內(nèi)蒙古浩布高鉛鋅多金屬礦床兩種花崗巖地球化學(xué)特征及含礦性分析

摘要：浩布高鉛鋅多金屬礦床的礦床規(guī)模達(dá)到大型，與成礦有關(guān)的侵入巖主要是烏蘭壩巖體，該巖體主要由二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)巖組成。為研究烏蘭壩巖體成因及其與成礦的相關(guān)性，分別對(duì)該兩類(lèi)巖石的主量元素、微量元素（包括稀土元素）進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示：二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)巖的SiO2平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為73.85 %、66.94 %，均具高鉀（w（K2O）=4.48 %、5.72 %）、富鋁（w（Al2O3）=12.59 %、15.10 %）特征，前者為高鉀鈣堿性巖類(lèi)，后者為鉀玄巖系列巖類(lèi)，巖石分異指數(shù)（DI）分別為90.27～93.07及83.94～90.55。二者稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式均符合A型花崗巖特征，富集大離子親石元素、虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素。石英二長(zhǎng)巖具有更高的稀土元素含量，同時(shí)顯示出較弱的Eu負(fù)異常（δEu=0.70～0.96）；二長(zhǎng)花崗巖的Eu負(fù)異常較強(qiáng)（δEu=0.38～0.56），同時(shí)具有較低的La、Ce、Nd、Sm、Y、Yb、Lu等元素含量。二長(zhǎng)花崗巖屬于A1型花崗巖，而石英二長(zhǎng)巖屬于A2型花崗巖。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，認(rèn)為烏蘭壩巖體形成于古太平洋板塊向華北板塊俯沖方向轉(zhuǎn)變時(shí)期，區(qū)域伸展引起地幔物質(zhì)的上涌和大量花崗巖漿的上升侵位，兩種花崗巖主量元素、微量元素的差異與地幔物質(zhì)的混入程度有直接關(guān)系。巖體變異系數(shù)和成礦系數(shù)的差異表明，二長(zhǎng)花崗巖為主巖漿成礦期的產(chǎn)物，對(duì)Cu、Mo、Pb、W、Zn、Ag及Sn成礦有貢獻(xiàn)；而石英二長(zhǎng)巖促使了Cu、Bi、Ag和Sn的成礦。主成礦期及巖漿巖的確定對(duì)指導(dǎo)深部找礦和厘定礦床成因起到關(guān)鍵作用，同時(shí)也為區(qū)域花崗質(zhì)巖體成礦潛力的判斷提供了重要依據(jù)。

關(guān)鍵詞：浩布高；鉛鋅多金屬礦床；二長(zhǎng)花崗巖；石英二長(zhǎng)巖；地球化學(xué)特征；含礦性

[中圖分類(lèi)號(hào)：TD11" P579 文章編號(hào)：1001-1277（2025）02-0072-011 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A doi：10.11792/hj20250212 ]

引言

浩布高鉛鋅多金屬礦床是內(nèi)蒙古東南部地區(qū)一大型矽卡巖型鉛鋅多金屬礦床，前人對(duì)該礦床地質(zhì)及地球化學(xué)特征、成礦過(guò)程和成礦規(guī)律等多方面進(jìn)行了深入研究［1-6］，這些成果對(duì)解釋浩布高鉛鋅多金屬礦床的成因起到了重要的作用。

浩布高鉛鋅多金屬礦區(qū)內(nèi)巖漿巖廣泛發(fā)育，主要侵入巖為烏蘭壩巖體，位于礦區(qū)東南部，巖性主要為二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)巖，其次為少量黑云母花崗巖和角閃二長(zhǎng)花崗巖。其中，哪類(lèi)巖漿巖類(lèi)型與成礦關(guān)系最為密切仍具爭(zhēng)議［7-10］。本文選取烏蘭壩巖體二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)巖為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)比分析這兩種花崗巖的主量元素、微量元素（包括稀土元素）特征，結(jié)合成礦元素豐度、巖漿來(lái)源及演化特征，來(lái)判別浩布高鉛鋅多金屬礦床的主要成礦巖漿事件，進(jìn)而對(duì)礦區(qū)深邊部找礦及礦床成因的厘定提供有力支持。

