秦岭清岩沟黑色岩系及镍_钼矿床地球化学_王立社

项目资助:陕南黑色岩系金属矿床成矿规律及找矿预测研究(地勘[2006]),新疆若羌县长沙沟岩体中段铁多金属矿普查（[2010]286）项目资助 收稿日期:2010-10-11;修订日期:2010-11-26;作者E-mail:wlishe@
第一作者简介:王立社(1976-),男,陕西周至人,助理研究员,博士,2001年毕业于西北大学,从事地质矿产调查研究
秦岭清岩沟黑色岩系及镍-钼矿床地球化学
王立社1,张复新2,郑炜3,侯俊富4,雷永孝1,房波5,周燕5,杨鹏飞1,韩媛1,段星星1
(1.西安地质调查中心,陕西 西安 710054;2.西北大学地质系,陕西 西安 710069;3.西北有色地质勘查局物化探总队, 陕西 西安 710054;4.中国铝业股份有限公司,北京 100082;5.中国石油天然气股份公司青海油田,甘肃 敦煌 736202)
摘 要:研究清岩沟镍-钼矿床地球化学特征,结果表明:含矿岩石主量元素以Si,Al,Ca,Mg 为主,富含Mo,Ni,Ti,Cu,Pb, Zn,P 及碳质等.铂族元素丰度介于地壳和地幔间,稀土元素在各岩石中含量较大,具铕正异常,铈异常不明显,轻稀土相对于重稀土富集.据氢氧同位素及地质特征,认为成矿流体为遭强烈改造的大气降水,混有变质热液及少量岩浆水.早中期含镍矿化石英脉原生包裹体均一温度为211.4℃~444.9℃,成矿温度属中-高温,盐度7.02%~19.21%.辉钼矿与石墨化关系密切,为高温成矿阶段产物.Mo,Ni 等成矿元素在沉积期形成后,经区域变质变形,后期强韧-脆性剪切构造作用叠加、改造,在有机质及产生的烃类参与下,Mo,Ni 元素发生迁移、沉淀,形成硫化物型镍、钼矿(化)体. 关键词:秦岭;庙湾组;镍-钼矿床;地球化学
我国下寒武统黑色岩系矿产资源丰富,镍、钼富集,常与Cu-Pb-Zn 等伴生元素共存[1-3].扬子地台下寒武统底部富含Mo,Ni,V ,遵义牛蹄组中Ni,Mo 为超富集元素,产有新土沟、黄家湾等镍钼矿[4-6].镍-钼多金属硫化物矿床,为扬子地块寒武系主要沉积型金属矿床[7-9].芬兰东部早元古代黑色页岩中,赋存储量为3×108 t 的Ni-Mo-Zn 矿床[10].黑色岩系是形成镍钼矿床有利岩性.清岩沟镍-钼矿床为北秦岭下奥陶统黑色岩系中,首次发现的小型矿床,在前期地质勘探基础上,对该矿床地球化学特征进行分析研究,探讨矿床成因,以期对北秦岭黑色岩系找矿工作提供参考.
1 地质特征
1.1 区域地质特征
清岩沟镍-钼矿床位于商州市大荆镇以北,铁炉子断裂以北雪家沟-高家扒复式向斜褶皱北翼.大地构造属北秦岭商丹古洋盆北部火山岛弧北侧早古生代活动陆缘带.出露地层主要为元古界熊耳群、寒武系、奥陶系、二叠系、白垩系及古近—新近系.熊耳群主要为黑云斜长片岩和二云石英片岩;寒武系为细晶白云岩、微晶灰岩;奥陶系为碳质绢云千枚岩、碳质千枚岩、绿泥-绢(白)云-石英千枚岩、二云母(斑点状)石英片岩.地层主要为奥陶系,为原陶湾群分解部分[11].张维吉认为陶湾群为分布于华北地块与北秦岭褶皱带间的冒地槽型沉积,不整合于蓟县至寒武系层
位上,时代为奥陶系.据岩性组合划分为4个岩组,自下而上命名为庙湾组、屈垌组、石板河组和垢神庙组,矿床附存于庙湾组黑色岩系中. 1.2 矿床地质特征
矿床位于绢云碳质千枚岩强烈揉皱变形及膨胀部位、几组断裂交叉部位、灰质白云岩构造透镜体与韧-脆性剪切变形绢云碳质千枚岩接触带及两侧部位.较强构造破碎部位,镍-钼矿化明显增强.含矿黑色岩系受构造作用影响发生强烈变形、变位和膨大.平面上呈不规则“帚”状,向北东收敛、向西南膨大.东北部最薄处厚度小于50 m,中部最厚处约500 m.产状、分布特征与区域特征很不协调(图1).矿体按空间划分为Ⅰ号、Ⅱ号和Ⅲ号钼-镍矿带,主要工业矿体赋
存于Ⅰ号、
Ⅲ号矿带中.Ⅰ号钼矿化带,长896 m,包含4条镍-钼矿体.钼品位为0.0n%~0.n%,镍品位为0.0n%~n%.镍-钼矿体连续性较好,有分支复合现象,厚度和品位变化较大,向深部延伸较稳定.Ⅲ号镍-钼矿化带长1 250 m,含3条钼矿体,矿体倾向150°~170°,倾角50°~60°,各矿体大体平行.钼平均品位0.0n%~0.n%,镍品位0.0n%~0.n%.矿体受地层和构造控制.
