孫 寧
(北京中資環(huán)鉆探有限公司,北京 100012)
金石嶂銀多金屬礦床地處武夷成礦帶與南嶺成礦帶的結(jié)合部[1],查明該礦床的成因和物質(zhì)來源的特征對(duì)該地區(qū)的地質(zhì)找礦工作具有重要指導(dǎo)意義[2]。本研究在前人工作成果基礎(chǔ)上,對(duì)礦床內(nèi)不同巖石的稀土元素進(jìn)行系統(tǒng)分析,探討礦床的成礦物質(zhì)來源,查明它們的成因關(guān)系,為今后在該區(qū)的勘查找礦提供了依據(jù)。
金石嶂銀多金屬礦床位于麻布崗火山盆地北緣。研究區(qū)經(jīng)歷了加里東、印支、燕山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。出露地層主要為震旦系、侏羅系地層,呈不整合接觸。震旦系地層主要巖性為混合花崗巖、片麻巖、凝灰?guī)r。侏羅系主要由一套安山質(zhì)火山巖及沉積巖層組成。斷裂構(gòu)造以NW、NE和EW向3組為主,礦化富集在3組構(gòu)造的交匯部位。
稀土元素是一類不活潑的微量元素。它們的特殊性質(zhì)可以作為判斷成礦物質(zhì)來源、礦床成因等的工具。利用稀土輕重元素比值、特殊指標(biāo)等來分析礦床成礦物質(zhì)來源、成因等。
圖1 金石嶂多金屬礦樣品稀土元素配分曲線
本研究主要采集了礦區(qū)內(nèi)的安山玢巖、鉀長(zhǎng)花崗巖和矽卡巖樣品各1件,樣品具有代表性。為全面研究該礦床的稀土元素地球化學(xué)特征。采用Sun and McDonough(1989)球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算表見表1,稀土元素配分模式見圖1。
表2 各樣品稀土元素含量標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算
火山巖型礦石的稀土總量為163.81×10-6,輕稀土為139.13×10-6,重稀土為24.68×10-6,輕稀土富集,重稀土虧損,呈右傾斜。輕重稀土含量比值為5.64;LaN/YbN為9.63;銪呈正異常,δEu為1.04;鈰異常不明顯,δCe為0.72。
硫化物型礦石的稀土總量為58.4×10-6,輕稀土為51.16×10-6,重稀土為7.24×10-6,輕稀土較富集,重稀土虧損,呈右傾斜。輕重稀土含量比值為7.06;LaN/YbN為12.62;銪呈明顯的負(fù)異常,δEu為0.62,鈰異常不明顯,δCe為0.74。
花崗巖的稀土總量為269.24×10-6,輕稀土為248.19×10-6,重稀土為21.05×10-6,輕稀土較重稀土富集,呈右傾斜。輕重稀土含量比值為11.79,LaN/YbN為16.51,δEu為0.55,呈強(qiáng)烈負(fù)銪異常,δCe為1.06,鈰呈微弱正異常。
鉀長(zhǎng)花崗巖的稀土總量為315.54×10-6,輕稀土為292.86×10-6,重稀土為22.68×10-6,輕稀土較重稀土富集,呈右傾斜。輕重稀土含量比值為12.91,LaN/YbN為24.79,δEu為0.58,強(qiáng)烈負(fù)銪異常,鈰異常不明顯,δCe為0.74。
安山巖的稀土總量為312.68×10-6,輕稀土為280.16×10-6,重稀土為32.52×10-6,輕稀土富集,重稀土虧損,呈右傾斜。輕重稀土含量比值為8.62,LaN/YbN為15.96,δEu為0.84,呈較明顯負(fù)銪異常,δCe為0.69,鈰呈負(fù)異常。
表1 各樣品稀土元素含量及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
