下扬子地块九江盆地下寒武统荷塘组黑色岩系中分布有众多中大型钒矿床。前人研究表明,该套地层沉积于海相环境,但其沉积环境演化过程仍不清晰,制约了对该地区钒矿形成机制的理解。本文通过对荷塘组黑色岩系岩相学和地球化学特征进行详细分析,探讨了该套黑色岩系的沉积环境演化过程。结果显示,九江盆地下寒武统荷塘组黑色岩系下部具有高氧化还原敏感元素富集系数、高V/(V+Ni)值、高V/Cr值、高Ni/Co值、高V/Sc值、高U/Th值及低δCe值,且各指标在垂向上呈现峰谷交替特征;上部各值总体与之相反。结合Mo_EF-U_EF协变图特征,共同指示荷塘组黑色岩系沉积早期处于强还原环境,且还原程度具阶段性波动,中后期变为弱还原近氧化环境。黑色岩系下部具高Sr/Cu值、低Rb/Sr值,且垂向上数值波动剧烈,上部具低Sr/Cu值、高Rb/Sr值,指示了沉积早期气候干燥炎热,期间发生了变冷事件,中后期变为较温暖潮湿气候。黑色岩系下部具高Sr/Ba值、较高1000Rb/K₂O值,且在垂向上振荡波动,上部具低Sr/Ba值、较低1000Rb/K₂O值,指示了早期水体盐度有较大波动变化,中后期为微咸水环境。黑色岩系下部具高Ba_生物值、高P/Ti值,且在垂向上数值变化较大,上部具低Ba_生物值、低P/Ti值,指示了沉积早期在中—高生产力之间振荡波动,中后期处于低—中生产力水平。Th/Sc-Zr/Sc、La/Th-Hf、La/Sc-Co/Th、La/Yb-∑REE判别图解显示,黑色岩系的原岩主要来自上地壳长英质火山岩。Al₂O₃/(Al₂O₃+Fe₂O₃)-Fe₂O₃/TiO₂、Ti/Zr-La/Sc、La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10等图解共同指示沉积物主要来自大陆岛弧构造背景。