鄂北桐柏山西段地區(qū)燕山期花崗巖稀土元素配分模式

韓 嶺，羅 雪，方 旭，許天良，龔智愚

(湖北省鄂西北地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查所，湖北襄陽(yáng) 441002)

鄂北桐柏山西段地區(qū)燕山期花崗巖稀土元素配分模式

韓 嶺，羅 雪，方 旭，許天良，龔智愚

(湖北省鄂西北地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查所，湖北襄陽(yáng) 441002)

對(duì)鄂北桐柏山地區(qū)燕山花崗巖各期次稀土元素含量進(jìn)行分組統(tǒng)計(jì)，建立該區(qū)燕山花崗巖配分模式圖，通過對(duì)比分析認(rèn)為:北區(qū)的燕山期二長(zhǎng)花崗巖和老花崗巖應(yīng)為同源不同期“宗親”關(guān)系，南區(qū)的同期花崗巖則應(yīng)屬另類。可為該區(qū)地質(zhì)找礦工作提供參考。

巖體;稀土元素;配分模式圖;對(duì)比;結(jié)論

0 引言

鄂北桐柏山西部地區(qū)于上世紀(jì)八九十年代的1∶5萬區(qū)域地質(zhì)及礦產(chǎn)調(diào)查工作(新集南半幅—三合店幅—唐王店幅聯(lián)測(cè)和草店—殷店幅)中，從區(qū)內(nèi)燕山期各期次各單元、超單元和不同序列花崗巖體中，采集有25件巖石樣品，并對(duì)稀土元素含量進(jìn)行了測(cè)試分析［1］，本文就其稀土元素配分進(jìn)行了初步探索研究，旨在為日后對(duì)本區(qū)燕山期花崗巖的成巖、成礦研究提供依據(jù)。

1 稀土元素含量統(tǒng)計(jì)分析［2－4］

統(tǒng)計(jì)按輕、中、重三分加Y和∑REE·L/H等六項(xiàng)，其結(jié)果詳見表1。

由表1可知北區(qū)巖體各項(xiàng)數(shù)據(jù)均值均高于南區(qū)，但差異不大，多屬同一和相近數(shù)量級(jí)別。北區(qū)較引人注目的是女王寺細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖，南區(qū)則為玉皇頂，二者的各項(xiàng)數(shù)據(jù)比同類巖體存在著高低不一的明顯差別。在其后的配分模式圖中可以明顯地看出來。

2 巖體稀土配分模式圖

2.1 桐柏山北坡二長(zhǎng)花崗巖

共14組數(shù)據(jù)，依其成巖時(shí)代、類別和數(shù)量做圖4份，現(xiàn)分述如下:

(1)K1期共8處巖體分兩組列，如圖1、圖2。圖1中4處巖體曲線類型大體相似，重稀土類多數(shù)≤5，僅碾子沖一處在5～10之間，且其輕、中稀土也比其它三處略顯濃集，Eu顯負(fù)。在輕質(zhì)組分中高廟溝巖體Ce負(fù)，Pr正;中稀土組中，柳板河巖體Tb值正異常顯著;重值組內(nèi)碾子沖Yb上凸，其它三者Tm值略微上升。

圖1 北區(qū)K1中粒二長(zhǎng)花崗巖Fig.1 K1medium grain adamellite in north region

圖2中4處巖體按輕、重二分(La-Eu輕，Gd-Lu重)，視之它們可歸同類。輕質(zhì)組段內(nèi)，四者緊密相伴，起伏相隨，僅女王寺一處，起始(La)點(diǎn)最低，此乃其后重質(zhì)組分抬升的先頭表現(xiàn)(與竹林灣相反)。該模式可顯示女王寺巖體成巖物質(zhì)來源，較其它三者要深，因其重稀土呈濃集態(tài)勢(shì)。此4處巖體的重質(zhì)組分在Eu處的負(fù)異常顯示較為顯著，緊隨其后的Gd元素則多顯上突(以女王寺、竹林灣尤甚)，再往后延四者各自顯著分離，女王寺高高在上，顯示其重稀土較其它三者均為富集，而竹林灣曲線則居最下相對(duì)虧損，然而其Yb所顯示的特高正異常(δYb=4.22)，此為本區(qū)花崗巖類中獨(dú)一無二的呈現(xiàn)。

表1 鄂北桐柏山西段燕山期花崗巖稀土元素配分統(tǒng)計(jì)表Table 1 Statistical table of partition of rare earth elements of Yanshanian granitoids

圖2 北區(qū)K1中、細(xì)粒及黑云二長(zhǎng)花崗巖Fig.2 K1fine/medium-grained adamellite and biotite adamellite

