北大别山位于秦岭-大别造山带东端，是我国最著名的钼多金属成矿带之一。在大别山北麓沿龟-梅断裂带发育了一条长300多千米，宽20千米呈近东西向分布的中生代火山岩带，是中国东部中生代岩浆活动的一部分，与火山作用有关火山喷发沉积矿床是大别山区重要的非金属矿床类型。
上天梯珍珠岩矿床位于大别山北麓，为河南省地矿局地矿三院在20世纪70年代勘查的一处特大型非金属矿床，求得珍珠岩矿石量12136.7万吨，为亚洲第一大珍珠岩矿床，珍珠岩成矿与中生代火山岩喷发沉积有关。但该火山岩的喷发时代未得到精确限定，造成了对其成矿时代及构造环境的理解不够全面。鉴于此，地矿三院研究团队选北大别山上天梯矿区的珍珠岩为研究对象，开展详细的岩相学观察、岩石地球化学特征研究和LA-ICP-MS定年，为北大别山中生代火山岩岩浆事件动力学背景提供时空约束，探讨上天梯非金属矿床的成矿时代和构造矿背景，为北大别山地区中生代火山岩进一步找矿勘查和成矿模式研究提供基础资料和理论依据。
研究结果表明：上天梯酸性火山岩具有高硅（SiO2介于71.82%～73.18%）、富碱（K2O+Na2O介于7.97%～8.96%）、富钾贫钠（K2O/Na2O介于1.13～1.87）、弱过铝（A/NCK为1.0～1.15）等特点，属高钾钙碱性火山岩系列。岩石轻稀土强烈分馏、重稀土弱分馏，负Eu异常不明显（δEu=0.81～1.16），稀土分布曲线呈左高右平向右倾斜的模式。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年测得上天梯成矿岩石珍珠岩加权平均年龄为（145±1）Ma（n=18，MSWD=0.91），代表了火山岩的喷发年限和上天梯珍珠岩矿床形成年龄。研究认为，上天梯珍珠岩成因类型为I型火山岩相在加厚下地壳物质熔融的产物。北大别山西段陈棚组火山岩具有多期次喷发活动，喷发时限在145～130Ma之间，为早白垩世西太平洋板片持续俯冲，造成大别山区地壳加厚，下地壳部分物质熔融的后碰撞构造环境。
上天梯珍珠岩矿区地质简图
1-第四系；2-白垩世周家湾组；3-白垩世陈棚组；4-海西期花岗岩；5-珍珠岩矿体及编号；6-膨润土矿体积编号；7-断层位置及编号；8-勘探线位置及编号；9-锆石采样位置及测年结果。
相关研究成果以北大别山上天梯珍珠岩地球化学特征、锆石U-Pb同位素年代学及地质意义为题，发表在《矿物岩石》上，第一作者骆亚南，第一作者单位：河南省第三地质矿产调查院有限公司（原河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院）
