鉛鋅礦床中微量元素富集貧化規(guī)律研究
——以福建丁家山鉛鋅礦和江蘇甘家巷鉛鋅礦為例

張 燕, 傅圣濤，花林寶，趙培松,王保峰

(江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局，江蘇南京 210007)

鉛鋅礦床中微量元素富集貧化規(guī)律研究
——以福建丁家山鉛鋅礦和江蘇甘家巷鉛鋅礦為例

張 燕, 傅圣濤，花林寶，趙培松,王保峰

(江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局，江蘇南京 210007)

依據(jù)福建丁家山和江蘇甘家巷鉛鋅礦床試驗資料，探討了鉛鋅礦床中微量元素的富集貧化規(guī)律。在兩個鉛鋅礦床中，除存在成礦元素及其伴生元素的富集以外，還存在著部分親石分散元素、鐵族元素、稀土元素等的貧化。發(fā)生貧化的微量元素因礦床而異，既有共性又有特殊性。Ba等微量元素在鉛鋅礦床中顯著貧化并且隨著Pb礦化增強貧化程度增強的規(guī)律，可以作為判斷鉛鋅礦的地球化學異常的成礦前景。此項研究成果為實現(xiàn)地球化學勘查指標的定量化提供了基礎。

微量元素 富集貧化 丁家山鉛鋅礦 甘家巷鉛鋅礦

Zhang Yan, Fu Sheng-tao,Hua Lin-bao, Zhao Pei-song,Wang Bao-feng. Enrichment and depletion regularities of trace elements in Pb-Zn deposits: Examples from the Dingjiashan Pb-Zn mine in Fujian Province and Ganjiagang Pb-Zn mine in Jiangsu Province[J]. Geology and Exploration,2014, 50(6):1126-1136.

成礦過程中元素的富集、貧化是成礦作用的兩個方面，沒有成礦元素的高度富集不可能形成礦床，而在成礦元素及其伴生元素發(fā)生富集的同時，勢必導致其他一些元素出現(xiàn)貧化，也就是說，元素的富集和貧化均是成礦作用的結果，成礦作用過程中發(fā)生貧化的元素與發(fā)生富集的元素一樣，都可以很好地指示礦床或礦體的存在。然而，就目前掌握的文獻資料來看，有關成礦作用過程中發(fā)生貧化作用元素的研究礦化以及它們在礦床地球化學勘查中的實際應用卻比較的少(馬生明等，2009)。針對這一問題，本文以福建丁家山和江蘇甘家巷鉛鋅礦床為研究對象，不僅探討兩個鉛鋅礦床中發(fā)生富集的微量元素同時也探討發(fā)生貧化微量元素及其在鉛鋅礦床勘查中的作用。

1 研究區(qū)地質(zhì)特征及試驗研究方法

丁家山試驗區(qū)位于華南褶皺系的東部，閩東火山斷拗帶之次級構造單元周寧-華安火山基底斷隆帶的中段及閩中古裂谷帶的南段。區(qū)域主構造線呈北東向，次呈北西向，前者有政和—大埔深斷裂，后者有沙縣斷裂和順昌—莆田斷裂，兩組構造交匯控制巖漿巖和成礦帶的分布。

礦區(qū)主要構造包括梅仙復背斜和北東向、北西向斷層。梅仙復背斜軸向北東，核部為龍北溪組，翼部為東巖組，沿其軸向分布多個礦床(點)。北東向斷層多已被礦脈充填，北西向斷層則明顯錯動礦體及侏羅系與馬面山巖群龍北溪組之間的不整合接觸界線(圖1)。梅仙礦區(qū)鉛鋅(銀)多金屬礦體主要賦存在龍北溪組上段緣片巖中，其次賦存在大嶺組下段淺色片巖中。礦區(qū)內(nèi)礦體嚴格受層位控制，順層分布，產(chǎn)狀與圍巖一致。礦體呈層狀，少數(shù)呈似層狀或透鏡狀分布。

