重慶銅梁嘉陵江組沉積環境及其對鍶礦成礦作用的控制

梁標志++楊振威++韋安偉+張培才

摘要：通過對重慶銅梁嘉陵江組巖石的顆粒類型、特殊組構及層理類型進行綜合分析，嘉陵江組可以分為四段，其中嘉一段和嘉四段形成于潮坪環境，嘉三段形成于瀉湖環境，嘉二段形成于薩布哈環境。鍶在嘉陵江組主要分布在嘉二段，這種分布規律表明鍶的成礦富集受到了沉積環境的控制。

關鍵詞：成礦控制；沉積環境；巖相；嘉陵江組；銅梁

據前人研究成果，鍶礦礦床類型主要有沉積型、沉積改造型和火山熱液型。通過對嘉陵江組底層巖石的研究，分析嘉陵江組各段巖石的沉積環境，以及研究區內鍶礦在嘉陵江組的分布規律，了解該區的沉積環境及其對鍶礦成礦的影響，總結出對鍶礦成礦有利的沉積環境，為鍶礦找礦提供依據。

1 區域地質概況

早三疊世嘉陵江組沉積時期經歷了3次海侵→海退旋回。嘉陵江組總體上為一套多旋回海相沉積地層。嘉一段、嘉三段以開闊臺地相的微晶灰巖沉積為主，嘉二、嘉四段大體由局限環境下形成的灰巖—白云巖—膏巖的多旋回沉積地層。

研究區鍶礦位于揚子準地臺四川臺坳華鎣山穹褶束的北段，賦存于嘉陵江組地層中，已發現規模巨大的鍶礦床4處，其中玉峽鍶礦和仰天窩鍶礦的含礦層位均為嘉二段，嚴格受地層層位的控制。

2 嘉陵江組地層特征

2.1 巖性特征

嘉陵江期（T1j）盆地環境較封閉，主要為一套以石灰巖、白云巖、石膏和巖鹽為主的多旋回沉積。嘉陵江組按巖性自下而上劃分為四段：

（1）嘉陵江組一段（T1j1）：為層紋狀灰巖、微晶灰巖夾生物碎屑灰巖、砂屑灰巖及礫屑灰巖。

（2）嘉陵江組二段（T1j2）：下部為白云質灰巖、灰質白云巖，具鳥眼構造；上部為去膏化層紋狀白云巖、去膏化微晶白云巖及天青石礦層。

（3）嘉陵江組三段（（T1j3）：為灰綠、灰黑色薄層粘土巖。

（4）嘉陵江組四段（T1j4）：下部為微晶灰巖，上部為微晶灰巖夾蠕蟲狀灰巖。

在嘉陵江組二段白云巖中，Sr含量高，可達2200ppm，野外調查研究表明，研究區鍶礦的所有礦體均產在嘉陵江組二段中，整個鍶礦帶也沿該層位延伸，反映了地層層位對成礦的控制。

2.2 巖相特征

筆者對區內出露的嘉一段上部地層、嘉二段及嘉三段下部地層的巖相進行了系統研究，并依據其巖相特征，將地層自下而上劃分為四種類型：

（1）潮坪相（T1j1）：見于嘉一段上部，為瀉湖靠陸側的潮汐作用帶，主要的巖石類型有：（a）層紋狀灰巖，產于閉塞潮間灰泥坪環境；（b）疊層狀灰巖，形成環境與紋層狀灰巖相近，但攪動能量稍強；（c）亮晶顆粒灰巖及微晶顆粒灰巖，為潮汐水道沉積；（d）微晶灰巖，形成于閉塞潮間灰泥坪環境。

（2）薩布哈（T1j2）：見于嘉陵江組二段，主要的巖石類型有：（a）微晶白云質灰巖及灰質白云巖，出現在嘉二段下部，由下往上巖石由白云質灰巖過渡到灰質白云巖；（b）去膏化微晶白云巖：出現在嘉二段上部，白云巖為微晶結構，可見鳥眼構造，在薄片中可見石膏已被天青石交代；（c）層紋狀去膏化白云巖：石膏已被天青石交代；（d）條紋狀天青石礦化白云巖：條紋狀天青石與層紋狀藻白云巖組成韻律，為沉積成因；（e）菊花狀、斑點狀天青石礦化白云巖：在去膏化微晶白云巖中分布有沉積一成巖成因的菊花狀、斑點狀天青石；（f）去膏化顆粒白云巖：顆粒類型以砂屑為主，具石膏假晶，溶孔非常發育。

