吉林省红旗岭矿区基性-超基性岩体稀土元素地球化学特征

吉林省红旗岭矿区基性-超基性岩体稀土元素地球化学特征董国振;史长浩;王淼
【摘要】Base on the study of basic-ultrabasic rocks mass REE geochemical characteristics in Hongqiling area, the REE distribution pattern of metallogenic rock body is a mode of right-leaning light rare earth enrichment type, and Eu has obvious negative anomaly- no abnormality (δEu=0.74~1.12), and the REE eigenvalues are similar. These indicate that the metallogenic rock body in Hongqiling area is formed in the same period of tectonic magmatic activity, and has same magma source. The REE distribution type of barren intrusion is same as ore rock, but Eu shows no abnormality-positive abnormality(δEu=0.90~1.56), Pr shows a positive anomaly(δPr=1.00~1.35). In the mining area, the REE abundance of metallogenic rock mass is rela tively large (the value ofδEu andδPr≤1.00), and that of barren intrusion is relatively small(the value ofδEu
andδPr≥1.00), which can be used as the rock geochemical signs for the judgment of metallogenic rock mass and barren intrusion.%红旗岭矿区基性—超基性岩体稀土元素地球化学特征研究表明，成矿岩体REE配分模式均呈右倾的轻稀土富集型，铕具较明显的负异常→无异常（δEu＝0.74～1.12），并且各岩体稀土元素特征值具有相似性，表明矿区内成矿岩体形成于同一期构造岩浆活动，岩浆来源具有同源性。

无矿岩体REE配分模式亦均呈右倾的轻稀土富集型，铕表现为无异常→正异常（δEu＝0.90～1.56），镨表现为正异常（（δPr＝1.00～1.35），明显有别于成矿岩体。

矿区内成矿岩体与无矿岩体在稀土元素地球化学特征某些方面具有比较明显的差别，主要表现在成矿岩体稀土元素丰度变化范围相对
较大，δEu和δPr值以≤1.00为主，无矿岩体稀土元素丰度变化范围相对较小，
δEu和δPr值以≥1.00为主，可作为矿区判断成矿岩体与无矿岩体岩石地球化学
标志。

【期刊名称】《吉林地质》
【年(卷),期】2016(035)004
【总页数】6页(P20-25)
【关键词】稀土元素;地球化学特征;基性-超基性岩体;红旗岭矿区;吉林省
【作者】董国振;史长浩;王淼
【作者单位】吉林省有色金属地质勘查院，吉林长春 130021;吉林省有色金属地
质勘查局六○四队，吉林吉林 132000;吉林省有色金属地质勘查院，吉林长春130021
【正文语种】中文
【中图分类】P588.12+5
红旗岭镍矿位于吉林省磐石市红旗岭镇，属大型岩浆岩型铜镍硫化物矿床，是我国最重要的镍矿生产基地之一。

1959年发现1号岩体中型铜镍矿床，1964年发现
7号岩体大型铜镍矿床。

通过对矿区基性—超基性岩体稀土元素地球化学特征研究，不仅为岩体﹑矿床成因提供依据，也能为区分成矿岩体与无矿岩体提供参考数值，对区内开展铜镍矿找矿具有一定的指导意义。

红旗岭矿区地处吉黑地槽系吉林优地槽东南缘，以辉发河深大断裂为界与华北地台相毗邻。

矿区出露地层为寒武—奥陶系变质岩系，分为黄莺屯组和小三个顶子组，黄莺屯
组下段为Ⅰ岩带基性—超基性岩体的主要围岩，上段为Ⅱ岩带基性—超基性岩体
的主要围岩，小三个顶子组为Ⅲ岩带基性—超基性岩体的主要围岩，小三个顶子
组为Ⅲ岩带基性—超基性质岩体的主要围岩，主要由黑云母片麻岩﹑角闪斜长片
麻岩﹑花岗质片麻岩﹑角闪片岩﹑云母片岩﹑大理岩等组成。

