摘要:白土金鉛礦床位于康山—上宮斷裂與馬超營斷裂交會部位,大地構(gòu)造位于華北陸塊南緣,金礦體、銀礦體與鉛礦體異體共生,主要呈脈狀、似層狀產(chǎn)于碳酸鹽巖中的次級斷裂中。通過對白土金鉛礦床主要巖礦石進(jìn)行稀土元素、微量元素測試,稀土元素特征說明熱液交代和變質(zhì)交代作用普遍發(fā)育,具體特征為:①w(REE大理巖)gt;w(REE石英正長巖)gt;w(REE安山巖)gt;w(REE構(gòu)造巖)gt;w(REE礦化白云巖)gt;w(REE礦化石英脈),呈現(xiàn)出蝕變礦化程度越強(qiáng)稀土元素總量越低的特征;②稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線表現(xiàn)出隨礦化增強(qiáng)呈斜率增大、輕稀土元素富集程度降低、重稀土元素富集程度增加的趨勢;③蝕變對安山巖、構(gòu)造巖、大理巖等巖石的Eu異常影響不明顯,礦化則使Eu呈現(xiàn)出明顯負(fù)異常,且蝕變對安山巖、構(gòu)造巖、大理巖等巖石的Ce異常影響明顯,使Ce由正異常逐漸演變成負(fù)異常,礦化則使Ce負(fù)異常程度進(jìn)一步加大。將主要巖礦石微量元素與華北陸塊殼微量元素含量對比,發(fā)現(xiàn)安山巖、大理巖作為主要賦礦圍巖,成礦元素Ag、Sb、Pb、W、Zn呈富集狀態(tài),為鉛成礦提供了高背景值,蝕變后安山巖中Pb、W呈現(xiàn)出明顯富集現(xiàn)象,暗示熱液流體本身攜帶Pb、W成礦元素或?qū)鷰r成礦元素有熱液交代富集作用;異常強(qiáng)度上,構(gòu)造巖、石英脈、石英正長巖、(大理)白云巖與安山巖類相比,富集或虧損強(qiáng)度較大,且異常強(qiáng)度依次加強(qiáng),說明成礦物質(zhì)來源與龍家園組碳酸鹽巖關(guān)系密切。綜上所述,白土金鉛礦床的成因總體上以巖漿熱液充填交代為主,但疊加了后期陸相火山沉積改造。
關(guān)鍵詞:豫西;白土金鉛礦床;稀土元素;微量元素;礦床成因;蝕變
中圖分類號:TD11"P618.51""""""""""文章編號:1001-1277(2024)08-0099-13
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:Adoi:10.11792/hj20240817
引"言
在豫西欒川地區(qū)已發(fā)現(xiàn)百爐溝、赤土店、冷水北溝、三道溝、西溝、中魚庫、白沙洞、銀洞溝、洪洞溝和核桃岔等一系列鉛鋅礦床[1-6],賦礦層位主要為欒川群和官道口群,成礦流體具有淺—中成、中溫和低鹽度特征[7-8],來源以原生巖漿熱液為主,晚期混有大氣降水[3,9-10],成礦物質(zhì)主要來源于地層或深源[3,9,11-13],成礦年齡集中在早白堊紀(jì)[3,10,14-15]。綜上,欒川地區(qū)鉛鋅礦床成因認(rèn)識主要有巖漿熱液充填交代型礦床[3-4,6,8,10-11,16-17]和沉積疊加改造型礦床[5,9],以上研究多從地質(zhì)特征、流體包裹體、穩(wěn)定同位素地球化學(xué)特征和同位素年代學(xué)等方面開展,區(qū)域鉛鋅礦床的稀土元素、微量元素特征研究較少。本次研究的白土金鉛礦區(qū)屬白土鉛礦帶,該礦帶位于康山—上宮斷裂與馬超營斷裂交會部位,東西長約25 km,產(chǎn)于南溝門—鐵嶺倒轉(zhuǎn)復(fù)背斜北翼白云巖內(nèi)。該礦帶內(nèi)老硐、民采遺跡密布,礦化蝕變類型基本一致,表現(xiàn)出熱液充填特征,金屬礦物以方鉛礦為主,次為黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等。自20世紀(jì)70年代以來,該礦帶探礦工作斷續(xù)進(jìn)行,本次研究在河南省地勘基金項目“河南省欒川縣康山—白土深部金、鉛礦普查”工作基礎(chǔ)上,總結(jié)了白土金鉛礦床地質(zhì)特征和控礦因素,對4個鉆孔巖性進(jìn)行了系統(tǒng)的稀土元素、微量元素地球化學(xué)研究,進(jìn)而探討巖石成因、礦質(zhì)來源,以及蝕變礦化過程中微量元素、稀土元素的地球化學(xué)行為,豐富礦床成因證據(jù)。
1"區(qū)域地質(zhì)背景