(2)J3期:3處巖體，其中碾子灣為含斑粗粒鉀長(zhǎng)花崗巖，另兩處為含斑中粒二長(zhǎng)花崗巖。巖性雖有鉀長(zhǎng)、二長(zhǎng)之別，但其稀土配分可歸同類，負(fù)Eu異常同在。碾子灣巖體在Nd-Er區(qū)段處于最下方，但至Tm處升居其它二者中間位置，顯示其重質(zhì)稀土的略升變化(見圖3)。

圖3 北區(qū)J3鉀長(zhǎng)、二長(zhǎng)花崗巖Fig.3 J3moyite and adamellite in north region

(3)北區(qū)J2、J1三處斑狀中粒二長(zhǎng)花崗巖體(圖4)，其配分曲線和諧一致，J1之中灣巖體在起點(diǎn)(La)處居于最高，至Ce處降于J2二巖體之間直至末端，其與四錢樓相距略近，且其二者δEu值亦相同(0.72)。祝園巖體則為0.77，其曲線凹陷不及前二者顯著。祝園巖體的“雙T”突顯較為明顯，其δ值均為1.07。

圖4 北區(qū)J2、J1角閃黑云二長(zhǎng)花崗巖Fig.4 J2，J1biotite adamellite in north region

2.2 七尖峰地區(qū)(桐柏山南)燕山期黑云角閃花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖及花崗斑巖

該期巖體采樣有四處:玉皇頂、姚河、周樓和天寺堰。四處巖體配分曲線顯示可分兩類。

(1)玉皇頂類:圖中以細(xì)實(shí)線表示，位在圖之最下方，表明其稀土含量最低，然其重稀土作翹尾式升至第二位，該巖體曲線具不同于其它三者的態(tài)勢(shì)，輕稀土不僅含量低，且La、Ce、Pr三者差距不大，故首起段呈含首曲頸狀;中稀土段六種元素呈現(xiàn)為Eu-Gd聯(lián)合負(fù)異常和Tb正異常;重稀土Er-Lu可又升為整體正異常。其總體態(tài)勢(shì)為配分曲線呈現(xiàn)非常態(tài)的多變式。巖性單一的玉皇頂中細(xì)粒黑云母花崗巖，為何其中的稀土配分如此多變?是否與其所處的空間位置有關(guān)?或其成類別有異?或源區(qū)不同?尚須探究。

(2)其它三處同期巖體之配分曲線顯示出其間的一致性尚好，比較而言姚河巖體在La-Eu段位居低下，Gd-Lu段上升明顯又在上方，說明其輕稀土(兩分之)含量低，重稀土含量高于其它三者。且Tb正異常明顯;天寺堰在La-Gd段含量最高(輕稀土富集)，重稀土則不及姚河，其總體態(tài)勢(shì)為從頭至尾漸趨降低，末端平伸狀態(tài)，沒有出現(xiàn)元素異常;周樓巖體的配分曲線與天寺堰相似，除在個(gè)別點(diǎn)位(如Tb)略有交叉外基本變化一致，稀土含量較天寺堰低。

圖5 玉皇頂、姚河、周樓、天寺堰Fig.5 Rock masses in Yuhuangding，Yaohe，Zhoulou and Tiansiyan

該期巖體為三處:湯河、三合店和檀山，以中粒斑狀為主，檀山有粗粒無斑者，三合店巖體因體大而巖性多樣，如有次要的中粒斑狀角閃黑云花崗巖、斑狀黑云正長(zhǎng)巖，少或偶見的(鈉)正長(zhǎng)巖、輝石石英正長(zhǎng)巖等多種。然而，三者之稀土配分曲線具有高度的相似性，特別是檀山、三合店兩者幾乎不分彼此趨勢(shì)變化形影相隨，在中稀土段Tb處和重稀土段Tm處，都略顯正異常，無δEu異常與前二者略顯差異的湯河巖體，差別僅在其“雙T”正異常較前兩者明顯。

δTm 值均為 1.39，檀山為 1.17 和 1.13，三合店則分別為1.14，1.09，比前兩者都顯低，所以圖上的現(xiàn)象是元素量差別的圖面反映，比較直觀。

2.2.3 金子嶺、大仙垛和東谷山巖體(圖7)

