閩北羊角尾螢石礦成因:來自稀土、微量元素地球化學(xué)的證據(jù)

金 松, 王春連, 高立湧, 張成信, 王占兵,王 暢, 孟 都, 商朋強

1)中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院, 北京 100101;2)中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所, 自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室, 北京 100037;3)中化地質(zhì)礦山總局, 北京 100013

螢石作為重要的戰(zhàn)略性非金屬礦產(chǎn), 已被我國列入關(guān)鍵礦產(chǎn)目錄, 在節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)得到廣泛應(yīng)用, 其戰(zhàn)略地位不斷提升, 在經(jīng)濟社會發(fā)展中具有重要的作用(陳軍元等, 2021; 張青松等, 2021; 栗克坤等, 2022; 王春連等, 2022)。閩北地區(qū)(東至南平, 西至光澤, 北起浦城,南至順昌、邵武)螢石成礦地質(zhì)條件良好, 螢石礦產(chǎn)資源豐富, 是全國劃分出的10個螢石礦礦集區(qū)之一(王吉平等, 2015, 2018)。前人對閩北地區(qū)螢石礦的成礦規(guī)律及找礦方向開展了大量研究(林國宣, 2004;劉磊等, 2013; 林子華, 2018; 栗克坤等, 2020), 但針對單一礦床的地球化學(xué)及年代學(xué)研究較少, 也在一定程度上制約了該地區(qū)的成礦模式研究及找礦理論實踐。已有研究普遍認為該區(qū)成礦物質(zhì)(F, Ca)的來源主要為圍巖, 而富含 F的主要為黑云母花崗巖, 而Ca來自變質(zhì)巖及鈣堿性火山巖, 這種認識也在該地區(qū)多數(shù)螢石礦的研究中得到了驗證(涂樣謀等, 2004;蔡建設(shè), 2011; 尤陽正, 2018; 福建省閩北地質(zhì)大隊,2018; 方貴聰?shù)? 2020; 栗克坤等, 2020; 張青松等,2021)。羊角尾大型螢石礦是閩北浦城近年來探明的一處大型螢石礦, 勘探程度較高, 規(guī)模較大, 其地理位置處于閩北螢石礦成礦區(qū)與浙中螢石礦成礦區(qū)結(jié)合部位(王吉平等, 2015; 閆巧娟等, 2021), 在區(qū)域上有代表性, 又是這兩個成礦區(qū)中少有的產(chǎn)于早侏羅世火山-沉積地層的大型螢石礦。由于閩北成礦區(qū)螢石礦大多與燕山期黑云母花崗巖關(guān)系密切(林國宣,2004; 王吉平等, 2018; 栗克坤等, 2020), 而且羊角尾礦區(qū)內(nèi)及周邊亦有晚侏羅世黑云母花崗巖出露,因此有學(xué)者認為黑云母花崗巖是其主要的物源基礎(chǔ),在關(guān)于其成礦模式的研究中也推測其下部隱伏大規(guī)模黑云母花崗巖侵入體(馮輝興, 2020), 但由于尚沒有關(guān)于該礦床的稀土微量元素特征研究, 也造成該礦床成因缺乏足夠有力的地質(zhì)資料支撐。

稀土元素、微量元素等地球化學(xué)手段在解決成礦物質(zhì)來源、成礦機制等理論問題和指導(dǎo)找礦實踐等方面均有較大作用(趙省民等, 2002)。螢石中的稀土和微量元素特征可代表與其平衡的成礦流體的元素組成特征, 是巖漿和成礦作用過程中物理化學(xué)條件、成礦流體演化及成礦物質(zhì)來源示蹤等方面的重要研究方法(Bau and M?ller, 1992; Smith et al., 2000;Alvin et al., 2004; 金少榮等, 2018; 張?zhí)K坤等, 2020;游超等, 2022)。本文在對羊角尾螢石礦進行礦床地質(zhì)研究的基礎(chǔ)上, 試圖通過研究羊角尾螢石礦區(qū)螢石、圍巖及相關(guān)侵入體的稀土微量元素特征, 揭示羊角尾螢石礦的成礦物質(zhì)來源和成礦作用過程, 為區(qū)域找礦及勘查工作提供依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)及成礦背景

