廣西桂北地區(qū)元寶山復(fù)式花崗巖體地球化學(xué)特征和成巖成礦關(guān)系探討

楊寶丁，李澤江，黃 宇

（廣西壯族自治區(qū)地球物理勘察院，廣西 柳州 545005）

元寶山巖體分布于融水縣四榮鄉(xiāng)九溪村～香粉～元寶山一帶，出露面積約315km2。該區(qū)已發(fā)現(xiàn)的九毛、六秀等錫多金屬礦床，認(rèn)為與元寶山復(fù)式花崗巖體具有密切的時(shí)空關(guān)系。按巖石結(jié)構(gòu)和巖性組合特征及相互關(guān)系可將元寶山復(fù)式巖體劃分為四堡晚期第一次細(xì)、中細(xì)粒斑狀黑云（二長(zhǎng)）花崗巖巖體（Pt3γ1）、四堡晚期第二次中粒斑狀黑云（二長(zhǎng)）花崗巖巖體（Pt3γ2）、四堡晚期第三次中粗粒斑狀黑云（二長(zhǎng)）花崗巖巖體（Pt3γ3）、四堡晚期第四次細(xì)粒斑狀黑云（二長(zhǎng)）花崗巖巖體（Pt3γ4）。

1 巖石學(xué)特征

四堡晚期第一次細(xì)、中細(xì)粒斑狀黑云（二長(zhǎng)）花崗巖巖體（Pt3γ1）：巖石類型主要有細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖、細(xì)粒（黑云母二長(zhǎng)）花崗巖、細(xì)粒黑云母（二長(zhǎng)）花崗巖等，其中以輕微云英巖化細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖為主。具中-細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)的似斑狀結(jié)構(gòu)、細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，局部具片麻狀構(gòu)造，巖石普遍輕微云英巖化特征。

四堡晚期第二次中粒斑狀黑云（二長(zhǎng)）花崗巖巖體（Pt3γ2）：巖石類型主要有細(xì)～中粒斑狀黑云母花崗巖、中粒黑云母（二長(zhǎng)）花崗巖、中粒黑云母花崗巖、糜棱巖化粗～中粒黑云母花崗巖等，具變余細(xì)～中?；◢徑Y(jié)構(gòu)、中粒花崗結(jié)構(gòu)，局部具片麻狀構(gòu)造，巖石普遍云英巖化，局部可見電氣石化、糜棱巖化。

四堡晚期第三次中粗粒斑狀黑云（二長(zhǎng)）花崗巖巖體（Pt3γ3）：巖石類型主要有中-粗粒斑狀黑云母花崗巖、粗粒斑狀黑云母花崗巖、粗粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖等，具粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)的似斑狀結(jié)構(gòu)、變余粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)、變余似斑狀結(jié)構(gòu)，局部具片麻狀構(gòu)造，巖石普遍具云英巖化、白云母化，局部具糜棱巖化。

四堡晚期第四次細(xì)粒斑狀黑云（二長(zhǎng)）花崗巖巖體（Pt3γ4）：巖石類型主要有細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖、細(xì)粒黑云母花崗巖，具細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)、似斑狀結(jié)構(gòu)，局部具片麻狀構(gòu)造，巖石普遍具云英巖化、白云母化，局部具電氣石化。

2 巖石化學(xué)特征

（1）主元素特征。元寶山黑云母花崗巖各期次巖石主量元素比較穩(wěn)定，其中SiO2（四個(gè)期次平均值73.95%～75.96%）、K2O（4.81%～5.24%）普遍偏高，均高于中國(guó)和世界花崗巖的平均含量（SiO2：72.2%，K2O：4.32%），CaO（0.24%～0.89%）遠(yuǎn)低于中國(guó)和世界花崗巖的平均含量；TiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、Na2O、FeO略低于中國(guó)和世界花崗巖的平均含量。元寶山四期次花崗巖平均分異指數(shù)DI：81.36～93.06，說(shuō)明巖漿的分異、酸性程度高；固結(jié)指數(shù)SI：1.08～7.09，說(shuō)明巖石固結(jié)程度低，分異程度高；堿度率2.64～3.93，里特曼指數(shù)σ：1.1～1.96，顯示反映其為鈣堿性巖系。

（2）微量元素特征。根據(jù)廣西物勘院區(qū)調(diào)工作采集20個(gè)微量元素樣品測(cè)試分析，Rb、Th、U、Pb等元素相對(duì)富集，高于中國(guó)和世界花崗巖平均值，呈正異常；Ba、Sr、Ta、Hf等元素呈負(fù)異常。

