宁芜型铁矿床交代蚀变过程中稀土元素地球化学和活化转移--刘

地球化学年月第期宁芜型铁矿床交代蚀变过程中稀土元素地球化学和活化转移‘卢冰胡受奚南京大学地球科学系,南京内容提要在简要论述宁芜型主要亚类铁矿的地质特征和蚀变分带的化学特征及交代蚀变成矿模式的基础上,着重讨论各蚀变带的岩石和矿物的稀土元素分布特征,探讨其在交代蚀变过程中时空分布及活化转移的规律和原因。主题词稀土元素载体活化转移交代蚀变分带成矿模式在我国著名的长江中下游铁铜成矿带中,宁芜型包括梅山式、凹山式、吉山式、白象山一姑山式等铁矿床占有重要地位。这些矿床产于具有三叠系基底其中盆周冲村组具有很厚的膏盐沉积的上侏罗一下白垄统的火山沉积盆地中,其中分布有许多具有次火山岩特征的闪长扮岩体铁矿与这些份岩具有密切的时空和成因联系,因此,又被称为份岩铁矿。大量勘探和研究表明,这些矿床伴随着强烈的和广泛的交代蚀变及明显的蚀变分带现象表,图。由此,胡受奚等,和陈毓川等拟定出交代一蚀变成矿模式。表宁芜型铁矿交代蚀变分带特征空空间间以蚀变岩岩以酸碱碱各蚀变带蚀变种类类元素活化转移移蚀变带厚度度位位置置颜色分带带特征分带带带富集特征征上上部部浅色蚀变带带酸性淋滤带带硅化、泥化、青盘岩化、硫酸盐化化碱金属碱土土一明矾石化、石膏化绢英岩化、黄黄金属等淋失带带以上上铁铁铁铁铁绢英岩化化化化中中部部深色蚀变带带基性元素铁铁纤磷钠长石化、纤闪石化、绿帘帘成矿元素富富一镁镁镁镁、钙交代带带石化、纤闪一绿帘石化、类夕卡岩岩集带带带化化化化化化化化下下部部浅色蚀变带带碱钠为主钠长石化化成矿元素铁铁一交交交交代带带辉石一钠长石化化钦、磷活化转转以上上钾钾钾钾钾长一钠长石化化移带带带我们在上述工作基础上,系统地对不同蚀变带的岩石和矿物做了进一步系统的分析研究工作卢冰等,。这里根据岩石和矿物的系统稀土元素分析资料表,着重讨论交代蚀变作用与稀土元素活化转移和分配方面的问题。第一作者简介卢冰女岁博士研究生矿床地质国家自然科学基金委员会资助项目。期卢冰等宁芜型铁矿床交代蚀变过程中稀土元素地球化学和活化转移〔工芍下亏卫一卫一公匕之甲奚一顽绍丁‘二二二花望乒亡狱导汽当茸气伪鉴方下生广三奋一一一口一日‘卜公丫、山山二,慧辫料竺止产尹一一产产山山志’·山沙祥蕊蓬、山一专竺产产目哟孑乍二二卜工人占山、……王‘,’“了上‘日‘,‘‘二日‘‘一一‘黔军叹哭一‘占二跳遥士‘子材乏妙才全一‘圣越处颧去孟去山山二,一占‘古山人占山山上日‘‘山日‘一犷月图回一火山沉积岩系辉石闪长琦岩区习亚」浸染状矿体青龙组国因蚀变带界线珊岩与火山岩、沉积岩、及矿体的界线图梅山式铁矿床宁芜型铁矿的几种重要型式的交代蚀变模式图吉山式铁矿床。凹山式铁矿床白象山一姑山式铁矿床钠化带碱交代带·铁、镁交代带酸性交代蚀变带一、火山岩和粉岩的稀土元素特征宁芜拗陷堆积的中生代火山若属碱一钙性系列玄武安山岩一粗安岩一安粗岩一粗面岩晚期发育响岩。火山岩的稀土元素特征表,为茗在一司变化,变化于一之间,占为一。