南嶺地區(qū)與鉛鋅礦有關(guān)巖漿巖的成礦專屬性研究

趙 正, 王登紅, 張長青, 何玉璠

(1.國土資源部成礦作用與資源評價重點實驗室, 中國地質(zhì)科學院 礦產(chǎn)資源研究所, 北京 100037; 2.礦床地球化學國家重點實驗室, 中國科學院 地球化學研究所, 貴州 貴陽 550002)

南嶺地區(qū)與鉛鋅礦有關(guān)巖漿巖的成礦專屬性研究

趙 正1, 王登紅1, 張長青1, 何玉璠2

(1.國土資源部成礦作用與資源評價重點實驗室, 中國地質(zhì)科學院 礦產(chǎn)資源研究所, 北京 100037; 2.礦床地球化學國家重點實驗室, 中國科學院 地球化學研究所, 貴州 貴陽 550002)

南嶺地區(qū)是我國重要的鉛鋅礦產(chǎn)資源基地之一, 除傳統(tǒng)的層控-熱液改造型礦床外, 近些年新發(fā)現(xiàn)(或儲量增加)的鉛鋅礦產(chǎn)地中巖漿熱液型礦床占有越來越重要的地位。本文在總結(jié)南嶺地區(qū)主要巖漿熱液型鉛鋅礦床時空分布規(guī)律的基礎(chǔ)上, 探討了與鉛鋅礦有關(guān)的巖漿巖巖石礦物學、地球化學特征和成礦專屬性問題。并與成鎢錫礦的花崗巖進行了對比, 指出燕山早期(146~173 Ma)和燕山晚期(84~102 Ma)是南嶺地區(qū)的兩個成鉛鋅礦集中期, 分別以贛南、湘南和桂北為代表。成鉛鋅礦的巖漿巖具有深源淺成、低分異、中酸性-酸性、高鉀鈣堿性-鉀玄巖過渡系列巖漿特點, 其高 LREE/HREE比值和低 δEu 異常等特征區(qū)別于成鎢錫礦的巖漿巖。成鉛鋅礦巖漿巖進一步劃分為鉛鋅鎢錫組合相關(guān)的殼源重熔型和鉛鋅銅金銀相關(guān)的混合源區(qū)型, 前者 SiO2含量較高(通常>70%)且與成鎢錫礦花崗巖具有類似的變質(zhì)砂巖熔融源區(qū), 后者則為基性巖熔融或殼?；旌闲驮磪^(qū)。

南嶺地區(qū); 巖漿熱液型鉛鋅礦床; 巖漿巖; 成礦專屬性; 燕山早期

0 引 言

南嶺地區(qū)是我國有色金屬礦產(chǎn)的重要資源基地,除盛產(chǎn)鎢、錫、稀土、鈾等礦產(chǎn)外, 同時也是我國重要的鉛鋅礦產(chǎn)地之一。據(jù)全國礦產(chǎn)資源潛力評價項目不完全統(tǒng)計, 南嶺地區(qū)已發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦床(點)520處, 其中大型、超大型 27 處, 包括廣東凡口、廣西南丹大廠、湖南黃沙坪等世界級的大型-超大型礦床,以及贛南銀坑、赤坑等新發(fā)現(xiàn)的中型-大型鉛鋅礦床。礦床成因類型包括巖漿熱液型和層控-熱液改造型, 以巖漿期后中-高溫熱液型、矽卡巖型和沉積改造型較為重要。其中與巖漿作用有關(guān)的鉛鋅礦床以燕山期最為集中。

地礦部南嶺鉛鋅礦專題組(1985)對南嶺地區(qū)主要鉛鋅礦床的成因類型進行了歸納, 并對各類礦床的控礦要素進行了總結(jié)。陳毓川等(1989)對南嶺地區(qū)黃沙坪等重要鉛鋅多金屬礦床的地質(zhì)特征和成礦模式進行了研究, 并劃分出鎢錫金銀鉛鋅鈾和稀土礦床的成礦系列。王登紅等(2010a)對南嶺地區(qū)包括鉛鋅在內(nèi)的重要有色金屬和貴金屬礦集區(qū)的成礦潛力進行了評價, 并以湘南地區(qū)為例, 建立了鎢錫鉬鉍鉛鋅多金屬礦床“體中體”成礦模式。