1礦區(qū)地質(zhì)

浩布高鉛鋅多金屬礦床行政區(qū)劃隸屬于內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市巴林左旗，成礦區(qū)帶劃分處于大興安嶺成礦帶中南段、西拉木倫成礦帶北段，大地構(gòu)造位置位于中亞造山帶東段。該礦床屬于與早白堊世酸性巖漿巖活動(dòng)有關(guān)的矽卡巖型礦床，發(fā)育有鉛、鋅多金屬礦化。礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要有古生界下二疊統(tǒng)大石寨組（P1d）、中生界上侏羅統(tǒng)滿(mǎn)克頭鄂博組（J3m）和新生界第四系（Q）（見(jiàn)圖1）。其中，大石寨組中段（P1d2）為礦體的賦礦層位，巖性主要為泥質(zhì)、粉砂質(zhì)板巖夾大理巖、變質(zhì)砂巖［11-12］。礦區(qū)內(nèi)以北東向?yàn)橹鞯某傻V前及成礦期斷裂為含礦熱液的運(yùn)移和富集提供了通道和場(chǎng)所，也是導(dǎo)礦、容礦構(gòu)造［13-14］。礦區(qū)出露的侵入巖主要為燕山晚期的2個(gè)花崗巖體，分別為礦區(qū)西北部的烏蘭楚魯特巖體（黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖和花崗斑巖）和東南部的烏蘭壩巖體（主要為石英二長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)花崗巖，其次為少量黑云母花崗巖和角閃二長(zhǎng)花崗巖）［15-20］。從礦體產(chǎn)出位置來(lái)看，鉛鋅礦體位于烏蘭壩巖體與下二疊統(tǒng)大石寨組大理巖接觸帶上，因此礦區(qū)與成礦有關(guān)的巖體是烏蘭壩巖體，該巖體呈巖基產(chǎn)出，在礦化帶北東端直接與含大理巖的粉砂巖、泥質(zhì)板巖接觸，使圍巖發(fā)生角巖化及矽卡巖化，礦區(qū)內(nèi)的礦體都產(chǎn)于該巖體內(nèi)外接觸帶中。

二長(zhǎng)花崗巖具有中粗粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。其礦物成分主要為不規(guī)則板狀條紋長(zhǎng)石（具卡氏雙晶，鈉長(zhǎng)石條紋主晶以中正長(zhǎng)石為主，還有少量低微斜長(zhǎng)石）、板柱狀斜長(zhǎng)石（具聚片雙晶，有的具環(huán)帶構(gòu)造，被條紋長(zhǎng)石交代）和他形粒狀石英，其次為棕褐色片狀黑云母和金屬礦物、鋯石、磷灰石等。

石英二長(zhǎng)巖具有少斑結(jié)構(gòu)、基質(zhì)半自形粒狀結(jié)構(gòu)，斑晶由斜長(zhǎng)石、條紋長(zhǎng)石組成，粒度0.2～4 mm；基質(zhì)主要由斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、黑云母、石英、金屬礦物等組成，粒度0.05～0.15 mm。

2樣品及分析測(cè)試方法

本次共采集巖石硅酸鹽全分析樣品8件（二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)巖各4件），稀土元素和微量元素測(cè)試樣品16件（二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)巖各8件）。樣品均采自基巖露頭，樣品新鮮、無(wú)蝕變，采集位置避開(kāi)了礦區(qū)內(nèi)的接觸帶、蝕變帶、斷裂破碎帶等。測(cè)試工作在承德華勘五一四地礦測(cè)試研究院完成，測(cè)試方法為熒光光譜分析（XRF，主量元素）及等離子體質(zhì)譜分析（ICP-MS，微量元素）。主量元素分析測(cè)試精度為0.01 %，稀土元素及微量元素分析測(cè)試精度為0.01×10?6。相關(guān)地球化學(xué)數(shù)據(jù)處理及作圖利用路遠(yuǎn)發(fā)教授開(kāi)發(fā)的Geokit軟件完成。

