寒武系和二叠系硅岩建造中硒富集体的流体地球化学对比研究

我国硒资源严重缺乏，加强硒成矿理论的研究是缓解危机的关键。陕西紫阳和鄂西渔塘坝是我国少有的两个典型硒富集区。对区内分布的硒富集体的成因及富硒流体性质和来源研究有助于加速硒资源的勘探和开发。但目前围绕该问题的研究仍是初步的，从而直接导致对富硒流体的性质和来源缺乏完整和准确的认识。包裹体中流体代表原始成矿流体，其研究能更好地制约成矿流体来源及矿床成因。因此，本项目拟从研究硅岩建造入手，以不同成矿阶段透明矿物流体包裹体中微量元素和H-O同位素组成、不透明矿物（黄铁矿）流体包裹体中稀有气体（He、Ar同位素）组成以及有机包裹体中有机质和生物标志化合物组成为主要研究手段，结合一定的矿物学、岩石学和地球化学研究，以寒武纪紫阳双安硒矿化区和二叠纪渔塘坝硒矿床为研究对象，通过系统对比研究，重点解决两地区分散元素硒的成因及富硒流体的性质和主要来源。该研究对进一步硒找矿有实际应用价值。

本项目按照项目计划对湖北恩施硒富集区、鱼塘坝硒矿床和陕西紫阳硒中毒区双安乡进行了野外观察和认识；另外对其余地区（如，安乐井、甘溪和沙地等硒中毒和高硒地区）进行了样品的采集工作；共采集相关样品200余件；查明了两个不同时代不同地质背景的硒矿床/硒富集区分布规律和产状特征。通过室内研究工作，对不同成矿阶段透明矿物流体包裹体中微量元素组成、不透明矿物（黄铁矿）流体包裹体中稀有气体（He、Ar同位素）组成以及有机包裹体等方法，结合一定的矿物学、岩石学和地球化学研究，得出以下结论：本论文通过岩石地球化学、同位素地球化学、矿物学以及流体包裹体等方法从含硒规律、岩石成因、沉积环境、成矿流体性质等方面，分别对对两个不同时代或不同层位的富硒硅岩建造开展了系统的地球化学对比研究，提取对指示硅岩建造成因及沉积环境有特殊意义的地球化学信息；并对渔塘坝硒矿床作了矿物学、包裹体成分及物理化学等方面系统探讨。 通过上述研究，取得了以下主要认识：(1)渔塘坝硒矿区和紫阳硒富集区富硒硅岩建造岩石以硅质岩为主，硅质岩中SiO2含量范围分别为64.2%~95.84%和63.62%-95.24%。同时包括碳质硅质岩、碳质页岩和碳、硅板岩及含腐泥层的石煤；渔塘坝硒矿床硅质岩中Se含量大于80ppm的样品均采自下二叠统茅口组的硅质岩段内，紫阳下寒武统硒富集体中硅质岩中硒的含量最高(可达278ppm);(2)微量元素和、稀土元素配分模式及同位素均反应出两地区热水沉积的特征；(3)渔塘坝硒矿区硒的矿物学，显示硒以自然硒、独立矿物、类质同像及有机吸附四种形式赋存于矿床中;(4)研究表明，两地区的流体包裹体以原生包裹体为主，数量较多且形态复杂;成矿流体分别处于中-低温(190-250)℃和(120-220)℃条件;成矿溶液介质主要为具有还原性质的水溶液，其成矿条件具还原性的特点;(5)渔塘坝硒矿床中富硒硅质岩主要形成于浅海滞留的盆地沉积环境，紫阳下寒武统硅质岩沉积环境属于深水滞留沉积环境；渔塘坝硒矿床主要形成于拉张的断陷盆地中，紫阳硒富集体则形成于拉张的裂谷环境。