巢湖地区栖霞组硅质岩成因分析

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1、巢湖地区栖霞组硅质岩成因分析摘要：为了解巢湖地区栖霞组硅质岩形成环境，采集了该区硅质岩进行岩石学及地球化学分析，结果表明：巢湖地区栖霞组硅质岩形态多为椭球状和串珠状，其长轴多顺层产出，硅质岩中Si02、Fe203和MnO含量较高，A1203和Ti02含量较低，Al/(Al+Fe+Mn)、Fe/Ti比值、Al_Fe_Mn判别图表明硅质结核为热水沉积的产物；结合前人成果，栖霞组燧石结核中二氧化硅应源自大洋盆地的热水溶液，在与正常海水发生对流混合作用后得到了生物作用的吸收，进而被上升流搬运至浅海区发生沉

2、积成岩过程。关键词：巢湖地区；栖霞组硅质岩；成因分析现如今，随着硅质燧石结核受到国内外的关注，其来源问题逐渐成为一个令人热议的话题(Adachietal.，1986；Murcheyetal,1992)。寒武纪硅质岩被认为是由于海底热液成因，而显生宙硅质岩则被普遍认为是固态可溶生物硅的积累和可溶性生物硅的沉淀。这些研究为沉积盆地演化提供了新的资料来源，为沉积盆地的建立提供了新的可能。二叠世硅质岩广泛发育于中国南方，其沉积环境与物质来源也存在着一些异议。文章以巢湖地区平顶山向斜西翼采石场实巢湖地区栖霞

3、组硅质岩成因分析摘要：为了解巢湖地区栖霞组硅质岩形成环境，采集了该区硅质岩进行岩石学及地球化学分析，结果表明：巢湖地区栖霞组硅质岩形态多为椭球状和串珠状，其长轴多顺层产出，硅质岩中Si02、Fe203和MnO含量较高，A1203和Ti02含量较低，Al/(Al+Fe+Mn)、Fe/Ti比值、Al_Fe_Mn判别图表明硅质结核为热水沉积的产物；结合前人成果，栖霞组燧石结核中二氧化硅应源自大洋盆地的热水溶液，在与正常海水发生对流混合作用后得到了生物作用的吸收，进而被上升流搬运至浅海区发生沉积成岩过程。

4、关键词：巢湖地区；栖霞组硅质岩；成因分析现如今，随着硅质燧石结核受到国内外的关注，其来源问题逐渐成为一个令人热议的话题(Adachietal.，1986；Murcheyetal,1992)。寒武纪硅质岩被认为是由于海底热液成因，而显生宙硅质岩则被普遍认为是固态可溶生物硅的积累和可溶性生物硅的沉淀。这些研究为沉积盆地演化提供了新的资料来源，为沉积盆地的建立提供了新的可能。二叠世硅质岩广泛发育于中国南方，其沉积环境与物质来源也存在着一些异议。文章以巢湖地区平顶山向斜西翼采石场实测剖面的下二叠统栖霞组为

5、例探究该区域硅质岩的物质来源、成因机制及沉积环境。对于该区硅质岩的相关研究甚少。主要有以下几种陆源碎屑的补给（杨瑞等，2014）、上升流携带（吕炳权等，2004）或与火山作用有关（杨水源等，2008）。但是考虑到以上模式的过于单一，文章通过主微量元素不同模式分析并结合沉积学地质学原理力求从多角度多方面探求其物质来源和成因模式，从而更客观地还原该区的沉积演化历史。1区域及剖面概况安徽巢北地区位于晚中生代华北高原的东部、郯庐断裂东侧、苏鲁高压-超高压造山带南侧的扬子地块下扬子前陆褶断带北缘，其演化受这

6、个大地构造背景制约，形成了“两向一背”叠加棋盘格式断裂的特征构造样式。根据巢北地区平顶山实测剖面。栖霞组自下而上可分为两段，厚约171.3m。下段厚约61.60m。可分为两部分。下部为碎屑岩夹劣质煤，平顶山剖面碎屑岩风化为土黄色，该部分岩性变化较大，在嶂一带为深灰色、灰黄色钙质透镜体泥岩，厚0.25m，向西到东风石矿为灰黑色页岩及黑色劣质煤层，厚0.75m，与下伏船山组呈凹凸不平之假整合面。上部为深灰、灰黑色薄至中层含沥青质臭灰岩及含生物碎屑泥灰岩，厚60.6m。上段按岩性特征可分为四部分，总厚1

7、09.7m。下部含燧石结核或团块灰岩，黑、灰黑色灰岩，夹黑色薄燧石层及生物碎屑粉砂质泥岩，厚8.7m。中部：深灰、灰黑中薄到中层含燧结核灰岩，夹黑色薄层含沥青质泥类岩，厚78.lm。上部为黑色中-薄层硅质岩、深灰色含燧结核白云质灰岩及薄板状硅质灰岩互层，厚7.7m。顶部为灰、深灰色含燧石结核灰岩、白云岩质灰岩，厚14.9m。反映了沉积环境由早期的滨海沼泽逐渐演变为稳定的浅海碳酸盐台地，局部间夹缺氧的滞留环境。2样品及分析方法文章的研究样品采自安徽巢北地区平顶山向斜西翼采石场实测剖面栖霞组中段含燧石

8、结核及燧石条带灰岩。包括3个围岩（WY-1、WY-2、WY-3）,4个燧石结核（JH_1、JH-2、JH-3、JH-4）,全岩样品首先采用切割机除去表面附着物，手工挑纯（避免岩脉发育部分），随后将其粉碎至lcm2左右的小块，并用超纯水进行3次振荡清洗。然后用无污染鄂式破碎机及玛瑙研钵破碎至200目以下，送至实验室进行主量元素分析。全岩主量元素在武汉上谱分析科技有限责任公司测试完成，测试利用X荧光光谱仪测试完成，具体流程见GB/T14506.30-2010。3结果及讨论3.1岩石学特