重慶銅梁嘉陵江組沉積環(huán)境及其對鍶礦成礦作用的控制

梁標(biāo)志++楊振威++韋安偉+張培才

摘要：通過對重慶銅梁嘉陵江組巖石的顆粒類型、特殊組構(gòu)及層理類型進(jìn)行綜合分析，嘉陵江組可以分為四段，其中嘉一段和嘉四段形成于潮坪環(huán)境，嘉三段形成于瀉湖環(huán)境，嘉二段形成于薩布哈環(huán)境。鍶在嘉陵江組主要分布在嘉二段，這種分布規(guī)律表明鍶的成礦富集受到了沉積環(huán)境的控制。

關(guān)鍵詞：成礦控制；沉積環(huán)境；巖相；嘉陵江組；銅梁

據(jù)前人研究成果，鍶礦礦床類型主要有沉積型、沉積改造型和火山熱液型。通過對嘉陵江組底層巖石的研究，分析嘉陵江組各段巖石的沉積環(huán)境，以及研究區(qū)內(nèi)鍶礦在嘉陵江組的分布規(guī)律，了解該區(qū)的沉積環(huán)境及其對鍶礦成礦的影響，總結(jié)出對鍶礦成礦有利的沉積環(huán)境，為鍶礦找礦提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

早三疊世嘉陵江組沉積時期經(jīng)歷了3次海侵→海退旋回。嘉陵江組總體上為一套多旋回海相沉積地層。嘉一段、嘉三段以開闊臺地相的微晶灰?guī)r沉積為主，嘉二、嘉四段大體由局限環(huán)境下形成的灰?guī)r—白云巖—膏巖的多旋回沉積地層。

研究區(qū)鍶礦位于揚子準(zhǔn)地臺四川臺坳華鎣山穹褶束的北段，賦存于嘉陵江組地層中，已發(fā)現(xiàn)規(guī)模巨大的鍶礦床4處，其中玉峽鍶礦和仰天窩鍶礦的含礦層位均為嘉二段，嚴(yán)格受地層層位的控制。

2 嘉陵江組地層特征

2.1 巖性特征

嘉陵江期（T1j）盆地環(huán)境較封閉，主要為一套以石灰?guī)r、白云巖、石膏和巖鹽為主的多旋回沉積。嘉陵江組按巖性自下而上劃分為四段：

（1）嘉陵江組一段（T1j1）：為層紋狀灰?guī)r、微晶灰?guī)r夾生物碎屑灰?guī)r、砂屑灰?guī)r及礫屑灰?guī)r。

（2）嘉陵江組二段（T1j2）：下部為白云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖，具鳥眼構(gòu)造；上部為去膏化層紋狀白云巖、去膏化微晶白云巖及天青石礦層。

（3）嘉陵江組三段（（T1j3）：為灰綠、灰黑色薄層粘土巖。

（4）嘉陵江組四段（T1j4）：下部為微晶灰?guī)r，上部為微晶灰?guī)r夾蠕蟲狀灰?guī)r。

在嘉陵江組二段白云巖中，Sr含量高，可達(dá)2200ppm，野外調(diào)查研究表明，研究區(qū)鍶礦的所有礦體均產(chǎn)在嘉陵江組二段中，整個鍶礦帶也沿該層位延伸，反映了地層層位對成礦的控制。

2.2 巖相特征

筆者對區(qū)內(nèi)出露的嘉一段上部地層、嘉二段及嘉三段下部地層的巖相進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并依據(jù)其巖相特征，將地層自下而上劃分為四種類型：

（1）潮坪相（T1j1）：見于嘉一段上部，為瀉湖靠陸側(cè)的潮汐作用帶，主要的巖石類型有：（a）層紋狀灰?guī)r，產(chǎn)于閉塞潮間灰泥坪環(huán)境；（b）疊層狀灰?guī)r，形成環(huán)境與紋層狀灰?guī)r相近，但攪動能量稍強(qiáng)；（c）亮晶顆粒灰?guī)r及微晶顆?；?guī)r，為潮汐水道沉積；（d）微晶灰?guī)r，形成于閉塞潮間灰泥坪環(huán)境。

