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桂西地区矿山岩性结构及发展过程

2021-12-04覃贻钢

世界有色金属 2021年3期
关键词:峨眉山玄武岩盆地

覃贻钢

(桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室&广西有色金属隐伏矿床勘查及材料开发协同创新中心,广西 桂林 541006)

1 矿山岩性简介

桂西地区是指广西的河池、百色、崇左三市所管辖的区域,该区域矿产资源富集,矿种齐全,分布广。以崇左市为例,主要有锰、铁、膨润土、吸附型离子稀土矿、铅锌矿、滑石、大理石、花岗岩、石灰石等矿种,其中储量居广西首位的有锰、膨润土、铁矿、吸附型离子稀土矿、石灰石矿等。矿产业已经成为桂西地区的支柱产业之一。矿山地区岩性墙(静脉)是岩浆侵入,起源于软流圈地幔或岩体圈地幔,形成于岩体圈变薄和地壳膨胀的背景下[1],因此,基矿山研究区域的矿体伸展拉张动力学演化,及深部地幔性质等方面具有十分重要的意义。

2 桂西矿山岩性研究现状

丰富的矿产资源为加快桂西地区的经济发展提供了良好的物质基础,加快桂西地区矿产业的发展是推动桂西三市全面协调发展的关键。根据第一次区域地质研究的结果,广西西部晚中生代矿层侵入了许多层状,准层状和几条不规则的脉状基岩。岩体类型主要包括辉绿岩矿,辉长岩矿以及少量的橄榄石[2]。

随着桂西矿山岩性研究的深入,越来越多学者认为桂西矿山岩性与峨眉山地幔柱矿具有亲缘性,均属于峨眉山大火成岩矿省外带产物[3]。为了证实这一观点,前人从岩体(相)学,地球化学和同位素年代学等方面对桂西的基性岩展开了深度的研究,其地幔柱成因及与峨眉山玄武岩的亲缘性得到了越来越多学者的认可。但是由于离峨眉地区地球化学特性更为复杂:就化学成分和特征而言,岩体与峨眉山玄武岩体相似,但存在一些差异,成分变化较为复杂。国内学者在研究了其差异的情况下仍认为其具有同源性,由于巴马玄武岩体和峨眉山高钛玄武岩体在源区具有不同的熔融深度,最终将影响熔体中的Y 含量,而Ti 的含量不变。

虽然桂西基性岩体的研究逐渐成熟,但对于桂西矿山岩体的岩性特征、形成时代、还是其岩体成因,及其所揭示的构造背景均还存有多种不同的见解,因此国内外学者从岩体(相)学、同位素年代学及地球化学等方面的特征对桂西基性岩体进行了系统的研究。

岩相学方面:在1960 年代和1970 年代的1/200,000区域调查报告中,桂西矿山岩体被分类为中生代基本侵入岩体。1985 年,广西的区域地质将其年龄改为海西时期,该时期被认为主要来自华西时期。一些绿岩和辉绿辉绿岩可能属于火山岩体。后来,一些科学家分析了围岩的特性,并认为它们一定是在早石炭纪和早二叠纪之间形成的。刘远栋等发现桂西世加基性岩体与峨眉山玄武岩体相比,它们的稀土配分曲线特别吻合,推测辉绿岩的形成可能与峨眉山大火成岩省岩体浆活动有关[3]。

同位素年代学:张晓静和肖加飞对桂西北玉凤、巴马晚二叠世辉绿岩进行了较为精确的LA-ICP-MS 定年,得到255.3Ma±3.9Ma 和257.6Ma±2.9Ma,认为其为峨眉山玄武质岩体浆活动的产物。王国田对用等时红宝石-锶法对金牙金矿床基本岩体测得的辉绿岩年龄为263.1Ma;范伟明等人,用40Ar/39Ar 方法测量了阳尾,玉凤和民安下玄武岩的年龄。根据锆石的U-Pb 同位素测年,该值分别为253.6Ma±0.4 Ma,255.4Ma±0.4 Ma,256.2Ma±0.8 Ma,阳味值为253.7±6。