研究區(qū)位于華夏板塊內(nèi)部的武夷隆起帶北部(圖1a), 屬于武夷成礦帶內(nèi)的浦城—順昌成礦亞帶(圖1b)。區(qū)域出露的地層包括古遠古界大金山組黑云斜長變粒巖、斜長角閃巖; 侏羅系下統(tǒng)梨山組砂巖、砂礫巖夾凝灰?guī)r; 侏羅系中統(tǒng)漳平組細砂巖夾頁巖;其中大金山組、梨山組是區(qū)域螢石礦的主要賦礦圍巖地層。區(qū)域斷裂構(gòu)造以北東向和北西向為主, 其中北東向斷裂帶主要活動時期為燕山期, 斷裂性質(zhì)以壓性、壓扭性為主, 局部為先張后壓, 該期斷裂與區(qū)域螢石礦成礦密切相關(guān), 北西向斷裂切過北東向斷裂。區(qū)域巖漿巖較為發(fā)育, 燕山晚期巖漿侵入活動較頻繁, 主要為晚侏羅世黑云母正長花崗巖和晚白堊世花崗斑巖, 其中晚侏羅世黑云母花崗巖體與區(qū)域螢石礦成礦密切相關(guān)。

圖1 羊角尾螢石礦所處大地構(gòu)造位置、成礦區(qū)帶、區(qū)域地質(zhì)及礦區(qū)地質(zhì)簡圖(圖a據(jù)舒良樹, 2012修改; 圖b、c、d據(jù)福建省閩北地質(zhì)大隊, 2016修改)Fig. 1 Geotectonic position, metallogenic belt, regional geological and mining geology sketch map of Yangjiaowei fluorite deposit(Fig.1a modified from SHU, 2012; Fig. 1b, c and d modified from the Northern Geological Party of Fujian, 2016)

1.2 礦床地質(zhì)特征

1.2.1 礦區(qū)地質(zhì)

羊角尾螢石礦產(chǎn)于下侏羅統(tǒng)梨山組地層內(nèi), 賦礦圍巖巖性為凝灰質(zhì)砂巖、凝灰?guī)r及長石石英砂巖等, 地層走向北東 50°左右, 傾向北西, 傾角 20°～40°。礦區(qū)發(fā)育F1、F2兩條北東向斷裂構(gòu)造, F1斷裂延伸約1.5 km, 走向NE65°～86°, 傾向北西, 局部南東, 傾角 65°～85°。F2斷裂延伸約 450 m, 走向 NE50°,傾向SE140°, 傾角66°。斷裂破碎帶寬度一般1～5 m,局部地段5～10 m, 廣泛發(fā)育碎裂巖化凝灰質(zhì)砂巖、碎斑巖、硅化巖。斷裂面呈舒緩波狀, 具有多期活動特點, 早期為壓扭性, 后期具張扭性特征。礦區(qū)侵入巖主要為晚侏羅世黑云母正長花崗巖以及數(shù)條后期侵入的石英斑巖脈(圖1d)。

1.2.2 礦體及礦石特征

礦區(qū)共圈定礦體 2條, 其中Ⅰ號礦體規(guī)模最大,受 F1斷裂控制, 工程控制走向長 1400 m, 斜深560 m, 礦體走向 NE45°～87°, 傾向 315°～357°, 傾角54°～89°, 呈脈狀, 厚度0.63～4.26 m, 有用組份CaF2品位18.93%～94.78%, 平均品位57.25%。Ⅱ號礦體受控于 F2斷裂, 礦體走向 NE65°, 傾向 NW332°,傾角 67°～75°, 有用組份 CaF2品位 19.54%～89.67%,厚度1.09～1.77 m。礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造(圖2a),其次為條帶狀構(gòu)造、角礫構(gòu)造等(圖2b, c)。礦石自然類型主要為石英-螢石型, 其次為螢石-石英型、螢石型。螢石顏色多為翠綠、淺綠、無色-淡白色, 少量為淡紫色。

