Formation Environment and Genesis of the Lifang Barite Deposit in Fujian Province

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.02

Abstract

Abstract:

For the purpose of understanding the genesis of the Lifang barite deposit in Fujian Province and the source of its metallogenic materials, this thesis has conducted a study on the main elements, rare earth elements, trace elements and sulfur isotope of the barite single mineral in the deposit. The results indicate that the barite single mineral is characterized by rich Al₂O₃, SiO₂ and TFe₂O₃, relatively low ΣREE with rich LREE, a positive δEu anomaly and a negative δCe anomaly, and rich Ba, Rb ,Nb, Th, P and deficient K and Zr. The average of all midpiece δ³⁴S is greater than 32.6‰, and only one main peak is displayed in the histogram. The genetic diagram of the barite single mineral, ΣREE-La/Yb respectively indicate barite single mineral form from hydrothermal sedimentation and sedimentary rocks contributing to most of its barium content. The ratios of SiO₂/Al₂O₃, MnO/TFe₂O₃, U/Th, etc.indicate alkalescent-alkaline oxidizing environment. The ratios of (La/Ce)_N, Al/(Al+Fe), etc. indicate continental margin environment. This thesis concludes that the Lifang barite deposit was formed by hydrothermal sedimentation in a continental margin environment with sedimentary rocks contributing to most of its barium content and Cambrian seawater being the major source of sulfur; this formation process is accompanied by a relatively large terrigenous input.

Key words: barite single mineral, geochemistry, hydrothermal sedimentation, origin of metallogenic material, tectonic setting

CLC Number:

P619.25 ⁺1

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Figures/Tables 10

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样品编号	SiO₂	Al₂O₃	TiO₂	TFe₂O₃	MnO	MgO	CaO	BaO	SO₃	烧失量	总量	Al/ (Al+Fe+Mn)	Fe/Ti	Ca/ Mg	(Fe+Mn)/ Ti	Al/ (Al+Fe)	MnO/ TFe₂O₃	MnO/ TiO₂	SiO₂/ MgO	SiO₂/ Al₂O₃
Ba1	12.52	2.80	0.14	1.34	0.04	0.35	0.30	50.40	30.60	1.15	99.64	0.61	13.30	1.02	13.80	0.62	0.05	0.29	35.80	4.47
Ba2	14.81	4.12	0.20	1.74	0.04	0.49	0.20	48.40	29.30	1.78	101.08	0.64	13.00	0.49	13.40	0.65	0.03	0.20	30.20	3.59
Ba3	10.82	2.29	0.12	1.11	0.04	0.27	0.30	51.90	31.40	0.93	99.18	0.62	13.30	1.32	13.90	0.63	0.06	0.33	40.10	4.72
Ba4	12.73	3.31	0.17	1.55	0.04	0.41	0.20	50.10	30.70	1.35	100.56	0.63	12.90	0.58	13.30	0.64	0.04	0.24	31.00	3.85
Ba5	12.84	3.93	0.21	1.64	0.04	0.52	0.20	50.50	30.40	1.64	101.92	0.66	11.50	0.46	11.90	0.67	0.04	0.19	24.70	3.27
Ba6	15.48	2.71	0.14	1.24	0.03	0.32	0.40	49.80	29.10	1.10	100.32	0.62	13.80	1.49	14.20	0.63	0.04	0.21	48.40	5.71
Ba7	10.28	2.76	0.15	1.19	0.04	0.36	0.80	49.60	31.00	0.97	97.15	0.65	11.70	2.65	12.20	0.66	0.05	0.27	28.60	3.72
Ba8	5.29	0.83	0.05	0.51	0.03	0.01	0.10	59.20	33.90	0.55	100.47	0.58	14.50	11.90	15.70	0.60	0.10	0.60	529.00	6.37
Ba9	1.64	0.19	0.03	0.18	0.04	0.02	0.10	60.10	37.20	0.43	100.83	0.50	14.30	5.95	18.70	0.57	0.40	1.33	82.00	8.63
Ba10	13.44	0.54	0.05	0.39	0.03	0.01	0.10	55.10	29.90	0.54	100.10	0.52	15.70	11.90	17.40	0.54	0.14	0.60	>1344	24.89
Ba11	3.77	0.66	0.06	0.36	0.03	0.03	0.10	61.60	32.10	0.74	99.45	0.63	10.60	3.97	11.80	0.65	0.16	0.50	125.70	5.71
Ba12	11.22	3.51	0.19	1.58	0.06	0.56	0.80	53.20	28.50	1.32	100.94	0.64	13.40	1.70	14.10	0.65	0.06	0.32	20.00	3.20

