湖南宝山矿区煌斑岩的地球化学特征及地质意义.pdf
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1、第 2 3卷第 9期 Vb 1 2 3 No 9 中国有 色金属 学报 Th e Ch i n e s e J o u r n a l o f No n f e r r o u s M e t a l s 2 0 1 3年 9月 S e p 2 0 1 3 文章编号:1 0 0 4 0 6 0 9 ( 2 0 1 3 ) 0 9 2 6 7 1 1 2 湖南宝山矿 区煌斑岩 的地球化学特征及地质意义 孔华 1 , 2 全铁军 l , 3 ,奚小双 ,钟江临 1 , 4 陈泽峰 ,王 高 ,郭碧莹 ,赵志强 ( I 中南大学地球科学与信息物理学院,有色金属成矿预测教育部重点实验室,长沙 4 1
2、0 0 8 3 2 西北大学 大陆动力学国家重点实验室,西安 7 1 0 0 6 9 ; 3 湖南有色地质勘查局 ,长沙 4 1 0 0 0 7 ; 4 湖南省有色地质勘查局一总队,郴州 4 2 3 0 0 0 1 摘要:最近在湖南宝山矿区发现了煌斑岩脉,岩石样品具有典型煌斑结构,斑晶矿物主要为辉石、长石、黑云 母及石英。S i O2 含量为 5 0 2 3 5 1 2 9 ,( Na 2 0+ K 2 0) 为 4 6 5 - 5 6 3 ,K 2 0 Na 2 0值为 1 8 9 7 7 7 。根据 T AS图解 和 S i O 2 - Nb f Y图解投点,宝山煌斑岩为碱性系列钙碱性煌斑
3、岩。煌斑岩过渡族元素配分型式为“ w” 形,相对富集 T i 、Mn和 Z n ,明显亏损 C r 、C o和 N i ;微量元素表现为 T h和 L R E E强烈富集并伴有 K、S r 和 B a 相对亏损的特 征。煌斑岩中的锆石为岩浆锆石,u P b定年结果为( 1 5 6 4 - 2 ) Ma ,煌斑岩浆来源于受到俯冲组分改造的富集地幔。 湖南宝山矿区煌斑岩的产出显示了燕山期深部岩浆活动的踪迹,反映燕山期区域陆内伸展的大地构造背景。 关键词:煌斑岩;地球化学;锆石 U- P b定年;宝山 中图分类号:P 5 9 7 文献标志码:A Ge o c h e mi c a l c ha r
4、a c t e r i s t i c s o f l a m p r o ph y r e a n d i t s g e o l o g i c a l s i g n i fic a n c e i n Ba o s ha n d e p o s i t , Hun a n p r o v i n c e , Chi na KO NG H u a 一 , Q U AN T i u - j u n 一 , XI Xi a o s h u a n g , Z HO NG J i a n g l i n 一 , C HE N Z e f e n g , WANG Ga o , GUO Bi y
5、 i n g , Z HAO Zh i q i a n g ( 1 Ke y L a b o r a t o r y o f Me t a l l o g e n i c P r e d i c t i o n o f No n f e r r o u s Me t a l s , Mi n i s t ry o f E d u c a t i o n , S c h o o l o f Ge o s c i e n c e s a n d I n f o P h y s i c s , Ce n t r a l S o u t h Un i v e r s i t y , Ch an g s
6、 h a 4 1 0 0 8 3 , Ch i n a ; 2 S t a t e Ke y La b o r a t o ry o fCo n t i n e n t a l Dy n a mi c s , No r t h we s t Un i v e r s i ty, Xi a n 7 1 0 0 6 9 , C h i n a ; 3 Hu n a n No n f e r r o u s M e t a l Ge o - e x p l o r a t i o n Bu r e a u , C h a n g s h a 41 0 0 0 7 , Ch i n a ; 4 F i
