在硅岩的成因研究中,直接的岩石学证据在解决硅岩成因类型中往往能够起到决定性作用(如划分生物或非生物成因硅岩),然而,由于很多硅岩经历了复杂的成岩作用及后期成岩改造,硅岩的原始结构、构造及矿物组成可能发生改变,从而很难获得可靠的岩石学直接证据。在这种情况下,目前应用较多的是通过地球化学手段来判断不同成因的硅岩类型(吕志成等,2004)。
简介在硅岩的成因研究中,直接的岩石学证据在解决硅岩成因类型中往往能够起到决定性作用(如划分生物或非生物成因硅岩),然而,由于很多硅岩经历了复杂的成岩作用及后期成岩改造,硅岩的原始结构、构造及矿物组成可能发生改变,从而很难获得可靠的岩石学直接证据。在这种情况下,目前应用较多的是通过地球化学手段来判断不同成因的硅岩类型(吕志成等,2004)。1
物质指标硅岩中的Fe、Mn的富集主要与热液的参与有关,而Al、Ti的富集则主要与陆源物质的输人有关。Bostro田and Peterson(1969)提出,海相沉积物中Al/(Al+Fe+Mn)值是衡量沉积物热液组分含量的标志,该比值随着远离扩张中心距离的增加而增大。Adachi et al.(1986)和Yamamoto(1987)在系统研究了热液成因与生物成因的硅岩后,认为Al/(Al+Fe+Mn)值由纯热液成因的0.01到纯生物成因的0.6之间变化,并由此拟定了判别热液成因与非热液成因硅岩的Al-Fe-Mn三角判别图解。在该判别图解上,生物成因硅岩的投点均落人图解的富Al端,所有热液成因硅岩的投点均落入图解的富Fe端。Bostrom et al.(1972)还提出了利用Fe/Ti和Al/(Al+Fe+Mn)来判别热液和正常海水沉积物。当上述指标为0.4~20时,一般认为属于正常海水成因的硅岩。综上所述,生物硅岩和沉积硅岩(非热液硅岩)的地球化学特征主要表现在其Al和Ti的相对富集,Al/(Al+Fe+Mn)值较高而Fe/Ti值较低。1
生物成因中国西藏雅鲁藏布江缝合带中生代放射虫硅岩多为生物成因(朱杰等,2005;许荣科等,2009),硅岩的Al/(Al+Fe+Mn)值为0.58~0.88,放射虫化石丰富。滇西耿马和香格里拉地区晚古生代放射虫硅岩的Al/(A1+Fe+Mn)值分别为0.34~0.7(张凡等,2003,杨文强等,2007)和0.47~0.94(杨文强等,2010),硅岩的投点均位于生物成因硅岩附近,受热液作用影响不明显。Kametaka et al,(2005)对中国巢湖地区中二叠统孤峰组放射虫硅岩的研究表明,这些硅岩的地球化学特征与非热液成因的硅岩相似,其在Al-Fe-Mn三角图的投影中均位于非热液区,为形成于大陆架环境的生物硅岩。而更多情况下,在研究硅岩的成因时,常出现热液与非热液成因硅岩共生的现象,其可能与硅岩形成时距离热液喷口的距离、热液活动的强弱以及稳定性等有关,如北祁连山中上奥陶统与弧后盆地火山作用伴生的硅岩(杜远生等,2009a),部分为热液成因,其形成与弧后强烈拉张有关,而更多的硅岩则受到明显的陆源输人的影响,为非热液成因硅岩。1
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胡芳碧 - 副教授 - 西南大学