甘家巷試驗區(qū)位于下?lián)P子坳陷褶皺帶的北東部，寧鎮(zhèn)隆起褶皺帶的西側(cè)。礦區(qū)地層分為上、下兩個構造層(圖2)。下構造層地層包括泥盆系上統(tǒng)五通組上部第三、第四段，石炭系下統(tǒng)金陵組、高驪山組、和州組與中統(tǒng)黃龍組、上統(tǒng)船山組，二疊系下統(tǒng)棲霞組、孤山組及上統(tǒng)龍?zhí)督M下部等，屬陸相、海陸交互和海相碳酸鹽沉積，厚度1570～1620m；上構造層主要為中下侏羅系象山群陸相碎屑沉積和陸相火山碎屑沉積及第三系、第四系等地層。

圖2 甘家巷礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.2 Geologic map of the Ganjiaxiang lead-zinc mine in Jiangsu Province1-全新統(tǒng)泥、砂、碎石層；2-上更新統(tǒng)泥、砂、亞粘土；3-侏羅系象山群；4-二疊系；5-平移斷層及編號；6-逆斷層及編號；7 -地質(zhì)界線； 8-勘探線剖面及鉆孔編號1-Holocene mudstone, sandstone, gravel layer；2-upper Pleistocene mud, sand, loam；3-Jurassic Xiangshan group；4-Permian；5- strike slip fault and number；6-reverse faults and number；7-geological boundary；8-geological line profile and drillhole number

區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構造發(fā)育。褶皺構造在上構造層表現(xiàn)為一軸向約NE55°，兩翼傾角30°～50°的舒緩背斜。下構造層表現(xiàn)為軸向呈北東向的兩背夾一向的緊密褶皺，上、下構造層間形成斷碎不整合面。

根據(jù)實驗區(qū)內(nèi)礦床形成的地質(zhì)條件，本次在丁家山試驗區(qū)21勘探線的鉆孔中采集了133件樣品，甘家巷試驗區(qū)148勘探線的鉆孔中采集了樣品79件；采樣位置如圖1和圖2所示，樣品分別采集于已知礦床范圍內(nèi)系的不同礦化程度礦石、不同蝕變類型巖石(礦石)以及與已知礦床成礦作用有關但是沒有發(fā)生明顯礦化或蝕變作用的圍巖樣品。本次研究的樣品采集于丁家山和甘家巷試驗區(qū)的鉆孔巖心，采樣方式參照鉆孔原生暈樣品采集方法，連續(xù)撿塊，采樣間距2 m～10 m。

樣品測試由國土資源部鄭州礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心河南省巖石礦物測試中心實驗室承擔，樣品分析質(zhì)量監(jiān)控結果表明，分析測試數(shù)據(jù)均在誤差允許范圍之內(nèi)。

出于歸納敘述方便的考慮，文中綜合參照劉英俊等《元素地球化學》(劉英俊等，1984)、牟保磊《元素地球化學》(牟保磊等，1999)、陳俊等《地球化學》(陳俊等，2004)的元素地球化學分類，將每個樣品分析的微量元素歸為主成礦元素、親銅元素、親石分散元素、礦化劑元素、鐵族元素、稀有元素、稀土元素、親銅分散元素八類。

實驗中按主成礦元素Pb含量升序方式將試驗區(qū)其他微量元素含量進行排序，然后依據(jù)Pb含量水平將各個試驗區(qū)Pb含量劃分為依次遞增的含量段，用來表示Pb礦化增強。根據(jù)每個試驗區(qū)Pb含量情況，將試驗區(qū)劃分為七個含量段。計算各含量段內(nèi)Pb及其它元素的平均值。用微量元素含量的平均值與東部片巖平均豐度(鄢明才等，1997)的比值(文中稱為富集系數(shù))來探討微量元素的富集與貧化特征。通過微量元素含量平均值隨Pb含量增高的變化特征總結微量元素富集貧化規(guī)律。結果如表1、表2所示。