2 岩石及地球化学特征
2.1 岩石学
庙湾组下部为绢云碳质千枚岩、碳质千枚岩夹
白云岩、结晶灰岩为主的黑色岩系,为矿床与矿化体主要赋存层位.含矿岩石主要为:绢云斜长石英千枚岩、黑云斑点状二云母千枚岩、石墨化绢云千枚岩、白云母细晶大理岩-碳质白云岩、含石墨石英透辉透 闪岩、含钛方解-石英片岩.绢云斜长石英千枚岩、黑云斑点状二云母千枚岩、石墨化绢云千枚岩,主要由白云母、绢云母、石英等组成,见少量绿泥石、石墨、钛铁矿、榍石等,具千枚理或片理构造.白云母细晶大理岩-碳质白云岩主要由白云石、方解石组成,含少量白云母、石英、石墨化碳质、黄铁矿等,可见构造作用形成的透镜体.含石墨石英透辉透闪岩主要由透闪石、石英组成,残留透辉石、斜绿泥石、石墨、碳质、绢云母及黄铁矿等少量.含钛方解-石英片岩,主要由石英、方解石组成,白云母、黄铁矿、黄铜矿、金红石、钛铁矿及磁黄铁矿等少量.各类千枚岩达中-低变质程度,千枚-片理发育,千枚岩中碳质已石墨化,绢(白)云母-黑云母-石英质岩石中多有钛铁矿、金红石、磁铁矿、磷灰石等变质矿物和斑点状变晶结构及变质分异石英石香肠.变形岩石中S 1,S 2,S 3片理发育,矿化蚀变强烈,在碳质千枚岩与碳酸盐岩接触带及两侧构造扩容带产出工业矿(化)体.矿区出露的角闪云煌岩脉由于裹入到后期韧-脆性控矿构造带中,脉岩中黑云母、角闪石暗色矿物普遍发生退色化,释放出的铁、钛质加入到黑色岩系被改造的构造-热液中,少量矿化热液循环渗透进入岩脉中,造成煌斑岩脉中有轻度多金属硫化物矿化[12]. 2.2 常微量元素特征
常微量元素特征 对含矿岩石碳质千枚岩、灰质白云岩常微量元素及有机碳分析结果显示(表1):含矿岩石均富含碳质.碳质千枚岩常量元素以Si,K,Al 为主,灰质白云岩常量元素以Si,Ca,Mg,Al 为主,微量元素Ni,Mo,Cu,Pb,Zn,P,Au,Ag 等高于泰勒等的地壳和洋壳平均丰度值[13].岩石分析及岩石微量元素对比结果表明,成矿元素以Ni,Mo,Cu,Pb,Zn 为主,W 低于地壳丰度.矿床中富含磁黄铁矿和镍黄铁矿,S 和TFe 含量较高.