7、 r s t Ge n e r a l Ge o l o g i c a l T e a m, Hu n an No n f e r r o u s Me tal Ge o - e x p l o r a t i o n B ure a u , C h e n z h o u 4 2 3 0 0 0 , C h i n a ) Ab s t r a c t :T h e l a mp r o p h y r e v e i n f r o m Ba o s h a n mi n n i n g a r e a , s o u the m Hu n a n P r o v i n c e , i
8、 s a n e w d i s c o v e ry, the r o c k s a mp l e h a s t y p i c a l l a mp r o p h y r i c t e x t u r e , t h e p h e n o c ry s t mi n e r a l s a r e p y r o x e n e , f e l d s p a r , b i o t i t e an d q u a r t z Th e c o n t e n t s o fS i O2 r a n g e fro m 5 0 2 3 t o 5 1 2 9 , the v a
9、 l u e s o fNa 2 0+K2 O r ang e fro m 4 6 5 t o 5 6 3 , the v a l u e s o fK2 0Na 2 0 r an g e fro m 1 8 9 t o 7 7 7 Ac c o r d i n g t o fig u r e o f T AS an d S i O2 - Nb Y the s a mp l e s b e l o n g t o c a l c - a l k a l i n e l a mp r o p h y r e s o f a lka l i n e s e ri e s Di s t r i b
10、u t i o n p a t t e m f o r t r a n s i t i o n a l m e tal e l e me n t s s h o ws e n r i c h me n t i n T i ,M n a n d Z n ,o b v i o u s d e p l e t i o n i n Cr , Co an d Ni T h e c h a r a c t e r i s t i c s o f tr a c e e l e me n t s s h o w t h a t s t r o n g e n r i c hme n t i n T h a n
11、 d LRE E, r e l a t i v e d e p l e t i o n i n K, S r , Ba Th e z i r c o n s c o l l e c t e d fro m l a mp r o p h y r e a r e ma g ma t i c z i r c o n s d u e t o o s c i l l a t o ry z o n e s , U- P b d a t i n g r e s u l t s d i s p l a y t h e c rys t a l a v e r a g e a g e o f me a s ure
12、 d z i r c o n s i s( 1 5 6 2 )Ma , the l a mp r o p h y r e i s d e r i v e d fr o m me t a s o ma t i c e n r i c hm e n t l i tho s p h e ric ma n t l e T h e d i s c o v e ry o f l a mp r o p h y r e fro m Ba o s h a n s u g g e s t s t h e t r a c e o f Ya n h s a n i a n d e e p b a s i c ma g
13、 ma a c t i v i ty,c o r r e s p o n d i n g t o r e g i o n a l i n t r a - p l a t e e x t e n s i o n a l t e c t o n i c b a c k g r o u n d i n Yan s h an i an s t a g e Ke y wo r d s : l a mp r o p h y r e ; g e o c h e mi s t r y ; U P b d a t i n g ; Ba o s h an 基金项 目: 收稿 日期: 通信作者: 中国地质调查局地质
