微量元素在岩石成因研究中的应用
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题目： 微量元素在岩石成因研究中的应用——以湖
南水口山花岗闪长岩为例
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二0 一五年十一月
微量元素在岩石成因研究中的应用——以湖南水口山花岗闪长
岩为例
读“湖南水口山花岗闪长岩的地球化学特征及成因”后感
1.湖南水口山花岗闪长岩体特征及花岗岩分类知识
1.1湖南水口山花岗闪长岩体特征
水口山矿田位于湖南衡阳断陷盆地南缘, 耒阳-临武南北向褶皱带北端, 距衡阳市40 km。水口山矿田是在华夏地块中生代大规模成矿过程中形成的与花岗岩有关的铅锌矿床的典型代表, 同时也是我国重要的铅锌、贵金属生产基地。区内岩浆活动强烈, 共发现72 个大小岩体(脉), 地表出露总面积约4.8 km2,由西向东依次发育有鸭公塘-中区-老鸦巢花岗闪长岩、老盟山英安玢岩和新盟山流纹斑岩, 局部有花岗斑岩(图1)。
图1 湖南水口山矿田区域地质图(据文献修改)
花岗闪长岩是水口山矿田分布最广的岩浆岩,位于鸭公塘倒转背斜轴部两侧, 在鸭公塘、中区和老鸦巢等矿区均有出露。其中, 出露于老鸦巢矿区的花岗闪长岩体规模最大, 岩体呈岩盆、岩盖超覆产出, 剖面呈“蘑菇”状。前人普遍认为该岩体与老鸦巢铅锌金矿床在时间、空间和成因上具有密切联系。此外, 鸭公塘和中区等矿区受资源枯竭、地下水淹没等因素影响, 难以采到新鲜的岩体样品,故
文献研究的花岗闪长岩样品均采自老鸦巢矿区。 1.2花岗岩分类知识
Chappell et al.(1974)基于物质来源将花岗岩分为S 型和I 型, Ishihara (1977)基于环境条件将花岗岩分为磁铁矿系列和钛铁矿列,Loisellaetal.(1979)提出A 型花岗岩的概念, 徐克勤等(1983)根据成岩物质来源将花岗岩分为同熔型、陆壳改造型和幔源型3 个类型。
按照徐克勤的分类方案, 华南花岗岩主要有两种类型: 一类为与Pb、Zn、Cu成矿作用有关的中酸性同熔型花岗岩, 如湖南水口山、宝山和铜山岭等铅锌多金属矿矿区出露的花岗闪长岩、花岗斑岩; 另一类为与W、Sn、Nb、Ta等稀有金属成矿作用有关的酸性改造型花岗岩, 如湖南瑶岗仙、柿竹园、江西西华山和漂塘等钨矿矿区出露的花岗岩。已有的研究表明, 上述两类花岗岩及其成矿作用在岩石学、物质来源、成矿系统、矿床成因和构造地质背景等方面均存在明显的差别。
2. 微量元素在岩石成因研究中的应用
2.1样本采集和微量元素分析思路方法
本次研究所用的样品均采自老鸦巢矿区12 中段花岗闪长岩的新鲜岩体, 无污染破碎至200 目以下。样品的主元素和微量元素分析均在中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室完成。微量元素采用加拿大ELAN DRC-e 型Q-ICP-MS 完成,分析精度优于10%。
文献对微量元素的分析包括稀土和其他微量元素。关于稀土元素，其采用球粒陨石值(采用的Sun & McDonough,1989的CI球粒陨石值)对样品的REE组成进行标准化，作其分配模式图,再对其反映的地球化学特征进行阐述；对于微量元素，做出微量元素原始地幔标准化蛛网图（采用的Sun & McDonough,1989的C地幔标准值）以及部分微量元素的Haker图解，然后分析得出具体的结论。 2.2文献中微量元素分析的具体过程及结论
首先是稀土元素，从样本中得到稀土元素的数据后，用采用球粒陨石值(采用的Sun & McDonough,1989的CI球粒陨石值)对样品的REE组成进行标准化，作其分配模式图（图二）。在图二中，作者也把华西山花岗岩的稀土元素用球粒陨石值标准化后投在图二上，与我们的水口山的进行对比。因为华西山是典型的改造型花岗岩，而作者的分析水口山稀土元素的目的即是找出二者的异同，说明我们的水山口的稀土元素标准化分配的模式符合同熔型花岗岩的特点，为自己的见解提供证据。下面是作者的一些分析过程。