應(yīng)用電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)研究牦牛坪礦床霓長巖化蝕變礦物微量元素特征

郭東旭，劉琰，李自靜，孫東詢，王浩

(1.自然資源實物地質(zhì)資料中心，河北 三河 065201；2.中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所，北京 100037)

碳酸巖和堿性巖是稀土元素(REE)重要的物質(zhì)來源[1]，霓長巖由碳酸巖(或堿性巖)流體對圍巖的交代蝕變作用而形成，主要組成礦物有鎂鐵質(zhì)礦物(霓輝石、鈉鐵閃石、霓石、黑云母等)和堿性長石(鉀長石等)等，形成霓長巖的交代蝕變稱為霓長巖化作用[2-4]。霓長巖因其物理化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定而作為指示碳酸巖存在的有效“指南”[2]。同時，霓長巖化是碳酸巖型(包括堿性巖型，為了方便描述，全文統(tǒng)一稱為碳酸巖型)REE礦床常見的蝕變類型[5]，通常發(fā)育在開放體系中，由交代流體與圍巖之間發(fā)生組分遷移并最終達到新的物理化學(xué)平衡[1]。因此，霓長巖與碳酸巖(或堿性巖)及圍巖的性質(zhì)密切相關(guān)，有關(guān)霓長巖的巖石學(xué)、礦物地球化學(xué)和同位素特征等綜合研究對于厘定初始碳酸巖巖漿的性質(zhì)、源區(qū)特征以及尋找碳酸巖相關(guān)的礦產(chǎn)資源(主要為REE、Nb等)和剖析礦床成因機制具有重要的地質(zhì)意義[2-3,6-9]。

國外關(guān)于霓長巖的研究和報道起步較早，Elliott等[1]對霓長巖進行了詳細綜述，涉及霓長巖的化學(xué)組成、性質(zhì)、分類、形成過程、霓長巖中的礦物成分特征、霓長巖與礦化的關(guān)系以及對礦化的指示等，但缺少霓長巖化蝕變礦物霓輝石、鈉角閃石等化學(xué)成分對礦化指示意義的總結(jié)。我國對霓長巖化的報道和研究比較有限[2-3,7,9-11]。其中，Liu等[9]對白云鄂博兩期霓長巖化和其中的金云母、霓石、鈉鐵閃石主微量元素化學(xué)組成及其與礦化過程進行了詳細的探討，為霓長巖化蝕變礦物化學(xué)組成對礦化的指示意義的研究提供了一種全新的思路。四川省牦牛坪礦床作為冕寧—德昌稀土成礦帶中唯一的超大型稀土礦床和中國第二大輕稀土礦床，受到國內(nèi)外地質(zhì)學(xué)家的廣泛關(guān)注。前人對牦牛坪礦床進行了大量的基礎(chǔ)性研究，主要涉及碳酸巖-正長巖成因[12-15]、流體性質(zhì)[16-21]、成巖成礦年齡[22-24]、蝕變和礦化[25-29]、礦床成因[30-34]等。但對該礦床的霓長巖化作用缺乏深入研究，對于霓長巖化蝕變及其與REE的礦化關(guān)系并沒有系統(tǒng)的梳理和總結(jié)，僅有早期地質(zhì)報告及少許文獻對牦牛坪礦床的霓長巖化進行了簡單地描述[35]。在牦牛坪礦床的堿性巖(正長巖)裂隙中，霓輝石、鈉鐵閃石、云母、鉀長石等礦物的大量出現(xiàn)，反映了正長巖中極度發(fā)育的霓長巖化作用。部分霓長巖化脈中伴隨著螢石-重晶石-方解石-氟碳鈰礦(主要的REE礦物)礦物組合。牦牛坪礦床這些現(xiàn)象為霓長巖化作用的研究提供了非常便利的條件。