白土金鉛礦床位于白土鉛礦帶,行政區(qū)劃隸屬河南省欒川縣白土鎮(zhèn),大地構(gòu)造位于華北陸塊南緣,南側(cè)為秦嶺褶皺帶(見圖1-A)。區(qū)域地層總體呈東西向展布,包括由新太古界太華巖群角閃斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖和斜長角閃巖構(gòu)成的結(jié)晶基底和中元古界熊耳群安山巖、安山玄武巖、流紋巖、英安斑巖夾火山碎屑巖類[18],官道口群條帶狀白云巖[19-21]構(gòu)成的蓋層。區(qū)域斷裂發(fā)育,北西西向馬超營斷裂(見圖1-B)最為顯著,長50 km,走向270°~300°,傾向北,傾角50°~80°,深部傾角明顯變緩,具有向北犁式俯沖特征,局部下切深度大于10 km[22-24]。該斷裂經(jīng)歷多期次擠壓收縮、伸展滑脫、逆沖推覆等變形變質(zhì)作用,并伴有密切相關(guān)的沉積事件、變質(zhì)事件和巖漿事件[25]。區(qū)域巖漿活動發(fā)育,出露燕山期的花山、五丈山、合峪等重熔型花崗巖體,另外還有一些小型斑巖體及爆破角礫巖體[20]。
2"礦區(qū)及礦床地質(zhì)特征
礦區(qū)出露地層主要有中元古界熊耳群大古石組許山組、雞蛋坪組、馬家河組、龍脖組(見圖2),巖性以安山巖、流紋巖為主,少量中元古界官道口群龍家園組,巖性以隱晶—微晶白云巖、含硅質(zhì)條帶狀白云巖、大理巖為主。礦區(qū)斷裂發(fā)育,主要為馬超營斷裂(F3),總體走向為270°~300°,呈舒緩波狀延伸,整體北傾,傾角58°~78°,構(gòu)造破碎帶和片理化帶寬達(dá)數(shù)十米至數(shù)百米,構(gòu)造破碎帶中蝕變強(qiáng)烈,普遍發(fā)育方鉛礦化、閃鋅礦化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化、碳酸鹽化等,且與馬超營斷裂平行的一系列次級斷裂也較為發(fā)育。礦區(qū)巖漿巖出露較少,除大面積出露熊耳群噴出巖外,僅見少量輝長(綠)巖、正長巖等巖脈,規(guī)模一般較小。
礦體多呈脈狀、薄脈狀、透鏡狀、豆莢狀,局部地段為平行復(fù)脈狀分布于白云巖內(nèi)的次級斷裂中,具膨大狹縮、分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)等特征。在地表,鉛礦體產(chǎn)出較均勻,從頂板至底板均有分布;深部工程揭露情況顯示,僅靠近頂板發(fā)育鉛礦體,靠近底板極少見鉛礦體分布[27-34]。金礦體、銀礦體與鉛礦體異體共生,但多為單工程控制,延續(xù)性較差。
礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu),其次為填隙結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造以塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造及角礫狀構(gòu)造為主。金屬礦物以黃鐵礦為主,次為閃鋅礦、黃銅礦等,含極少量自然金、銀金礦、磁鐵礦、銅藍(lán)、輝銅礦、鏡鐵礦等。
3"樣品采集及分析結(jié)果
分別對ZK1701、ZK2001、ZK5302、ZK5306等4個鉆孔巖芯進(jìn)行系統(tǒng)采樣,采樣以巖性自然分層為基礎(chǔ),一般巖性采樣間距為10 m,構(gòu)造蝕變帶加密采樣,共采集樣品435件。采集樣品經(jīng)過破碎、混勻、縮分、粉碎至200目進(jìn)行分析測試,測試項目包括La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Y、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等15種稀土元素,Au、Ag、As、Sb、Hg、Ba、Cu、Mn、Mo、Pb、V、W、Zn、Li、Be、Ga、Ge、Se、Rb、Zr、Nb、Cd、In、Te、Cs、Tl、Hf等27種微量元素。測試分析工作由河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院實驗室承擔(dān),儀器采用美國Thermo Electron電感耦合等離子體質(zhì)譜儀。
原始樣品采集一般采樣間距為10 m,樣品數(shù)量較多,分析結(jié)果對比后發(fā)現(xiàn),相同巖性稀土元素、微量元素分析結(jié)果相差不大,故按巖性自然分層進(jìn)行了二次編錄,即將相同巖性的樣品合并,取加權(quán)平均值,以減少樣品數(shù)量,有利于作圖及對比分析。合并后的結(jié)果見表1~3。
4"討"論
4.1"稀土元素特征及對礦床成因的指示
