南秦岭-大巴山地区下寒武统沉积层状钡矿床成因机制研究

作者：彭不同; 付山岭; 韩涛; 路志通

来源：矿物岩石地球化学通报, 2023, 42(06): 1318-1328.

DOI：10.19658/j.issn.1007-2802.2023.42.059

• 重晶石
• 毒重石
• 寒武纪
• 南秦岭-大巴山地区
• 微生物硫酸盐还原作用

为理清沉积层状重晶石、毒重石矿床成因机制及其差异成矿的控制因素，对南秦岭-大巴山地区下寒武统地层中不同成矿特征的钡矿床开展了矿物学和碳-硫-氧-锶同位素地球化学分析。结果显示，该区内沉积钡矿床有以重晶石为主或以毒重石为主的类型；矿石中碳酸盐矿物具有负的碳同位素组成(δ13CCarb为-26.1‰～-6.3‰),重晶石具有非常大的硫、氧同位素分馏(δ34SBrt为25.1‰～62.2‰,δ18OBrt为12.2‰～18.9‰和δ18O/δ34S≈0.1),反映成矿时有强烈的甲烷驱动微生物硫酸盐还原作用；毒重石等碳酸盐矿物和重晶石的锶同位素组成较为一致，都具有宽的87Sr/86Sr变化范围（0.7070～0.7103）和低的87Sr/86Sr值（～0.7070）,指示成矿流体可能是与基性-超基性岩有关的富金属热液，热液流体在运移过程中与碎屑地层相互作用使其87Sr/86Sr值变大。综合研究认为，南秦岭-大巴山地区下寒武统沉积层状钡矿床的形成是富钡等热液流体引入缺氧盆地的结果，甲烷驱动的硫酸盐还原作用导致局部水体中硫酸根和碳酸根浓度的变化是钡离子以重晶石和/或毒重石形成的主控因素。

• 单位
  中国科学院地球化学研究所; 中国科学院大学; 矿床地球化学国家重点实验室