3兩類(lèi)花崗巖地球化學(xué)特征

3.1常量元素

二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)巖主量元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可知：二長(zhǎng)花崗巖的SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72.80 %～75.10 %，平均值為73.85 %；K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.30 %～4.80 %，平均值為4.48 %；Na2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.51 %～4.12 %，平均值為3.93 %；全堿（K2O+Na2O）平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.34 %。因此，二長(zhǎng)花崗巖具有高鉀（K2O含量高于Na2O）、鋁過(guò)飽和（Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.12 %～12.97 %，平均值為12.59 %）的特征。

石英二長(zhǎng)巖SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64.90 %～68.70 %，平均值為66.94 %；K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.33 %～6.15 %，平均值為5.72 %；Na2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.40 %～4.89 %，平均值為4.62 %；全堿 （K2O+Na2O）平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.41 %。石英二長(zhǎng)巖亦具有高鉀（K2O含量高于Na2O）、鋁過(guò)飽和（Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.52 %～15.85 %，平均值為15.10 %）的特點(diǎn)。

在TAS圖解（見(jiàn)圖2）中，二長(zhǎng)花崗巖樣品投在花崗巖區(qū)域，而石英二長(zhǎng)巖樣品落入石英二長(zhǎng)巖范圍。在w（SiO2）-w（K2O） 圖解（見(jiàn)圖3-a））中，二長(zhǎng)花崗巖屬于高鉀鈣堿性系列巖石，而石英二長(zhǎng)巖屬于鉀玄巖系列巖石。此外，這2種花崗巖均屬于堿性巖（見(jiàn)圖3-b））。

二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)巖CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知：二長(zhǎng)花崗巖石英質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29.59 %～34.61 %，鈣長(zhǎng)石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.09 %～2.10 %，鈉長(zhǎng)石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29.90 %～35.23 %，正長(zhǎng)石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25.61 %～28.56 %；石英二長(zhǎng)巖石英質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.10 %～17.09 %，鈣長(zhǎng)石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.24 %～6.87 %，鈉長(zhǎng)石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.86 %～41.81 %，正長(zhǎng)石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32.03 %～36.73 %。二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)巖堿度率（AR）分別為4.43～5.07和3.53～5.35，里特曼指數(shù)分別為2.14～2.43和4.15～5.02。

相比之下，石英二長(zhǎng)巖的SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯較低，為64.94 %～68.72 %，平均值為66.9 %。與全國(guó)花崗巖的平均值相比，兩類(lèi)花崗巖具有更高的SiO2、Fe2O3、Na2O和K2O含量，而相對(duì)虧損TiO2、CaO、MgO和P2O5。此外，二長(zhǎng)花崗巖中相對(duì)于全國(guó)花崗巖平均值是富MnO貧FeO的，而在石英二長(zhǎng)巖中則相反。二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)巖均具有SiO2飽和、高堿性及含鈣低的特征。前者的分異指數(shù)（DI）較高，為91.27～93.07，而后者則相對(duì)較低（83.94～90.55）；而2種花崗巖的固結(jié)指數(shù)（SI）則分別為2.01～4.05和1.89～3.42。這兩種指數(shù)均表明，這兩類(lèi)花崗巖都經(jīng)歷了較強(qiáng)的分異作用。

兩種花崗巖樣品的SiO2與Al2O3、TiO2、TFeO和P2O5均呈現(xiàn)出明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系（見(jiàn)圖4），體現(xiàn)了兩種花崗巖在分離結(jié)晶過(guò)程中逐步沉淀出長(zhǎng)石、單斜輝石、磷灰石及鈦鐵礦等礦物［21-25］。

