黃 秋 陳遠榮 王開朗 劉奕志 劉 巍

(1.桂林理工大學地球科學學院;2.湖南省有色地質勘查局二四七隊)

龍頭山金礦位于廣西貴港市北部龍頭山一帶，地處南華準地臺大瑤山凸起龍山復背斜的西南傾伏端，礦區(qū)面積約4 km2。1981年由廣西第六地質隊發(fā)現(xiàn)，隨之眾多專家學者對其作了大量的地質研究工作，積累了豐富的地質資料。本研究在前人工作成果的基礎上，通過對龍頭山金礦不同地質體的稀土元素進行系統(tǒng)分析，對其成礦物質來源進行探討，查明它們之間的成因關系，為今后的勘查找礦提供依據(jù)。

1 成礦地質背景及礦床地質概況

龍頭山金礦區(qū)域上處于華南準地臺—大瑤山隆起—龍山復背斜的南西傾伏端翼部的次火山巖體中，也是廣西山字型構造前弧東翼［1］。龍山復背斜地質構造復雜，先后經(jīng)歷了加里東運動、印支運動、燕山運動等多次地質構造運動，巖漿活動強烈，金礦與次火山巖密切相關。可見眾多金、銀、鉛、鋅、鉍、毒砂礦礦點，是貴金屬、有色多金屬礦化集中區(qū)［2-3］。

礦區(qū)內出露的地層主要為寒武系、泥盆系地層，兩者呈角度不整合接觸。寒武系地層為一套復理式碎屑巖建造，是本區(qū)的基底構造層，可見細砂巖、板巖、碳質板巖;泥盆系下統(tǒng)蓮花山組上部為石英砂巖夾細砂巖，中部為石英砂巖，底部為底礫巖、含礫粗砂巖［4-6］。

礦區(qū)地質構造錯綜復雜，基底寒武系為加里東構造層，被上覆泥盆系蓮花山組地層覆蓋，呈NEE向緊閉褶皺，單斜展布，局部撓曲和層間滑動。

礦區(qū)內巖漿活動頻繁，主要為龍頭山火山巖巖體和酸性巖脈。燕山早期為不規(guī)則的巖株，是大平天山細?；◢忛W長巖－黑云母花崗巖復式巖體。燕山晚期為花崗斑巖、流紋斑巖、石英斑巖、霏細斑巖、角礫熔巖、電英巖脈，在龍頭山、大平天山西部獅子頭、獅子尾一帶均可見。

礦區(qū)內有巖體的蝕變和部分圍巖蝕變，主要有硅化、鉀長石化、電氣石化、高嶺土化、綠泥石化、黃鐵礦化，局部見透閃石化、陽起石化以及碳酸鹽化、角巖化。從巖體中心向外部，各種蝕變略具分帶?；鹕綆r體的中部，花崗斑巖主要為絹云母化、高嶺土化、長石化;火山巖體周圍的角礫巖、流紋斑巖以及內外接觸帶主要為硅化、電氣石化;巖體邊緣和外接觸帶主要有綠泥石化、透閃石化、陽起石化、碳酸鹽化。黃鐵礦化普遍發(fā)育，在內外接觸帶最為強烈。霏細斑巖、石英斑巖以及鈉長斑巖多表現(xiàn)為絹云母化、高嶺土化。

2 稀土元素特征

2.1 樣品采集與分析

本研究采集了礦區(qū)內不同地質體的樣品，包括礦體、花崗斑巖、流紋斑巖、石英斑巖、霏細巖、角礫巖及砂巖，樣品具有代表性及全面性。

樣品分析在有色金屬桂林地質測試中心完成，采用GB/T 17417.1—1998的方法分析測試樣品稀土元素的組成。主要的方法是:用氧化鈉熔融樣品后，經(jīng)水提取，稀土元素形成氫氧化物沉淀，再加入三乙醇胺掩蔽鐵、鋁，EGTA絡合鈣、鋇，最后過濾。用2 mol/L鹽酸溶解稀土元素氫氧化物沉淀，經(jīng)強酸性陽離子交換樹脂分離富集后，再用3.5 mol/L鹽酸洗滌。蒸發(fā)定容后，使用等離子質譜法(ICPMS)快速測定15個稀土氧化物含量。