鉆孔ZK5302孔深450.39 m,巖性為(杏仁狀)安山巖、(硅質(zhì)、條帶狀)大理巖及石英脈。其中,樣品ZK5302-10(安山巖)、ZK5302-11(石英脈)見明顯方鉛礦化。安山巖樣品稀土元素總量為73.4×10-6~250.7×10-6,平均值為174.8×10-6;w(LREE)/w(HREE)值為7.2~15.3,平均值為11.5;w(La)N/w(Yb)N值為6.7~22.4,平均值為15.3。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線表現(xiàn)為輕稀土明顯富集的右傾模式(見圖3),與鉆孔ZK1701、ZK2001中安山巖相比,稀土元素總量較低,右傾斜率更大,可能與安山巖礦化蝕變較強(qiáng)有關(guān);w(La)N/w(Sm)N值為1.8~3.7,平均值為2.8,輕稀土元素富集程度相對較高;w(Gd)N/w(Yb)N值為2.2~4.9,平均值為
3.4,重稀土元素富集程度較低。(硅質(zhì)、條帶狀)大理巖稀土元素總量為10.8×10-6~79.8×10-6,平均值為41.5×10-6,與鉆孔ZK2001相比大幅降低,可能與該孔大理巖具有明顯礦化有關(guān);w(LREE)/w(HREE)值為6.0~19.5,平均值為12.6。w(La)N/w(Yb)N值為3.8 ~21.1,平均值為12.8,稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線表現(xiàn)為輕稀土元素明顯富集的右傾模式(見圖3-a),w(La)N/w(Sm)N值為1.2~6.0,平均值為4.0,輕稀土元素富集程度較高;w(Gd)N/w(Yb)N值為1.2~2.8,平均值為1.9,重稀土元素富集程度較高。石英脈長僅3.08 m,稀土元素總量為8.6×10-6,w(LREE)/w(HREE)值為1.8,w(La)N/w(Yb)N值為0.8。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線近似水平,輕稀土元素富集不明顯,w(La)N/w(Sm)N值為0.4,輕稀土元素富集程度極低;w(Gd)N/w(Yb)N值為1.1,重稀土元素富集程度較高。
鉆孔ZK5306孔深651.69 m,巖性為(杏仁狀)安山巖、白云巖及石英正長巖,白云巖中見明顯礦化。安山巖稀土元素總量為139.7×10-6~372.5×10-6,平均值為232.0×10-6;w(LREE)/w(HREE)值為7.9~12.2,平均值為9.3;w(La)N/w(Yb)N值為8.6~39.5,平均值為14.3。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線為輕稀土元素明顯富集的右傾模式,w(La)N/w(Sm)N值為2.1~4.4,平均值為3.4,輕稀土元素富集程度較高;w(Gd)N/w(Yb)N值為1.5~5.6,平均值為2.6,重稀土元素富集程度較低。蝕變安山巖稀土元素總量為86.4×10-6~316.7×10-6,平均值為222.9×10-6;w(LREE)/w(HREE)值為9.4~13.7,平均值為11.7;w(La)N/w(Yb)N值為13.4 ~35.1,平均值為20.2。稀土元素總量較新鮮安山巖低,配分曲線表現(xiàn)為輕稀土元素富集的右傾模式,w(La)N/w(Sm)N值為3.1~5.1,平均值為3.7,輕稀土元素
富集程度較高;w(Gd)N /w(Yb)N值為2.1~5.7,平均值為3.3,重稀土元素富集程度較低;大理巖樣品長僅1.96 m,其稀土元素總量8.6×10-6,w(LREE)/w(HREE)值為1.8,w(La)N/w(Yb)N值為0.8,稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線表現(xiàn)為較平坦的輕稀土富集右傾模式,w(La)N/w(Sm)N值為2.5,輕稀土元素富集程度一般;w(Gd)N/w(Yb)N值為2.8,重稀土元素富集程度較低;石英正長巖樣品稀土元素總量為173.5×10-6~417.6×10-6,平均值為282.0×10-6;w(LREE)/w(HREE)值為14.2~23.5,平均值為19.1;w(La)N/w(Yb)N值為21.1~70.0,平均值為52.5。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線表現(xiàn)為輕稀土元素嚴(yán)重富集的右傾模式,w(La)N/w(Sm)N值為3.5~5.9,平均值為4.7,輕稀土元素富集程度較高;w(Gd)N/w(Yb)N值為3.1~9.0,平均值為5.2,重稀土元素富集程度較低。蝕變(碎裂)巖稀土元素總量為174.5×10-6~334.8×10-6,平均值為261.1×10-6;w(LREE)/w(HREE)值為9.6~19.1,平均值為11.9;w(La)N/w(Yb)N值為12.8 ~52.5,平均值為23.2。