近年來, 南嶺地區(qū)在傳統(tǒng)的沉積改造型鉛鋅礦床基礎(chǔ)上, 勘查新發(fā)現(xiàn)和儲量增加的礦床中巖漿熱液脈型鉛鋅多金屬礦床占據(jù)越來越大的比例, 然而這類鉛鋅礦仍以中小型、共伴生礦為主, 找礦難度較大、找礦方向不明確、更缺乏有效的找礦標志。本文以巖漿巖的成礦專屬性為切入點, 在區(qū)域地質(zhì)和巖體地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上, 結(jié)合近年來年代學和地球化學的研究成果(賈大成等, 2002; 郭家松和吳明珠, 2003; 華仁民, 2005; 毛景文等, 2007; 李獻華等, 2007; 柏道遠等, 2007; 朱金初等, 2003, 2009; 王登紅等, 2010b; 豐成友等, 2011; 郭春麗等, 2011; 趙正等, 2012), 重點探討南嶺地區(qū)與鉛鋅礦床有關(guān)的巖漿巖專屬性特征, 總結(jié)提出巖體地質(zhì)、巖石礦物、地球化學三個層次的專屬性特征, 力爭為南嶺地區(qū)鉛鋅多金屬礦床的找礦工作提供依據(jù)。

1 南嶺鉛鋅礦及相關(guān)巖漿巖的空間分布特征

南嶺地區(qū)各類型鉛鋅礦床空間分布具有較明顯的規(guī)律性, 即自北西-南東由層控型-巖漿熱液型-火山巖型變化。從整體來看本區(qū)鉛鋅礦床大致呈北東向的帶狀分布。由于礦床受大地構(gòu)造單元和斷裂構(gòu)造控制, 因而礦床(點)聚合范圍和形式有呈面型、帶型、群簇狀及零星分散狀等形態(tài)(圖 1)。礦床呈面型密集分布的地區(qū)主要為東南沿海褶皺系和華夏古陸東南部。礦床(點)呈北東向帶狀分布的地區(qū)主要為華夏古陸的西部, 贛湘粵坳陷及粵桂古臺隆。在北東向深大斷裂兩側(cè)礦床(點)尤為密集, 故亦呈北東向展布(如圖 1)。

巖漿熱液型鉛鋅礦床及相關(guān)巖漿巖主要分布于郯廬深斷裂南延西支以東地區(qū), 集中于贛南、湘南、桂北三個礦集區(qū), 其他呈面狀零星分布于粵北等地(圖 1)。其中中溫熱液充填型鉛鋅礦床主要分布于加里東隆起區(qū)及江南地軸, 高-中溫熱液型鉛鋅礦床和矽卡巖型鉛鋅礦床主要分布于華南褶皺系中的海西-印支凹陷區(qū), 火山巖型礦床主要分布于東南沿海褶皺系。自西北至南東方向, 鉛鋅礦床中礦物元素組合變化規(guī)律為 Pb、Zn、Cu→Pb、Zn、Cu、Au→Pb、Zn、W、Sn→Pb、Zn、S、Ag, 礦床成礦溫度由低逐漸升高。

2 南嶺地區(qū)與鉛鋅礦有關(guān)巖漿巖的成巖時代

南嶺地區(qū)鉛鋅礦的成礦期大致可以分為六期(地礦部南嶺鉛鋅礦專題組, 1985), 其中以燕山期、海西-印支期為主, 總的規(guī)律是自本區(qū)西北向東南,鉛鋅礦成礦時間越來越新, 如表 1 所示。巖漿熱液型礦床成礦期主要為燕山期, 其中湘南和贛南鉛鋅多金屬礦床形成于燕山早期, 桂北巖漿熱液型錫鉛鋅多金屬礦床形成于燕山晚期(表 1)。

圖 1 南嶺地區(qū)重要鉛鋅礦床分布圖(底圖巖漿巖及斷裂據(jù) 1∶20 萬各圖幅拼接編制)Fig.1 Map showing the distribution of the major Pb-Zn deposits in the Nanling region

表 1 南嶺地區(qū)部分與鉛鋅礦有關(guān)的部分巖漿巖體簡表Table 1 The magmatic intrusions associated with the Pb-Zn deposits in the Nanling region

