毛政利

(河南城建學院測繪工程學院，河南平頂山467036)

喇嘛蘇銅礦區(qū)是西天山造山帶中重要的銅多金屬礦化集中區(qū)［1-4］，礦區(qū)位于伊犁板塊中的溫泉—賽里木晚古生代弧前盆地賽里木推覆構(gòu)造帶上。推覆構(gòu)造的指向是由北向南推覆，其典型的地段是喇嘛蘇以西的克希阿克巴依塔勒，薊縣系逆沖在中石炭統(tǒng)之上，在石炭紀和二疊紀之間，均有一系列向南逆沖的推覆構(gòu)造形成。該區(qū)前人做了大量的研究工作，基本可以確定本區(qū)斑巖體的形成時代是中晚泥盆世［5-6］，成礦物質(zhì)既有來自地層的，也有來自深部巖漿的，成礦經(jīng)歷了多次富集和改造作用，是一斑巖－矽卡巖型復成礦床［7-9］。本研究試圖根據(jù)喇嘛蘇銅礦區(qū)中酸性巖體的微量元素特征探討其形成環(huán)境和成因，為該區(qū)的構(gòu)造及成礦地質(zhì)背景研究提供有力證據(jù)。

1 中酸性巖體的基本特征

喇嘛蘇銅多金屬礦區(qū)中酸性巖體為華力西早期淺成—超淺成中酸性小巖體群，出露面積約0.65 km2。主要巖性為黑云母花崗閃長斑巖、黑云母斜長花崗斑巖、石英閃長玢巖等。巖體大多呈小巖脈、巖枝、巖株或巖床，少數(shù)呈小巖瘤，且?guī)r體大小懸殊，大者為700 m×160 m，小者僅20 m×1 m或更小。在空間上這些小巖體為一北西向巖體群組成4個弧形巖體群，它們自北西向南東依次排布。

礦區(qū)內(nèi)各巖體群的地表主體巖相分帶均不明顯，不同巖石類型之間在同一巖體中彼此呈漸變關(guān)系而沒有明顯的界線，野外難以劃分侵入期次，應為同期異相，是巖漿在冷卻過程中連續(xù)結(jié)晶分異的產(chǎn)物。主要蝕變有斜長石的絹云母化、鉀長石化，黑云母的綠泥石化，鉀長石的泥化、硅化等。

2 中酸性巖體的微量元素含量特征

2.1 主成礦元素與過渡族元素特征

喇嘛蘇銅多金屬礦區(qū)中酸性巖體樣品的分析結(jié)果見表1。

表1 喇嘛蘇銅多金屬礦區(qū)斑巖體主成礦元素與過渡族元素含量Table1 The content ofmain ore-form ing elements and transitional elements of porphyry in Lamasu copper polymetallic deposit ×10－6

從表1中可以看出，礦區(qū)中酸性巖體的主成礦元素與過渡族元素具有如下特征。

(1)中酸性斑巖體中主成礦元素Cu含量普遍明顯高于世界酸性巖平均值(即維氏值)，且含量變化大，最低為17×10－6，略低于維氏值，最高為1 052×10－6，為維氏值的52倍，平均值為254.17×10－6。與維氏值相比，本區(qū)銅的富集系數(shù)為1～52，平均為13，這與本區(qū)主要以銅的礦化富集特點相一致。

(2)斑巖體中Pb的含量一般高于維氏值，個別高達389×10－6，平均含量為68.5×10－6。富集系數(shù)為1.4～19.5，平均為3.4，且含量變化大，這表明本區(qū)Pb的富集程度較低，具有局部富集的特點。

(3)斑巖體中Zn的含量為(18～309)×10－6，變化較大，平均為78.11×10－6，略高于維氏值，富集系數(shù)為0.3～5，這也說明礦區(qū)內(nèi)Zn的礦化不強，與Zn的局部富集的特點相吻合。

(4)巖體中Ni的平均含量接近于維氏值，而Ti、Cr、V則低于維氏值，這說明本區(qū)花崗斑巖體具有殼源型花崗巖的特征。

2.2 親石元素特征

根據(jù)本區(qū)中酸性巖體樣品的Rb、Ba、Th等大離子親石元素(LIL)以及Ta、Nb、P等高場強元素(HFS)的化驗結(jié)果，巖體樣品的高場強元素含量為(611.25～1 210.11)×10－6，平均值為1 331.211×10－6;大離子親石元素含量為(1 041.05～2 708.61) ×10－6，平均值為1 845.15×10－6，高場強元素與大離子親石元素含量比值為0.372 1～0.542 9;Rb、Ba、K、La、Sm和Th的含量較高，而Ta、Nb、Ti較低，而且Th含量遠遠地大于Ta含量。