铂族元素地球化学 有学者认为,黑色岩系中镍-钼多金属富集为陨石撞击所致[14].清岩沟样品铂族
表1 清岩沟镍钼矿床两类容矿岩石主量及成矿元素分析
Table 1 Major and ore-forming elements composition of main types of host rocks
岩石 Mo Cu Pb
Zn TFe Ni
V 2O 5
S TC SiO 2K 2O Na 2O CaO MgO AI 2O 3 Au* Ag* W*
P 碳质千枚岩 0.081 0.006 0.08 0.019 4.60 0.0420.08 1.469.8751.78 3.060.23
3.75
1.93
12.49 0.16 1.0 0.700.70灰质白云岩
0.081 0.007 0.13 0.056 2.80 0.0690.05
0.78
8.8421.44 1.81
0.3819.4211.28
5.38 0.18 0.9 0.97
0.97
注:单位为×10
-2,带*的单位为×10-6,资料来自西北有色地质研究院
图1 清岩沟镍-钼矿地质简图
Fig.1 Geological sketch of the Qingyangou Ni-Mo deposit
1.片状砾岩;
2.含碳质绢云石英千枚岩;
3.二云石英千枚岩;
4.绢云碳质千枚岩;
5.泥质(灰质)白云岩;
6.大理岩夹二云千枚岩;
7.细晶白云岩;
8.黑云斜长片岩;9.二云石英片岩;10.地质界线;11.走滑逆冲断层;12.矿体及编号
140 新 疆 地 质
元素(PGE)地球化学结果显示(表2):PGE 各元素丰度、PGE 总量及比值与球粒陨石相差较大,与地幔和地壳丰度及比值接近,PGE 丰度介于上地壳与地幔间.因此,推测清岩沟岩系中PGE 元素来源于地壳和地幔,与黑色岩系所处的火山岛弧与海沟环境相一致.样品Pd 平均为7.6×10-9,高于深海沉积物Pd=4×10-9[15],样品铂族元素球粒陨石标准化模式图具不典型“W ”形态,Ru,Ir 相对亏损.
稀土元素特征 该黑色岩系不同类型岩石稀土元素含量变化较大(表3).碳质千枚岩层是稀土元素富集体,稀土总量达399.47×10-6.硅化结晶灰岩稀土元素贫化,稀土总量为39.04×10-6.LREE/HREE 值为 5.82~15.61,显示轻重稀土分馏程度较高.REE 模式曲线向右倾斜,倾斜度较大,(La/Yb)N =3.41~25.89,大于1.轻重稀土曲线特征稍有差别,轻稀土模式曲线右倾较陡,(La/Sm)N =3.61~8.7.重稀土模式曲线相对平缓,(Tb/Yb)N =0.75~1.8.岩石稀土曲线近于平行,表明成因一致.该区黑色岩系稀土元素球粒陨石标准化模式图,与中国若干地质时代黑色岩系球粒陨石标准化模式图分布基本一致[20],不同的是本区黑色岩系基本上呈Eu 正异常(图2).海相沉积物中Eu 正异常一般有两种可能:①沉积过程有含富钙长石类矿物火山岩碎屑加入;②沉积过程有较高温和强还原性热液加入[21].本区黑色岩系7个样品中,6个样品的δEu 大于1.54~
表2 清岩沟镍钼矿床两类容矿岩石铂族元素含量及其相关参数
Table 1 PGE elements composition and related parameters of main types of host rocks
样号 岩性 Os Ru Rh Ir Pt Pd ∑PGE/×10
-9
(Pt+Pd)/Os+Ru+Rh+Ir）Pd/Pt
Os/Ir BZ-1 碳质绢云石英千枚 0.26 0.66 0.10 0.14 2.40 3.20 6.85 4.50 1.30 1.90BZ-2
含碳白云岩 0.33 0.71 0.71 0.24 11.0013.00 25.90 12.10 1.20 1.40平均 0.30 0.68 0.45 0.19 6.7 7.6 15.90 8.83 1.13 1.58 CI 球粒陨石[16]
490 710 130 455 1010 550 3345 0.87 0.54 1.08地壳[17] 0.05 0.10 0.06 0.10 0.40 0.40 1.11 2.58 1.00 0.50上地壳[18] 0.02 0.04 0.02 0.02 2.00 2.00 4.10 40.00 1.00 1.00地幔[18]
