下扬子地区古生界硅岩地球化学特征及成因

李红敬，林正良，解习农

（1.中国石化石油物探技术研究院，南京211103；2.中国地质大学（武汉）构造与油气资源教育部重点实验室，武汉430074）

下扬子地区古生界硅岩地球化学特征及成因

李红敬1，林正良1，解习农2

（1.中国石化石油物探技术研究院，南京211103；2.中国地质大学（武汉）构造与油气资源教育部重点实验室，武汉430074）

下扬子地区的3套区域性烃源岩（下寒武统、中二叠统以及上二叠统）均发育灰黑色层状硅岩，硅岩地球化学特征及成因的研究对认识该区烃源岩的沉积环境具有重要意义。通过对下扬子无为—南陵地区4条典型地质剖面（下寒武统青阳青坑剖面、二叠系巢湖平顶山剖面、巢湖马家山剖面以及泾县昌桥剖面）的硅岩主量元素和稀土元素的地球化学特征进行研究，结果发现：下寒武统硅岩为纯硅质岩；二叠系硅岩部分样品含少量泥质成分；下寒武统黄柏岭组、中二叠统孤峰组以及上二叠统大隆组硅岩均存在Ce负异常，而这3个层段的Eu异常明显不同。根据研究区古生界硅岩的MnO/TiO2值、Fe2O3/TiO2-Al2O3/（Al2O3+Fe2O3）关系以及稀土元素特征，综合判断上二叠统大隆组硅岩沉积背景为大陆边缘浅海，而下寒武统和孤峰组层状硅岩沉积于海盆中，其沉积环境与大隆组硅岩相比，更远离陆源影响。根据研究区3个层段的硅岩Al/（Al+Fe+Mn）值、Al-Fe-Mn三角散点图以及稀土元素特征，判断研究区下寒武统硅岩为热水沉积成因硅岩，上二叠统硅岩为典型生物成因硅岩，中二叠统孤峰组硅岩为生物和热水混合成因硅岩。

硅岩；地球化学；成因；古生界；下扬子地区

0　引言

硅岩形成于特定的地球化学条件下，常发育于关键的地层层位，能够提供重要的地质信息［1］。前人［2-4］对下扬子地区早二叠世孤峰组层状硅岩的成因存在不同认识：夏邦栋等［2］认为下扬子地区早二叠世孤峰组层状硅岩是热水成因，并混入少量非热水物质；杨玉卿等［3］指出华南地区中二叠统层状硅岩主要是生物化学成因，并混有少量热水及火山成因；吕炳全等［4］曾提出，下扬子地区中二叠统孤峰组中的硅质层形成于大规模海进和上升流形成的浅海缺氧环境。前人［5-6］对华南地区晚二叠世大隆组硅岩成因和沉积环境的研究，主要集中于中上扬子地区，例如鄂东南、桂西南以及黔南地区。梁狄刚等［7］指出下扬子地区发育下寒武统、上二叠统以及中二叠统3套区域性烃源岩。综上可知，目前国内对下扬子无为—南陵地区下寒武统和上二叠统大隆组层状硅质岩成因及沉积环境的探讨甚少。因此，笔者针对下扬子无为—南陵地区烃源岩层段下寒武统黄柏岭组、中二叠统孤峰组以及上二叠统大隆组的典型剖面采集新鲜硅岩样本，并进行主量元素和微量元素测试，进而对比分析研究区不同时代硅岩的地球化学特征，探讨其沉积环境和成因，以期为研究区晚古生代烃源岩形成条件的研究提供依据。

1　地质背景

下扬子无为—南陵地区构造上属于下扬子准地台，无为盆地和南陵盆地为下扬子准地台两大主要油气构造单元。研究区东南侧为江南断裂，西北侧为郯庐断裂和滁河断裂，在其西南端分布着望江盆地和潜山盆地（图1）。下扬子地区地层发育良好，震旦纪一中二叠世为海相沉积［8-9］，晚三叠世至今多为陆相沉积，该区古生界海相地层主要发育于深水陆棚相环境。