從現(xiàn)有資料看, 巖漿熱液型鉛鋅礦床與中酸性-酸性巖體在空間和時間上有著密切的關(guān)系。且這些淺成和超淺成的巖體規(guī)模相對較小, 如湖南水口山、蛇形坪、江西銀坑、寶山、焦里、廣西鳳凰嶺等大、中型鉛鋅礦床。據(jù)統(tǒng)計, 南嶺主要鉛鋅礦產(chǎn)區(qū)中, 與這類小巖體有關(guān)的礦床有 36 個, 儲量占85%以上。由于一些熱液脈型鉛鋅多金屬礦床在地表并無巖體出露, 缺乏直接定年的礦物, 只能利用中酸性巖漿巖脈與礦體的穿插關(guān)系、以及被判定為成礦期內(nèi)的巖脈的成巖年齡來確定礦床的成礦時代(如贛南銀坑)。因此, 確定與鉛鋅多金屬礦床相關(guān)的巖漿巖的成巖時代就越發(fā)顯得重要, 由表 1 可見,南嶺地區(qū)三個鉛鋅礦分布集中區(qū)的相關(guān)巖體(脈)成巖年齡分別為: 贛南 153~172 Ma, 湘南 131~173 Ma,桂北 84~102 Ma。

除燕山期花崗巖體外, 其他各期花崗巖與鉛鋅礦的關(guān)系不密切。這從巖體的鉛鋅含量中也可以看出, 燕山期花崗巖鉛鋅含量較高, 其他各期花崗巖鉛鋅含量均較低(接近克拉克值)。

3 南嶺地區(qū)與鉛鋅礦有關(guān)巖漿巖體地質(zhì)特征

南嶺地區(qū)自古生代以來構(gòu)造-巖漿活動強烈而持久, 花崗質(zhì)巖漿巖廣泛分布。而與鉛鋅礦有關(guān)的主要為燕山期 巖體(脈 ), 其 產(chǎn)狀和形態(tài) 嚴格受構(gòu)造 制約,沿一些主干斷裂帶展布(圖 1)。巖體沿多組斷裂的交叉結(jié)點侵入, 或產(chǎn)于斷裂與褶皺的轉(zhuǎn)折、傾覆端交匯部位。大部分與鉛鋅礦有關(guān)的巖體規(guī)模較小, 地表出露面積以 0.1~2 km2者對成礦最有利(表 2)。

3.1 成礦巖體產(chǎn)狀與規(guī)模

成鉛鋅礦的巖漿巖體幾種主要產(chǎn)狀簡述如下:

(1) 巖體沿兩組以上的斷裂、裂隙帶交叉部位貫入, 特別是沿著北東向和北西向張剪性復合交匯部位侵入, 多形成巖株、巖筒和復雜的巖盤。如天堂礦區(qū)的二長花崗斑巖呈復雜的小巖株體, 冷水坑礦區(qū)的花崗斑巖呈隱爆巖筒, 黃沙坪礦區(qū)的石英斑巖呈復雜的巖盤。

表 2 南嶺地區(qū)主要成鉛鋅礦巖體產(chǎn)狀、形態(tài)及規(guī)模表Table 2 Occurrence, shape and size of the major intrusions associated with lead-zinc deposits in the Nanling region

(2) 巖體沿一組斷裂或兩組發(fā)育程度懸殊的一組主斷裂侵入, 其形態(tài)多呈巖脈、巖墻等。如東坡礦田蛇形坪礦區(qū)的花崗斑巖呈北東向的巖墻產(chǎn)出,五部礦區(qū)的石英霏細斑巖呈北北西向的巖脈分布。

(3) 巖體沿斷裂與褶皺復合部位侵入, 其產(chǎn)狀形態(tài)因巖體產(chǎn)于褶皺的不同部位而異。當巖體產(chǎn)于背斜軸部時, 一般呈蘑菇狀的巖株體。如水口山礦區(qū)的花崗閃長巖體。

3.2 巖體形態(tài)與礦體的富集部位

巖體的產(chǎn)狀、形態(tài)與鉛鋅礦富集的部位有密切的關(guān)系?？偟目磥? 礦體產(chǎn)于巖體的根部, 即通道的接觸帶部位。但由于巖體形態(tài)各異, 礦體富集的部位也不相同:

