福建李坊重晶石矿床硅质岩地球化学特征及其构造背景

工作提供指导。

1 区域地质背景

南平—宁化断裂带和政和—大埔断裂带将福建省分为闽东火山断陷带、闽西南坳陷带和闽西北隆起带3个构造单元（图1（a）），李坊重晶石矿床位于闽西南坳陷带中部。矿区出露的地层为下古生界—中生界，发育志留纪、三叠纪侵入岩和晚侏罗世—早白垩世火山岩[23]。下古生界主要为浅变质板岩、变质砂岩和石英千枚岩;上古生界以砾岩、砂岩、泥岩等碎屑岩和石灰岩、白云质灰岩等碳酸盐岩沉积为主;中生界以陆相沉积砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、泥灰岩、火山碎屑岩和页岩为主[24]。

李坊重晶石矿床出露寒武纪林田组变质砂岩、石英千枚岩、板岩、硅质岩和少量大理岩，东北部被晚侏罗世南园组凝灰岩不整合覆盖[18-19，22] （图1（b）），西部和北部被三叠纪花岗岩侵入[25]。含矿岩系以浅变质砂岩和砂质泥岩复理石为主，夹硅质岩、重晶石和少量大理岩，局部发育鲍马序列，为典型大陆边缘半深水-深水复理石沉积环境[22]。

矿床含矿岩系延伸长约6 km，宽1～3 km，分为4个矿区7个矿段（图2），其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ矿段为北矿区，Ⅳ、Ⅴ矿段为中矿区，Ⅵ矿段为南矿区，Ⅶ矿段为东矿区。重晶石矿床有3个含矿层位，各个含矿层厚50～150 m，沿走向长300～1 700 m，沿倾向宽150～400 m;矿体约200个，呈似层状、透镜体或长条状，矿层厚度不等，薄者0.2～0.5 m，厚者10～30 m。矿体与地层呈整合接触或同步褶曲，接触界线清晰。不同矿段矿体产状差异显著，北矿区矿层倾向约300°，倾角30°～50°;中矿区矿层倾向约240°，倾角20°～40°;南矿区矿层倾向约270°，倾角65°～85°;东矿区矿层倾向约250°，倾角30°～40°。矿体顶、底板为硅质岩[18]、千枚岩、石英千枚岩、板岩或大理岩;矿石主要呈半自形-自形粒状结构，致密块状、条纹状、条带状、蜂窝状及角砾状构造。矿区硅质岩一般呈薄-中层状或透镜状产出，

1. 侏罗纪南园组; 2. 晚寒武世东坑口组;3. 早—中寒武世林田组第三岩性段;4. 早—中寒武世林田组第二岩性段;5. 早—中寒武世林田组第一岩性段; 6. 重晶石矿体;7. 三叠纪花岗岩;8. 地质界线;9. 不整合界线;10. 断层;11. 重晶石矿段编号

常为重晶石矿的顶、底板或夹石，厚数cm～数m。硅质岩以碧玉为主（岩石学特征另文发表），以灰色、灰白色、灰绿色为主，主要成分为石英，次要成分为重晶石及少量绿泥石、白云母;石英呈微粒结构，粒度一般为0.01～0.05 mm，多呈纹层状构造。

3 样品与测试方法

在李坊重晶石矿床北矿区Ⅱ矿段475～495露采场中共采集9件样品，其中样品编号701～704为重晶石化硅质岩，样品编号801～805为顶板硅质岩。重晶石化硅质岩产于夹石中，顶板硅质岩是重晶石矿床的顶板围岩。样品送至澳实分析检测（广州）有限公司进行主量元素、稀土元素和微量元素测试。主量元素用X荧光光谱仪测试，检出限为0.01%，样品在煅

4 地球化学特征

4.1 主量元素特征

硅质岩主量元素含量及特征参数见表1。重晶石化硅质岩（编号：701～704）SiO2含量为60.62%～65.45%，平均值为63.02%;Al2O3含量为10.44%～12.15%;TiO2含量为0.46%～0.54%;TFe2O3含量为4.42%～6.41%;MnO含量为0.04%～0.06%;MgO含量为1.28%～2.84%，总体富Al、Ti、Fe、Mn和Mg。

顶板硅质岩（编号：801～805）SiO2含量为74.83%～87.64%，平均值为82.46%，低于纯硅质岩的SiO2含量（91.0%～99.8%）[28]，可能受陆源物质输入的影响;Al2O3含量为0.19%～5.08%，3件样品（编号：801，802，805）的Al2O3含量均>4%;TiO2含量均<0.09%;TFe2O3含量为0.57%～2.43%，MnO含量为0.01%～0.02%;MgO含量为0.02%～0.55%，总体富Al、Fe，贫Mn、Ti、Mg。

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