3.40
5.00
0.95
3.40
7.00
4.0
23.75
0.86
0.57
1.00
注:单位为×10;测试单位:西北有色地质研究院分析测试中心;测试方法:火试金法富集,ICP-MS 法测定
表3 黑色岩系稀土元素和部分微量元素分析结果及有关参数
Table 3 REE and some trace elements analyses and related parameters of the black rock series 单位:10-6
样品号 H-BS-2 H-BS-3 H-BS-4 H-JS-1 H-JS-4 H-JS-5 H-JS-6 样品名
绢云石英千枚岩
含碳泥硅质岩
碳质千枚岩
含碳砂质千枚岩
粉砂质千枚岩
结晶灰岩
碳质千枚岩
La 23.73 30.63 104.50 31.18 46.18 9.96 32.45 Ce 43.00 56.16 174.20 52.66 100.10 12.61 59.19 Pr 5.44 5.14 19.48 5.81 11.98 2.05 7.00 Nd 20.22 16.47 64.09 16.97 48.00 5.82 23.80 Sm 4.11 2.20 10.94 2.73 6.85 1.04 3.71 Eu 14.06 1.70 2.21 2.96 3.67 3.07 4.22 Gd 3.87 2.91 10.28 3.15 7.73 1.17 3.97 Tb 0.88 0.51 1.23 0.45 1.04 0.16 0.60 Dy 4.28 1.23 3.79 1.82 5.27 1.04 3.30 Ho 1.14 0.37 0.83 0.52 1.31 0.22 0.86 Er 2.39 1.44 4.30 1.72 4.59 1.03 2.31 Tm 0.56 0.31 0.38 0.33 0.51 0.09 0.41 Yb 5.00 1.64 2.90 2.28 4.06 0.67 3.01 Lu 0.89 0.27 0.35 0.31 0.55 0.12 0.43 Y 22.61 8.91 13.75 12.56 30.01 8.25 22.77 ΣREE 129.56 120.98 399.47 122.90 241.84 39.04 145.28 LREE 110.56 112.30 375.42 112.32 216.78 34.55 130.38 HREE 19.00 8.68 24.05 10.58 25.05 4.49 14.90 LREE/HREE 5.82
12.94 15.61
10.61
8.65 7.69 8.75
（La/Yb)N
3.41 13.44 25.89 9.79 8.16 10.66 7.74 (La/Sm)N 3.61 8.70 5.97 7.13
4.21
5.97 5.46 (Tb/Yb)N 0.75
1.33 1.80 0.83
1.09 1.03 0.84
δEu N 10.61 2.06
0.63 3.07 1.54 8.48 3.34 δCe N 0.89 1.00 0.88 0.89 1.02 0.65 0.92 Ce/La 1.81 1.83 1.67 1.69 2.17 1.27 1.82 测试单位:西北有色金属研究院;测试方法:ICP-MS 法;表中下标N 表示球粒陨石标准化
成可能有热液参与.还原条件下Ce 4+变成Ce 3+,导致沉积物亏损[22],干燥气候条件下,Ce 迁移能力低,沉积岩中出现Ce 负异常[23].本区黑色岩系岩石平均δCe 值为0.893,异常不明显,可能与古热水沉积Ce 异常特征很难被保留下来有关[24,25].整体显示微弱负异常,暗示岩系沉积于较干燥、缺氧环境.La/Yb-Ce/La 和La/Yb-REE 图解显示,样品多落于沉积岩区和玄武岩区,具玄武岩类成因热水作用影响特点[26].岩石中Cu,Pb,Zn 等亲硫元素较强富集,具热水沉积作用参与特征[27-29].