(1) 巖盤(蘑菇狀巖體): 礦體一般富集在巖盤的下部接觸帶處。由于圍壓降低, 巖漿便沿主要通道向旁側(cè)裂隙貫入, 從而使巖體上部膨大形成蘑菇狀。蘑菇的下盤為礦液的聚集創(chuàng)造了有利的構(gòu)造條件, 并且?guī)r盤成為礦液的屏蔽, 因此巖盤下部往往形成富礦體。如湖南黃沙坪礦區(qū)(圖 2)、七寶山礦區(qū)的主礦體均位于巖盤的下部。

(2) 巖 株 : 礦 體 產(chǎn)于 巖體 與圍巖 的接 觸帶 上 ,或巖體的頂部。如天堂礦區(qū)、水口山礦區(qū)和拉么礦區(qū)。遠離接觸帶常有巖脈與礦體直接接觸, 如贛南銀坑礦區(qū)(圖 3)。

(3) 巖墻: 礦體一般富集在巖墻下部及拐彎處。在水平面上, 礦體富集在兩巖墻相交處和巖墻的末端部位。如浙江五部礦區(qū)和湖南蛇形坪礦區(qū)(圖 4)。

4 與鉛鋅礦有關(guān)巖漿巖的巖石礦物學特征

4.1 巖石類型

南嶺地區(qū)與鉛鋅礦有密切關(guān)系的巖體一般為酸性、中酸性巖漿巖, 包括黑云母二長花崗巖、花崗斑巖、石英斑巖、花崗閃長(斑)巖和石英閃長巖等。南嶺地區(qū)巖漿熱液型鉛鋅礦床的一個最大特點是以共、伴生礦為主。從巖漿巖成礦專屬性的角度來看,與鎢錫礦共生的鉛鋅礦床相關(guān)的巖漿巖以黑云母二長花崗巖、花崗斑巖為主(如贛南焦里、九龍腦, 湘南黃沙坪, 桂北東坡-銅坑礦區(qū)), 與金銀銅貴金屬共生的鉛鋅礦床相關(guān)的巖漿巖以花崗閃長(斑)巖、石英閃長巖為主(如贛南銀坑、寶山, 桂北龍頭山、拉么礦區(qū)), 但也有以上多種巖漿巖在同一礦田共存的現(xiàn)象(贛南牛形壩、廣西大廠等)。

4.2 礦物學特征

圖 2 湖南黃沙坪鉛鋅礦剖面圖(據(jù)湖南冶金研究所和 238 地質(zhì)隊①湖南冶金研究所和 238 地質(zhì)隊. 1976. 黃沙坪鉛鋅多金屬礦成礦地質(zhì)特征及找礦方向.湖南冶金地質(zhì),13(1): 24-27.)Fig.2 Geological section map of the Huangshaping lead-zinc deposit

圖 3 銀坑礦床中鉛鋅礦脈與花崗閃長巖的接觸關(guān)系Fig.3 The contact relation between the lead-zinc veins and the granodiorite at the Yinkeng deposit

南嶺地區(qū)與鉛鋅礦有關(guān)的巖漿巖主要形成于燕山早期, 本次工作選擇贛南地區(qū)熱液脈型鉛鋅礦相關(guān)的二長花崗巖(如韓坊巖體)、花崗閃長巖(如贛南高山角巖體)、花崗閃長斑巖(銀坑牛形壩巖脈)進行了鑒定(圖 5), 其主要礦物有鉀長石、斜長石、石英、黑云母和白云母, 斜長石相對發(fā)育。斑狀結(jié)構(gòu)的斑巖, 其基質(zhì)普遍具有霏細結(jié)構(gòu)、球粒放射狀結(jié)構(gòu)、花斑結(jié)構(gòu)等; 似斑狀結(jié)構(gòu)的斑巖, 基質(zhì)多具顯微花崗結(jié)構(gòu)。成礦巖漿巖與非成礦巖漿巖具有明顯的蝕變特征,如韓坊二長花崗巖多發(fā)南嶺地區(qū)主要成鉛鋅礦巖體產(chǎn)狀、形態(tài)及規(guī)模表生中等程度蝕變, 鉀長石和斜長石被細小高嶺石不均勻交代, 表面變渾濁, 部分長石發(fā)育凈化邊結(jié)構(gòu)。黑云母發(fā)生不同程度的絹云母化, 在正交偏光下呈現(xiàn)異常干涉色, 并沿解理有鐵質(zhì)析出。銀坑花崗閃長斑巖出露于礦田中呈巖瘤或巖脈狀沿斷裂帶侵入, 附近伴有花崗質(zhì)斑巖脈或少量隱爆角礫巖筒(如銀坑樟石坳隱爆角礫巖)分布。該巖石絹云母化、綠泥石化、綠簾石化和碳酸巖化蝕變強烈, 具明顯的褪色現(xiàn)象, 其中長石類礦物以絹云母化和碳酸巖化為主, 暗色礦物角閃石和黑云母則主要為絹云母化或綠泥石化, 它們常呈其假象殘留于蝕變巖中。近接觸帶, 黑云母常遭到綠泥石化或絹云母化蝕變。

