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贵州西部二叠系玄武岩风化壳及其中稀土富集规律研究

王伟  
【摘要】: 峨眉山玄武岩一直是地学界研究的焦点之一,对于贵州省西部产出的峨眉山玄武岩与成矿关系的研究由来已久。从梅厚均(1962)提出峨眉山大火成岩省开始,宋谢炎(1998,2002),王砚耕(2003),何斌的等(2003,2004,2005)对峨眉山玄武岩喷发和性质作出了充分说明。贵州省在(2001,2003,2005)召开的地质矿产战略研讨会上峨眉山玄武岩作为会议主题,可见峨眉山玄武岩对成矿的重要性。贵州与峨眉山玄武岩有关的矿床种类很多,有金,铜,锑,汞,铝土矿等许多金属非金属矿床。其中有著名的矿床,如老万场金矿,大厂锑矿,威宁黑山坡铜矿,毕节林口硫铁矿等。对于这些矿床,地质学家已经在成矿机制,找矿前景,矿产研究等领域取得了显著的成绩。特别是在金矿成矿作用,物质来源,成矿背景作了深入研究。 但是对于峨眉山玄武岩风化壳中稀土矿却很少涉及,本文通过玄武岩风化壳所踏勘的威宁黑石头镇剖面和赫章野马川剖面,结合前人研究的威宁鹿房、赫章石崖口、毕节玉碗冲剖面成果,借助地球化学方法,对玄武岩风化壳类型及风化壳中稀土矿的富集因素、控矿机理等作了深入研究,籍以推测玄武岩风化壳型稀土矿的分布区域。 贵州大部分矿产都与峨眉山玄武岩风化壳有关。贵州玄武岩具有多个周期,多个旋回,造成矿产产出的部位围绕峨眉山玄武岩的附近的层位都有分布。根据贵州西部中、上二叠统界线附近风化壳发育部位、风化母岩、风化物质搬运距离等特征,将贵州西部中、上二叠统界线附近风化壳划分为四种类型:即茅口组顶部的喀斯特面上的玄武岩红土风化壳、喀斯特粘土和锰质(铁质)风化壳、峨眉山玄武岩喷发间断面上的高铝高岭石风化壳和玄武岩顶部与龙潭组(宣威组)之间的高岭石粘土风化壳。 由于玄武岩第三亚段富集Cu,Fe,稀土元素,是重要的矿源层。该层风化后提供了大量的矿物质,为铁矿、锰矿、金矿、铜矿、稀土矿的形成提供了矿物质。该层位长期暴露地表风化淋漓作用,地形地貌处于平缓的山岗、垄岗的第四纪夷平面上的风化壳中,由于母岩具有高的稀土背景值,稀土在风化淋漓过程中,高岭石对稀土具有较强地吸附作用,结果使稀土富集,形成稀土矿。而地形低处由于风化淋漓作用弱,不利于稀土富集成矿。同时,提出碱性条件利于稀土富集,潮湿气候和氧化环境和高铁锰环境利于稀土富集。建立了玄武岩风化壳中稀土矿的成矿模式。 通过野外和地球化学分析测试,在赫章、威宁、毕节等地均发现有稀土矿化点。因此,玄武岩顶部风化壳是寻找稀土矿床重要层位。稀土矿在玄武岩风化壳中普遍富集,是一新的玄武岩风化壳型稀土矿床。由于这一类型稀土矿化点分布广泛,稀土含量较高,因此有可能发现一个大型稀土成矿远景区域。同时,在风化壳中发现Cu富集特征,Cu含量达到0.5%,由于Cu赋存在高岭石粘土层中,容易提取,可能是Cu矿重要的找矿层位。


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