2.3 矿化石英脉氢-氧及硅同位素地球化学
为探讨成矿流体性质,对Ⅰ号矿体石英脉中石英流体包裹体氢氧同位素进行分析(表4),表中δ18O-H 2O 据石英与水间氧同位素交换反应平衡方程1000ln α石英-水=3.38×106×T -2-3.40计算得出[30].其值投入δD-δ18O 图解中(图3),投影点集中于远离大气降水线右侧,变质水与原生岩浆水右下侧.据矿床地质特征和氢氧同位素分析认为(矿床成矿流体属被强烈改造的大气降水,成矿经历早期中等强度区域变质作用,中-晚期韧脆性构造改造,矿体内发育云斜煌斑岩脉):成矿流体具遭强烈改造的大气降水,并有变质热液及少量岩浆水混入.采自含镍-钼矿化带硅化石英的硅同位素结果显示,δ30Si 值为-0.6‰.硅同位素偏负值,有下述可能:①含硅质容矿碳质板岩形成于较深水环境,原生沉积的基础硅同位素值负值大;②硅化石英样品来自还原性极强的有机碳丰富的碳质板岩容矿岩石,硅化石英由围岩活化产生,原生沉积基础硅同位素值偏低;③据建造产出地质背景分析,可能与热液活动有关(δ30Si 值-0.4‰~-0.5‰).喷溢到海盆中的硅质再受生物还原菌作用,使硅同位素趋向负值;④导致热液石英分馏后的δ30Si 值偏低. 2.4 流体包裹体地球化学
对Ⅰ号镍-钼矿体中赋存于石墨化碳质绢云石英千枚岩内含矿石英细脉(属镍-钼矿石成矿作用早中期阶段矿化产物)包裹体研究发现,流体包裹体以纯液相、液相为主,气液比为5%~10%,气相红色,液相浅红色.包裹体形态呈椭圆形、长条形和不规则形,大小
图2 黑色岩系球粒陨石标准化图解
Fig.2 Chondrite-normalized REE-patterns for the Miao
wan formation black rock series
(标准化值据Sun et al.,1989)
图3 成矿流体δD-δ18O 图解
Fig.3 δD-δ18O diagram for the mineralizing fluid
(2~3)×(14~16) μm,受变形微构造控制呈带状分布.使用英国科学仪器有限公司生产的LinkamTHMS 600型冷热台进行测试,测温范围-196℃~600℃,精度 ±0.1℃,实验室温度26℃.测定结果:原生包裹体均一温度为211.4℃~444.9℃.分3个温度区间:444.9℃~404.6℃、350.6℃~283.3℃和221.7℃~211.4℃,成矿
表4 清岩沟镍钼矿床黑色岩系矿床氢氧同位素组成 Table 4 Hydrogen- oxygen isotope composition of deposit
样号 样品名称D V-SMOW /‰18
O 石英V-SMOW/‰18
O H 2OV-SMOW /‰T /℃
QPD1-CM1-N-1 石英 -79 19.8 13.9 329 QPD1-CM1-S-1
石英
-89 19
13.1 329
测试单位:中国地质科学院矿产资源研究院;测试仪器:MAT-251EM 质谱仪;氢同位素采用压碎法取水、锌法制氢
,活性炭收集;氧同位素分析方法
BrF 5法;测试精度±2‰
142新疆地质
温度属中-高温.盐度NaCl:7.02%~19.21%,分3个区间:7%~10.73%、14.04%~15.17%及19.21%.从温度-盐度协变图看出,成矿温度由中-高温向低温变化过程中,盐度出现稳定降低趋势(图4).测定的温度和盐度区间,代表早中期矿化阶段磁黄铁矿-镍黄铁矿、黄铁矿、中晚期矿化阶段闪锌矿及黄铜矿晶出环境,矿床中主要成矿物质辉钼矿化晶出,目前无合适测温矿物选择.辉钼矿与石墨化密切共生,推测为早期成矿阶段高温热液矿化产物.
图4 早中期成矿阶段石英脉包裹体均一温度与盐度协变图Fig . 4 Diagram of homogenization temperature and
salinity of primary inclusion in quartz reef forming in
fore-middle stage of mineralization
2.5 有机地球化学
样品残渣经处理后,利用FID检测器进行检测,测出岩石样品中烃类含量(表5).其中S1为生成未运移走的液态烃含量;S2为干酪根可裂解总烃量;S3为干酪根热解过程中生成的二氧化碳.选取有机碳含量较高的样品进行岩石热解分析,结果显示,样品可溶烃S1及干酪根可裂解生成烃类S2含量低,S3没测定出,表明样品经历较强热演化,烃类物质已损失.对片理化碳质千枚岩(QTC16-2)可溶有机质进行硅胶-氧化铝柱层析,分别用正己烷、二氯甲烷(3:2)、甲醇洗脱饱和烃、芳烃、非烃,并对饱和烃和芳烃进行GC-MS 分析,研究生物标志化合物分布特征.结果显示:①样品萜烷的三环萜烷碳数从C20到C26,三环萜烷中C23相对含量最高,三环萜烷的相对含量与五环三萜烷含量相当.藿烷类化合物中C29强度低于C30.伽玛蜡烷含量很低,升藿烷碳数分布范围为C31~C33(图5).②该碳质千枚岩抽提物饱和烃分布图表明,样品抽提物中正构烷烃以低碳数化合物为主,碳数范围为nC11~ nC20,主峰碳为nC16,正构烷烃均以低碳数化合物为主.认为,萜烷类母质广泛分布于萜烯类化合物中,五环三萜烯通常存在于蕨类植物、蓝绿藻及细菌微生物中,大于C30的藿烷主要是来自于微生物.正构烷烃主峰碳分布与原始母质性质有关,以藻类为主的有机质表现为低碳数主峰特点,反映了有机质来源主要为低等浮游生物.
