陕西煎茶岭矿床的稀土元素地球化学行为[精品].doc

 Ξ 陕西煎茶岭矿床的稀土元素地球化学行为 庞奖励 孙根年 (陕西师范大学地理系 , 西安 710062) 摘要 研究表明煎茶岭矿床矿石的稀土组成明显不同于岩石 。而镍和金矿石的稀土组成十分相似 , 富集轻稀土及明显的铕 、铈负异常 , 反映它们是从同一热液中沉淀出来的 。而铈和铕负异常程度差异 表明镍矿形成于高温和相对还原的环境 , 金矿形成在低温和相对氧化的环境 。矿化热液来源于酸性岩 浆所分异的热液 , 成矿元素主要来自超基性岩 。 关键词 : 稀土 , 矿床 , 陕西煎茶岭 , 地球化学 煎茶岭矿床是一个与超基性岩有关的多金属矿 , 70 年代在超基性岩内发现了大型镍矿 床 , 80 年代末又在超基性岩接触带发现了大型金矿床 , 但该矿床的成因至今仍有较大的争 议 。本文通过对岩石和矿石中稀土地球化学研究 , 为正确认识成因提供一些可靠的证据 , 亦为本区积累一些稀土地球化学资料 。 1 区域地质概况 煎茶岭位于陕西略阳县境内 , 构造上在北东东向阳平关勉县深大断裂和北西西向勉县 略阳深大断裂所夹的勉略宁三角地块东 北部 。该地块南与扬子 地 台 相 邻 , 北 与 秦岭造山带相接 。矿区内出露有雪花太 坪组 、超 基 性 岩 和 鱼 洞 子 组 三 部 分 ( 图 1) 。雪花太坪组由白云岩 、硅质白云岩 、 白云质灰岩及部分碳质板岩所组成 , 它 既是超基性岩的围岩 , 也是金矿体的容 矿岩石之一 。元古代时在地区内形成了 一条东西向的超基性岩带 , 煎茶岭超基 性岩为一东西向展布的岩墙 , 长约 5000 图 1 煎茶岭矿床区域地质简图 1. 鱼洞子组变质岩 ; 21 雪华太坪组白云岩 ; 31 雪华太 坪组灰岩 ; 41 超基性岩 ; 51 酸性岩脉 ( 株) ; 61 断层 ; 71 地质界线 ; 81 金矿体 ; 91 镍矿体 ; 101 稀土样品 m , 宽 350～1200 m 。主要由蛇纹 (化) 岩 、 滑石 (化) 菱岩和菱镁 ( 化) 岩组成 。既是 镍矿的容矿岩石 , 又是金矿床的主要容 矿岩石之一 。超基性岩内侵入有海西期 酸性岩脉 (株) , 有花岗斑岩 、钠长斑岩 、石英闪长岩等 。矿区西部有少量鱼洞子组变质岩 出露 。矿区内北西西向和北北西向断裂十分发育 , 构成主要容矿构造 。镍矿床产于超基性 岩内的断裂中 , 呈不规则的星散状矿体 。主要矿物为磁黄铁矿 、镍黄铁矿 、黄铁矿 、磁铁 国家黄金管理局项目 892A24 和中国有色金属总工公司资助课题 庞奖励 : 男 , 35 岁 , 博士 , 副教授 Ξ 矿 、蛇纹石等高温矿物 。金矿床主要产在沿超基性岩接触带分布的北西 、北北西向断裂中 , 属典型的石英2黄铁矿型脉状矿床 。主要矿物为黄铁矿和石英 , 次要矿物有针镍矿 、辉砷镍 矿 、雄黄 、雌黄 、辰砂 、方解石 、蛇纹石 、白云石等 。 2 稀土组成特征 样品分别取自超基性岩 、中酸性岩脉 、镍矿石和金矿石 (见图 1) 。稀土采用 ICP2AES 法 分析 (见表 1) 。文中球粒陨石标准化数据采用 Boynton 推荐的数据 1 。 2 . 1 岩石的稀土特征 超基性岩样品取自蛇纹石化和菱镁化超基性岩 , 稀土总量 1201837～1421113 μg·g - 1 , 具富集轻稀土型分布模式 (LRE/ HRE (L/ H) = 1314～1412 , NLa/ Nb = 1912～2216) 。其中轻稀 土分馏程度高于重稀土 ( NLa/ sm∶N Gd/ Yb = (415～615) ∶(212～216) ) 。铕和铈具弱的负异常 , δEu = 0174 ～ 0193 , δCe = 0177 ～ 0193 。酸 性 岩 样 品 取 自 新 鲜 的 岩 芯 , 稀 土 总 量 在 95129 ～ 157157μg·g - 1之间 , 明显低于典型酸性侵入岩 ( 典型酸性岩一般大于 200 μg·g - 1 ) 。具富集 轻稀土性特征 , 但富集程度弱于超基岩 (L/ H(超) ∶L/ H酸 = (1314～1412) ∶(414～718) ) 。轻稀 土和重 稀 土 分 馏 程 度 差 异 不 明 显 ( NLa/ Sm ∶N Gd/ Tb = ( 212 ～ 317) ∶( 115 ～ 210) ; NLa/ Yb (超) ∶ NLa/ Yb (酸) = (19122～2216) ∶(414～813) ) 。铕和铈缺少明显的负异常 , δEu = 0175～0193 , δCe = 0184～0199 。 2 . 2 矿石的稀土特征 镍矿石样品取自钻孔岩芯 , 稀土含量为 21236～91805μg·g - 1 。稀土分布具富集轻稀