2 鉛鋅礦床中微量元素含量隨Pb礦化增強變化特征

2.1 丁家山鉛鋅礦床中微量元素含量隨Pb礦化增強變化特征

從表1中可以看到，隨著Pb的礦化增強，主成礦元素中的Zn含量也基本呈增大趨勢，可達到顯著富集，說明此試驗區(qū)Zn與Pb呈伴生狀態(tài)。

與中國東部片巖豐度相比，試驗區(qū)鎢鉬族元素Bi、Mo、W、Sn全都表現(xiàn)出富集特征，并且隨著Pb礦化增強，四種元素的富集程度有明顯的增強。

親銅元素Cu、Ag、Sb、Hg 等都隨Pb礦化增強表現(xiàn)出富集趨勢。Cu、Ag、Hg元素含量基本隨Pb礦化增強而增加，特別在Pb+Zn含量在(5000～15000)×10-6時， Ag元素從之前是中國東部片巖的豐度的34倍直接增加至914倍，達到顯著富集。As元素含量變化隨Pb礦化增強沒有太多的關聯(lián)性，表現(xiàn)出惰性特征。Au元素含量隨著Pb礦化增強而增加，但其基本處在貧化范圍。Sb元素隨著Pb礦化增強而增加，在Pb+Zn大于15000×10-6時，Sb元素含量是中國東部片巖豐度的5倍，達到了微弱富集。

親石分散元素Cs、Ba、Rb、Sr含量隨著Pb礦化增強而基本表現(xiàn)出先增加后減少的趨勢，Cs、Sr整體都呈現(xiàn)出微弱富集特征，在Pb含量大于500×10-6后，Ba、Rb元素開始表現(xiàn)出貧化特征，在Pb+Zn大于15000×10-6時，Ba更是達到了明顯貧化。

礦化劑元素S、CO2含量隨著Pb 礦化的增強而增加，且呈現(xiàn)顯著富集特征，其中S元素含量最大能達到中國東部片巖豐度的679倍；而H2O+含量則是隨著Pb礦化的增強出現(xiàn)減少趨勢，最終呈現(xiàn)出微弱貧化特征。

鐵族元素Mn含量隨著Pb礦化增強而增加，能達到明顯富集；V、Ti元素在Pb+Zn小于15000×10-6時，含量隨Pb礦化增強基本沒有變化，且一直呈現(xiàn)貧化特征；但當Pb+Zn大于15000×10-6時，V、Ti含量急劇下降，最終都呈現(xiàn)出明顯貧化特征；Cr、Ni元素含量變化與V、Ti元素有相似的趨勢，也一直處在貧化范圍，但Cr元素在Pb+Zn大于5000×10-6時，含量就開始出現(xiàn)下降；Co元素整體基本呈現(xiàn)貧化特征，且含量變化隨Pb礦化增強沒有太多的規(guī)律，不過在Pb+Zn(5000～15000)×10-6含量段到達最大值，可達富集，而后在Pb+Zn大于15000×10-6時又急劇減少達到最小值。

稀有元素Be含量隨著Pb的礦化增強而稍有增加，在Pb+Zn(5000～15000)×10-6含量段到達最大值，隨后稍有降低，基本處在惰性范圍；Li元素含量隨著Pb的礦化增強而減少，表現(xiàn)出貧化特征；Zr元素在Pb含量小于15000×10-6前，含量整體變化不大，但在Pb+Zn含量大于15000×10-6后，其含量有所增加，并達到了微弱富集；Nb、Ta元素含量隨著Pb的礦化增強稍有所減少，整體一直呈現(xiàn)貧化特征。Hf、Sc元素含量都隨著Pb的礦化增強先增加再減少，最終Hf呈現(xiàn)出明顯貧化特征，但Sc元素一直呈現(xiàn)出顯著富集特征。

稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y 含量隨著Pb的礦化增強出現(xiàn)先增加后減少的趨勢，最大值基本出現(xiàn)在 Pb+Zn元素(100～200)×10-6、(200～500)×10-6含量段內(nèi)，并在Pb+Zn大于15000×10-6時呈現(xiàn)貧化特征。

親銅分散元素Cd、In、Ge、Se、Te含量隨著Pb的礦化增強整體出現(xiàn)增加的趨勢，在Pb+Zn大于1000×10-6時，除Ge元素外其他元素的平均含量迅速增加，最終除Ge元素呈現(xiàn)出微弱富集外，Cd、In、Te元素都呈現(xiàn)出顯著富集特征，其中的最大富集系數(shù)分別可達2582、126、78，Se元素最終處在惰性范圍。Ga、Tl元素含量在Pb的礦化增強整體出現(xiàn)先增加后減少的趨勢，在Pb+Zn大于5000×10-6后，Ga元素的貧化程度開始加強，最終呈現(xiàn)明顯貧化特征，而Tl元素則是基本都呈現(xiàn)惰性特征。

表1 丁家山試驗區(qū)元素含量平均值隨Pb含量增高變化特征統(tǒng)計表Table 1 Variations of average trace element contents with the increasing lead content in the Dingjiashan experimental area

續(xù)表1

Continued Table 1

元素分類元素中國東部片巖豐度*Pb+Zn含量段<100(n=12)100～200(n=19)200～500(n=33)500～1000(n=15)1000～5000(n=20)5000～15000(n=7)>15000(n=27)xqxqxqxqxqxqxqPr9.53.60.47.30.89.41.09.81.07.70.88.20.93.90.4Nd37140.4270.7340.9361.0280.8300.8150.4Sm7.72.60.35.10.76.20.86.90.95.30.75.80.83.10.4Eu1.50.50.31.00.71.40.91.30.91.00.71.30.80.80.5Gd6.72.50.44.90.75.80.96.41.05.10.85.60.83.00.4Tb1.10.40.40.80.70.90.81.00.90.80.70.90.80.50.5Dy5.82.30.44.20.74.50.85.40.94.20.74.80.83.10.5Ho1.20.50.40.80.70.80.71.00.90.80.71.00.80.60.5Er3.41.30.42.30.72.40.72.90.82.40.72.70.81.80.5Tm0.50.20.40.40.70.40.70.40.90.40.70.40.90.30.6Yb3.11.20.42.10.72.20.72.60.82.30.72.70.91.70.5Lu0.50.20.40.30.60.30.60.40.80.30.70.40.80.20.5Y28140.5240.8230.8291.0230.8271.0170.6常量Na2O0.80.10.11.21.51.41.70.70.91.11.40.81.01.51.9元素MgO2.1125.76.53.15.02.34.32.05.12.42.11.02.00.9Al2O3144.20.39.60.7120.9141.0100.7110.83.80.3SiO268210.3500.7520.8530.8510.8590.9340.5CaO0.9273013149.710.68.49.112147.37.91112K2O3.31.20.42.40.72.60.83.00.92.40.72.10.60.40.1親銅分Se150.10.00.20.00.40.00.50.00.80.13.20.2201.4散元素Ge1.20.90.71.21.01.31.11.51.21.41.22.31.93.12.6Cd0.10.21.80.54.91.09.02.522.66.963393562842582Tl1.10.50.51.31.11.81.62.32.12.11.91.41.31.71.6In0.10.00.30.10.60.21.30.32.60.64.82.01616126Te0.20.10.30.10.50.21.31.05.00.41.92.0101578Ga207.00.4160.8170.9180.9180.9140.76.00.3放射Th134.70.49.00.7100.8120.9110.8120.94.30.3性元素U2.80.80.31.50.51.70.62.40.92.00.72.81.01.00.3

備注n:樣品數(shù)；x：元素平均含量；q：富集系數(shù)。含量單位：Au、Hg(×10-9)，Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、CaO、K2O、Fe2O3、FeO、H2O+、S、C(×10-2)，其余元素(×10-6)。*數(shù)據(jù)來自(鄢明才等，1997)。

