傅 鵬，陳守余,2，趙江南,2，楊興彬，高冀蕓，平蘭英

(1. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)資源學(xué)院，湖北武漢 430074；2. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢 430074)

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甘肅白銀廠銅多金屬礦田巖石地球化學(xué)特征及地質(zhì)意義

傅 鵬1，陳守余1,2，趙江南1,2，楊興彬1，高冀蕓1，平蘭英1

(1. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)資源學(xué)院，湖北武漢 430074；2. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢 430074)

甘肅白銀廠銅多金屬礦田及外圍是北祁連銅多金屬成礦帶的重要地段。本文以白銀廠礦田重點(diǎn)勘查區(qū)為研究對(duì)象，重點(diǎn)討論與成礦密切相關(guān)的火山巖巖石地球化學(xué)特征及其找礦評(píng)價(jià)意義。結(jié)果顯示白銀廠礦田火山巖呈明顯的雙峰式，酸性火山巖主要巖石類型為英安巖和流紋巖，屬低鉀系列；基性火山巖屬鉀玄巖系列。酸性火山巖具有兩種截然不同的稀土元素配分模式，一種是產(chǎn)在折腰山-火焰山(以下簡(jiǎn)稱折-火)地區(qū)的酸性火山巖，∑REE低(43.21×10-6～65.02×10-6)，LREE/HREE以及(La/Yb)N較高(LREE/HREE=4.66～6.71,(La/Yb)N=3.51～7.12)，在稀土配分曲線圖上表現(xiàn)為右傾的半弧型；另一種是產(chǎn)在小鐵山-銅廠溝(以下簡(jiǎn)稱小鐵-銅廠)地區(qū)的酸性火山巖，∑REE較低(62.78×10-6～104.36×10-6)， LREE/HREE以及(La/Yb)N亦較低(LREE/HREE=2.03～2.82,(La/Yb)N=1.19～1.95)，在稀土配分曲線圖上表現(xiàn)為平坦型。折-火地區(qū)酸性火山巖與小鐵-銅廠地區(qū)酸性火山巖相比Sr虧損較弱，高場(chǎng)強(qiáng)元素含量也相對(duì)較低。以上證據(jù)表明折-火地區(qū)酸性火山巖形成于大陸邊緣弧環(huán)境，為地幔源區(qū)部分熔融的產(chǎn)物，而小鐵-銅廠地區(qū)的酸性火山巖則形成于原始的大洋弧或演化的大洋弧，為深度較淺的地殼源物質(zhì)重熔的產(chǎn)物，因此，兩者不屬于同一火山機(jī)構(gòu)，具有不同的成礦屬性。

VMS型礦床 火山巖 地球化學(xué)特征 甘肅白銀廠

Fu Peng, Chen Shou-yu, Zhao Jiang-nan, Yang Xing-bin, Gao Ji-yun, Ping Lan-ying. Geochemical characteristics and of rocks from Baiyinchang copper polymetallic ore field in Gansu Province and geological implications[J]. Geology and Exploation, 2016, 52(1):0014-0024

甘肅白銀廠礦田以其獨(dú)特的地質(zhì)現(xiàn)象、復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境和重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值而在國(guó)內(nèi)地質(zhì)礦產(chǎn)界享有很高的聲譽(yù)，自20世紀(jì)50年代初勘探開(kāi)采以來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多地質(zhì)學(xué)者在此進(jìn)行了詳細(xì)系統(tǒng)的研究，已積累了豐富而寶貴的科研成果資料。