样品编号	SiO₂	Al₂O₃	TiO₂	TFe₂O₃	MnO	MgO	CaO	BaO	SO₃	烧失量	总量	Al/ (Al+Fe+Mn)	Fe/Ti	Ca/ Mg	(Fe+Mn)/ Ti	Al/ (Al+Fe)	MnO/ TFe₂O₃	MnO/ TiO₂	SiO₂/ MgO	SiO₂/ Al₂O₃
Ba1	12.52	2.80	0.14	1.34	0.04	0.35	0.30	50.40	30.60	1.15	99.64	0.61	13.30	1.02	13.80	0.62	0.05	0.29	35.80	4.47
Ba2	14.81	4.12	0.20	1.74	0.04	0.49	0.20	48.40	29.30	1.78	101.08	0.64	13.00	0.49	13.40	0.65	0.03	0.20	30.20	3.59
Ba3	10.82	2.29	0.12	1.11	0.04	0.27	0.30	51.90	31.40	0.93	99.18	0.62	13.30	1.32	13.90	0.63	0.06	0.33	40.10	4.72
Ba4	12.73	3.31	0.17	1.55	0.04	0.41	0.20	50.10	30.70	1.35	100.56	0.63	12.90	0.58	13.30	0.64	0.04	0.24	31.00	3.85
Ba5	12.84	3.93	0.21	1.64	0.04	0.52	0.20	50.50	30.40	1.64	101.92	0.66	11.50	0.46	11.90	0.67	0.04	0.19	24.70	3.27
Ba6	15.48	2.71	0.14	1.24	0.03	0.32	0.40	49.80	29.10	1.10	100.32	0.62	13.80	1.49	14.20	0.63	0.04	0.21	48.40	5.71
Ba7	10.28	2.76	0.15	1.19	0.04	0.36	0.80	49.60	31.00	0.97	97.15	0.65	11.70	2.65	12.20	0.66	0.05	0.27	28.60	3.72
Ba8	5.29	0.83	0.05	0.51	0.03	0.01	0.10	59.20	33.90	0.55	100.47	0.58	14.50	11.90	15.70	0.60	0.10	0.60	529.00	6.37
Ba9	1.64	0.19	0.03	0.18	0.04	0.02	0.10	60.10	37.20	0.43	100.83	0.50	14.30	5.95	18.70	0.57	0.40	1.33	82.00	8.63
Ba10	13.44	0.54	0.05	0.39	0.03	0.01	0.10	55.10	29.90	0.54	100.10	0.52	15.70	11.90	17.40	0.54	0.14	0.60	>1344	24.89
Ba11	3.77	0.66	0.06	0.36	0.03	0.03	0.10	61.60	32.10	0.74	99.45	0.63	10.60	3.97	11.80	0.65	0.16	0.50	125.70	5.71
Ba12	11.22	3.51	0.19	1.58	0.06	0.56	0.80	53.20	28.50	1.32	100.94	0.64	13.40	1.70	14.10	0.65	0.06	0.32	20.00	3.20

样品编号	La	Ce	Pr	Nd	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu	Y	(La/ Yb)_N	(La/ Ce)_N	(La/ Sm)_N	(Gd/ Yb)_N	(La/ Lu)_N	ΣREE	LREE	HREE	LREE/ HREE	δEu	δCe
Ba1	10.50	18.00	1.91	7.80	1.74	1.11	1.89	0.25	1.19	0.22	0.72	0.12	1.30	0.40	7.80	0.78	1.33	1.07	0.87	0.39	47.20	41.10	6.09	6.74	2.86	0.94
Ba2	14.80	26.80	2.83	11.00	2.39	1.02	2.54	0.33	1.56	0.32	1.03	0.17	1.55	0.48	11.20	0.93	1.26	1.1	0.98	0.46	66.80	58.80	7.98	7.37	1.93	0.97
Ba3	9.70	15.60	1.73	7.30	1.69	3.48	1.95	0.26	1.15	0.23	0.69	0.14	1.47	0.46	7.50	0.64	1.42	1.02	0.79	0.32	45.90	39.50	6.35	6.22	8.92	0.89
Ba4	13.60	21.10	2.02	8.50	2.03	0.96	2.40	0.28	1.10	0.21	0.70	0.17	1.89	0.64	8.30	0.70	1.47	1.19	0.76	0.32	55.60	48.20	7.39	6.52	2.02	0.92
Ba5	15.60	24.60	2.47	10.50	2.28	1.23	2.91	0.35	1.51	0.31	1.00	0.21	2.25	0.72	11.30	0.67	1.45	1.22	0.77	0.33	65.90	56.70	9.26	6.12	2.20	0.92
Ba6	11.20	17.60	1.82	7.50	1.67	1.55	1.92	0.24	1.19	0.23	0.71	0.14	1.53	0.50	8.30	0.71	1.45	1.19	0.75	0.34	47.80	41.30	6.46	6.40	4.03	0.90
Ba7	11.00	17.30	1.91	7.80	1.73	1.36	2.08	0.24	1.12	0.24	0.77	0.15	1.58	0.47	9.00	0.67	1.45	1.13	0.78	0.35	47.80	41.10	6.65	6.18	3.33	0.88
Ba8	4.40	5.20	0.51	2.50	0.65	1.70	0.95	0.10	0.33	0.07	0.24	0.07	0.90	0.32	3.60	0.47	1.93	1.21	0.63	0.21	17.90	15.00	2.98	5.02	9.84	0.77
Ba9	3.00	3.70	0.40	2.00	0.48	1.48	0.83	0.08	0.31	0.06	0.19	0.04	0.64	0.26	2.70	0.45	1.85	1.11	0.77	0.17	13.50	11.10	2.41	4.59	10.41	0.76
Ba10	3.20	3.60	0.37	1.80	0.47	1.71	0.77	0.08	0.27	0.06	0.21	0.06	0.79	0.29	2.70	0.39	2.03	1.21	0.58	0.17	13.70	11.20	2.53	4.41	12.73	0.73
Ba11	4.20	5.30	0.47	2.10	0.53	1.59	0.79	0.05	0.15	0.03	0.11	0.03	0.68	0.26	1.60	0.60	1.81	1.41	0.69	0.24	16.30	14.20	2.10	6.76	11.15	0.83
Ba12	14.6	21.6	2.59	10.00	2.26	2.89	2.61	0.34	1.44	0.31	1.01	0.18	1.80	0.54	10.90	0.79	1.54	1.15	0.86	0.41	62.20	53.90	8.23	6.55	5.53	0.82