（3）瀉湖相（T1j3）：見于嘉陵江組三段，巖性為粘土巖，為一低能安靜環境。

（4）潮坪相（T1j4）：見于嘉陵江組四段中上部，巖性為微晶灰巖夾蠕蟲狀灰巖、礫屑灰巖、層紋狀灰巖，在微晶灰巖層面上可見蟲跡構造。

由上述可知，從嘉陵江組一段上部至嘉陵江組二段，沉積相由潮坪轉變為薩布哈，垂向上為一海退序列。天青石礦化僅出現在這一海退序列頂部的嘉陵江組二段薩布哈環境中，反映出礦化與巖相密切相關，礦化受到巖相的直接控制。

3 鍶礦成礦過程

3.1鍶礦的物源基礎

當嘉一段沉積時，潮坪環境中發育有大量藍綠藻及軟體動物—瓣鰓類及腹足類，這些生物可大量吸收富集海水中分散的Sr，從而造成了嘉一段地層中Sr含量的增高，造成了嘉一段地層中Sr的含量明顯高于地殼中的克拉克值，從而構成鍶礦區一部分礦源層。

嘉二段為一套含膏鹽的薩布哈沉積，由于薩布哈環境強烈的蒸發作用，造成了嘉二段地層中原生天青石的初步富集，形成了鍶礦的主要礦源層。嘉二段薩布哈環境的分布范圍相當廣闊，這對Sr元素的初始富集是十分有利的。因此，銅梁玉峽和重慶大足等地的鍶礦床及礦化點均產在嘉二段的薩布哈環境中，礦化受巖相控制。

3.2巖相組合的成礦條件

潮坪相及薩布哈相地層是良好的礦源層，從鍶礦區來看，鍶礦體僅賦存在嘉二段中，嘉二段白云巖性脆，且化學性質活潑，在受到區域構造應力的擠壓時，巖石更易于產生構造裂隙，并在嘉二段白云巖與嘉三段粘土巖之間發育層間裂隙。這些構造裂隙不但為成礦溶液的遷移提供了有利的通道，而且也為礦質的沉淀提供了良好的賦存空間，這也充分表明嘉二段是有利的容礦層。又由于嘉三段為粘土巖層，其柔塑性大，有效孔隙度及滲透率低，能有效地阻止礦液向上遷移和擴散，并使礦液聚集于其下伏的容礦層中，它為后期的熱鹵水成礦起了良好的阻擋和封閉作用。由此看來，巖相控制的“生、儲、蓋”組合，為成礦提供了極為有利的條件。

綜上所述，地層和巖相對鍶礦成礦都具有重要的控制作用，地層實質上是鍶礦的礦源層，而巖相控制礦源層的形成。

4 結論

（1）天青石的形成與蒸發巖有關，干旱的氣候條件和封閉性較好的瀉湖、濱海湖盆是天青石礦床形成的必要條件。

（2）在瀉湖盆地發育早期，隨著海水的蒸發，有源源不斷的海水或陸源淡水的補給。隨著碳酸鹽的沉積，瀉湖中的Sr2+的相對濃度逐步提高，當海水濃縮到一定階段，就有天青石的沉淀，其沉積階段位于鈣硫酸鹽和鈣碳酸鹽的過渡階段，即淺水潮坪或鹽坪環境。

（3）瀉湖盆地的補給水（海水或淡水）是呈階段性或周期性的，這樣既保證了鍶的豐富來源，又使湖水保持了不斷濃縮的條件，有利于鍶的富集沉淀。。

參考文獻

[1] 吳應林，朱洪發.中國南方三疊紀巖相古地理與成礦作用[M].北京：地質出版社.1994：44-46.

[2] 林耀庭.論四川盆地三疊系含鹽系碳酸鹽組分分布及其成鹽標志意義[J].四川地質學報.1994，14（1）：31—36.endprint