梁恩云,劉 偉,2,彭能立,劉庚寅,李澤泓,黃樂清,熊 苗,袁 甫

(1.湖南省地質(zhì)調(diào)查院,長沙 410016；2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京 100083)

湘西北地區(qū)奧陶系鉛鋅礦化圍巖的地球化學(xué)特征

梁恩云1,劉 偉1,2,彭能立1,劉庚寅1,李澤泓1,黃樂清1,熊 苗1,袁 甫1

(1.湖南省地質(zhì)調(diào)查院,長沙 410016；2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京 100083)

分析了湘西北地區(qū)鉛鋅成礦的主要賦礦層位——奧陶系桐梓組與紅花園組礦化較強(qiáng)、礦化較弱以及無礦化灰?guī)r的巖石地球化學(xué)特征,結(jié)果表明:無礦化灰?guī)r的V/(V+Ni)值為0.37～0.43,說明灰?guī)r的沉積環(huán)境處于一個(gè)相對(duì)氧化的環(huán)境; 礦化強(qiáng)度與灰?guī)r的Fe2O3含量呈正相關(guān),與FeO含量呈負(fù)相關(guān),說明礦化期處于一個(gè)氧化緩慢加強(qiáng)的環(huán)境;礦化強(qiáng)度與灰?guī)r的SiO2含量呈正相關(guān),硅化是區(qū)內(nèi)礦化必不可少的條件?；?guī)r的稀土配分模式呈輕稀土陡傾、重稀土平緩的特點(diǎn); 灰?guī)rδEu平均值,無礦化的為0.825、礦化較弱的為0.698、礦化較強(qiáng)的為0.206,礦化較強(qiáng)的灰?guī)r稀土配分模式具強(qiáng)烈的負(fù)銪異常。區(qū)內(nèi)成礦元素Pb、Zn至少存在兩個(gè)期次的活化遷移,且最終分布極不均勻。

鉛鋅礦; 灰?guī)r;地球化學(xué)特征;桐梓組;紅花園組;奧陶系;湘西北

關(guān)于湘西北地區(qū)的鉛鋅礦,近年來做過不少研究工作。關(guān)于其成礦模式[1-13],可以分為兩類:一類強(qiáng)調(diào)同生沉積作用,即層控型低溫?zé)嵋旱V床;一類強(qiáng)調(diào)后期熱液改造作用,即沉積-改造型礦床。而這些模式的建立均與賦礦圍巖關(guān)系密切,說明了圍巖巖性的重要性。湘西北地區(qū)賦礦圍巖主要為寒武系、奧陶系的灰?guī)r、白云巖建造,本文從龍山縣紅巖溪地區(qū)至張家界市官坪地區(qū)著手,研究鉛、鋅賦礦層奧陶系桐梓組、紅花園組灰?guī)r的巖石地球化學(xué)特征及其與成礦的關(guān)系。

1 地質(zhì)概況

湘西北紅巖溪-官坪地區(qū)構(gòu)造單元屬于揚(yáng)子陸塊東南緣湘北斷褶帶石門-桑植復(fù)向斜,先后經(jīng)歷了武陵、雪峰-加里東、海西、印支-喜山等多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),發(fā)育了NNE、NE向的褶皺帶和斷裂帶,是湘西北弧形構(gòu)造帶的一部分。該地區(qū)為沉積巖分布區(qū),主要為奧陶系、志留系、二疊系,其次為寒武系、泥盆系及三疊系(圖1),賦礦層位主要為奧陶系桐梓組、紅花園組。

桐梓組(O1t): 底部為淺灰至灰色中—巨厚層狀(含)白云質(zhì)粉晶灰?guī)r, 發(fā)育疊層石、 藻紋層; 下部為灰色中—厚層狀泥晶灰?guī)r、 條帶狀泥晶灰?guī)r; 中部為灰色厚—巨厚層狀砂屑亮晶灰?guī)r; 上部為淺灰至灰色中厚層—塊狀(含)白云質(zhì)粉晶灰?guī)r,頂部為深灰色厚—巨厚層狀亮晶砂屑灰?guī)r夾深灰色頁巖。