3.2微量元素

二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)巖微量元素分析結(jié)果見(jiàn)表3。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖見(jiàn)圖5-a）。由表3、圖5-a）可知：二長(zhǎng)花崗巖富集大離子親石元素（LILE），但虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素（HFSE），具有較高的Rb（173×10?6～290×10?6）和Y（13×10?6～16×10?6），而強(qiáng)烈虧損Ba、P、Ti及Sr，且具有較低的w（Sr）/w（Y）值（2.22～7.20），與島弧花崗巖的地球化學(xué)特征相似。

石英二長(zhǎng)巖同樣富集大離子親石元素（LILE），虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素（HFSE），富集Rb和Y，虧損Sr。與二長(zhǎng)花崗巖相比，石英二長(zhǎng)巖具有更高的La（58×10?6～79×10?6）、Ce（92×10?6～153×10?6）、Nd（43×10?6～55×10?6）、Sm（7.2×10?6～9.1×10?6）、Y（28×10?6～39×10?6）、Yb（3.6×10?6～5.1×10?6）和Lu（0.6×10?6～0.8×10?6）。

總之，兩類(lèi)花崗巖均具有富集Ra、Th、U、Nd，貧Ba、Sr、P、Ti的特征，二長(zhǎng)花崗巖相比石英二長(zhǎng)巖，其La、Ce、Nd、Sm、Y、Yb、Lu含量明顯較多。

3.3稀土元素

二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)巖稀土元素分析結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知：二長(zhǎng)花崗巖的稀土元素 （REE） 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79×10?6～98×10?6，平均值為88×10?6；w（La）N/w（Yb）N和w（LREE）/w（HREE）值分別為6.0～8.1和6.7～7.8，表明二長(zhǎng)花崗巖輕稀土元素、重稀土元素分異較強(qiáng)。此外，w（La）N/w（Sm）N值為3.5， w（Gd）N/w（Yb）N平均值為1.4，說(shuō)明二長(zhǎng)花崗巖的輕稀土元素也發(fā)生了一定分餾作用。稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化曲線(xiàn)呈右傾的“V”字形（見(jiàn)圖5-b）），輕稀土元素部分較為陡峭而重稀土元素部分則平緩，其Eu負(fù)異常較強(qiáng)（δEu =0.38～0.56）。

石英二長(zhǎng)巖明顯富集稀土元素，其稀土元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為243×10?6～339×10?6 （平均值為282×10?6），也經(jīng)歷了顯著的輕稀土元素、重稀土元素分餾（w（LREE）/w（HREE） =7.9～12.1，w（La）N/w（Yb）N=9.2～13.9）。石英二長(zhǎng)巖w（La）N/w（Sm）N和w（Gd）N/w（Yb）N平均值分別為5.4和1.4，同樣反映了其輕稀土元素具有一定的分餾作用。相比二長(zhǎng)花崗巖，石英二長(zhǎng)巖的Eu負(fù)異常較弱（δEu=0.70～0.96），其稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線(xiàn)也呈現(xiàn)相似的向右傾斜的平緩曲線(xiàn)。

