了岩相古地理的方法,指出该套硅质岩形成于深水缓坡至浅水滞流海环境之中.

... 5 ℃^[30] , 即从北向南海水温度呈现升高趋势 ...

0.0

... Scothman^[31]图解投影（图5）, 显示9件样品（测试10件）落在δ¹³C-δ¹⁸O图解上的热水沉积范围内 ...

2012

0.0

... 11‰, 较大的硫同位素范围暗示硫酸盐还原菌控制硫同位素的分馏^[32] ...

1994

4.259

0.0

... Murowehick^[33]研究黄铁矿结核认为, δ³⁴S负值主要由生物作用引起, 而正值为正常海水注入半封闭海盆, 部分改变了介质的硫同位素组成而引起黄铁矿的³⁴S值发生变化, 即黄铁矿为生物与海水混合成因 ...

1990

3.612

0.0

... Murray等^[34]研究不同构造环境的页岩, 大洋中脊到大陆边缘, Ce由亏损到亏损不明显, 且大陆边缘环境由无明显Ce异常到出现Ce正异常 ...

1995

4.259

0.0

... 总体上, 研究区黑色页岩的稀土元素地球化学特征, 相似于现代海底热水系统流体及其沉积物的稀土配分模式, 即总体右倾, LREE富集, Ce负异常, Eu为正或负异常^[35] ...