图1　下扬子无为—南陵地区构造图及野外剖面位置Fig.1　The structure diagram of Lower Yangtze Wuwei-Nanling area and the location of field sections

研究区下寒武统典型剖面为青阳青坑剖面，该剖面位于安徽省铜陵市青阳县酉华乡附近山路旁（参见图1），出露的地层为震旦系蓝田组及下寒武统黄柏岭组和大陈岭组。震旦系蓝田组与下寒武统黄柏岭组呈平行不整合接触。下寒武统黄柏岭组下段岩性为厚层灰岩与硅岩互层，上段岩性为灰色泥页岩；大陈岭组岩性为灰白色巨厚层灰岩。

研究区二叠系典型剖面为巢湖平顶山剖面和泾县昌桥剖面，剖面位置见图1所示。巢湖平顶山剖面出露的地层自下而上依次为孤峰组、龙潭组以及大隆组（图2），其中孤峰组与栖霞组呈不整合接触。孤峰组底部岩性为含磷结核的灰黄色泥岩，下段为黑色硅岩和灰黑色炭质泥岩，上段为灰—灰黑色页岩。龙潭组岩性为浅灰色粉砂岩夹泥岩。大隆组岩性主要为黑色薄层硅岩。泾县昌桥剖面位于安徽省宣城市泾县南华职业高中附近，其出露的地层自下而上依次为二叠系的龙潭组、大隆组以及三叠系的殷坑组，地层厚度约188.5 m。该剖面底部为龙潭组，其岩性为粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩以及煤线，向上为大隆组，其岩性为黑色硅质页岩及泥岩；最顶部为殷坑组，其岩性为灰色灰岩。

图2　下扬子无为—南陵地区典型剖面岩性柱状图及采样位置Fig.2　The lithological column of the sections and the location of the samples in Lower Yangtze Wuwei-Nanling area

2　样品及测试方法

本文研究共采集下扬子无为—南陵地区古生界硅岩样品12件，样品受风化—氧化作用的影响很微弱；下寒武统黄柏岭组硅岩样品4件，均采集于青阳青坑剖面；中二叠统孤峰组硅岩样品5件，均采集于巢湖平顶山剖面；上二叠统大隆组硅岩样品3件，其中2件采集于巢湖平顶山剖面，1件来自于泾县昌桥剖面（参见图2）。

笔者对研究区古生界的12件硅岩样品进行了主量元素和微量元素测试分析：主量元素是利用XRF-1800波长扫描X射线荧光光谱仪进行样品测定，测试数据相对误差为±5%，该测试是在中国地质大学生物过程与环境地质国家重点实验室完成；微量元素测试由中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室完成，分析仪器为Agilent 7500a等离子体质谱仪，测试方法采用电感耦合等离子体质谱分析法（ICP-MS）。为了监控测试精密度和准确度，笔者进行了重复样与标准样的对比分析，结果显示元素的相对偏差＜5%，表明总体分析结果可靠。

3　硅岩特征

3.1岩石学特征

下扬子无为—南陵地区古生界硅岩主要以薄层—中层状产出，多呈黑色和灰黑色，单层厚几厘米至几十厘米，致密坚硬，主要由非晶质石英组成，并发育孔隙（图版Ⅰ-1）。巢湖平顶山孤峰组硅岩可见放射虫化石，利用背散射电镜观察并结合能谱分析可见硅岩中含草莓状黄铁矿（图版Ⅰ-2），反映硅岩沉积环境为还原环境［10］。