隨著現(xiàn)代測(cè)試分析技術(shù)的進(jìn)步，同位素年代學(xué)技術(shù)已日趨完善，為該區(qū)成巖成礦時(shí)代的精準(zhǔn)劃分提供了有利的條件。前人(何世平等2006；李向民等，2009；杜澤忠，2014)利用單顆鋯石U-Pb年代學(xué)方法將該區(qū)火山巖形成年齡定為468±3Ma，根據(jù)VMS型礦床成礦時(shí)代與成巖時(shí)代的一致性推測(cè)出成礦時(shí)代為470Ma左右?？芍搮^(qū)火山巖的形成時(shí)代為中奧陶世，該成巖時(shí)代已沒(méi)什么爭(zhēng)議，但在火山巖形成環(huán)境研究上仍然沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。王金榮等(2000)、郭原生等(2001)的研究顯示該區(qū)火山巖形成于火山弧環(huán)境；邊千韜等(1989)、彭禮貴等(1995)則認(rèn)為該區(qū)火山巖形成于拉張的大陸裂谷環(huán)境。近年來(lái)亦有學(xué)者認(rèn)識(shí)到該區(qū)火山巖的形成環(huán)境并不是簡(jiǎn)單的某一種類型，王焰等(2001)把該區(qū)基性火山巖的形成環(huán)境歸于活動(dòng)陸緣環(huán)境，酸性火山巖則形成于洋內(nèi)島弧環(huán)境；廖時(shí)理(2014)通過(guò)對(duì)比研究礦田內(nèi)不同部位的酸性火山巖認(rèn)為該區(qū)酸性火山巖可分為礦區(qū)東與礦區(qū)西兩種類型，分析表明二者可能是源于不同深度殼源物質(zhì)重熔的產(chǎn)物。

圖1 白銀廠礦田地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)甘肅有色白銀礦勘院，修編)

本文基于礦田內(nèi)兩種不同類型酸性火山巖的事實(shí)，通過(guò)大量的野外地質(zhì)調(diào)查和室內(nèi)測(cè)試分析研究，對(duì)白銀廠銅多金屬礦田地球化學(xué)特征進(jìn)行了研究，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其成巖成礦構(gòu)造背景進(jìn)行了探討。

1 地質(zhì)背景

祁連山造山帶呈SEE-NWW走向分布，其北鄰華北板塊，東南接秦嶺造山帶，西北隔塔里木板塊，西南依柴達(dá)木板塊(夏林圻等，1998)，造山帶分南、中、北三部分(圖1)。北祁連造山帶是在前寒武紀(jì)基底上裂解，經(jīng)過(guò)寒武紀(jì)大陸邊緣裂谷盆地、早奧陶成熟洋盆、中晚奧陶大陸邊緣弧盆體系、志留紀(jì)-泥盆紀(jì)碰撞造山而形成的構(gòu)造演化過(guò)程(杜遠(yuǎn)生，2004)。在火山島弧形成時(shí)期，大量的海底火山噴發(fā)，為塊狀硫化物礦床的形成提供了有利的物質(zhì)來(lái)源及成礦場(chǎng)所，使之成為我國(guó)最為重要的塊狀硫化物銅多金屬成礦帶(夏林圻等，1998)。甘肅白銀廠銅多金屬礦田就產(chǎn)在該帶東段。

礦田內(nèi)產(chǎn)有折腰山、火焰山、小鐵山、銅廠溝、四個(gè)圈等5個(gè)礦床(圖1)，其中折腰山、小鐵山和火焰山規(guī)模較大，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。折腰山、火焰山為“黃礦”型礦床，小鐵山、四個(gè)圈則為隱伏的“黑礦”型礦床。礦田內(nèi)賦礦巖性均為酸性火山巖，其中以孔隙度滲透率較大的石英角斑凝灰?guī)r為主。前人資料(李向民等，2002)表明，礦田內(nèi)產(chǎn)有折腰山-火焰山、小鐵山-銅廠溝兩個(gè)火山噴發(fā)中心和若干個(gè)由深大斷裂控制的古火山口。在火山口附近分布有大量被凝灰?guī)r或熔巖所膠結(jié)的火山集塊和火山角礫，折火采坑附近集塊以基性為主，而小鐵山-銅廠溝集塊以酸性為主。礦田內(nèi)蝕變發(fā)育，有綠泥石化、絹云母化、硅化、褐鐵礦化和碳酸鹽化等，前三種與礦化關(guān)系最為密切。野外地質(zhì)調(diào)查顯示該區(qū)鐵錳硅質(zhì)巖異常發(fā)育，在空間分布上賦存于含礦巖系上部的沉積間斷界面中，位于礦體上方不遠(yuǎn)的位置，形成類似于地球化學(xué)障。

圖2 白銀廠礦田野外巖石照片

2 樣品采集及分析方法

在礦區(qū)1∶10000地表地質(zhì)填圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行樣品的采集，本次分析的樣品著重以折-火地區(qū)和小鐵-銅廠地區(qū)為主，采樣時(shí)盡量選擇無(wú)蝕變或蝕變較弱的巖石露頭采取，以保證樣品的有效性。樣品巖性主要為以下幾種：基性集塊(圖2a)、酸性集塊(圖2b)、石英角斑凝灰?guī)r、細(xì)碧巖(圖2c)、含鐵硅質(zhì)巖等(圖2d)。