2.2 稀土元素分析

稀土元素是一組特殊的微量元素，具有相同或相近的原子結構和離子半徑，但其原子結構、晶體化學和化學性質上仍然存在一些差異，從而使它們在地質－地球化學作用過程中發(fā)生分餾，其分餾特征能夠靈敏地反應地質－地球化學作用的性質，有良好的示蹤作用［7-12］。稀土元素分餾及配分模式特征不同是由不同的條件導致。因此，通過相互對比其配分曲線位置的高低(稀土元素總量)、傾斜程度(輕重稀土元素含量比值)、δ(Eu)和δ(Ce)以及曲線總體形態(tài)來進行成因和物源分析。

本研究工作主要采集龍頭山金礦區(qū)不同地質體稀土樣品7件，其中礦體、花崗斑巖、流紋斑巖、石英斑巖、霏細巖、角礫巖及砂巖各采樣1件。樣品標準化采用泰勒(Taylor)球粒隕石［8］標準。各樣品原始數(shù)據(jù)見表1，稀土元素配分模式見圖1。

表1 龍頭山金礦床不同地質體稀土元素分析數(shù)據(jù) 10－6

圖1 龍頭山金礦床不同地質體稀土元素配分模式

金礦體w(REE)為52.19×10－6，δ(Eu)和δ (Ce)分別為0.74、0.87，未見明顯異常;w(LREE)/ w(HREE)為3.48，w(La)/w(Rb)為7.85。

花崗斑巖w(REE)為154.42×10－6，δ(Eu)和δ (Ce)分別為0.48、1，見明顯負Eu異常;w(LREE)/ w(HREE)為3.38，δ(La)/δ(Rb)為6.83。流紋斑巖w(REE)為111.16×10－6，δ(Eu)和δ(Ce)分別為0.68、0.93，見明顯負Eu異常;w(LREE)/w (HREE)為1.92，δ(La)/δ(Rb)為4.43。霏細斑巖w(REE)為248.75×10－6，δ(Eu)和δ(Ce)分別為0.44、0.95，見明顯負 Eu異常;w(LREE)/w (HREE)為4.8，δ(La)/δ(Rb)為14.43。石英斑巖w(REE)為35.65×10－6，δ(Eu)和δ(Ce)分別為1.24、0.86，未見明顯異常。w(LREE)/w(HREE)為2.28，δ(La)/δ(Rb)為4.77。

角礫巖w(REE)為54.89×10－6，δ(Eu)和δ (Ce)分別為 0.81、0.89，未見明顯異常。w (LREE)/w(HREE)為1.55，δ(La)/δ(Rb)為2.36。砂巖w(REE)為142.42×10－6，δ(Eu)和δ(Ce)分別為 0.95、0.86，未見明顯異常。w(LREE)/w (HREE)為3.74，δ(La)/δ(Rb)為9.55。

從稀土配分模式曲線圖上看，各地質體稀土配分模式為平緩右傾型，輕稀土稍微富集，重稀土分異不明顯。

3 討論

從稀土元素總量上看，霏細斑巖稀土含量最高，為248.75×10－6，其次為花崗斑巖、砂巖、流紋斑巖;礦體、石英斑巖、角礫巖三者稀土含量相當，分別為52.19×10－6、35.65×10－6、54.89×10－6。顯然，區(qū)內的金礦與石英斑巖、角礫巖有密切關系。

