28、石湖金礦巖漿巖及金礦床的稀土元素特征研究

1、礦 業(yè) 快 報Serial No. 467EXPRESS INFORMATION總第 467期M arch. 20082008年 3月第 3期OF M IN ING INDUSTRY石湖金礦巖漿巖及金礦床的稀土元素特征研究楊 柳 張文山(中南大學地學與環(huán)境工程學院 )摘要:研究了石湖金礦床巖漿巖、近礦圍巖及金礦床礦石稀土元素的地球化學特征。結(jié)果表明 ,石英閃長玢巖和麻棚巖體在稀土元素總量、輕稀土富集程度、輕重稀土分離程度、銪異常以及元素配分模式方面都較相似 ,反映兩者在巖漿物源上具同源性;近礦圍巖中斜長片麻巖和黑云斜長片麻巖稀土元素總量最高 ,反映了麻棚巖體和石英閃長玢巖具同源性 ,礦石同近礦

2、圍巖具同源性。關鍵詞:稀土元素;巖漿巖;金礦床;石湖中圖分類號: TD11文獻標識碼 : A 文章編號 : 100925683 ( 2008) 0320040 205Research on Geochem ica l Character istics of Rare Earth Elem en ts in M agma tic Rocks and Gold D eposit in Sh ihu Gold D epositYang L iuZhang W enshan( School of Geo sciences and Environm ental Engineering, Central

3、South University)Abstract: Geochem ical characteristics of magmatic rocks, surrounding rocks and rare earth elementsin Shihu Gold Deposit are studied.The results show that there are sim ilarities between quartz dio rite porphyrite and rock mass in M apeng in total rare earth elements, enrichm ent de

4、gree of light rare earth ele222m ents, separation degree of light rare earth elem ents and heavy rare earth elem ents, abnorm ity of europ ium and distribution patterns of elem ents, reflecting homo logy of the quartz diorite porphyrite and rockm ass in their magma source. Thisresearch alsoshow s th

5、at p lagioclase gneiss and biotite p lagioclasegneiss of the surrounding country rocks have the m axim um rare earth elem ents. It indicates that the rockm ass in M apeng and the quartz diorite porphyrite have homology, and ore and the surrounding rocks havehomology.Keywords: Rare earth elem ent; M

6、agm atic rock;Gold deposit;Shihu石湖金礦行政區(qū)劃隸屬河北省靈壽縣陳莊鎮(zhèn) ,的構(gòu)造相互疊加 ,使礦區(qū)構(gòu)造變得十分復雜 ,礦床和位于靈壽縣城北西方向 66km 處。礦區(qū)地理坐標礦體的空間定位與構(gòu)造關系十分密切。礦區(qū)位于陳為:東經(jīng) 1140315 114 0421 ,北緯 383904莊復向斜的 NW 翼 ,總體構(gòu)造輪廓為向 E 傾伏的背384019,礦區(qū)面積 4. 1km2。通過對石湖金礦床的(斜構(gòu)造和近 SN 向、NW 向和 EW 向的斷裂構(gòu)造 見巖漿巖、近礦圍巖及金礦床的稀土元素地球化學特圖 1 ) 。礦區(qū)巖漿巖種類有燕山期侵入的麻棚巖體征的研究 ,探討了石湖金

7、礦床巖漿巖的成因機制和及花崗閃長斑巖、石英閃長玢巖等巖脈。巖體位于金礦床的成因特征及其與巖漿作用的關系。礦區(qū)西北部 ,出露面積 64. 5km2 ,沿 NN E 向北冶麻1 地質(zhì)概況2棚楊家莊深大斷裂侵入 ,空間上呈巖株狀 ,與阜平礦區(qū)賦礦地層為阜平群團泊口組 , 巖性主要為群地層成侵入接觸 ,接觸帶外傾。一套由黑云母斜長片麻巖、斜長角閃巖、角閃斜長片2 巖漿巖稀土元素特征麻巖、含矽線石的鉀長淺粒巖以及大理巖等組成的礦區(qū)巖漿巖包括礦區(qū)北西部的麻棚花崗閃長巖中高級變質(zhì)巖系。石湖金礦區(qū)在大的區(qū)域構(gòu)造運動體以及與空間上緊鄰礦體的石英閃長玢巖脈 ,據(jù)表背景下經(jīng)歷過多期次構(gòu)造活動 ,不同方向、不同期次1

8、 (序號 18) 、圖 2分析 ,麻棚巖體和石英閃長玢巖的稀土元素具以下地球化學特征如下。2楊 柳 ( 1982 - ) ,女 ,碩士 , 410083 湖南省長沙市。40楊柳 張文山:石湖金礦巖漿巖及金礦床的稀土元素特征研究2008年 3月第 3期41總第 467期礦業(yè)快報2008年 3月第 3期0. 710. 89,平均 0. 8,僅顯示微弱的負銪異常。麻棚巖體稀土元素特征與我國殼幔型花崗巖 1 相似 ,其成因與 3. 3. 1小節(jié)所論證的 I型花崗巖的研究結(jié)論一致。(2)石英閃長玢巖稀土元素總量與麻棚巖體基本相同 , 介于 128. 8810 - 6 176. 45 10 - 6 , 平