4討論

4.1大地構(gòu)造背景

古生代，大興安嶺及鄰區(qū)處于古亞洲洋活動(dòng)板塊邊緣，經(jīng)歷過(guò)多期次板塊之間的碰撞造山作用和拼接縫合作用；中生代以來(lái)，又受到了古太平洋板塊向華北克拉通俯沖碰撞作用影響[21-22]。古太平洋板塊俯沖導(dǎo)致了地幔物質(zhì)上涌；直至白堊紀(jì)，其俯沖方向從西到北西轉(zhuǎn)變，并進(jìn)一步引發(fā)了下地殼物質(zhì)的部分熔融，同時(shí)引起構(gòu)造體制從擠壓到拉張的轉(zhuǎn)變，隨后引發(fā)下地殼大規(guī)模加厚和巖石圈的地幔拆沉[23]。巖石圈的拆沉及隨后上涌的軟流圈地幔形成了深部的花崗質(zhì)巖漿房，并在拉張的大地構(gòu)造背景下促使了大量花崗質(zhì)巖漿的上升侵位[24]。這些巖漿從深部帶來(lái)了大量的硫和其他金屬成礦元素，為后期大規(guī)模的熱液成礦作用提供了充足的成礦物質(zhì)[25-26]。從大地構(gòu)造判別圖解（見(jiàn)圖6）來(lái)看，浩布高鉛鋅多金屬礦床兩類(lèi)花崗巖樣品均落入到同碰撞花崗巖、后碰撞花崗巖區(qū)域，說(shuō)明它們應(yīng)該是白堊紀(jì)從擠壓到拉張的轉(zhuǎn)變過(guò)程中酸性巖漿上涌的產(chǎn)物。

4.2巖漿起源及演化過(guò)程

花崗巖的巖石特征可以提供巖漿演化方面的相關(guān)信息［27］，在相異的大地構(gòu)造背景及造山作用先后階段，不同來(lái)源花崗巖漿的地球化學(xué)特征和分異演化程度差異顯著，這是控制不同成礦元素組合及最終成礦的一個(gè)關(guān)鍵因素［17，28］。烏蘭壩巖體二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)巖均具有高硅、富堿、低鈣、低鎂的特征，平均鋁飽和指數(shù)（A/CNK）分別為1.04和0.95，分異指數(shù)（DI）都較高，分別為91.91和88.47，指示前者屬于高鉀鈣堿性系列，后者屬于鉀玄巖系列。兩類(lèi)花崗巖均以富SiO2、K2O，貧Al2O3為特征；且具有富硅和堿，富集大離子親石元素Th、Zr、Hf、Rb、U及虧損Ba、Sr、Eu、P、Ba的特征，同時(shí)還有著豐富的稀土元素和“右傾海鷗型”稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式，這與世界范圍內(nèi)的A型花崗巖特征相一致［17，29-31］。此外，結(jié)合花崗巖類(lèi)型判別圖解（見(jiàn)圖7），認(rèn)為浩布高鉛鋅多金屬礦床內(nèi)侵位的二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)巖均是典型的A型花崗巖。

A型花崗巖所具有的地球動(dòng)力學(xué)和特殊的地球化學(xué)特征對(duì)于解釋花崗巖的成因模式和其構(gòu)造條件有著重要意義［32］。在本研究中，二長(zhǎng)花崗巖具有相對(duì)中等的w（Y）/w（Nb）值（0.677～0.915）和w（Yb）/w（Ta）值（0.895～1.144），與A1型花崗巖（產(chǎn)于非造山大陸裂谷、地幔熱柱或熱點(diǎn)環(huán)境）特征一致，而石英二長(zhǎng)巖則具有較高的w（Y）/w（Nb）值（2.230～3.709）、w（Yb）/w（Ta）值（2.536～3.798）和w（Ce）/w（Nb）值（5.960～13.861），與A2型花崗巖（產(chǎn)于碰撞后造山期或非造山的構(gòu)造背景）特征一致（見(jiàn)圖7）。形成于相同構(gòu)造背景的A型花崗巖顯示A1和A2亞類(lèi)共存的現(xiàn)象，認(rèn)為是幔殼物質(zhì)混入比例不同所致［17，33］。EBY［34］也指出，當(dāng)巖漿與陸殼相互作用時(shí)，由于陸殼具有較高的w（Y）/w（Nb）值和w（Yb）/w（Ta）值，會(huì)使得圖中的點(diǎn)由A1向A2區(qū)域移動(dòng)。當(dāng)花崗巖處于A1型和A2型過(guò)渡的位置時(shí)，表明其主要物質(zhì)來(lái)源于部分熔融的地殼基底巖石并混入了部分上涌的地幔物質(zhì)。因此，結(jié)合主微量元素及其配分圖可得出，二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)巖應(yīng)屬于不同期巖漿活動(dòng)產(chǎn)物，但其微量元素所具有的差異可能是石英二長(zhǎng)巖混入較多上涌的地幔物質(zhì)的原因。

