宜昌黑色岩系成矿初探

陈绿森，张 扬，汪 文

（湖北省地质局第七地质大队，湖北 宜昌 4430000）

宜昌黑色岩系成矿初探

陈绿森，张 扬，汪 文

（湖北省地质局第七地质大队，湖北 宜昌 4430000）

文章通过借鉴国内外同类课题的相关研究资料，分析和研究黑色岩系成矿方面的机理，并结合当前国内外同类课题的研究现状，对黑色岩系金属矿床资源的变化趋势进行了预测和分析。在实际研究与分析中，将宜昌地区黑色岩系成矿方面的研究为重点，分析这一领域的课题。

宜昌；黑色；岩系；成矿；初探

黑色岩系是富含相当丰富的硫化物与有机碳的一种岩矿，它的岩色并非纯黑，而是介于灰与黑之间的一种色泽，包括泥质岩、碳酸盐岩和硅岩和他们经过物理化学性质发生变化之后而形成不同种类的新的岩矿。该岩系中最常见的是沥青质和碳质的页岩，而且其中的矿化的页岩，其经济价值逐渐抬升。因此，研究和分析黑色岩系成矿，具有深远的历史意义和现实意义。

1 黑色岩系成矿研究的现状及价值

作为一种符合地球化学、古生态学与沉积学等方面特征的黑色页岩，在没断绝氧气的水下有种暗色的泥质岩，富含极高的有机质，总有机碳已经超过1%。不过这方面的岩矿在湖北地区并非广泛，仅见于湖南一带。在湖北境内，尤其是宜昌地区分布的是其他类型的黑色页岩。这些黑色页岩不仅种类也较多，而且伴生多、规模大、品位高，有一部分矿床品种即便在世界范围内也是极其重要的。从当前的情况来看，黑色系页岩的探索已卓有成效地深入开展。现在已基本上对浅层矿物中的化学元素有了一定的了解，对其分布的机制与规律也有了初步的认识。特别是在与白垩纪相关的矿床形成的研究，已突破了对地球本身的研究，其研究的领域甚至已经涉及到宇宙的其他天体。

根据取得的研究成果发现，宜昌黑色页岩系的形成大多是因为环境本身已经缺氧，或是因为某种突发性事件导致了环境中氧气的缺失而出现的一种情况。应该说这是一种与生命本身的活动是息息相关的，更与某些化学元素的循环有着某种关系。这些元素为Ba、U、V、Mo、Ni、Ca、Mn、Fe，也包括S、O、P、N、C等。在地质发生演变的历史上，对黑色岩系和相关成矿方面的研究，尤其是生物因素对成矿的影响的研究，对于岩石圈、古生物圈、古水圈和古大气圈的研究都起到了极大的促进作用。

2 黑色岩系成矿的机理分析

2.1 黑色岩系成矿的化学元素

矿床资源蕴含于黑色岩系之中，曾经有相当长的时间，人们一直认为这些价格只是潜在的而非现实的，因此在实际矿床资源的开发利用方面，有许多资源都未被开发出来。但此后，随着开发的不断进行，人们对于黑色岩系的成矿机理的认识，也随之加深。

上世纪70年代末，关于矿床与黑色岩系方面的研究十分薄弱。有的研究认为有的金属矿藏，尽管蕴育于黑色岩系之中，但是并意味着黑色岩系直接导致了这些矿床的形成。但是通过对宜昌的矿床进行反复研究对比后却发现，至少有20余种元素其成矿也黑色岩系有关，例如锗、铊、碲、硒、钼、镍、钒、铀、锌、铅、铜、锰、锑、锡、银、金等，这些元素汇聚而成的矿床资源大多以条状或带状的形式出现。

2.2 黑色岩系成矿的环境因素

关于黑色岩系这种类型的金属矿的形成原因，一种说法认为，宜昌历史上温暖湿润的自然环境，蕴含着生机盎然的植物与其他生物，一些生物的碎屑随着地表径流进入湖泊之中，让湖泊积聚了太多的陆源生物。温度由于分层现象，加之海水的侵入作用，让水体的结构渐趋稳定。生物的生存对氧气的消耗，直接导致了湖泊底层始终保持着一种缺失氧气的状态。许多湖泊中一些细微的颗粒开始逐渐沉积下来，这便成为矿床的形成的一个因素。

2.3 黑色岩系成矿的事件因素

黑色岩系相关元素与地质事件的关系是，地质构造出现拉张的情况下，因断裂而成凹槽。在凹槽的内部，出现高低起伏的地型地势。加之，地质历史上发生环境的突变现象，都给黑色岩系的成矿创造了条件。特别是这种环境的变化事件，直接或者间接地导致缺氧状态，就为成矿创造了适宜的环境，以宜昌长阳地区为例，其钼钒矿床的成矿，就直接或间接与这种环境有关。

3 结束语

自上世纪70年代末开始，人们探索黑色页岩成矿，研究一直持续不断地进行着，特别是关于海相的页岩成矿研究取得了显著的成果，对沉积的环境方面展开的研究亦有一定的收获。从宜昌的情况来看，非金属与金属矿床主要产生在古生代，而黑色页岩基本富含于油气的矿产之中，最早出现的时间应为中生代。当宜昌处在志留纪、奥陶纪、寒武纪和震旦纪之时，海洋经常处在一种缺少氧气的状态。一些非金属矿及金属矿基本上富含于沉积的黑色页岩之中，而且在湖北宜昌地区分布明显。这些黑色页岩大多含有Mo、Ni、V及一些其他微量元素。就目前的研究情况来看，宜昌在黑色岩系成矿方面的研究比较薄弱，对于海相与湖相页岩的形成原因，对比性的研究方面亟待加强；在研究的方法上，由于对黑色岩系成因没有系统性的探索，导致某些研究滞后。特别是应用高分辨率手段进行分析表现为明显不足。因为没有这种分析手段，导致有机质在堆积过程中所需要的基本条件，还有有机质堆积的动力学方面因素，都没有形成理想的研究结果。

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