3.2元素地球化学特征

下扬子无为—南陵地区古生界硅岩主要成分为SiO2，其次为Al2O3。下寒武统黄柏岭组硅岩SiO2的质量分数为95.30%～97.64%，平均为96.30%，Al2O3的质量分数为0.20%～0.54%，TiO2的质量分数为0.011%～0.030%，全铁的质量分数为1.08%～1.90%（用Fe2O3的质量分数代表），MnO的质量分数为0.008%～0.010%；中二叠统孤峰组硅岩SiO2的质量分数为89.67%～96.05%，平均为93.24%；Al2O3的质量分数为0.63%～3.38%，TiO2的质量分数为0.016%～0.240%，全铁的质量分数为0.52%～2.00%（用Fe2O3的质量分数代表），MnO的质量分数为0.005%～0.049%；上二叠统大隆组硅岩SiO2的质量分数为74.55%～91.03%，平均为83.29%；Al2O3的质量分数为2.42%～9.00%，TiO2的质量分数为0.07%～0.32%，全铁的质量分数为1.31%～3.44%（用Fe2O3的质量分数代表），MnO的质量分数为0.005%～0.015%（表1）。由以上3个层段的硅岩化学成分可知，青阳青坑剖面的下寒武统硅岩为纯硅岩，而二叠系硅岩部分样品含少量的泥质成分。

下扬子无为—南陵地区硅岩稀土元素分析结果如表2所列。由稀土元素标准化曲线（图3）可见，研究区下寒武统黄柏岭组、中二叠统孤峰组以及上二叠统大隆组层状硅岩均存在Ce负异常，Ce/Ce*值分别为0.68～0.83，0.59～0.71以及0.77～0.84。古生界3个层段的Eu异常不同：下寒武统黄柏岭组硅岩呈强的Eu正异常，Eu/Eu*值为1.109～2.502，平均为1.633；中二叠统孤峰组硅岩呈弱的Eu负异常，Eu/ Eu*值为0.77～0.96，平均为0.84；上二叠统大隆组硅岩Eu/Eu*值为0.770～1.183，其中巢湖平顶山剖面硅岩样品的Eu/Eu*值为1.183，而该剖面大隆组硅岩的1件样品和泾县昌桥剖面大隆组硅岩样品为Eu负异常。古生界下寒武统黄柏岭组、中二叠统孤峰组以及上二叠统大隆组的LaN/YbN值分别为0.170～0.346，0.468～1.542以及0.831～1.183。古生界硅岩稀土元素总量（ΣREE）普遍偏低，其质量分数为（4.27～98.76）×10-6，平均为28.21×10-6，远远低于标准页岩的ΣREE（质量分数为204.12×10-6）。

表1　下扬子无为—南陵地区古生界硅岩化学成分质量分数Table 1　Major element data of Palaeozoic siliceous rocks in Lower Yangtze Wuwei-Nanling area%

表2　下扬子无为—南陵地区硅岩稀土元素质量分数Table 2　The rare earth element content of siliceous rocks in Lower Yangtze Wuwei-Nanling area 10-6

图3　下扬子无为-南陵地区古生界硅岩稀土元素页岩标准化曲线Fig.3　The rare earth element patterns of Palaeozoic siliceous rocks in Lower Yangtze Wuwei-Nanling area

4　硅岩沉积环境和成因

4.1硅岩沉积环境

硅岩的MnO/TiO2值是判断硅岩沉积期大地构造环境及其硅质来源的重要指标。MnO是来自大洋深部的标志，而TiO2含量多与陆源物质介入相关。前人［11］研究表明，开阔大洋中硅质沉积物的MnO/TiO2值较高，可达0.5～1.5，而离陆地较近的陆缘海和大陆坡沉积的硅岩，其MnO/TiO2值较低，一般＜0.5。下扬子无为—南陵地区中二叠统4件层状硅岩样品的MnO/TiO2值均为0.08～0.32，而仅有1件硅岩样品的MnO/TiO2值异常，可达3.0，这可能是因热液作用或者上升流将大洋深部物质混入而沉积形成高MnO/TiO2值的硅岩；上二叠统大隆组硅岩的MnO/TiO2值为0.02～0.11，均＜0.5，因此，可以判断上二叠统大隆组硅岩的沉积大地构造环境为大陆坡或陆缘浅海；下寒武统4件硅岩样品的MnO/TiO2值分别为0.30，0.73，0.73以及0.40，平均值为0.54，＞0.5，因此，可以判断下寒武统硅岩沉积的大地构造环境比大隆组硅岩沉积远离大陆而靠近深海。