14、矿产调查评价专项( 1 2 1 2 0 1 1 1 2 1 1 1 6 ,1 2 1 2 0 1 1 0 8 5 3 7 2 ) :湖南省重点学科建设项 目资助 2 0 1 3 0 5 1 6 ;修订日期:2 0 1 3 0 6 3 0 全铁军,高级工程师;电话:0 7 3 1 8 8 8 3 0 6 1 6 ,E - ma i h q u a mj v i p 1 6 3 c o m 第 2 3卷第 9期 孔华 ,等 :湖南宝山矿区煌斑岩的地球化学特征及地质意义 2 6 7 3 2 煌斑岩产状及岩石矿物学特征 宝山矿区的煌斑岩 目前在矿区深部一 7 0 1 1 0 m 坑 道 1 5 1 线
15、出露,侵入地层为下石炭统梓门桥组白云岩。 岩脉走向约 3 2 0 。 ,产状近于直立,宽约 1 3 0 1 5 0 c m。 斑晶钾长石粒径约 1 3 c m,沿脉边缘呈定向排列,石 英斑晶呈聚合粒状,粒度约 l m m。黑云母斑晶粗大者 达 2 3 c m。节理裂隙发育, 沿裂隙充填有方解石细脉。 煌斑岩呈灰黑色 ,典型斑状结构,斑晶占2 0 , 基质占 8 O ,斑晶主要为辉石、斜长石、黑云母和石 英 , 石英斑 晶边缘遭 受溶 蚀磨圆 。 长 石有泥化反应边 , 是捕掳晶。基质主要为细粒黑云母和斜长石、辉石、 钾长石;基质中黑云母水化普遍,解理不清晰;副矿 物主要有磁铁矿、钛铁矿、磷灰石
16、、锆石等。煌斑岩 遭受不同程度的蚀变,常见的蚀变类型有绿泥石化、 碳酸盐化、绢云母化、高岭土化等。根据其斑晶和基 质矿物成分将其定名为辉石煌斑岩。 3 样品制备与测试分析 选择新鲜岩石样品,通过人工重砂法从样品中分 表 1 宝 山煌斑岩 的主量元素含量 T a b l e 1 Ma j o r e l e me n t a n a l y s e s o f t h e B a o s h a n l a mp r o p h 3 r e 选出锆石, 样品靶的制备参考了 S HR I MP定年锆石样 品的制备方法【 2 ” ,锆石 C L图像在西北大学扫描电镜 室完成 。 锆石 u P b年龄
17、分析用西北大学地质学系大陆动 力学国家重点实验室 Ag i l e n t 7 5 0 0 a 型 I C P MS仪器与 1 9 3 n m 的A r F准分子激光器完成。具体分析测试及数 据处理方法见文献 2 2 - 2 6 1 。 本次工作对 7 件煌斑岩样品进行 了主量、微量和 稀土元素的分析测试。主量元素、微量和稀土元素分 析样品在武汉地质实验研究所完成。主量元素使用 x 荧光光谱仪( 1 8 0 0 ) H 湿法分析,稀土元素分析采用质 谱仪( T h e r mo e l e me n t a l X 7 ) ,微量元素采用等离子发射 光谱仪( I C A P 6 3 0 0 )
18、 g 示波极谱仪( J P 一 2 ) 。常量及微量 元素图解绘制程序据文献 2 7 】 。 4 测试结果分析 4 1 煌斑岩岩石化学特征 本次研究分析了7个样品( 见表 1 ) , 其中一个样品 l 6 2 ,因碳酸盐脉发育,烧失量过高,不参与岩石命 名投影图和微量元素配分型式作图,但稀土元素分析 结果可用 。 2 6 7 4 中国有色金属学报 2 0 1 3年 9月 从表 1 可以看出, 除了样品 1 6 2碳酸盐细脉发育 之 外 ,本 区煌 斑 岩w ( S i O 2 ) 为5 0 2 3 5 1 2 9 , w ( N a 2 0 + K2 0 ) 为 4 6 5 5 6 3 ,K
19、2 0 Na 2 0 为1 8 9 - 7 7 7 ,表明本区煌斑岩为一种富碱、高钾、中等 T i 含 量的基性脉岩。里特曼组合指数 盯为 2 2 3 3 6 8 ,属于 亚碱性岩系 ;在 w ( N a 2 0 + K 2 O) -w ( S i O 2 ) 图上( 见 图 2 ( a ) ) , 所有样品落在 R O C K( 1 9 8 7 ) t l l 圈定的钙碱性煌斑 岩范围内; 在 w ( S i O2 ) Y判别图上( 见图2 ( b ) ) , 样 品均落入碱性玄武岩范围,结合路凤香【 3 】 提 出的分类 方案, 本区煌斑岩为碱性玄武岩系列钾质钙碱性煌斑 逞 + 0 w (
