內(nèi)蒙古罕大蓋高勒河上游侵入巖地質(zhì)特征及成礦遠(yuǎn)景

陳安霞 周多 姜永靜

【摘 要】 侵入巖是找礦的重要目標(biāo)之一。本文通過(guò)化學(xué)參數(shù)分析巖石的地球化學(xué)特征，根據(jù)礦物特征分析巖石成巖環(huán)境；結(jié)合圖解推斷巖石成因類型，結(jié)合元素含量進(jìn)行成礦預(yù)測(cè)。

【關(guān)鍵詞】 花崗巖 成巖環(huán)境 “S”型花崗巖 成礦預(yù)測(cè)

0 引言

內(nèi)蒙古自治區(qū)罕大蓋高勒河上游侵入巖，同位素年齡為291Ma（據(jù)1：20萬(wàn)區(qū)調(diào)報(bào)告），時(shí)代為晚石炭-早二疊世。巖體呈淺粉色，細(xì)粒-中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。邊部為鉀長(zhǎng)花崗巖，向內(nèi)部過(guò)渡為花崗巖，兩者在空間上呈套殼狀分布，以花崗巖為主體。巖體主要由鉀長(zhǎng)石（正長(zhǎng)條紋長(zhǎng)石）、斜長(zhǎng)石和石英組成，黑云母和白云母少量。根據(jù)巖石的礦物組合、結(jié)晶習(xí)性、自形程度、礦物之間的接觸關(guān)系及熔蝕交代等特征綜合分析，礦物的結(jié)晶基本順序?yàn)椋焊钡V物→黑云母→斜長(zhǎng)石→斜長(zhǎng)石與鉀長(zhǎng)石→鉀長(zhǎng)石與石英→石英，其中副礦物從巖漿中結(jié)晶析出最早，石英結(jié)晶結(jié)束最晚。巖石受巖漿期后熱液蝕變作用，發(fā)生絹云母化、泥化和鈉長(zhǎng)石化等蝕變現(xiàn)象。

1 巖石地球化學(xué)特征

巖石化學(xué)參數(shù)特征如下：分異指數(shù)（DI）大于90，反映巖漿結(jié)晶分異程度較高；里特曼指數(shù)（σ）鉀長(zhǎng)花崗巖為2.33，花崗巖為2.62，均在1.8～3.3范圍內(nèi)，說(shuō)明為鈣堿性巖系；堿度指數(shù)（NK/A）略小于1.0，屬于偏堿性與鈣堿性過(guò)渡類型；鋁指數(shù)（A/CNK）均大于1.0，因而在形成鋁硅酸鹽礦物，并有標(biāo)準(zhǔn)礦物剛玉出現(xiàn)。上述有關(guān)巖石化學(xué)參數(shù)特征表明，該巖體巖石為鋁過(guò)飽和鉀質(zhì)鈣堿性或偏堿性系列花崗巖[1]。

2 巖石成巖環(huán)境分析

該侵入巖為活動(dòng)大陸邊緣造山晚期同碰撞-后碰撞造山帶構(gòu)造環(huán)境下形成的花崗巖。

根據(jù)鮑溫和塔特爾（1953）研究，在地下深處，鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石組分在溫度高于660℃時(shí)，可以形成完全類質(zhì)同象系列的單相堿性長(zhǎng)石（或正長(zhǎng)石），當(dāng)溫度緩慢下降到660℃以下，發(fā)生固溶體分解，形成條紋長(zhǎng)石。該巖體條紋長(zhǎng)石發(fā)育，因而初始結(jié)晶溫度應(yīng)大于660℃，按照地?zé)崽荻?0℃/1km推算，巖體形成深度大約在22km左右，壓力相當(dāng)于6～7Kb。

3 巖石成因類型分析

巖體巖石化學(xué)成分變化范圍較窄，SiO2含量76.23%～73.69%，分異指數(shù)（DI）較高（93.99～96.38），鋁指數(shù)（A/CNK）接近1.1，普遍出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)礦物剛玉，說(shuō)明巖石富鋁，這是大陸碰撞環(huán)境形成的S型花崗巖的特點(diǎn)[2]。

據(jù)王中剛（1989）研究[3]，δEu在0.3～0.7時(shí)，花崗巖主要由上地殼物質(zhì)經(jīng)不同程度的熔融而形成的花崗巖巖漿形成。本巖體鉀長(zhǎng)花崗巖銪異常指數(shù)（δEu）為0.3，花崗巖銪異常指數(shù)（δEu）為0.6，表現(xiàn)為中等負(fù)銪異常。因而為S型花崗巖。

