鄂西恩施地区中—上二叠统界线黏土岩成因及其Nb-REE含矿性研究

摘要

扬子北缘中—上二叠统界线处的王坡层黏土岩与峨眉山大火成岩省密切相关,但其成因仍存在争议。近期云贵川上二叠统底部黏土岩中均发现了与峨眉山玄武岩风化有关的Nb、REE等稀有金属矿床,而扬子北缘王坡层黏土岩的含矿性研究还较薄弱。以鄂西恩施地区王坡层黏土岩为研究对象,通过详细的岩石学和地球化学研究,探讨其成因,并对其稀有金属找矿潜力进行初步评价。结果表明,研究区王坡层黏土岩具有低Al_(2)O_(3)/TiO_(2)比值(4.04~8.21)、较高的烧失量(LOI=7.24%~11.71%)、极高的化学蚀变指数(CIA=87.99~97.31)和较低的成分变异指数(ICV=0.36~0.87),而且镜下可见大量基性火山物质和气孔构造,长石亦无磨圆,推测其主要为强烈风化条件下峨眉山玄武岩近源堆积产物。黏土岩中Nb含量介于108~326μg/g,平均值187.67μg/g;Ta含量介于6.15~17.7μg/g,平均值10.74μg/g;REE介于298.6~1123.5μg/g,平均值623.79μg/g,显示其具有较好的找矿前景;Zr、Nb、Ta等元素异常富集,个别样品Eu和Ce显示正异常,表明黏土岩可能存在碱性火山灰的混入,Nb、REE等稀有元素在母岩风化沉积和成岩过程中经强烈蚀变而富集。本研究对完善峨眉山大火成岩省成矿系统具有一定意义。