紅花園組(O1h): 下部為灰色中—厚層狀粉晶灰?guī)r; 中部為灰-深灰色厚層狀(含)生物屑亮晶灰?guī)r偶夾薄層狀條帶狀鈣質(zhì)泥巖、瘤狀灰?guī)r;上部為灰色中—巨厚層狀泥晶灰?guī)r;頂部為灰色厚層—塊狀亮晶灰?guī)r、含泥質(zhì)條帶亮晶灰?guī)r。

區(qū)內(nèi)的控礦斷裂主要有紅巖溪-洗車河斷裂、卡西湖-五倫斷裂。

紅巖溪-洗車河斷裂呈北東向分布,斷層產(chǎn)狀110°～130°∠40°～90°, 局部傾向反轉(zhuǎn)。斷層呈

圖1 湘西北地區(qū)地質(zhì)簡圖

現(xiàn)多期次活動(dòng)特征,根據(jù)階步和擦痕,大致可劃分為張性→左行→壓性→張性4期。?？梢姷矫永鈳r,巖石經(jīng)強(qiáng)烈擠壓碾磨成糜棱狀,片理化強(qiáng)烈,破劈理發(fā)育。糜棱巖帶一般寬10～25 m,最寬可達(dá)50 m,兩旁巖石則形成片理化、碎裂化帶,方解石脈大量穿插其中,巖石受硅化及褪色作用明顯。

卡西湖-五倫斷裂,南段呈北北東向,北東呈北東向,向北西凸出呈弧形彎曲,于凸出部位產(chǎn)生一系列與主干斷裂同方向同性質(zhì)的次級(jí)斷裂。沿?cái)嗔丫€,巖層傾角均變陡,呈直立、倒轉(zhuǎn)狀態(tài),巖石受擠壓破碎成角礫巖,角礫多棱角狀至半滾圓狀,排列規(guī)則,并產(chǎn)生大量綠泥石片狀礦物,作定向排列,與斷裂走向一致,擠壓破碎帶寬5～10 m不等。兩盤巖石產(chǎn)生拖曳小褶曲,斷裂北段西盤存在北東向順時(shí)針方向的扭動(dòng),可說明此斷裂除了有壓性外還有順時(shí)針的扭動(dòng)。

該區(qū)屬桑植復(fù)向斜,自西向東發(fā)育有洛塔向斜、紅巖溪-洗車河背斜、馬蹄寨-拔茅寨向斜、卡西湖-五倫背斜、桑植向斜、教字埡背斜。其中紅巖溪-洗車河背斜、馬蹄寨-拔茅寨向斜、卡西湖-五倫背斜具緊閉型特征,洛塔向斜、桑植向斜、教字埡背斜則具寬緩型特征,軸向均為北東-北北東向。

2 方法及結(jié)果

本次研究分別在3個(gè)地點(diǎn)采樣(圖1), 西邊在紅巖溪附近, 往東到五倫附近, 東邊到官坪附近, 自西往東具有鉛鋅礦化減弱的規(guī)律。 采樣時(shí)盡量避免風(fēng)化, 避免后期方解石脈及裂隙。

紅巖溪地區(qū)采樣04-1(桐梓組亮晶砂屑灰?guī)r)、 04-5(紅花園組含生物碎屑泥晶灰?guī)r)、 2197(紅花園組亮晶含生物屑灰?guī)r)、 3043(紅花園組泥晶灰?guī)r), 此4件樣品所處的地區(qū)鉛鋅礦化較強(qiáng)。

五倫處采樣15-8(桐梓組泥粉晶灰?guī)r)、 15-15(桐梓組粉晶灰?guī)r)、 15-21(桐梓組泥質(zhì)云質(zhì)灰?guī)r)、 15-22(紅花園組亮晶砂屑灰?guī)r)、 15-25(紅花園組亮晶砂屑灰?guī)r), 此5件樣品所處的地區(qū)鉛鋅礦化較弱。