圖2 羊角尾螢石礦礦石及圍巖蝕變特征Fig. 2 Alteration characteristics of ores and surrounding rocks in Yangjiaowei fluorite deposit

1.2.3 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變不均勻, 以斷裂構(gòu)造帶出露位置蝕變最為強烈。蝕變類型主要有硅化、高嶺土化、綠泥石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化為主, 局部見葉臘石化(圖2c, d, e), 其中以硅化最為普遍(圖2f)。

2 樣品采集與分析測試

本次研究對羊角尾螢石礦礦脈及圍巖進行了系統(tǒng)采樣, 其中 5件螢石礦樣品采集自平硐及鉆孔巖心, 2件凝灰?guī)r(WY-1、WY-2)、2件凝灰質(zhì)砂巖(WY-3、WY-4)及 1件正長花崗巖(WY-6)樣品采集均自礦區(qū)地表較新鮮的基巖露頭, 剩余 4件正長花崗巖樣品采集自礦區(qū)東部露頭較新鮮的黑云母正長花崗巖巖體中, 螢石礦圍巖樣品采集位置均避開了構(gòu)造破碎帶及礦化蝕變帶, 樣品重量均大于 1 kg,樣品單礦物分選及稀土、微量元素測試均在中化地質(zhì)礦山總局中心實驗室完成, 分選后的螢石單礦物純度超過 99%, 測試過程中首先將樣品粉碎成200目粉末, 微量元素和稀土元素采用電感藕合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)測定, 分析精度和準確度一般優(yōu)于5%。

3 測試結(jié)果

3.1 稀土元素特征

研究區(qū)螢石、圍巖及黑云母正長花崗巖的稀土元素測試結(jié)果及相關(guān)特征參數(shù)見表1。在研究稀土元素地球化學(xué)特征過程中, 將稀土元素劃分為輕稀土(LREE) La～Nd、中稀土(MREE) Sm～Ho和重稀土(HREE) Er～Lu+Y三種類型(韓吟文和馬振東,2003)。

表1 羊角尾螢石、梨山組火山碎屑巖及黑云母正長花崗巖稀土元素測試結(jié)果及相關(guān)參數(shù)/10–6Table 1Analytical results of REE/10–6 andcharacteristic parameters of fluorite, Lishan Formationclastic rocks andbiotite granite in Yangjiaowei fluorite deposit

由表1可見, 羊角尾螢石礦螢石的∑REE(加 Y的含量, 下同)為 65.17×10–6～125.87×10–6, 均值86.14×10–6?！芁REE/∑HREE 為 0.17～0.23, 均值0.20; (La/Yb)N為 0.39～0.76, 均值 0.56, 重稀土富集, 輕稀土和中稀土相對虧損, 稀土元素球粒隕石標(biāo)準化配分曲線整體呈左傾(圖3a)。(La/Sm)N為0.81～1.27, 均值 1.00; (Gd/Yb)N為 0.53～0.73, 均值0.59。Sm/Nd為0.44～0.56, 均值0.51, 大于地殼巖石的平均 Sm/Nd值(0.14～0.24)。δEu為 0.84～1.02, 均值 0.95; δCe為 0.95～1.07, 均值 0.97, 表現(xiàn)為微弱的Eu負異常和Ce負異常。

圖3 羊角尾螢石礦螢石、梨山組碎屑巖及黑云母正長花崗巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準化配分曲線(標(biāo)準化數(shù)據(jù)參照Sun and McDonough, 1989)Fig. 3 Chondrite-normalized REE patterns of fluorite, Lishan formation clastic rocks and biotite granite in Yangjiaowei fluorite deposit (standardized data from Sun and McDonough, 1989)