圖6 檀山、湯河、三合店Fig.6 Rock masses in Tanshan，Tanghe and Sanhedian

圖7 金子嶺()、大仙垛()、東谷山()Fig.7 Rock masses in Jinziling，Daxianduo and Donggushan

金子嶺巖體內(nèi)帶與另三者的區(qū)別為其有Gd正異常，δGd=1.31，所以在此曲線與東谷山交切。其外帶該元素曲線也略有顯示。

在巖性上:金子嶺內(nèi)帶是細(xì)粒斑狀黑云花崗巖，外帶為中粗粒角閃黑云花崗巖和粗粒角閃黑云花崗巖;大仙垛為中粒黑云花崗巖，巖性單一;東谷山巖體巖性獨(dú)特，除了常見的中粒斑狀黑云花崗巖外，斜長(zhǎng)花崗斑巖和花崗斑巖是其獨(dú)有，兩者屬淺成巖類，巖體面積＜1 km2，對(duì)形成Cu-Mo礦產(chǎn)有利，但在稀土配分上未見顯著差異，僅Ho元素略顯虧損(δHo=0.96)而已。稀土含量處于金子嶺巖體內(nèi)外帶之間，重稀土接近外帶。

3 桐柏山區(qū)燕山花崗巖稀土配分模式對(duì)比與結(jié)論

3.1 南區(qū)各期花崗巖(圖8)

下組a、d二者的d為大仙垛巖體，a為玉皇頂、姚河、周樓和天寺堰四者的均值，大仙垛(d)巖體的模式線始終皆居最下，在La-Eu區(qū)可與a線相近同行成為一組，但當(dāng)?shù)紾d位置后，a線逐漸升值向上組曲線靠攏，及至重稀土段(Eu-Y)，則歸入上組之中，在Lu處與東谷山(e線)同值，末端Y處，又降至該組之下，這說明先期()的重稀土元素較大仙垛巖體顯示濃集趨勢(shì)。

幾個(gè)特征元素的異常變化:

3.2 北區(qū)各期花崗巖

該區(qū)四期巖體的四條配分曲線，也可分為兩組(見圖9)，上組含K1、J2、J1三期。晚侏羅世J3自成下組，且始終居下，說明該期巖體中稀土組分相對(duì)貧化。上組三者除在兩處顯示正負(fù)變化之外，其余皆呈和諧共存，變化不大，Er處 J2巖體 δEr=0.74 顯虧損，δTm=1.16 顯富集。

圖8 南區(qū)各期花崗巖Fig.8 Each stage of granite in south region

圖9 北區(qū)各期花崗巖Fig.9 Each stage of granite in north region

3.3 南北兩區(qū)與老花崗巖的配分模式對(duì)比與結(jié)論

由圖10的曲線可以明顯地看出，北區(qū)巖體與其相近鄰的老花巖類的稀土配分模式類別十分相似，各元素成員間的量值差別也較接近，因此認(rèn)為北區(qū)的燕山期二長(zhǎng)花崗巖和老花崗巖應(yīng)為同源不同期“宗親”關(guān)系，南區(qū)的同期花崗巖則應(yīng)屬另類。

圖10 南北兩區(qū)花崗巖與古老花崗巖Fig.10 Granite and ancient granite in south and north region

［1］ 湖北省第八地質(zhì)大隊(duì).1∶5萬新集南半幅—三合店幅—唐王店幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告［R］.襄樊:湖北省第八地質(zhì)大隊(duì)，1987:9－30.

［2］ 王中剛，于學(xué)元，趙振華.稀土元素地球化學(xué)［M］.北京:科學(xué)出版社，1989:88－93.

［3］ 李增全，等.地球化學(xué)［M］.北京:科學(xué)出版社，1984:90.

［4］ 西安礦業(yè)學(xué)院數(shù)學(xué)教研室.數(shù)學(xué)地質(zhì)基礎(chǔ)與方法［M］.北京:煤炭工業(yè)出版社，1979:8－22.

(責(zé)任編輯:于繼紅)

Distribution Model of Rare Earth Element of Yanshanian Granite in West Section of Tongboshan Area

HAN Ling，LUO Xue，F(xiàn)ANG Xu，XU Tianliang，GONG Zhiyu
(Geological Survey Agency in Northwest Hubei Province，Xiangyang，Hubei441002)

Yanshanian granite REE content in Tongboshan area is performed after grouping.Distribution model figure of Yanshanian granite is established.Through comparison analysis，the authors conclude that Yanshanian adamellite and the old granite in north region should be homologous period.Granites in south region should be an alternative.The conclusion provides reference for geological prospecting work in this area.

rock mass;rare earth element;distribution model figure;comparison;conclusion

P618.7

B

1671－1211(2013)06－0800－05

2012－08－23;改回日期:2013－04－08

韓嶺 (1971－)，男，工程師，資源勘查工程專業(yè)，從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作。E－mail:565740525@qq.com