官坪處采樣17-6(桐梓組粉晶灰?guī)r)、 17-14(桐梓組亮晶砂屑灰?guī)r)、 17-19(紅花園組含生物屑亮晶灰?guī)r), 此3件樣品所處的地區(qū)沒有礦化。

巖石樣品的分析在國土資源部長沙礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心完成,使用儀器有原子熒光光度計(jì)(AFS-830a)、 原子吸收光度計(jì)(Z-2300), ICP質(zhì)譜儀、 ICP全譜儀(ICP-6300)等,分析環(huán)境溫度20 ℃、濕度65%。

3 地球化學(xué)特征

3.1 常量元素特征

樣品常量元素分析結(jié)果(表1)顯示:

(1)由于所采取樣品均為新鮮灰?guī)r,在分析

過程中造成的燒失量視為CO2氣體逃逸。樣品3043、15-15兩件樣品的SiO2含量較高,特別是樣品3043的SiO2含量(wB, 下同)高達(dá)21.08%,應(yīng)該是硅化強(qiáng)烈所致。其他樣品中,礦化較強(qiáng)的灰?guī)r，SiO2含量4.04%～7.79%,平均5.66%；礦化較弱的灰?guī)r，SiO2含量3.66%～7.58%,平均5.32%；無礦化的灰?guī)r，SiO2含量1.9%～6.8%,平均4.37%?？梢?灰?guī)rSiO2含量與礦化強(qiáng)度具有正相關(guān)性(圖2)。

圖2 灰?guī)r礦化強(qiáng)度與常量元素相關(guān)性示意圖

(2)礦化較強(qiáng)的灰?guī)rAl2O3含量0.77%～3.54%, 平均1.83%,Na2O+K2O含量0.28%～1.39%, 平均0.72%; 礦化較弱的灰?guī)rAl2O3含量0.52%～1.61%, 平均1.00%, Na2O+K2O含量0.36%～0.84%, 平均0.59%;無礦化的灰?guī)rAl2O3含量0.46%～0.95%, 平均0.66%, Na2O+K2O含量0.21%～0.30%, 平均0.25%。 灰?guī)rAl2O3及Na2O+K2O含量與礦化強(qiáng)度具有正相關(guān)性。

表1 樣品巖石化學(xué)分析結(jié)果

Table 1 Major compositions analysis of the sampleswB/%

礦化強(qiáng)度樣號(hào)SiO2TiO2Al2O3Fe2O3FeOMnOMgOCaONa2OK2OP2O5H2O+CO2強(qiáng)04-14.040.0250.770.560.030.1152.1247.340.050.230.0910.1941.1404-55.160.0411.190.560.030.0461.7446.950.060.440.0450.2540.4421977.790.2123.541.690.130.4510.8141.400.760.630.0470.6534.50304321.080.0250.890.510.030.1360.4934.630.040.250.0660.6127.8815-86.130.0641.610.460.160.0261.2149.940.140.610.0370.2639.4415-1510.770.0471.070.380.060.0240.9347.810.150.400.0170.2238.20弱15-217.580.0561.040.560.060.0124.4545.000.170.670.0140.2639.2915-223.660.0210.520.210.050.0190.8252.620.170.190.0140.2441.6215-253.920.0540.840.340.170.1730.7351.720.160.250.4000.3640.3917-66.800.0260.560.260.060.00911.8637.150.070.170.0040.3341.63無17-144.420.0400.950.480.300.1110.9250.820.050.250.1570.6840.3617-191.900.0210.460.260.100.0360.7653.040.050.160.0270.3642.18

測試單位：國土資源部長沙礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心,2014年。

(3)Fe2O3與FeO含量。礦化較強(qiáng)的灰?guī)rFe2O3為0.56%～1.69%,平均0.94%,FeO為0.03%～0.13%,平均0.06%;礦化較弱的樣品Fe2O3為0.21%～0.56%,平均0.39%,FeO為0.05%～0.17%,平均0.11%;無礦化的樣品Fe2O3為0.26%～0.48%,平均0.33%,FeO為0.06%～0.3%,平均0.15%。灰?guī)rFe2O3含量與礦化強(qiáng)度具有正相關(guān)性,而FeO含量與礦化強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)性,說明成礦期圍巖應(yīng)該處于氧化環(huán)境。