样品编号	La	Ce	Pr	Nd	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu	Y	(La/ Yb)_N	(La/ Ce)_N	(La/ Sm)_N	(Gd/ Yb)_N	(La/ Lu)_N	ΣREE	LREE	HREE	LREE/ HREE	δEu	δCe
Ba1	10.50	18.00	1.91	7.80	1.74	1.11	1.89	0.25	1.19	0.22	0.72	0.12	1.30	0.40	7.80	0.78	1.33	1.07	0.87	0.39	47.20	41.10	6.09	6.74	2.86	0.94
Ba2	14.80	26.80	2.83	11.00	2.39	1.02	2.54	0.33	1.56	0.32	1.03	0.17	1.55	0.48	11.20	0.93	1.26	1.1	0.98	0.46	66.80	58.80	7.98	7.37	1.93	0.97
Ba3	9.70	15.60	1.73	7.30	1.69	3.48	1.95	0.26	1.15	0.23	0.69	0.14	1.47	0.46	7.50	0.64	1.42	1.02	0.79	0.32	45.90	39.50	6.35	6.22	8.92	0.89
Ba4	13.60	21.10	2.02	8.50	2.03	0.96	2.40	0.28	1.10	0.21	0.70	0.17	1.89	0.64	8.30	0.70	1.47	1.19	0.76	0.32	55.60	48.20	7.39	6.52	2.02	0.92
Ba5	15.60	24.60	2.47	10.50	2.28	1.23	2.91	0.35	1.51	0.31	1.00	0.21	2.25	0.72	11.30	0.67	1.45	1.22	0.77	0.33	65.90	56.70	9.26	6.12	2.20	0.92
Ba6	11.20	17.60	1.82	7.50	1.67	1.55	1.92	0.24	1.19	0.23	0.71	0.14	1.53	0.50	8.30	0.71	1.45	1.19	0.75	0.34	47.80	41.30	6.46	6.40	4.03	0.90
Ba7	11.00	17.30	1.91	7.80	1.73	1.36	2.08	0.24	1.12	0.24	0.77	0.15	1.58	0.47	9.00	0.67	1.45	1.13	0.78	0.35	47.80	41.10	6.65	6.18	3.33	0.88
Ba8	4.40	5.20	0.51	2.50	0.65	1.70	0.95	0.10	0.33	0.07	0.24	0.07	0.90	0.32	3.60	0.47	1.93	1.21	0.63	0.21	17.90	15.00	2.98	5.02	9.84	0.77
Ba9	3.00	3.70	0.40	2.00	0.48	1.48	0.83	0.08	0.31	0.06	0.19	0.04	0.64	0.26	2.70	0.45	1.85	1.11	0.77	0.17	13.50	11.10	2.41	4.59	10.41	0.76
Ba10	3.20	3.60	0.37	1.80	0.47	1.71	0.77	0.08	0.27	0.06	0.21	0.06	0.79	0.29	2.70	0.39	2.03	1.21	0.58	0.17	13.70	11.20	2.53	4.41	12.73	0.73
Ba11	4.20	5.30	0.47	2.10	0.53	1.59	0.79	0.05	0.15	0.03	0.11	0.03	0.68	0.26	1.60	0.60	1.81	1.41	0.69	0.24	16.30	14.20	2.10	6.76	11.15	0.83
Ba12	14.6	21.6	2.59	10.00	2.26	2.89	2.61	0.34	1.44	0.31	1.01	0.18	1.80	0.54	10.90	0.79	1.54	1.15	0.86	0.41	62.20	53.90	8.23	6.55	5.53	0.82