4.3成礦模式

前人對(duì)于浩布高鉛鋅多金屬礦床提出了不同的成礦模式。李劍鋒［35］認(rèn)為，碰撞造山流體成礦模式（CMF模式）適用于浩布高鉛鋅多金屬礦區(qū)及整個(gè)大興安嶺南段成礦帶成礦過(guò)程的解釋。王承洋［36］測(cè)試了浩布高鉛鋅多金屬礦床不同礦物中的多種類(lèi)型包裹體，并劃分出了4個(gè)成礦期次：早期矽卡巖階段、磁鐵礦-石英階段、黃鐵礦-方鉛礦-閃鋅礦-石英階段和黃銅礦-方鉛礦-方解石階段。結(jié)合區(qū)域中生代成礦動(dòng)力學(xué)環(huán)境，本文初步建立了浩布高鉛鋅多金屬礦床的巖漿成礦模式：白堊紀(jì)時(shí)期，古太平洋板塊向華北板塊俯沖導(dǎo)致了下地殼巖石的部分熔融，與此同時(shí)俯沖方向從西到北西轉(zhuǎn)變，引起構(gòu)造體制從擠壓到拉張的轉(zhuǎn)變，這與A型花崗巖的形成背景即處于伸展構(gòu)造中相吻合［25］。當(dāng)巖漿侵位到該地區(qū)的二疊系和侏羅系碳酸鹽巖地層中后，釋放出大量的熱來(lái)活化萃取附近乃至遠(yuǎn)端地層的成礦元素，并且在巖體分異過(guò)程中會(huì)逐步分離出富集了Cu、Fe、Zn、Pb等元素的流體。這種流體沸騰的含礦氣水熱液，交代改造圍巖地層為石榴子石矽卡巖（早期矽卡巖階段）。當(dāng)演化到中期氧化物階段時(shí)，流體開(kāi)始沉淀出磁鐵礦。在晚期的石英-硫化物階段，成礦流體除了均一溫度和鹽度明顯降低之外，其成分也相對(duì)均一，可能是矽卡巖中含水礦物較多吸收流體中Cl-的結(jié)果；Cl-含量的降低會(huì)破壞Pb、Zn等成礦元素的運(yùn)載平衡，進(jìn)而導(dǎo)致這些元素的快速沉淀成礦［37-39］。伴隨著大氣降水的加入，成礦流體溫度進(jìn)一步降低，研究區(qū)內(nèi)Cu、Zn、Pb等中低溫成礦元素及石英開(kāi)始大量沉淀。綜上所述，該區(qū)經(jīng)歷了最初巖漿上升侵位和成礦流體的逐步演化，最終形成了浩布高矽卡巖型鉛鋅多金屬礦床。

4.4兩類(lèi)花崗巖控礦特征對(duì)比

與烏蘭壩巖體中其他兩類(lèi)巖石（黑云母花崗巖、角閃二長(zhǎng)斑巖）相比，石英二長(zhǎng)巖SiO2含量最低，而二長(zhǎng)花崗巖SiO2含量最高；各侵入體中的條紋長(zhǎng)石含量由老到新逐漸增加；斜長(zhǎng)石含量最低的是二長(zhǎng)花崗巖，最高的是石英二長(zhǎng)巖；角閃石在石英二長(zhǎng)巖中含量相對(duì)較高，其他巖性中相對(duì)較低。從以上巖石礦物綜合考慮，二長(zhǎng)花崗巖的酸度最高，相反石英二長(zhǎng)巖則是最低的。巖漿巖從老到新呈現(xiàn)出酸度增加，以及Fe、Mg、Ca氧化物減少的趨勢(shì)。礦區(qū)內(nèi)所有巖體均是高堿的（w（Na2O+K2O）[gt;]8 %），以石英二長(zhǎng)巖最高。

