海南富文金矿床矿石、围岩及地层元素地球化学特征及地质意义.pdf
《海南富文金矿床矿石、围岩及地层元素地球化学特征及地质意义.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《海南富文金矿床矿石、围岩及地层元素地球化学特征及地质意义.pdf(10页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第31卷第3期2023 年 6 月Vol.31 No.3Jun.,2023Gold Science and Technology423海南富文金矿床矿石、围岩及地层元素地球化学特征及地质意义崔文玮1,晁会霞1*,何虎军1,杨兴科1,杨俊杰1,朱昊磊1,吴旭21.长安大学地球科学与资源学院,陕西 西安 710054;2.中国地震局地球物理研究所,北京 100081摘 要:海南富文金矿床位于华南褶皱系五指山褶皱带北缘,主要出露早白垩世鹿母湾组(K1l)含砾碎屑沉积岩。金矿体呈脉状和似层状赋存于鹿母湾组砂岩层间破碎带中。为进一步探讨富文金矿的成矿物质来源,对石英脉型矿石、赋矿围岩鹿母湾组碎屑沉积岩及
2、岩浆岩进行主量、微量和稀土元素测试分析。结果显示:矿石与围岩地层、岩浆岩具有相似的微量元素变化趋势以及相似的稀土配分模式,预示着成矿与地层、岩浆岩关系密切。早白垩世石英闪长岩、细粒花岗岩和碎屑沉积岩均为矿体的形成提供了成矿物质,矿床类型为岩浆热液型金矿。关键词:物质来源;地球化学;微量元素;稀土元素;岩浆热液型金矿;富文金矿中图分类号:P595 文献标志码:A 文章编号:1005-2518(2023)03-0423-10 DOI:10.11872/j.issn.1005-2518.2023.03.128引用格式:CUI Wenwei,CHAO Huixia,HE Hujun,et al.Ele
3、ment Geochemical Characteristics and Significance of Ore,Wall Rock and Stratum in Fuwen Gold Deposit,Hainan J.Gold Science and Technology,2023,31(3):423-432.崔文玮,晁会霞,何虎军,等.海南富文金矿床矿石、围岩及地层元素地球化学特征及地质意义 J.黄金科学技术,2023,31(3):423-432.前人在海南岛多次开展地质勘探,先后发现了富文、抱板和王下等金矿(周岳强,2015),使海南岛金矿资源呈几何倍数增加,金矿已成为海南省的重要矿产资
4、源。其中,定安县富文金矿资源丰富,金矿化点较多,具有良好的成矿前景,因此对富文金矿展开研究具有重要的理论和找矿实践意义。富文金矿位于海南省中北部富文县内。张小文等(2007)对该矿床矿石特征进行了总结;吴传军等(2011)指出富文金矿为热液脉型金矿,并总结了该金矿的成矿作用过程;吴旭(2017)对该区主要金属硫化物进行了硫同位素测试并对石英脉流体包裹体进行研究,认为金的成矿物质主要来自于深部岩浆,该金矿为浅成低温热液型矿床。上述工作侧重于研究矿床的矿石组构、硫化物和成矿流体特征等方面,对金矿床微量和稀土元素地球化学特征缺少深入研究(魏军等,2018)。随着分析测试技术的快速发展,微量和稀土元素
5、地球化学特征被广泛应用于成矿物质来源、成矿过程和矿床成因的研究。鉴于此,本文通过对富文金矿石英脉型矿石、地层围岩及岩体进行主量、微量和稀土元素测试分析,为进一步研究矿床成因提供科学依据。1 区域地质背景海南岛地处中国大陆的南缘,是我国环太平洋构造岩浆成矿带的重要区段(廖香俊等,2005)。收稿日期:2022-09-27;修订日期:2023-02-09基金项目:新北京垚鑫矿业公司委托项目“海南定安金矿成矿背景、控矿条件和勘查靶区研究”、陕西省自然科学基金项目“地质大数据挖掘与智能预测找矿靶区实验研究”(编号:2023-JC-YB-261)和“利用飞秒激光质谱研究钨矿蚀变带的微量元素分异及找矿标志
6、以南秦岭棋盘沟钨矿为例”(编号:2023-JC-YB-276)联合资助作者简介:崔文玮(1997-),女,山西晋城人,硕士研究生,从事矿产勘查研究工作。*通信作者:晁会霞(1979-),女,河南南阳人,讲师,从事矿相、矿床及矿产资源预测研究工作。Vol.31 No.3 Jun.,2023矿产勘查与资源评价424海南岛出露地层主要有:长城纪峨文岭组(Che),岩性为片岩、石英岩类,与上覆古生代及中生代地层呈不整合接触;早志留世陀烈组(S1t),岩性为板岩、千枚岩和粉砂岩;早二叠世峨查组(P1e),岩性为千枚岩、板岩、粉砂岩和细砂岩;早白垩世鹿母湾组(K1l),岩性为砂砾岩、含砾长石石英砂岩和粉砂