样品编号	Cu	Ce	Co	Hf	Ho	K	Mn	Ni	Nb	P	Rb	Sr	Y	Yb	Zn	Zr
Ba1	20.30	1 800	2.90	0.90	0.22	0.52	118.00	11.00	2.60	460	23.90	1 810	7.80	1.30	36	23
Ba2	25.90	26.80	3.80	1.30	0.32	0.88	111.00	13.00	3.90	410	46.50	1 915	11.20	1.55	31	36
Ba3	16.80	15.60	2.20	0.80	0.23	0.43	123.00	8.00	2.20	400	19.40	1 845	7.50	1.47	23	19
Ba4	19.60	21.10	3.20	1.30	0.21	0.69	58.00	11.00	3.30	370	37.60	1 850	8.30	1.89	24	29
Ba5	21.20	24.60	3.40	1.40	0.31	0.83	67.00	11.0	3.60	560	43.90	2 020	11.30	2.25	27	34
Ba6	20.10	17.60	3.00	0.90	0.23	0.59	61.00	11.00	2.70	920	35.60	1 890	8.30	1.53	18	23
Ba7	16.20	17.30	2.10	0.90	0.24	0.67	69.00	8.00	2.60	2 060	30.20	2 650	9.00	1.58	23	23
Ba8	5.70	5.20	0.90	0.30	0.07	0.14	<5.00	3.00	0.80	420	4.00	2 320	3.60	0.90	8	6
Ba9	1.80	3.70	0.30	0.20	0.06	0.03	<5.00	1.00	0.30	150	1.00	1 380	2.70	0.64	2	2
Ba10	6.90	3.60	0.50	0.30	0.06	0.07	14.00	3.00	0.50	240	2.70	1 470	2.70	0.79	7	5
Ba11	4.70	5.30	0.90	0.40	0.03	0.06	7.00	2.00	0.70	40	4.30	1 255	1.60	0.68	6	7
Ba12	19.30	21.60	5.00	1.10	0.31	0.84	152.00	17.00	3.00	2070	46.50	2 480	10.90	1.80	27	28
样品编号	Th	U	V	Sc	Sm	Ti	Ta	Zr	Zn	U/Th	Rb/Sr	Y/Ho	Ti/V	Th/Sc	V/Y	Cu/Zn
Ba1	3.40	1.05	27	2.20	1.74	660	0.60	23	36	0.31	0.013	35.45	24.44	1.55	3.46	0.56
Ba2	5.07	1.11	36	3.90	2.39	890	0.50	36	31	0.22	0.024	35.00	24.72	1.30	3.21	0.84
Ba3	2.83	0.71	24	1.70	1.69	510	0.60	19	23	0.25	0.011	32.61	21.25	1.67	3.20	0.73
Ba4	4.07	0.90	30	2.80	2.03	690	0.60	29	24	0.22	0.020	39.52	23.00	1.45	3.61	0.82
Ba5	4.72	1.19	44	2.90	2.28	840	0.70	34	27	0.25	0.022	36.45	19.09	1.63	3.89	0.79
Ba6	3.38	1.13	31	2.30	1.67	580	0.50	23	18	0.33	0.019	36.09	18.71	1.47	3.74	1.12
Ba7	3.45	1.24	32	2.40	1.73	630	0.50	23	23	0.36	0.011	37.50	19.69	1.44	3.56	0.70
Ba8	0.96	0.54	21	0.50	0.65	20	0.30	6	8	0.56	0.002	51.43	0.95	1.92	5.83	0.71
Ba9	0.35	0.30	6	0.30	0.48	70	0.20	2	2	0.86	0.001	45.00	11.67	1.17	2.22	0.90
Ba10	0.67	0.26	14	0.40	0.47	140	0.30	5	7	0.39	0.002	45.00	10.00	1.68	5.19	0.99
Ba11	1.00	0.25	14	0.50	0.53	180	0.30	7	6	0.25	0.003	53.33	12.86	2.00	8.75	0.78
Ba12	4.26	1.62	39	3.20	2.26	70	0.60	28	27	0.38	0.019	35.16	1.79	1.33	3.58	0.72