与火山岩有成因联系的次火山岩一辉石闪长份岩,其稀土元素特征表,为刃一一,一一,占一火山岩和汾岩的稀土分布模式见图中的,线。由表,,和图可见,火山岩和地球化学一年崔曰长召分种召书区曰鹰画曰脚代。阴。。一七二门、仁二、上】卜仁、二心口月闷、,‘二理廿呼。叭卜。卜卜。因寸。仍。卜廿。怕呼。。口目勺器。闪卜。工的桥。协仍,州,宁己,二仍的。州帕。州寸山卜。悄洲仍。仍山。协阅卜尸川目叫二。仍叭仍。帕闪闪州丈国阁国曰卜。啥。州卜访仍叭。帕怕卜卜。。呼甘阶寸寸。廿仍的州洁口、,宁叹闷。仍。仍协仍。工阁阁国闪悄。仍训叫。叭。二廿。。目协龚蒙。羹‘二】才、二守。协。呻叭啥。写口〕、七闷护刃二冀,尸州护翎二寸二口。洲。州一卜工,,的廿。卜。。己,户刁口、二甘、】了、寸、二月‘二二且、、二尽界月卜二叫。一目。甘寸。。一阶。叭口。工雷,闷记们‘勺、二卜叫。仍。工叫。洲。。梢仍。仍帕阶。仍囚仍。仍。。仍。仍卜。阶卜仍。仍卜日,护闷、,、,,‘‘二户闷《二二、卜刁七门月二争争三三圣圣、、口们、‘卜二、乙〕〕,卜、户匀匀产口〔〔、口沉翻………………二二………,,闷,闷尸刁卜刀户叫,目闷,州闷闷咤二尸月月尸训二尸叫,司司司价。!寸。O阴协.06寸。O寸l二户闷以)护叫甘、二C己C:InO仁尸州二.二C)的卜。O9仍.01叭。O卜NO。O9叭.001。1山的.0卜?OZ的。O遗嘴嘴.侧〕月.心六Ce们们C,己翻C二二,n巴巴户刁勺n叼,‘二二(二C)巴巴口口、r闷且、且、卜刀尸闷闷上、、O门匀匀‘尸‘O、、O口侧.喊护闷,州州阅叫,乃以以………………二二.…………eee闷e闷r闷仁甲】呢们CCCr闷r闷阅...C二e闷闷护闷甲月r门卜习习(勺r闷护刁刁哈N!ON的.90峭。O呼卜。O寸寸。O峭9。O闪工。O仍寸.0寸仍.0N6O。O闪9。O9呼。ON寸。O601。O6廿。OgN。O9州。0挥r闷,心M:闷‘二二},。,,0,{000}。0}。,。0}000{0占}二二二擎三二{笼二二}艺三}二二擎泥}骂二二{生侧j气reJ七I,二口:C翻止、门洲j二器‘了、,护t、O、二次O仍。N曰。阶阶0。舀r闷卜,,叫卜,二龙,nC二卜、C,二C.二民〕C,二2(。忿„暇翻搽暇-H能侣和侧彩足诩禽及宝沈歇尽二牛二二二二二二1毕l立二干二二书立1早早斗早牛共1.毕共N娜三00。廿06。工O州。峭01.寸一00.呼梢O兮.0叫一01.卜016闪二啥工。叭O仍。卜-闰。OO廿。寸O伙.叭O宁。州Z寸.0O、C)尸闷r闷二山协.叭6?阶友00。价一00。N仍00.协州O仍二啥00。6仍00。O寸00。阶仍乙C口匀C,rr,二口CJC二C〕二9一O卜!8州.仍一O寸.李r翎吧乃乞r、口、众莽06.卜寸O卜。6闪O仍.吟00·巴一湘禽华g甲分份书拟即卜州褪雪00。们ZO廿.仍寸的洲.卜06。6100。61O田。仍00。仍001.9100。仍1O仍.100。gNO卜.