桂西二叠系喀斯特型铝土矿成矿物质来源的新认识:来自合山组碎屑岩地球化学证据

作者：侯莹玲; 何斌; 钟玉婷

来源：大地构造与成矿学, 2014, 38(01): 181-196.

DOI：10.16539/j.ddgzyckx.2014.01.007

• 那豆
• 铝土矿
• 碎屑岩
• 物源分析
• 锆石U-Pb年龄
• Hf同位素

作为世界铝土矿的第二大矿床类型的喀斯特型铝土矿,由于成矿过程的复杂性,其成矿物质来源研究一直是国际学术界的难题。我国桂西喀斯特型铝土矿成矿母岩的来源,虽然经过了几十年的研究,但也一直未得到合理解释。本文对桂西那豆矿区合山组3个铝土矿和4个碎屑岩样品进行了系统的矿物学、主微量、碎屑锆石U-Pb定年及其微区原位Hf同位素分析,结果表明铝土矿和合山组碎屑岩可能来自同一个源区。碎屑岩和铝土矿中锆石U-Pb年龄谱均出现单一的高峰,峰值分别为253 Ma(71%)和262 Ma(78%),该年龄与合山组和茅口组之间的界限年龄(260.4±0.4 Ma)很相近,暗示合山组铝土矿和碎屑岩的物源可能为二叠纪火山岩。矿物学和主微量元素特征显示源区岩石表现出酸性岩浆岩的特征,铝土矿锆石对应εHf(t)为-0.7-26.7,排除了来自峨眉山大火成岩省的可能性。结合该区岩相古地理特征、Hf同位素特征和碎屑锆石的Th/Nb-Hf/Th和Th/U-Nb/Hf构造判别图解,推测桂西铝土矿的物源可能主要来自古特提斯二叠纪岩浆弧。这一研究不仅为该区争论不休的铝土矿物源问题提供了新证据,而且为研究世界上其他地区喀斯特型铝土矿提供了新的研究思路。

• 单位
  同位素地球化学国家重点实验室; 中国科学院广州地球化学研究所; 中国科学院大学