3.2 稀土元素特征

樣品稀土元素分析結(jié)果(表2)顯示:

(1)樣品的ΣREE在(21.79～80.08)×10-6, 平均為36.34×10-6。其中LREE為(19.04～69.62)×10-6, 平均31.45×10-6, HREE為(1.88～10.46)×10-6, 平均4.89×10-6;LREE/HREE在4.55～11.13, 平均為7.0, 表現(xiàn)出輕稀土相對(duì)富集、重稀土相對(duì)虧損的特征。揚(yáng)子地臺(tái)灰?guī)r[7]稀土總量為29.48×10-6, 輕稀土LREE為26.32×10-6, LREE/HREE為8.33, 說明研究區(qū)稀土總量及輕稀土含量高于其背景揚(yáng)子地臺(tái)區(qū), 但分異不及背景區(qū)明顯。

(2)具Pb、Zn礦化的灰?guī)r稀土總量ΣREE平均為38.11×10-6, 礦化較強(qiáng)的灰?guī)rΣREE平均為41.03×10-6, 礦化較弱的灰?guī)rΣREE平均為35.77×10-6, 無礦化的灰?guī)rΣREE平均為31.02×10-6, 總體表現(xiàn)為稀土總量與礦化強(qiáng)度正相關(guān)特點(diǎn), 礦化強(qiáng)則稀土總量多。

(3)礦化強(qiáng)的灰?guī)rLREE平均為35.46×10-6, HREE平均為5.58×10-6,LREE/HREE平均為6.58；礦化弱的灰?guī)rLREE平均為30.64×10-6,HREE平均為5.13×10-6,LREE/HREE平均為6.45；無礦化的灰?guī)rLREE平均為27.47×10-6, HREE平均為3.55×10-6,LREE/HREE平均為8.48。表現(xiàn)出輕稀土、重稀土含量均與礦化強(qiáng)度呈正相關(guān)的特點(diǎn),而二者之比(LREE/HREE)與礦化強(qiáng)度為負(fù)相關(guān),說明分異明顯反而對(duì)成礦不利。

(4)分別對(duì)數(shù)據(jù)采用球粒隕石及揚(yáng)子地臺(tái)灰?guī)r[14]標(biāo)準(zhǔn)化, 發(fā)現(xiàn)兩種方法有不同的結(jié)果(表2)。 對(duì)球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化： 礦化較好的灰?guī)rδEu為0.085～0.408, 平均0.206； 礦化較弱的灰?guī)rδEu為0.686～0.735, 平均0.699； 無礦化的灰?guī)rδEu為0.728～0.999, 平均0.825。 總體呈現(xiàn)銪的負(fù)異常, 礦化越強(qiáng)δEu數(shù)值越小、銪負(fù)異常越明顯。對(duì)揚(yáng)子地臺(tái)灰?guī)r標(biāo)準(zhǔn)化： 礦化較強(qiáng)的灰?guī)rδEu為0.126～0.603, 平均0.305； 礦化較弱的灰?guī)rδEu為0.986～1.094, 平均1.046； 無礦化的灰?guī)rδEu為0.997～1.096, 平均1.056, 可見在揚(yáng)子地臺(tái)灰?guī)r背景下, 需達(dá)到一定的礦化程度，灰?guī)r樣品才能出現(xiàn)銪的負(fù)異常。

(5)對(duì)球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖(圖3)中, 礦化較好的灰?guī)r呈現(xiàn)顯著的“V”字型, 具有強(qiáng)烈的負(fù)銪異常, 礦化較弱及無礦化的灰?guī)r的負(fù)銪異常不明顯。各樣品均呈現(xiàn)右傾斜特征, 輕稀土相對(duì)富集, La—Eu段輕稀土配分曲線較陡、礦化越弱斜率越大, 說明輕稀土元素之間的分餾程度較高; Gd—Lu段重稀土配分曲線較為平坦、 斜率較小, 說明重稀土元素之間的分餾程度較低。

