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鸳鲜季
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1 第卷第期 0 年月地质科技情报 GgSdThgyIfm V. N. My 0 陕西省洛南县莲花沟钼铜 ) 矿岩体地质及岩石地球化学特征彭素霞,, 程建新, 陈隽璐, 赵东宏, 刘建朝, 杨合群, 张照伟, 张海东, 张苏楠. 长安大学地球科学与国土资源学院, 西安 700;. 西安地质矿产研究所, 西安 700) 摘要 : 主要利用近年来在陕西洛南县莲花沟岩体中获取的一些实际资料, 通过综合对比研究总结出一些与区域上其他成矿小侵入体完全不同的成岩成矿特征主要包括 : 莲花沟岩体是一个以闪长岩为主的二长花岗斑岩闪长岩型岩体, 其成分明显是以相对富钙镁铁, 低硅碱而别于同带其他类型小侵入体 ; 按岩石化学成分, 岩体缺少 wso) 为 % ~% 的中性岩石组合, 呈一种较典型的双峰式岩套, 且从稀土元素分配模式看, 在两种类型岩石间不存在分离结晶作用成因关系, 而似乎表现为一种分层熔融的双层岩浆房成岩模型 ; 所建的成矿模型, 除岩体边缘接触带中的矽卡岩型铁铜矿和层控 - 构造蚀变岩型钼铅锌矿系列外, 岩体内部主要以隐爆角砾岩筒 - 斑岩型钼铜矿化为特征, 这种隐爆角砾岩既不同于北边祁雨沟含金片麻岩中的爆破角砾岩筒, 也不同于南边河南镇平县秋树湾的碳酸盐岩型爆破角砾岩筒, 且成矿元素组合主要是钼铜类型 ; 由岩石地球化学和锆石 U-Pb 同位素年龄数据揭示, 形成二长花岗斑岩熔浆的源岩与中元古代熊耳群的一套富钾类型变火山沉积岩系有较好的源区关系, 而闪长岩则与软流圈上涌, 基性岩浆底侵及太华群源岩有较密切的关系无疑, 以上成果对丰富东秦岭地区钼多金属成矿作用认识将提供和补充一些新的资料和实例, 特别是双峰式岩套的存在, 对东秦岭地区主要成钼时代的地球动力学背景分析也是一个重要的证据, 而且还提示在东秦岭地区有发现新类型岩体和矿床的潜在条件关键词 : 莲花沟 ; 岩体类型 ; 成矿特征 ; 地球化学中图分类号 :P7;P 文献标志码 :A 文章编号 :000-70)0-00- 东秦岭地区以其独特的成矿地质背景丰富的钼多金属矿产资源而备受国内外众多地质工作者的关注对东秦岭成矿带的矿产时空分布成矿物质来源成矿类型, 以及构造环境研究已进行了较为系统的总结和讨论, 并在某些重要问题方面取得了较 -] 为一致的共识如: 东秦岭地区钼多金属矿成矿作用, 除印支期黄龙铺 0 M) 和熊耳期龙门店纸坊 ±0)~±7.0)M] 少数钼矿床外, 大规模成矿作用主要集中在 ~0 M 时 -] 段内矿床类型有斑岩型斑岩 - 矽卡岩型矽卡岩型爆破角砾岩型石英碳酸盐脉型和热液 ] 型含矿小侵入体的岩浆成分主要是富硅钾而贫钙镁铁的花岗斑岩, 只有黄龙铺和黄小庵矿床 -] 为碳酸盐岩以石门- 马超断裂为界, 以北含矿岩体主要为花岗岩闪长斑岩花岗斑岩钾长花岗斑岩体并以前二者为主, 主要分布有金堆城石家湾黄龙铺木龙沟银家湾雷门沟等矿床, 类型为斑岩型和碳酸盐脉型 ; 以南分布有夜长坪南泥湖三道庄上房沟马圈骆驼山等矿床, 矿床类型主要为斑岩 - 矽卡岩型含矿岩体主要为花岗闪长岩,] 二长花岗斑 ) 岩和钾长花岗斑岩等然而, 出露在洛南县城东同属于南亚带并有相似同位素年龄 7~ M) 数据的莲花沟岩体, 无论在岩体类型还是成矿系列特征上均与上述岩体不同如 : 含矿岩体类型主要为闪长岩 - 二长花岗斑岩体 ; 岩浆成分明显以高钙镁铁磷基性组分而低硅碱, 并具某些双峰式火成岩套为特征 ; 矿床类型除早先发现的矽卡岩型铁铜矿和层控 - 构造蚀变型铜铅锌矿外, 还有一种新类型的隐爆角砾岩筒斑岩型钼铜 ) 矿, 成矿元素主要为 MCu) 其间的隐爆角砾岩既不同于北亚带含金的祁雨沟片麻岩中的角砾岩筒, 也不同于南面河南镇平县秋树湾的含铜大理岩含花岗闪长岩 ) 的爆破角砾岩筒, 而是发育在闪长岩单元内的一种隐爆角砾岩筒 ; 所见铜钼矿化可同时出现在隐爆角砾岩筒和二长花岗斑岩体内显然, 该类型钼铜 ) 矿化岩体的出现, 对东秦岭钼多金属成矿带的成矿岩体类型成矿类型组合, 以及形成的地球动力研究将提供或补充某些收稿日期 :0-0-0 编辑 : 刘江霞基金项目 : 中国地质调查局项目阿尔泰 - 准噶尔北缘成矿带矿产资源调查成果集成 0000); 国家自然科学基金项目罗汉寺岩组物质组成研究对北秦岭古生代俯冲 - 增生作用的约束 070) 作者简介 : 彭素霞 7 ), 女, 助理研究员, 主要从事区域成矿勘查及研究工作 E-m:kdu@.m