20、 S i 0 2 ) 岩,与邻区锡矿山矿区煌斑岩类型相同【 】 。 依据常量元素数据计算了标准矿物组成,主要矿 物有石英( 6 3 5 - 2 2 9 4 ) 、长石、辉石等,其中石英 含量较多,与镜下观察到的石英斑晶现象相吻合,本 区煌斑岩为 S i O2 过饱和煌斑岩。 标准矿物中钾长石含 量 最 高 ( 2 2 3 8 2 5 7 2 1 ,辉 石 以紫 苏辉 石 为 主 ( 1 5 8 1 8 0 7 。 4 2 过渡元素特征 本区煌斑岩的过渡元素含量( 见表 2 ) 与 R O C Kt 。 】 图 2 煌斑岩的 w ( Na 2 0+ K 2 0 ) - - - w ( S i O
21、2 ) 图( a ) 【 和 w ( S i O2 ) 0 o ) t 】 :切 卜 超镁铁煌斑岩;L L _ 一 钾镁煌斑岩;C A L 一 钙碱性煌斑岩 F i g 2 D i a g r a m o f w ( Na 2 0 + K2 0 ) - - - -w ( S i O 2 )( a ) a n d Di a gra m o f N b Y - - - w ( S i O 2 ) 】 : U ML -U l t r a - ma fi c l a mp r o p h y r e ; L L L am p r o i t e ; AL - Al k a l i n e l a mp
22、 r o p h y r e ; C AL - - - Ca l c - a l k a l i n e l a mp r o p h y r e 表 2 宝山煌斑岩的微量元素含量 T a b l e 2 T r a c e e l e me n t s a n a l y s e s o f Ba o s h an l a mp r o p h y r e ( 1 )据RO C K( 1 9 9 0 ) t 。 】 ; 摹l ( 0一 ) 2 6 8 0 中国有色金属学报 2 0 1 3年 9月 致谢:野外工作得到湖南有 色地勘局一总队钟江 临总工程师、宝山铅锌矿地质部周孟祥部长、罗征厚 工
23、程师的支持与协助,锆石测试得到西北大学大陆动 力学国家重点实验室的袁洪林教授、 柳小明副研究员、 戴梦宁博士的帮助。感谢审稿人提出的宝贵意见,谨 1 1 此一并表示诚挚谢意! REFERENCES 1 】 R OC K N M S T h e n a t u r e a n d o ri g i n o f l a mp r o p h y r e s :An o v e r v i e w J Ge o l S o c L o n d o n S p e c P u b , 1 9 8 7 , 3 0 : 1 9 1 - 2 2 6 1 2 】 【 2 】 ROC K N M S L a m
24、p r o p h y r e s M U K Bl a e k i e , Gl a s c o w , 1 9 9 1 : 2 8 5 3 】 路凤香, 舒小辛, 赵崇贺 有关煌斑岩分类的建议 J 地质科 技情报 , 1 9 9 1 , l O ( 增刊) : 5 5 6 2 LU F e ng - x i a n g ,S HU Xi a o - x i n , ZHAO Ch o n g - h e A s u g g e s t i o n o n c l a s s i fi c a t i o n o f l a mp r o p h y r e s J Ge o l o g i
25、 c a l S c i e n c e a n d 1 3 T e c h n o l o g y I n f o r ma t i o n , 1 9 9 1 , 1 0 ( s u p p ) : 5 5 6 2 【 4 】 李献华,孙贤铢 “ 煌 斑岩” 与金矿的实 际观察 与理论评述 J 地质论评, 1 9 9 5 , 4 1 ( 3 ) : 2 5 2 - 2 6 0 L I Xi an- h u a , S UN S h e n s uL a mp r o p h yr e an d g o l d mi n e r a l i z a t i o n a r t a s s e
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- 湖南 宝山 矿区 斑岩 地球化学 特征 地质 意义
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