安山玢巖的稀土總量為182.39×10-6,輕稀土為164.47×10-6,重稀土為17.92×10-6,輕稀土富集,重稀土虧損,呈右傾斜。輕重稀土含量比值為9.18,LaN/YbN為18.42,δEu為0.79,呈較明顯負(fù)銪異常,δCe為0.78,呈不明顯鈰負(fù)異常。
矽卡巖的稀土總量為61.14×10-6,輕稀土為51.22×10-6,重稀土為9.92×10-6,輕稀土較重稀土略富集,呈右傾斜。輕重稀土含量比值為5.16,LaN/YbN為8.54,δEu為0.6,呈現(xiàn)明顯的負(fù)銪異常,δCe為0.83,鈰負(fù)異常不明顯。
從巖石樣品標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分曲線上看,巖石皆呈右傾型曲線,但傾斜程度不同,反映出各種圍巖之間的輕重稀土元素分異程度不同。酸性巖(花崗巖、鉀長(zhǎng)花崗巖)、中性巖(安山巖、安山玢巖)和矽卡巖的銪異常程度不同,酸性巖(花崗巖、鉀長(zhǎng)花崗巖)的負(fù)銪異常最明顯,矽卡巖次之,中性巖(安山巖、安山玢巖)不明顯。不同巖石的稀土元素配分模式暗示著其成因的差別[2]。從兩類礦石的稀土元素配分曲線上看,為右傾型曲線,火山巖型礦石較硫化物型礦石富集稀土元素,火山巖型礦石呈正銪異常,硫化物型礦石呈負(fù)銪異常。
從稀土元素總量可知,鉀長(zhǎng)花崗巖稀土含量最高,為315.54×10-6;其次為安山巖、花崗巖;安山玢巖與火山巖型礦石稀土含量相近,分別為182.39×10-6、163.81×10-6,硫化物型礦石與矽卡巖稀土含量相近,分別為58.4×10-6,61.14×10-6。顯然,區(qū)內(nèi)的多金屬礦與安山玢巖、矽卡巖有密切關(guān)系。
從輕重稀土含量比值來看,不同巖石的輕重稀土含量比值相差較大。LaN/ RbN數(shù)值越大,表明重稀土越虧損,鉀長(zhǎng)花崗巖比值(24.79)最大;其次為安山玢巖(18.42)、花崗巖(16.51),安山巖(15.96),礦石(9.63~12.62),矽卡巖(8.54)。從中可看出,礦石與花崗巖、安山巖和矽卡巖的輕重稀土分異程度較接近。其中,硫化物型礦石的稀土總量偏低,可能在熱液交代作用過程中,稀土與圍巖發(fā)生交換程度不同所致。
從具有特殊指示意義的Eu異常方面看[2],火山巖型礦石δEu值為1.04,呈正異常;其次為安山巖、安山玢巖,δEu值分別為0.84和0.79,呈不明顯負(fù)異常;硫化物型礦石δEu值為0.62,其次為矽卡巖、鉀長(zhǎng)花崗巖、花崗巖,δEu值分別為0.6、0.58、0.55,均呈明顯負(fù)異常。在Ce異常方面,花崗巖呈微弱正異常,其他巖(礦)石表現(xiàn)出不明顯的Ce負(fù)異常。從Eu、Ce異常特征來看,巖(礦)石在形成過程中主要處于相對(duì)還原環(huán)境下進(jìn)行。
(1)不同類型的巖石稀土元素總量差異較大,多金屬礦與安山玢巖、矽卡巖的稀土總量相近,且在LREE/HREE值、Eu值等方面都表明多金屬礦的形成與安山玢巖和矽卡巖關(guān)系更密切。
(2)中性巖、酸性巖、矽卡巖它們均表現(xiàn)出Eu負(fù)異常和Ce不明顯負(fù)異常特征,反映出礦床的形成主要經(jīng)歷中低溫成礦溫度,其成礦環(huán)境主要是在相對(duì)還原環(huán)境下進(jìn)行。
(3)通過對(duì)比巖(礦)石的稀土元素配分曲線,發(fā)現(xiàn)目前所探明的多金屬礦體在成礦空間上與安山玢巖、矽卡巖有密切關(guān)系,部分已經(jīng)發(fā)生蝕變變?yōu)榈V體。在空間上,礦體主要分布于巖體內(nèi)外接觸帶,主要受接觸帶構(gòu)造和 NW向斷裂構(gòu)造的聯(lián)合控制。因此,在礦區(qū)今后進(jìn)行礦產(chǎn)勘查時(shí),應(yīng)更加注重在安山玢巖、矽卡巖出露地段,且受斷裂構(gòu)造控制的區(qū)段找礦,也有必要注意其他有利成礦地段。