2 地质科技情报新的信息资料和依据,且还可提示在东秦岭地区存在和发现这一新型成矿岩体的可能 0 年置于近东西向构造上的一组浅源性断裂系或称新华夏构造系 ],它们一般呈等距状行列式分布,不仅控制着区内北北东向中新代陆相盆地的展布,而区域地质背景且也是燕山期中酸性小侵入体和钼多金属矿床形成的主要控制构造东秦岭钼矿带构造上隶属于秦岭造山带的东段,其间以黑沟 - 栾川超壳断裂为界北侧为华北地区南缘的太华群结晶基底和不整合其上的中 - 新岩体地质元古界和中新生界地台盖层沉积南侧主体则是由莲花沟岩体位于陕西省洛南县城东古城镇的莲宽坪群和二郎坪群叠瓦状构造岩片构成的北秦岭造花沟 - 常沟间位置上处于石门 - 马超断裂南紧邻山带出露地层主要有新太古界太华群中 - 新元古界熊耳群官道口群和栾川群,下古生界寒武系奥陶系和上古生界二叠系,以及中新生界沉积地层等其中,新太古界太华群主要为一套英云闪长岩质奥长花岗质 - 花岗闪长质 TTG)片麻岩组合, 原岩属拉斑玄武岩的斜长角闪岩和石榴二辉麻粒岩,以及孔兹岩系的富铝富碳质片麻岩大理岩和磁铁石英岩等;中新元古界熊耳群为一套具富钾富铁地球化学特征的双峰式火山沉积岩系 ;官 0] 道口群属滨海碎屑岩 - 碳酸盐岩沉积建造,呈低角黑沟 - 栾川深断裂和蟒岭花岗岩基的北侧该带附近已知有陕西金堆城,河南栾川的南泥湖三道庄上房沟等超大型和大 - 中型钼钨)多金属矿床 0 余处图 ) 据新近获得的 LAICP -MS 锆石 U-Pb 同位素年龄,岩体闪长岩单元加权平均年龄为 7. 7±. 0)M,二长花岗斑岩单元加权平均年龄 ] 为. ±. )M 这与区域上或南泥湖地区的小岩体成岩成矿时限是一致的,应同属燕山晚期构造 - 岩浆事件的产物岩体侵位于麻地坪现岔复式背斜南翼的牌楼度不整合或假整合覆于熊耳群之上;栾川群呈整合村次级背斜南端的新元古界陶湾群秋木沟组地层覆于官道口群之上,为一套浅海陆源碎屑岩 - 碳酸中南部被区域性黑沟 - 栾川深断裂所切并与古近典型的华北克拉通沉积,其间缺失志留系和泥盆系岩性为一套低绿片岩相的钙质千枚岩板岩大理岩盐岩沉积建造其上发育的下寒武统至上三叠统为所见寒武系和奥陶系为海相地层沉积,二叠系和三叠系为陆相地层沉积,中新生界地层仅局限于陆相断陷盆地内系新近系地层呈断层接触图 ) 围岩秋木沟组等的沉积变质岩系,原岩为一套碎屑岩 - 碳酸盐岩建造近岩体部位围岩热接触变质作用明显和强烈,多已矽卡岩化和角岩化岩石包括透辉石角岩区域构造为近东西向和北北东向两组构造相互透辉透闪石红柱石角岩,以及蛇纹石化大理岩和矽交切形成的格子状构造近东西向一般形成时间较卡岩等岩体可含大量角岩化围岩的顶垂体和捕虏早,活动时间较长,由系列线型宽缓褶皱和断裂带构体,说明岩体剥蚀不深,且有向围岩之下倾伏变大之成,为华北地台南缘或板块边界深断裂与秦岭褶皱势,边缘还有大量晚期闪长玢岩钾长花岗岩和石英带长期活动的产物而北北东向构造则是燕山期叠二长斑岩脉发育和产出 km 7 0 图洛南 - 栾川一带钼矿床地质略图 ] Fg. SkhdggmpfMdp Lu-Luhug

3 第期彭素霞等:陕西省洛南县莲花沟钼铜)矿岩体地质及岩石地球化学特征图莲花沟岩体略图 Fg. SkhmpfhLhugukbdy.钙质粉砂岩;.片岩大理岩;.二长花岗斑岩;.闪长岩;.透辉石角岩;.矽卡岩; 7.石英二长斑岩;.石英闪长玢岩;.地表铁铜矿体; 0.隐爆角砾岩筒;.正断层岩体东西长约 000 m,南北宽 0~00 m,面积约 0. km,呈东西向岩株状产出,主要由闪长岩和二长花岗斑岩两种岩石单元构成所见闪长岩单元地表呈近东西向的不规则长条状产出,是莲花沟主体长岩单元内地表近似椭圆形,直径 0~0 m,向下稍有变大之势根据地表和硐探工程揭露,角砾岩主要由闪长岩破碎角砾组成,大小数厘米至 0 余厘米,棱角清晰,胶结结构除原岩微粒外还有碳酸岩石单元二长花岗斑岩地表呈近似三角形产出在盐硫化物等蚀变主要有绿帘石化绿泥石化透岩体中部偏南侧,南与古近系新近系呈断裂接触, 闪石化碳酸盐化硅化等,显示有青磐岩化特征北边呈不规则凸凹状与闪长岩单元呈涌动侵入接触其为钼铜)矿体的主要成矿母岩和赋矿地段图),出露面积小于0. km 但据两单元岩石接触带附近有大量与二长花岗斑岩岩浆晚期分异作用有关的钾长花岗斑岩石英二长花岗斑岩脉穿切闪长岩单元的情况分析,二长花岗斑岩应稍后于闪长岩侵入隐爆角砾岩筒主要出露在莲花沟 - 常沟间的山脊上,位置紧靠二长花岗斑岩中部接触带北侧的闪岩体成矿特征该岩体钼铜)及钼铅锌银矿化是在 0 世纪 70 年代由陕西省第十三地质队发现,并曾利用地表槽探和部分深部钻探工程做过验证和评价除目前发现的隐爆角砾岩筒 - 斑岩型钼铜)矿化外,还有产于岩体与围岩秋木沟组地层接触带内的寨子沟口矽卡岩型铁铜矿床,产于岩体北东侧秋木沟组碳酸盐岩地层中的层控 - 构造蚀变岩型铜铅锌矿床等发现的隐爆角砾岩筒 - 斑岩型钼铜)矿位于安沟与庙沟之间的山脊上存在种矿化类型:裂隙型薄膜状辉钼矿化;稀疏浸染状和细脉状斑岩型钼铜)矿化其中裂隙型薄膜状辉钼矿化可普遍出现在种单元岩石的裂隙或构造断裂带中,特别是两种单元岩石的接触带近旁更加富集和密集,并常伴随碳酸盐化和黄铁矿化,而斑岩型钼铜)矿化则主图地表二长花岗斑岩与闪长岩涌动接触 Fg. Sugg fmzglhugu pphyydd 要产于隐爆角砾岩筒内以及近旁的二长花岗斑岩中地表因风化淋蚀,矿体钼品位较低,仅圈出长约 0 m,宽 ~. m 的铜矿化体据新近施工的 D 硐探工程揭露,深部钼铜)矿化和隐爆角砾岩筒有

