劉月東,劉鳳澤,王新富,唐 果,3,劉 超,李 波
(1.昆明理工大學(xué) 國(guó)土資源工程學(xué)院,昆明650093; 2.云南迪慶礦業(yè)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司,云南 香格里拉 674400; 3.中國(guó)有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司,昆明 650051)
羊拉銅礦床位于云南省西北部德欽縣羊拉鄉(xiāng)境內(nèi),其地理坐標(biāo)為東經(jīng)99°04′30″~99°07′00″,北緯28°51′00″~28°59′00″,是西南“三江”(金沙江、瀾滄江、怒江)多金屬成礦域內(nèi)規(guī)模較大且較為典型的銅礦床之一[1]。羊拉銅礦床遠(yuǎn)景銅資源儲(chǔ)量超過(guò)150 Mt,含銅平均品位1.03%[2];因其在西南“三江”多金屬成礦域金沙江縫合帶內(nèi)的典型性和代表性,自20世紀(jì)60年代被發(fā)現(xiàn)以來(lái)一直是礦床地質(zhì)學(xué)家們研究和探討的熱點(diǎn)礦床,并在大量生產(chǎn)和科研工作的基礎(chǔ)上取得了豐碩的研究成果。通過(guò)綜述前人研究成果資料發(fā)現(xiàn),羊拉銅礦床已有研究主要集中于其礦床地質(zhì)特征[3]、構(gòu)造控巖-控礦特征[4-5]、成礦有關(guān)巖體及礦體成礦年代學(xué)[6]、成礦相關(guān)的礦物學(xué)和巖石學(xué)[7-8]、礦床成因類型及成礦機(jī)制[2,9]、流體地球化學(xué)[10-11]、C-H-O-S-Pb同位素地球化學(xué)[1,12]。綜合研究認(rèn)為該礦床成礦作用主要與西南 “三江”地區(qū)三疊世(~230 Ma)廣泛存在的中酸性巖漿熱液活動(dòng)有關(guān),成巖-成礦作用大地構(gòu)造背景與金沙江洋盆的俯沖、消亡作用有關(guān)[1-2]。但在銅礦石及構(gòu)造巖地球化學(xué)方面仍顯薄弱,僅趙澤源[13]和杜麗娟等[14]報(bào)道了羊拉銅礦床里農(nóng)礦段3 450 m中段構(gòu)造巖地球化學(xué)異常特征;LI 等[1]報(bào)道了羊拉銅礦床路農(nóng)礦段3 590 m中段構(gòu)造巖地球化學(xué)異常特征;其余則未見(jiàn)相關(guān)的研究成果發(fā)表和報(bào)道。銅礦石及構(gòu)造巖地球化學(xué)方面的研究薄弱明顯制約了該礦床的找礦勘查和成礦預(yù)測(cè)。此外,羊拉銅礦床斷裂構(gòu)造較為發(fā)育,除發(fā)育有區(qū)域性近南北向的金沙江和羊拉深大斷裂外[14],在礦區(qū)范圍內(nèi)也發(fā)育北向以F4斷裂為代表的次級(jí)斷裂及層間斷裂;為成礦流體的運(yùn)移和礦物的沉淀富集提供了通道和空間[5]。羊拉銅礦床礦體的產(chǎn)出形態(tài)特征明顯受斷裂構(gòu)造控制,大多礦體主要呈層狀、似層狀、脈狀及透鏡體狀賦存于近南北向-北東向斷裂帶內(nèi)[1]。里農(nóng)礦段深部3 175 m中段已揭露主礦體(KT2)和不同規(guī)模尺度、方向的斷裂,且斷裂構(gòu)造帶中大量發(fā)育構(gòu)造巖(糜棱巖、碎裂巖、角礫巖和斷層泥),為該礦床開(kāi)展銅礦石和構(gòu)造巖地球化學(xué)研究提供了天然的實(shí)驗(yàn)對(duì)象?;诖?,本文主要運(yùn)用地球化學(xué)方法對(duì)羊拉銅礦床里農(nóng)礦段深部的3 175 m中段銅礦石、構(gòu)造巖和圍巖(大理巖和絹云砂質(zhì)板巖)進(jìn)行主微稀土元素組成分析,結(jié)合礦床地質(zhì)特征,探討羊拉礦床3 175 m中段銅礦石和構(gòu)造巖地球化學(xué)特征。
