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柴达木盆地是我国最大的陆相盐类矿床富集区,其西部是世界上目前锶矿床储量最大、锶矿资源最丰富的成矿区,目前勘探发现的矿床有大风山(特大或巨大)、尖顶山(大型)和碱山等矿床,另外还有矿化点十多个,天青石矿床赋存于第三系至第四系陆源碎屑-化学岩系中,矿床主要位于背斜构造的核部和翼部,是我国和世界锶矿研究的重点地区。
本课题通过对矿区进行野外考察和取样,对该区天青石矿进行了矿物成分、元素地球化学、锶同位素和地质构造与遥感解译等多方面的研究。矿石中主要的含锶矿物有天青石、菱锶矿和富锶文石;其它盐类矿物有方解石、文石、白云石、石膏、镁方解石、石盐和铁白云石;而碎屑矿物有石英、钠长石、斜绿泥石和白云母等,品位较高的天青石主要分布在大风山中南部地区和碱山地区,脉石矿物主要为方解石、石英和云母。
元素地球化学分析表明,天青石矿中Sr的含量与Ca、Mg、S关系密切,其中Sr与Ca、Mg呈负相关关系,表明Ca和Mg主要以碳酸盐的形式存在,而与S呈正相关关系,表明Sr与S主要以天青石的形式存在。锶同位素地球化学研究表明,柴达木盆地天青石矿床形成的物质来源比较均一,矿石锶同位素与该地区地下油田卤水以及第四纪盐湖和晶间卤水的锶同位素比值非常相近,三者在形成与演化的过程中可能存在着密切的关系。矿床锶同位素与国内外锶矿对比发现,柴达木盆地西部锶矿的锶同位素比值明显高于海相成因的锶矿锶同位素比值。
在对尖顶山矿区区域地质构造数据分析对比的基础上,结合尖顶山天青石矿区的Google Earth图像的遥感地质解译,我们发现尖顶山地区的天青石矿层赋存于第四系七个泉组,而不是第三系的狮子沟组。二是前人所划分的N2S2-1和N2S2-2之地层不应该属于上新世的狮子沟组N2S,而应划入第四系七个泉组。三是尖顶山矿层位于第三系地层和第四系地层的不整合面上。因此,柴达木盆地西北部天青石矿床的成矿时代应该主要以早第四纪和晚第三纪为主,而找矿方向应该定位在第三系和第四系之间的不整合面附近。