4 地质科技情报向下变大趋势,且除隐爆角砾岩筒中钼铜)矿化体外,在两侧闪长岩和花岗斑岩中还有个钼铜)矿化体存在如按先前施工的 CK 孔,在 00m 深处所见钼铜)矿体产出情况分析,该钼铜)矿体延伸应超过 00 m,厚度介于 7~ m 间图 ) 矿石结构主要为稀疏浸染状细脉状和填隙状 mm,个别达 mm mm,基质为正长石 0% ~% ) 斜长石 % ~% ) 石英 0% ~ % ) 副矿物有磷灰石锆石钛铁矿白钛矿金红石和电气石等按岩石化学成分分类表 ),在硅 - 碱图中投入石英二长岩或粗面岩类区图 ) 绿泥石绿帘石石英玉髓方解石等围岩蚀变有钾化硅化和碳酸盐化,以及绿泥石化绿帘石化和青磐岩化等经采样分析,矿体 w M)为 ~ ,平均为 , w Cu)一 - 般在 0. 左右, 另含有少量及 0 Pb Z W 等成矿元素组合为 M -Cu 型 0 CK km F 00 gm PD K K K wn O+K O)/% 矿石矿物为黄铁矿辉钼矿黄铜矿磁铁矿,有时可见白铁矿磁黄铁矿脉石矿物有钾长石斜长石 0 年 wso )/% 0 0 图东秦岭钼矿带部分中酸性小侵入体的 w NO+KO) -wso)图底图据文献 ]) ) Fg. NO+KO -SOdgmfmdm uvbdw hheq g mybdumb.辉长石;.辉长闪长岩;.闪长岩;.花岗闪长岩;.花岗岩; h/m.二长辉长岩; 7.二长闪长岩;.二长岩;.石英二长岩; 0.正长岩;.似长石辉长岩;.似长石二长闪长岩;.似长石二长正长岩;.似长石正长岩;.副长石深成岩样品编号如表, 00 图 ~0 与此同) gm K 700 F CK 0 PD 00 图陕西省洛南县莲花沟 A-A 剖面图 Fg. A-A pf whlhugu,lucuyf ShxPv 岩石及地球化学特征. 岩石化学特征依表所见,构成莲花沟岩体的两单元岩石成分的两元性十分特征,其中闪长岩类 w S O )为 ~. 0-,二长花岗斑岩为. %~7. %,中间缺 w S O )为 % ~% 的中间过渡系列岩石这同样也反映在系列岩石化学特征上,各图解图 ~)所见的闪长岩单元岩石明显为一种带幔源成因的 I 型花岗岩型,而二长花岗斑岩则为壳幔源区型 A 型花岗岩类这都表明两单元岩石系列源于不同物源区的部分熔融为了比较,表中还选取了东秦岭钼矿带部分典型成矿小侵入体的岩石化学成分数据莲花沟岩. 岩石学特征闪长岩岩体为深灰绿色,不等粒粒状结构,块状构造主要矿物为角闪石 0% ~0% ) 斜长 φb ) 石 0% ) 钾长石 % ~% )及少量石英钛铁矿体无论是岩石类型还是岩石化学成分上与其他成矿岩体有明显差别最突出的是形成莲花沟岩体的岩绿帘石化和绢云母化;副矿物除钛铁矿外,还有金红石磷钇矿和锆石等岩石表 )在硅 - 碱图中投入二长辉长岩 - 二长闪长岩区图 ) 完全不同的岩浆成分系列组合如在 A/NK-A/ CNK 和 FOT/ FOT +MgO)-w S O )图图, 7)中,莲花沟岩体的两类岩石都是偏铝和偏镁的 ~% ) 角闪石黑云母 <% )和少量石英 < % ),斑晶粒径一般为 0. mm 0. mm~ mm w NO)图解图 ),莲花沟岩体为 I -A 型花岗岩类,而其他成矿小侵入体则为 A-S 型花岗岩类,并和黄铁矿;角闪石多已纤闪石化和绿泥石化,长石则二长花岗斑岩体为浅肉红色,斑状结构,块状构造斑晶为斜长石 % ~0% ) 正长石 % φb ) 浆成分,明显是以相对富钙镁铁磷钛而贫硅碱为特征,或者说比其他岩体成分更偏基性因而,反映在系列成分图解和某些重要特征值上,形成两种而金堆城南泥湖大型 - 超大型矿床的小侵入体却是过铝质和偏铁质的;类型上,按 w KO)-