（3）稀土元素特征。廣西物勘院區(qū)調(diào)工作采集了20個(gè)稀土分析樣品，第一期次(Pt3γ1)、第二期次(Pt3γ2)、第四期次(Pt3γ4)稀土總量（ΣREE）為26.94～69.65（×10-6），遠(yuǎn)低于中國(guó)和世界花崗巖平均值（147.8×10-6），第三期次（Pt3γ3）稀土總量（ΣREE）為75.03～151.35（×10-6）。四期次花崗巖輕重稀土比（LREE/HREE）在1.95～5.91之間，遠(yuǎn)低于中國(guó)和世界花崗巖平均值（8.87），說(shuō)明了輕稀土富集程度一般。La和Yb標(biāo)準(zhǔn)化后的比值（LaN/YbN）為1.42～6.26，遠(yuǎn)低于中國(guó)和世界花崗巖平均值（10.62）。銪虧損值（δEu）為0.09～1.0，呈銪負(fù)異常，可能在巖漿分離結(jié)晶過(guò)程中，斜長(zhǎng)石的大量晶出導(dǎo)致殘余熔體中形成明顯負(fù)異常。

表1 元寶山黑云母花崗巖體與中國(guó)和世界花崗巖平均元素豐度對(duì)比表

3 巖石與成礦關(guān)系

（1）成礦元素豐度。元寶山黑云母花崗巖體主要成礦元素豐度與中國(guó)和世界花崗巖平均豐度對(duì)比（表1），可見元寶山黑云母花崗巖Sn、W、Cu等元素豐度遠(yuǎn)大于中國(guó)和世界花崗巖平均豐度，這與元寶山地區(qū)已發(fā)現(xiàn)的Sn、W、Cu等多金屬礦床相吻合，也顯示在元寶山黑云母花崗巖為該區(qū)Sn、W、Cu等礦床的形成提供了物質(zhì)和能量來(lái)源。

（2）巖石類型與成礦關(guān)系。陳毓川、毛景文等（1995）認(rèn)為九萬(wàn)大山-元寶山地區(qū)最大的特點(diǎn)有：①成礦作用與雪峰期黑云母花崗巖的演化生成有密切的聯(lián)系，成礦時(shí)代在717Ma～800Ma之間，與黑云母花崗巖系列定位時(shí)間接近，略晚于三防、元寶山復(fù)式巖體年齡。而所有礦床分布總是以黑云母花崗巖為中心，局部可見到從巖體接觸帶向有錫鎢礦床→錫銅礦床→銅鉛鋅礦床→銻礦床的分帶現(xiàn)象；②構(gòu)造-巖漿的多旋回性與成礦多期性、多階段性的有機(jī)聯(lián)系，默契吻合于各個(gè)礦田及礦床。桂北錫多金屬礦床中，高溫?zé)嵋盒湾a礦一般產(chǎn)于花崗巖體接觸帶上，以含錫云英巖和錫石-電氣石石英脈兩種礦石建造為主，礦物成分較簡(jiǎn)單，圍巖具云英巖化、電氣石化；高-中溫?zé)嵋盒湾a礦產(chǎn)于花崗巖體外接觸帶上，主要工業(yè)類型有大脈充填型、細(xì)脈侵染交代型和似層狀礦床三種。

（3）元寶山黑云母花崗巖成因及成礦探討。。元寶山花崗巖為多期侵入的復(fù)式巖體，其成因主要為突變式侵入接觸關(guān)系，其稀土元素組成模式基本一致，表現(xiàn)為左高右低的緩傾斜特征，有明顯的銪虧損。本區(qū)雪峰期花崗巖反映出SiO2、K2O高，MgO、CaO、Fe2O3+FeO、Al2O3低，其原因可能是本區(qū)重熔型花崗巖是交代型花崗巖進(jìn)一步演化的產(chǎn)物，巖漿在向上運(yùn)移重熔過(guò)程中，從地殼巖石中獲取了Sn、Cu、Fe、S等金屬元素和礦化劑，顯示了元寶山黑云母花崗巖Sn、Cu成礦元素豐度明顯高于中國(guó)和世界花崗巖平均元素豐度的現(xiàn)在，為本區(qū)形成Sn、Cu等礦床提供物質(zhì)和能量來(lái)源。

4 結(jié)論

（1）元寶山復(fù)式花崗巖體可分劃為4期次，均為固結(jié)程度低，分異程度高的鈣堿性系列花崗巖。

（2）稀土總量低于世界花崗巖平均值，Sn、W、Cu等元素豐度遠(yuǎn)大于中國(guó)和世界花崗巖平均豐度，顯示在元寶山黑云母花崗巖為該區(qū)Sn、W、Cu等礦床的形成提供了物質(zhì)和能量來(lái)源。