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線表現(xiàn)為輕稀土元素明顯富集的右傾模式,w(La)N/w(Sm)N值為3.2~4.7,平均值為3.9,輕稀土富集程度較高;w(Gd)N/w(Yb)N值為2.0~6.4,平均值為4.0,重稀土元素富集程度較低。(方鉛礦化)白云巖稀土元素總量為6.5×10-6~187.2×10-6,平均值為78.8×10-6;w(LREE)/w(HREE)值為4.3~13.8,平均值為9.9;w(La)N/w(Yb)N值為8.3 ~21.4,平均值為15.8。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線表現(xiàn)為輕稀土元素明顯富集的右傾模式,w(La)N/w(Sm)N值為3.4~8.0,平均值為5.6,輕稀土元素富集程度較高;w(GdN)/w(YbN)為1.1~2.7,平均值為2.0,重稀土元素富集程度一般。
鉆孔ZK2001孔深321.50 m,全孔無明顯礦化,巖性為(杏仁狀)安山巖、蝕變碎裂巖、(蝕變碎裂)大理巖、構(gòu)造角礫巖、蝕變碎裂(玄武)安山巖。安山巖稀土元素總量為209.1×10-6~387.1×10-6,平均值為245.3×10-6;w(LREE)/w(HREE)值為7.4~10.6,平均值為8.6;w(La)N/w(Yb)N值為5.3~8.7,平均值為6.8。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線表現(xiàn)為輕稀土元素富集的右傾模式,發(fā)生蝕變的安山巖稀土元素總量較新鮮安山巖低,且配分曲線更為平坦,反映成礦作用過程中的熱液蝕變作用對安山巖中稀土元素有帶出作用,w(La)N/w(Sm)N值為1.8~3.4,平均值為2.3,輕稀土元素富集程度較低;w(Gd)N/w(Yb)N值為1.3~3.1,平均值為2.1,重稀土元素富集程度較低;構(gòu)造巖(蝕變碎裂巖、構(gòu)造角礫巖)稀土元素總量為180.9×10-6~266.2×10-6,平均值為228.8×10-6,w(LREE)/w(HREE)值為8.8~13.8,平均值為11.4,w(La)N/w(Yb)N值為8.4 ~16.3,平均值為12.2;稀土配分曲線表現(xiàn)為輕稀土元素明顯富集的右傾模式,輕、重稀土元素分異程度較安山巖略高,w(La)N/w(Sm)N值為2.1~3.5,平均值為2.9,輕稀土元素富集程度相對較高;w(Gd)N/w(Yb)N值為2.0~3.6,平均值為2.7,重稀土元素富集程度較低。(蝕變碎裂)大理巖長僅15.24 m,其稀土元素總量為430.1×10-6,w(LREE)/w(HREE)值為11.7,w(La)N/w(Yb)N值為8.3。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線表現(xiàn)為輕稀土元素富集的右傾模式,稀土元素配分曲線平坦,w(La)N/w(Sm)N值為2.4,輕稀土元素富集程度較低,w(Gd)N/w(Yb)N值為2.2,重稀土元素富集程度較低。
鉆孔ZK1701孔深484.35 m,全孔無明顯礦化。巖性為(杏仁狀)安山巖、蝕變碎裂巖、構(gòu)造角礫巖,未能揭露大理巖。安山巖稀土元素總量為167.8×10-6~282.4×10-6,平均值為223.3×10-6;w(LREE)/w(HREE)值為9.2~12.8,平均值為10.8;w(La)N/w(Yb)N值為7.1~17.3,平均值為11.8;稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線表現(xiàn)為輕稀土元素明顯富集的右傾模式,蝕變安山巖稀土元素總量較新鮮安山巖略低,配分曲線更為平坦,w(La)N/w(Sm)N值為1.6~3.6,平均值為2.7,輕稀土元素富集程度相對較高;w(Gd)N/w(Yb)N值為1.9~3.6,平均值為2.5,重稀土元素富集程度較低。構(gòu)造巖(蝕變碎裂巖、構(gòu)造角礫巖)稀土元素總量為139.8×10-6~259.0×10-6,平均值為204.5×10-6;w(LREE)/w(HREE)值為9.1~14.1,平均值為11.1;w(La)N/w(Yb)N值為7.6 ~16.9,平均值為11.7;稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線表現(xiàn)為輕稀土元素明顯富集的右傾模式,w(La)N/w(Sm)N值為1.9~3.5,平均值為2.8,輕稀土元素富集程度相對較高;w(Gd)N/w(Yb)N值為1.8~3.5,平均值為2.6,重稀土元素富集程度較低。