二長(zhǎng)花崗巖屬酸度偏高的花崗巖類(lèi)，有利于Mo、W、Bi、Sn的成礦。而石英二長(zhǎng)巖混入較多的上涌地幔物質(zhì)，導(dǎo)致含堿偏高。中—酸性過(guò)渡的花崗閃長(zhǎng)巖類(lèi)，對(duì)Cu、Pb、Zn多金屬成礦有利，而對(duì)Mo、W、Bi、Sn成礦不利［40］。二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)巖成礦元素分析結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知：與中國(guó)花崗巖平均值進(jìn)行比較［41-46］，礦區(qū)二長(zhǎng)花崗巖中所有元素含量都偏高，Be、Cu、Mo、Pb、V、W、Zn、Bi、Ag、Sn的變異系數(shù)較大，反映出它們?cè)趲r體中的不均勻性，Cu、Mo、Pb、W、Zn、Ag、Sn容易富集成礦。與中國(guó)石英二長(zhǎng)巖平均值相比，石英二長(zhǎng)巖中Cu、Pb、W、Nb、Hf、Sn、Ge的變異系數(shù)較大，Cu、Sn容易富集成礦。

兩類(lèi)花崗巖對(duì)應(yīng)元素含量的差異達(dá)幾倍至十幾倍，巖體中某種元素的含量偏高，變異系數(shù)偏大，從某種程度上反映這次巖體對(duì)這種礦產(chǎn)成礦有利。為得出各巖體對(duì)成礦有利程度的總體概念，表5中各元素在各巖體中平均值序數(shù)和變異系數(shù)序數(shù)分別用1，2，3，4標(biāo)出，然后分別統(tǒng)計(jì)各巖體各元素平均值序數(shù)與變異系數(shù)序數(shù)之和，即“成礦系數(shù)”，其數(shù)值越小，則成礦可能性越大，很明顯可以看出，二長(zhǎng)花崗巖是礦區(qū)內(nèi)最有利的成礦巖體。

因此，礦區(qū)內(nèi)最有利成礦的侵入巖是二長(zhǎng)花崗巖，是大部分金屬成礦元素（如Cu、Pb、Zn、Ag、Sn、W、Mo和Bi等）的主要來(lái)源；其次為石英二長(zhǎng)巖，其促使了Cu、Bi、Ag和Sn的成礦。

5結(jié)論

1）浩布高鉛鋅多金屬礦床屬于與白堊世酸性巖漿活動(dòng)有關(guān)的矽卡巖型礦床，成礦動(dòng)力學(xué)背景是古太平洋板塊俯沖導(dǎo)致了地幔物質(zhì)上涌；白堊紀(jì)，俯沖方向從西到北西轉(zhuǎn)變，并進(jìn)一步引發(fā)了下地殼物質(zhì)的部分熔融，同時(shí)引起構(gòu)造體制從擠壓到拉張的轉(zhuǎn)變，即產(chǎn)于陸殼伸展環(huán)境。

2）烏蘭壩巖體二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)巖均具有高鉀、富鋁的特征，前者屬于高鉀鈣堿性系列巖石，后者屬于鉀玄巖系列巖石。二者均富集大離子親石元素、虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素，稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式存在輕稀土元素、重稀土元素分異較強(qiáng)的特點(diǎn)，且均符合“右傾海鷗型”A型花崗巖的特征。

3）二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)巖相比，SiO2的含量明顯較高，La、Ce、Nd、Sm、Y、Yb、Lu含量明顯較多，同時(shí)巖石分異指數(shù)也相對(duì)較高，前者屬于A1型花崗巖，而后者屬于A2型花崗巖。引起主微量元素差異的原因可能是石英二長(zhǎng)巖混入了較多的地幔物質(zhì)。

