內蒙古罕大蓋高勒河上游侵入巖地質特征及成礦遠景

陳安霞 周多 姜永靜

【摘 要】 侵入巖是找礦的重要目標之一。本文通過化學參數分析巖石的地球化學特征，根據礦物特征分析巖石成巖環境；結合圖解推斷巖石成因類型，結合元素含量進行成礦預測。

【關鍵詞】 花崗巖 成巖環境 “S”型花崗巖 成礦預測

0 引言

內蒙古自治區罕大蓋高勒河上游侵入巖，同位素年齡為291Ma（據1：20萬區調報告），時代為晚石炭-早二疊世。巖體呈淺粉色，細粒-中細粒結構，塊狀構造。邊部為鉀長花崗巖，向內部過渡為花崗巖，兩者在空間上呈套殼狀分布，以花崗巖為主體。巖體主要由鉀長石（正長條紋長石）、斜長石和石英組成，黑云母和白云母少量。根據巖石的礦物組合、結晶習性、自形程度、礦物之間的接觸關系及熔蝕交代等特征綜合分析，礦物的結晶基本順序為：副礦物→黑云母→斜長石→斜長石與鉀長石→鉀長石與石英→石英，其中副礦物從巖漿中結晶析出最早，石英結晶結束最晚。巖石受巖漿期后熱液蝕變作用，發生絹云母化、泥化和鈉長石化等蝕變現象。

1 巖石地球化學特征

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

2 巖石成巖環境分析

該侵入巖為活動大陸邊緣造山晚期同碰撞-后碰撞造山帶構造環境下形成的花崗巖。

根據鮑溫和塔特爾（1953）研究，在地下深處，鉀長石和鈉長石組分在溫度高于660℃時，可以形成完全類質同象系列的單相堿性長石（或正長石），當溫度緩慢下降到660℃以下，發生固溶體分解，形成條紋長石。該巖體條紋長石發育，因而初始結晶溫度應大于660℃，按照地熱梯度30℃/1km推算，巖體形成深度大約在22km左右，壓力相當于6～7Kb。

3 巖石成因類型分析

巖體巖石化學成分變化范圍較窄，SiO2含量76.23%～73.69%，分異指數（DI）較高（93.99～96.38），鋁指數（A/CNK）接近1.1，普遍出現標準礦物剛玉，說明巖石富鋁，這是大陸碰撞環境形成的S型花崗巖的特點[2]。

據王中剛（1989）研究[3]，δEu在0.3～0.7時，花崗巖主要由上地殼物質經不同程度的熔融而形成的花崗巖巖漿形成。本巖體鉀長花崗巖銪異常指數（δEu）為0.3，花崗巖銪異常指數（δEu）為0.6，表現為中等負銪異常。因而為S型花崗巖。

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

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

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

4 巖體與成礦關系探討

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

（2）巖石微量元素含量與成礦關系：鉀長花崗巖中鎢（W）含量是中國堿長花崗巖均值的1.6倍，花崗巖中鎢（W）含量是中國正長花崗巖均值的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。

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

（3）稀土元素含量與成礦關系：據人工重砂鑒定鉀長花崗巖樣品中獨居石（磷鈰鑭礦）含量為5g/t，表明鑭（La）、鈰（Ce）、釹（Nd）已富集成獨立礦物?；◢弾r中鑭（La）、鈰（Ce）、釹（Nd）要比鉀長花崗巖富集，因而很可能已成為副礦物產于巖體中，使花崗巖礦化?；◢弾r中釔（Y）含量相對偏高，磷（P2O5）含量也相對偏高，其中一樣品磷灰石含量達到21g/t，因而可以推測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了黃鐵礦、方鉛礦和大量褐鐵礦。

5 結論

巖體為鋁過飽和鉀質鈣堿性或偏堿性系列花崗巖。

巖體形成深度大約在22km左右，壓力相當于6～7Kb。

巖體屬于陸殼深處硅質層變質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）礦礦化遠景及中低溫金（Au）、銀（Ag）、砷（Sn）礦礦化遠景，并有稀土元素成礦遠景。

參考文獻

[1]常麗華，曹林，高福紅.火成巖鑒定手冊[M].北京：地質出版社，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，于學元，趙振華等.稀土元素地球化學[M].北京：科學技術出版社，1989：88-276.

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