羊拉銅礦床在區(qū)域大地構(gòu)造單元上位于昌都-思茅地塊與中咱-中甸之間的金沙江縫合帶中部(圖1a);在空間位置上夾持于區(qū)域性近南北向的金沙江斷裂和羊拉斷裂之間,被上述深大斷裂限制在一個(gè)南北向的狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi);該礦床自北向南由貝吾、尼呂、江邊、里農(nóng)、路農(nóng)、通吉格和加仁等七個(gè)礦段組成(圖1b)[1,14];其中,里農(nóng)、路農(nóng)和江邊為主要礦段,以里農(nóng)礦段銅資源儲(chǔ)量規(guī)模最大,約占整個(gè)羊拉銅礦床銅資源儲(chǔ)量的90%。本文主要以里農(nóng)礦段3 175 m中段為主要研究對(duì)象。
羊拉銅礦床主要出露為志留系(S)、泥盆系(D)、石炭系下統(tǒng)(C1)[15]。其中志留系進(jìn)一步劃分為下統(tǒng)(D1)和上中統(tǒng)(D2+3)。志留系出露巖性主要為石英片巖;泥盆系主要出露巖性為變質(zhì)石英砂巖、絹云砂質(zhì)板巖、大理巖;石炭系主要出露巖性為玄武巖、少量凝灰?guī)r[3]。其中賦礦層位主要為泥盆系江邊組三段(D1j3)和里農(nóng)組一段(D2+3l1),賦礦巖性主要為矽卡巖、矽卡巖化變質(zhì)石英砂巖及矽卡巖化絹云砂質(zhì)板巖,其次為花崗斑巖、花崗閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)斑巖等[15]。圍巖蝕變以矽卡巖化為主,其次為硅化、鉀化、角巖化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、泥化等,且存在明顯的蝕變帶,由近巖體向外(由東向西)可分為角巖化帶→矽卡巖化帶→石英-絹云母化帶→青磐巖化帶[16];其中,矽卡巖化帶是該礦床最為重要的成礦金屬元素富集部位。
圖1 西南三江多金屬成礦域構(gòu)造單元簡(jiǎn)圖(a據(jù)文獻(xiàn)[2])和羊拉礦床地質(zhì)簡(jiǎn)圖(b據(jù)文獻(xiàn)[4])Fig.1 (a)Tectonic framework of the Sanjiang region(SW China)showing the major geological terranes,suture zones, and location of Yangla copper deposit(Modified after reference[2]);(b)Geologic map of Yangla copper deposit showing the distribution of the major ore-related intrusion,faults,ore block,and copper ore bodies(Modified after reference[4])
羊拉銅礦床構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈且斷裂構(gòu)造控礦作用明顯。羊拉銅礦床發(fā)育有區(qū)域性近南北向的金沙江和羊拉深大斷裂并控制著區(qū)沉積建造、變質(zhì)作用、巖漿活動(dòng)及其有關(guān)礦產(chǎn)的分布[5,14]。此外,在礦區(qū)范圍內(nèi),發(fā)育北東向以F4為代表的一組次級(jí)斷裂(正斷層為主),與金沙江深大斷裂在平面形態(tài)形成“λ”字型構(gòu)造樣式,控制著巖體和礦體的空間定位;層間斷裂構(gòu)造控制著層狀矽卡巖和層狀矽卡巖礦體的形態(tài);巖體內(nèi)裂隙構(gòu)造控制著脈狀礦體的形態(tài);同時(shí)成礦后期形成的北東、北西向斷裂構(gòu)造控制著礦體的空間定位和形態(tài)[5]。
