基性巖的地質(zhì)學(xué)特征及其與成礦的關(guān)系

安　杰，劉　穎，潘家永，萬(wàn)建軍

（東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，江西南昌330013）

基性巖的地質(zhì)學(xué)特征及其與成礦的關(guān)系

安杰*，劉穎，潘家永，萬(wàn)建軍

（東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，江西南昌330013）

富含鎂鐵質(zhì)的基性巖漿從深源地幔沿裂隙上侵至地殼，在基性巖形成過(guò)程中，其各種地質(zhì)作用對(duì)了解大陸動(dòng)力學(xué)有著極為重要的意義，而且對(duì)古大地構(gòu)造的活動(dòng)情況研究提供有利的證據(jù)。研究表明富含鐵鎂質(zhì)的巖漿上涌過(guò)程中與斷裂破碎帶交匯，鈾在此富集沉淀，所以有明顯的鈾礦化。在張性的構(gòu)造環(huán)境下，富含鐵鎂質(zhì)巖漿從地幔沿?cái)嗔芽障渡嫌坎⑶治唬瑤?lái)地幔的礦化劑∑CO2。在地幔基性巖漿上升侵位過(guò)程中產(chǎn)生了新的次級(jí)斷裂或裂隙，為鈾礦化提供良好的富集場(chǎng)所。在地幔基性巖漿上升侵位過(guò)程中對(duì)圍巖起到一定的加熱作用，提供了部分熱源。不僅如此，基性巖漿在金成礦過(guò)程中提供了礦源、水源和熱源。

基性巖；地幔流體；巖漿活動(dòng)；鈾成礦；輝綠巖

1　概述

以大陸伸展構(gòu)造作為研究背景，基性巖脈大部分是通過(guò)軟流圈或巖石圈地幔向上侵入的結(jié)果（劉燊等，2004；齊有強(qiáng)等，2008）。在基性巖形成過(guò)程中，其各種地質(zhì)作用對(duì)了解大陸動(dòng)力學(xué)有著極為重要的意義，而且隨著其形態(tài)、產(chǎn)狀的深入探討，不僅對(duì)古大地構(gòu)造的活動(dòng)情況研究提供有利的證據(jù)，而且對(duì)古應(yīng)力場(chǎng)的深入研究有非常重要的地質(zhì)意義，此外在大地構(gòu)造演化過(guò)程的討論中，基性巖脈（巖墻群）形態(tài)及產(chǎn)狀的研究可以提供詳實(shí)有力的證據(jù)。

2　基性巖與金屬成礦

基性巖是部分地幔巖石熔融及幔源巖漿的產(chǎn)物。許多超大型、大型金屬、石油和天然氣和非金屬礦產(chǎn)有地幔流體的參與，已通過(guò)大量國(guó)內(nèi)外實(shí)例所證實(shí)，例如：寧蕪玢巖鐵礦（于金杰等，2007）、云南劍川金河巖（劉顯凡等，2009）、廟島群島的地幔流體與深部油氣研究（歐光習(xí)等，2010）、濟(jì)陽(yáng)坳陷原油金的富集原理（焦偉偉等，2008）等。在我國(guó)關(guān)于基性巖的研究中，金、鈾成礦作用是主要的研究領(lǐng)域。

2.1基性巖與金成礦關(guān)系

基性巖與金礦在成因上聯(lián)系密切，20世紀(jì)70～80年代，R.W博伊爾提出，基性巖中的煌斑巖是金礦找礦的良好標(biāo)志。直到目前為止對(duì)于基性巖與金成礦的關(guān)系一直受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。地幔流體不僅作為部分成礦物質(zhì)，還是成礦流體的重要來(lái)源；在膠東金礦形成期間（毛景文等，2002）、鎮(zhèn)西新生代老王寨金礦（鄧碧平等，2014）、東天山康古爾金礦（王志良等，2004）、河北省東坪碲化物金礦（毛景文等，2001）、湖南萬(wàn)古金礦（毛景文等，1997）、陜西鳳縣八卦廟金礦床（謝玉玲等，2002）等金礦床成礦過(guò)程中都有地幔流體參與其中，并起到十分重要的作用；輝綠巖對(duì)金成礦也起到了一定的作用，在八渡和菜家灣金礦中，輝綠巖是主要的賦礦主巖，含礦蝕變輝綠巖為成礦提供水源和礦源（肖龍，1997），所以基性巖漿在金成礦過(guò)程中提供了礦源、水源和熱源（肖龍等，1996）；在云南騰沖—梁河地?zé)釁^(qū)熱泉型金礦的礦化中（侯宗林等，1991，1992；郭光裕等，1993）也有地幔流體的參加。基性巖與金成礦主要是在空間以及構(gòu)造格局和形成的時(shí)間有密切的關(guān)系。在八渡和菜家灣金礦中，金礦床受斷裂構(gòu)造和基性巖控制，同樣在膠東金礦密集區(qū)和秦嶺地區(qū)的基性巖都與金礦化有密切的空間關(guān)系。膠東地區(qū)玲瓏金礦（楊進(jìn)輝等，2000）、小秦嶺—熊耳山地區(qū)（王團(tuán)華等，2008）、膠東地區(qū)金礦（駱萬(wàn)成等，1987）等金礦床與基性巖在形成時(shí)間上有著密切的關(guān)系。到目前為止，許多學(xué)者對(duì)成礦作用中的熱源、水源、礦源有所爭(zhēng)議，而基性巖在其中起到什么樣的作用等方面所持的看法也不盡相同。但是在金礦形成的時(shí)間和空間與基性巖有著密切的關(guān)系，這一觀點(diǎn)已被廣大學(xué)者所認(rèn)可。