仍闪』‘:C:尸曰O尽胃二1矛,r们尸月卜】乘邓沁早湘旧邓早冲翟里湘冲甲挤阵赞咽湘旧缪率份举绷湘冲坦纂旧赞明乘阳甲纂探翠份那翅湘军南里冲键召招牟州乘禽雪涎湘狱牌洲冤湘冲坦篇习冲份拓绷乘平伦冲卑旧琳率宝南习分甲冲早半份彭绷川扣娜彭”湘南率里毕份分那绷湘牌救份彭翅琳冲坦挤澳赞暇冲理娜扣禽邓g牟冲邓挤湘禽民邓旧教澎砰址唱O,~司,~川,叫护J记护,,闷,川嘴曰口r,,.叫户闷哈r、..闷护州雪已使中期卢冰等:宁芜型铁矿床交代蚀变过程中稀土元素地球化学和活化转移369。窦卞来润题卿‘一认织葬KŽ吹叹一肋渔壮职卑曰寸1‘帕工‘Nl子‘阶‘N‘l人亘叹„卜吧切卿任国国州H侧闰凶国闪..坦全全,映{0。*二{。0。,一,,{。0}。。{。。。。。一一一000{000‘}00!0一!州0}---协协,卜},一。。{卜。卜二},,}卜二}~。{。。介介哭尽}甲吮况吼}兄吮只悦}悦价}吮悦1只吮}悦悦一一八旧}州N八N}m一州,l怕甲}NN{伙。I叭叭一一寸协}旧卜,.loN协.1。。l寸~l,。}}}气气甲,】t吼悦甲}资代甲吮!吮月}悦日}只吮}丈丈刃刃望巴)了亡哟卜!,寸岭N一0岭}仍。}口少}}}岌岌写}…写~:{一田川的{刊叭!口州}工叭}仄仄二二00}0000}0000100】00{001000气气气刃}曰日,日}代气日气!吮甲}白只}只大}气气:::二。}二公二巴}闪胃卜价{N仍(留峭}价,}州州。。一。},。二。{,,。二},,}二000卜。},,吮吮吮气}兜钾吮吮{只悦气白}只它}悦月月杏二…二二00000}0000}0000!00{00000000000}0000}000、」0000己冲11,,三三…霎霎三三二三{生二属二…里二二互…里遏遏助,、口口口二二二二二rrrrr闷CCCCC弓弓:、口O口口勺户,.叫创二OOO盆、,召}。,,退三}丘三三三三户户J〔闷,闷闷r闷柑r闷川、、只吮忿只】含忿忿忿忿……….……0000{乙0000000CCC.二翻CCCC:C)CCCCCCCCCCCCC匀C,C:::己匀心,C〕C:::侧rCC扑翎翎三云…三三…蒸圣圣三三,,‘J口、r闷闷卜,一闷O、,护护护尸七办O、,护护护护……….…….…………,,~月.~司,目叫叫尸叫r闷一r闷闷月二r闷.二CCCCCCC哭哭共架…砚共气蕊…书书月书书,,」。。},。}---0000010000}00000000}00」。0!000户户。宁{二000}。00协},0}二。100{000NNN仍入}N仍NN{0阶“0}0“}阶0{寸洲}洲洲。。。,}卜、。卜}召二。卜!留。},之}二卜卜董董呢呢悦吧!气悦悦悦!日份弋气」只月}悦只】吮气气气0000010000{0000}0口!00}000000CCC】.匀C翻翻C己翻心〕.二二书:书书!界:…::::C翻心二二三三CCC,尸川O、、r、r,口OOO0伙一~}口洲!mooor们谧门、、、……….………二二二eee闷侧,,~闷闷r闷e们卜刁护闷闷闷助、尸州州州吧吧们.