秦岭大巴山地区紫阳毒重石矿床成因:矿石组构、氧化还原敏感元素和碳-氧同位素证据

秦岭大巴山地区钡矿资源极为丰富,以蕴含世界罕见的层状毒重石矿床为特色。本研究在紫阳毒重石矿床中发现了玫花瓣状结构,经显微镜观察和电子探针分析表明,玫花瓣体由板柱状重晶石呈放射状排列而成,与前人报道的矿物组成明显不同。紫阳灰黑色毒重石矿石有较高的V、Ni、Cr、U、Mo含量,较低的Th/U比值(<0.04),较高的V/(V+Cr)比值(>0.8)和V/(V+Ni)比值(>0.9),指示寒武纪紫阳毒重石矿床的沉积环境为较还原的环境。紫阳毒重石矿石的C同位素分布在-10.9‰～-16.0‰,O同位素分布在18.1‰～22.3‰之间,表明毒重石中CO32-是有机质通过氧化作用或脱羧基(生物有机质降解)作用提供的低13C的碳与同期海水提供的高13C的水溶性HCO3-或CO32-的混合来源。综合研究表明,该区毒重石矿床的形成可能与寒武纪早期的海底热液成矿作用有关。