羊角尾螢石礦圍巖梨山組凝灰質(zhì)砂巖與凝灰?guī)r的稀土元素特征類似,∑REE 83.74×10–6～93.52×10–6, 均值 89.22×10–6; ∑LREE/∑HREE 為0.93～1.15, 均值1.03; (La/Yb)N為1.48～1.88, 均值1.70, 以上參數(shù)與它們在稀土元素球粒隕石標(biāo)準后配分曲線上為平坦型相符(圖3b)。(La/Sm)N為1.58～1.83, 均值 1.71; (Gd/Yb)N為 0.53～0.61, 均值0.56; Sm/Nd為0.29～0.32, 均值0.31, 略大于地殼巖石的平均Sm/Nd值(0.14～0.24)。δEu為0.33～0.72, 均值 0.44, 具有明顯的 Eu負異常, δCe為0.91～0.94, 均值0.92, 表現(xiàn)為Ce弱負異常。

礦區(qū)內(nèi)黑云母正長花崗巖∑R E E為68.63×10–6～223.47×10–6, 均值 125.00×10–6。∑LREE/∑HREE 為 2.55～8.55, 均值 5.40; (La/Yb)N為3.70～21.53, 均值11.81。(La/Sm)N為4.50～7.13,均值5.77; (Gd/Yb)N為0.49～2.49, 均值1.45; 輕稀土富集, 中稀土和重稀土虧損, 在稀土元素球粒隕石標(biāo)準化配分曲線整體呈右傾趨勢(圖3b)。Sm/Nd為0.16～0.19, 均值0.18, 介于地殼巖石的平均Sm/Nd值(0.14～0.24)之間。δEu為 0.40～0.71, 均值 0.50,具有明顯的 Eu 負異常, δCe為 0.63～1.49, 均值1.04, 表現(xiàn)為Ce弱正異常。

3.2 微量元素特征

羊角尾螢石礦螢石、梨山組碎屑巖及黑云母正長花崗巖的微量測試結(jié)果見表2。由表2可見, 螢石樣品中Sr、Pb、Cd、As、Sb均有不同程度的富集, 而其他微量元素相對于上地殼均顯示為虧損特征。Sr 含量為81×10–6～ 182×10–6,均值160×10–6;Pb、Cd、Ni、As、Sb等中低溫元素含量相對較高, 而Rb、Nb、Th等元素相對上地殼明顯虧損, 在相對上地殼元素豐度的富集程度圖(圖4)上也顯示對應(yīng)的富集或虧損特征。梨山組凝灰?guī)r及凝灰質(zhì)砂巖微量元素特征一致, 微量元素含量整體較螢石更高, 但Cu、Pb、Zn、Cd、As、Sb等中低溫金屬微量元素含量相對于上地殼的富集程度曲線與螢石的曲線趨勢基本保持一致, 在Rb、Th、Ba、Nb等元素則顯示相對富集的特征, 與螢石不同。正長花崗巖中微量元素含量及相對于上地殼富集程度方面表現(xiàn)的特點與梨山組火山碎屑巖基本一致。

表2 研究區(qū)螢石、梨山組碎屑巖及黑云母正長花崗巖微量元素測試結(jié)果/10–6Table 2Trace element contents of fluorite, Lishan Formationclastic rocks andbiotite granite in Yangjiaowei fluorite deposit /10–6

圖4 羊角尾螢石礦螢石、梨山組碎屑巖及正長花崗巖微量元素相對上地殼豐度的富集特征(上地殼數(shù)據(jù)引自Taylor and McLennan, 1985)Fig. 4 Enrichment characteristics of trace elements of fluorite, Lishan Formation clastic rocks and biotite granite in Yangjiaowei fluorite deposit relative to upper crust values (upper crust data from Taylor and McLennan, 1985)

