重庆城口高燕锰矿的生物标志物特征及意义.pdf

第22卷第4期沉积学报Vol.22No142004年12月ACTASEDIMENTOLOGICASINICADec.2004文章编号:100020550(2004)0420614207重庆城口高燕锰矿的生物标志物特征及意义①付修根1朱利东1熊永柱2林丽1庞艳春11(成都理工大学地球科学学院成都610059)2(中国科学院广州地球化学研究所广州510640)摘要高燕锰矿生物标志物特征的研究表明:无论正构烷烃、类异戊二烯烷烃、萜烷还是甾烷特征均反映该矿床生物母源为菌藻类生物。结合该区区域地质背景,推断高燕锰矿形成于深水、还原、偏碱性的盆地斜坡环境。而在高燕锰矿的形成过程中,无论是矿质的初始富集阶段还是最终成矿,生物、有机质均起着极为重要的作用。关键词生物标志物沉积环境矿床成因第一作者简介付修根男1976年出生硕士地球化学中图分类号P611.2+2文献标识码A生物标志化合物是指地质体中仍保留有生物先境、矿床成因等方面的问题。源物或前身物基本碳骨架的有机化合物[1]。虽然早1矿床地质特征在20世纪30年代Treibs就从石油中分离并鉴定出具有与植物中叶绿素2α结构相似的卟啉化合物,但生矿区位于大巴山深大断裂南侧,扬子地台北缘的物标志物真正得到发展和广泛应用却是在20世纪70巨大拗陷带内[7]。受大巴山断裂及坪坝—修齐逆断年代[2]。Hoering[3]较早地研究了前寒武纪页岩中的裂的影响,矿区的次级断裂、褶皱均发育,以北西向或生物标志物特征,之后Seifert等[4]进一步运用甾烷、近东西向的断层为主;少量南北向或其它方向的断萜烷及单环芳烃等生物标志物特征研究了原油的母层,生成较前者晚。区内主要褶皱为城口—高燕—修源、运移等方面的问题。近年来,生物标志物已广泛齐复向斜,其南翼为震旦系地层,轴部为下寒武统地运用于金属矿床的研究中,主要解决与矿床成因有关层,北翼被大巴山断裂断失,两翼北陡南缓,有向南倒的生物母源、沉积环境、成矿物质来源等方面的问题。转之势。褶皱南北分别被大巴山断裂与坪坝—覃家Etminan[5]等研究了澳大利亚西部某铅、锌矿床中包河断层所夹持。裹体的生物标志物特征,并以此探讨了其矿床成因;区内出露震旦系和下寒武统地层。矿体赋存于Charef等[6]的研究则表明Pb、Zn的丰度与生物标志震旦系上统陡山沱组顶部,与上覆地层灯影组白云岩物(三萜烷/甾烷)具有直接的相关关系。随着认识的为整合接触,呈层状、似层状及透镜状产出。含矿岩深入,人们发现生物标志物是金属矿床研究中较为有系为含锰炭质页岩、含锰黑色页岩或含锰泥质页岩。效的方法和手段。矿石矿物成分比较简单。原生碳酸锰矿以含钙高燕锰矿位于重庆市城口县西,矿体产于震旦系菱锰矿和钙菱锰矿为主,纯菱锰矿较少。氧化锰矿以黑色岩系中,前人的研究表明,该矿床后期构造活动硬锰矿、软锰矿为主。脉石矿物成分以粘土矿物为较为强烈[7],因此难以用实体化石的方法来确定与矿主,次为玉髓、白云石、方解石。床形成有关的生物类别或有机质母源,该矿床具有如矿石组构有球粒结构、鲕粒结构、豆粒结构、微晶下特征:(1)锰矿石中有机质含量较高;(2)矿物质微结构,其中以球粒结构最为发育,并见有莓球状锰矿粒多被黑色有机质环纹包裹;(3)大量的表附藻体、藻石;矿石以块状、层状、条带状构造为主,纹层状、蜂窝屑和球形藻构成了锰质岩,并见有莓球状组构特状、条纹状等构造次之。不同组构的矿石在含矿层剖征[8]。基于以上分析,本文采用生物标志物研究的方面上的分布没有很清楚的规律性,只有在主矿层中显法来确定高燕锰矿中与成矿有关的生物母源、沉积环示自下而上碳酸锰球粒由粗变细,并变为致密矿和纹①国家自然科学基金项目(批准号:40372014、40172011、40472013)及教育部跨世纪优秀人才基金、四川省青年科技基金联合资助.收稿日期:2003212211;收修改稿日期:2004203215©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第4期付修根等:重庆城口高燕锰矿的生物标志物特征及意义516层矿的趋势。2.1正构烷烃高燕球粒锰矿石的m/z85质量色谱图(图1)分2生物标志物特征析表明:正构烷烃的碳数分布宽,介于nC16～nC34之样品采自于重庆城口高燕锰矿含矿层中的硅质间,单峰型,主峰碳数为nC18,正构烷烃的轻、重组分岩(包括薄层状硅质岩、块状硅质岩和炭质硅质岩)。比值为0.99,重、轻碳优势不明显。样品奇偶优势指样品经碎样至140目后进行索氏抽提,分离出四种族数OEP值为0.91,不具明显的奇偶优势,nC31/nC17组成:饱和烃、芳烃、非烃和沥青质,并对饱和烃进行色为0.34。这与Brassell等[9]所研究的藻类输入的生物质联机分析,获得了高燕