主量、微量和稀土元素測(cè)試于2014年11月在國(guó)土資源部鄭州礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心完成。樣品在處理過(guò)程中，首先切掉氧化或蝕變膜，然后進(jìn)行粗碎，盡量選取無(wú)污染的新鮮樣品進(jìn)行送樣。主量元素采用iCAP6300 Radial等離子體發(fā)射光譜儀和UV1902PC紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定;微量及稀土元素主要在XSERIES2電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、AFS-8330雙道原子熒光光度計(jì)、ZSX PrimusⅡ射線熒光光譜儀等儀器上完成。主量、微量、稀土元素分析結(jié)果及部分特征值列于表1。

3 地球化學(xué)特征

3.1 主量元素

白銀廠礦田火山巖在TAS圖解(圖3)中投于酸性與基性兩個(gè)端元，明顯呈雙峰式火山巖特征，其中酸性火山巖SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化范圍為67.86%～82.84%，平均含量74.28%，含量較高。折-火地區(qū)的火山巖酸性集塊SiO2平均含量更是高達(dá)80.44%，可能與該區(qū)巖性普遍硅化蝕變有關(guān)，在TAS圖解(圖3)中主要巖石類型為流紋巖與安山巖。全堿平均含量為4.97%，Na2O與K2O的平均含量比值為6.28，表現(xiàn)為高鈉低鉀特征。在K2O-Si2O圖(圖4)上絕大部分樣品投在低鉀系列，在K2O-Na2O圖(圖5)上樣品主要投在鈉質(zhì)火山巖中；ω(Al2O3)為8.99%～13.96%，平均值為12.20%，從表1可看出該礦田內(nèi)酸性集塊中MgO含量明顯低于石英角斑凝灰?guī)r圍巖中的含量，這一特征顯示該區(qū)酸性集塊與圍巖可能具有不同成因特征，但在稀土元素特征方面暫未得到有效證實(shí)。TiO2、MgO、P2O5含量中等，暗示該區(qū)酸性火山巖巖漿來(lái)源于下地殼的部分熔融(郭原生等，2003)。

表1 白銀廠礦田主量、微量和稀土元素分析結(jié)果

Table 1 Major,trace and rare earth element composition from Baiyinchang ore field

續(xù)表

圖3 白銀廠火山巖TAS分類圖解(底圖據(jù)Le Mai-tre et al., 1989)

圖4 白銀廠火山巖K2O-Si2O圖解(上線據(jù)Peccerillo et al., 1976；下線據(jù)Middlemost et al., 1985)

圖5 白銀廠火山巖K2O-Na2O圖解(底圖據(jù)Middlem-ost et al.1985)

基性火山巖主要為基性集塊和細(xì)碧巖，其SiO2含量變化范圍為44.62%～55.90%，平均含量48.98%，在TAS圖解(圖3)中主要巖石類型為玄武巖。全堿平均含量為5.47%，Na2O與K2O的平均含量比值小于1，在K2O-Si2O圖(圖4)上樣品投在鉀玄巖系列，在K2O-Na2O圖(圖5)上樣品主要投在鉀質(zhì)火山巖中。ω(Al2O3)為13.12%～19.06%，平均值為16.45%。

該區(qū)鐵錳硅質(zhì)巖較發(fā)育，而對(duì)于鐵錳硅質(zhì)巖的成因本文與前人研究具有不同的看法。判別鐵錳硅質(zhì)巖成因的一個(gè)重要參數(shù)是Al/(Al+Fe+Mn)值，以0.4為界，小于0.4為熱水成因，大于0.4則為正常沉積成因(Bostrom，1973)。白銀廠礦田鐵錳硅質(zhì)巖的Al/(Al+Fe+Mn)值為0.008～0.746，表明白銀廠礦田鐵錳硅質(zhì)巖具有正常沉積與熱水沉積巖兩類。

3.2 微量元素

礦田內(nèi)火山巖的微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖見(jiàn)圖6。酸性火山巖(圖6a、6b)表現(xiàn)為總體富集U、Th、Pb，部分富集Ba、K，部分虧損Sr，極度虧損Ti，這一特征與火山弧巖漿富集大離子親石元素虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素相吻合。折-火地區(qū)酸性火山巖與小鐵-銅廠地區(qū)酸性火山巖相比Sr虧損較弱，高場(chǎng)強(qiáng)元素含量也相對(duì)較低，這一特征表明它們并不是同一巖漿演化而來(lái)，可能為不同源區(qū)或不同期次的產(chǎn)物。

