冀北坳陷高于庄组含锰岩层地球化学特征.pdf

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1、第24卷第2期磅争Vo1．24．No．22010年4月MINERALRES0URCESANDGE0L0GYApr．．2010冀北坳陷高于庄组含锰岩层地球化学特征①汪凯明，罗顺社(1．油气资源与勘探技术教育部重点实验室·长江大学，湖北荆州434023；2．长江大学地球科学学院，湖北荆州434023)摘要：冀北蚴陷中元古界长城系高于庄组下部发育一套含锰岩层，厚6O～80m，主要为深灰色一黑色含锰白云岩，多含泥质。文章对高于庄组82件碳酸盐岩样品进行了微量元素分析，结合地史演化、沉积特征以及地球化学特征

2、，表明研究区内Mn主要来源于串岭沟一大红峪期的海底火山喷发活动，一部分锰质随海底火山作用向海水中迁移，另一部分随岩浆喷溢冷却形成火山岩熔岩系，经风化作用后、搬运至区内，在闭塞、滞留和缺氧的碳酸盐岩潮下坪环境富集成岩。关键词：含锰岩层；地球化学特征；高于庄组；中元古界；冀北蚴陷中图分类号：P618．32文献标识码：A文章编号：lOOl一5663(2010)02—0187—06锰矿床的种类很多，可以是碎屑岩层序中、碳酸盐层序中、或者火山一沉积岩中的同生矿床，也可以是表生矿床，关于沉积锰矿床的形成环境也

3、存在分歧，有人认为某些锰矿床形成于浅海潮坪环境，有人认为某些锰矿床形成于浪基面以下或OCD界面以下的较深水安静环境[1]，但不管如何分类，它无外乎形成于淡水或咸水两种环境L3]。地质学中把具有经济价值的锰沉积岩、锰质沉积岩和含锰沉积岩称为沉积锰矿[4]，全球沉积锰矿床的岩石类型主要为陆源碎屑泥岩、碳酸盐岩和条带状含图1冀北坳陷位置及构造单元划分示意图铁建造[5]，世界上的锰矿主要来自沉积锰矿。笔者在Fig．1Sketchmapofthestructuralunits实测冀北坳陷中、新元古界地层基干

4、剖面的过程中，andthepositionofnorthHebeidepression发现区内高于庄组内桑树鞍亚组发育大量含锰白云岩，岩层稳定，横向展布广。区内含锰沉积岩的品质尚浆活动强烈，长城系串岭沟期局部形成强烈喷发式凝未达到工业开采标准，本文将就含锰岩层地球化学特灰质角砾岩及海底火山岩，大红峪期以裂缝式溢流为征、成因及沉积环境等问题进行初步探讨。主，火山碎屑喷发为次的多期中心式海底喷溢，大红峪中期最为强烈，在蓟县、平行一带发现大量的火山1区域地质背景角砾岩和凝灰岩等火山喷发物质，在北方广泛分

5、布着冀北坳陷位于华北地台燕山褶皱带的中段，面积大红峪组火山岩层，在太行山高于庄组底部亦可见有约8300km，东至密怀隆起，北以平泉一承德深断裂火山玻璃物质、火山凝灰物质[6q]。与内蒙地轴为界，南以铁门关大断裂与山海关隆起为区内中、新元古界地层发育完整，厚度巨大，在太界(图1)，是我国目前勘探的最古老含油气构造单元。古界变质岩基底之上，主要沉积了海相碳酸盐岩夹碎中一晚元古代、华北地台进入了拗拉谷发展阶段，岩屑岩地层，总厚度约8000m，自下而上分别为中元古①收稿日期：2O0g—O3—1O汪凯明(1

6、982一)，男，湖北云梦县人，硕士研究生，矿物学、岩石学、矿床学。项目来源：中国石油化工股份有限公司海相油气勘探前瞻性项目(No．GO8O0-O6一zs一350)187界的长城系、蓟县系和新元古界的青白口系，高于庄(3)上部主要为黄棕色～褐灰色中一厚层状含锰组属中元古界长城系上部地层，研究区位于冀北坳陷粉晶一细晶白云岩，夹数层白云质页岩，厚25m。含锰东南部，中元古界地层出露良好，分布广泛，发育比较白云岩单层厚20～50em不等，向上总体变薄，以中层完整，顶底界线清晰，叠层石丰富，是一套未经变质的

7、状为主，层面可见干裂波痕，波长20～40cm，波高沉积岩系。高于庄组主要为一套滨海潮坪相含砂含藻3cm，层内见鸟眼构造，这一岩性段属于平均高潮面灰质白云岩及浅海页岩、泥质白云岩沉积，自下而上和平均低潮面之间的局限台地相一台地蒸发相，水位划分为四段，亦可称为官地、桑树鞍、张家峪和环秀寺变化频繁、潮汐作用明显，泥质成分逐渐减少。四个亚组1：93(表1)。／，／／，，，／表1冀北坳陷地层划分简表，，，，Table1Thestratigraphicclassification，，，，ofnorthHebe

8、idepression／／／Mn／／M-／Mn／Mn／界系组亚组／段实澳J度／Md／Mm／Mn／／M-／Mn／Mn／／／一／Ma／／Mt／——／／，№／一／／／Mn／——／MB／，№，——／Mn／／M-／2含锰岩层沉积特征一／Mn／，，··／／／，·在天津蓟县中、新元古界标准剖面高于庄组与下伏大红峪组为不整合接触，与上覆杨庄组为整合或假图2高于庄组含锰岩层实测地层柱状图整合接触[9]。但该区与上下地层均呈整合接触，高于Fig．2Stratigraphicsectionsof庄组实测