羊拉銅礦床巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈且?guī)r漿巖廣泛發(fā)育,火山巖、侵入巖有出露[15]?;鹕綆r主要為玄武巖,為礦區(qū)石炭系貝吾組的主要巖性組成單元,主要由輝石、斜長(zhǎng)石、碳酸鹽礦物、綠泥石等礦物組成;其鋯石U-Pb成巖年齡為362±8.0 Ma、296.1±7.0 Ma[17],指示該玄武巖形成于海西期,可能形成于富集地幔源區(qū)的擴(kuò)張環(huán)境或金沙江弧后洋盆的裂解過(guò)程。侵入巖主要為花崗閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)斑巖。其中花崗閃長(zhǎng)巖是礦區(qū)內(nèi)出露面積最大的巖體,由北至南可分為貝吾、里農(nóng)、路農(nóng)、加仁等巖體,均侵位于里農(nóng)組地層中[18]?;◢忛W長(zhǎng)巖體沿金沙江呈線狀分布,構(gòu)成一條近南北-北北東向展布的酸性巖帶[18],其主要造巖礦物為斜長(zhǎng)石、石英、角閃石、黑云母,副礦物為鋯石、磷灰石;系統(tǒng)的成巖年代學(xué)和地球化學(xué)特征顯示其鋯石U-Pb、黑云母和角閃石Rb-Sr成巖年齡為208~239 Ma,平均230 Ma(印支期),屬準(zhǔn)鋁質(zhì)-弱過(guò)鋁質(zhì)、鈣堿性I型花崗巖,可能形成于碰撞晚期或碰撞后的構(gòu)造環(huán)境[6,18-19]。石英二長(zhǎng)斑巖分布于路農(nóng)礦段,侵位于里農(nóng)組三段地層中,其主要造巖礦物為石英、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石和黑云母,全巖Rb-Sr成巖年齡為202 Ma[20],表明其可能形成于印支晚期-燕山早期。
3 175 m中段位于羊拉銅礦床里農(nóng)礦段深部,揭露地層主要為泥盆系上中統(tǒng)里農(nóng)組(D2+3l)與下統(tǒng)江邊組(D1j)。其中,里農(nóng)組主要為里農(nóng)組一段(D2+3l1)和二段(D2+3l2),里農(nóng)組一段巖性為矽卡巖化絹云砂質(zhì)板巖、變質(zhì)石英砂巖;里農(nóng)組二段為厚層狀細(xì)-粗晶大理巖。江邊組(D1j)主要為江邊組三段(D1j3)和二段(D1j2),揭露巖性分別為中厚層狀細(xì)-中晶大理巖和絹云砂質(zhì)板巖、變質(zhì)石英砂巖。所揭露的矽卡巖型銅礦體呈層狀、似層狀賦存于泥盆系里農(nóng)組一段(D2+3l1)地層的層間斷裂內(nèi),其次為江邊組三段(D1j3)和江邊組二段(D1j2)的接觸界線處,礦體產(chǎn)出受斷裂構(gòu)造、地層的雙重控制,總體呈近南北向展布(圖2)。
圖2 羊拉銅礦床3 175 m中段坑道平面地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of the underground tunnel 3 175 m section of Yangla Cu deposit