該區(qū)基性火山巖(圖6c)蛛網(wǎng)圖分配曲線與酸性火山巖組合整體類似，總體富集Ba、K、U、Th、Pb，明顯虧損Ti，顯示其形成與板塊俯沖作用有關(guān)。在俯沖帶上，洋殼板塊下插溫度升高，下插板片產(chǎn)生脫水作用，使大離子親石元素遷移進(jìn)入地幔楔，地幔楔部分熔融產(chǎn)生島弧拉斑玄武巖。Ba、Th的富集主要來(lái)源于地殼物質(zhì)的混染。該區(qū)所有火山巖都富集有成礦元素Pb，這一特征表明該區(qū)火山巖為后期的熱液疊加改造礦床提供了充足的物源。

圖6 白銀廠礦田火山巖微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun et al., 1989)

3.3 稀土元素

研究區(qū)酸性火山巖稀土元素配分曲線體現(xiàn)出該區(qū)酸性火山巖具有兩種明顯不同的分配模式。一種是產(chǎn)在折-火地區(qū)的酸性火山巖，包括石英角斑巖、石英角斑凝灰?guī)r、石英角斑凝灰熔巖、變安山巖和酸性集塊(本文只分析石英角斑凝灰?guī)r和酸性集塊)，其稀土元素總量(∑REE)低，變化范圍為43.21×10-6～65.02×10-6，平均為54.31×10-6，與具有較高稀土元素含量的地殼重熔型酸性火山巖明顯不同。LREE/HREE比值變化范圍為4.66～6.71；(La/Yb)N變化范圍為3.51～7.12。δEu值變化范圍為0.65～0.95，表現(xiàn)為弱的負(fù)銪異常。δCe值變化范圍為0.69～0.93，亦表現(xiàn)為弱的負(fù)鈰異常。在稀土配分曲線圖(圖7a)上表現(xiàn)為右傾的半弧型?？傮w上看該區(qū)酸性火山巖為L(zhǎng)REE富集，但富集的幅度不大，右傾的REE球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線及負(fù)銪異常表明，該區(qū)酸性火山巖很大可能是由地幔部分熔融形成的。

另一種則是分布在小鐵-銅廠一帶的酸性火山巖，其稀土元素總量(∑REE)較低，變化范圍為62.78×10-6～104.36×10-6，平均為74.59×10-6。LREE/HREE比值變化范圍為2.03～2.82；(La/Yb)N變化范圍為1.19～1.95。δEu值變化范圍為0.80～0.92，表現(xiàn)為較弱的負(fù)銪異常。δCe值變化范圍為0.74～0.91，也表現(xiàn)為較弱的負(fù)鈰異常。在稀土配分曲線圖(圖7b)上表現(xiàn)為平坦型，明顯區(qū)別于折火地區(qū)的酸性火山巖，表明它們的源區(qū)是有區(qū)別的，更加顯示折-火與小鐵-銅廠溝火山巖為不同源區(qū)分異的產(chǎn)物。

該區(qū)基性火山巖包括玄武巖、變玄武巖、輝長(zhǎng)巖、細(xì)碧巖及基性集塊(本文只分析細(xì)碧巖和基性集塊)，其稀土元素總量(∑REE)較低，變化范圍為56.62×10-6～102.49×10-6，平均為73.79×10-6， LREE/HREE比值變化范圍為3.17～6.94，LREE較富集；(La/Yb)N變化范圍較大，為2.22～6.85。δEu值變化范圍為0.84～1.05，表現(xiàn)為弱的負(fù)銪異常。δCe值變化范圍為0.90～0.93，表現(xiàn)為弱的負(fù)鈰異常。在稀土配分曲線圖(圖7c)上表現(xiàn)為較緩的右傾型。

