重庆南川晚二叠世凝灰岩的元素地球化学特征.pdf

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1、ol1地质论评GEOLOGICALREVIEWVJoa1n．60’1重庆南川晚二叠世凝灰岩的元素地球化学特征田和明1,2)，代世峰，李大华，，刘东1,3)，邹建华，，李甜，’1)外生成矿与矿山环境重庆市重点实验室(重庆地质矿产研究院)，重庆，400~2；2)中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京，100083；3)煤炭资源与安全开采国家重点实验室重庆研究中心，重庆，400042内容提要：运用电感耦合等离子体质谱(ICP．MS)、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、带能谱的扫描电镜(SEM—EDX)等方法

2、对重庆南川晚二叠世凝灰岩的元素地球化学特征进行了研究。研究发现，凝灰岩中富集Al、Ti、Li、cu、V、Cr、c0、Ni、Nb、Ta、Zr、Hf、Ga、Sc、Th、U和稀土元素(REE)，其中ri、Nh、Ga和REE异常富集，达到了伴生矿产的工业品位，其综合利用价值值得关注。凝灰岩自底部至顶部微量元素含量有明显增加的趋势，稀土元素(REE)在垂向上分异明显，凝灰岩上部富集轻、中稀土，向下逐渐过渡到富集重稀土类型。凝灰岩中元素的组合特征表明其原始物质可能来源于峨眉山玄武岩岩浆，属于基性火山灰成因。关键词：凝灰岩；稀土元素；地球化学；重庆

3、南川煤或含煤岩系中有益金属元素和共(伴)生矿川东褶皱弧与娄山褶皱带交汇地带。总体构造线呈床的研究，是煤地质学研究的一个重要方向，近年来NNE-SSW走向，主要位于龙骨溪大背斜西翼及其煤或煤系地层中共伴生稀有金属元素的研究越来越次级褶皱中，从西向东依次为鲜家坪背斜、丛林沟向受到国内外众多学者重视。例如，DaiShifeng等斜、南川背斜等(廖太平等，2008)。(2010)在云南东部晚二叠世煤系地层中发现一种重庆南川晚二叠世凝灰岩层发育在龙潭组底新型火山灰成因的Nb(Ta)一zr(Hf)一REE—Ga多部，其顶部与K1煤层直接接触，底部

4、与茅口组呈不金属矿床；中国内蒙古准格尔煤中发现的超大型整合接触，厚度约2—3m，在测井曲线上最显著的特镓一铝矿床(DaiShifengeta1．，2006；代世峰等，征表现为自然伽马正异常(图1)。该层凝灰岩在我2006)，成为煤中稀有分散元素找矿理论的重要补国西南地区分布广泛，DaiShifeng等(2011)研究重充；Seredin和DaiShifeng(2012)对煤中镧系元素和庆松藻地区晚二叠世煤中Tonsteins时也有发现。钇可能作为潜在的可替代资源进行了研究，并对稀2样品采集与测试土元素的类型划分及研究方法进行了评述。这

5、些煤系地层共伴生稀有金属矿床的研究，不仅具有重要在图1右侧钻孑L柱状中的研究层位，自顶至底的经济效益，而且对矿产资源的综合利用具有理论完整采集了l4个凝灰岩样品，编号分别为zk-1至指导意义。zk一14，每10～15cm取一个样，当存在岩性变化时，本文以重庆晚二叠世煤系地层中凝灰岩为研究则按分层取样。用岩芯劈样机1／2劈切法取样，按对象，讨论了凝灰岩中常量和微量元素的含量及赋GB／T474-2008破碎研磨至200目以上。存特征，并对部分微量元素的地球化学特征进行了在中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采探讨。国家重点实验室对凝灰岩样

6、品的矿物组成和元素丰度进行了测试。按ASTM／D3174标准测试样品的1地质背景烧失量；运用x射线衍射(XRD，D／Max-2500／PC)研究区位于重庆南川区东侧(图1)，处于四川对凝灰岩样品进行了矿物分析，2e角度范围为2．6。盆地东南缘，大地构造属川鄂湘黔隆起褶皱带西侧，一7O。，间隔0．01。，用Jade5．0和Siroquant软件对矿注：本文为国家973课题(编号2014CB238902)和国家自然科学基金资助项目(编号40930420和41272182)的成果。收稿日期：2013-05-24；改回日期：2013—12—1

7、5；责任编辑：章雨旭。作者简介：田和明，男，1986年生。硕士，研究方向为煤地球化学。Email：heming1986824@126．corn。第1期田和明等：重庆南川晚二叠世凝灰岩的元素地球化学特征123．90Ixg／g；重稀土(HREE)含量2．92—34．691xg／因的方解石和石英(图4)。g，均值为25．371xg／g。凝灰岩中富集的元素除了Ti能发现锐钛矿(金3．3矿物学特征红石)载体外(图5)，其他富集的微量元素未发现独凝灰岩中矿物主要为高岭石、锐钛矿(金红立的矿物，而主要分散在基质中。石)、黄铁矿、菱铁矿、石英等(图2

8、)，肉眼可以观察4讨论到凝灰岩底部存在大量燧石和隐晶质石英(图3)，4．1物质来源在扫描电镜(SEM)下发现凝灰岩底部存在热液成峨眉山玄武岩的火山喷溢活动始于早二叠世茅表1重庆南川上二叠统龙潭组底部凝灰岩中元素含量(空气