本文基于電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)全巖微量和原位激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜(LA-ICP-MS)微量元素地球化學(xué)測試方法，嘗試對比牦牛坪礦床不同期次霓長巖化脈中蝕變礦物霓輝石和鈉鐵閃石的ICP-MS微量(全巖微量)和LA-ICP-MS微量(原位微量)元素之間的差異，結(jié)合野外地質(zhì)實際和顯微照片中的礦物學(xué)特征，初步探究牦牛坪礦床霓長巖化與REE成礦過程之間的關(guān)系，從而為碳酸巖型稀土礦床找礦勘查提供參考。

1 地質(zhì)概況

牦牛坪礦床位于四川省涼山州冕寧縣境內(nèi)，總輕稀土氧化物(REO)有3.17Mt(平均品位2.95%)[13,33]。最新的研究表明，被海洋沉積物俯沖產(chǎn)生的高通量的富REE、CO2流體交代的次大陸巖石圈地幔的部分熔融，形成的碳酸巖-正長巖巖漿[12]，通過液態(tài)不混溶而形成碳酸巖和正長巖雜巖體[15]。牦牛坪礦床哈哈走滑斷裂帶(雅礱江和安寧河斷裂的次級斷裂)控制著巖體的形成和展布，同時也控制著礦體形態(tài)和成礦樣式。碳酸巖-正長巖雜巖體是該礦床成礦物質(zhì)的主要來源。碳酸巖位于北部的光頭山礦區(qū)，現(xiàn)在正在開采的大孤島礦區(qū)基本上見不到碳酸巖，而主要發(fā)育正長巖。北部的光頭山礦區(qū)發(fā)育偉晶巖，礦物組合以方解石+螢石+重晶石+石英等偉晶礦物為主。在牦牛坪大孤島礦區(qū)，大多數(shù)的礦脈賦存在細粒-中粒正長巖中。大孤島礦區(qū)是牦牛坪礦床高品位區(qū)域，礦化剖面的深度在地面以下150m左右[25]。

與冕寧—德昌REE成礦帶其他礦床相比，牦牛坪礦床的礦石主要賦存在大孤島礦區(qū)各種類型的粗脈中，所有的脈體在平面上整體呈“S”形，沿著NNE-SSW方向延伸。通過詳細的鉆探和分析，現(xiàn)已在牦牛坪礦床識別出71個礦體。這些礦體長10～1168m，厚1.2～32m[25,32]。礦體朝西北方向以65°～80°向下延伸，呈半層狀、條帶狀、不規(guī)則透鏡狀，囊狀礦化。

根據(jù)礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、脈體規(guī)模等，前人對牦牛坪礦床大孤島礦區(qū)廣泛發(fā)育的各種類型的粗脈進行了詳細的劃分[12,18,25]。本文對牦牛坪礦床的礦脈體系與種類不作詳細的研究和討論，僅以霓長巖化脈為重點研究對象，將牦牛坪大孤島礦區(qū)的脈體分為兩個期次：第一期為無礦脈，第二期為含礦脈。無礦脈和含礦脈的具體礦物組成和產(chǎn)狀詳見圖1。

a—無礦脈，主要的礦物組合為霓輝石、粉紅色和白色的方解石，少量的金云母、鉀長石等；b—無礦脈，主要的礦物組合為霓輝石、鈉鐵閃石、重晶石和少量的方解石、螢石等；c—含礦脈，主要的礦物組合為石英、霓輝石、重晶石、氟碳鈰礦，還含有少量的螢石和鈉鐵閃石等；d—含礦脈，主要的礦物組合為霓輝石、鈉鐵閃石、氟碳鈰礦、重晶石、方解石和少量的金云母、螢石等。Ab—鈉長石；Agt—霓輝石；Ap—磷灰石；Arf—鈉鐵閃石；Brt—重晶石；Bsn—氟碳鈰礦；Cal—方解石；Fl—螢石；Gn—方鉛礦；Or—鉀長石；Phl—金云母；Qtz—石英；Sy—正長巖。圖1 牦牛坪礦床不同期次的霓長巖化脈Fig.1 Different period fenitization veins in synite within Maoniuping deposit