硅岩的成岩作用不会使Ti，Fe，Al以及REE的含量有所变化，因此Ti，Fe，Al以及REE可以用来判别硅岩形成的沉积环境［12］。Murray等［12］通过对全球自早古生代至第三纪以来不同沉积背景下的49件硅岩样品的地球化学特征进行详细研究，提出利用Fe2O3/TiO2，LaN/CeN及Al2O3/（Al2O3+Fe2O3）的值可判别硅岩的沉积环境。研究区青阳青坑剖面下寒武统硅岩存在较高的Fe2O3/TiO2值（为55～131，平均为91）和偏低的Al2O3/（Al2O3+Fe2O3）值（为0.12～0.24，平均为0.17）。在Fe2O3/TiO2-Al2O3/（Al2O3+Fe2O3）图中［图4（a）］：下寒武统黄柏岭组硅岩样品投影在大洋中脊区域；中二叠统孤峰组硅岩样品分布于远洋盆地—大洋中脊区域；上二叠统大隆组硅岩样品投影于大陆边缘—远洋盆地。由LaN/CeN-Al2O3/（Al2O3+ Fe2O3）（N表示北美页岩标准化值）图［图4（b）］可知，下寒武统硅岩样品分布于3个构造环境之外，而研究区大隆组硅岩样品点落于大陆边缘，孤峰组硅岩样品点落于或靠近于远洋盆地（图4）。邱振等［13］深入分析了Murray投影图（图4）的各项参数，结果表明，Fe在大洋中脊附近热液沉积物中富集，可作为热液参与的指标，而Al和Ti可以指示陆源碎屑输入，靠近大陆边缘的硅岩Al2O3/（Al2O3+Fe2O3）值均＞0.5，而大洋中脊附近的硅岩Fe2O3/TiO2值一般＞50。LaN/ CeN也可指示大洋中脊附近的海底热液活动。综上可知，Murray投影图的实质是判断沉积物中海底热液物质和陆源物质贡献的相对多少［13］。因此，本文研究认为，无为—南陵地区上二叠统大隆组硅岩沉积于大陆边缘，而下寒武统硅岩和中二叠统孤峰组硅岩沉积于远离陆源物质的海盆中。

Murray等［12］对硅岩稀土元素的研究表明，硅岩中w（LaN）/w（CeN）和w（Ce）/w（Ce*）可以有效地判断硅岩的形成环境。大陆边缘硅岩的w（LaN）/w（CeN）为0.5～1.5，w（Ce）/w（Ce*）为1.09±0.25；大洋盆地硅岩的w（LaN）/w（CeN）为1.0～2.5，w（Ce）/w（Ce*）为0.60± 0.13；大洋中脊附近硅岩的w（LaN）/w（CeN）≥3.5，w（Ce）/ w（Ce*）为0.30±0.13［12］。研究区下寒武统硅岩w（Ce）/ w（Ce*）为0.68～0.83，w（LaN）/w（CeN）为1.02～1.44；中二叠统孤峰组硅岩w（Ce）/w（Ce*）为0.59～0.72，w（LaN）/w（CeN）为1.45～1.84；上二叠统大隆组硅岩w（Ce）/w（Ce*）为0.77～0.84，w（LaN）/w（CeN）为1.25～1.31。研究区古生界3个层段的硅岩稀土元素特征比较明显，下寒武统黄柏岭组和中二叠统孤峰组硅岩的形成环境为深海盆地，大隆组硅岩的特征与大陆边缘硅岩的特征十分相近。