表2 樣品稀土元素分析結(jié)果

Table 2 Rare earth elements analysis of the sampleswB/10-6

樣號(hào)LaCePrNdSmEuGdTbDyHoErTmYbLu∑REEL/HδEuδEu*04-17.7115.491.817.081.600.191.480.281.740.391.130.181.160.1840.425.180.4080.60304-54.578.731.023.900.800.020.750.130.750.170.500.060.370.0721.846.800.0850.126219715.4133.953.5713.752.750.192.580.472.870.601.650.271.710.3180.086.660.2360.34830434.709.221.003.610.730.020.650.110.710.150.470.050.320.0521.797.680.0950.14215-88.0316.951.926.791.380.281.240.211.280.280.820.130.820.1440.277.180.6701.04515-156.3512.151.445.451.110.221.070.191.150.260.740.110.720.1231.086.130.6700.98615-215.9411.591.334.730.960.200.830.150.860.200.560.090.540.0928.077.450.7331.09315-224.3010.240.973.550.760.160.670.120.770.170.510.080.480.0822.866.940.7351.09415-259.7221.102.4810.282.340.472.190.422.730.621.810.301.820.3056.584.550.6861.01417-65.9910.821.152.370.490.110.490.080.480.110.310.050.310.0522.8111.130.7481.09617-1410.5116.572.216.701.350.291.290.251.500.360.980.170.930.1543.266.680.7281.07417-196.2211.731.433.580.750.150.720.140.850.200.540.090.510.0826.997.620.9990.997

測試單位： 國土資源部長沙礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心, ICP-6300, 2014年。 L/H為LREE/HREE; δEu為對(duì)球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化； δEu*為對(duì)揚(yáng)子地臺(tái)灰?guī)r標(biāo)準(zhǔn)化。

(6)對(duì)揚(yáng)子地臺(tái)灰?guī)r標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖(圖4)中, 各樣品稀土配分曲線整體為平緩型, 表現(xiàn)出輕微的左傾斜特征,礦化較強(qiáng)的樣品則表現(xiàn)出了強(qiáng)烈的負(fù)銪異常， 說明研究區(qū)灰?guī)r與揚(yáng)子地臺(tái)灰?guī)r具極高的相似性, 普遍有弱的礦化背景, 當(dāng)?shù)V化到一定程度則出現(xiàn)銪的負(fù)異常, 呈“V”字型配分曲線。

3.3 微量元素特征

樣品微量元素分析結(jié)果(表3)顯示:

(1)由于受到后期硅化、鉛鋅礦化等作用, 可能改變了灰?guī)r的初始微量元素含量,故選用無礦化的灰?guī)r來判別沉積環(huán)境。無礦化的灰?guī)rSr/Ba值為4.19～13.11, 平均10.06； V/Ni值平均為0.58～0.75, 平均0.68, 說明當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境為淺海環(huán)境[15-16]; V/(V+Ni)值為0.37～0.43,平均0.41,說明當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境處于氧化環(huán)境[17]。

(2)所取灰?guī)r為湘西北地區(qū)主要鉛鋅賦礦圍巖, 從成礦元素Pb、 Zn及伴生元素Cu來看, 礦化較好的灰?guī)r中Pb含量較無礦化灰?guī)r高, 但低于礦化較弱的灰?guī)r, Zn含量則在礦化較好的灰?guī)r中相對(duì)富集,其次為無礦化灰?guī)r中,礦化弱的灰?guī)r中Zn含量反而最低,Cu元素的含量由無礦化到礦化較好呈慢慢增加趨勢。可以推斷,區(qū)內(nèi)的Pb、Zn成礦可能不是同一期次,而不同期次的成礦作用均對(duì)Cu元素有一定的富集。