矿区断裂构造发育，具有多期次活动特征，主要为NW向断裂构造，其次为NE
向断裂构造。

NW向断裂构造属矿区主体构造，为与辉发河深大断裂长期活动相
伴生的次级断裂构造，控制着矿区内基性—超基性岩体的分布，分为北兴隆—何家—富家﹑新立屯—松柏屯—黄瓜营子﹑孤顶子—小三个顶子三个断裂构造带，
并分别与Ⅰ岩带﹑Ⅱ岩带﹑Ⅲ岩带相吻合。

矿区岩浆侵入活动频繁而强烈，主要为海西期﹑印支期和燕山期。

海西期以岩基状花岗岩体为主，印支期以基性—超基性岩体为主，燕山期以岩株状花岗岩体为主，并发育有花岗斑岩﹑霏细斑岩﹑闪长玢岩等脉岩。

矿区内共发现30余个基性—超基性岩体，岩体规模均小于1 km2，呈岩墙状﹑岩株﹑岩盆状产出，形成时代为印支期。

根据岩体的分布和产出的构造部位，将其划分为三个岩带（图1）。

Ⅰ岩带：分布于北兴隆—何家—富家断裂带内，带内出露有1号﹑2号﹑3号﹑9号﹑33号﹑32号﹑7号等岩体，各岩体均赋存有铜镍矿体，是矿区内最主要的成矿岩带，岩体类型包括辉长岩-辉岩-橄榄岩型（1号﹑2号）﹑辉长岩-辉岩型（3号）﹑角闪橄榄岩型（9号）﹑斜方辉岩型（7号）。

Ⅱ岩带：分布于新立屯—松柏屯—黄瓜营子断裂带内，带内出露有5号﹑6号﹑14
号﹑15号﹑18号﹑19号等岩体，目前尚未发现有铜镍矿体，岩体类型包括橄榄
岩型（5号）﹑角闪橄榄岩型（6号﹑15号﹑18号﹑19号）﹑角闪辉岩型（14号）。

Ⅲ岩带：分布于孤顶子—小三个顶子断裂带内，带内出露有8号﹑16号﹑31号等岩体，各岩体岩相组成简单，岩体类型以橄榄岩型为主。

3.1 稀土元素丰度及特征值
本文测试和收集了矿区内1﹑2﹑3﹑7号成矿岩体及4﹑5﹑6﹑8﹑16号无矿岩体的稀土元素含量［1-2］，其稀土元素丰度及特征值列入表1。

成矿岩体稀土元素丰度变化范围相对较大，变化范围为（6.739～175.685）×10-6，各岩体平均值变化范围为（18.131～157.29）×10-6。

无矿岩体稀土元素丰度变化范围相对较小，变化范围为（9.501 5～114.754）×10-6，各岩体平均值变化范围为（19.221～72.772）×10-6。

成矿岩体LREE／HREE为2.02～10.78，无矿岩体LREE／HREE为2.96～7.44；成矿岩体Sm／Nd为0.167～0.300，无矿岩体Sm／Nd为0.184～0.281；成矿岩体La／Sm为1.75～7.26，无矿岩体La／Sm为1.15～5.24；成矿岩体(La／Yb)N为1.33～6.18，无矿岩体(La／Yb)N为2.22～10.78；成矿岩体(Ce／Yb)N 为1.45～9.54，无矿岩体(Ce／Yb)N为2.62～8.98。

总体来看，这些特征值在成矿岩体与无矿岩体之间无明显差异。

成矿岩体中各岩体δEu平均值变化范围为0.83～1.02，以≤1.00为主；无矿岩体中各岩体δEu平均值变化范围为1.01～1.25，以大于1.00为主，这与我国金川岩浆型铜镍硫化物矿床所表现的成矿岩体δEu小于1（δEu=0.56～0.89）﹑无矿岩体δEu大于1（δEu=1.02～2.08）这一特征相一致［3］，即成矿岩体的δEu 值小于无矿岩体的δEu值。