9、均157. 51 10 - 6 ,稀土配分曲線都一致向右傾斜 ,曲線之間近于重合 , LREE /HREE 比值介于 17. 51 21. 28,平均 20. 01,屬輕稀土富集 , 重稀土虧損型。反映輕重稀土分離程度的 (La / Yb) N 比值介于 38. 448. 27, 平均 43. 45, 輕重稀土分離明顯。Eu 在0. 860. 96,平均 0. 9,基本上無銪異?；騼H顯示極微弱的負銪異常。( 3)石英閃長玢巖和麻棚巖體在稀土元素總量、輕稀土富集程度、輕重稀土分離程度、銪異常以圖 1石湖金礦區(qū)地質(zhì)略圖及元素配分模式方面都較相似 ,反映兩者在巖漿物源上具同源性。經(jīng)與蔡劍輝等 2 對

10、太行山南段晚A rt太古界阜平群團泊口組片麻巖; 52燕山期花崗閃長巖體;22322中生代堿性侵入巖地球化學特征的研究對比 ,麻棚1 壓扭性斷裂帶;2 含金石英脈及編號;金礦體;4 礦段邊界( 1)麻棚巖體稀土元素總量較高 ,介于 136. 41巖體與其南西方向的洪山和九龍山巖體具有相似的10 - 6 167.45 10 - 6 ,平均 153. 33 10 -6 ,稀土配稀土元素特征 ,故據(jù)蔡劍輝 2 研究成果推斷 , 麻棚分曲線都一致向右傾斜 ,曲線之間呈現(xiàn)近于平行的巖體的源巖也可能是在高壓條件下 ( P 1. 0 1. 5特征 , LREE /HREE 比值介于 12.5 18.75,

11、平均GPa)下發(fā)生部分熔融的 , 巖漿源區(qū)深度至少大于2215. 96,屬輕稀土富集 ,重稀土虧損型。反映輕重稀35km ,時間發(fā)生在燕山中晚期 (晚侏羅世早白堊()N 比值介于 16. 62 26. 84,世 ) ,時處中國東部加厚地殼 ,所以源區(qū)相當于加厚土分離程度的La / Yb平均2 23. 26,應屬輕重稀土弱中等分離型。2Eu在的大陸地殼的底部。圖 2 巖漿巖稀土配分模式圖3 近礦圍巖稀土元素特征麻巖樣品進行了分類命名 ,共分為角閃斜長片麻巖、近礦圍巖常會發(fā)生不同程度的蝕變 ,在蝕變過斜長或黑云斜長片麻巖、花崗片麻巖以及鉀化片麻程中 ,稀土元素往往作“整體 ”遷移 ,且隨著外界條(

12、22)和圖 3分析 ,近礦圍巖等四類。據(jù)表 1 序號 9件的顯著變化而發(fā)生分餾。含礦熱液與不同圍巖作巖的稀土元素具如下特征。用形成的各種交代巖具有不同的稀土配分型式 ,某(1)近礦圍巖中斜長片麻巖和黑云斜長片麻巖一特定圍巖與含礦熱液作用所形成的一系列交代巖稀土元素總量最高 ,介于 206. 68 10 - 6 492. 09 稀土元素配分型式總體保持不變 ,但含量上會發(fā)生10 - 6 ,平均 288. 84 10 - 6, LREE /HREE 比值介于變化 3 。因此 ,不同蝕變的各種近礦圍巖具有大致10. 9327. 77,平均 16. 04, 屬輕稀土富集 , 重稀土相同的稀土元素配分型

13、式是其源于同一母巖的有效虧損型。反映輕重稀土分離程度的 (La / Yb) N 比值標志。經(jīng)顯微鏡薄片觀察研究 ,對所采近礦圍巖片介于 16. 678. 98,平均 31. 49,變化較大 ,總體反映42楊 柳張文山:石湖金礦巖漿巖及金礦床的稀土元素特征研究2008年 3月第 3期輕重稀土分離明顯。Eu在 0. 320. 56,平均 0. 44,Eu達 1. 21,而角閃斜長片麻巖和鉀化片麻巖 Eu在配分曲線圖上 Eu可見到明顯的 V 谷 ,反映 Eu為分別為 0. 78、0. 59, Eu出現(xiàn)弱中等虧損。花崗片麻中等虧損。巖和鉀化片麻巖的 Eu 一個出現(xiàn)富集 ,一個出現(xiàn)中( 2)角閃斜長片麻

