近年来的研究表明新疆北部三塘湖盆地的中二叠统是一套陆内裂谷背景下有热液喷流及火山喷发参与的湖相沉积，其中喷流热液可能来自幔源。笔者所在研究团队在三塘湖盆地二叠系芦草沟组顶部发现了一套“黑白”纹层间互的、含球粒的富硅质岩层，称之为:黑色球粒岩层。本文在对黑色球粒岩层及其所在剖面岩层的岩石学、矿物学研究基础上，结合温度限定及地球化学等研究方法，探讨了黑色球粒岩的形成温度、成岩物质来源、沉积环境及其形成机理，并初步确定了其岩石类型。得出的结论与认识如下:　　(1)黑色球粒岩层内的大多岩石内含有碳物质，运用碳物质拉曼地质温度计计算出研究层碳质的变质温度为287.3℃;石英内Al、Sr、Na等元素远高于标准石英检测线，可能反映了高温下元素的替换，该温度一般在350℃;δ18OPDB的严重负异常也可能是受温度升高的影响，以上温度限定说明该岩石的形成可能与中-高温热液有关。　　(2)在黑色球粒岩中发现了自然铁、含锰自然铁、含铬自然铁及铜锌合金，自然金属的形成往往与深部地幔有关，而已报导的含锰自然铁及含铬自然铁均是深部地幔下形成的金属互化物。自然金属在岩石中的产状是以独立的颗粒状或生长在独立熔蚀晶屑颗边缘，无原岩结晶的特点，即非后期热液成因。因此笔者认为黑色球粒岩中自然金属是幔源原生自然金属颗粒，随幔源流体上涌，在富碳还原条件下得以保存。　　(3)黑色球粒岩中SiO2含量平均可达71％,温度限定上显示其形成于异常温度环境，与热水沉积硅质岩及火山成因硅质岩有相似之处。但黑色球粒岩在矿物组合上，除了含量较高的石英外，岩石中还含有较多的微晶长石及方解石，且Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti、Al/(Al+Fe+Mn)、U/Th及Ba/Sr等判断热液成因硅质岩的参数均未达到标准，区别于常规的热水沉积硅质岩。黑色球粒岩为沉积层状结构，无火山碎屑等残留，区别于由火山物质蚀变往往呈块状的火山成因硅质岩。因此认为黑色球粒岩为一种特殊的喷积岩，以含长石、自然金属等岩浆微屑而区别于热水喷流沉积硅质岩，也正因为喷积岩受陆源沉积影响大及岩浆微屑的混入等因素，导致相关地化参数与常规热液喷流沉积硅质岩差异较大。　　(4)黑色球粒岩层岩性变化大，在1m的岩层内可分为5种岩石亚类，且各种岩石为互层产出，且同一岩性内有粒序及层内非均质性的变化，说明了其物质来源及沉积环境的多变化;Th/U的比值小于2，V/(V+Ni)的比值大于0.7，V/Sc较大的比值平均6.21，δEu强烈的负异常等，均反映了黑色球粒岩形成于还原的沉积环境;Sr/Ba大于1反映了沉积环境的古盐度较高;V/Ni比值大于1表明研究区的沉积环境为陆相环境。以上特点总结为:黑色球粒岩形成于物源及沉积环境多变化、高盐度还原环境、陆内深大裂谷控制下的湖盆。　　(5)经分析幔源C-H-O流体在物质组成、生成源区等方面，均符合黑色球粒岩对成岩流体的要求。认为黑色球粒岩的成岩流体可能来源于幔源C-H-O流体。