含铜层位的分布及形成条件分析本区下寒武统从下至上共有9个主要含铜层位,分别位于馒头组第二段的底部、馒头组和毛庄组交界处和毛庄组上段(富铜段)中.含铜层在地层柱上有很明显的规律:(1)含铜层不论何种类型都只在富氧阶段中发育,赋存在其贫氧事件形成的灰绿色-灰黄色夹层中①;(2)含铜层分布在每个沉积韵律层顶部较细的岩层中,粒度较粗的岩层中含铜品位极低或不含铜;(3)含铜层和干石膏层、石盐假晶常相伴出现,在石膏层或含石盐假晶层之上不远,常可见到含铜层.这个规律在馒头组中表现得最明显.
　　笔者认为当时海洋中的铜元素主要有两个来源,其一(也是主要来源)是来自沉积区周围的古陆.据前人资料,早寒武世大气中氧的含量虽仅为现代的5%左右,但足以使二价铁氧化为三价铁,又逢气候干燥炎热,经过长期风化剥蚀的地表残积物在游离氧的作用下往往呈酸性,造成大陆上含三价铁的红色土壤广布.这些红壤中所含的大量粘土、有机质和铁锰氢氧化物等都是很强的吸附剂,它们强烈地吸附Cu、Co、Ni等元素,使这些元素在土壤中初步富集.由于游离氧的存在形成CO2-3或HCO-3等离子溶于水中,进一步提高了地表水的酸度.当pH<6时,Cu2+离子开始由稳定状态转化为活泼状态,由于酸根离子的存在,铜离子的溶解度会比纯水中大10多倍,炎热的气候加快了化学反应速度,从而有利于形成[Cu(NH3)4(H2O)2]、CuCO3等化合物.红壤中丰富的Si和Mg在酸性环境中形成的Si-Mg凝胶能强烈地富集过渡元素Mn、Fe、Co、Ni等,特别是Cu,它们极易从凝胶态转变为溶胶态.以上提到的这些物质都易溶于水,并通过地表径流被带入海洋,在洋盆中富集起来.铜元素的另一来源是洋壳,它的平均含铜量为96×10-6,在洋脊处铜的含量比平均值高得多,如现代太平洋东部洋脊处铜的含量可达250×10-6,洋脊两侧,由于铜不断地溶入海水中而逐渐减少,上地幔的铜就是这样被带入海洋的.
　　大洋面积广阔,具有很强的化学缓冲能力,在富氧阶段中,虽然有大量酸性物质带入,但海水仅呈中性-微酸性,在这样的物化条件下,由于铜离子浓度远未达到饱和,铜是不会沉淀下来的,因此在正常海相沉积中不会形成沉积铜矿.只有在咸化滨海泻湖和滞流海湾等特定环境中pH值才有可能升高,形成碱性环境,造成铜的沉积.因而沉积铜矿常赋存在这些环境下形成的岩层中.
　　综上所述可以看出,沉积铜矿的形成需要经过两个阶段:(1)在整个富氧阶段中,有大量铜由陆地被带入海洋;沉积铜矿只能在富氧阶段中形成,而在缺氧阶段不能形成沉积铜矿;(2)当经过相当长的富集阶段后,若遇缺氧时期,又逢特定的沉积环境(如前所述),海水中的铜就会沉积下来形成沉积铜矿.
　　生物作用对铜元素的富集具有特别重大的意义.在现代生物界中,某些软体动物体内有一种称为血兰蛋白(haemocyanin)的物质,它形成了这些动物血液的主要成分,在这种蛋白质里含有大量的铜.Ommastrephes illicebrasa体内曾发现90 000倍的铜富集.古代某些生物也有相似的特征,它们死后堆集在一起常形成大量铜元素的富集.有些生物死后,多孔的壳是铜铁硫化物充填极好的场所.生物的生命活动过程中改变了沉积环境,从而引起环境物化条件的改变.例如,生物产生的腐殖酸会使水体的pH值下降,有利于铜从岩石和土壤中析出;而生物光合作用过程中吸收CO2的结果又会使pH值升高,使胶体状态的铜沉积下来.本区藻灰岩型含铜层,就是在这种情况下形成的.实际上,沉积铜矿的形成是胶体化学沉积和生物化学沉积综合作用的结果.另外,生物生命活动过程中和死亡后产生的炭质的吸附作用,在铜元素的富集过程中也起了很大的作用,本区5种含铜层除砂岩型含铜层外,都含有数量不等的炭质,足以说明这一点.
　　水体中含氧量的变化对含铜层的形成起着极大的作用.如文前所述,早寒武世大气中游离氧含量较低,相应海水中的含氧量比现代低得多.因而,含氧量微小变化,就会引起海水物化条件较大变化.在咸化的滞流海湾或泻湖中,海水进出受阻,至使盐度升高,当超过饱和点时,这些盐类就会沉淀下来,形成大量灰岩、石膏和少量岩盐.这些沉积物特别是石膏在沉积过程中极为耗氧,使水体中氧含量下降,当游离氧含量降至某极限值时,就会引起喜氧生物大量死亡.本区早寒武世地层中含有多层化石较丰富的灰岩、泥灰岩就是缺氧现象在地层中的反映.随着含氧量不断减少,富氧阶段结束,缺氧阶段开始.
　　在缺氧阶段中,水体中厌氧微生物大量繁盛,从而形成含H2S极高的还原环境,使铜、铁等以硫化物的形式沉积下来.本阶段中,由于氧化反应减少,耗氧量降低,水中的游离氧以各种方式(主要是绿色植物的光合作用)得以补充,从而含氧量逐渐上升.当水体中游离氧达到一定浓度后,喜氧生物开始繁盛,特别是绿色植物的繁盛,使水体中游离氧含量大幅度升高,从而又回到富氧阶段.本区早寒武世晚期历史就是富氧阶段和缺氧阶段频繁交替的历史.在沉积上表现为红色岩层和灰绿-青灰色岩层相间分布.

职称评定要求要发表论文，论文发表要注意哪些事情。有哪些期刊可以选择，欢迎在本站查阅可以在本站了解一下评职的具体要求哦，也可以咨询我们。