海相火山熱液礦床中，在塊狀硫化物礦體上部，常沉積有一層較薄的鐵錳硅質(zhì)巖，鐵錳硅質(zhì)巖與礦體下盤(pán)硅化帶組成了一個(gè)典型海相火山噴流型礦床的二元結(jié)構(gòu)(杜澤忠等，2014)。鐵錳硅質(zhì)巖稀土元素總量(∑REE)很低，除一個(gè)樣品達(dá)132.51×10-6外，其余的變化范圍為20.12×10-6～61.04×10-6。LREE/HREE比值變化范圍為1.98～5.45；(La/Yb)N變化范圍為0.17～0.58。δEu值變化范圍為0.78～2.95，由負(fù)銪異常到正銪異常變化。δCe值變化范圍為0.77～1.41，亦是可見(jiàn)負(fù)鈰與正鈰異常特征。硅質(zhì)巖稀土元素北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化曲線圖(圖7d)上表現(xiàn)為平緩左傾型，具有LREE虧損、HREE富集特征。Fleet(1983)研究認(rèn)為熱水成因的鐵錳硅質(zhì)巖具有稀土元素總量低且Ce為負(fù)異常。該區(qū)鐵錳硅質(zhì)巖稀土元素總量既有低值又有高值，Ce既有正異常又有負(fù)異常，從而表明該區(qū)鐵錳硅質(zhì)巖既有熱水沉積成因又有正常沉積成因。

圖7 白銀廠礦田稀土元素配分圖(球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Taylor et al., 1985；北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Gromet et al., 1984)

4 討論

4.1 形成環(huán)境

板塊運(yùn)動(dòng)使得洋殼與陸殼之間，以及它們與上地幔之間不斷發(fā)生物質(zhì)交換，生成巖漿的成分隨所處的構(gòu)造環(huán)境不同而不同。與海底火山熱液相關(guān)的塊狀硫化物礦床不僅可以產(chǎn)生于大洋中脊擴(kuò)張中心附近(如塞浦路斯型礦床和海底黑煙囪)，還可以產(chǎn)于大陸裂谷區(qū)和島弧區(qū)，后兩類環(huán)境的礦床主要與雙峰式火山巖穹和酸性火山巖有關(guān)(夏林圻等，1998)。折-火地區(qū)酸性火山巖LREE富集，LREE/HREE比值較大，暗示其源區(qū)為較強(qiáng)烈虧損的地幔源區(qū)部分熔融形成的基性巖類(王焰等，2001)，小鐵-銅廠地區(qū)酸性火山巖為REE平坦型，Eu的負(fù)異常較折-火地區(qū)的要明顯，這一特征顯示小鐵-銅廠地區(qū)的酸性火山巖可能是混有深度較淺的地殼源物質(zhì)重熔的產(chǎn)物。鏡下或肉眼觀察發(fā)現(xiàn)，折-火地區(qū)的酸性石英角斑凝灰?guī)r中石英斑晶的粒徑明顯大于小鐵-銅廠地區(qū)，且前者粒度變化較小，表明后者侵位深度較淺、結(jié)晶時(shí)間稍短(廖時(shí)理等，2014)。白銀廠礦田產(chǎn)有典型的雙峰式火山巖和酸性含礦火山巖，酸性火山巖屬低鉀系列，折-火地區(qū)和小鐵-銅廠地區(qū)酸性火山巖都表現(xiàn)為REE總量較低，大離子親石元素富集，Sr、Ti虧損，較弱的負(fù)銪異常，明顯受到板塊消減作用的影響，并非前人所認(rèn)為的板塊擴(kuò)張作用。在La/Yb-Th圖解(圖8)上顯示折-火地區(qū)酸性火山巖主要產(chǎn)于大陸邊緣弧環(huán)境，小鐵-銅廠地區(qū)則由原始大洋弧向演化的大洋弧演化。

該區(qū)基性火山巖主要分布于折-火地區(qū)，其∑REE較低，稀土配分曲線為緩的右傾型，富集LREE和Th，Al2O3含量高，TiO2含量低，不同于大陸板內(nèi)和大洋板內(nèi)火山巖(杜澤忠等，2014)。其Ta/Yb比值較小，表明其源區(qū)巖漿為與俯沖帶有關(guān)的島弧巖漿(Condie KC，1986)，源區(qū)虧損程度較弱，可能形成于較薄陸殼基底之上的陸緣火山島弧環(huán)境(王焰等，2001)。

圖8 La/Yb-Th圖解(底圖據(jù)Condie，1986)