3 175 m中段所揭露構(gòu)造主要為斷層及層間破碎帶,對(duì)礦體有明顯控制作用,主要表現(xiàn)為切割、錯(cuò)移破壞礦體。根據(jù)斷裂走向可分為北東向、北西向、近東西向三組。其中,北東向斷裂主要表現(xiàn)為切層斷裂,斷裂帶寬約10~50 cm,大小規(guī)模不等,斷裂面大多呈舒緩波狀彎曲,斷裂帶內(nèi)充填物主要為構(gòu)造碎裂巖、斷層泥及少部分透鏡體,原巖大多為矽卡巖化變質(zhì)石英砂巖、絹云砂質(zhì)板巖及大理巖,圍巖亦為變質(zhì)石英砂巖、絹云砂質(zhì)板巖及大理巖,該組北東向斷裂大多表現(xiàn)為壓扭性正斷層。北西向斷裂亦主要為切層斷裂,斷裂帶寬約5~20 cm,斷裂規(guī)模整體較小,斷裂面亦呈舒緩波狀彎曲,斷裂帶內(nèi)充填物主要為構(gòu)造碎裂巖、少量斷層泥,局部發(fā)育方解石細(xì)脈,原巖大多為矽卡巖化變質(zhì)石英砂巖、絹云砂質(zhì)板巖,圍巖亦主要為變質(zhì)石英砂巖和絹云砂質(zhì)板巖,該組北西向斷裂大多表現(xiàn)為壓性-壓扭性逆斷層。近東西向斷裂發(fā)育較少,亦表現(xiàn)為切層斷裂,斷裂帶寬約10~80 cm,斷裂面呈波狀彎曲起伏,斷裂帶內(nèi)充填物主要為構(gòu)造碎裂巖,近裂面處可見(jiàn)少量斷層泥和方解石細(xì)脈,原巖為變質(zhì)石英砂巖和絹云砂質(zhì)板巖,因無(wú)明顯擦痕及相關(guān)指示特征,該組近東西向斷裂運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)性質(zhì)尚不明確。
3 175 m中段主要揭露羊拉銅礦床KT2主礦體,該礦體總體呈現(xiàn)近南北走向,傾向西,具帶狀展布、局部分枝復(fù)合特征。KT2礦體主要呈層狀、似層狀產(chǎn)出,明顯受斷裂構(gòu)造控制,表現(xiàn)為被NE向斷裂F6、F12、F13及NW向斷裂F9、F14切斷、破壞,并在一定程度上控制著礦體的走向。賦礦地層為里農(nóng)組一段(D2+3l1)、里農(nóng)組二段(D2+3l2)及里農(nóng)組三段(D2+3l3),賦礦巖性為矽卡巖、絹云砂質(zhì)板巖、變質(zhì)石英砂巖及大理巖。矽卡巖化、硅化、碳酸鹽化等蝕變現(xiàn)象廣泛發(fā)育。銅礦石主要灰-深灰色,塊狀構(gòu)造、稠密浸染狀構(gòu)造;礦石礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦,脈石礦物主要為石英、方解石及其它矽卡巖礦物(圖3)。黃銅礦主要呈變余砂狀、細(xì)粒狀、變余細(xì)粒砂狀、局部浸染狀、不規(guī)則團(tuán)斑狀、港灣狀發(fā)育。黃鐵礦主要呈他形粒狀及不規(guī)則狀、星散浸染狀、局部浸染狀狀、溶蝕港灣狀發(fā)育(圖3)。
本文主要對(duì)羊拉銅礦床里農(nóng)礦段3 175 m中段進(jìn)行了構(gòu)造地球化學(xué)填圖和相關(guān)巖礦石樣品的采集,本次共采集銅礦石樣品6件,構(gòu)造巖樣品113件;其中,挑選銅礦化構(gòu)造巖5件、NW向斷裂構(gòu)造巖2件、NE向斷裂構(gòu)造巖8件、近EW向斷裂構(gòu)造巖3件樣品進(jìn)行主量元素及Cu元素含量測(cè)試,113件構(gòu)造巖樣品全部進(jìn)行微量元素測(cè)試。此外,為全面系統(tǒng)地探討圍巖對(duì)成礦作用的貢獻(xiàn),挑選圍巖(大理巖樣品3件、絹云砂質(zhì)板巖樣品3件)進(jìn)行主量元素及Cu元素含量測(cè)試。銅礦石、構(gòu)造巖及圍巖主-微量元素組成分析測(cè)試在有色金屬西北礦產(chǎn)地質(zhì)測(cè)試中心完成,分析儀器為電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS),分析精度優(yōu)于5%。詳細(xì)分析方法和流程見(jiàn)文獻(xiàn)[21-22]。
