黔東早寒武世早期重晶石富集機(jī)制研究——來自硫同位素的約束
發(fā)布時(shí)間：2021-09-29 01:40
在中國,早寒武世早期重晶石礦床主要展布于揚(yáng)子地臺(tái)北緣秦嶺—大巴山一帶及揚(yáng)子地臺(tái)東南緣湘黔地區(qū),而黔東天柱大河邊重晶石礦床已探明的資源儲(chǔ)量就達(dá)到了2億多噸,是全國,乃至世界上罕見的超大型重晶石礦床。近年來,于大河邊重晶石礦床北西翼亦發(fā)現(xiàn)了賦存于同一層位的云洞重晶石礦床,但二者的成礦特征卻表現(xiàn)出顯著的差異。本文對(duì)比了含礦較差的云洞重晶石礦床與高品位大河邊重晶石礦床的含礦巖系、沉積相、地球化學(xué)特征等。結(jié)果表明兩者之間的缺氧程度、熱水作用強(qiáng)度存在明顯差異。綜合礦床地質(zhì)和有機(jī)質(zhì)、硫同位素特征,提出成礦作用與生物活動(dòng)和同期海底熱液活動(dòng)關(guān)系密切,礦床中SO42–來源于海水硫酸鹽,Ba2+來自海水和海底熱液。大河邊地區(qū)與云洞地區(qū)相比,水位更淺,氧逸度更高,硫酸鹽還原程度更弱,剩余硫酸鹽的濃度更高,從而導(dǎo)致云洞重晶石礦床表現(xiàn)出較大河邊重晶石礦床成礦性差的特征。
【文章來源】：地球?qū)W報(bào). 2020,41(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：13 頁
【圖文】：
貴州天柱重晶石礦床區(qū)域地質(zhì)圖(陳建書等,2011)
野外調(diào)研結(jié)果顯示,云洞重晶石礦床重晶石礦石常具餅狀、條帶狀、透鏡狀、斑狀、結(jié)核狀構(gòu)造。而大河邊重晶石礦床重晶石具塊狀、紋層狀、柱狀、條帶狀、透鏡狀、斑狀、結(jié)核狀構(gòu)造。二者相比較,云洞重晶石礦床塊狀構(gòu)造重晶石較少,但該礦床重晶石層中餅狀、條帶狀、透鏡狀、斑狀構(gòu)造重晶石出現(xiàn)的頻次要高于大河邊重晶石礦床,且礦層中重晶石結(jié)核的含量較大河邊礦床明顯增多(圖2)。3 樣品采集及實(shí)驗(yàn)分析
在成巖過程中,O2重新擴(kuò)散進(jìn)入沉積物時(shí),會(huì)導(dǎo)致U、V、Mo、Cd等元素從缺氧富集部位不同程度的活化后發(fā)生遷移(Morford et al.,2005;Tribovillard et al.,2006),這將改變?cè)己Ｋ涗洯h(huán)境信息,進(jìn)而造成沉積巖在反演古海水環(huán)境時(shí)出現(xiàn)偏差。從本文所測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果上看(表3),含礦層具有較高含量的U、V、Cr值(平均富集系數(shù)分別9.78、12.86、3.10),因此含礦層可能并未經(jīng)歷了沉積后的氧化作用。此外,本次用于微量、稀土數(shù)據(jù)測(cè)試的樣品均來自于鉆井巖芯,且樣品的選取均力求新鮮,從而在最大程度上減弱了風(fēng)化作用對(duì)測(cè)試元素的影響。另一方面,我們選取Zr作為陸源碎屑指標(biāo),采用其與微量元素含量的協(xié)變圖來判別二者的親緣性:如果兩者具有良好的線性關(guān)系,則說明沉積物里的微量元素受陸源碎屑物質(zhì)供給的影響較大,這種情況下微量元素就不宜作環(huán)境分析(B?ning et al.,2004)。由V、Co、Ni、Mo、U與Zr的協(xié)變圖可知(圖4),本文所測(cè)含礦巖系中這些元素與Zr并沒有明顯的相關(guān)關(guān)系,換言之,陸源碎屑對(duì)于這些氧化還原敏感元素富集的貢獻(xiàn)有限,后者則主要是記錄了沉積時(shí)水體的信息�；诖�,我們采用系列指標(biāo)對(duì)云洞及大河邊重晶石沉積環(huán)境氧化還原程度進(jìn)行對(duì)比。V/(V+Ni)比值可用于指示水體氧化環(huán)境,分別為氧化(<0.45)、次氧(0.45～0.6)、缺氧(0.6～0.85)、硫化(>0.85)(Rimmer,2004)。云洞重晶石礦石V/(V+Ni)值介于0.96～0.98之間,均值0.97(n=3),大河邊重晶石礦石V/(V+Ni)值均值0.82(n=5)(Han et al.,2015),表明云洞重晶石沉積時(shí)的水體的缺氧程度較高,可能為硫化狀態(tài)下的沉積。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]貴州天柱大河邊重晶石礦床硫同位素研究[J]. 吳衛(wèi)芳,潘家永,夏菲,陳益平. 東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(03)
[2]Geochemistry of Platinum Group and Rare Earth Elements of the Polymetallic Layer in the Lower Cambrian,Weng’an,Guizhou Province[J]. FU Yong~1,WU Chaodong~(1,*),GUAN Ping~1,QU Wenjun~2 and CHEN Jiafu~1 1 Key Laboratory of Orogenic Belts and Crustal Evolution,MOE,Peking University,Beijing 100871,China 2 National Research Center of Geoanalysis,Beijing 100037,China. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2009(03)