4 討論

4.1 成礦物質(zhì)來源

4.1.1 稀土元素特征對成礦物質(zhì)來源的反映

稀土元素(REE+Y)是示蹤成礦流體來源和反演熱液成礦作用過程的有效手段之一(Lot-termoser,1992; 孫海瑞等, 2014; 鄒灝等, 2014)。螢石作為含鈣礦物, 是稀土元素的重要載體, 流體中的REE3+常與Ca2+發(fā)生置換進入螢石晶格內(nèi), 因而螢石REE特征可代表流體的 REE特征, 進而示蹤礦源層(Graf,1977; M?ller and Morteani, 1983)。成礦流體中稀土元素的分餾是兩種地質(zhì)過程的結(jié)果, 一種是吸附和解附的過程, 另一種是絡(luò)合的過程。如果流體中稀土元素主要是受吸附作用控制, 那么就會導(dǎo)致輕稀土元素的富集; 反之, 如果稀土元素主要是以絡(luò)合物形式存在的(Bau, 1991; Bau and M?ller, 1992)。研究區(qū)螢石表現(xiàn)為明顯的重稀土富集特征, 且隨著稀土含量的增加, 樣品的輕重稀土分異程度基本保持穩(wěn)定(圖5a), 說明稀土元素主要是以絡(luò)合物存在, 并且暗示成礦過程中的水巖反應(yīng)下流體性質(zhì)無明顯變化,表明其成礦物源穩(wěn)定且單一。研究表明, 中國螢石礦床中隨著成礦作用由早到晚, ∑REE含量由多到少,且越到晚期, 越富集重稀土。這是因為 REE絡(luò)合物的穩(wěn)定性隨原子量從La到Lu增加而加大, 次穩(wěn)定的REE共價鍵更易于從流體中析出。在簡單的氯化物溶液中, 中-重稀土元素的溶解度逐漸減低, 但隨著F的加入后, REE-F的穩(wěn)定性從La到Y(jié)b逐漸升高(Strong et al., 1984)。因此, 研究區(qū)螢石礦應(yīng)該是成礦流體長期演化的結(jié)果, 在此過程中流體不斷萃取圍巖中成礦物質(zhì), 造成了羊角尾螢石礦富集重稀土的特點。

圖5 羊角尾螢石礦LREE/HREE-∑REE圖(a)和稀土元素組成三角圖(b)Fig. 5 LREE/HREE-∑REE diagram (a) and REE composition diagram (b) of Yangjiaowei fluorite deposit

在稀土元素組成三角圖中(圖5b), 羊角尾螢石礦區(qū)樣品表現(xiàn)為由黑云母正長花崗巖、梨山組火山碎屑巖到螢石礦中-重稀土顯著增高的特點, 與華南地區(qū)脈狀螢石礦床特點基本一致(曹俊臣, 1995), 而螢石與梨山組火山碎屑巖的稀土組成相對較為接近,表明二者在成礦作用中關(guān)系密切。Sm和Nd化學(xué)性質(zhì)十分相似, 不易分離, 故 Sm/Nd比值能較好地反映出源區(qū)的特征(劉英俊和曹勵明, 1987; 栗克坤等,2020)。羊角尾螢石礦Sm/Nd比值(均值0.51)與梨山組碎屑巖 Sm/Nd比值(均值 0.31)接近(圖6), 但明顯大于黑云母正長花崗巖Sm/Nd比值(均值0.18), 且螢石的∑REE與梨山組碎屑巖∑REE較為接近, 明顯低于正長花崗巖∑REE, 上述稀土元素特征顯示羊角尾螢石礦的成礦與圍巖梨山組火山碎屑巖關(guān)系較為密切。浦城一帶其他產(chǎn)于火山巖、變質(zhì)巖及花崗巖中的螢石顯示輕重稀土分餾明顯, 輕稀土元素相對富集, 且存在明顯負Eu異常(朱利崗等, 2021), 與研究區(qū)產(chǎn)于梨山組碎屑巖中的螢石礦的稀土元素特征明顯不同, 這可能是成礦流體長期演化過程中對下侏羅統(tǒng)梨山組碎屑巖進行淋濾和萃取的結(jié)果, 因此梨山組火山碎屑巖應(yīng)該是研究區(qū)螢石礦的成礦物質(zhì)直接來源。

圖6 羊角尾螢石礦螢石及圍巖Sm-Nd圖Fig. 6 Sm-Nd diagram of the fluorite and surrounding rock in Yangjiaowei fluorite deposit