4.2 與成礦的關(guān)系

從太古宙至現(xiàn)代各個(gè)地質(zhì)時(shí)期，VMS型礦床在不同的構(gòu)造環(huán)境中都有出現(xiàn)(丁世先等，2013)。根據(jù)不同的成礦構(gòu)造環(huán)境可對(duì)VMS礦床進(jìn)行合理的分類，自板塊邊緣島弧向遠(yuǎn)離弧后的大陸內(nèi)部，VMS礦床有規(guī)律的變化，構(gòu)成了一個(gè)很好的成礦分帶或成礦系列，即從VHMS型→VSHMS型→SEDEX型(孫華山等，2011)。就本礦區(qū)而言，由稀土元素和微量元素特征所體現(xiàn)的礦區(qū)東與礦區(qū)西具有不同的構(gòu)造環(huán)境和礦床類型，前者為產(chǎn)有以“黑礦”型礦床為主的大洋島弧環(huán)境，后者為產(chǎn)有以“黃礦”型為主的大陸邊緣弧環(huán)境。與北祁連奧陶紀(jì)典型的塞浦路斯型礦床所發(fā)育的弧后盆地環(huán)境(郭周平等，2010)具有明顯的區(qū)別，白銀廠礦田含礦巖系總體富K、Na以及大離子親石元素和親銅元素，為一套雙峰式火山巖系。由軟流圈地幔巖漿的分異和與硅鋁質(zhì)地殼物質(zhì)相互作用，洋殼向華北古陸俯沖伴隨海盆地的加深，島弧型火山活動(dòng)強(qiáng)烈，雙峰式火山巖漿噴發(fā)，從而形成本區(qū)VMS型礦床的典型的含礦巖系(劉曉東等，1999；毛景文等，2008)，在酸性火山活動(dòng)末期發(fā)生海底噴流沉積成礦(張洪培等，2004)。

戴寶章等(2004)在研究現(xiàn)代海底熱液活動(dòng)時(shí)認(rèn)為塊狀硫化物礦床與海底最為強(qiáng)烈的熱液活動(dòng)緊密相關(guān)，它們可能是地殼深部乃至地幔的熱量和化學(xué)物質(zhì)外釋的產(chǎn)物。而早古生代礦床的形成與現(xiàn)代海底熱液系統(tǒng)成礦作用有著類似的機(jī)理。在早古生代時(shí)期，隨著板塊俯沖作用繼續(xù)，在島弧環(huán)境上產(chǎn)生總體擠壓局部拉張應(yīng)力場(chǎng)，使地幔部分熔融巖漿上升導(dǎo)致強(qiáng)烈的火山作用，對(duì)驅(qū)動(dòng)成礦熱液系統(tǒng)的形成提供了所需的熱能(黃玉春，1991)。該區(qū)發(fā)育鐵錳硅質(zhì)巖,呈薄層狀賦存于含礦巖系與上部沉積巖系間，屬正常沉積成因，成礦熱液上升至海底時(shí)被這層硅質(zhì)巖所阻擋，熱液驟然變冷，硅質(zhì)成分形成透鏡體狀的硅質(zhì)巖發(fā)育于礦體的正上方且離礦體很近，此時(shí)的硅質(zhì)巖為熱水成因。成礦熱液被這層硅質(zhì)巖所阻擋，使之不容易被洋流沖走，從而富集導(dǎo)致成礦(杜澤忠等，2014)。

多年來(lái)白銀廠礦田受其單一的火山機(jī)構(gòu)控礦模型制約著，張洪培等(2003)提出白銀廠-石青硐成礦概念模型，這一模型表明從折腰山、小鐵山到石青硐，分別為火山噴口相、火山噴口斜坡相、火山沉積洼地相。但經(jīng)過(guò)近幾年深入研究，筆者認(rèn)為該區(qū)并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的模型所能描述的，該區(qū)可能在一個(gè)相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)(468Ma～472Ma)有多期次多旋回的海底火山噴發(fā)，火山噴發(fā)期和短暫的間歇期都會(huì)伴隨著噴流沉積礦床的形成，折-火地區(qū)與小鐵-銅廠地區(qū)就為不同構(gòu)造環(huán)境下不同期次的火山噴發(fā)產(chǎn)物，形成具有不同類型的礦床，再經(jīng)過(guò)后期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，使噴流沉積礦床被熱液疊加改造，形成了與韌性剪切有關(guān)的浸染型礦床，而多個(gè)火山口早已在后期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中面目全非，只保留了部分代表火山口相的不規(guī)則分布的火山集塊角礫巖和鐵錳硅質(zhì)巖。