通過對以上4個鉆孔不同巖性進(jìn)行梳理,發(fā)現(xiàn)不同巖性稀土元素總量呈現(xiàn)如下規(guī)律:①w(REE大理巖)>w(REE石英正長巖)>w(REE安山巖)>w(REE構(gòu)造巖);②w(REE安山巖)>w(REE蝕變安山巖)>w(REE礦化安山巖);③w(REE大理巖)>w(REE白云巖)>w(REE礦化白云巖)>w(REE石英脈);④蝕變礦化程度越強(qiáng),稀土元素總量越低。以上規(guī)律說明,構(gòu)造蝕變活動對稀土元素有一定遷移作用,體現(xiàn)了熱液成礦特征[13];安山巖δEu值普遍為0.7~1.0,呈弱負(fù)異常,僅少量礦化安山巖δEu值為0.9~1.1,呈弱正異常,δCe值為0.9~1.4,呈現(xiàn)弱正異常,而礦化蝕變安山巖δCe值為0.5~1.0,呈明顯負(fù)異常。
構(gòu)造巖(蝕變巖、蝕變碎裂巖)δEu值普遍在0.7~1.0,呈弱負(fù)異常;δCe值為1.0~1.4,呈弱正異常;但鉆孔ZK5306揭露的蝕變碎裂巖δCe值為0.5~1.0,表現(xiàn)出弱負(fù)異常,這可能與原巖巖性或成礦作用有關(guān)。大理巖δEu值為0.7~1.1,多呈弱負(fù)異常,δCe值為1.0~1.8,多呈弱正異常。(方鉛礦化)白云巖δEu值為0.8~1.6,正、負(fù)異常均存在,可能與方鉛礦化的不均勻分布有直接關(guān)系;δCe值為0.6~0.8,呈明顯負(fù)異常。石英正長巖δEu值為0.6~0.9,呈弱負(fù)異常;δCe值為0.6~0.9,呈弱負(fù)異常。石英脈δEu值為1.1,異常不明顯,δCe值為1.5,呈明顯正異常。綜上,蝕變安山巖、構(gòu)造巖、大理巖等巖石的Eu異常影響不明顯,而礦化則使Eu呈現(xiàn)出明顯的負(fù)異常;蝕變使安山巖、構(gòu)造巖、大理巖等巖石的Ce異常明顯,δCe值變小,由正異常逐漸演化成負(fù)異常,礦化則使Ce負(fù)異常進(jìn)一步加大。金礦石、鉛鋅礦石中也普遍存在Eu、Ce的弱負(fù)異常,常被認(rèn)為是熱液交代所致,或成礦熱液為富Cl-的還原性流體[28-33],故白土金鉛礦床的熱液交代和變質(zhì)交代作用普遍發(fā)育是產(chǎn)生Eu、Ce弱負(fù)異常的原因[34-35]。石英脈Eu異常不明顯,Ce呈現(xiàn)出明顯正異常,可能是礦化晚階段產(chǎn)物。石英正長巖δEu值為0.6~0.9,δCe值為0.6~0.9,均呈現(xiàn)明顯負(fù)異常,可能為成礦熱液的母巖,與成礦關(guān)系密切。
4.2"微量元素特征及對礦床成因的指示
白土金鉛礦床微量元素相關(guān)系數(shù)顯示,主成礦元素Pb與W、Cd、Ag相關(guān)性最高,Zn與Cd、Ag相關(guān)性最高;主成礦元素Au、Pb、Zn總體表現(xiàn)出與Cd、W、Ag具有較好的正相關(guān)關(guān)系,但三者之間的相關(guān)性并不明顯(見圖4)。說明Au、Pb成礦可能有著獨(dú)立性,這與地質(zhì)勘查過程中金礦體與鉛礦體常異體共生的特征相吻合。Cd與Au成礦的關(guān)系變化較大,但一般呈正相關(guān)關(guān)系,多是內(nèi)生金礦床的重要指示元素。
鉆孔ZK1701、ZK2001均未見明顯礦化,巖性以安山巖為主,僅有1件樣品巖性為大理巖,二者的微量元素表現(xiàn)出相似特征(見圖5):As、Cu、Ge、Cd、Te表現(xiàn)出明顯負(fù)異常;Ag、Sb、Pb、W、Zn、In、Cs表現(xiàn)出明顯正異常,其余元素異常不明顯。安山巖經(jīng)構(gòu)造蝕變后,Pb、W出現(xiàn)明顯富集。安山巖、大理巖作為礦體的主要圍巖,與華北陸塊相比,成礦元素Ag、Sb、Pb、W、Zn呈富集狀態(tài),為鉛鋅成礦提供了高背景值,蝕變后的安山巖Pb、W呈現(xiàn)出明顯富集現(xiàn)象,暗示熱液流體本身攜帶Pb、W成礦元素或?qū)Π采綆r原有的成礦元素通過熱液交代形成一定的富集[36]。
鉆孔ZK5302見明顯礦化,巖性有安山巖、大理巖、構(gòu)造巖、石英脈,部分巖石存在明顯的礦化蝕變。不同巖性微量元素含量特征顯示,除個別元素外,大多元素相對華北陸塊的異常表現(xiàn)出一致性,具體為As、Cu、Li、Ge、Cd、Te表現(xiàn)出明顯虧損;Ag、Sb、Pb、W、In表現(xiàn)出明顯富集。在異常強(qiáng)度上,不同巖性存在差異,構(gòu)造巖、大理巖、石英脈與安山巖類相比,富集或虧損強(qiáng)度較強(qiáng),且異常強(qiáng)度依次加強(qiáng),值得注意的是,Cs、Tl、Hf表現(xiàn)出明顯的異常。鉆孔ZK5306見明顯礦化,巖性有安山巖、白云巖、構(gòu)造巖、石英正長巖。其中,白云巖存在明顯礦化。不同巖性微量元素含量特征顯示,多數(shù)元素表現(xiàn)出一致性,具體為As、Cu、Li、Ge、Cd、Te相對華北陸塊表現(xiàn)出明顯虧損;Ag、Sb、Hg、Mo、Pb、W、Be、In、Cs、Tl相對華北陸塊表現(xiàn)出明顯富集,富集或虧損強(qiáng)度較強(qiáng),從安山巖、構(gòu)造巖、石英正長巖、白云巖依次加強(qiáng);說明成礦與龍家園組碳酸鹽巖關(guān)系密切,可能為成礦提供大部分成礦物質(zhì),而石英正長巖或石英脈作為成礦熱液載體為成礦提供一定的物質(zhì)來源和主要熱動力[37-38]。