4.1.2 微量元素特征對成礦物質(zhì)來源的反映

羊角尾螢石礦床礦物組合十分簡單, 主要為螢石和石英, 未見有明顯的金屬硫化物及其他脈石礦物, 因此, 螢石中的微量元素特征能代表成礦流體中的元素地球化學(xué)信息。梨山組凝灰?guī)r及凝灰質(zhì)砂巖和螢石礦微量元素特征一致, 顯示可能為同源產(chǎn)物。但梨山組火山碎屑巖微量元素含量整體較螢石更高, 螢石礦微量元素中 Ni、Cd、Pb和 As等中低溫金屬微量元素有一定程度富集或基本相當(dāng)于地殼平均含量, 相對于上地殼的富集程度曲線趨勢與梨山組火山碎屑巖基本保持一致, 這表明成礦流體形成或演化過程中富集了這些元素。梨山組火山巖碎屑巖中 Rb、Th、Ba、Nb等元素顯示相對富集的特征可能是由于上述大離子親石元素的地球化學(xué)性質(zhì)和行為與Ca和F不同, 不易進入螢石晶格而表現(xiàn)出虧損(劉英俊和曹勵明, 1987)。因此, 羊角尾螢石礦的微量元素特征與梨山組火山碎屑巖基本一致, 顯示了螢石成礦物源與圍巖的密切關(guān)系。

4.2 礦床成因及成礦作用過程

M?ller et al.(1976)曾根據(jù)全球150多個螢石樣品測試數(shù)據(jù)設(shè)計了 Tb/Ca(同化作用程度)-Tb/La(稀土分餾程度)原子比關(guān)系圖用于判別螢石礦的成因, 本文結(jié)合曹俊臣(1995)關(guān)于華南地區(qū)脈狀螢石礦床的研究成果運用該圖解判別羊角尾螢石礦成因。在圖7中, 羊角尾螢石礦均投圖于熱液成因區(qū)內(nèi)的火山沉積巖區(qū)內(nèi), 也佐證了前文中螢石礦形成與梨山組碎屑巖關(guān)系密切的結(jié)論。

圖7 羊角尾螢石礦成因判別圖解(據(jù) M?ller et al., 1976; 曹俊臣, 1995修編)Fig.7 Genetic Recognition Diagrams of Yangjiaowei fluorite deposit(modified from M?ller et al., 1976; CAO, 1995)

Eu和Ce是變價元素, 對外界氧化還原條件的反應(yīng)很靈敏, 二者價態(tài)變化能很好地反映成礦流體的氧化還原條件(王中剛等, 1989)。研究區(qū)螢石表現(xiàn)為微弱的Eu負異常和Ce負異常, 異常不明顯, 反映螢石礦形成環(huán)境不屬于完全封閉的還原環(huán)境(王中剛等,1989), 因此礦床可能形成于深度相對較淺的部位。在羊角尾螢石礦微量元素富集Ni、Cd、Pb和As等中低溫金屬元素的特點指示了說明螢石礦的形成溫度為中-低溫。

李長江等認為中國東南部有兩類螢石礦的成礦模式, 輕稀土富集型螢石的形成主要與晚白堊世地?zé)崴钛h(huán)淋濾汲取作用有關(guān), 成礦物質(zhì)來源于下伏的基底變質(zhì)巖或花崗巖體。重稀土富集型螢石則主要是晚白堊世大氣降水經(jīng)淺部循環(huán)淋濾汲取作用形成, 且成礦物質(zhì)來自于礦體的直接圍巖(李長江和蔣敘良, 1991)。羊角尾螢石礦稀土元素特征顯示重稀土富集, 成礦熱液經(jīng)歷了長期演化, Eu異常不明顯指示了地殼淺部形成環(huán)境, 微量元素顯示中低溫元素的富集特點, 上述地球化學(xué)特征指示其成礦模式應(yīng)屬于第二類。成礦熱液形成后經(jīng)歷了長期的演化,在此過程中通過淋濾礦源層與圍巖發(fā)生了充分的水巖反映, 使Ca、F、REE等重新活化, 最終形成成礦流體最終在構(gòu)造運動和地層溫壓梯度的驅(qū)動下, 于構(gòu)造破碎帶就位沉淀形成礦體, 為中-低溫?zé)嵋撼涮钚偷V床。