3 结论及讨论
(1) 庙湾组黑色岩系是以绢云碳质千枚岩-碳质千枚岩夹白云岩-结晶灰岩为主的岩段,为镍-钼矿(化)体主要赋存层位.岩石及矿物地质特征显示,矿床经历早期区域变质作用和中晚期韧脆性构造剪切作用.
(2) 含矿岩石富含碳质,常量元素以Si,K,Al,Ca, Mg为主,微量元素为Ni,Mo,Cu,Pb,Zn,P,Au,Ag及S,TFe等含量较高.PGE元素丰度、PGE总量及比值与地幔和地壳丰度及比值相近.
(3) 岩石稀土元素含量为399.47×10-6~39.04×10-6, 样品具铕正异常(δEu>1.54~10.61),微弱铈负异常(δEu均值为0.893).LREE/HREE值为 5.82~15.61, REE模式曲线均向右倾斜,岩石稀土曲线近于平行.
(4) 矿化石英脉氢-氧同位素值在δD-δ18O图解中,投点于远离大气降水线右侧,变质水与原生岩浆水范围右下侧.显示成矿流体为遭强烈改造的大气降水,具变质热液及少量岩浆水混入特点.δ30Si值为-0.6‰,硅同位素值偏负.
(5) 早中期阶段含矿石英脉中流体包裹体以纯液相、液相包裹体为主,气液比为5%~10%.原生包裹体均一温度211.4℃~444.9℃,盐度7.02%~19.21%.成矿温度向低温变化过程中,盐度出现稳定降低趋势.
(6) 样品的正构烷烃和萜烷分布特征显示,有机质来源于海相微生物及菌藻类低等浮游生物.有机质可溶烃S1及干酪根可裂解生成烃类S2含量低,可溶有机质低.表明样品经历较强热演化,烃类物质已损失.
清岩沟黑色岩系建造具镍、钼等元素异常,表明沉积时初步准备了成矿物质条件.稀土、微量元素和铂族元素地球化学分析研究表明,岩石形成于缺氧环境,成矿物质来源于壳源、幔源,沉积过程中有基性岩浆、成因热水物质加入.有机地球化学研究显示,成矿过程中低等海相生物及有机质发挥了积极作用.包裹
表5黑色岩系含碳岩样热解分析结果Table 5 Pyrolysis analysis of carbonaceous rocks
编号岩性描述TOC
/×10-2
游离烃S1
/×10-6
热解烃S2
/×10-6
可溶有机质
/×10-6
DY-BS-1 黑色含碳含泥硅
板岩
2.52 0.01 0.010 69.70
QTC16-2 片理化碳质
千枚岩
4.70 0.02 0.087
29.15
体测温表明,早中期镍矿化成矿温度为中-高温.早中 期含矿石英脉流体包裹体分析表明,成矿流体早期成矿温度高、盐度大,后期温度低、盐度低.辉钼矿化与石墨化关系密切表明,辉钼矿为高温成矿阶段产物.岩石及成矿元素沉积形成后,在区域变质过程中,岩石组分经历分异和重新组合.碳质、泥质形成新生矿物,镍、钼等成矿物质发生近距离迁移,含矿岩石中后期韧-脆性剪切构造作用产生的热液流体,活化了成矿元素,并提供了运矿通道和容矿空间.构造作用与矿化蚀变作用,使成矿元素被热液萃取、迁移到有利部位.处于庙湾组黑色岩系的牛山、银洞沟和高扒沟等化探异常区,均未发现有工业价值的镍钼矿体,原因在于构造变形变质弱,达不到成矿要求.此外,由于矿化作用的阶段性和继承性,早期镍钼矿化地段常含有中晚期叠加的铜-铅-锌硫化物矿化.