7、岩;晚白垩世报万组(K2b),岩性为砾岩和粉砂质泥岩等;第四纪更新统(Qp),岩性为玄武岩等。区内断裂发育。海南岛在经历了多期构造运动后,地层和岩体遭受了不同程度的构造变形。其中,EW和NE向断裂最为发育,NW和SN向断裂规模较小。这些断裂构成了海南岛的基本构造格架,控制着区内各个时期的岩浆活动、变质作用和地形地貌。研究区发育的断裂主要为王五文教深大断裂,该断裂在印支期时已经形成,花岗岩因印支期强烈的活动而侵入;燕山期断裂带的强烈活动致使幔源岩浆侵入;喜马拉雅期,断裂带继续活动导致深部玄武岩喷溢地表,从而形成玄武质熔岩(图1)。区内岩浆岩发育,主要为花岗岩类岩石,形成于华力西印支期和燕山期,各
8、期花岗岩在空间和成因上与金矿关系密切。燕山期侵入岩发育(钟东球,1994),主要为花岗闪长岩;喷出岩主要为第四纪玄武岩。2 矿床地质特征2.1 矿区地层矿区出露地层简单,主要为下白垩统鹿母湾组(K1l),岩性为砂砾岩、泥岩、粉砂岩和含砾长石石英砂岩等。地层与上覆报万组呈整合接触,底界的砂砾岩与下伏花岗岩呈侵入接触关系。矿区内有多处小侵入体呈椭圆形出露,岩性主要为角闪石英闪长岩(图2)。2.2 矿区构造矿区内断裂发育,按其走向划分为NW、EW和NNW向断裂。矿区主要控矿构造为NW向断裂,是一组层间滑动产生的层间断裂;次一级赋矿构造为EW向断裂,是一组张扭性裂隙;NNW向断裂由多条相互平行或断续出
9、现的断层破裂带构成,且纵贯全区(张小文等,2007)。目前矿区有7条断层,其中对矿脉有较大影响的为F2正断层(图2),已控制长度为 440 m,破裂带宽度为 15 m,倾向为 230,倾角为78,断层破碎带内主要由石英脉充填,局部黄铁矿化和硅化较强,金品位较高。2.3 矿体特征研究区金矿体呈脉状和似层状赋存于下白垩统鹿母湾组砂岩层间裂隙、斜切地层的裂隙和岩体裂隙中。层间矿脉产状稳定,走向NW,倾向NE,如V17矿体,产状 6118,金平均品位为 31.6210-6;受斜切地层控制的矿体产状不太稳定,如V15矿体,产状6520,金平均品位为87.8610-6。2.4 矿石特征研究区矿石类型可划分
10、为3种:灰白色黄铁矿化石英脉、灰白色带浅烟灰色黄铁矿化石英脉和烟灰色黄铁矿化石英脉。矿石矿物主要有黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿和白铁矿(图3)等,毒砂是主要的金属硫化物,石英为主要的非金属矿物,含少量石英颗粒,可见自然金包裹体。矿石结构较复杂,主要有自形半自形他形晶粒状结构 图 3(b)、3(e)、碎裂和骸晶结构图1富文地区地质简图(修改自张小文等,2007;晁会霞等,2016)Fig.1Geological map of Fuwen area(modified after Zhang et al.,2007;Chao et al.,2016)1.第四系;2.白垩系;3.长城系;4.白
11、垩纪花岗闪长岩;5.三叠纪二长花岗岩;6.正断层;7.断层;8.地层界限;9.地层不整合接触;10.金矿脉;11.矿区范围2023 年 6 月 第 31 卷 第 3 期425崔文玮等:海南富文金矿床矿石、围岩及地层元素地球化学特征及地质意义图3(e)、固溶体分离结构 图3(c)、3(d)等;构造主要有块状、脉状、团块状和浸染状。围岩蚀变以硅化和黄铁矿化为主,其次为绢云母和绿泥石化。黄铁矿化、硅化与区内金矿富集关系密切,一般黄铁矿化和硅化越强烈,则金矿越富集,品位越高。金以自然金和含金矿物形式出现,且以裂隙金、粒间金和包裹金形式嵌布在矿石中,裂隙金是金的主要赋存形式。3 试验方法及测试结果3.1
12、 试验方法将在野外及鹿母湾组钻孔岩芯所采集的样品进行挑选,最终选出16件样品(细粒花岗岩、石英闪长岩和石英脉型矿石各1件,鹿母湾组钻孔岩芯13件)。主量、微量和稀土元素分析测试工作在长安大学成矿作用及其动力学实验室完成。主量元素含量采用日本3080E型X荧光光谱仪测定;微量和稀土元素含量采用美国Thermo-X7电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定。以上测试分析的准确度和精度均优于10%。3.2 主量元素试验结果富文金矿鹿母湾组碎屑沉积岩的主量成分化学分析结果见表1。长石石英杂砂岩具有相对集中的主量成分含量,其中:SiO2含量为63.61%69.76%,平均值为 66.71%;TiO2含