4）二長(zhǎng)花崗巖對(duì)Cu、Mo、Pb、W、Zn、Ag、Sn等元素的成礦起主導(dǎo)作用，為主成礦巖體；而石英二長(zhǎng)巖促使了Cu、Bi、Ag和Sn的成礦。

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Geochemical characteristics and metallogenic prediction of 2 types of granite from the"Haobugao lead-zinc polymetallic deposit in Inner Mongolia

Yan Xiaohua1，2， Li Jinxi3， Li Huan?， Zhu Dapeng?， Xie Yiming?， Jiang Yongfang1，2

（1. Hunan Geosun Hi?technology Co.， Ltd.;

2. Hunan Provincial Deep Resource Electromagnetic Exploration Engineering Technology Research Center;

3. The First Geological Exploration Institute， Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development of Henan;

4. School of Geosciences and Info?physics， Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals and Geological Environment Monitoring， Ministry of Education， Central South University;

5. Bayerisches Geoinstitut， University of Bayreuth）

Abstract：The Haobugao lead-zinc polymetallic deposit is classified as a large?scale deposit， with the intrusive rocks closely associated with mineralization being the Ulanba rock mass， which primarily comprises monzogranite and quartz monzonite. To investigate the genesis of the rock mass and its relation to mineralization， major and trace elements （including rare earth elements） of the 2 rock types were analyzed. Results show that the SiO? mass fractions of monzogranite and quartz monzonite average 73.85 % and 66.94 %， respectively. Both exhibit high potassium （w（K2O）=4.48 %， 5.72 %） and rich aluminum （w（Al2O3）=12.59 %， 15.10 %） characteristics. Monzogranite belongs to alkaline rocks rich in K and Ca， whereas quartz monzonite corresponds to the shoshonite series. Their rock differentiation indices （DI） range from 90.27-93.07 for monzogranite and 83.94-90.55 for quartz monzonite. The chondrite?normalized rare earth element （REE） patterns of both align with A?type granite features， enriched in large ion lithophile elements （LILEs） and depleted in high field strength elements （HFSEs）. Quartz monzonite has higher REE contents and exhibits a weaker negative Eu anomaly （δEu=0.70-0.96） compared to monzogranite （δEu=0.38-0.56）， which has lower La， Ce， Nd， Sm， Y， Yb， and Lu contents. Monzogranite is classified as A1?type granite， while quartz monzonite is categorized as A2?type granite. Based on the regional geological context， the Ulanba rock mass is interpreted to have formed during the transition of subduction direction of the Paleo-Pacific Plate beneath the North China Plate. Regional extension in the period triggered mantle upwelling and the emplacement due to granitic magma rising. Differences in major and trace elements between the 2 granites are directly linked to the degree of mantle material mixing. Variations in alteration coefficients and metallogenic factors suggest that monzogranite is associated with Cu， Mo， Pb， W， Zn， Ag， and Sn mineralization， while quartz monzonite contributed to Cu， Bi， Ag， and Sn mineralization. Determining the main mineralization stage and related magmatic rocks provides key guidance for deep prospecting and deposit genesis studies and offers important insights into assessing the metallogenic potential of regional granitoids.

Keywords：Haobugao; lead-zinc polymetallic deposit; monzogranite; quartz monzonite; geochemical characteristics; metallogenic potential

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃資助項(xiàng)目（92162103）；湖南省科技創(chuàng)新計(jì)劃（2021RC4055，2022RC1182）；湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2022JJ30699，2023JJ10064）

作者簡(jiǎn)介：顏曉華（1979—），男，高級(jí)工程師，從事地球物理勘探、找礦勘探、礦山信息化等研究工作；E?mail：yanxh2005@126.com

*通信作者：李歡（1985—），男，教授，博士，從事與花崗巖有關(guān)的關(guān)鍵金屬礦床成因及找礦預(yù)測(cè)研究工作；E?mail：lihuan@csu.edu.cn