综上所述,清岩沟镍-钼矿床形成与黑色岩系地层、变质作用、早—中期及后期构造作用关系密切,为黑色岩系容矿的层控型沉积-变质叠加-韧脆性构造改造的后生热液成因矿床.
致谢:野外工作得到高菊生、李建斌、任涛、樊忠平、魏密等专家同仁的大力支持,李文渊研究员、审稿专家及常务主编崔曦给予了宝贵指导,责任编辑对文章进行了认真细致的审阅和修改,在此敬表谢忱!
参 考 文 献
[1] 杨在峰,朱志新,王克卓,等.新疆西天山地区黑色岩系金矿成矿地质特征及找矿潜力分析[J].新疆地质,2008,26(3):247-252.
[2] 刘春涌,王永江.初论中亚黑色岩系型金矿床的基本特征-兼论新疆黑色岩系型金矿找矿方向[J].新疆地质,2007,25(1):34-39.
[3]
陈哲夫.新疆与邻区南天山超大型金矿成矿条件和找矿方向[J].新疆地质,2002,20(3):229-232.
[4] 毛景文,杜安道.遵义黄家湾镍钼铂族元素矿床地质、地球化学和Re-Os 同位素年龄测定[J].地质学报,2001,75(2):234-243.
[5] 罗泰义.遵义牛蹄塘组黑色岩系中多元素富集层的主要矿化特征[J].矿物岩石,2003,23(4):296-302.
[6] 曾明果.遵义黄家湾镍钼矿地质特征及开发前景[J].贵州地质,1998, 15(4):305-310.
[7] 陈永权,蒋少涌,凌洪飞,等.华南寒武纪海洋中沉积矿床及其古环境[J].海洋地质与第四纪地质,2005,25(1):79-84.
[8] 林贵生.贵州遵义松林钼镍矿床地质特征及找矿标志[J].昆明冶金高等专科学校学报,2007,23(3):20-27.
[9] Coveney R M,Murowchick J B, Grauch R I, et al. Gold and platinum in shales with evidence against extraterrestrial sources of metals[J]. Chemical Geology,1992,99:101-114.
[10] 唐红松,徐文杰,谢世业,等.我国下寒武统黑色岩系的矿产类型[J]. 矿产与地质,2005,19(111):341-344.
[11] 王守仁.陕西商县黑龙口-大荆镇地区陶湾群的层序及时代[J].秦岭区测,1983,(1):34-43.
[12] 王立社,张复新,郑炜,等.北秦岭清岩沟镍-钼成矿特征及成因[J].地质与勘探,2010,46(5):863-871
[13] Taylor,S.R.,McLennan,S.M.The Continental Crust:Its Composition and Evolution[J].Blackwell Scientific Publ., Oxford,1985,312.
[14]
Fan D L,Yang R Y ,Huang Z X. The lower Cambrian blackshale series and the iridium anomaly in south China[A].In:Academia Sinica.Developments in Geoscience-Contribution to 27 the International Geological Congress,Moscow[C].Beijing: Science Press, 1984,215-224.
[15]
Cracket J H. Neutron activation analysis for noble metals in geochemistry.In:Brunfelt A O &Steinnes E eds.Proceedings N.A. T. O. Advanced Study Institute-Activation Analysis in Geochemistry and Cosmochemistry[M].Oslo:Universitets Forlaget.1973,339-351.
[16] Mcdonough W F,Sun S-s.The composition of the earth[J].Chem. Geol.1995,120:223-253.
[17] Wedepohl K H.The composition of the continental crust[J].Geochim Cosmochim Acta,1995,59(7):1 217-1 232.
[18]
宋谢炎,胡瑞忠,陈列锰.铜、镍、铂族元素地球化学性质及其在幔源岩浆起源、演化和岩浆硫化物矿床研究中的意义[J].地学前缘,2009, 16(4):287-305.
[19]
Sun SS,Mcdonough WF.Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts:implications for mantle composition and processes[A].In: Saunders A D,Norry M J.Magmatism in the ocean Basins.Special Publication[C].Geological Society of London,1989,42:313-345.
[20] 范德廉,张焘,叶杰.中国的黑色岩系及其有关矿床[M].北京:科学出版社,2004,1-48.