根据下扬子无为—南陵地区古生界硅岩的MnO/TiO2值、Fe2O3/TiO2-Al2O3/（Al2O3+Fe2O3）关系以及稀土元素特征综合判断上二叠统大隆组硅岩沉积背景为大陆边缘浅海，而下寒武统和孤峰组层状硅岩沉积于海盆中，其沉积环境与大隆组硅岩相比，更远离陆源沉积物的影响。

图4　Fe2O3/TiO2，LaN/CeN与Al2O3/（Al2O3+Fe2O3）综合图解（大洋中脊、远洋盆地和大陆边缘分区界线据文献［1］修改）Fig.4　Comprehensive diagram of Fe2O3/TiO2，LaN/CeNand Al2O3/（Al2O3+Fe2O3）

图5　下扬子无为—南陵地区硅岩Al-Fe-Mn 图解［15］Fig.5　Al-Fe-Mn diagram of siliceous rocks in LowerYangtze Wuwei-Nanling area

4.2硅岩成因探讨

硅岩成因实质上是确定其硅的来源。硅质通常主要来源于热液活动、硅质生物以及富硅的岩石碎屑等［13］。通过薄片观察，研究区内硅岩没有交代现象，野外观察呈层状，厚度稳定。因此，可以判断本文所研究的层状硅岩为原始沉积而成。

Bostrom等［14］提出利用海相沉积物中的Al/（Al+ Fe+Mn）值可以判别热液对沉积物的贡献。深海钻∶探计划Leg32航次发现的热液硅岩及位于东太平洋洋隆热液沉积物的Al/（Al+Fe+Mn）值分别为0.12和0.01［15］，而日本中部三叠纪生物成因的半远洋硅岩的Al/（Al+Fe+Mn）值为0.60，页岩的Al/（Al+Fe+ Mn）平均值为0.62［15］。下扬子无为—南陵地区青阳青坑剖面下寒武统硅岩样品的Al/（Al+Fe+Mn）值为0.09～0.19，平均为0.13，表明该区下寒武统硅岩发育时存在热液活动。研究区平顶山剖面中二叠统孤峰组硅岩的Al/（Al+Fe+Mn）值为0.22～0.53，平均为0.37，反映中二叠统孤峰组硅岩不是典型的热液成因硅岩，也不是典型的生物成因硅岩，而是热液和生物混合成因硅岩。研究区上二叠统大隆组硅岩Al/（Al+Fe+Mn）值为0.58～0.66，平均为0.61，其比值在0.6左右，为生物成因硅岩。

在Adachi等［15］的Al-Fe-Mn投影图中（图5）：下寒武统黄柏岭组硅岩更是集中分布于热液成因的硅岩区；上二叠统大隆组硅岩分布于非热液成因硅岩区（参见图5）；中二叠统孤峰组硅岩分布比较分散，在热液成因和非热液成因区域内以及区域之间均有分布。以上说明中二叠统孤峰组硅岩不是典型的热液成因硅岩，也不是典型的生物成因硅岩，而是生物和热水混合成因硅岩。大隆组硅岩为典型的生物成因硅岩。