5 第期彭素霞等:陕西省洛南县莲花沟钼铜)矿岩体地质及岩石地球化学特征以 S 型为主又如在 w KO)-w S O)图 )和 N-K-C图 0)等图解中,莲花沟岩体岩石与其. 他成矿小侵入体,除出现成分明显分区性外,还显示出后者比前者更富硅钾而贫钙铁镁的成分特征 A/NK.. 以上说明,莲花沟岩体与东秦岭地区铜钼矿化小侵入体明显不同,其中的双峰式岩套组合是其重要的差别或是莲花沟岩体的特殊性所在. 稀土元素地球化学特征从图可见分析结果见表 ),莲花沟岩体 A/CNK..0 的岩石为明显无 Eu 异常的轻稀土元素富集右倾型,且两种岩石之间不仅丰度和图式完全一致,且二图东秦岭钼矿带部分岩体岩石的 A/NK-A/CNK 者间并没有出现稀土元素分馏和所反映的岩浆分异 Fg. A/NK-A/CNKdgmfmkwh heq g mybdumb b) 上房沟花岗闪长岩和南泥湖二长花岗岩具明显负 Eu 异常的正常类型的花岗岩分配型式,为一图底图据文献 ]).0 结晶的成因关系金堆城成矿的钾长花岗岩图种由陆壳岩石重熔形成的富集模型 ; 夜长坪地区 wn O)/% FO T/FO T+MgO) 0. I 7 0 A 0 0. S wso )/% 70 0 图 7 东秦岭部分小侵入体岩石 FOT/FOT + MgO)-wSO)图底图据文献 ]) Fg. 7 SO-FOT/FOT+MgO)dgmfm m uvkw heq g wk O)/% K ) TTG wso )/% 7 图东秦岭钼矿带部分中酸性小侵入体的岩石 w NO)wKO)关系图底图据文献 ]) Fg. NO-KO dgmfhm mdum-duvkw hheq g m- ybdumb Fg. KO-SOmpdgmfLhugukfm LuCuy, ShxPv 0 7 据文献 7]) 图陕西省洛南县莲花沟岩石 wko)-wso)成分图底图 0 7 wk O)/% 7 N C 图 0 陕西省洛南县莲花沟岩石 N-K-N 图底图据文献 ]) Fg. 0 N-K-Ndgm flhuguk fm LuCuy, ShxPv

6 &' ' /0 ) 0 0 * 0 0, 0. $0 ) 0 +* 0 * 0 0).* )*+,- --./0 &' ' 地质科技情报 " ), ). /,) # )- *-.-,+.,- *. 7 "#. - 7,. 0 年

7 第期 7 彭素霞等:陕西省洛南县莲花沟钼铜)矿岩体地质及岩石地球化学特征 b Sm Eu Gd Tb Dy H E Tm Yb Lu L C P Nd L C P Nd Sm Eu Gd Tb Dy H E Tm Yb Lu d. Sm Eu Gd Tb Dy H E Tm Yb Lu L C P Nd L C P Nd Sm Eu Gd Tb Dy H E Tm Yb Lu 图岩石的稀土元素球粒陨石标准化图式 Fg. Chd-m zdreepfuddk 的二长花岗斑岩尽管可能由于分析精度的原因而呈因此,按稀土元素特征,东秦岭地区与钼多金属一种锯齿状图式波动较大,但也基本为一种负 Eu 成矿有关的燕山期中酸性小侵入体,应由不同成分间似乎存在某些由基性向酸性的演化规律而形成的. 微量元素地球化学特征为了更直观地进行成矿特征比较,微量元素图异常的轻稀土元素富集右倾型图式图 ),且其那种稀土元素分馏的岩浆结晶分异关系,显示出近源区岩石部分熔融作用所形成与南泥湖金堆城岩体可能因岩浆源区成分不同而式用维氏值标准化后的对数值作图由图 -A, B 可见,同稀土元素特征一样,莲花沟岩体的岩石同其出现不同岩石类型组合和矿化元素组合而处于北他岩体的岩石微量元素特征也是完全不同的从成秦岭造山带中的河南镇平县秋树湾花岗闪长岩,其矿元素组合看,莲花沟岩体明显以 Cu -M -Ag 系列似源区部分熔融成因特点这表明莲花沟地区岩体图式大体和莲花沟岩体相似,只出现明显的 Tm 异常,并与南泥湖地区岩体差别明显为特征,且闪长岩和二长花岗斑岩的图式基本一致, 呈一种以 Cu M Ag B为峰,以 N Z W Z为 V C C N Cu Z M W Pb Ag S Z 0. 0 B T V C C N Cu Z M W Pb Ag S Z B T 图莲花沟岩体A)和含矿小侵入体B)岩石微量元素维氏对数值图 Fg. ThVkggphfmfLhugukA)d-bgm uvkb) A 图中对应样品号见表 B 图中.南泥湖;.上房沟;.夜长坪;.金堆城

8 地质科技情报 0 年谷的锯齿状图式而金堆城南泥湖上房沟夜长坪则为 M W 元素组合, 且其他元素丰度和图式也不相同, 有的出现 Ag Z 异常, 有的则是 B 异常, 总体呈现一种以 M W 为主的单峰图式 ; 另一方面, 从图式上还能看出莲花沟岩体 V T C Cu N C 过渡元素丰度较其他岩体相对较高, 反映出不同岩体间的基性程度或地幔成分的混入有所不同莲花沟岩体具有壳幔混合的微量元素组合特征, 而其他岩体则以壳源类型微量元素组合为主从而也说明, 莲花沟岩体在东秦岭地区具有较为特殊的地质意义分析与讨论 ] 樊金涛对东秦岭地区燕山期花岗岩的成因类型做过较系统的总结, 认为该区花岗岩大体有两种组合 : 一种是辉石闪长玢 ) 岩 - 石英闪长玢 ) 岩 - 二长花岗斑 ) 岩 - 钾长花岗斑 ) 岩, 如蟒岭复式岩体, 黑山 - 木龙沟岩体群等 ; 另一种是花岗闪长斑 ) 岩 - 二长花岗斑 ) 岩, 如石家湾复式岩体和南泥湖复式岩体等而目前关于两种组合岩体的成因, 大多数研究者认为是下地壳物质部分熔融作用形成的岩浆, 又经历了岩浆结晶分异作用, 并遵循由基性向酸性演化的规律而形成的 -7] 然而, 上述规律对莲花沟岩体应当是个例外, 因为在莲花沟岩体的闪长岩和二长花岗斑岩双峰式岩套中, 中间缺少 wso) 为 %~% 的中性过渡岩石组合两种岩石之间并非是一种岩浆结晶分异成因关系这从稀土元素标准化分配模式图图 ) 中也已清楚地反映出来, 两种岩石的稀土元素丰度和图式基本相似, 其间不存在由结晶分离作用产生的稀土元素分馏关系, 且二者均无明显的铕异常其中, 就莲花沟岩体的二长花岗斑岩而言, 根据 wko)-wso) 图 ) 和 TAS 图解, 该类岩石成分上为较典型的亚碱性高钾 - 钾玄岩系列的 A 型花岗岩类在 wno+ko)-wso) 图解图 ) 中则落在粗面岩成分区目前对花岗岩岩浆的起源已有较多的实验岩石资料, 一般认为,A 型花岗岩是在下地壳麻粒岩相条件下, 源岩已丢失含水 ] 长英质熔浆后再熔融的产物一方面,Wyḻ ] ] 邓晋福等明确提出在加厚陆壳的底部陆壳岩石局部熔融形成的低熔岩浆是粗面岩正长岩 ) 而不是花岗岩另一方面, 关于高钾钙碱性 Ⅰ 型花 0] 岗岩的起源问题,Rb 等从岩石相平衡熔融实验角度做过较好的论述, 提出只有钙碱性和高钾钙碱性的安山质角闪岩的脱水熔融才能产生大量的偏铝高钾钙碱性 Ⅰ 型花岗岩浆, 或者反过来说, 大量高钾钙碱性的 Ⅰ 型花岗岩的分布指示在陆壳深部存在大量钙碱性和高钾钙碱性的安山质源岩 ; 并提出最适合的源岩是水化的钙碱性和高钾钙碱性的安山岩和玄武安山岩, 由它们变质形成角闪岩的局部熔融熔浆直接位于高钾钙碱性区因此, 不需要任何其他复杂的机制来解释高钾特征按此结论, 无疑对高钾含量的高钾 - 钾玄岩系列的 A 型花岗岩类就要求有更多钾含量的安山岩或玄武安山岩源岩的存在有关这方面, 如考虑到出现在莲花沟岩体二长花岗斑岩中获得的锆石 U-Pb 法两组年龄数据, 除.±.)M 的成岩年龄外, 另一组 ± ] )~±7)M 的残留锆石年龄数据应反映源区更老的岩石重熔信息实际上, 这一年龄数据同区内中元古界熊耳群的年龄 0~00 M) 是相当的 0,] 而且, 据区域地层资料, 出露于东秦岭地区的中元古界熊耳群, 岩性为一套中基性 - 中酸性双峰式火山岩类海陆相碎屑岩沉积的火山 - 沉积岩系, 熊耳群火山岩的岩石组合特征及其富钾富铁的地球化学特征, 既不同于一般碱性火山岩, 也不同于一般钙碱性火山岩系 0] 由此, 可推论形成莲花沟岩体二长花岗斑岩的高钾系列岩浆, 其源岩极可能就是熊耳群的 ] 一套富钾火山岩系肖荣阁等也认为东秦岭地区可能提供成矿物质来源的源岩地质体主要为太华群熊耳群的中生代花岗岩与上不同, 构成莲花沟岩体主要岩石单元的闪长岩, 成分也较富钾和富碱质, 在 wno+ko) -wso) 图图 ) 中, 成分与玄武粗安岩相当, 为碱性岩系列组合 ; 在 wko)-wso) 图图 ) 中为钾玄岩系列 ; 而在 wno)-wko) 图图 ) 上则为 Ⅰ 型花岗岩类显然, 这种成分特征, 既无法用地幔二辉橄榄岩的部分熔融来解释, 也不符合辉长质或榴辉岩下地壳局部熔融成因的岩石学特征因为, 前者虽然成分可在地幔二辉橄榄岩低熔组分范围即 wso)<%], 但由于在地幔二辉橄榄岩中几乎缺少富钾矿物, 只有单斜辉石保存着橄榄石的全部钠 ], 因而形成的熔体部分不能进入高钾钙碱性和钾玄岩成分区而后者是闪长岩所具有的玄武粗安岩的偏基性成分特征, 不可能是下地壳辉 ] 长质或榴辉岩的低熔部分邓晋福等也认为地壳岩石由辉长岩英闪岩花岗岩组成, 由于硅碱 NO+KO) 高, 所以地壳岩石的局部熔融不可能导源出比安山岩英安岩更基性的岩浆这样, 对莲花沟闪长岩单元岩石而言, 明显不可能用单一的地幔橄榄岩部分熔融或下地壳辉长质或榴辉岩的局部熔融模型来解释其源区成分属性在这方面, 如注意到该类岩石成分上的富铁镁钛和富钾富碱型

9 第期彭素霞等 : 陕西省洛南县莲花沟钼铜 ) 矿岩体地质及岩石地球化学特征组分的双重性, 那么, 可提示它可能是一种来源于壳幔或偏基性源岩的深熔岩浆作用的成因模型莫宣 ] 学等提出一种幔源岩浆底侵使下地壳发生熔融作用产生花岗质岩浆的模型, 认为在一定的构造条件下, 地幔源区部分熔融所产生的镁铁质岩浆, 在上升到达莫霍面时, 因其密度大于下地壳但小于上地幔而留在下地壳底部, 一方面, 镁铁质岩浆带来的巨大热量可能还有流体 ), 将促进下地壳的深熔作用而产生花岗质岩浆继而发生镁铁质岩浆与长英质岩浆的混合这里所指的壳源并非通常所指的辉长质或榴辉岩下地壳, 而可能是华北地台南缘最古老结晶基底太华群的一套具 TTG 和孔兹岩系的深变质岩组合这套岩石原岩除以拉斑玄武岩为主的基性火山岩和火山沉积建造外, 还夹有不少超基性岩硅铁建造和少量碎屑岩碳酸盐岩和硅质沉积岩等 ] 而这套绿岩建造特征的岩石, 其基性度应相对高于辉长质或玄武质下地壳, 并有较高的钾含量如拉斑玄武岩类的 w FOT ) 可高达 % ~ 0%, wmgo)>%, 粗面岩类的 w FOT )>%, wmgo)>%, 两类岩石的钾质量分数为.