重庆铜梁地区“绿豆岩”中碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

"绿豆岩"是降落沉积的火山灰经古风化作用和成岩作用形成的多为黏土类的岩石,广泛存在于我国西南早、中三叠世地层间,是良好的区域性等时标志层。研究绿豆岩的成岩年代对进一步了解其成岩机制和时代背景具有重要意义。本文以重庆铜梁地区"绿豆岩"中的碎屑锆石为研究对象,进行了锆石LA-ICPMS定年工作。观察发现本次绿豆岩中挑选的碎屑锆石晶型较完整,具环带结构,U、Th含量普遍较高,为岩浆结晶锆石特征;锆石^(206)Pb/^(238)Pb年龄峰值集中分布在245.86±0.98 Ma和277.6±3.8 Ma。绿豆岩分布在雷口坡组的底部,因此获得的245.86 Ma年龄数据,代表了重庆铜梁地区雷口坡组底部随火山灰进入沉积盆地的锆石的年龄,该年龄值与贵州、广西等地凝灰岩中锆石的年龄相近,故认为在大约246 Ma存在区域性火山喷发事件。较老的锆石应为早期火成岩经风化作用,锆石被带入盆地沉积的结果,其中在277 Ma年处存在一个小的峰值,推断二叠纪中期存在一次岩浆活动。

重庆铜梁地区富锂绿豆岩地球化学特征

近年来美国和智利等国家新发现了大量赋存在粘土岩中的锂资源,该类锂资源主要是由火山灰蚀变而成。火山灰沉积水解形成的绿豆岩,广泛分布于我国西南地区,其是否存在锂的富集现象值得研究。笔者对重庆铜梁地区绿豆岩开展了调查研究,通过X射线荧光光谱仪和等离子质谱仪分析,发现绿豆岩中钾的平均含量为8.77%,锂的含量可达663×10^(-6),相当于0.14%的Li_2O含量,远高于固体、露采盐类矿的边界品位0.06%;稀土元素总量可以达到500×10^(-6),接近离子吸附型矿的边界品位。X射线衍射分析显示绿豆岩主要含有石英、长石和粘土矿物,其中粘土的主要成分为伊蒙混层和少量伊利石。伊蒙混层含量占比高的样品较占比低的样品Li的含量偏高。结合粘土及锂的物理化学特性,推断绿豆岩中的Li呈离子形态被粘土矿物吸附。如果这些锂资源能够被综合利用,势必将会产生巨大的经济效益。