更新時(shí)間:2024-07-22 09:26:48作者:佚名
有的學(xué)者認(rèn)為是因?yàn)槿A南存在富集的基底(源區(qū)),也有的學(xué)者強(qiáng)調(diào)華南地區(qū)花崗質(zhì)巖漿的強(qiáng)烈演化是成礦的關(guān)鍵。前人對華南成礦的研究,大多側(cè)重于礦床本身及與成礦密切相關(guān)的巖漿巖,而對其源區(qū)(基底)關(guān)注較少。
近年來,南京大學(xué)余金海團(tuán)隊(duì)在國家自然科學(xué)基金重大金屬礦重大項(xiàng)目重點(diǎn)項(xiàng)目的資助下,對華南前寒武紀(jì)基底進(jìn)行了細(xì)致的研究貝語網(wǎng)校,明確了華南不同地區(qū)基底成分與稀有金屬豐度,揭示了各類稀有金屬在不同地區(qū)基底富集的機(jī)制,建立了源區(qū)成分與成礦之間的內(nèi)在聯(lián)系。研究結(jié)果表明,華南不同地區(qū)基底成分存在差異,稀有金屬等關(guān)鍵金屬分布不均勻。
堿基組成
揚(yáng)子地塊南緣江南造山帶基底主要由新元古代淺變質(zhì)沉積巖組成。東段(JOB3-5)冷家溪群、雙橋山群、溪口群沉積巖巖屑來源單一,以新元古代基性、酸性火成巖為主(圖1、2),巖性以變泥質(zhì)巖為主(CIA值較高)(圖3);西段(JOB1-2)四堡群、孟東群沉積巖除新元古代巖屑外,還含有大量古老巖屑和再循環(huán)物(圖1、2),巖性以變砂巖為主(CIA值較低)。
南嶺地塊基底也主要由新元古代沉積巖組成,但其碎屑主要為新太古代晚期和Grenville期的再循環(huán)物質(zhì),并含有相當(dāng)數(shù)量的中元古代物質(zhì)(圖1、2)。南嶺地塊東段相對富泥,西段相對富砂(圖3)。武夷地塊基底主要由古元古代和新元古代的火成巖和沉積巖組成,沉積巖中的碎屑來自新太古代、古元古代和新元古代(圖1、2)。
圖1 華南不同地區(qū)基底變質(zhì)沉積巖碎屑鋯石年齡(紅線)和Hf同位素組成(藍(lán)線)
圖2 華南不同地區(qū)基底變質(zhì)沉積巖的物源組成
圖3 華南基底變質(zhì)巖CIA與W、Sn豐度關(guān)系
稀有金屬-稀土元素豐度
江南造山帶東段基底W、Sn、Be豐度較低,大致相當(dāng)于上地殼平均值(UCC)(圖4),江南造山帶西段及南嶺地體基底W、Sn、Be豐度明顯較高,武夷地體基底W-Sn含量最低(圖4)。華南基底Li、Cs、Nb含量普遍高于上地殼,但低于后太古代澳大利亞頁巖(PAAS);南嶺和武夷基底U和REE豐度較高,江南造山帶基底U含量極低(圖4)。東南海脊與西南海脊基底W、Sn、Nb、Zr豐度相近,但Li、Be、Cs含量明顯不同。 東段基底Li、Be、Cs含量明顯較高(圖4),與其相對豐富的泥巖有關(guān)。
圖4 華南不同地區(qū)基底變質(zhì)巖中稀土金屬和稀土元素豐度
富集機(jī)制
本研究確定了四種稀有金屬元素富集機(jī)制:
1)化學(xué)風(fēng)化
2)沉積環(huán)境氧化還原條件的變化
3)巖漿回收
4)源區(qū)富集。
不同元素在不同地區(qū)基底的富集機(jī)制不同。江南造山帶東段新元古代沉積巖缺乏再循環(huán)物質(zhì)(圖1),稀有稀土金屬主要來源于新生(800~900Ma)地殼物質(zhì),其豐度與化學(xué)風(fēng)化指數(shù)(CIA)有很好的正相關(guān)性(圖3),說明稀有稀土金屬的富集與粘土礦物的吸附有關(guān)。XRD分析也表明,Li等稀土元素的富集與蒙脫石、綠泥石的關(guān)系更為密切。江南造山帶西段基底雖然CIA指數(shù)較低,但成分復(fù)雜,再循環(huán)物質(zhì)豐富(圖1)。此外,沉積巖中氧化還原敏感元素的劇烈變化,表明沉積環(huán)境發(fā)生了變化,有利于W、Sn等變價(jià)元素的富集。 南嶺地體基底稀土元素富集是由于豐富的再循環(huán)物質(zhì)和物源區(qū)富集所致,而武夷地體基底鎢、錫含量較低是由于其CIA較低、沉積環(huán)境未發(fā)生改變、無物源區(qū)富集所致。
基底成分控制華南稀有金屬成礦
a)南嶺地體和江南造山帶西段廣泛發(fā)育鎢錫礦化與其基底高背景值密切相關(guān)稀有金屬的意思,而武夷地體缺乏鎢錫礦化則與其低背景值有關(guān)。
b) 南嶺地體東部鎢、西部錫的礦化分帶現(xiàn)象主要由基底成分決定稀有金屬的意思,東部富泥質(zhì)烴源巖有利于鎢礦化,西部富砂質(zhì)烴源巖有利于錫礦化。
c)江南造山帶東段超大型鎢礦床的形成與其富泥質(zhì)源區(qū)有關(guān),而江南造山帶西段世界級(jí)錫礦床的形成則受變砂巖源巖和高背景值控制。