2 實驗部分

2.1 樣品采集和處理

以超大型的牦牛坪礦床為研究對象，以大孤島礦區(qū)的粗脈為重點，有目標(biāo)地分別對無礦脈和含礦脈進行拍照、采樣、記錄，礦物顆粒特別粗大的，直接采集單礦物標(biāo)本備用。其中，無礦脈中的霓輝石、鈉鐵閃石是從圖1a脈體中挑選出來的幾塊樣品；含礦脈中的霓輝石、鈉鐵閃石是從圖1d脈體中挑選出來的幾塊樣品。挑選出這些典型的單礦物和礦物組合，送往河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所進行樣品處理?？紤]用同一塊樣品先切探針片，以備鏡下觀察和LA-ICP-MS分析測試之用；剩余的部分粉碎，在雙目鏡下單礦物挑純，霓輝石、鈉鐵閃石的純度可以達到98%以上，對這些高純度的單礦物粉碎至200目，以備ICP-MS分析測試之用。

考慮本文涉及兩種礦物的兩個期次的全巖微量和原位微量測試，樣品編號較多，因此在這里進行詳細地梳理和說明。無礦脈中，霓輝石全巖微量測試編號為BAgt1、BAgt2，鈉鐵閃石全巖微量測試編號為BArf1、BArf2；無礦脈探針片中，霓輝石原位微量測試編號為La-BAgt1～ La-BAgt4，鈉鐵閃石原位微量測試編號為La-BArf1～La-BArf4。含礦脈中，霓輝石全巖微量測試編號為HAgt1、HAgt2，鈉鐵閃石全巖微量測試編號為HArf1、HArf2；含礦脈探針片中，霓輝石原位微量測試編號為La-HAgt1～La-HAgt4，鈉鐵閃石原位微量測試編號為La-HArf1～ La-HAarf4。

2.2 ICP-MS分析測試

為獲取不同期次的霓輝石和鈉鐵閃石全巖微量元素地球化學(xué)特征，對這些樣品進行ICP-MS分析測試。該實驗在國家地質(zhì)實驗測試中心完成，儀器型號為 NexION 300D電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國PerkinElmer 公司)。稱取全巖200目粉末50mg，在1mL純凈的氫氟酸和0.5mL硝酸中充分溶解，并在15mL的Savillex 聚四氟乙烯螺旋蓋膠囊和190℃環(huán)境中放置1天，干燥之后，與0.5mL硝酸混勻，再次干燥，確保完全混勻。接下來，樣品與5mL硝酸混勻，在130℃的烤爐中密封3h。冷卻至室溫后，溶液轉(zhuǎn)移至塑料瓶中，分析之前要稀釋至50mL。應(yīng)用電感耦合等離子體質(zhì)譜法分析樣品溶液的微量元素，數(shù)據(jù)精度在5%以內(nèi)。

2.3 LA-ICP-MS分析測試

為獲取不同期次的霓輝石和鈉鐵閃石原位微量元素地球化學(xué)特征，對這些樣品進行LA-ICP-MS分析測試。該實驗在南京聚譜檢測科技有限公司完成。LA-ICP-MS的193nm ArF準(zhǔn)分子激光剝蝕系統(tǒng)(儀器型號為Analyte Excite)是由Teledyne Cetac Technologies 制造。準(zhǔn)分子激光發(fā)生器產(chǎn)生的深紫外光束，經(jīng)勻化光路聚焦于礦物表面，能量密度為6.06J/cm2，束斑直徑為35μm，頻率為6Hz，剝蝕時間為40s，氦氣把剝蝕氣溶膠送入四極桿電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(Agilent 7700x型，美國Agilent公司)進行測試。

玄武質(zhì)熔融玻璃的主量成分與輝石、長石、石榴子石等硅酸鹽礦物相似，因此采用美國地質(zhì)調(diào)查局熔融玻璃 (USGS BIR-1G、BHVO-2G、BCR-2G、GSE-1G) 作為基體近似匹配的外標(biāo)。原始的測試數(shù)據(jù)經(jīng) ICPMSDataCal 軟件離線處理，用“無內(nèi)標(biāo)-基體歸一法” 定量計算元素含量[36]。在測試過程中，國家地質(zhì)實驗測試中心研制的CGSG-1、CGSG-2、CGSG-4、CGSG-5 熔融玻璃被當(dāng)作盲樣測試，以保證元素數(shù)據(jù)的測試質(zhì)量[37]。