為更好地表征和總結(jié)構(gòu)造巖地球化學(xué)特征,本文采用聚類分析和因子分析等方法對(duì)構(gòu)造巖微量元素進(jìn)行組合分析。聚類分析法常用于研究元素共生組合并劃分元素分類,其是根據(jù)研究對(duì)象的多種特征在數(shù)值上可能存在的相似性程度,將他們聚合為多個(gè)類別的一種多元統(tǒng)計(jì)分析方法[14,23]。R型聚類分析可以用相關(guān)系數(shù)將元素按其相似程度劃分不同類別,從而揭示元素之間的本質(zhì)聯(lián)系[14]。因子分析則是在盡量減少地質(zhì)信息損失的前提下,通過(guò)對(duì)大量數(shù)據(jù)的分析濃縮,提煉出少量的新變量-因子,以便對(duì)地質(zhì)對(duì)象進(jìn)行簡(jiǎn)明分析[24]。運(yùn)用因子分析方法,能夠歸納和提煉元素組合,并通過(guò)分析元素組合特征推算、解釋成礦元素的遷移、富集規(guī)律[14,24]。
圖3 羊拉銅礦床3 175 m中段矽卡巖型銅礦石和礦物鏡下特征照片F(xiàn)ig.3 The photographs and photomicrographs of skarn Cu ores and minerals in the underground tunnel 3 175 m section,Yangla copper deposit
根據(jù)構(gòu)造巖性質(zhì)、控礦斷裂方向及礦化程度,本文將羊拉銅礦床3 175 m中段構(gòu)造巖分為4類:1)銅礦化構(gòu)造巖;2)NW向斷裂構(gòu)造巖;3)NE向斷裂構(gòu)造巖;4)近EW向斷裂構(gòu)造巖;各構(gòu)造巖主量元素平均含量見(jiàn)表1;同時(shí)結(jié)合該中段銅礦石和圍巖(大理巖、絹云砂質(zhì)板巖)主量元素含量(表1)進(jìn)行分析對(duì)比研究。銅礦石、各構(gòu)造巖、圍巖的主量元素平均含量變化曲線見(jiàn)圖4。從表1與圖4可以看出:
1)銅礦石、各斷裂構(gòu)造巖、圍巖中CaO含量最高,其次均呈現(xiàn)相對(duì)富集Al2O3與TFe2O3,總體變化趨勢(shì)為:ω(CaO)>ω(Al2O3)>ω(TFe2O3)>ω(K2O)>ω(MgO)>ω(Na2O)>ω(MnO)>ω(TiO2)>ω(P2O5);指示羊拉銅礦床成礦地質(zhì)體均相對(duì)富集Ca、Al、Fe成分。
表1 羊拉礦床3 175 m段銅礦石斷裂構(gòu)造巖、大理巖、絹云砂質(zhì)板巖主量元素組成
a-銅礦石;b-銅礦化構(gòu)造巖;c-NW向斷裂構(gòu)造巖;d-NE向斷裂構(gòu)造巖;e-近EW向斷裂構(gòu)造巖;f-大理巖;g-絹云砂質(zhì)板巖圖4 羊拉銅礦床3 175 m中段銅礦石、斷裂構(gòu)造巖、大理巖和絹云砂質(zhì)板巖主量元素變化曲線圖Fig.4 Variation curves of major elements of copper ore,tectonite,marble,and sericitic slate in the underground tunnel 3 175 m section,Yangla copper deposit
2)ω(Cu)含量為0.0016%~4.37%,總體變化趨勢(shì)為:銅礦石>銅礦化構(gòu)造巖>絹云砂質(zhì)板巖>NE向斷裂構(gòu)造巖>近EW向斷裂構(gòu)造巖>大理巖>NW向斷裂構(gòu)造巖。指示銅成礦作用可能與礦區(qū)NW向斷裂無(wú)關(guān)或其對(duì)銅成礦作用的影響較小。