4.3 對區(qū)域找礦方向的指示

多年以來針對閩北地區(qū)的螢石礦成礦規(guī)律研究成果顯示燕山期花崗巖和古元古代變質(zhì)巖應(yīng)該為螢石礦氟(F)的主要來源, 但不能忽視的是閩北螢石礦成礦區(qū)與浙中螢石礦成礦區(qū)結(jié)合部位近年來發(fā)現(xiàn)了多處產(chǎn)于晚侏羅世—早白堊世火山-沉積地層中的大中型螢石工業(yè)礦床。前人的區(qū)域地質(zhì)研究工作表明,浦城一帶的大面積連片分布的晚侏羅世火山-沉積巖系中普遍含有富氟礦物(黑云母、白云母、長石、角閃石等), 氟同時也以氣液包裹體形式存在于富氟礦物中, 侏羅系下統(tǒng)梨山組的 F地球化學(xué)背景值相對較高。已有研究表明梨山組碎屑巖的主要物源成分之一是古元古界大金山巖組變質(zhì)巖(許中杰等, 2018),其原巖為一套中基性火山沉積建造, F含量在0.01%～0.185%不等, 最高達0.471%, 氟含量總體偏高(福建省閩北地質(zhì)大隊, 1985), 而閩北地區(qū)梨山組火山碎屑巖中必然也繼承了大金山巖組的高 F含量特征, 結(jié)合前文針對羊角尾螢石礦的成礦物質(zhì)來源研究, 認為閩北地區(qū)廣泛分布的晚侏羅世火山-沉積巖系同樣是重要的螢石礦物源基礎(chǔ), 與燕山期花崗巖、麻源巖群變質(zhì)巖一起構(gòu)成了區(qū)域螢石礦成礦的三重物源結(jié)構(gòu), 今后在該地區(qū)的找礦工作中應(yīng)重點關(guān)注。

5 結(jié)論

(1)浦城羊角尾螢石礦產(chǎn)于下侏羅統(tǒng)梨山組火山碎屑巖區(qū)發(fā)育的構(gòu)造破碎帶內(nèi), 螢石的稀土微量元素特征與梨山組火山碎屑巖較為接近, 明顯不同于黑云母正長花崗巖, 指示其成礦物質(zhì)來源為侏羅系下統(tǒng)梨山組火山碎屑巖。

(2)羊角尾螢石礦稀土元素特征顯示重稀土富集,Eu異常不明顯指示了地殼淺部的非還原環(huán)境, 微量元素顯示中低溫元素的富集特點, 表明羊角尾螢石礦成礦流體形成后在長期演化過程中淋濾礦源層,與圍巖發(fā)生了充分的水巖反映, 使Ca、F、REE等重新活化, 最終在構(gòu)造破碎帶就位沉淀形成礦體, 為中-低溫?zé)嵋撼涮钚偷V床。

(3)羊角尾螢石礦物源及成因的判別表明晚侏羅世火山-沉積巖系是區(qū)域螢石礦成礦的重要物源基礎(chǔ),閩北地區(qū)尤其是浦城一帶侏羅系火山-沉積地層廣泛分布, 在今后該地區(qū)的找礦工作中還應(yīng)關(guān)注侏羅系火山-沉積巖層中螢石礦的找礦工作。

致謝:野外調(diào)查、室內(nèi)研究及分析測試工作得到了中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院螢石礦產(chǎn)資源調(diào)查評價科技創(chuàng)新團隊和中化地質(zhì)礦山總局中心實驗室的大力支持, 福建省閩北地質(zhì)大隊同行為論文提供了寶貴的基礎(chǔ)地質(zhì)資料, 審稿專家提出的建設(shè)性建議使論文得以完善, 在此一并表示衷心的感謝！

Acknowledgements:

This study was supported by China Geological Survey (Nos. DD20190816 and DD20190606),China Chemical Geology and Mine Bureau (No.ZHDK202004), and Central Public-interest Scientific Institution Basal Research Fund (No. KK2005).