廣西恭城栗木礦區(qū)地質(zhì)特征及成因分析

廣西恭城栗木礦區(qū)地質(zhì)特征及成因分析

廣西鞏城縣呂木礦區(qū)位于湖南南部南北構(gòu)造帶與嶺南東西構(gòu)造帶中段北緣的交匯處，以及鞏城北部的回報(bào)。礦區(qū)出現(xiàn)的花崗巖主要為栗木復(fù)式巖體,為燕山早期產(chǎn)物。礦體主要受栗木巖體及構(gòu)造控制,地層控礦不明顯。野外及地球化學(xué)數(shù)據(jù)表明,栗木復(fù)式巖體是一套富Liue001￣F的花崗巖,該巖體演化過(guò)程呈現(xiàn)不混溶(液態(tài)分離)特征。1裂匯、銜接部位栗木礦區(qū)主要出露寒武系邊溪組、泥盆系、下石炭統(tǒng)地層,是栗木含礦花崗巖的主要圍巖。研究區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育,主要有EW、SN向2組。SN向區(qū)域斷裂與EW向區(qū)域斷裂交匯或交接部位,穿過(guò)研究區(qū)域中心;EW斷裂切割南北向斷裂,構(gòu)成特殊的“廿”字型構(gòu)造。此外,尚出現(xiàn)一些北東向斷裂。區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為栗木花崗巖,屬燕山早期產(chǎn)物,大部分為隱伏巖體,此外發(fā)育有花崗斑巖脈、花崗偉晶巖脈等,沿?cái)嗔哑扑閹秩?。礦化類(lèi)型主要為花崗巖型錫鉭鈮礦(金竹源礦區(qū))、長(zhǎng)石—石英脈型錫鎢礦(水溪廟、金竹源礦區(qū))及表生殘坡積砂錫礦(金竹源礦區(qū))。主要礦石礦物有錳鉭鈮鐵礦、錫石、黑鎢礦、鎢錳礦、白鎢礦,造巖礦物主要有長(zhǎng)石、石英、云母、黃玉等。2鈉長(zhǎng)石化火山巖包體栗木花崗巖為一復(fù)式巖體,由南向北侵入,成巖株?duì)町a(chǎn)出,長(zhǎng)軸方向呈南北展布。栗木礦床鈮鉭花崗巖礦床均產(chǎn)于區(qū)內(nèi)巖漿分異演化晚期花崗巖頂部及其邊緣凸起部位,但礦化與其圍巖性質(zhì)無(wú)關(guān),地層對(duì)巖漿的混染作用不明顯。栗木巖體具有特殊巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造,最典型的就是條帶狀、似層狀、韻律狀構(gòu)造以及出現(xiàn)黑色斑點(diǎn)狀礦化囊包體。在栗木礦區(qū),常有似偉晶巖ue001￣細(xì)晶巖呈條帶狀緊密共存出現(xiàn),并與中細(xì)粒鈉長(zhǎng)石化花崗巖條帶三者相間出現(xiàn),形成較為穩(wěn)定的條帶狀構(gòu)造;局部還可見(jiàn)到由不同礦物組成的條帶呈韻律或重復(fù)產(chǎn)出,形成韻律層狀構(gòu)造。栗木礦區(qū)金竹源礦段的鈉長(zhǎng)石化花崗巖中,見(jiàn)有黑色斑點(diǎn)狀礦化囊包體,以富含W、Sn、Nb、Ta為特征,2～3cm,相互間連續(xù)形成脈狀、條帶狀,微觀上與周?chē)c長(zhǎng)石化花崗巖界限不明顯,但宏觀上可見(jiàn)明顯的條帶。水溪廟礦段巖體頂部或邊緣地帶,出現(xiàn)大量不規(guī)則狀鈉長(zhǎng)石化花崗巖包體構(gòu)造,大小不一,長(zhǎng)軸直徑0.5～50m,包體與周?chē)◢弾r界限截然,但無(wú)根無(wú)源,呈橢球狀、透鏡狀產(chǎn)出。這些均是典型的Liue001￣F花崗巖不混溶液態(tài)分離的結(jié)果。3巖石稀土栗木花崗巖富含硅質(zhì),SiO2含量為75.04%～78.55%;Al2O3為11.1%～14.7%,為Al過(guò)飽和系列;富堿,K2O+Na2O﹥7%,且K2O、Na2O成反消長(zhǎng)關(guān)系。Na2O/K2O比值較高,從0.56～7.90不等,巖體自下而上,有升高趨勢(shì),但似偉晶巖中較低;Fe2O3/FeO與Na2O/K2O變化趨勢(shì)相似。