本文對(duì)羊拉銅礦床3 175 m中段構(gòu)造巖樣品中 Li、Be、Sc、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Rb、Sr、Zr、Nb、Mo、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Cs、Ba、REE、Hf、Ta、Tl、Pb、 Bi、Th、U 等 32 個(gè)微量元素進(jìn)行聚類分析和因子分析,得到聚類分析譜系圖(圖5)和方差極大旋轉(zhuǎn)因子載荷矩陣(表2)。
在距離系數(shù)為0.8時(shí),3 175 m中段構(gòu)造巖樣品微量元素可以分為五組元素組合:1)Ba、Rb、REE、Th、Li、U、Be、Ga、Cs、Cr、Ta、V、SC、Hf、Zr、Nb;2)Sr;3)Cu、Bi、Co、Ge;4)Zn、Cd、Pb、Ag、In、Sn、Ni、Tl和5)Mo、W(圖5)。其中,第1)元素組合為圍巖微量元素組合;第3)元素組合為銅礦化中溫成礦元素組合;第4)元素組合為鉛鋅礦化中低溫成礦元素組合;第5)元素組合為高溫成礦元素組合;第2)組元素組合地質(zhì)意義不明。
表2 羊拉銅礦床3 175 m中段最大方差旋轉(zhuǎn)因子載荷矩陣
圖5 羊拉銅礦床3 175 m中段構(gòu)造巖樣品R型聚類分析譜系圖Fig.5 Dendrogram of R-cluster analysis for 3 175 m section,Yangla copper deposit
當(dāng)累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)69.08%時(shí),可以得出5個(gè)因子元素組合:Fa1因子:Th、REE、Zr、Rb、Nb、Ba、Cr、Ta;Fa2因子:Cd、Zn、Pb、In、Ag、Sn、Cu、Co、Bi2;Fa3因子:-W、-Mo、-Bi、-Cu;Fa4因子:V、Sc、Hf、Nb、Zr、Ni、Li;Fa5因子:Ga、Be、Cs、Tl(表2)。3 175 m中段坑道揭露巖性主要為里農(nóng)組一段絹云砂質(zhì)板巖,變質(zhì)石英砂巖;里農(nóng)組二段大理巖。Fa1表示圍巖微量元素組合因子,F(xiàn)a2表示中低溫成礦元素組合,F(xiàn)a3表示高溫成礦元素組合,F(xiàn)a4、Fa5地質(zhì)意義不明。
3 175 m中段主要揭露里農(nóng)組一段(D2+3l1)和里農(nóng)組二段地層(D2+3l2),揭露巖性主要為大理巖、絹云砂質(zhì)板巖、變質(zhì)石英砂巖和矽卡巖,未揭露花崗閃長(zhǎng)巖體和花崗斑巖體。成礦元素Cu同時(shí)出現(xiàn)在Fa2和Fa3兩個(gè)主因子元素組合內(nèi),反映羊拉銅礦床的形成可能經(jīng)歷了成礦前期成礦元素的初步富集和成礦期矽卡巖化過(guò)程中成礦元素的沉淀成礦作用[14]。指示羊拉礦床銅可能形成于高中低溫各熱液成礦階段的成礦溫度環(huán)境,亦與前人流體包裹體顯微測(cè)溫結(jié)果和成礦流體演化特征趨勢(shì)一致[16,25-26]。
羊拉銅礦床3 175 m中段銅礦石、各斷裂構(gòu)造巖、圍巖(大理巖、絹云砂質(zhì)板巖)稀土元素含量詳見(jiàn)表3,稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解詳見(jiàn)圖6。