成矿岩体Eu为负异常到无异常，无矿岩体Eu为无异常到正异常，表明成矿岩体具比较明显的分异作用，而无矿岩体分异作用不明显，这也从矿区内成矿岩体均由两个或两个以上岩相组成，而无矿岩体主要由一个岩相组成得以体现。

成矿岩体中各岩体δPr平均值变化范围为0.90～1.03，以小于1.00为主；无矿岩体中各岩体δPr平均值变化范围为1.02～1.26，以大于1.00为主。

δPr特征值在成矿岩体与无矿岩体之间存在着明显差异。

3.2 稀土元素配分模式特征
成矿岩体REE配分模式均呈右倾的轻稀土富集型，铕具较明显的负异常→无异常（δEu＝0.74～1.12）（图2）。

各成矿岩体LREE/HREE﹑δEu﹑Sm/Nd﹑
La/Sm﹑(La/Yb)N﹑ (Ce/Yb)N等特征值具有相似性，表明矿区内成矿岩体形成
于同一期构造岩浆活动，岩浆来源具有同源性。

无矿岩体REE配分模式均呈右倾的轻稀土富集型，铕表现为无异常→正异常
（δEu＝0.90～ 1.56）（图3），镨表现为正异常（δPr＝1.00～1.35），明显有别于成矿岩体，这可能是无矿岩体和成矿岩体不是形成于同一期岩浆活动，无矿岩体形成年龄有待今后进行研究。

成矿岩体中矿石REE配分模式均呈右倾的轻稀土富集型，铕具较明显的负异常→
无异常（δEu＝0.480～1.02），与岩体中非矿岩石REE配分模式具有明显的相似性（图4），并且矿石与非矿岩石在LREE/HREE﹑δEu﹑Sm/Nd﹑La/Sm﹑
(La/Yb)N﹑(Ce/Yb)N等特征值上具有较明显的一致性，表明成矿岩体中成岩﹑成矿物质来自同一个岩浆源，并在成岩过程中形成矿体。

（1）成矿岩体REE配分模式均呈右倾的轻稀土富集型，铕具较明显的负异常→无异常（δEu＝0.74～1.12），并且各岩体稀土元素特征值具有相似性，表明矿区内成矿岩体形成于同一期构造岩浆活动，岩浆来源具有同源性。

（2）无矿岩体REE配分模式均呈右倾的轻稀土富集型，铕表现为无异常→正异常（δEu＝0.90～1.56），镨表现为正异常（δPr＝1.00～1.35），明显有别于成矿
岩体。

（3）成矿岩体中矿石与非矿岩石在REE配分模式和特征值上具有较明显的一致性，表明成矿岩体岩浆及成矿物质来源具有同源性，并在成岩过程中形成矿体，从而形成了具有相同成因的矿床类型。

（4）矿区内成矿岩体与无矿岩体在稀土元素地球化学特征某些方面具有比较明显的差别，可作为矿区判断成矿岩体与无矿岩体岩石地球化学标志。

主要表现在成矿
岩体稀土元素丰度变化范围相对较大，δEu和δPr值以≤1.00为主；无矿岩体稀土元素丰度变化范围相对较小，δEu和δPr值以≥1.00为主。

【相关文献】
[1] 郗爱华，任洪茂，李宝林，等. 吉林省红旗岭铜镍硫化物矿床的岩石学和地球化学[J].吉林大学学报（地球科学版），2002，32（2）：140-145.
[2] 董耀松，范继璋，杨言辰，等. 吉林红旗岭铜镍矿床的地质特征及成因[J].现代地质，2004，18（2）：197-202.
[3] 焦建刚，闫海卿，刘瑞平，等. 龙首山几个镁铁—超镁铁质岩体比较[J].地质与勘探，2006，34（5）：60.。