5 結(jié)論

(1) 白銀廠礦田內(nèi)酸性火山巖分折-火地區(qū)和小鐵-銅廠地區(qū)兩種不同類型，前者形成于大陸邊緣弧環(huán)境，成巖成礦物質(zhì)來(lái)自地幔物質(zhì)部分熔融。后者形成于原始的大洋弧或演化的大洋弧，成巖成礦物質(zhì)混有部分地殼重熔產(chǎn)物。

(2) 該區(qū)基性火山巖主要由玄武巖和堿性玄武巖組成，屬堿性系列和亞堿性系列，形成于較薄陸殼基底之上的陸緣火山島弧環(huán)境，成巖物質(zhì)來(lái)自與板塊俯沖作用有關(guān)的地幔部分熔融。

(3) 鐵錳硅質(zhì)巖具有熱水沉積成因和正常沉積成因兩種，它產(chǎn)在塊狀硫化物礦體上部，形成一種地球化學(xué)障，為成礦物質(zhì)的富集提供有利條件，并成為該區(qū)的找礦標(biāo)志。

致謝：野外工作期間得到甘肅省有色地質(zhì)勘查局白銀礦產(chǎn)勘查院方春家總工、周科慧高工等的大力幫助，在此表示感謝！

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[附中文參考文獻(xiàn)]

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Geochemical Characteristics of Rocks from the Baiyinchang Copper Polymetallic ore field in Gansu Province and Geological Implications

FU Peng1,CHEN Shou-yu1,2,ZHAO Jiang-nan1,2,YANG Xing-bin1,GAO Ji-yun1,PING Lan-ying1

(1.FacultyofEarthResources,ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan，Hubei430074;2.StateKeyLaboratoryofGeologyProcessesandMineralResources,ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan，Hubei430074)

The Baiyinchang copper polymetallic ore field and peripherals are a major part of the North Qilian metallogenic belt of copper.Using the Baiyin exploration area as an example,this work focused on geochemical characteristics of volcanic rocks closely associated with mineralization and prospecting significance.Studies have shown that the volcanic rocks of this area have obviously bimodal of volcanic features,of which acidic volcanic rocks are primarily dacite and rhyolite,as a potassium calc-alkaline series; while mafic volcanic rocks are sub-alkaline series.Acidic volcanic rocks in the area show two distinct REE patterns.One was produced in the Zeyaoshan-Huoyanshan (hereinafter referred to ZH) acidic volcanic region,with lowΣREE(43.21×10-6～65.02×10-6),and high LREE/HREE and(La/Yb)N(LREE/HREE=4.66～6.71,(La/Yb)N=3.51～7.12),and their REE plot shows a right semi-arc type.The other was produced in the Xiaotieshan-Tongchanggou (hereinafter referred to XT) acidic volcanic region,with lowΣREE (62.78×10-6～104.36×10-6),relatively low LREE / HREE and(La/Yb)N(LREE/HREE=2.03～2.82,(La/Yb)N=1.19～1.95),and their REE plot looks like flattened.The acid volcanic rocks in the ZH area have weak Sr deficit compared with those of the XT area,as well as less content of the high field strength elements.These lines of evidence imply that the acidic volcanic rocks of the ZH area formed at a continental margin arc,resulted from partial melting of a mantle source region,while those of the XT area formed at a young or matured ocean oceanic arc,as the product of remelting crustal material at shallow depth.Therefore,the two kinds of volcanic rocks are not rooted in the same volcanic edifice,with different mineralization attributes.

VMS deposits,volcanic rock,geochemical characteristics,Baiyinchang Gansu Province

2015-01-19；

2015-12-08；[責(zé)任編輯]陳偉軍。

國(guó)家自然科學(xué)基金(編號(hào)：41302264)、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目“甘肅省白銀廠及外圍銅多金屬礦整裝勘查區(qū)關(guān)鍵基礎(chǔ)地質(zhì)研究”(編號(hào)：12120114050101)聯(lián)合資助。

傅 鵬(1988年-)，男，在讀碩士研究生，現(xiàn)主要從事方向?yàn)榈V產(chǎn)勘查與評(píng)價(jià)。E-mail:544413943 @qq.com。

P618.4;P595

A

0495-5331(2016)01-0014-11