圖6 羊拉銅礦床3 175 m中段銅礦石、銅礦化構(gòu)造巖、NW向斷裂構(gòu)造巖、NE向斷裂構(gòu)造巖、近EW向斷裂構(gòu)造巖、 大理巖和絹云砂質(zhì)板巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖(底圖據(jù)文獻(xiàn)[27])Fig.6 Chondrite-normalized REE patterns of the Cu ores,Cu-mineralized tectonite,NW-trending fracture tectonite, NE-trending fracture tectonite,EW-trending fracture tectonite,marble and sericitic slate in the tunnel 3 175 m section, Yangla copper deposit(after reference[27])
表3 羊拉礦床3 175 m中段銅礦石和構(gòu)造巖稀土元素含量統(tǒng)計(jì)表
銅礦石的∑REE變化范圍(14.96~99.35)×10-6,平均40.99×10-6,LREE含量(10.88~86.15)×10-6,平均32.61×10-6,HREE含量(3.73~18.23)×10-6,平均為8.38×10-6。LREE/HREE為2.03~6.53,平均3.89,(La/Yb)N為1.61~6.67,平均3.61,相對(duì)富集輕稀土元素,虧損重稀土元素,輕重稀土元素分異較明顯,稀土元素配分模式具“右傾”特征。δCe為0.67~2.28,平均1.04;δEu為0.64~1.03,平均0.88,無(wú)明顯Ce異常,具弱負(fù)Eu異常。
銅礦化構(gòu)造巖的∑REE變化范圍(39.92~111.99)×10-6,平均71.90×10-6,LREE含量(28.73~95.82)×10-6,平均56.89×10-6,HREE含量(5.03~20.27)×10-6,平均15.01×10-6。LREE/HREE為2.57~5.93,平均3.79,(La/Yb)N為2.00~5.75,亦相對(duì)富集輕稀土元素,虧損重稀土元素,輕重稀土元素分異較明顯,稀土元素配分模式具“右傾”特征。δCe為0.61~1.13,平均0.87,δEu為0.83~1.02,平均0.95,具微弱Ce和Eu負(fù)異常。
NW向斷裂構(gòu)造巖的∑REE變化范圍(118.30~162.23)×10-6,平均140.27×10-6,LREE含量(98.54~141.89)×10-6,平均120.21×10-6,HREE含量(19.76~20.35)×10-6,平均為20.06×10-6。LREE/HREE為4.99~6.97,平均5.99,(La/Yb)N為4.70~9.21,亦相對(duì)富集輕稀土元素,虧損重稀土元素,輕重稀土元素分異程度高且明顯,稀土元素配分模式具“右傾”特征。δCe為0.96~1.07,平均1.00,δEu為0.62~0.81,平均0.72,具負(fù)Eu異常,無(wú)Ce異常特征。
NE向斷裂構(gòu)造巖的∑REE變化范圍(42.75~237.88)×10-6,平均87.10×10-6,LREE含量(34.65~141.89)×10-6,平均73.75×10-6,HREE含量(7.25~33.12)×10-6,平均13.35×10-6。LREE/HREE為4.28~6.18,平均5.52,(La/Yb)N為3.45~8.36,亦相對(duì)富集輕稀土元素,虧損重稀土元素,輕重稀土元素分異程度高且明顯,稀土元素配分模式具“右傾”特征。δCe為0.77~1.05,平均0.88,δEu為0.69~1.05,平均0.80,具微弱負(fù)Ce和Eu異常特征。