此外,巖漿貧鈦,含量低于0.06%;貧二價(jià)陽(yáng)離子,MgO+CaO+MnO+FeO小于2.6%。栗木花崗巖富集揮發(fā)性活動(dòng)元素Li、Rb、F含量可達(dá)0.1%～1.2%。同時(shí)稀有元素Ta、Nb、Hf、Zr、W、Sn等富集,貧或虧損中場(chǎng)強(qiáng)元素:Sr、Ba。整體上,栗木花崗巖中稀土總量非常低,介于0.44×10-6～66×10-6之間,遠(yuǎn)低于花崗巖稀土總量平均值250×10-6,也比花崗巖圍巖地層低一個(gè)數(shù)量級(jí)。稀土配分模式呈對(duì)稱(chēng)式分布,這與一般花崗巖所具有的右傾向、中等Eu負(fù)異常的模式不同。栗木花崗巖中的LREE/HREE﹥1,且越到花崗巖頂部,LREE/HREE比值越高,在似偉晶巖殼中,LREE/HREE高達(dá)10.9。鉆孔深部早期花崗巖,具有較高的∑REE,δEu負(fù)異常明顯,稀土模式呈平坦的“V”字形,隨著花崗巖演化,到后期階段的鈉長(zhǎng)石化花崗巖中,∑REE總量降低,δEu負(fù)異常較低,稀土配分模式和早階段花崗巖變化趨勢(shì)相似,但有呈右傾的趨勢(shì),到了最后的似偉晶巖殼中,δEu發(fā)生突變,呈現(xiàn)正異常。4巖漿不混溶作用栗木花崗巖地球化學(xué)特征顯示,栗木復(fù)式巖體為一套富Liue001￣F的花崗巖,巖漿演化從早至晚階段顯現(xiàn)出了其特有的演化特點(diǎn)?；瘜W(xué)成分上,K2O、Na2O呈反消長(zhǎng)關(guān)系分布,說(shuō)明巖漿演化自早到晚均存在鉀鈉的分離。與栗木花崗巖典型的條帶狀構(gòu)造、礦囊包體、花崗巖包體等構(gòu)造對(duì)應(yīng),化學(xué)成分也發(fā)生規(guī)律性的變化,尤其是K2O、Na2O的分異。經(jīng)分析,似偉晶巖富K2O,而與其共生的細(xì)晶巖富Na2O;不規(guī)則狀鈉長(zhǎng)石化花崗巖包體與周?chē)黧w花崗巖相比,雖然Na2O含量相似,但卻高度富K2O。這種K2O、Na2O分離現(xiàn)象,顯然是巖漿不混溶分離的結(jié)果。Fe2O3/FeO、Na2O/K2O的比值自巖漿演化自下而上,有升高變化趨勢(shì),但到似偉晶巖中突然降低,說(shuō)明從巖漿階段到后期熱液階段,化學(xué)成分有突變,這種突變應(yīng)是巖漿不混溶引起的。稀土元素地球化學(xué)特征顯示,∑REE具有逐漸變低的趨勢(shì),反映巖漿結(jié)晶分異過(guò)程中∑REE逐漸減少。但在栗木,這種變化是突然的,用結(jié)晶分異解釋可能有些牽強(qiáng),很可能是巖漿液態(tài)分離中不混溶作用的結(jié)果,形成早中階段與晚階段熔漿(巖漿)間∑REE含量一高一低,構(gòu)成互補(bǔ)熔體的格局。從早到晚花崗巖結(jié)晶演化過(guò)程中,多數(shù)情況下δEu逐漸減小,符合正常巖漿巖結(jié)晶分異演化過(guò)程;但到了巖漿演化晚期,δEu突然升高甚至出現(xiàn)正值。這也可以用巖漿不混溶來(lái)解釋:即晚階段Liue001￣F花崗巖通常比早中階段富含揮發(fā)份,特別是F容易與Eu結(jié)合為較穩(wěn)定絡(luò)合物氣相,使Eu分配系數(shù)發(fā)生大的變化,在富揮發(fā)分F條件下Eu分配系數(shù)大于1,所以富F等揮發(fā)分的晚階段花崗巖自然富集Eu,而早中階段相反。這也是巖漿不混溶作用的表征。栗木花崗巖的演化是多種演化類(lèi)型不斷分異的結(jié)果,早期可能以結(jié)晶分異作用為主,形成主體期的鈉長(zhǎng)石化花崗巖,隨著巖漿演化的進(jìn)行,巖漿不混溶作用逐漸明顯,形成了富含礦包的條帶狀花崗巖與主體花崗巖的分離,到了巖漿演化晚期,在巖體頂部,形成了富K花崗巖包體以