圖3 灰?guī)r對(duì)球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式

圖4 灰?guī)r對(duì)揚(yáng)子地臺(tái)灰?guī)r標(biāo)準(zhǔn)化分布型式

表3 樣品微量元素分析結(jié)果

Table 3 Results of trace elements analysis of the samples

礦化強(qiáng)度樣號(hào)WSnMoCuPbZnAsAgHgRbSrBaBVNi強(qiáng)04-111.320.5814.0715.1642.73.310.030.248.223251583121.439.104-50.171.80.6511.256.6919.253.191.320.0914.6625976414.613.921970.161.231.177.1516.5664.3953.430.20.3925.352602592221.6711.7430430.221.660.9829.5632.5261.3813.190.261.257.51911242113.5314.8215-80.221.731.9110.4843.7513.752.160.30.0115352370.78.9715.1215-150.241.731.017.3837.56.6411.180.20.019255270.78.9718.07弱15-210.221.750.8710.095012.493.420.2014429310.79.8118.0715-220.241.783.0212.8152.0819.2128.340.20.015385290.710.4620.0515-250.141.710.6410.09507.891.770.190.016291160.713.7118.5617-61.210.911.194.6816.7728.75.130.090.0317.981303119.813.05無17-140.990.940.346.67.8217.664.070.030.0219.7424919111.319.5317-190.740.90.385.579.5217.793.70.030.0118.3323218111.916.93

測試單位：國土資源部長沙礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心, 2014年。 單位：w(Ag， Hg)/10-9, 其余為wB/10-6。

(3)對(duì)中國東部大陸地殼標(biāo)準(zhǔn)化[14]微量元素蛛網(wǎng)圖(圖5), 礦化較好的灰?guī)r，成礦元素Cu、 Pb、 Zn反而較為貧乏,Rb、 Sr、 Ba、 V也出現(xiàn)不同程度的負(fù)異常, 低溫元素Ag、 Hg、 As則相對(duì)富集; 礦化較弱的灰?guī)r成礦元素Cu、 Zn較為貧乏, Pb元素有一定的富集, Rb、 Ba、 V出現(xiàn)不同程度的負(fù)異常, 低溫元素Ag、 Hg、 As相對(duì)富集;較為富集As、 Hg、 Rb、 Sr、 Ba、 V、 Ni等元素則相對(duì)貧乏;無礦化的灰?guī)r除W、 As、 Hg有輕微富集外, 其他元素均有不同程度的虧損。

(4)對(duì)揚(yáng)子地臺(tái)灰?guī)r標(biāo)準(zhǔn)化[14]微量元素蛛網(wǎng)圖(圖6), 礦化較好的灰?guī)r中除W、 Mo、 Sr、 B有輕微虧損外,其他元素均不同程度富集,特別是Hg元素達(dá)數(shù)十至上百倍,Cu、 Pb、 Zn只是略有富集;礦化較弱的灰?guī)r中W、 Sr、 Rb、 Zn、 Hg、 Ba、 B有虧損,Cu、Pb、 Sn、 V則富集較明顯; 無礦化灰?guī)r中W、 Sn、

As、 Rb、 Ni有一致的正異常,Sr、 Ba、 B有一致的負(fù)異常。 (5)礦化較好的灰?guī)r其蛛網(wǎng)圖元素的離散程度較大,而礦化較弱與無礦化灰?guī)r的元素離散程度較小(圖5、圖6)。

4 結(jié) 論

通過對(duì)紅巖溪-官坪地區(qū)桐梓組、紅花園組灰?guī)r的巖石地球化學(xué)分析,該區(qū)灰?guī)r與成礦的關(guān)系如下：

(1)區(qū)內(nèi)的鉛鋅礦化與氧化環(huán)境有較大的關(guān)系。無礦化灰?guī)r的V/(V+Ni)值為0.37～0.43,平均0.41,說明灰?guī)r的沉積環(huán)境處于一個(gè)相對(duì)氧化的環(huán)境。同時(shí),礦化強(qiáng)度與樣品中的Fe2O3含量具有明顯的正相關(guān)性,而與FeO含量呈負(fù)相關(guān)性,說明礦化期處于一個(gè)氧化緩慢加強(qiáng)的環(huán)境。

