陕西镇坪地区下寒武统硅质岩沉积环境对毒重石矿成因的约束

摘要

大巴山地区分布着中国特有的毒重石矿带,延伸300余km,矿床主要赋存在下寒武统的硅质岩中,矿体顺层分布,产状与地层一致,局部呈透镜状,矿体受岩性和岩相控制特征明显.虽然对该地区毒重石矿床的成因已做过较多的工作,但对其成因认识存在较大的分歧.主要有生物成因、热水沉积成因以及热化学硫酸盐还原作用等观点.由于其与赋矿硅质岩的形成密切相关,具有层控的特点,没有明显的后期热液活动的特征,部分地区可见与赋矿地层同步褶皱的现象,通过硅质岩的形成环境研究可以约束毒重石矿床的成因.刘劲松等对该区下寒武统硅质岩地球化学分析认为硅质岩从下到上呈现有规律的变化：下段较纯的硅质岩为生物和热水混合沉积成因，上段（炭）硅质板岩下部为生物和热水混合沉积成因，向上二者作用逐渐减弱，陆源物质的贡献增加。赋矿硅质岩地球化学特征不同于其下部和上部硅质（板）岩，具有明显的负Ce异常，δCe=0.40，接近洋中脊沉积环境的范围，热水作用强烈，SiO2-MgO图解显示赋矿硅质岩为生物成因；可见，毒重石矿赋矿硅质岩成因和形成构造背景较为特殊，处于生物和热水成因向正常沉积环境转换的位置，沉积构造背景为大洋盆地向大陆边缘环境的转换的环境，在该转换位置之前，经历了热水作用最强的过程，毒重石矿即形成与该转换背景之前的强烈热水作用中，且生物参与了毒重石矿的形成。