3 中酸性巖體的成因分析

據(jù)Brown等［10］研究，正常的鈣堿性大陸邊緣弧花崗巖類巖石富親石元素和低的HFS、LIL含量比值;成熟弧的堿鈣性花崗巖類巖石具有高的LIL和HFS含量以及高的HFS、LIL含量比值;成熟弧的堿鈣性花崗巖類巖石貧Ba、Sr和Ti;產(chǎn)于消減帶、來自地殼的火成巖含較高的Rb、Ba、K、La、Ce、Sm，貧Ta、Nb、Ti，來自幔源的火成巖由于消減作用而選擇性富集Th而非Ta，因此，Th含量遠大于Ta，表明有消減的洋殼和流體的加入。對比本區(qū)親石元素的含量特征，可以認為，本區(qū)中酸性斑巖體應屬正常的鈣堿性大陸邊緣弧花崗巖類巖石，是產(chǎn)于消減帶而來自殼源的火成巖，在其形成過程中有可能有洋殼物質(zhì)和流體的加入，同時也混染了圍巖。

花崗巖類巖石的非活動性元素構(gòu)造環(huán)境判別見圖1。用喇嘛蘇銅礦區(qū)10個新鮮巖體樣品的分析數(shù)據(jù)投到判別圖中，可以看到，所有的點均落入火山弧花崗巖區(qū)域內(nèi)，這進一步說明了本區(qū)花崗巖形成于板塊俯沖消減帶上火山弧環(huán)境。

圖1 喇嘛蘇銅礦區(qū)花崗巖類巖石非活動性元素構(gòu)造環(huán)境判別Fig.1 Tectonic discrim ination diagram of non-active elements of porphyry in Lamasu copper polymetallic deposit

采用湯氏圖，根據(jù)本區(qū)中酸性巖體的微量元素含量比值及其異常值來探討巖體的成因。按Rb、Ba、Th、Ta、Nb、K、La、Ce、Sr、Nd、P、Zr、Sm、Ti、Y、Yb的順序用原始地幔標準化后作圖，見圖2。從圖中可以看出，區(qū)內(nèi)中酸性巖體的微量元素比值蛛網(wǎng)圖具有如下特征:①從總體上看，曲線的起伏較大，沒有可循的規(guī)律，這是造山帶花崗巖的特征，而非造山帶花崗巖曲線一般較平緩，且具有強烈的Sr和Ba的虧損。②除個別樣品外，蛛網(wǎng)圖中有明顯的Rb、Ba、K、Zr的峰和Ta、Sr、Ti的谷。據(jù)Thompson［11］研究，在微量元素比值蛛網(wǎng)圖上，與俯沖作用有關(guān)的火成巖具有Ta、Ti、Nb的谷和K、Rb的峰，而大洋或大陸裂谷地區(qū)火成巖正好相反。由此也可以推斷，本區(qū)中酸性巖體的形成與板塊的俯沖作用有關(guān)，為大陸弧背景下的造山花崗巖。③從本區(qū)10個樣品的總趨勢看，蛛網(wǎng)圖中Ba的峰比較明顯，而Th相對來說是虧損的，由此可以看出，本區(qū)中酸性斑巖體的微量元素以富Ba為特征，這與造山花崗巖中的I型花崗巖的推斷相吻合，說明本區(qū)花崗巖類巖石為造山帶的I型花崗巖。④Nb略顯虧損，表明本區(qū)中酸性斑巖體主要表現(xiàn)為大陸殼的特征，但仍有洋殼物質(zhì)的加入。說明本區(qū)巖體為正常大陸弧花崗巖類巖石。

圖2 喇嘛蘇銅礦區(qū)斑巖體的微量元素含量比值Fig.2 Ratio spider diagram of trace elements of porphyry in Lamasu copper polymetallic deposit

4 結(jié)論

(1)本區(qū)中酸性巖體中主成礦元素Cu含量與維氏值相比，銅的富集系數(shù)為1～52，平均為13，這與本區(qū)主要以銅的礦化富集特點相一致。Pb、Zn的富集程度較低，具有局部富集的特點。

(2)本區(qū)中酸性斑巖體應屬正常的鈣堿性大陸邊緣弧花崗巖類巖石，是產(chǎn)于消減帶而來自殼源的火成巖，在其形成過程中有可能有洋殼物質(zhì)和流體的加入，同時也混染了圍巖。

(3)本區(qū)中酸性斑巖體的微量元素以富Ba為特征，這與造山花崗巖中的I型花崗巖的特征相吻合，說明本區(qū)花崗巖類巖石為造山帶的I型花崗巖。

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