放射性元素U、Th含量變化隨著Pb的礦化增強先增加后降低，最終都呈現(xiàn)出明顯貧化特征。

2.2 甘家巷鉛鋅礦床中微量元素含量隨Pb礦化增強變化特征

從表2中可以看到，隨著Pb的礦化增強，主成礦元素中的Zn含量也呈增加趨勢，在大于(500～1000)×10-6含量段達到明顯富集，在1000×10-6含量段以上均達到顯著富集，說明甘家巷試驗區(qū)Zn與Pb呈伴生狀態(tài)。

與中國東部侏羅系地層豐度相比，試驗區(qū)鎢鉬族元素中Bi表現(xiàn)為先增加后減少，在(100～5000)×10-6含量段達到明顯富集后開始減少，仍然處于富集狀態(tài)；Mo變化不規(guī)律，整體處于微弱富集至中等富集區(qū)間；W、Sn含量隨主成礦元素含量增加依舊處于相對穩(wěn)定的水平,W在Pb+Zn的(100～15000)×10-6含量段處于微弱富集，在Pb+Zn大于15000×10-6含量段處于富集區(qū)間；Sn表現(xiàn)為惰性。

親銅元素Cu、Au、Ag、As、Sb、Hg 等隨Pb礦化增強富集貧化趨勢也基本相同，整體為增加趨勢。Cu、Ag、As、Sb在Pb+Zn大于15000×10-6時含量變化增加較大，呈倍數(shù)增長，分別為上一個含量段的2.9倍、3.4倍、14.2倍、6.3倍。在Pb含量大于500×10-6時Au、Ag均達到顯著富集，Cu在Pb含量大于1000×10-6時也達到顯著富集，與Pb呈現(xiàn)一定關聯(lián)性。

親石分散元素Cs、Ba、Rb、Sr含量隨著Pb礦化增強無規(guī)律性的變化，整體呈現(xiàn)貧化，隨著主成礦元素含量增加，Cs有明顯貧化趨勢，Ba也趨向中等貧化，Rb變化處于微弱到中等貧化區(qū)間；親石元素總體無顯著變化趨勢，含量隨著Pb礦化增強而減少的趨勢。

礦化劑元素S含量在主成礦元素Pb+Zn含量小于5000×10-6時為上升趨勢，在Pb+Zn含量大于5000×10-6驟減，然后呈上升趨勢，在Pb含量大于200×10-6時達到明顯富集；CO2隨著Pb 礦化的增強呈不規(guī)律變化；H2O+含量穩(wěn)定，處于微弱到中等富集。

鐵族元素Fe2O3、FeO含量隨著Pb礦化增強而總體增加，F(xiàn)e2O3在Pb+Zn含量大于200×10-6時呈現(xiàn)出微弱富集特征，而FeO則是在Pb+Zn含量大于5000×10-6時呈現(xiàn)出微弱富集特征；Mn元素含量變化劇烈，在Pb+Zn含量500×10-6～1000×10-6處于峰值，達到中等富集；Co、Cr、Ni隨主成礦元素增強而微弱增加，處于微弱富集狀態(tài)；V、Ti幾乎無變化。

稀有元素Zr、Ta、Hf、Nb變化趨勢一致，Be、Sc變化趨勢一致，含量穩(wěn)定。

稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y 含量總體處于貧化狀態(tài)，隨著Pb的礦化增強出現(xiàn)先增加后減少的趨勢，最大值基本出現(xiàn)在 Pb+Zn(500～5000)×10-6含量段內(nèi)出現(xiàn)，并集體在Pb+Zn含量大于5000×10-6時呈現(xiàn)貧化特征。

親銅分散元素Cd、Se含量隨著Pb的礦化增強整體出現(xiàn)增加的趨勢，在Pb+Zn含量大于500×10-6時，均達到顯著富集，Cd、Se在Pb+Zn含量大于15000×10-6時富集系數(shù)達到4873和6783；In處于明顯貧化狀態(tài)；Ga隨主成礦元素整體呈增加趨勢，在Pb+Zn大于15000×10-6時明顯富集。