%,] ~.7%, 均在高钾 - 钾玄岩范围除肖荣阁 ] ] 等提出太华群为成矿源岩地质体外, 李永峰等认为形成以重熔太华群为主体的大规模剪切深熔花岗岩体, 同时认为因受到栾川 - 固始等深达地幔之断裂的远距离影响, 导致本区在重熔太华群形成花岗岩浆过程中, 混入了一定数量的地幔成分而闪长岩源区的幔源性, 则由岩石中较高的 F Mg T, 以及 C N V Cu 等过渡金属幔源性组合反映出来表 ) 另一方面也可由太华群绿岩建造的深熔作 ] 用所提供张本仁等通过东秦岭地区地球化学分区的研究, 认为华北地台南缘元古宙玄武岩地幔源区具有相对富 F Mg M 和高 Z/Hf 比值的特点, 这种源区地幔化学特征基本可由新太古代保持到现代可能正是这种壳幔混合深熔岩浆成因模型, 才造就了莲花沟岩体闪长岩单元岩石成分的特殊性, 即莲花沟岩体的闪长岩和二长花岗斑岩系分别源于两种不同时代岩石建造的下地壳岩石的熔融, 这从两种岩石的稀土元素和微量元素的分配图 7] 式大致同韩吟文等得到的不同源的双峰式岩套中不会出现岩浆中 HFSE 高场强元素 ), 相对于 LILE 大离子亲石元素 ) 的亏损的结论一致对东秦岭地区成矿小侵入体的成因机制, 李永 ] 峰等认为岩石圈拆沉作用同时引发不同地段底侵或软流圈的上隆抬升, 软流圈地幔物质的上侵直接引发了基性岩浆侵入地壳, 最终导致高度分异的花岗质小斑岩体形成对莲花沟岩体来说, 其软流圈上隆和幔源基性岩浆上侵, 以及下地壳物质包括太华群和熊耳群 ) 的重熔程度, 应较其他地段和成矿小侵入体高, 并主要以深熔和分层熔融为其特征, 熔浆的混合或混染作用并不十分突出和明显, 这可由双峰式岩套的形成来说明前已提及, 莲花沟岩体产出位置上较靠近夜长坪, 南泥湖岩体群 ) 临近黑沟 - 栾川超壳断裂和蟒岭岩体据地球物理资料, 黑沟 - 栾川断裂为一条切穿莫霍面的超壳深断裂带, 深部位移达 km 左右 ; 在它的两侧, 地壳结构有明显差异, 南侧下地壳存在低速夹层, 壳幔边界为数公里厚的过渡带, 在北侧的华北古陆南缘, 下地壳没有低速层, 壳幔边界也似乎是一个一级不连续面 ] 重磁资料显示, 东秦岭地区则表现为莫霍面向西倾斜, 呈近东西向延展的上地幔凹陷区, 所见钼多金属矿床和岩体, 一般多位于地幔隆起区和凹陷区之间的过渡区, 即位于莫霍面较深并受北东向重力梯度带与东西向幔向斜交切控制 ] 按此地质构造和地球物理背景, 莲花沟岩体应较其他成矿岩体更临近壳幔边界和重磁异常急变过渡带位置, 特别是黑沟 - 栾川超壳断裂应是发生岩石圈拆沉软流圈上隆和热点出现的主要导源构造这样, 发生在该断裂近旁的地幔物质上侵和引起下地壳物质和重熔作用应较其他地段来得更加强烈 ZE ] 通过计算机模拟也认为不论俯冲地壳逆掩增厚还是地壳减薄都不能导致熔融作用发生, 只有地幔上隆或热点才能为熔融事件提供主要热源由此看来, 莲花沟岩体较其他岩体的岩浆熔体成分相对偏基性和富钙铁镁, 也比较正常比较而言, 东秦岭地区其他成矿小侵入体, 依照相关岩石成分的过铝质, 低钙铁而富钾硅以及典型的 S 型花岗岩特征图 ), 表明在下地壳局部熔,] 融或重熔过程中有强过铝的沉积岩源存在且从稀土元素丰度和模式中出现的稀土元素分馏和明显的负 Eu 异常, 说明除岩浆源区物源条件外, 结晶分离作用应是这些岩体形成的主要机制 ; 且负 Eu 异常还指示在下地壳局部熔融过程中斜长石是其主要残余矿物这在某些特征上更显示出一种向富硅钾成熟陆壳发展演化的岩浆作用模型因而, 无论从成岩机制源区成分和成岩方式上同莲花沟岩体是完全不同的 ] 另一方面, 按邓晋福等的非造山和造山后的双峰式组合分类, 莲花沟岩体的双峰式同东秦岭地区侏罗纪 - 白垩纪时期陆内造山后的伸展地球 0] 动力学背景是吻合的这也同王焰等总结的不同构造环境火山岩双峰式中的造山后拉张环境中的双峰式十分相似莲花沟岩体双峰式岩套