（2）薩布哈（T1j2）：見于嘉陵江組二段，主要的巖石類型有：（a）微晶白云質(zhì)灰?guī)r及灰質(zhì)白云巖，出現(xiàn)在嘉二段下部，由下往上巖石由白云質(zhì)灰?guī)r過渡到灰質(zhì)白云巖；（b）去膏化微晶白云巖：出現(xiàn)在嘉二段上部，白云巖為微晶結(jié)構(gòu)，可見鳥眼構(gòu)造，在薄片中可見石膏已被天青石交代；（c）層紋狀去膏化白云巖：石膏已被天青石交代；（d）條紋狀天青石礦化白云巖：條紋狀天青石與層紋狀藻白云巖組成韻律，為沉積成因；（e）菊花狀、斑點狀天青石礦化白云巖：在去膏化微晶白云巖中分布有沉積一成巖成因的菊花狀、斑點狀天青石；（f）去膏化顆粒白云巖：顆粒類型以砂屑為主，具石膏假晶，溶孔非常發(fā)育。

（3）瀉湖相（T1j3）：見于嘉陵江組三段，巖性為粘土巖，為一低能安靜環(huán)境。

（4）潮坪相（T1j4）：見于嘉陵江組四段中上部，巖性為微晶灰?guī)r夾蠕蟲狀灰?guī)r、礫屑灰?guī)r、層紋狀灰?guī)r，在微晶灰?guī)r層面上可見蟲跡構(gòu)造。

由上述可知，從嘉陵江組一段上部至嘉陵江組二段，沉積相由潮坪轉(zhuǎn)變?yōu)樗_布哈，垂向上為一海退序列。天青石礦化僅出現(xiàn)在這一海退序列頂部的嘉陵江組二段薩布哈環(huán)境中，反映出礦化與巖相密切相關(guān)，礦化受到巖相的直接控制。

3 鍶礦成礦過程

3.1鍶礦的物源基礎(chǔ)

當(dāng)嘉一段沉積時，潮坪環(huán)境中發(fā)育有大量藍(lán)綠藻及軟體動物—瓣鰓類及腹足類，這些生物可大量吸收富集海水中分散的Sr，從而造成了嘉一段地層中Sr含量的增高，造成了嘉一段地層中Sr的含量明顯高于地殼中的克拉克值，從而構(gòu)成鍶礦區(qū)一部分礦源層。

嘉二段為一套含膏鹽的薩布哈沉積，由于薩布哈環(huán)境強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用，造成了嘉二段地層中原生天青石的初步富集，形成了鍶礦的主要礦源層。嘉二段薩布哈環(huán)境的分布范圍相當(dāng)廣闊，這對Sr元素的初始富集是十分有利的。因此，銅梁玉峽和重慶大足等地的鍶礦床及礦化點均產(chǎn)在嘉二段的薩布哈環(huán)境中，礦化受巖相控制。

3.2巖相組合的成礦條件

潮坪相及薩布哈相地層是良好的礦源層，從鍶礦區(qū)來看，鍶礦體僅賦存在嘉二段中，嘉二段白云巖性脆，且化學(xué)性質(zhì)活潑，在受到區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力的擠壓時，巖石更易于產(chǎn)生構(gòu)造裂隙，并在嘉二段白云巖與嘉三段粘土巖之間發(fā)育層間裂隙。這些構(gòu)造裂隙不但為成礦溶液的遷移提供了有利的通道，而且也為礦質(zhì)的沉淀提供了良好的賦存空間，這也充分表明嘉二段是有利的容礦層。又由于嘉三段為粘土巖層，其柔塑性大，有效孔隙度及滲透率低，能有效地阻止礦液向上遷移和擴(kuò)散，并使礦液聚集于其下伏的容礦層中，它為后期的熱鹵水成礦起了良好的阻擋和封閉作用。由此看來，巖相控制的“生、儲、蓋”組合，為成礦提供了極為有利的條件。

綜上所述，地層和巖相對鍶礦成礦都具有重要的控制作用，地層實質(zhì)上是鍶礦的礦源層，而巖相控制礦源層的形成。

4 結(jié)論

（1）天青石的形成與蒸發(fā)巖有關(guān)，干旱的氣候條件和封閉性較好的瀉湖、濱海湖盆是天青石礦床形成的必要條件。

（2）在瀉湖盆地發(fā)育早期，隨著海水的蒸發(fā)，有源源不斷的海水或陸源淡水的補(bǔ)給。隨著碳酸鹽的沉積，瀉湖中的Sr2+的相對濃度逐步提高，當(dāng)海水濃縮到一定階段，就有天青石的沉淀，其沉積階段位于鈣硫酸鹽和鈣碳酸鹽的過渡階段，即淺水潮坪或鹽坪環(huán)境。

（3）瀉湖盆地的補(bǔ)給水（海水或淡水）是呈階段性或周期性的，這樣既保證了鍶的豐富來源，又使湖水保持了不斷濃縮的條件，有利于鍶的富集沉淀。。

參考文獻(xiàn)

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