14、巖、花崗片麻巖、鉀化片麻巖等虧損 ,反映了片麻巖在花崗巖化和鉀化的過程中 ,稀土總量不高 , 其平均值分別為 115. 89 10 - 6 、Eu元素發(fā)生了不同形式的遷移 , 花崗巖化過程中92. 20 10 - 6 、94. 24 10 - 6 ,大大低于斜長片麻巖和Eu傾向于遷進得到富集 ,鉀化過程中 Eu 傾向于遷黑云斜長片麻巖。LREE /HREE 比值分別為 9. 14、出而出現(xiàn)虧損。18. 59 12. 32,(La / Yb )N 比值分別為9. 57 28.82以上特征總體反映了近礦圍巖具有同源性 ,但、216. 68,無大的變化 ,皆表現(xiàn)為富集輕稀土、輕重稀土也反映出各種變質(zhì)

15、巖的原巖成分復雜 ,與化學成分弱 2中等分離的特征 ,配分曲線一致向右傾。但銪的 分析的結(jié)論基本一致 ,且原巖經(jīng)過區(qū)域變質(zhì)和混合異常特征表現(xiàn)不一致 ,其中花崗麻巖出現(xiàn)輕微富集 , 巖化作用之后 ,其稀土元素發(fā)生了不同程度的分餾。圖 3近礦圍巖稀土配分模式圖4 礦石稀土元素特征本節(jié)分硅化蝕變巖型礦石、石英脈型礦石、致密塊狀黃鐵礦石進行了稀土元素特征研究。這三種礦石類型的基本特征是: 硅化蝕變巖型礦石主要為含稀疏浸染狀黃鐵礦化的硅化蝕變巖 , Au 品位較低 , 一般在 12 10 - 6 , ; 石英脈型礦石基本上由石英、黃鐵礦組成 ,部分含 Pb、Zn硫化物 ,品位變化較大 ,從 0. nn

16、10 - 5不等;致密塊狀黃鐵礦基本上由細粒稠密浸染狀黃鐵礦組成、純度達 80%以上 ,一般Au的品位較高 ,最高可達 n 10 - 4以上。據(jù)表 1 (序號 2537 )和圖 4 分析 ,三種礦石類型的稀土元素具以下特征。( 1)共同特征是礦石稀土總量都較低 , 其中硅化蝕變巖型礦石變化較大 , 介于 25. 65 10 - 6 117. 95 10 - 6 ,平均為 65. 05 10 - 6 ; 致密塊狀黃鐵礦石最低 ,介于 8. 99 10 - 6 13. 31 10 - 6 ,平均僅11. 18 10 - 6 ,石英脈型礦石介于二者之間 , 為 8. 110 - 6 79. 0 10

17、 - 6 ,平均為 32. 35 10 - 6 。硅化蝕變巖型和石英脈型礦石 LREE /HREE 比值介較接近 ,平均值分別為 15. 19 和 16. 32,致密塊狀黃鐵礦偏低 ,平均值為 8. 42,總體上都屬輕稀土富集、重稀土虧損型 ,但致密塊狀黃鐵礦相對富集重稀土。硅化蝕變巖型和石英脈型礦石的 ( La / Yb ) N 比值較高 ,平均值分別為 24. 88 和 32. 35,屬輕重稀土中等分離型 ,而致密塊狀黃鐵礦石 (La / Yb) N 比值較低 ,平均值為 8. 39,應屬輕重稀土弱分離型。稀土配分曲線都向右傾斜 ,曲線之間呈現(xiàn)近于平行的特征 ,但致密塊狀黃鐵礦石表現(xiàn)較為平

18、緩。硅化蝕變巖型、石英脈型、致密塊狀黃鐵礦石 Eu 平均值分別為0. 49、0. 62、0. 71, Eu均為中等程度虧損 ,相對而言 ,43總第 467期礦業(yè)快報2008年 3月第 3期蝕變巖型礦石虧損較重。烈時 , 由于硅化作用較強 , 繼而形成石英脈型礦( 2)以上特征表明 , 蝕變巖型礦石和石英脈型體 4 ,因此蝕變巖型礦石和石英脈型的稀土特征既礦石相對致密塊狀黃鐵礦石具有較為相似的稀土特具相似性 ,又表現(xiàn)出一定的差異性。致密塊狀黃鐵征 ,反映該兩種類型礦石是在相似的成礦作用和環(huán) 礦石稀土特征則明顯不同于其他兩種礦石類型 ,反境下形成的。從成礦地質(zhì)條件分析 ,石湖金礦床的 映了多階段金屬硫化物疊加改造富集成礦的成礦 ,產(chǎn)出嚴格受構(gòu)造斷裂破碎帶控制 ,當斷裂活動作用 且在礦化富集的過程中 ,稀土元素往外遷移 ,從而使較弱時易在斷裂帶中形成斷裂蝕變巖 ,經(jīng)含礦熱液 稀土總量變得很低。充填便形成硅化蝕變巖型礦體 ,而當斷裂活動較強