13、量为 0.51%0.68%,平均值为0.57%;Al2O3含量为10.26%14.33%,平均值为12.19%;TFe2O3含量为4.27%8.31%,平均值为5.20%;MnO含量为0.05%0.16%,平均值为0.11%;MgO含量为 1.60%2.61%,平均值为 2.06%;CaO 含量为2.97%13.17%,平均值为6.85%;Na2O含量为0.43%3.13%,平均值为1.67%;K2O含量为1.85%3.58%,平均值为2.87%;P2O5含量为0.07%0.15%,平均值为0.12。总体来看,这些样品的平均化学成分与上地壳平均值(Taylor et al.,1995)较为接近
14、。3.3 稀土元素试验结果富文金矿鹿母湾组沉积岩及岩浆岩样品的稀土元素化学分析结果及相关参数见表2。区内鹿母湾组砂岩稀土总量分布范围为117.4010-6200.7610-6,平均值为 145.9910-6,轻稀土富集明显,接近大陆地壳平均值(146.67 g/g),Eu值在 0.500.86之间,平均值为 0.68,低于上地壳平均值0.7,显示中等到弱的负Eu异常。Ce在0.881.00之间,平均值为 0.92,呈现弱负 Ce异常。负Eu异常和负Ce异常反映成矿环境为较强的还原环境。LREE/HREE 比值为 7.819.37,平均值为8.68,表 明 相 对 富 集 轻 稀 土。(La/Y
15、b)N为 9.5512.92,平均值为11.26,表明轻、重稀土元素分异较大。(La/Sm)N为3.424.32,平均值为3.79;(Gd/Yb)N为2.172.65,平均值为2.40,表明轻稀土分馏程度较高,而重稀土分馏程度相对较低。在稀土元素球粒陨石标准化配分模式图(图4)中,曲线呈中等右倾型,分布曲线在轻稀土部位斜率大,重稀土部位较平缓,说明轻稀土间的分异相图2富文矿区地质图(修改自吴旭,2017)Fig.2Geological map of Fuwen mining area(modified after Wu,2017)1.第四纪中更新世气孔状橄榄玄武岩;2.早白垩世鹿母湾组碎屑岩;
16、3.晚侏罗世花岗岩;4.早白垩世石英闪长岩;5.晚白垩世花岗岩;6.矿体及编号;7.产状;8.断层及编号;9.采样位置及编号Vol.31 No.3 Jun.,2023矿产勘查与资源评价426表1鹿母湾组碎屑沉积岩主量元素含量及比值Table 1Contents and ratios of major elements in clastic sedimentary rocks of the Lumuwan Formation岩性无矿化长石石英杂砂岩黄铁矿化砂岩平均值上地壳平均值岩性无矿化长石石英杂砂岩黄铁矿化砂岩平均值上地壳平均值样品编号GH1GH2GH3GH4GH5GH6GH7GH8样品编号G
17、H1GH2GH3GH4GH5GH6GH7GH8SiO264.1067.0966.6269.2563.6167.1966.0269.7666.7166.00H2O+1.461.681.441.301.101.202.302.061.57-TiO20.660.530.570.680.580.520.530.510.570.65Total99.899.9199.9099.9199.9399.9099.70100.0199.89-Al2O313.5112.2614.3312.9310.2612.1410.3911.6712.1915.20Al2O3/TiO220.4723.1325.1419.0117
18、.6923.3519.6022.8821.41-TFe2O38.314.635.035.094.824.964.474.275.204.50K2O/Na2O2.802.160.792.180.990.627.497.023.01-MnO0.050.100.110.100.160.120.120.080.110.08Fe2O3/K2O2.671.392.041.542.332.681.391.191.81-MgO2.341.602.462.611.931.881.831.832.062.20SiO2/Al2O34.745.474.655.366.205.536.355.985.47-CaO5.0
19、97.033.612.9713.176.9210.325.666.854.20CIA71.7165.6762.1467.0662.1460.7371.8071.7366.62-Na2O1.111.543.131.522.093.000.430.511.673.90PIA82.4174.3565.4575.9966.2163.1789.2988.8075.71-K2O3.113.332.473.312.071.853.223.582.873.40ICV1.231.071.171.141.321.251.050.961.15-P2O50.150.120.130.150.140.120.070.08