稀土元素分析是判断是否为热液成因的有效手段［16］。典型的海相热液沉积物的ΣREE低，重稀土元素（HREE）富集，并具明显的Ce负异常［16］。Fleet［17］在系统研究全球属于非热水成因的水成金属沉积与属于热水成因的金属沉积中的稀土元素（REE）之后得出，非热水沉积中的∑REE高，但HREE不富集，而热水沉积中的∑REE低。生物成因和热液成因类型硅岩的REE北美页岩标准化配分模式明显不同（图6）。青阳青坑剖面硅岩REE页岩标准化曲线基本一致［参见图3（c）］，均具较明显的Ce负异常（为0.68～0.83，平均为0.75）和HREE富集的特征，且稀土总质量分数普遍偏低，为（4.27～26.53）× 10-6，平均值为11.27×10-6，不到标准ΣREE的1/17，与典型热液成因硅岩的REE特征十分吻合。Eu异常也是判别硅岩热液成因的重要指标［16］。大洋中脊附近热液成因沉积物中REE出现显著的Eu正异常。下寒武统硅岩存在Eu正异常，Eu/Eu*值为1.11～2.50，平均值为1.63，因此下寒武统黄柏岭组硅岩为典型的热水成因硅岩。大隆组硅岩REE页岩标准化曲线较平缓，HREE不富集（图版Ⅰ），与生物沉积硅岩REE配分模式相似，而与热水沉积REE配分模式明显不同（图6）［18］，表明大隆组硅岩不是非热水成因硅岩，而是生物成因硅岩；孤峰组硅岩样品REE标准化曲线为左倾，HREE富集，并存在Ce负异常和Eu负异常，该组其余4件硅岩样品REE标准化曲线较平缓，HREE不富集，表明孤峰组硅岩为生物成因硅岩的同时又受到热水作用的影响，故该组硅岩类型为生物和热水混合成因硅岩。

图6　不同成因类型硅岩REE北美页岩标准化图［18］Fig.6　The rare earth element patterns of siliceous rocks of different genesis

5　结论

（1）下扬子无为—南陵地区古生界硅岩主量元素特征表明，青阳青坑剖面的下寒武统硅岩为纯硅岩，而二叠系硅岩部分样品含少量的泥质成分。下寒武统黄柏岭组、中二叠统孤峰组以及上二叠统大隆组硅岩均存在Ce负异常，而这3个层段的Eu异常存在明显不同。下寒武统黄柏岭组硅岩呈强的Eu正异常，Eu/Eu*值为1.109～2.502，平均值为1.633；中二叠统孤峰组硅岩呈弱的Eu负异常，Eu/Eu*值为0.77～0.96，平均值为0.84；上二叠统大隆组硅岩Eu/Eu*值为0.770～1.183。

（2）根据下扬子无为—南陵地区古生界硅岩的MnO/TiO2值、Fe2O3/TiO2-Al2O3/（Al2O3+Fe2O3）关系以及稀土元素特征，综合判断上二叠统大隆组硅岩沉积背景为大陆边缘浅海，而下寒武统和孤峰组层状硅岩沉积于海盆中，其沉积环境与大隆组硅岩相比，更远离陆源影响。

（3）根据下扬子无为—南陵地区下寒武统黄柏岭组、中二叠统孤峰组以及上二叠统大隆组层状硅岩的Al/（Al+Fe+Mn）值、Al-Fe-Mn三角散点图以及稀土元素特征综合判断研究区下寒武统硅岩为热水成因硅岩，上二叠统硅岩为典型的生物成因硅岩，而中二叠统孤峰组硅岩类型为生物和热水混合成因硅岩。

（References）：

［1］Murray R W.Chemical criteria to identify the depositional environment of chert：general principles and applications［J］．Sedimentary Geology，1994，90：213-232.

［2］夏邦栋，钟立荣，方中，等.下扬子区早二叠世孤峰组层状硅质岩成因［J］．地质学报，1995，69（2）：125-137. Xia Bangdong，Zhong Lirong，Fang Zhong，et al.The origin of cherts of the early Permlan Gufeng formation in the Lower Yangtze area，eastern China［J］．Acta Geologica Sinica，1995，69（2）：125-137.

［3］杨玉卿，冯增昭.华南下二叠统层状硅岩的形成及意义［J］．岩石学报，1997，13（1）：111-120. Yang Yuqin，Feng Zengzhao.Formation and significance of the bedded siliceousrocksoftheLowerPermian in South China［J］．Acta Petrologica Sinica，1997，13（1）：111-120.

［4］吕炳全，瞿建忠.下扬子地区早二叠世海进和上升流形成的缺氧环境的沉积［J］．科学通报，1989，34（22）：1721-1724. Lü Bingquan，Zhai Jianzhong.The Early Permian anoxic deposits from transgressivs and uplifting flow in the Lower Yangtze region［J］．chinese Science Bulleuin，1989，34（22）：1721-1724.