圖 4 湖南東坡-蛇形坪礦區(qū)鉛鋅礦與花崗斑巖的接觸關(guān)系(據(jù)楊昌明, 1986)Fig.4 The contact relation between the lead-zinc veins and the granite porphyry in the Dongpo-Shexingping mining area

4.3 副礦物組合

成礦巖體的副礦物組合較復雜, 種類較多, 最多達 20 余種。副礦物中金屬硫化物較多, 且普遍有螢石、重晶石、錫石、黑鎢礦等礦物。如黃沙坪、東坡山、七寶山等礦區(qū)的石英斑巖體和冷水坑礦區(qū)的花崗斑巖體中均含有較多的黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、毒砂等礦物。而非成礦巖體的副礦物組合簡單, 一般少于 7 種。副礦物中金屬硫化物少且含量低, 沒有發(fā)現(xiàn)螢石、重晶石、錫石、黑鎢礦等礦物。

5 與鉛鋅礦有關(guān)巖漿巖的地球化學特征

南嶺地區(qū)成鉛鋅礦的巖漿巖巖性主要為黑云母二長花崗巖、花崗斑巖、花崗閃長(斑)巖和石英閃長巖, 這與 TAS 圖解顯示相一致(圖 6)。本文搜集了南嶺地區(qū)具有代表性的與鉛鋅礦有關(guān)的 20 余組巖漿巖數(shù)據(jù)(表 3), 從地球化學的角度總結(jié)分析了鉛鋅礦相關(guān)巖漿巖的專屬性特征, 并與典型的成鎢錫礦花崗巖(西華山、漂塘礦區(qū))展開對比。

5.1 巖石 SiO2含量與成礦的關(guān)系

據(jù)目前資料分析, 區(qū)內(nèi)與鉛鋅礦有關(guān)的酸性、中酸性巖體 SiO2含量變化比較大。從 SiO2含量為 57%到 74%都能形成規(guī)模不等的鉛鋅礦床。但不同酸度的成礦巖體, 成礦金屬組合不盡相同。其規(guī)律如下:

(1) 鉛 鋅 礦 主 要 成 礦 巖 體 SiO2含 量 多 介 于62%~74%之間, 屬中酸性-強酸性巖漿巖。

(2) SiO2含量從 57%~72%的巖體, 主要為鉛鋅銅銀金礦物組合。如天堂礦區(qū)、拉么礦區(qū)、水口山礦區(qū)、銅山嶺礦區(qū)和銀坑礦區(qū)等。

(3) SiO2含量從 70%~75%的巖體, 主要為鉛、鋅、錫、鎢礦物組合。如黃沙坪南部礦體、香花嶺、大廠礦田東坡-銅坑礦區(qū)、江西寶山等。

(4) 獨立的巖漿熱液型鎢錫礦床, 如贛南西華山鎢礦、漂塘鎢礦等, 相關(guān)黑云母花崗巖的 SiO2含量大于 75%。

圖 5 南嶺地區(qū)與鉛鋅礦有關(guān)的花崗巖顯微照片F(xiàn)ig.5 Micrograph of the granites associated with the lead-zinc deposits in the Nanling region