二】C二二心二,C】八‘二二,二00}ON}、,,C,r、、三三ttt、r闷r闷闷r闷尸训r、己己吮吮口况}吮艺}甲创创r门助气气气……….……0000}。。】0000二二二CCC,甲州尸训训,叫尸州己二,.闷闷闷r闷C二二二00000}0000{,0二0}0。}0。}0000圣圣气气t况}吮吮日况}况处吮况】勺甲{下代}只曰曰曰NNN廿m}仍,们,}0刊0州}洲州{NO}讥阅阅阅000二。}000二}00二二}00}二0}二二}000,,00{0000}000、}、二!0。}二0}000州州甲,},,八叭!ON~N{0”}叭0},仍}NNN00000{0000}000。{0。{00}00!000,,;寸M二{卜.州‘,、。、〔,‘r闷。‘N!卜r闷!、‘;旧11了、N1000产产叫r门,rlr们护r,户翎r门一七目,~训J七,l阅rj亡们叫rl户闷闷00000}000010000}0二}二000霎霎霎夏夏只只只只{气只只曰}况代吮只!份气}只气气气气艺艺写{艺巴二公{闪。旧公!N公!窝,,,,湘湘湘湘日悴悴湘湘召娜娜湘湘湘湘湘湘阵阵阵阵南南陌三睡睡闷闷球湘湘粼粼球球以以单单邓邓脚冲冲军军骤渊渊彩彩冲冲早早系系区区巴率率挤挤州冲冲半半州州冲冲冲冲.军军份湘缪缪闷闷雪洲洲日冲冲冲冤冤裂裂赞赞旧旧刁协那球牟牟倒倒{呢冤冤粼落落落巴巴级级卑卑阳荆冲月月日姆里里里窦留留留冲冲份日体体暴暴甲球洲含含冲份份份.冲粼〕〕〕任任那探探互体弓姆牟牟裂冲驾岖岖华那那那、r~、阅~~~~~赌赌翅骤骤由冲闷砌砌砌暴趟趟趟闷州州州邓邓邓平润球球球球球恕雪雪雪了了了暴国骤骤骤骤骤古褪地球化学1991年份岩有相似的稀土分布模式,反映了它们是同源岩。磷灰石是岩石中稀土元素的主要载体,其稀土元素含量很高。安徽省冶金地质勘探公司808队(1979)的资料表明,姑山辉石闪长岩中磷灰石的La,Ce,Y的含量(PPm)分别为156。,3240,680;白象山角闪闪长份岩中磷灰石的La,Ce,Y含量(ppm)分别为1150,2680,650(吴利仁等,1984)。冲娜逻肠\呢汗”LaprSmGdDyErYbY图2原岩及蚀变岩的稀土元素分布模式(图中序号同表4)二、交代蚀变岩的稀土元素特征我们对典型矿区不同交代蚀变带的岩石和矿物的稀土元素含量作了较系统的分析(表2)。下面按不同交代蚀变带分别进行讨论。需要指出的是,蚀变岩石的最大特征是矿物分布的极大不均匀性和化学成分的极大变化性,因为它们是在开放体系中,经过多期多阶段的交代蚀变作用形成的。因此,在同一蚀变带中的不同蚀变岩也有不同的稀土元素组成。1.碱(钠)交代带一钠长石岩的稀土元素特征上述铁矿的下部广泛发育碱交代(钠交代为主)作用形成的钠长石岩。与扮岩相比,钠长石岩的稀土元素的地球化学特征是:(l)稀土元素总量(刃REE)明显降低(表3,4,图2)。这清楚地表明,在扮岩遭受钠长石化的过程中,由于稀土元素含量高的暗色矿物和中长石,特别是磷灰石等副矿物被稀土元素含量低的钠长石交代时,促使稀土元素发生强烈的活化转移,从而造成稀土