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贵州平桥萤石—锂矿床方解石地球化学特征及其勘探指示意义

文献类型:学位论文

作者余加艳
答辩日期2024
文献子类硕士
授予单位中国科学院大学
授予地点中国科学院地球化学研究所
导师沈能平、赵平
关键词平桥萤石—锂矿床,方解石,微量和稀土元素特征,锶同位素组成,流体演化
其他题名Geochemical characteristics and exploration significance of calcites from the Pingqiao fluorite-lithium deposit, Guizhou Province
英文摘要

锂作为新能源产业发展不可或缺的原材料,被广泛地应用于国民经济发展的各个领域中。我国是全球锂消费大国,但国内锂资源供应严重不足,对外依存度高达80%以上,寻找可利用的锂资源是近年地质勘探的重点目标之一,目前硬岩型和卤水型锂成矿作用已成为地学研究热点。此外,我国黏土型锂资源储量较大,但受限于开采技术条件和开采成本等因素,目前尚未开采利用,仅将其作为可观的战略储备资源。六枝平桥萤石—锂矿床是近年贵州省发现的萤石与锂矿化组合的新型锂资源矿化类型,矿床周边具有很好的成矿远景,但相关地质地球化学研究十分薄弱,成矿物质与成矿流体来源不清,制约了该区锂成矿模式的建立和地质勘探的深入。方解石是平桥萤石—锂矿床最常见的脉石矿物之一,本研究选取锂成矿期和成矿后热液方解石作为研究对象,通过元素地球化学及锶同位素地球化学等手段,对矿床成矿流体来源、方解石与锂矿化的关系和不同期次方解石的元素组成特征对找矿勘探的指示意义等方面展开详细研究,主要获得以下认识:
(1)研究发现矿区内锂主要赋存在锂的独立矿物——锂绿泥石中,锂绿泥石主要有三种产出形式:他形浸染状产于方解石脉中、团块状或集合体形式产于黑色硅化泥岩或粘土岩中和沿着重结晶黄铁矿边缘产出。依照矿床内方解石与锂矿化关系可分为成矿期方解石(Cal-I)和成矿后方解石(Cal-II)两种类型,其中Cal-I与锂矿化关系密切。两期次方解石又分别细分为早阶段和晚阶段两个亚期。
(2)平桥萤石—锂矿床不同期次方解石之间元素含量整体上具有较一致的演化趋势,但又存在一定差异性。各期次方解石均相对富集Si、Mg、Fe、Sr和Mn元素,其含量大于100ppm,富集元素多为矿床内主要蚀变矿物的组成元素,暗示成矿流体与蚀变围岩之间的水—岩相互作用对方解石的微量元素含量有贡献。成矿早阶段方解石(Cal-I-1)相较于成矿晚阶段方解石(Cal-I-2)Li、B、Al、Si、Ti、Rb和Cu元素含量较低,Cal-I-2与Cal-II-1多数微量元素含量相似,表明其可能是相同成矿流体来源的产物,Cal-II-2中的Si、Mn、Fe和Sr元素含量明显较高于其他期次方解石。
(3)矿床内各期次方解石均表现出δEu负异常特征,δCe负异常或无异常,δEu变化特征指示成矿环境处于还原状态,从成矿早阶段至晚阶段成矿流体由弱还原状态向相对还原的状态转化,成矿后流体还原性逐渐减弱至成矿后晚阶段呈现微弱δEu负异常。其中δEu可作为矿床内成矿流体氧化还原状态变化的有效指示参数。

(4)各期次方解石稀土元素表现出不完全连续演化的趋势,其中Cal-I-1的稀土配分模式及Y/Ho、Sm/Nd和δEu等特征参数与其他期次方解石差异明显,Cal-I-2和Cal-II-1的稀土配分模式及特征参数较为一致,其成矿流体来源相似且表现出连续演化的趋势特征。
(5)该矿床不同期次方解石稀土配分模式差异明显,成矿早阶段方解石中稀土元素(MREE)较轻稀土元素(LREE)和重稀土元素(HREE)富集,其中MREE相较于LREE富集程度最高(MREE/LREE范围为2.15~111,平均24.7);成矿晚阶段至成矿后MREE相较于LREE富集程度减弱,成矿晚阶段方解石(Cal-I-2)MREE/LREE范围为0.42~7.04(平均2.08);成矿后早阶段(Cal-II-1)的MREE/LREE范围为0.28~7.74(平均1.71);成矿后晚阶段(Cal-II-2)的MREE/LREE范围为1.93~6.07(平均3.82)。整体而言,成矿期早阶段方解石具有强烈MREE富集稀土元素配分模式,区别于成矿晚阶段和成矿后方解石,可考虑利用成矿期与矿后方解石稀土配分模式的差异指示矿床内及外围的找矿勘探工作。
(6)各期次方解石锶同位素组成特征基本一致,其中成矿早阶段方解石(Cal-I-1)87Sr/86Sr比值在0.70818~0.70848之间,平均值为0.70837,而成矿晚阶段方解石(Cal-I-2)87Sr/86Sr比值在0.70838~0.70900之间,平均值为0.70878;矿后早阶段方解石(Cal-II-1)87Sr/86Sr比值为0.70805~0.70918(平均值为0.70863);成矿后晚阶段方解石(Cal-II-2)87Sr/86Sr比值为0.70852~0.70906(平均值为0.70887)。通过与盆地各时期地层或海水锶同位素组成特征对比认为,平桥萤石—锂矿床的放射性成因Sr可能来源于深部富Sr的基底盆地卤水与各地层水的混合作用。
 

语种中文
页码105
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专题地球化学研究所_研究生
推荐引用方式
GB/T 7714
余加艳. 贵州平桥萤石—锂矿床方解石地球化学特征及其勘探指示意义[D]. 中国科学院地球化学研究所. 中国科学院大学. 2024.

入库方式: OAI收割

来源:地球化学研究所

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