2.2基性巖與鈾礦的時(shí)空關(guān)系

富含鎂鐵質(zhì)巖石與鈾成礦在時(shí)空也有著緊密的聯(lián)系。張守本統(tǒng)計(jì)分析的亞洲158個(gè)新生代鈾礦體和鈾礦化中的大部分，位于玄武質(zhì)火山機(jī)構(gòu)的接觸帶附近（張守本，2004）。中國(guó)有關(guān)基性巖和鈾礦的研究大部分是在江西的相山鈾礦田和粵北貴東的下莊鈾礦田（王正其等，2007，2010；李秀珍等，1997，1998；胡瑞忠等，1989，1990；李獻(xiàn)華等，1990，1997）。下莊鈾礦田基性巖脈形成時(shí)間主要在140Ma、105Ma、90Ma 3個(gè)階段，而鈾礦化時(shí)間在（138～78）Ma（李獻(xiàn)華等，1997；鄧平等，2002）。兩者之間有很好的對(duì)應(yīng)性。下莊鈾礦田巖漿活動(dòng)頻繁，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造和基性脈巖都非常發(fā)育，其中斷裂構(gòu)造以NWW、NEE和NNE為主，基性脈巖以NWW、NNE、NEE為主，NWW向鐵鎂質(zhì)巖漿上侵到NWW向斷裂破碎帶中，構(gòu)成了下莊鈾礦田基性脈巖的主體。“交點(diǎn)”型鈾礦床多產(chǎn)于北東—北北東和北西向以及北西西和北西西向破碎帶與基性巖脈相交處（圖1）。基性巖同時(shí)控制了礦體和礦床的位置。相山的鈾成礦作用先后分為堿交代型（115Ma左右）、酸交代型（100Ma左右）2個(gè)階段，總體成礦作用在（115～99）Ma之間（張良，2013）。鈾礦化與煌斑巖的形成時(shí)間有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這是密切相關(guān)的，相山地區(qū)的地質(zhì)活動(dòng)在（149～135）Ma，鈾礦化明顯滯后（饒澤煌，2012）。

圖1　下莊鈾礦田地質(zhì)概圖（a）與小水鈾礦床（b）地質(zhì)概圖

2.3基性巖與鈾成礦成因關(guān)系

在下莊鈾礦田的研究，角閃石巖REE分布模式顯示為平滑右傾（圖2），在鹿井礦田廟背垅地區(qū)輝綠巖原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式圖同樣表現(xiàn)為平滑右傾（圖3），表明基性巖具有同一巖漿源區(qū)。

富含鎂鐵質(zhì)巖漿在不斷上升的過(guò)程中，不僅對(duì)周圍的巖石有加熱作用，而且為鈾成礦帶來(lái)了豐富的∑CO2揮發(fā)分。

在對(duì)汝城縣東南部鹿井礦田廟背垅地區(qū)基性巖的研究中發(fā)現(xiàn)，基性巖U平均含量高出湘東南地區(qū)基性巖U平均含量近10倍，能為鈾成礦提供部分鈾源。

斷裂構(gòu)造及次級(jí)斷裂或裂隙能為基性巖漿中的鈾提供富集沉淀的場(chǎng)所。

3　結(jié)論

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

（1）富含鐵鎂質(zhì)的巖漿上涌過(guò)程中與斷裂破碎帶交匯，鈾在此富集沉淀，所以有明顯的鈾礦化。

（2）在張性的構(gòu)造環(huán)境下，富含鐵鎂質(zhì)巖漿從地幔沿?cái)嗔芽障渡嫌坎⑶治唬瑤?lái)地幔的礦化劑∑CO2。

（3）在地幔基性巖漿上升侵位過(guò)程中產(chǎn)生了新的次級(jí)斷裂或裂隙，為鈾礦化提供良好的富集場(chǎng)所。

（4）在地幔基性巖漿上升侵位過(guò)程中對(duì)圍巖起到一定的加熱作用，提供了部分熱源。

（5）基性巖漿在金成礦過(guò)程中提供了礦源、水源和熱源。

圖2　下莊鈾礦田小水鈾礦床輝綠巖樣品的稀土元素配分模式圖

圖3　鹿井礦田廟背垅地區(qū)輝綠巖原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式圖

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P588.12

A

1004-5716（2016）01-0109-04

2015-08-16

2015-08-18

安杰（1989-），男（漢族），內(nèi)蒙古包頭人，東華理工大學(xué)在讀碩士研究生，研究方向：地球化學(xué)、礦物學(xué)、礦床學(xué)。