扬子克拉通西南缘上二叠统含煤岩系沉积的大量火山灰层保存完好，部分地层显示出Zr（Hf）–Nb（Ta）–Ga–REE（REE，稀土元素）等关键元素富集。在前人工作的基础上，中国矿业大学杨天阳等研究了贵州西到西北地区广泛分布的上二叠统含火山灰层的来源及其富集关键元素的地质因素。

本文详细分析了上二叠统含火山灰层的矿物学和地球化学特征。样品的矿物学以粘土矿物、石英、锐钛矿、斜长石和黄铁矿为主，少数含有钾长石、方解石、白云石和菱铁矿。粘土矿物主要由伊利石/蒙脱石（I/S）和高岭石混合层组成。全岩地球化学（Al₂O₃/TiO₂、Nb/Ta与Zr/Hf、Nb/Al₂O₃与Zr/Al₂O₃和Th/Al₂O₃与Zr/Al₂O₃）和锆石微量元素（Th/Nb与Hf/Th、Nb/Yb与U/Yb、Ta与Nb和Yb/Sm与Y）用于确定来源（其中XRD全岩和粘土测试由武汉市新生纪科技有限公司完成）。

图1 黑色点为XRD测试

图2  X 射线衍射分析测定样品的矿物组成及粘土矿物分析

结果表明，样品来源包括峨眉山高钛玄武岩、峨眉山大型火成岩区板内火山灰和弧形火山灰。关键元素（Zr[Hf]–Nb[Ta]–REE）主要来源于ELIP喷发的同沉积板内火山灰。锆石微量元素和Hf同位素比值的结果表明，ELIP岩浆已从地幔逐渐演化到地壳，并进一步富集Nb和Ta等关键元素。

ELIP板内火山灰是中国西南地区晚二叠世关键元素的主要来源，在其富集过程中起着至关重要的作用。古环境控制了火山灰的沉积，大部分关键元素富集层发育在弱水动力环境中。古地理和酸雨影响了Nb、Ta、REE和Y等关键元素在某些地层中的迁移。板内火山活动的规律性和强度也控制着关键元素的富集。

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