5"結(jié)"論
1)構(gòu)造蝕變活動對稀土元素有一定遷移作用,礦化蝕變巖石稀土總量明顯降低;蝕變使安山巖、構(gòu)造巖、大理巖的Eu異常影響不明顯,而礦化則使其Eu呈現(xiàn)明顯負(fù)異常;蝕變使安山巖、構(gòu)造巖、大理巖的Ce異常明顯,Ce由正異常逐漸演化成負(fù)異常,礦化則使Ce負(fù)異常進(jìn)一步加大,體現(xiàn)了白土金鉛礦床熱液交代和變質(zhì)交代作用普遍發(fā)育的特點。
2)石英脈Eu異常不明顯,Ce呈現(xiàn)出明顯正異常,可能是礦化晚階段產(chǎn)物。石英正長巖Eu、Ce均呈現(xiàn)明顯負(fù)異常,可能為成礦熱液的母巖,與成礦關(guān)系密切。
3)安山巖、大理巖作為礦體的主要賦礦圍巖,與華北陸塊相比,成礦元素Ag、Sb、Pb、W、Zn呈富集狀態(tài),為鉛成礦提供了高背景值,蝕變安山巖Pb、W呈現(xiàn)明顯富集現(xiàn)象,暗示熱液流體攜帶Pb、W成礦元素或?qū)Π采綆r中成礦元素經(jīng)熱液交代后有富集作用。構(gòu)造巖、石英脈、石英正長巖、(大理)白云巖與安山巖類相比,微量元素富集或虧損強(qiáng)度較大,且異常強(qiáng)度依次加強(qiáng),說明成礦與龍家園組大理巖、白云巖關(guān)系密切,可能為成礦提供大部分成礦物質(zhì),而石英正長巖或石英脈作為成礦熱液載體為成礦提供一定的物質(zhì)來源和主要熱動力。
[參 考 文 獻(xiàn)]
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Indicative significance of rare earth and microelement characteristics
to the genesis of Baitu Au-Pb Deposit in Western Henan
Cai Huanhua1,2,Zhang Sukun1,2,3,Liu Yugang1,2,Yao Xiaodong1,2,Wang Junde1,2,Wang Xiaotao1,2,Cheng Beilei1,2
(1.No.1 Institute of Geological amp; Mineral Resources Survey of Henan;
2.Key Laboratory of Au-Ag-Polymetallic Deposit Series and Deep-seated Metallogenic Prognosis of Henan Province;
3.College of Earth and Planetary Sciences,Chengdu University of Technology)
Abstract:Baitu Au-Pb Deposit is located at the intersection of the Kangshan-Shanggong Fault and Machaoying Fault on the southern margin of the North China Craton.The Au,Ag,and Pb ore bodies are in heterogeneous coexistence.They mainly occur in secondary fault zones in carbonate rocks in a vein-like and layered manner.This paper conducted rare earth and microelement tests on the main rocks.The characteristics of rare earth elements indicate widespread development of hydrothermal and metamorphic metasomatism.The specific characteristics are:① w(REEmarble)gt;w(REEquartz