單福龍 陳文西 王叢山
摘 要:第三紀(jì)火山沉積硼礦的物源與同時代的火山巖有密切聯(lián)系,火山巖與巖漿活動也有遺傳關(guān)系。硼富集的兩種方式:洋殼經(jīng)過水下蝕變導(dǎo)致硼富集以及深海沉積物從海水吸附硼,俯沖帶內(nèi)蝕變洋殼和深海沉積物在脫水過程中釋放的富硼流體。富硼流體通過巖漿作用融入巖石圈地幔,最后形成富硼火山巖。富硼火山巖通過風(fēng)化、熱液淋濾出硼通過流水、熱液(泉)搬入盆地,形成火山沉積硼礦。
關(guān)鍵詞:第三紀(jì) 火山沉積硼礦 硼 火山巖 物源
中圖分類號:P58 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)03(a)-0071-02
Abstract:Tertiary volcano sedimentary boron deposit is closely related to contemporary of volcanic rocks,Volcanic rock also has genetic relationship with magmatic activity.The enrichment of boron in two ways:ocean crust which has undergone submarine alteration which causes an enrichment B and pelagic sediments which have adsorbed B from seawater,In the subduction zone,altered oceanic crust and pelagic sediments that release boron from rich-fluid in the process of dehydration.Enrichment of boron-fluid infuse into the magmatism in the lithosphere mantle,The final formation volcanic rocks of enrichment of boron.Rich-boron volcanic rocks by weathering,hydrothermal leaching out of boron by water,hydrothermal(spring)into the basin,forming volcanic sedimentary boron deposit.
Key word:Tertiary;Volcano Sedimentary Boron Deposit;Boron;Volcanic Rocks;Source
世界上已發(fā)現(xiàn)的的火山沉積型硼礦床主要分布在南北向(環(huán)太平洋)成硼帶以及位于印度—亞洲陸陸碰撞背景下的阿爾卑斯—喜馬拉雅碰撞帶的東西向(地中海)成硼帶上,如土耳其的西安納托利亞火山沉積硼礦區(qū)[1]。火山沉積硼礦主要分布于主動大陸邊緣,成礦時代為第三紀(jì),礦床發(fā)育在斷裂帶附近、干旱(半干旱)、偏堿性封閉(半封閉)穩(wěn)定的盆地或構(gòu)造洼地內(nèi),形成于淡水陸相沉積環(huán)境的火山沉積二元結(jié)構(gòu)建造中,硼礦層與火山巖、大量湖相粘土以及凝灰?guī)r層間層共存[2-7]。目前國內(nèi)還沒發(fā)現(xiàn)大型的第三紀(jì)火山沉積硼礦,總結(jié)三紀(jì)火山沉積硼礦物源與火山巖的關(guān)系,為第三紀(jì)火山沉積硼礦的勘探提供依據(jù)。
1 第三紀(jì)火山沉積硼礦與火山巖
第三紀(jì)火山沉積硼礦除了與特定的地質(zhì)環(huán)境(斷裂帶附近、干旱(半干旱)、偏堿性、封閉或半封閉的沉積盆地或構(gòu)造洼地)有關(guān)系,還與火山巖在時間和空間上有密切聯(lián)系,一般硼礦床附近都有火山熔巖廣泛發(fā)育,而火山碎屑巖與硼礦互層[3,12,13]。硼的來源有多樣性:(1)火山地震活動引起的來自深部含硼高的熱泉(熱液);(2)地表水淋濾附近風(fēng)化的第三紀(jì)火山巖,或火山活動引起的熱泉和熱液穿過淋濾下伏基底變質(zhì)巖的硼;(3)與礦體互層的凝灰?guī)r和粘土巖,提供了大量的硼[4,6,13]。第三紀(jì)火山巖通過風(fēng)化、熱液淋濾出硼通過流水、熱液(泉)搬入盆地[4,6,14],由此第三紀(jì)火山沉積硼礦與同時代的火山巖有密切關(guān)系。
2 硼在火山巖中的分布
全球洋殼硼元素豐度10g/t,陸殼為14g/t,地殼為10g/t,而中國大陸巖石圈硼元素的質(zhì)量豐度為7.82g/t,藏南殼體的硼元素豐度為6.7g/t[8-11]。從超基性巖、基性巖到中性巖和酸性巖,硼的含量有升高的規(guī)律。超基性巖中硼的平均值在5g/t,基性噴發(fā)巖硼為9g/t,基性熔巖硼的最高含量為60g/t。中性噴發(fā)巖硼含量為24g/t,中性巖硼的含量分布均勻,平均變化在14~40g/t。酸性噴發(fā)巖硼平均含量為36g/t?;鹕綆r玻璃相可達(dá)420g/t,凝灰?guī)r中硼可達(dá)10~95g/t,中性和酸性的熔巖最高硼含量為n×100g/t[14]。
硼是在巖漿分異作用過程的晚期富集,在晚期的氣成作用和熱液作用過程帶到火山巖里去,原始巖漿含量不高,多數(shù)新生代的噴出巖和火山碎屑巖硼富集在玻璃的殘余熔融體中?;鹕綆r硼的富集程度,在很大程度上也取決于火山噴發(fā)類型,噴發(fā)作用長時間間斷,形成硼含量較高的火山巖?;鹕綆r富含硼的個別情況與受到富含硼礦的巖石混染有關(guān),或者與火山巖后期熱液蝕變有關(guān)[14]。
3 富硼火山巖成因
新生代板塊吸收邊緣上的大陸主動邊緣或其碰撞帶,硼含量明顯偏高的原因是:硼的最初富集主要是在蝕變洋殼以及深海沉積物(從海水中吸附硼)中[15],蝕變洋殼以及深海沉積物由于俯沖作用在經(jīng)受前進(jìn)變質(zhì)作用和脫水作用后,產(chǎn)生富硼流體,移至上覆上地幔楔中。大陸主動邊緣(碰撞帶)新生代板塊吸收邊緣噴出巖和火山碎屑巖主要發(fā)育有島弧特征的鈣堿性系列的巖石,以安山熔巖及其凝灰?guī)r占有明顯優(yōu)勢。島弧火山巖的成因第一階段是俯沖洋殼產(chǎn)生富硼流體與與上覆地幔楔作用形成巖漿,第二階段為上升的巖漿再次同化混染沉積物和蝕變洋殼[14,17,18]。
火山活動對火山沉積硼礦的形成起著決定性影響,巖漿作用不僅直接提供了硼,而且還形成富硼的火山巖,同時,它還起著內(nèi)生熱物質(zhì)流的作用:使巖層內(nèi)循環(huán)的滲流水變熱,形成促使硼從火山巖(圍巖)中淋濾,在熱液中富集,并成為火山沉積硼礦的物質(zhì)來源[14]。
4 結(jié)語
火山巖富硼與俯沖環(huán)境有關(guān),蝕變大洋板塊和深海沉積物隨著板塊俯沖脫水作用釋放出富硼流體,鈣堿性火山巖是硼的主要載體,通過相關(guān)的巖漿活動順著構(gòu)造薄弱帶噴出。富硼的火山巖通過風(fēng)化、熱液淋濾為火山沉積硼礦提供物源。
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