20、0.120.15注:主量元素含量单位为10-6,其他为比值;CIA=A12O3/(A12O3+CaO*+Na2O+K2O)100,PIA=(A12O3-K2O)/(A12O3+CaO*+Na2O-K2O)100,ICV=(Fe2O3+K2O+Na2O+CaO*+MgO+TiO2)/A12O3。其中 CaO*为硅酸盐中的CaO,即全岩中的CaO扣除化学沉积的CaO摩尔数,CaO*的计算校正=CaO/(10/3P2O5),校正后的CaO摩尔数Na2O摩尔数时,采用CaO值;CaO摩尔数Na2O摩尔数时,采用Na2O值(McLennan et al.,1995);本文所引用的数据中CaO摩尔数校正后
21、均大于Na2O,因此用Na2O值进行计算,氧化物为摩尔百分含量;大陆上地壳平均值引自Taylor et al.(1985)图3富文金矿矿石显微照片Fig.3Microphotographs of ores in Fuwen gold minePy-黄铁矿;Gn-方铅矿;Apy-毒砂;Sp-闪锌矿;Ccp-黄铜矿;Mrc-白铁矿2023 年 6 月 第 31 卷 第 3 期427崔文玮等:海南富文金矿床矿石、围岩及地层元素地球化学特征及地质意义对显著,重稀土间的分异不显著,属于轻稀土富集型,重稀土相对亏损型。3.4 微量元素试验结果富文金矿鹿母湾组沉积岩、石英脉型矿石及岩体的微量元素化学分析结果
22、及相关参数,见表3。样品的Rb(156.8210-6519.1310-6,平均值为284.4410-6)、Cs(1.8310-611.0110-6,平均值为5.1410-6)、Ba(196.3010-6847.9610-6,平均值为521.4910-6)和Sr(27.0910-61092.6210-6,平均值为 413.4710-6)含量变化范围大,尤其是 Sr 含量(表3)。Rb、Cs和Sr的平均含量均高于大陆上地壳平均值(11210-6,3.710-6,35010-6),而Ba平均含量稍低于大陆上地壳平均值(55010-6)。石英闪长岩(D043-1)具有最低的Rb含量(156.8210-
23、6)和最高的Sr含量(1 092.6210-6),石英脉型矿石(D050-2)具有最低的 Sr 含量(27.0910-6)。样品的 Zr(64.44190.84,平均值为144.70)、Hf(1.985.48,平均值为 4.3)、Nb(4.3213.60,平均值为 9.58)、Ta(0.601.57,平均值为1.04)、Y(7.0029.63,平均值为19.71)、Th(7.817.73,平均值为12.22)和U(1.574.61,平均值为 3.02)的平均值均接近上地壳平均值。石英脉型矿石(D050-2)具有最高的 Li 含量(97.7910-6),可能是因为石英脉充填胶结岩石破碎裂隙形成构
24、造角砾,并使外围沉积地层发生热蚀图4稀土元素球粒陨石标准化配分模式图(底图据Taylor et al.,1985)Fig.4Standardized distribution pattern diagram of rare earth element(REE)chondrites(base map after Taylor et al.,1985)表2富文金矿岩(矿)石样品稀土元素含量及参数Table 2Content and parameters of rare earth elements in rock(ore)samples of Fuwen gold mine岩性石英闪长岩细粒花岗岩
25、石英脉型矿石碎屑沉积岩碎屑沉积岩碎屑沉积岩碎屑沉积岩碎屑沉积岩岩性石英闪长岩细粒花岗岩石英脉型矿石碎屑沉积岩碎屑沉积岩碎屑沉积岩碎屑沉积岩碎屑沉积岩样品编号D043-1D043-2D050-2ZK1102-XT1ZK1503-XT1ZK1902-XT1ZK1903-XT1ZK2704-XT1样品编号D043-1D043-2D050-2ZK1102-XT1ZK1503-XT1ZK1902-XT1ZK1903-XT1ZK2704-XT1La35.4632.1419.7529.6824.6724.6238.5231.38Lu0.340.390.110.340.210.220.440.30Ce67.6
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 海南 金矿 矿石 围岩 地层 元素 地球化学 特征 地质 意义
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。