贵州省遵义706矿床地球化学特征

2019-08-30 11:28伍守荣张小强张维乾
世界有色金属 2019年13期
关键词:牛蹄沉积环境稀土

伍守荣,张小强,张维乾

(贵州省有色金属和核工业地质勘查局七总队,贵州 贵阳 550005)

低品位的非常规U资源在中国分布广泛,具有较大的U资源量。随着国外综合利用技术的突破,低品位的U资源已被开发利用。分布在黔中地区的“含U磷块岩型、U多金属磷块岩型”低品位U资源受到了地质工作者的广泛关注。本文通过对706矿床地球化学特征的剖析,探讨矿床的沉积环境及成矿物质来源,诣在为指导成矿预测和找矿勘查提供理论依据。

1 地质背景及矿床特征简述

遵义706矿床位于松林穹隆构造的东翼(图1)。矿区出露地层主要有震旦系灯影组和寒武系牛蹄塘组,两者为假整合接触。主要岩性灯影组为白云岩,牛蹄塘组为含U磷块岩、多金属磷块岩,黑色炭质页岩。含U磷块岩、多金属磷块岩位于牛蹄塘组底部,呈层状、似层状产出,产状与层位一致。含U磷块岩矿层厚0.50m~1.56m,含P2O528%~32%,一般矿体长数十米至数百米。U多金属磷块岩中Ni、Mo的金属硫化物主要见针镍矿和硫钼矿等,与黄铁矿形成黄铁矿型镍钼矿。矿石一般含Ni0.04%~0.09%、Mo0.09%~0.13%、V2O50.71%~0.84%;镍钼矿层厚度较薄(0.01m~0.14m),Ni、Mo超常富集(Ni1.79%~6.07%、Mo2.01%~8.56%,局部Ni+Mo>10%),分布稳定。磷块岩、多金属磷块岩中含U0.02m~0.06m,U达到综合利用指标。

2 元素地球化学特征

2.1 微量元素地球化学特征

矿床微量元素分析结果见表1,有如下特征:①各元素在牛蹄塘组中较灯影组富集,K牛/灯为1.84(Cd)~93.82(Mo),其 中 Mo、Tl、Ni、Re、Cs、Co、Ga、Rb、Nb、Ta、Th强富集,K牛/灯>10,其余元素相对富集,K牛/灯>为1.84~7.01,显示元素富集对岩性的选择性;②在牛蹄塘组磷块岩和含U磷块岩中U、Mo、Sr较富集,具有成正相关的富集特征;③V在牛蹄塘组炭质页岩中最富集;Mo、Ni、Cd在多金属磷块岩中相对富集;④与上地壳元素含量相比,牛蹄塘组磷块岩和多金属磷块岩层中U、Mo、Re、Tl、Cd为显著富集元素,V、Ni、Ba及Cs为富集元素;黑色页岩U、Ni、Mo、Re、Tl及Cs为显著富集元素,V、Cr、Th、Co、Ga及Rb为富集元素。

图1 遵义706矿床地质略图

表1 706矿床微量元素含量表(×10-6)

表2 706矿床稀土元素含量及部分特征值(×10-6)

2.2 稀土元素地球化学特征

表2清晰显示,多金属磷块岩、磷块岩和黑色页岩中稀土总量基本相当,分别为177.29×10-6,178.84×10-6和185.32×10-6;灯影组白云岩中ΣREE相对较低,为83.45×10-6。多金属磷块岩、磷块岩和黑色页岩中稀土分馏明显,LREE/HREE值分别为7.88、6.27、7.29,轻稀土富集,重稀土亏损。稀土配分模式呈典型的向右倾,同样显示轻稀土富集,重稀土亏损。虽然多金属磷块岩、磷块岩和黑色页岩中Ce异常和Eu异常表现得略有不同,但稀土元素配分模式图解中呈现出的总体特征与变化趋势较为一致,这可能是矿层与围岩形成环境相同,具有相似的物质来源造成的。

3 沉积环境及成矿物质来源探讨

吴朝东、李胜荣、Jones等研究提出,δU(δU=2U/[U+Th/3])、U/Th、V/Cr及Ni/Co可指示成岩成矿环境,当δU>1时表明其为缺氧环境,当δU<1则为正常海水沉积;热水沉积中U/Th比值>1,正常海水沉积中U/Th比值<1;V/Cr>4.25时,为厌氧环境,V/Cr<2.00时,为富氧环境;Ni/Co>7为极贫氧--厌氧环境,Ni/Co<5时为氧化环境。

表1和 表2可 知,706矿 区 的δU为1.85~1.99,U/Th为 4.04~121.34,V/Cr为 4.66~10.92,Ni/Co为21.76~94.50,均揭示了成岩成矿为高度缺氧的还原环境,并经历强烈的热水作用影响,这与区域震旦-下寒武统黑色岩系形成于雪峰期陆缘裂谷和陆缘裂陷沉积环境,并伴随海底喷流和海底火山喷发作用一致。

4 结论

(1)706含U磷块岩型非常规U资源沉积环境为陆内台间坳陷构造环境。其中U、Mo、Ni、Cd、Re和Tl明显富集,Mo、Ni、Re、Cd和Tl与U具有良好的正相关。

(2)矿区V/Cr比值>4.25,Ni/Co>7和δU>1,均表明矿区处于缺氧的还原沉积环境。

(3)矿区稀土元素配分曲线总体特征和变化趋势较为一致。说明多金属磷块岩、磷块岩与黑色页岩可能具有相同的物质来源。配分模式呈典型的向右倾,显示轻稀土富集,重稀土亏损,轻重稀土分馏明显。

(4)矿区多金属磷块岩、磷块岩中Eu、Ce负异常,表明多元素富集过程受较高温的热液和较低温的海水在海底附近发生混合作用的影响。

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