syenite)gt;w(REEandesite)gt;w(REEtectonic rock)gt;w(REEmineralized dolomite)gt;w(REEmineralized quartz vein),showing a feature of the greater the degree of alteration mineralization,the lower the total rare earth content;② The rare earth distribution curve shows that with mineralization,slope increases,enrichment degree of light rare earth decreases,and enrichment degree of heavy rare earth increases;③The influence of alteration on Eu element anomalies in rocks such as andesite tectonic rock and marble is not significant,while mineralization results in a significant negative anomaly of Eu element.Additionally,the alteration has a significant impact on Ce element anomalies in andesite,tectonic rock,and marble,causing the Ce element to evolve gradually from positive anomalies to negative anomalies.Mineralization further increases the degree of negative anomalies in Ce elements.Comparing the microelements of the main rocks and ores with that of the North China continental crust,it was found that andesite and marble are the main host rocks,and the ore-forming elements Ag,Sb,Pb,W,and Zn are enriched,providing high background value for lead mineralization.After alteration,Pb and W elements in andesite show obvious enrichment,suggesting that the hydrothermal fluid itself carries Pb and W ore-forming elements or has a hydrothermal metasomatic enrichment effect on the ore-forming elements in the wall rocks; In terms of anomalous intensity,tectonic rocks,quartz veins,quartz syenites,and (marble) dolomite have higher enrichment or depletion intensity compared to andesite rocks,and the anomalous intensity is sequentially strengthened,indicating a close relationship between the source of ore-forming matters and the carbonate rocks of Longjiayuan Formation.In summary,the genesis of Baitu Au-Pb Deposit is generally dominated by magmatic hydrothermal filling and metasomatism,but it is superimposed with later continental volcanic sedimentary transformation.
Keywords:Western Henan;Baitu Au-Pb Deposit;rare earth elements;microelements;deposit genesis;alteration