放射性U、Th含量變化隨著Pb的礦化增強沒有太大的規(guī)律，U的變化趨勢比Th強烈，在Pb+Zn含量大于1000×10-6時呈現(xiàn)微弱富集狀態(tài)；Th總體處于中等貧化至微弱貧化區(qū)間。

3 鉛鋅礦床中微量元素富集貧化特征

綜合以上試驗結果可以發(fā)現(xiàn)，在鉛鋅礦化過程中，隨著礦化強度增強(即文中Pb含量增高)，微量元素的地球化學行為大體可以表現(xiàn)出以下的四種情況：1、富集；2、貧化；3、貧化-富集或富集-貧化(Pb含量低時貧化或富集，Pb含量高時富集或貧化)；4、惰性(基本沒有發(fā)生富集，也沒有發(fā)生貧化)。為了發(fā)現(xiàn)丁家山和甘家巷鉛鋅礦床中微量元素的富集貧化規(guī)律，為實現(xiàn)地球化學勘查指標的定量化提供基礎，文中對丁家山和甘家巷試驗區(qū)發(fā)生富集的元素和發(fā)生貧化的元素進行歸納總結，并對這些元素的富集、貧化程度進行了探討。

3.1 微量元素富集特征

從表中可以看到，在丁家山試驗區(qū)內(nèi)總體發(fā)生富集的元素除Pb、Zn外，還有Fe2O3、CaO、Bi、Mo、W、Sn、Cu、Ag、Sb、Hg、Cs、Sr、S、CO2、Mn、Be、Cd、In、Ge、Te等。在甘家巷試驗區(qū)內(nèi)總體發(fā)生富集的微量元素除Pb、Zn外，還有Bi、Mo、W、Cu、Au、Ag、As、Sb、Hg、S、CO2、Cr、Mn、Co、Ni、Se、Cd、Tl、Ga、Te等。

通過對比分析，在兩個礦區(qū)同時發(fā)生富集的元素有Pb、Zn、Bi、W、Cu、Ag、Sb、Hg、S、Cd、Ge等，這些元素基本上是以往礦產(chǎn)勘查中廣泛使用的地球化學指標，利用Pb與這些元素的異常組合、組分分帶、濃度分帶等特征，為判斷異常成礦前景及礦床產(chǎn)出位置等提供地球化學信息。通過對比分析，在丁家山礦區(qū)內(nèi)，這些元素的富集基本上與Pb含量的增高呈現(xiàn)出正相關關系，即Pb增高，這些元素含量增大，富集程度增強，這正是利用這些元素異常指導找礦的基礎。

3.2 微量元素貧化特征

丁家山試驗區(qū)內(nèi)發(fā)生貧化的元素有Au、Ba、Rb、H2O+、V、Ti、Cr、Co、Nb、Hf、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Se、Ga等，如果用富集系數(shù)表示的話，以上27個元素富集系數(shù)之和基本小于30。

甘家巷試驗區(qū)內(nèi)發(fā)生貧化的元素有Cs、Ba、Rb、Sr、Li、Be、Zr、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、In、Th等，如果用富集系數(shù)表示的話，以上24個元素富集系數(shù)之和基本小于20。

表2 甘家巷試驗區(qū)元素含量平均值隨Pb含量增高變化特征統(tǒng)計表Table 2 Variations of average trace elements with the increasing lead content in the Ganjiaxiang experimental area