3 結(jié)果與討論

3.1 ICP-MS測試結(jié)果

經(jīng)過ICP-MS測試分析，無礦脈中，霓輝石的全巖微量元素組成特點：La含量為71.5×10-6～192×10-6，Ce含量為115×10-6～296×10-6，REE為320×10-6～685×10-6，LREE為272×10-6～637×10-6，LREE/HREE為28.91～80.03，LaN/YbN為16.6～50.8。無礦脈中，鈉鐵閃石的全巖微量元素組成特點：La含量為27.1×10-6～925×10-6，Ce含量為53.1×10-6～1136×10-6，ΣREE為164×10-6～2563×10-6，LREE為127×10-6～2476×10-6，LREE/HREE為21.78～186.45，LaN/YbN為12.7～163(表1)。

表1 牦牛坪礦床不同期次的霓長巖化脈體中霓輝石、鈉鐵閃石全巖微量元素組成Table 1 Total trace elements compositions of aegirine-augite and arfvedsonite in different period fenitization veins from the Maoniuping deposit,analyzed by ICP-MS

含礦脈中，霓輝石的全巖微量元素組成特點：La含量為572×10-6～614×10-6，Ce含量為838×10-6～879×10-6，REE為1823×10-6～1913×10-6，LREE為1740×10-6～1843×10-6，LREE/HREE為143.33～232.70，LaN/YbN為107～160。含礦脈中，鈉鐵閃石的全巖微量元素組成特點：La含量為1144×10-6～13120×10-6，Ce含量為1270×10-6～17170×10-6，ΣREE為2879×10-6～35906×10-6，LREE為2812×10-6～35489×10-6，LREE/HREE為395.50～3319.83，LaN/YbN為433～2220(表1)。

3.2 LA-ICP-MS測試結(jié)果

經(jīng)LA-ICP-MS測試分析，無礦脈中霓輝石的原位微量元素組成特點：La含量為8.88×10-6～10.2×10-6，Ce含量為44.4×10-6～49.3×10-6，REE為140×10-6～155×10-6，LREE 為121×10-6～133×10-6，LREE/HREE為 6.08～6.60，LaN/YbN為1.63～1.86。無礦脈中鈉鐵閃石的原位微量元素組成特點：La含量為2.32×10-6～2.62×10-6，Ce 含量為9.03×10-6～10.5×10-6，ΣREE為24.3×10-6～27.5×10-6，LREE為20.9×10-6～24.4×10-6，LREE/HREE為6.23～7.91，LaN/YbN為1.23～1.88(表2)。

表2 牦牛坪礦床不同期次的霓長巖化脈體中霓輝石、鈉鐵閃石原位微量元素組成Table 2 In situ trace elements compositions of aegirine-augite and arfvedsonite in different period fenitization veins from the Maoniuping deposit,analyzed by LA-ICP-MS

a—不同期次、不同測試方法的霓輝石球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分曲線；b—不同期次、不同測試方法的霓輝石原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蜘蛛圖；c—不同期次、不同測試方法的鈉鐵閃石球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分曲線；d—不同期次、不同測試方法的鈉鐵閃石原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蜘蛛圖。圖2 牦牛坪礦床不同期次的霓長巖化脈體中霓輝石、鈉鐵閃石全巖和原位微量元素組成[38]Fig.2 Total and in situ trace element compositions of aegirine-augite and arfvedsonite in different period fenitization veins from the Maoniuping deposit,analyzed by ICP-MS and LA-ICP-MS [38]

含礦脈中霓輝石的原位微量元素組成特點：La含量為8.94×10-6～11.7×10-6，Ce含量為43.9×10-6～56.9×10-6，REE為129×10-6～180×10-6，LREE為114×10-6～156×10-6，LREE/HREE為6.58～7.79，LaN/YbN為2.07～2.23。含礦脈中鈉鐵閃石的原位微量元素組成特點：La 含量為1.95×10-6～2.50×10-6，Ce含量為9.22×10-6～9.86×10-6，ΣREE為24.9×10-6～26.3×10-6，LREE為21.8×10-6～23.0×10-6，LREE/HREE為6.44～6.93，LaN/YbN為1.32～1.67(表2)。