如前所述,峨眉山玄武岩体形成年龄是260Ma 左右,前人研究的桂西矿山岩体同位素年龄与峨眉山玄武岩体形成年代相近。

3 桂西矿山岩体成因观点

当前桂西地区矿产业发展总体来说还是粗放型的,对于桂西矿山岩体其形成的大地构造背景及成因仍然存在争议,此前主要有以下几点观点。

(1)强调其形成于大洋板内环境,推测其是特提斯东延的产物,人们认为,桂西地区基本岩体的形成与特提斯海洋的演化有关。例如,该地区的主要岩体是覆盖在深海硅质岩矿,碳酸盐岩矿,凝灰岩矿和其他沉积岩矿中的玄武岩。在广西西部的晚古生代,有古特提斯古特提斯的一个分支。岛屿系统的一部分;王忠诚等提出桂西晚古生代广泛分布着含放射虫硅质岩的深水沉积组合,这表明,晚古生代广西可能是一个广阔的深水带。大明山地层和其他碳酸盐台地仅代表高地的一小部分。广西是特提斯古城东端的重要海域,可能已接近或到达原始太平洋边缘。黄虎等人分析了右江盆地北部硅质岩的Ce/Ce*,认为随着盆地的演化,从泥盆纪至早中二叠纪右江盆地Ce/Ce*逐渐减小而Y/Ho 值逐渐增大,这表明右江盆地晚古生代硅质岩主要形成在泥盆纪时期的一个开放的裂谷盆地环境中,并受到了一些陆相影响。并且随着扩张的进展,在河越南部的右江中二叠世盆地开始。北部区块之间可能有一个相对开放的盆地地区,这阻止了陆源碎屑从雨江盆地以北的岳北区块进入,而雨江盆地仍与海洋盆地的海水有关。

(2)认为桂西在晚古生代属于大陆边缘裂谷局限洋盆或弧后、弧间洋盆。并认为广西西部地区可能是特提斯东扩的最后一个缝合带,因为大洋盆地的封闭将伴随着大洋地壳俯冲和俯冲,与俯冲有关的大洋盆地和岩浆将发生后弧,在非洲大陆的郊区,或与岛弧有关的间隙盆地和岩浆作用。

(3)热点或地幔柱成因。由于广西西部地区位于峨眉山省的东南部,在大地构造,火山岩,玄武岩等方面为大火成岩。在广西西部的邻近地区发现了与峨眉山玄武岩矿相同的年龄和相似的地球化学特征。基本超基本岩体;广西西部的巴马-玉峰地区,龙陵-西林地区,贵州罗甸地区,云南抚宁地区等主要岩体被发现的地区主要在257Ma~259Ma 以前。岩浆活动的时限与峨眉山玄武岩矿的时限基本相同。黄虎等报道了桂西那坡地区基性岩的地球化学特征类似于洋岛玄武岩(OIB),推测其成因可能与地幔柱岩浆活动有关,并认为其与峨眉山玄武岩具有同源性,它的形成与峨眉山的地幔柱有关。张琦等人认为,广西西部的主要岩石与峨眉山火成岩大省之间存在一定的空间关系,其形成与地幔柱密切相关。结合玄武岩的地球化学特征和时空关系,广西西部的玄武岩矿被认为是峨眉山大火山省的最外层部分[4]。

(4)广西西部的主要岩体是峨眉山地幔柱岩浆岩浆与特提斯海洋俯冲相互作用的产物,地幔柱岩浆和岛弧岩浆混合形成桂溪基岩[5]。

(5)广西地区西部的部分基岩是由于华南内陆结构伸展构造背景下的软流圈上升引起的富集岩体圈地幔部分熔融而形成的基本岩浆侵入的产物。大约90 个Ma 堤防群带分布在我国东南沿海,海南岛同期有一组堤防群可能经历了强烈的区域扩张,这与俯冲流体的交代作用有关,具有相似的成岩体背景和动力学特征。

(6)近年来也有新观点提出,基本理清了桂西地区矿山岩体的成因,特别强调桂西地区岩体有着地幔柱与古特提斯洋俯冲共同作用的构造背景[6]。

4 推进桂西矿产业大发展的对策与建议

桂西地区由于经济发展相对滞后,产业链尚未形成,大多数来投资的都是以资源初加工为主的项目。这样的项目资源利用率低,浪费严重,产品附加值低,而且环境污染相对比较严重。必须利用政府资源配置的主动地位,通过政策引导,逐步限制高能耗、高污染、高消耗、科技含量和产品附加值低的项目进入,鼓励具有科技和经济实力的大企业和大集团来投资建设“科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥”的优势项目。要结合本地实际,抓紧谋划一批国家鼓励发展的大项目,并尽快抓好各项前期工作,通过招商引资等手段,使项目早日落地,尽快发挥经济效益,辐射带动本地企业投资建设更多更好的项目。

因此,对广西西部岩体深入研究将有助于进一步确定其构造属性,并揭示矿山岩体地的构造演化过程。

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