[3]中國早寒武世重晶石及毒重石礦床的生物化學(xué)沉積成礦模式[J]. 高懷忠. 礦物巖石. 1998(02)
[4]我國重晶石礦床成因類型及找礦方向初探[J]. 李文光. 河南地質(zhì). 1994(03)
[5]中國重晶石礦床的成因類型[J]. 褚有龍. 礦床地質(zhì). 1989(04)
本文編號(hào)：3412951
【文章來源】：地球?qū)W報(bào). 2020,41(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：13 頁
【圖文】：
貴州天柱重晶石礦床區(qū)域地質(zhì)圖(陳建書等,2011)
野外調(diào)研結(jié)果顯示,云洞重晶石礦床重晶石礦石常具餅狀、條帶狀、透鏡狀、斑狀、結(jié)核狀構(gòu)造。而大河邊重晶石礦床重晶石具塊狀、紋層狀、柱狀、條帶狀、透鏡狀、斑狀、結(jié)核狀構(gòu)造。二者相比較,云洞重晶石礦床塊狀構(gòu)造重晶石較少,但該礦床重晶石層中餅狀、條帶狀、透鏡狀、斑狀構(gòu)造重晶石出現(xiàn)的頻次要高于大河邊重晶石礦床,且礦層中重晶石結(jié)核的含量較大河邊礦床明顯增多(圖2)。3 樣品采集及實(shí)驗(yàn)分析
在成巖過程中,O2重新擴(kuò)散進(jìn)入沉積物時(shí),會(huì)導(dǎo)致U、V、Mo、Cd等元素從缺氧富集部位不同程度的活化后發(fā)生遷移(Morford et al.,2005;Tribovillard et al.,2006),這將改變?cè)己Ｋ涗洯h(huán)境信息,進(jìn)而造成沉積巖在反演古海水環(huán)境時(shí)出現(xiàn)偏差。從本文所測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果上看(表3),含礦層具有較高含量的U、V、Cr值(平均富集系數(shù)分別9.78、12.86、3.10),因此含礦層可能并未經(jīng)歷了沉積后的氧化作用。此外,本次用于微量、稀土數(shù)據(jù)測(cè)試的樣品均來自于鉆井巖芯,且樣品的選取均力求新鮮,從而在最大程度上減弱了風(fēng)化作用對(duì)測(cè)試元素的影響。另一方面,我們選取Zr作為陸源碎屑指標(biāo),采用其與微量元素含量的協(xié)變圖來判別二者的親緣性:如果兩者具有良好的線性關(guān)系,則說明沉積物里的微量元素受陸源碎屑物質(zhì)供給的影響較大,這種情況下微量元素就不宜作環(huán)境分析(B?ning et al.,2004)。由V、Co、Ni、Mo、U與Zr的協(xié)變圖可知(圖4),本文所測(cè)含礦巖系中這些元素與Zr并沒有明顯的相關(guān)關(guān)系,換言之,陸源碎屑對(duì)于這些氧化還原敏感元素富集的貢獻(xiàn)有限,后者則主要是記錄了沉積時(shí)水體的信息�；诖�,我們采用系列指標(biāo)對(duì)云洞及大河邊重晶石沉積環(huán)境氧化還原程度進(jìn)行對(duì)比。V/(V+Ni)比值可用于指示水體氧化環(huán)境,分別為氧化(<0.45)、次氧(0.45～0.6)、缺氧(0.6～0.85)、硫化(>0.85)(Rimmer,2004)。云洞重晶石礦石V/(V+Ni)值介于0.96～0.98之間,均值0.97(n=3),大河邊重晶石礦石V/(V+Ni)值均值0.82(n=5)(Han et al.,2015),表明云洞重晶石沉積時(shí)的水體的缺氧程度較高,可能為硫化狀態(tài)下的沉積。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]貴州天柱大河邊重晶石礦床硫同位素研究[J]. 吳衛(wèi)芳,潘家永,夏菲,陳益平. 東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(03)
[2]Geochemistry of Platinum Group and Rare Earth Elements of the Polymetallic Layer in the Lower Cambrian,Weng’an,Guizhou Province[J]. FU Yong~1,WU Chaodong~(1,*),GUAN Ping~1,QU Wenjun~2 and CHEN Jiafu~1 1 Key Laboratory of Orogenic Belts and Crustal Evolution,MOE,Peking University,Beijing 100871,China 2 National Research Center of Geoanalysis,Beijing 100037,China. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2009(03)
[3]中國早寒武世重晶石及毒重石礦床的生物化學(xué)沉積成礦模式[J]. 高懷忠. 礦物巖石. 1998(02)
[4]我國重晶石礦床成因類型及找礦方向初探[J]. 李文光. 河南地質(zhì). 1994(03)
[5]中國重晶石礦床的成因類型[J]. 褚有龍. 礦床地質(zhì). 1989(04)
本文編號(hào)：3412951
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