［5］徐跃通.鄂东南晚二叠世大隆组层状硅质岩成因地球化学及沉积环境［J］．桂林工学院学报，1997，17（3）：204-212. Xu Yuetong.Genetic geochemistry for the bedded silicalite in the Late Permian Dalong formation and its sedimehtary setting in Southeastern Hubei［J］．Journal of Guilin institute of Technology，1997，17（3）：204-212.

［6］田云涛，冯庆来，李琴.桂西南柳桥地区上二叠统大隆组层状硅质岩成因和沉积环境［J］．沉积学报，2007，25（5）：671-677. Tian Yuntao，Feng Qinlai，Li Qin.The petrogenesis and sedmientary environment of the bedded cherts from Upper Permian Dalong Formation，Southwest Guangxi［J］．Acta Sedmentologica Sinica，2007，25（5）：671-677.

［7］梁狄刚，郭彤楼，陈建平，等.南方四套区域性海相烃源岩的分布［J］．海相油气地质，2008，13（2）：1-16. Liang Digang，Guo Tonglou，Chen Jianping，et al.distribution of four suits of regional marine source rocks［J］．Marine Origin Petroleum Geology，2008，13（2）：1-16.

［8］霍凤斌，张涛，徐发，等.“两层·六端元”页岩评价方法在下扬子地区的应用［J］．岩性油气藏，2013，25（3）：87-91. Huo Fengbin，Zhang Tao，Xu Fa，et al.Application of“two layer and six terminal element”shale evaluation method in Lower Yangtze area［J］．Lithologic Reservoirs，2013，25（3）：87-91.

［9］龚大兴，林金辉，唐云凤，等.上扬子地台北缘古生界海相烃源岩有机地球化学特征［J］．岩性油气藏，2010，22（3）：31-37. Gong Daxing，lin Jinhui，Tang Yunfeng.Organic geochemical characteristics of Paleozoic marine source rocks in northern margin of Upper Yangtze Platform［J］．Lithologic Reservoirs，2010，22（3）：31-37.

［10］徐祖新，韩淑敏，王启超.中扬子地区陡山沱组页岩储层中黄铁矿特征及其油气意义［J］．岩性油气藏，2015，27（2）：31-37. Xu Zuxin，Han Shumin，Wang Qichao.Characteristics of pyrite and its hydrocarbon significance of shale reservoir of Doushantuo Formation in middle Yangtze area［J］．Lithologic Reservoirs，2015，27（2）：31-37.

［11］Bostro：mK，KraemerT，GartnerSl.Provenanceandaccumulation rates of opaline silica：A1，Fe，Ti，Mn，Cu，Ni，and Co in pacific pelagic sediment［J］．Chemical Geology，1973，11：123-148.

［12］MurrayRW，BrinkMRBT，GerlachDC，etal.Rare earth，major，and trace elements in chert from the Franciscan Complex and Monterey Group：Assessing REE sources to fine-grained marine sediments［J］．Geochimica et Cosmochimica Acta，1991，55：1875-1895.

［13］邱振，王清晨.广西来宾中上二叠统硅质岩海底热液成因的地球化学证据［J］．中国科学：地球科学，2011，41（5）：725-737. Qiu Zhen，Wang Qingchen.Geochemical evidence for submarine hydrothermal origin of the Middle-Upper Per-mian chert in Laibin of Guangxi，China［J］．Science China Earth Sciences，2011，41（5）：725-737.

［14］Bostro：m K，Peterson M N A.The origin of aluminum-poor ferromanganoan sediments in areas of high heat-flow on the East Pacific Rise［J］．Marine Geollgy，1969，7：427-447.

［15］Adachi M，Yamamoto K，Sugisaki R.Hydrothermal chert and associated siliceous rocks from the northern Pacific：Their geological significance as indication of ocean ridge activity［J］．Sedimentary Geology，1986：47：125-148.