10 0 地质科技情报的出现,对阐明侏罗纪 - 白垩纪时期东秦岭地区的 0 年的绿岩建造深熔作用的产物地球动力学背景应不失为一重要证据 )成矿元素组合中的 M 主要来自下地壳太华群和熊耳群的物源区,这同二长花岗斑岩源区关型,特别是裂隙型薄膜状辉钼矿的产出,表明它应为系一致;但 Cu 则表现以幔源物源性为特征其次,在钼铜)成矿作用方面,从两种成矿类一种中高气成 - 热液成因类型这在隐爆角砾岩筒中的钼铜)矿也是十分特征的所见钼铜)矿化除呈细脉状浸染状外,还有填充于角砾岩孔洞内的不规则状和斑点状等孔洞填充物除金属硫化物外, 还有方解石玉髓石英钾长石等热液矿物和绿泥石阳起石等热液蚀变矿物产出分布上,方解石玉髓在中间,钾长石绿泥石阳起石在孔洞边事实上,依据隐爆角砾岩硅化钾化和钼铜)矿化间的时空关系,表明它们都是岩浆作用晚期阶段的一种构造 - 气液内动力作用过程的系列产物这也包括相关成矿元素的活化迁移和富集过程等涉及主要成矿元素物源问题,据付国治等 ]资料,中元古界熊耳群鸡蛋坪组安山岩的 M 丰度值相当于维氏值的. ~0 倍, Cu 为. ~. 倍, 而太华群的 M 为维氏值的近倍, Cu 则几乎与维 0] 氏值持平反映出太华群和熊耳群为主要 M )莲花沟双峰式岩套的出现,表明燕山期或侏罗纪 - 白垩纪时期东秦岭地区应处于一种造山后陆内伸展地球动力学背景感谢西安地质调查中心李行研究员的指导! 参考文献: ] 孙红杰.东秦岭钼矿的主要类型和成矿时代浅析 J].中国钼业, 00, ):. ] 白凤军,肖荣阁.嵩县钾长石英脉型钼矿地质特征及成矿预测 J].中国钼业, 00, ):. ] 魏庆国,原振雷,姚军明,等.东秦岭钼矿带成矿特征及其与美国克莱马克斯 - 亨德森钼矿带的对比 J].大地构造与成矿学, 00, ):. ] 张正伟,张中山,董有,等.东秦岭母矿床及其深部构造制约 J],矿物学报, 007, 7 /): 7 7. ] 黄典豪,侯曾谦,杨志明,等.东秦岭钼矿带内碳酸岩脉型钼铅)矿床地质 - 地球化学特征成矿机制及成矿构造背景 J]. 地质学报, 00, ):. 源所在,这与先前一些研究者的结论 0,0]基本一 ] 李诺,陈衍景,张辉,等.东秦岭斑岩钼矿带地质特征和成矿构致但 Cu 与太华群熊耳群或下地壳的物源性似 7] 张正伟,朱炳泉,常向阳,等.东秦岭钼矿带成岩成矿背景及时和基性岩浆上侵,或者说以幔源成矿元素组合为主, ] 胡志宏,胡受奚.东秦岭燕山期大陆内部挤压俯冲的构造模式乎并不十分密切,可能主要源于地幔或软流圈上涌这也包括 C N V T等基性组分不过,由于目前缺少相关稳定同位素 Pb Nd S S R 等)数据, 具体物源比例关系还难说明结论 )陕西省洛南县莲花沟钼铜)矿化岩体为以闪长岩为主的二长花岗斑岩 - 闪长岩型岩体,岩石造背景 J].地学前缘, 007, ):. 空统一性 J].高校地质学报, 00, 7 ): 07. 及其证据 J].南京大学学报, 0, ):. ] 李永峰,王春秋,白凤军,等.东秦岭钼矿 R -O同位素年龄及其成矿动力学背景 J].矿产与地质, 00, ): ] 李永峰,毛景文,胡华斌,等.东秦岭钼矿类型特征成矿时代及其地球动力学背景 J].矿床地质, 00, ): 0. ] 李四光.地质力学概论M].北京:地质出版社, 7. ] 张照伟,李文渊,赵东宏,等.东秦岭莲花沟岩体锆石 U-Pb 年代学研究及其地质意义 J].地球化学, 00, ): 0. ] 邱照瑞,李文渊,周肃,等.中国西北大陆岩石圈类型岩石学结构及其意义 J].西北地质, 00, ):. 成分以较富钙镁铁,而低硅钾,并具双峰式岩 ] M PD, P P M. T d m fg d J]. )岩体的成矿类型,除岩体边缘外接触带矽卡岩型铁铜矿和层控 - 构造蚀变岩型铜铅锌矿外,岩 ]C A, P Du A E, C glg. O fp um g - 套组合特征体内以隐爆角砾岩筒 - 斑岩型钼铜)矿化为主要特征这种隐爆角砾岩筒既不同北部祁雨沟的含金片麻岩中的爆破角砾岩筒,也不同于南边河南镇平县秋树湾的碳酸盐岩型爆破角砾岩筒,而是发生在二长花岗斑岩和闪长岩接触带近旁的闪长岩单元岩石内的一种隐爆角砾岩筒 )岩石化学和同位素年代学资料揭示,构成双峰式岩套中的二长花岗岩的岩浆源区极可能是 G S fam Bu,,0:. g y ]F BR, B CG, C WJ,. Ag h m f f g k J]. J.P., 00, ): 0 0. ug dg d, I b M f. Sp :Ax m fg p g J].C bu p,, / ) M gydp gy : 7. 7]C W J, B msd,wh AJR,. N u d g fa w h p u f u h ypg Au J].C bu M gy d P gy,, 0 ): 00. ]D f M J, XuJ f g, Kp zh k P,.Adk :Sm v hm J].A P g S, 00, :. 中元古界熊耳群的一套富钾火山 - 沉积岩系,而闪 ] 张照伟,赵东宏,李文渊,等.陕西省洛南县莲花沟钼矿地质特能是太华群的一套夹超基性岩的 TTG 和孔兹岩系 0] 华锡棠,黄由岳.小秦岭燕山期花岗岩的成矿系列及成因类型长岩单元岩石的源区除有地幔物质加入外,主体可征及找矿标志 J].西北地质, 00, ): 7 0.