3.3 全巖和原位微量元素測試出現(xiàn)差別的原因分析

3.3.1全巖和原位微量元素測試結(jié)果的顯著差別

同一脈體中的同一種礦物，全巖微量和原位微量元素測試結(jié)果具有顯著差異，原位測試的霓輝石、鈉鐵閃石稀土配分曲線呈波浪狀，輕重稀土分異不明顯，并且與Pr、Nd相比，具有相對較低的La、Ce含量(圖2)。而全巖微量測試的霓輝石和鈉鐵閃石稀土配分曲線強烈左傾，輕重稀土分異明顯，La、Ce含量明顯高于Pr、Nd含量(圖2)。原位微量測試的束斑只有35μm，并且測試點位是在測試過程中精挑細選的位置，有效地避開了其他的礦物微粒雜質(zhì)、裂隙等。全巖微量是在雙目鏡下手工挑純，挑純的礦物粒徑大概在1000～2000μm之間，粒徑越大，礦物顆粒中本身存在的一些其他礦物微粒雜質(zhì)的可能性就越大。因此，原位微量測試的結(jié)果更接近霓輝石、鈉鐵閃石的真實值。

3.3.2全巖和原位微量元素出現(xiàn)差別的原因

a—無礦脈中的霓輝石BSE圖像，部分重晶石微礦物位于微裂隙或孔洞中；b—無礦脈中的鈉鐵閃石BSE圖像，部分重晶石微礦物位于微裂隙或孔洞中；c—含礦脈中的霓輝石BSE圖像，部分氟碳鈰礦和重晶石微礦物位于孔洞中；d—含礦脈中的鈉鐵閃石BSE圖像，部分氟碳鈰礦微礦物位于孔洞中。圖3 牦牛坪礦床不同期次的霓長巖化脈中霓輝石和鈉鐵閃石礦物內(nèi)部微礦物顆粒Fig.3 Mineral inclusions in aegirine-augite and arfvedsonite in different period fenitization veins from the Maoniuping deposit

通過背散射(BSE)圖像，可以清晰地觀察到礦物的微觀結(jié)構(gòu)。在霓輝石中，有大量的其他礦物小顆粒(氟碳鈰礦、重晶石等)(圖3)，這些礦物小顆粒雜質(zhì)，一般粒度在5μm以下，肉眼根本看不到，在全巖微量測試時，無法避免這些雜質(zhì)礦物對主礦物的影響。這就是同脈體、同礦物中的全巖微量和原位微量元素測試結(jié)果具有顯著差異的原因。在霓長巖化過程中，這些氟碳鈰礦、重晶石等微礦物是如何成功潛入到霓輝石、鈉鐵閃石之中呢？這里給出幾種情況來解釋這種現(xiàn)象：①微型的氟碳鈰礦、重晶石早先形成，后期霓長巖化形成的霓輝石、鈉鐵閃石大顆粒包住了這些微型的氟碳鈰礦和重晶石；②先形成的霓輝石、鈉鐵閃石，可以形成氟碳鈰礦、重晶石的組分在后期流體演化和運移過程中疊加到早先形成的霓輝石、鈉鐵閃石之中，并結(jié)晶形成微礦物；③霓長巖化流體包含有大量的可以形成氟碳鈰礦、重晶石的組分，大顆粒的霓輝石、鈉鐵閃石在結(jié)晶過程中，有極少量的氟碳鈰礦、重晶石的組分來不及隨流體運移離開，而被包含在霓輝石、鈉鐵閃石之中，隨溫度降低，這些組分結(jié)晶形成微礦物。針對這些可能性進行逐一分析，根據(jù)礦物生成順序，重晶石和氟碳鈰礦的形成一般晚于霓輝石、鈉鐵閃石礦物[12,19,34]，從野外熱液脈體的礦物分帶來看，霓輝石、鈉鐵閃石在緊鄰正長巖的位置，而重晶石和氟碳鈰礦則位于礦脈的中心位置，因此第①條假設(shè)不成立。如果第③條的假設(shè)成立，那么，形成的重晶石、氟碳鈰礦微礦物會呈星點狀廣泛分布于整個霓輝石、鈉鐵閃石礦物之中，但從背散射圖像看，只有很少一部分或位于裂隙處，或分布在空洞中。因此第③條中假設(shè)不成立，第②條中假設(shè)能夠更好地解釋這種現(xiàn)象。