(2)區(qū)內(nèi)的鉛鋅礦化與硅化有密切關(guān)系。 區(qū)內(nèi)無礦化灰?guī)r的SiO2含量平均4.37%,礦化較弱的灰?guī)rSiO2含量平均5.32%,礦化較強(qiáng)的灰?guī)rSiO2含量平均達(dá)5.66%,表現(xiàn)出硅化強(qiáng)度與礦化強(qiáng)度呈正相關(guān)特點(diǎn)。

(3)區(qū)內(nèi)的鉛鋅礦化導(dǎo)致了灰?guī)r的稀土元素分異。區(qū)內(nèi)灰?guī)r的稀土配分模式圖呈輕稀土陡傾、重稀土平緩的特點(diǎn),而礦化較強(qiáng)的灰?guī)r稀土配分模式圖顯示了強(qiáng)烈的負(fù)銪異常;輕、重稀土含量均與礦化強(qiáng)度呈正相關(guān)的特點(diǎn),而二者之比(LREE/HREE)與礦化強(qiáng)度為負(fù)相關(guān),說明分異明顯反而對(duì)成礦不利。

圖5 灰?guī)r對(duì)中國東部大陸地殼標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖

圖6 灰?guī)r對(duì)揚(yáng)子地臺(tái)灰?guī)r標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖

(4)區(qū)內(nèi)的鉛鋅礦化存在至少兩個(gè)期次。無礦化灰?guī)r中的Pb含量最少,礦化較弱的灰?guī)r中Pb含量最高;礦化較弱的灰?guī)r中Zn含量最少,礦化較強(qiáng)的灰?guī)r中Zn含量最高?？梢酝茢?先期礦液從灰?guī)r中將Pb、Zn初步富集,后期成礦元素Pb、Zn再次活化遷移。

(5)區(qū)內(nèi)的鉛鋅礦化不穩(wěn)定。從微量元素蛛網(wǎng)圖中可以看出,成礦元素Pb、Zn在礦化較強(qiáng)的灰?guī)r中具有較大的離散性,說明其在礦化的過程中含量變化極大,對(duì)于成大礦是不利的因素。

[1]劉文均, 鄭榮才. 花垣鉛鋅礦床成礦流體特征及動(dòng)態(tài)[J]. 礦床地質(zhì), 2000,19(2):173-181.

[2]鮑正襄, 萬榕江, 包覺敏. 湘西北菱鋅礦床地質(zhì)特征及形成機(jī)制[J]. 湖南冶金, 2001,1(1):24-27.

[3]芮宗瑤, 葉錦華, 張立生, 等. 揚(yáng)子克拉通周邊及其隆起邊緣的鉛鋅礦床[J]. 中國地質(zhì), 2004,31(4):337-346.

[4]劉鐘偉. 湖南省大型礦床成礦大地構(gòu)造背景——以湘西北、湘南為例[J]. 國土資源導(dǎo)刊, 2006,3(3):46-51.

[5]付勝云, 彭志剛, 劉紅梅. 湘西北鉛鋅礦帶成礦地質(zhì)特征[J]. 國土資源導(dǎo)刊, 2006,3(3):99-103.

[6]付勝云. 湘西鉛鋅礦富礦成礦規(guī)律探討[J]. 有色金屬:礦山部分, 2011,63(6):27-35.

[7]楊紹祥, 余沛然, 勞可通. 湘西北地區(qū)鉛鋅礦床成礦規(guī)律及找礦方向[J]. 國土資源導(dǎo)刊, 2006,3(3):92-98.

[8]楊紹祥, 勞可通. 湘西北鉛鋅礦床碳?xì)溲跬凰靥卣骷俺傻V環(huán)境分析[J]. 礦床地質(zhì), 2007,26(3):330-340.

[9]楊紹祥, 勞可通. 湘西北鉛鋅礦床的地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志[J]. 地質(zhì)通報(bào), 2007,26(7):899-908.