續(xù)表2

Continued Table 2

元素分類元素侏羅系地層豐度*Pb+Zn含量段<100(n=19)100～200(n=9)200～500(n=17)500～1000(n=7)1000～5000(n=13)5000～15000(n=6)>15000(n=8)xqxqxqxqxqxqxq元素Ce102800.8640.6720.7700.7622.81191.2410.4Pr8.69.91.28.31.08.91.09.01.18.40.4161.95.10.6Nd45370.8320.7340.8350.8331.5611.4210.5Sm8.66.40.75.50.66.00.76.10.76.20.3101.23.90.5Eu1.31.20.91.00.71.20.91.41.01.30.12.41.81.10.9Gd7.45.90.84.80.75.80.85.90.86.10.38.71.23.60.5Tb1.30.90.70.70.50.90.71.00.71.00.01.10.80.50.4Dy4.94.91.04.00.85.11.05.71.25.60.35.41.13.00.6Ho1.01.01.00.80.81.01.01.21.21.10.11.01.10.60.6Er2.72.81.12.20.82.71.03.11.23.00.12.91.11.70.6Tm0.40.51.10.40.80.41.00.51.20.50.00.51.10.30.7Yb3.73.00.82.30.62.70.73.20.93.20.13.00.81.90.5Lu0.50.50.90.40.70.40.80.50.90.50.00.50.90.30.6Y28271.0210.7271.0321.1311.4301.1160.6常量Na2O2.70.20.10.20.10.20.10.20.10.20.00.20.11.20.4元素MgO1.30.70.60.80.60.80.60.90.70.80.00.90.70.50.4Al2O313685.1433.2644.8554.1582.6473.5554.1SiO266190.3140.2160.2150.2150.7140.2140.2CaO2.90.50.2186.23.81.37.42.65.00.28.22.91.30.5K2O3.74.31.23.30.93.10.83.10.82.30.11.40.40.80.2親銅分Se0.11.419.34.7687.510733465652.97610884756783散元素Ge1.71.40.81.20.71.40.81.10.61.40.11.00.61.40.8Cd0.10.33.00.88.21.110.91.9196.60.3393944874873Tl0.62.54.03.04.72.03.23.45.33.50.24.46.93.35.2In140.10.00.10.00.10.00.10.00.30.00.40.03.90.3Te0.30.20.90.31.00.31.00.41.30.50.00.83.01.96.9Ga18170.9160.9181.0231.3281.3422.439822放射Th14100.79.00.68.20.6130.9120.6120.88.00.6性元素U3.43.61.14.31.35.91.73.91.18.10.49.42.88.02.4

備注n:樣品數(shù)；x：元素平均含量；q：富集系數(shù)。含量單位：Au、Hg(×10-9)，Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、CaO、K2O、Fe2O3、FeO、H2O+、S、C(×10-2)，其余元素(×10-6)。*數(shù)據(jù)來自(鄢明才等，1997)。

圖3 實驗區(qū)微量元素與Pb增高關系示意圖Fig.3 Diagrams of showing relation ship between trace elements being depleted and the increasing content of Pb in the experimental areas a-丁家山試驗區(qū)發(fā)生富集微量元素與Pb含量增高關系示意圖;b-甘家巷試驗區(qū)發(fā)生富集微量元素與Pb含量增高關系示意圖; c-丁家山試驗區(qū)發(fā)生貧化微量元素與Pb含量增高關系示意圖; d-甘家巷試驗區(qū)發(fā)生貧化微量元素與Pb含量增高關系示意圖a-Reationship between enriched trace elements and the increasing lead content in the Dingjiashan experimental area; b-Relationship between enriched trace elements and the increasing lead content in the Ganjiaxiang experimental area; c-Relationship between depleted trace elements and the increasing lead content in the Dingjiashan experimental area; d-Relationship between depleted trace elements and the increasing lead content in the Ganjiaxiang experimental area

通過對比分析，在兩個礦區(qū)內(nèi)同時發(fā)生貧化的元素有Ba、Cr、稀土元素等，這些元素的富集基本上與Pb+Zn含量的增高呈現(xiàn)出反相關關系，即Pb+Zn增高，這些元素含量減少，富集程度低，這些負異常也能為找相同情況的礦床提供相應的依據(jù)。