3.4 全巖和原位微量元素對稀土元素礦化的指示

從牦牛坪礦床碳酸巖-正長巖雜巖體中出溶的初始流體為堿性并含有大量的成礦物質(zhì)，在霓長巖化過程中，流體發(fā)生了一定程度的脫堿作用，大量的Si、部分Al被帶入到溶液中，K、Na、Ca、Fe被固定在霓長巖礦物中，形成霓石、霓輝石、鈉鐵閃石、云母、鉀長石等硅酸鹽礦物[3]。成礦流體經(jīng)過這些礦物沉淀后，稀土成礦物質(zhì)的濃度進一步得到提高，從而更加有利于稀土礦物(氟碳鈰礦)的結(jié)晶沉淀。根據(jù)野外地質(zhì)情況，在牦牛坪礦床，霓長巖化脈比較常見，而大部分的稀土礦物賦存在霓長巖化脈中，與大量的霓輝石和鈉鐵閃石共生。這些含有大量霓輝石和鈉鐵閃石的霓長巖化脈，在牦牛坪礦床往往被當(dāng)作尋找稀土礦物(主要為氟碳鈰礦)的有力證據(jù)之一。本文嘗試對比無礦脈和含礦脈中典型的蝕變礦物霓輝石、鈉鐵閃石的全巖微量元素和原位微量元素之間的差異，并結(jié)合顯微照片中的礦物學(xué)特征和地質(zhì)情況，以下進一步探討霓長巖化及其中的礦物對REE礦化的指示作用。

3.4.1全巖微量元素對稀土元素礦化的指示

全巖測試的無礦脈和含礦脈的霓輝石/鈉鐵閃石稀土含量及稀土配分曲線具有明顯的差別。具體來看，含礦脈中的霓輝石全巖微量數(shù)據(jù)比無礦脈全巖微量數(shù)據(jù)具有更高含量的La(前者平均值是后者的4.50倍)、Ce(前者平均值是后者的4.18倍)、REE(前者平均值是后者的3.72倍)、LREE(前者平均值是后者的3.94倍)，具有更大的LREE/HREE值(前者平均值是后者的3.45倍)和LaN/YbN值(前者平均值是后者的3.96倍)。含礦脈中的鈉鐵閃石全巖微量數(shù)據(jù)比無礦脈全巖微量數(shù)據(jù)具有更高含量的La(前者平均值是后者的14.98倍)、Ce(前者平均值是后者的15.51倍)、REE(前者平均值是后者的14.22倍)、LREE(前者平均值是后者的14.71倍)，具有更大的LREE/HREE值(前者平均值是后者的17.84倍)和LaN/YbN值(前者平均值是后者的15.10倍)。

霓長巖化脈是尋找碳酸巖型稀土礦床的重要證據(jù)之一，霓長巖化脈中的特征礦物霓輝石和鈉鐵閃石地球化學(xué)特征也可以作為找礦標(biāo)志之一。在對比全巖微量元素的差別之后，可以發(fā)現(xiàn)，含礦脈霓輝石具有高含量的La(≥572×10-6)、Ce(≥838×10-6)、REE(≥1823×10-6)、LREE(≥1740×10-6)，強烈的輕重稀土分異，也就是較高的LREE/HREE值(≥143.33)和LaN/YbN值(≥107)；含礦脈鈉鐵閃石具有高含量的La(≥1144×10-6)、Ce(≥1270×10-6)、REE(≥2879×10-6)、LREE(≥2812×10-6)，強烈的輕重稀土分異，即較高的LREE/HREE值(≥395.50)和LaN/YbN值(≥433)。這些關(guān)于霓長巖化脈中的霓輝石和鈉鐵閃石全巖微量地球化學(xué)特征，反映了高稀土通量的霓長巖化流體。不同期次的霓長巖化流體中含有的稀土通量是不同的，低稀土通量的霓長巖化不能形成明顯的稀土礦化，而高稀土通量的霓長巖化脈才可能形成大量的稀土礦物。