EW向斷裂構(gòu)造巖稀土元素的∑REE變化范圍(82.37~141.06)×10-6,平均103.18×10-6,LREE含量(74.61~119.22)×10-6,平均90.73×10-6,HREE含量(7.73~21.84)×10-6,平均12.45×10-6。LREE/HREE為5.46~10.14,平均7.29,(La/Yb)N為5.57~11.24,亦相對(duì)富集輕稀土元素,虧損重稀土元素,輕重稀土元素分異程度高且明顯,稀土元素配分模式具“右傾”特征。δCe為1.12~1.14,平均1.13,δEu為0.60~0.90,平均0.76,具微弱正Ce異常和弱負(fù)Eu異常特征。
大理巖稀土元素的∑REE變化范圍(8.35~11.39)×10-6,平均9.40×10-6,LREE含量(6.78~9.32)×10-6,平均7.70×10-6,HREE含量(1.47~2.07)×10-6,平均1.70×10-6。LREE/HREE為4.34~4.76,平均4.52,(La/Yb)N為5.73~6.32,亦相對(duì)富集輕稀土元素,虧損重稀土元素,輕重稀土元素分異明顯,稀土元素配分模式具“右傾”特征。δCe為0.58~0.63,平均0.65,δEu為0.76~0.94,平均0.83,具弱負(fù)Ce異常和弱負(fù)Eu異常特征。
絹云砂質(zhì)板巖稀土元素的∑REE變化范圍(76.93~165.90)×10-6,平均122.25×10-6,LREE含量(56.79~147.48)×10-6,平均102.94×10-6,HREE含量(18.42~20.14)×10-6,平均19.30×10-6。LREE/HREE為2.82~5.40,平均5.33,(La/Yb)N為2.18~10.82,亦相對(duì)富集輕稀土元素,虧損重稀土元素,輕重稀土元素分異明顯,稀土元素配分模式具“右傾”特征。δCe為0.90~1.12,平均1.01,δEu為0.60~0.92,平均0.79,具弱負(fù)Eu異常特征。
稀土元素是一組特殊的微量元素,在微量元素地球化學(xué)研究中占有很重要的地位。稀土元素具有獨(dú)特的地球化學(xué)性質(zhì):1)它們具有極為相似的地球化學(xué)性質(zhì),在地質(zhì)-地球化學(xué)作用過(guò)程中呈現(xiàn)整體遷移活動(dòng);2)稀土元素的分餾情況能很好地反映地質(zhì)-地球化學(xué)作用的性質(zhì),具有良好的示蹤作用;3)除巖漿熔融作用外,其它地質(zhì)作用過(guò)程不破壞整體組成特征[28]?;谙⊥猎氐纳鲜龅厍蚧瘜W(xué)性質(zhì),稀土元素可作為示蹤成礦流體來(lái)源、性質(zhì)、演化的重要指示劑[29-30]。因此,如若各地質(zhì)端元(體)具有相同或相類似的稀土元素組成特征,則可認(rèn)為各地質(zhì)端元之間具有成生聯(lián)系。根據(jù)稀土元素配分模式圖解,羊拉礦床3 175 m中段銅礦石與銅礦化構(gòu)造巖、NE向斷裂構(gòu)造巖、近EW向斷裂構(gòu)造巖具有相類似的稀土配分曲線特征,指示銅成礦作用可能與礦區(qū)NE向、近EW向斷裂有關(guān);而與NW向斷裂可能未存在相關(guān)聯(lián)系。此外,銅礦石稀土配分曲線與礦區(qū)大理巖、絹云砂質(zhì)板巖不一致,指示礦區(qū)大理巖、絹云砂質(zhì)板巖對(duì)銅成礦作用的貢獻(xiàn)較小。
1)羊拉礦床3 175 m中段銅礦石、各斷裂構(gòu)造巖和圍巖(大理巖和絹云砂質(zhì)板巖)均富集CaO、Al2O3和TFe2O3;Cu含量變化指示NW向斷裂可能與銅成礦作用無(wú)關(guān)。
2)羊拉礦床銅形成于高中低溫各熱液成礦階段的成礦溫度環(huán)境。
3)羊拉礦床銅成礦作用可能主要與NE向斷裂、近EW向斷裂構(gòu)造活動(dòng)有關(guān),而大理巖和絹云砂質(zhì)板巖對(duì)成礦作用貢獻(xiàn)較小。