11 第期彭素霞等 : 陕西省洛南县莲花沟钼铜 ) 矿岩体地质及岩石地球化学特征 J]. 地质与勘探,):-. ] 包志伟, 曾乔松, 赵太平, 等. 东秦岭钼矿带南泥湖 - 上房沟花岗斑岩成因及其对钼成矿作用的制约 J]. 岩石学报,00, 0):-. ] 尚瑞钧, 严阵. 秦岭花岗岩 M]. 武汉 : 中国地质大学出版社, :-. ] 朱华平. 河南秋树湾角砾岩型铜钼 ) 矿地球化学特征 J]. 有色金属矿产与勘查,,7):-. ] 付国治, 吕伟庆, 田修启, 等. 东沟钼矿矿床地质特征及找矿因素研究 J]. 中国钼业,00,):-7. ] 樊金涛. 金堆城 - 南泥湖地区燕山期花岗岩类成因类型探讨 J]. 陕西地质,,):-. ] 卢欣祥, 王在平, 冯有利, 等. 东秦岭深源浅成型花岗岩的成矿作用及地质构造背景 J]. 矿床地质,00,):-7. 7] Cd K.Pd uvum].nw Yuk:Pgm,:-0. ] 邓晋福, 罗照华, 苏尚国. 岩石成因构造环境与成矿作用 M]. 北京 : 地质出版社,00. ] WyPJ.Cmpdbyxpmpgy pbdmpb mgmudpduphj]. T.R.S.Ld.,,0:-. 0]RbM P,CmJD.Ogfhgẖpum,C-ḻ k,Ⅰ-ypgdm].s..]:g,,:-. ] 张宗清, 刘敦一, 付国民. 北秦岭变质地层同位素年代研究 M]. 北京 : 地质出版社,. ] 肖荣阁, 白凤军, 原振雷, 等. 东秦岭钼金多金属矿区域成矿系统与成矿预测 J]. 现代地质,00,):-0. ] 莫宣学, 罗照华, 邓晋福, 等. 东昆仑造山带花岗岩及地壳生长 J]. 高校地质学报,007,):0-. ] 张正伟, 杨怀洲, 朱炳泉. 东秦岭沉积建造演化与成矿 J]. 地球学报,00,):-. ] 陕西地质矿产局. 陕西省区域地质志 : 区域地质, 第号 M]. 北京 : 地质出版社,. ] 张本仁, 张宏飞, 韩吟文. 东秦岭地球化学分区与构造格局 J]. 安徽地质,000,0):-. 7] 韩吟文, 马振东. 地球化学 M]. 北京 : 地质出版社,00. ]ZE. 岩石成因构造环境与成矿作用 M]. 邓晋福, 译. 北京 : 地质出版社,00. ] 李厚民, 叶会寿, 毛景文, 等. 小秦岭金钼 ) 矿床辉钼矿铼 - 锇定年及其地质意义 J]. 矿床地质,007,):7-. 0] 王焰, 钱青, 刘良, 等. 不同构造环境中双峰式火山岩的主要特征 J]. 岩石学报,000,):-7. GgydGhmChfRk MLhugu MybdCpp)MLuCuy,ShxPv PENGSu-x,,CHENGJṉx,CHENJuṉu,ZHAO Dgẖg,LIUJṉh, YANG H-qu,ZHANGZh-w,ZHANG Hḏg,ZHANGSuṉ.ShfEhSdRu,Chg Uvy,X 700,Ch;.X IufGgyd MRu,X 700,Ch) Ab:Ihudy,ghmdpghgddfm Lhuguk mylucuyfshxpvudmpwhhfmuvkwhmybd pp)meqg,hhg,mgfu,k,pfmhmuheqg;thlhugukk d,kdfdubḻydmgmhmbdgmdfmgwhdfy; Cppṟmybdum mzwhhkbdyhzdbyypxpbpp dpphyyc-cumzwhhdku.thdffmhbyp xpbppdwdydbudmkṉypmybddpquhuwṟ,zhpg Cuy;Iddbyhphmydwgupfz U-Pbpg.±.)Md ±)-±7)M]fmhmzg,hukffṟ mfmzgpphyymghbdwhufk-h m-v-dmyk ddfdud.ruhwh:thlhugukbdymzgpphyyṯypdkdmdbyd,dvyhum,mgum,,dw fso%-%),bggukmpdyp"bmd"k.reedbumddfyghpxdbwwypfk.iṉ fhmḏpzxg'gup,hwvhdmydhhphup- wgdhmfmgmudpgdhufthugupk.thf,hbv- uwpvdwkwdgdxmpfuddghmybdum mmz EQg.Epyhxf"bmd"vkmpvdfyzghgdymbkgudfmybdum mze Qg,dgp dfdvmwypfkdmdpeqg. Kywd:Lhugu;kyp;mgh;ghmy

矿物学报年第四系英安质凝灰熔岩流纹质凝灰熔岩安山岩石英闪长岩流纹岩钾长花岗岩黑云母花岗岩实测推测断裂航磁异常图砺山钼矿地质简图度的变化也相应产生了不同

矿物学报年第四系英安质凝灰熔岩流纹质凝灰熔岩安山岩石英闪长岩流纹岩钾长花岗岩黑云母花岗岩实测推测断裂航磁异常图砺山钼矿地质简图度的变化也相应产生了不同第卷第期年月矿物学报文章编号王成辉王登红陈郑辉严朝辉吴资龙林东燕刘乃忠中国地质科学院研究生部北京中国地质科学院矿产资源研究所北京闽东南地质大队福建泉州福建地质矿产勘查局福建福州我国东南沿海钼矿点星罗棋布