圖 6 南嶺地區(qū)與鉛鋅礦有關(guān)巖漿巖 SiO2-(Na2O+K2O)(底圖據(jù) Middlemost, 1994)Fig.6 SiO2vs. (Na2O+K2O) diagram of the magmatic rocks associated with the lead-zinc deposits in the Nanling region

表 3 南嶺地區(qū)與鉛鋅礦相關(guān)的巖漿巖數(shù)據(jù)統(tǒng)計表Table 3 Statistical data of the magmatic rocks associated with the lead-zinc deposits in the Nanling region

5.2 巖石化學與成礦的關(guān)系

區(qū)內(nèi)大多數(shù)巖體屬鋁過飽和巖石(圖 7), 而與鉛鋅礦相關(guān)花崗巖 A/CNK 值跨度較大, 在 0.9~2.0 之間, 屬于準鋁質(zhì)-過鋁質(zhì), Na2O+K2O 值在 3.6%~8%之間, 較集中于 6%~7.5%范圍內(nèi), 略低于成鎢錫礦花崗巖(圖 6), 且K2O 含量明顯高于 Na2O, 而成鎢錫礦花崗巖中 K2O 與Na2O 含量相當, 前者略高。成鎢錫礦花崗巖(西華山和漂塘鎢錫礦區(qū))屬高鉀鈣堿性系列, 而成鉛鋅礦花崗巖落于鉀玄系列及其與高鉀鈣堿性系列的過渡區(qū)域(圖 8)。

圖 7 南嶺地區(qū)與鉛鋅礦有關(guān)的巖漿巖 A/CNK-A/NK 圖(圖例和數(shù)據(jù)源同圖 6)Fig.7 A/CNK vs. A/NK plot for the magmatic rocks associated with the lead-zinc deposits in the Nanling region

熱液蝕變在成礦過程中對礦質(zhì)起到析離和沉淀作用, 故成礦巖體的礦化強弱與熱液蝕變的析沉作用強弱有密切的關(guān)系。以含堿金屬元素和揮發(fā)份為主的氣-熱液愈充足, 作用于含礦巖體的析離蝕變作用愈強烈而且徹底。遷聚條件有利、沉淀蝕變作用完全而集中, 就可能形成大而富的鉛鋅礦床。如湖南黃沙坪礦區(qū)石英斑巖和湖南水口山礦區(qū)花崗閃長巖中均含有較高的 F 和 Cl 含量比值(姚軍明等, 2005; 劉旭等, 2009)。

5.3 微量元素地球化學特征

圖 8 南嶺地區(qū)與鉛鋅礦有關(guān)巖漿巖 SiO2-K2O 圖(圖例和數(shù)據(jù)源同圖 6)(底圖據(jù) Morrison, 1980)Fig.8 SiO2vs. K2O plot for the magmatic rocks associated with the lead-zinc deposits in the Nanling region

微量元素組合特征是辨別成礦巖體和礦石類型的一個標志。不同金屬組合的礦床, 其成礦巖體中微量元素組合是不同的。在鉛鋅銅金屬組合的礦床中, 其成礦巖體的微量元素組合特征是: 含有較多的親硫元素并含有 Au、Ag、鐵族元素, 且分布較普遍, 親氧元素僅有 Ga、Zr、Rb、Sr 等。如湖南水口山、江西銀坑、廣東天堂礦區(qū)。當出現(xiàn)較多的鎢錫時, 就轉(zhuǎn)變?yōu)殒u錫組合礦床, 其成礦巖體中的微量元素組合較復雜, Sn、W、Nb、Ta、Y 普遍存在, 含量較高。如湖南黃沙坪、東坡、廣西拉么礦區(qū)等。