在ACF圖解中（圖1），樣品位于斜長(zhǎng)石+黑云母+白云母的組合區(qū)域內(nèi)，顯示為S型花崗巖的特點(diǎn)。

據(jù)Sheralong（1988），在造山花崗巖中S型和I型花崗巖的微量元素比值蛛網(wǎng)圖中I型花崗巖以Ba富集為特征，而S型花崗巖以Th富集為特征。該巖體Ba明顯虧損而Th富集因而為S型花崗巖。

據(jù)Sylvester（1998）研究[4]，泥質(zhì)巖石熔融的花崗巖CaO/Na2O比值小于0.3，本區(qū)巖體巖石比值明顯小于0.3。

據(jù)上述資料綜合分析，該巖體屬于陸殼深處硅質(zhì)層變質(zhì)沉積巖（變質(zhì)粘土巖或變質(zhì)泥質(zhì)碎屑巖）部分熔融形成的“S”型花崗巖。

4 巖體與成礦關(guān)系探討

（1）該巖體由鉀長(zhǎng)花崗巖與花崗巖組成，其中鉀長(zhǎng)花崗巖主要由石英和長(zhǎng)石組成，本身具有高強(qiáng)度的耐腐蝕性，可成為較好的理石材料及陶瓷工業(yè)原料。

（2）巖石微量元素含量與成礦關(guān)系：鉀長(zhǎng)花崗巖中鎢（W）含量是中國(guó)堿長(zhǎng)花崗巖均值的1.6倍，花崗巖中鎢（W）含量是中國(guó)正長(zhǎng)花崗巖均值的3.2倍，而花崗巖中錫（Sn）、鉬（Mo）含量明顯偏高，表明巖體花崗巖有很好的鎢（W）、錫（Sn）、鉬（Mo）礦化顯示。

鉀長(zhǎng)花崗巖中金（Au）、銀（Ag）、砷（Sn）含量分別是中國(guó)堿長(zhǎng)花崗巖的1.4倍、1.2倍、1.3倍，花崗巖中金（Au）、銀（Ag）、砷（Sn）含量分別是中國(guó)正長(zhǎng)花崗巖的1.4倍、1.2倍、1.8倍，也顯示了一定程度的找礦遠(yuǎn)景。

（3）稀土元素含量與成礦關(guān)系：據(jù)人工重砂鑒定鉀長(zhǎng)花崗巖樣品中獨(dú)居石（磷鈰鑭礦）含量為5g/t，表明鑭（La）、鈰（Ce）、釹（Nd）已富集成獨(dú)立礦物。花崗巖中鑭（La）、鈰（Ce）、釹（Nd）要比鉀長(zhǎng)花崗巖富集，因而很可能已成為副礦物產(chǎn)于巖體中，使花崗巖礦化。花崗巖中釔（Y）含量相對(duì)偏高，磷（P2O5）含量也相對(duì)偏高，其中一樣品磷灰石含量達(dá)到21g/t，因而可以推測(cè)花崗巖中有形成磷釔礦的可能。

另外，該巖體的人工重砂中還出現(xiàn)了黃鐵礦、方鉛礦和大量褐鐵礦。

5 結(jié)論

巖體為鋁過(guò)飽和鉀質(zhì)鈣堿性或偏堿性系列花崗巖。

巖體形成深度大約在22km左右，壓力相當(dāng)于6～7Kb。

巖體屬于陸殼深處硅質(zhì)層變質(zhì)沉積巖部分熔融形成的“S”型花崗巖。

巖體具有中高溫鎢（W）、錫（Sn）、鉬（Mo）礦礦化遠(yuǎn)景及中低溫金（Au）、銀（Ag）、砷（Sn）礦礦化遠(yuǎn)景，并有稀土元素成礦遠(yuǎn)景。

參考文獻(xiàn)

[1]常麗華，曹林，高福紅.火成巖鑒定手冊(cè)[M].北京：地質(zhì)出版社，2009：44-54.

[2]Pitcher WS. Granite type and tectonic environment. In：Hsu K （ed）. Mountain Building Processes. Academic Press，London，1983：19-40.

[3]王中剛，于學(xué)元，趙振華等.稀土元素地球化學(xué)[M].北京：科學(xué)技術(shù)出版社，1989：88-276.

[4]Sylvester PJ.Post-collisional alkaline granites[M].Journal of Geology，1989：261-280.