[10]鐘九思, 毛昌明. 湘西北密西西比河谷型鉛鋅礦床特征及成礦機(jī)制探討[J]. 國土資源導(dǎo)刊,2007,4(6):52-55.

[11]匡文龍, 劉新華, 陳年生, 等. 湘西北下光榮礦區(qū)鉛鋅礦床主要地球化學(xué)特征[J]. 地質(zhì)科學(xué), 2008,43(4):685-694.

[12]周厚祥, 謝文安. 湘西北地區(qū)第五個(gè)鉛鋅礦田雛議[J].國土資源導(dǎo)刊, 2008,5(5):54-56.

[13]雷義均, 戴平云, 段其發(fā), 等. 鄂西-湘西北地區(qū)鉛鋅礦礦源層對(duì)鉛鋅礦床產(chǎn)出定位的制約[J]. 桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2013,33(1):1-6.

[14]遲清華, 鄢明才. 應(yīng)用地球化學(xué)元素豐度數(shù)據(jù)手冊[K].北京：地質(zhì)出版社，2007.

[15]劉剛, 周東升. 微量元素分析在判別沉積環(huán)境中的應(yīng)用——以江漢盆地潛江組為例[J]. 石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì), 2007,29(3):307-310.

[16]朱志軍, 陳洪德, 林良彪, 等. 川東南-湘西地區(qū)志留系小河壩組砂巖微量元素地球化學(xué)特征及意義[J]. 地質(zhì)科技情報(bào), 2010,29(2):24-30.

[17]李雙應(yīng), 金福全. 下?lián)P子地區(qū)二疊紀(jì)缺氧環(huán)境沉積物V/(V+Ni)特征[J]. 礦物巖石地球化學(xué)通報(bào), 1995,14(3):170-173.

Geochemistry characterics of lead-zinc mineralized wall-rock for Ordovician in the Northwest of Hunan

LIANG En-yun1, LIU Wei1,2, PENG Neng-li, LIU Geng-yin1, LI Ze-hong1,HUANG Le-qing1,XIONG Miao1, YUAN Fu1

(1.Hunan Institute of Geological Survey, Changsha 410016, China;2.School of Earth Sciences and Resources,China University of Geosciences,Beijing 100083,China)

The lithogeochemical characteristics of strong mineralized limestone, inferior mineralized limestone and non-mineralized limestone in Tongzi Formation and Honghuayuan Formation of Ordovician, which are the main ore-hosting horizons in northwestern Hunan, are analized. The V/(V+Ni) index value of non-mineralized limestone is 0.37-0.43，indicating that the sedimentary environment of limestone is more oxidative. The stronger mineralized, the higher Fe2O3content in limestone, but lower FeO content,which indicates that the oxidation in mineralization stage is strengthening slowly. The strong mineralized and high SiO2content in limestone demonstrates that silicification is an indispensable factor for mineralization. The REE chondrite standard distribution maps reveal rich LREE and depleted HREE in limestones. The average of δEu in non-mineralized limestone is 0.825, in inferior mineralized limestone is 0.698, and in strong mineralized limestone is 0.206. The pattern of rare earth for strong mineralized limestone has strong negative europium anomaly. It seems that the activation and migration of lead-zinc element occurred twice at least with extremely unbalanced distribution in the northwest of Hunan.Key words: lead-zinc mine; limestone;geochemical characteristics; Tongzi Formation; Honghuayuan Formation; Ordovician; northwest of Hunan

1674-9057(2015)04-0694-07

10.3969/j.issn.1674-9057.2015.04.006

2015-04-16

中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目(12120114066201;1212011220510)

梁恩云(1983—),男,工程師,研究方向:區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查、礦產(chǎn)勘查, 8832188@163.com。

梁恩云,劉偉,彭能立,等.湘西北地區(qū)奧陶系鉛鋅礦化圍巖的地球化學(xué)特征[J].桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2015,35(4):694-700.

P618.4; P588.245

A