成鉛鋅多金屬礦花崗巖稀土元素總量較高(∑REE=99×10-6~422×10-6), 大 部 分 集 中 在 130× 10-6~300×10-6之間, 明顯高于成鎢錫礦花崗巖(110× 10-6~130×10-6); 輕 、 重 稀 土 元 素 分 餾 十 分 明 顯 , LaN/YbN值高達 1.6~21, 而成鎢錫礦花崗巖 LaN/YbN值僅為 0.32~0.64; 但成鎢錫礦花崗巖具有更明顯的Eu 負異常(δEu=0.03~0.04)(圖 9)。崇余猶礦集區(qū)作為南嶺地區(qū)典型的熱液脈型鎢錫礦產(chǎn)地, 本文選擇西華山和漂塘兩個典型鎢礦區(qū)的花崗巖參與對比(圖 9), 該區(qū)黑云母花崗巖輕-重稀土分餾不明顯、重稀土富集、稀土元素球粒隕石標準化分布型式均為“海鷗”型, 而南嶺地區(qū)成鉛鋅多金屬礦花崗巖則表現(xiàn)為輕稀土富集的右傾型, 兩者稀土元素配分模式的差異可以作為區(qū)別成鎢錫礦和成鉛鋅多金屬礦花崗巖的重要標志之一。

圖 9 南嶺地區(qū)與鉛鋅礦有關(guān)的巖漿巖稀土元素球粒隕石標準化分布型式圖Fig.9 Chondrite-normalized REE patterns of the magmatic rocks associated with the lead-zinc deposits in the Nanling region

在巖漿巖源區(qū)判別圖解中(圖 10), 南嶺地區(qū)成鉛鋅礦的巖漿巖較分散, 其中湖南銅山嶺、水口山、贛南銀坑、焦里等鉛鋅+銅金銀組合的礦區(qū)落于基性巖部分熔融源區(qū); 湖南黃沙坪、千里山、廣西大廠礦田(拉么、東坡)、贛南寶山礦區(qū)的花崗巖落于變質(zhì)砂巖熔融源區(qū), 與贛南石英脈型鎢錫礦區(qū)黑云母花崗巖區(qū)域重疊; 冷水坑和龍頭山礦區(qū)巖漿巖則落于變質(zhì)泥巖部分熔融源區(qū)。以上信息指示南嶺地區(qū)成鉛鋅礦花崗巖源區(qū)較復雜, 且同一礦區(qū)或礦田內(nèi)巖漿巖具有多樣性的特點(如廣西大廠礦田), 但總體表現(xiàn)為與鎢錫共生的鉛鋅礦床相關(guān)的花崗巖來自變質(zhì)砂巖熔融源區(qū), 而鉛鋅金銀銅多金屬礦相關(guān)巖漿巖來源較深, 為基性巖部分熔融源區(qū)或更深的殼?；旌显磪^(qū)。

6 結(jié) 論

圖 10 南嶺地區(qū)與鉛鋅礦有關(guān)的巖漿巖源區(qū)判別 C/MFA/MF 圖(圖例和數(shù)據(jù)源同圖 6, 據(jù) Altherr et al., 2000。陰影區(qū)域為鎢錫鉛鋅共生的礦床相關(guān)的巖漿巖)Fig.10 C/MF vs. A/MF diagram of the magmatic rocks associated with the lead-zinc deposits in the Nanling region

(1) 南嶺地區(qū)巖漿熱液型鉛鋅礦床及相關(guān)巖漿巖集中形成在燕山早期和燕山晚期兩個階段, 前者主要分布在贛南和湘南礦集區(qū), 后者主要分布在以大廠多金屬礦田為代表的桂北礦集區(qū)。巖漿巖多沿深斷裂交叉或斷裂與褶皺復合部位侵入, 礦體多分布于巖體的根部、隱伏巖體頂部、外接觸帶或巖墻(脈)的轉(zhuǎn)折部位。

(2) 成鉛鋅礦的巖漿巖主要為低分異、深源、淺成的中酸性-酸性巖, 巖性主要為石英閃長巖、花崗閃長巖、花崗斑巖和二長花崗巖, 主要礦物組成為鉀長石、斜長石、黑云母和石英, 絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸巖化蝕變強烈, 副礦物發(fā)育螢石、錫石、黑鎢礦及磁黃鐵礦、黃鐵礦等硫化物。

(3) 成鉛鋅礦巖漿巖屬高鉀鈣堿性與鉀玄質(zhì)巖漿過渡系列, 為準鋁質(zhì)-過鋁質(zhì)中酸性-酸性巖漿;稀土元素球粒隕石標準化分布型式為右傾的輕稀土富集型, 輕、重稀土分餾明顯, δEu 異常不明顯, 巖漿源區(qū)復雜多樣。