[21] Sverjensky da.Europium redox equilibria in aqueous solution[J].Earth Planet.Sci.Lett.,1984,67:70-78.
[22] 刘钦甫,杨晓杰,丁述理.华北晚古生代煤系高岭岩微量元素和稀土元素地球化学研究[J].地球化学,1998,27(2):l96-203.
[23] 于学元,郑作平,
牛贺才,等.八卦庙大型金矿床稀土元素地球化学研究[J].地球化学,1996,25(2):l40-l49.
[24]
Murray rw,Buchholtz tb, Gerlach dc.Rare earth,major, and trace
图5 样品抽提物萜烷分布特征
Fig .5 Distributing characteristic of terpane in extractive
144新疆地质
Assessing REE sources to fine2grained marinesediments[J].
Geochimica et Cosmochimca Acta,1991,55:1875-1895.
[25]吕志成,刘丛强,刘家军,等.北大巴山下寒武统毒重石矿床赋矿硅质
岩地球化学研究[J].地质学报,2004,78(3):390-406.
[26]王立社,侯俊富,张复新,等.北秦岭庙湾组黑色岩系稀土元素地球化
学特征及成因意义[J].地球学报,2010,31(1):73-82.
[27]Rona P A.Hydrothermal mineralization of oceanic ridges[J].Canadian [28]张万良.一个陆相盆地中的热水沉积矿床-60矿床简介[J].华东地质
学院学报,1998,21(2):101-105.
[29]蒙晓莲,汪礼明.广东梅县嵩溪Ag(Sb)矿床特征及成因探讨[J].华东
地质学院学报,1998,21(1):52-62.
[30]Clayton R N,O’Neil J R.Oxygen isotope exchange between quartz and
water [J].J Geophys Res,1972,77:3057-3067.
GEOCHEMISTRY OF THE BLACK ROCK SERIES AND RELATED NI-MO DEPOSIT AT QINGYANGOU AREA
IN QINGLING MOUNTAIN
WANG Li-she1,ZHANG Fu-xin2,ZHENG Wei3,HOU Jun-fu4,LEI Yong-xiao1,FANG Bo5,
ZHOU Yan5,YANG Peng-fei1,HAN Yuan1,DUAN Xing-xing1
(1.Xi’an Geological Survey Center,Xi’an,Shanxi,710054,China;2.Department of Geology,Northwest
University,Xi'an,Shanxi,710069,China;3.Geophysical and Geochemical team of Northwest Mining Geologic Exploration bureau,Xi'an,Shanxi,710068,China;4.Aluminum Corporation of China
Limited,Beijing,100082,China;5.Plant of Qinghai OilField, PetroChina Limited
Company,Dunhuang,Gansu,736202,China)
Abstract:This paper deals with geochemistry of the Qingyangou Ni-Mo deposit on the basis of the field work. The results indicate:The contents of Mo,Ni,Ti,Cu,Pb,Zn,P and TOC ar
① e rich in the orebearing rocks.The abundances of
②
platinum group elements related to that of crust and mantle.There exist greatly difference in the contents of Ree elements
③
in rocks;The samples are characterized by the slight negative or positive Ce anomalies,and distinct positive Eu anomalies,L-Ree is enrichment relative to H-Ree.The character of hydrogen
④- oxygen isotope and geology shows that mineralizing fluid was made up of reconstructive intensively meteoric water,metamorphic fluid and little magmaticwater. The homo
⑤genization temperature of primary inclusion in the quartz vein with Ni mineralization forming at the fore-middle stage is from 211.4 to 444.9 (middle
℃℃-to-high minerogenic temperature),and salinity (NaCleq) is from 7.02% to 19.21%;The molybdenite formed in high temperature because of it’s direct relation with graphitization. Accordingly, we consider: The rocks has experienced regional metamorphism after the formation of Ni,Mo elements by the sedimentary, the shearing tectonic process of brittle-ductile superposition and transformation in later period. In course of it,organic matter and relational?hydrocarbon play an important role .Because of this experience,Mo and Ni were migration and precipitation.Finally,they host in schistosity zone or the contact between ductile bodies and rigid bodies,where has undergone tectonic prcess strongly.
key words:Qinling;Miaowan Formation;Mo-Ni deposit;Geochemistry。