3.4.2原位微量元素對稀土元素礦化的指示

原位測試無礦脈和含礦脈的霓輝石、鈉鐵閃石稀土含量及稀土配分曲線相差不大(圖2)，但是，通過對比霓輝石原位微量數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)含礦脈中的霓輝石具有更高的La/Nd、LREE/HREE、Ce/Nd、LaN/YbN比值，并且在圖4中能夠非常明顯地區(qū)別出不同期次的霓輝石所屬的區(qū)域范圍。在牦牛坪礦床，熱液脈體中的霓輝石La/Nd(0.19～0.23)、LREE/HREE(6.58～7.79)、Ce/Nd(0.95～1.11)、LaN/YbN(2.07～2.33)這些地球化學(xué)特征，或可作為含礦脈的主要地化指標(biāo)，進而可以為找礦勘查提供借鑒。

a—無礦脈和含礦脈中的霓輝石原位微量元素La/Nd ～ LREE/HREE比值散點圖；b—無礦脈和含礦脈中的霓輝石原位微量元素LaN/YbN ～ Ce/Nd比值散點圖。圖4 牦牛坪礦床不同期次的霓長巖化脈體中霓輝石原位微量元素數(shù)據(jù)特征Fig.4 In situ trace element characteristics of aegirine-augite in different period fenitization veins from the Maoniuping deposit

4 結(jié)論

以牦牛坪礦床的霓長巖化脈為主要研究對象，對比總結(jié)了無礦脈和含礦脈中的霓輝石和鈉鐵閃石的全巖微量和原位微量元素地球化學(xué)特征，為碳酸巖型稀土礦床找礦勘查提供了相應(yīng)的理論基礎(chǔ)。牦牛坪礦床霓長巖化蝕變形成的霓輝石、鈉鐵閃石礦物中存在較多的氟碳鈰礦、重晶石微礦物，是這兩種礦物全巖微量ΣREE含量顯著高于單礦物原位微量ΣREE含量的主要原因。與無礦脈相比，全巖霓輝石和鈉鐵閃石中，高含量的La、Ce、ΣREE、LREE，強烈的輕重稀土分異，可能代表了高稀土通量的霓長巖化流體，這些特征可作為碳酸巖型稀土礦床的找礦標(biāo)志之一。霓長巖化脈體中，霓輝石原位微量元素La/Nd(0.19～0.23)、LREE/HREE(6.58～7.79)、Ce/Nd(0.95～1.11)、LaN/YbN(2.07～2.33)比值范圍，或可作為碳酸巖型稀土礦床霓長巖化脈礦化的重要地球化學(xué)指標(biāo)。

霓長巖化是碳酸巖型稀土礦床典型的蝕變類型，有關(guān)霓長巖的巖石學(xué)、礦物地球化學(xué)等研究，對尋找碳酸巖相關(guān)的礦產(chǎn)資源和剖析礦床成因機制意義重大。霓長巖化蝕變礦物有鎂鐵質(zhì)礦物(霓輝石、鈉鐵閃石、霓石、黑云母等)和堿性長石(鉀長石等)等，這些礦物的化學(xué)組成或許能夠為霓長巖化流體組分特征和稀土運移沉淀提供相應(yīng)的線索，有待進一步深入研究。

近年來，全巖微量和原位微量元素地球化學(xué)測試在地球科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，針對同一件樣品，同時開展這兩種測試，從而分析對比兩者微量元素的含量差異以及造成這種差異的原因，并結(jié)合顯微照片的觀察，可以提高對一些地質(zhì)現(xiàn)象的理解和認(rèn)識。這種實驗探究方法，也可以在其他礦床類型或者其他研究領(lǐng)域嘗試應(yīng)用。