(4) 與鉛鋅鎢錫組合相關(guān)的巖漿巖為黑云母(二長)花崗巖和花崗斑巖, 靠近高鉀鈣堿性系列, SiO2含量在 70%~75%, 主要來自變質(zhì)砂巖熔融源區(qū), 具有殼源重熔型花崗巖特征; 與鉛鋅銅金銀組合相關(guān)的巖漿巖為石英閃長巖、花崗閃長巖、花崗斑巖, 為鉀玄巖系列, SiO2含量在 57%~72%, 主要來自基性巖部分熔融或殼?；旌显磪^(qū), 具混合型花崗巖特征。

致謝:今年是我國著名礦床學家陳毓川院士 80 華誕, 陳先生自 20 世紀 60 年代起在南嶺地區(qū)開展礦床學研究并指導找礦勘查工作, 為南嶺地區(qū)成礦理論研究和地質(zhì)找礦工作做出了巨大貢獻。本人有幸在陳院士的親自指導下完成了博士后論文, 并在他的悉心關(guān)懷和指導下繼續(xù)在本區(qū)開展工作。謹以此文獻給尊敬的陳院士, 在此恭祝恩師福壽安康！

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Metallogenic Specialization of the Magmatic Rocks Associated with the Lead-Zinc Deposits in the Nanling Region

ZHAO Zheng1, WANG Denghong1, ZHANG Changqing1and HE Yufan2
(1. MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Resources Assessment, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China; 2. State Key Laboratory of Ore Deposit Geochemistry, Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guiyang 550002, Guizhou, China)

The Nanling region is an important mineral resource base for lead and zinc. In the last few years, the magmatic hydrothermal type Pb-Zn deposits become more and more important among the newly discovered Pb-Zn resources except for the traditional strata bound-hydrothermal transformed type Pb-Zn deposits. Here we summarize the temporal and spatial characteristics of the magmatic hydrothermal type Pb-Zn deposits in the Nanling region, and point out that the Early (146-173 Ma）and Late (84-102 Ma)Yanshanian periods are the main Pb-Zn mineralization epoches in the Nanling region taking the South Jiangxi, South Hunan, and North Guangxi as typical mining areas. This paper also discusses the petrology, mineralogy, geochemical characteristics, metallogenetic specialization of the magmatic rocks associated with the Pb-Zn deposits, and compared with the granites associated with W-Sn deposits. The magmatic rocks associated with Pb-Zn deposits are featured by a deep source but shallow formation, low degree of differentiation, intermediate to acidic, high-K calc-alkaline to shoshonite transitional series magma, and differing from magmatic rocks associated with the W-Sn deposits by a high LREE/HREE ratios and low δEu anomalies. The magmatic rocks associated with the Pb-Zn deposits could be further divided into crust remelting type and mixed source type, within which the former commonly high in SiO2(normally＞70%) derived from metamorphic sandstones, comparable with those of the W-Sn bearing granites, are genetically related to Pb-Zn-W-Sn mineralization, whereas the latter derived from basic rocks or crust and mantle sources are genetically related to Pb-Zn-Cu-Au-Ag mineralization.

the Nanling region; magmatic hydrothermal type Pb-Zn deposits; magmatic rocks; metallogenic specialization; the Early Yanshanian period

P617; P59

A

1001-1552(2014)02-0289-012

2013-10-15; 改回日期: 2013-11-24

項目資助: 深部探測技術(shù)與實驗專項“南嶺成礦帶地殼巖漿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)探測實驗”(編號: SinoProbe-03-01), “大陸科學鉆探選址預研究”之“南嶺于都-贛縣礦集區(qū)科學鉆探選址預研究”(編號: 201011064-3/4/5), 國家自然科學基金(編號: 41372092), “南嶺于都-贛縣礦集區(qū)立體探測技術(shù)與深部成礦預測示范”(編號: SinoProbe-03-03)及中央公益性科研院所經(jīng)費(編號: K1303)聯(lián)合資助。

趙正(1984-), 男, 博士后, 高級工程師, 主要從事巖漿巖與成礦規(guī)律研究。Email: kevin8572@hotmail.com

王登紅, 男, 研究員, 博士生導師, 主要從事礦床學研究。Email: wangdenghong@vip.sina.com