從稀土配分模式上看，礦體、石英斑巖、角礫巖除銪異常外，配分模式較一致，為緩右傾模式，輕稀土較重稀土略微富集，重稀土分異不明顯，說明區(qū)內金礦體與石英斑巖、角礫巖有明顯的繼承關系。霏細斑巖、花崗斑巖、流紋斑巖具有相似的配分模式，都為右傾型，輕稀土富集，重稀土虧損，以顯著銪負異常為特征;相似的稀土含量、相似的配分模式，應為同源巖漿分異結晶的結果。砂巖為右傾型，富集輕稀土，重稀土虧損，無明顯的Eu異常;砂巖的稀土含量和異常模式符合世界砂巖的平均含量和配分模式，可見砂巖未受到熱液蝕變作用明顯影響。

從輕重稀土含量比值上看，各類地質體的輕重稀土含量比值相差較大，δ(La)/δ(Rb)反映了稀土元素的分異程度，這個數(shù)值越大，表明重稀土越虧損，其中金礦體為3.48，砂巖為3.74，角礫巖為1.55，花崗斑巖為3.38，流紋斑巖為1.92，石英斑巖為2.28，霏細斑巖則為4.8，δ(La)/δ(Rb)也較高，顯示輕稀土元素富集，輕、重稀土元素分餾明顯。

從具有特殊指示意義的Eu異常方面看，砂巖基本無Eu異常，角礫巖Eu有微弱負異常，花崗斑巖、流紋斑巖、霏細斑巖有明顯Eu負異常，石英斑巖Eu有微弱的正異常，金礦體Eu有微弱負異常。

總之，礦體、石英斑巖、角礫巖相似的稀土含量和配分模式，說明礦體在成因上與石英斑巖和角礫巖有密切聯(lián)系。而前人認為成礦與燕山期花崗斑巖、流紋斑巖有密切關系，可見燕山期花崗斑巖、流紋斑巖雖然在成礦空間上與礦體有關系，但從稀土配分模式圖上看沒有任何成因聯(lián)系，反而在成因上與石英斑巖密不可分。花崗斑巖、流紋斑巖等相當于普通的圍巖，其礦化主要是石英斑巖淺成侵入晚期的成礦溶液充填交代造成的。在構造運動下，花崗斑巖與流紋斑巖由于其巖性不同，在兩者接觸帶破裂成角礫巖;角礫巖及其所在的地質界面成為熱液活動的主要通道和熱液充填交代的對象，從而使得角礫巖顯示出與礦體相似的配分模式。

4 結論

(1)不同類型的巖石和礦體的稀土元素總量差異顯著。最高者為霏細斑巖，其次為花崗斑巖、流紋斑巖、砂巖;礦體、石英斑巖、角礫巖三者稀土含量相當。

(2)不同地質體的稀土元素配分模式曲線都屬右傾斜的輕稀土富集型，礦體、石英斑巖、角礫巖除Eu異常外，配分模式較一致，為緩右傾模式，輕稀土較重稀土略微富集，重稀土分異不明顯，說明區(qū)內金礦體與石英斑巖、角礫巖有明顯的繼承關系。

(3)霏細斑巖、花崗斑巖、流紋斑巖具有相似的配分模式，都為右傾型，輕稀土富集，重稀土虧損，以顯著Eu負異常為特征;相似的稀土含量和配分模式，應為同源巖漿分異結晶的結果。

(4)通過對比各類地質體的稀土元素配分曲線，發(fā)現(xiàn)目前所探明的金礦體雖然在成礦空間上與花崗斑巖、流紋斑巖有關系，但在成因上兩者沒有必然聯(lián)系，反而跟石英斑巖有密切關系。在空間上，石英斑巖主要分布于巖體內外接觸帶的斷層或裂隙中，而巖體邊緣的次級斷裂和裂隙都為張性斷裂，該類型斷裂在空間上具有上寬下窄的特點，從而限定了本區(qū)礦體將會是上大尾小的特征;從熱源上來講，石英斑巖伴隨著巖漿演化較晚的階段，溫度較前期下降較大，以中、低溫為主。因此，龍頭山金礦今后進行找礦預測和勘查時，應真正依據(jù)中低溫次火山期后熱液型金礦的成礦特點開展，除了在斑巖體內找礦外，還有必要注意在其他有利構造區(qū)段找礦。

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