［16］Chen Dai，Qing Hairuo，Yan Xin，et al.Hydrothermal venting and basin evolution（Devonian，South China）：Constraints from rare earth element geochemistry of chert［J］．Sedimentary Geology，2006，183：203-216.

［17］Fleet A J.Hydrothermal and hydrogenous ferro-manganese deposites：Do they from a continuum continuum？［M］//Rona P A，Bostrom K，Laubier L，et al.The rare earth element evidence in hydrothermal process at seafloor spreading centers.New York：Plenum Press，1983：535-555.

［18］刘家军，郑明华.热水沉积硅岩的地球化学［J］．四川地质学报，1993，13（2）：110-116. Liu Jiajun，Zheng Minghua.Geochemistry of hydrothermal sedimentary silicalite［J］．Acta Geological Sichuan，1993，13（2）：110-116.

图版Ⅰ

图版Ⅰ说明：1.硅岩扫描电镜照片，非晶质结构，可见孔缝；2.硅岩扫描电镜背散射，主要由非晶质石英组成，含黄铁矿

（本文编辑：郭言青）

Geochemical characteristics and origin of Palaeozoic siliceous rocks in Lower Yangtze area

Li Hongjing1，Lin Zhengliang1，Xie Xinong2
（1.Sinopec Geophysical Research Institute，Nanjing 211103，China；2.Key Laboratory of Tectonics and Petroleum Resources of Ministry of Education，China University of Geosciences，Wuhan 430074，China）

As regional source rocks，the Lower Cambrian，Middle Permian and Upper Permian in Lower Yangtze area developed bedded siliceous rocks.The analysis of geochemical characteristics and origin of the Palaeozoic siliceous rocks in Lower Yangtze area is very important for understanding sedimentary setting of source rocks.Based on the analysis of major elements and rare earth elements of the siliceous rocks from the four typical sections（Lower Cambrian Qingkeng section in Qingyang town，Pingdingshan section in Chaohu Lake，Majiashan section in Chaohu Lake and Changqiao section in Jing county）in Lower Yangtze Wuwei-Nanling area，the SiO2content of the Lower Cambrian is a little higher than that of the Permian；the siliceous rocks of Lower Cambrian Huangpailing Formation，Middle Permian Gufeng Formation and Upper Permian Dalong Formation have weak negative Ce anomalies，but they have different Eu anomalies. Based on the MnO/TiO2ratio of Paleozoic siliceous rock，the relation of Fe2O3/TiO2-Al2O3/（Al2O3+Fe2O3）and the rare earth element characteristics in the study area，it is concluded that the sedimentary setting of the siliceous rocks ofUpper Permian Dalong Formation is neritic shelf facies.While the bedded siliceous rock of the Lower Cambrian and Middle Permian Gufeng Formation deposited on the marine basin，of which the depositional environment is more closely to the inner of basin compared to the siliceous rocks of Dalong Formation.According to Al/（Al+Fe+Mn）ratio of the bedded siliceous rocks of three layers，the triangular plots of Al-Fe-Mn and rare earth element characteristics，it is considered that the Lower Cambrian siliceous rock is hydrothermal genesis，the Upper Permian siliceous rock is typically biogenic genesis，and the siliceous rock of Middle Permian Gufeng Formation is biological and hydrothermal mixed genesis.

siliceous rock；geochemical characteristics；genesis；Palaeozoic；Lower Yangtze area

P588.2

A

1673-8926（2015）05-0232-08

2015-06-16；

2015-07-28

国家重点基础研究发展计划（973）项目“优质页岩气储层预测与精细表征”（编号：2014CB239201）资助

李红敬（1983-），女，博士，工程师，主要从事盆地分析方面的研究工作。地址：（211103）江苏省南京市江宁区上高路219号。E-mail：lihj.swty@sinopec.com。