3.3 討論

綜合分析試驗區(qū)各項試驗結果可以看出，在甘家巷和丁家山試驗區(qū)中，存在著元素的富集和貧化現(xiàn)象，元素的富集和貧化是由于成礦過程中元素的帶入、帶出作用引起的，由此形成了不同屬性地球化學異常體系，包括成礦地球化學環(huán)境指示元素、礦化劑元素、成礦元素、成礦伴生元素等。

在成礦地球化學系統(tǒng)中，是否存在由元素的帶出引起的負異常是判斷系統(tǒng)中是否成礦的先決條件(馬生明等，2011)，而且負異常反映的是整個成礦地球化學環(huán)境范圍，其異常規(guī)模通常大于成礦及其伴生元素帶入引起的正異常，因此，其礦化指示作用甚至大于由成礦及其伴生元素帶入引起的正異常(馬生明等，2014)。甘家巷和丁家山試驗區(qū)Pb、Zn礦(化)體基本上產(chǎn)出在元素Ba、Sr、K2O負異常范圍內(nèi)，在元素負異常范圍之外，不排除有局部成礦元素的高含量地段，但是未圈出有工業(yè)價值的礦體，表明在深部勘探過程中，元素負異常能有效圈定該礦床成礦系統(tǒng)的范圍，元素負異常與正異常的轉(zhuǎn)換部位可能就是該礦床成礦系統(tǒng)的深部邊界。

4 結論

在丁家山和甘家巷鉛鋅礦床中，有部分微量元素發(fā)生富集，也有部分微量元素發(fā)生貧化，綜合利用發(fā)生富集和貧化的微量元素，可以為礦床勘查提供更準確的地球化學信息。

現(xiàn)有的文獻資料表明，負異常在礦產(chǎn)勘查中有一定的實際意義，將由元素貧化形成的負異常和由元素富集形成的正異常的指示作用等同起來綜合利用(Dunlopetal.，1979；Chaffeeetal.，1981；Robertsonetal.，1987；季克儉等，1992；馬東升等，1991；孫承轅等，1993；史長義等，1995；Shietal.，1995；Goldbergetal.，2003；馬生明等，2009)，對提高地球化學勘查效果而言是有意的。本次，作者推斷，通過微量元素與主成礦元素的關系，綜合利用發(fā)生貧化和發(fā)生富集的化學元素，對丁家山和甘家巷礦區(qū)外圍及深部找礦將有一定的幫助。

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Enrichment and Depletion Regularities of Trace Elements in Pb-Zn Deposits: Examples from the Dingjiashan Pb-Zn Mine in Fujian Province and Ganjiagang Pb-Zn Mine in Jiangsu Province

ZHANG Yan, FU Sheng-tao, HUA Lin-bao,ZHAO Pei-song,WANG Bao-feng

(EasternChinaGeological&MiningOrganizationforNon-ferrousMetalsinJiangsuProvince,Nanjing,Jiangsu210007)

This study discussed the enrichment and depletion regularities of trace elements in the Dingjiashan Pb-Zn deposit in Fujian and Ganjiagang Pb-Zn deposit in Jiangsu. In the both deposits, there is not only the enrichment of some metallogenic elements but also the depletion of some lithophile-dispersed elements and rare elements. The characteristics of the depleted trace elements vary from one deposit to another, with both similarities and particularities. Some trace elements, such as Ba, are significantly depleted, and their depletion degrees gradually increase with the intensification of Pb mineralization. The results of this study can provide a basis for realizing the quantification of indicators in geochemical exploration.

trace elements, enrichment and depletion, Dingjiashan Pb-Zn deposit, Ganjiagang Pb-Zn deposit

2014-06-03；[修改日期]2014-09-26；[責任編輯]郝情情。

國土資源部公益性行業(yè)科研專項(編號：201111008)資助。

張 燕(1979年-)，女，2009年畢業(yè)于中山大學，獲博士學位，高級工程師，從事地球化學勘查工作。E-mail: Dixiezhy@126.com。

P595+P611+P618

A

0495-5331(2014)06-1126-11