柬埔寨贡布矿区基性岩浆岩带及赋矿特征
2015-05-03徐阳东田亚江杨武红
徐阳东,李 碧,田亚江,余 杰,杨武红
(1.贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院,贵阳 550011;2.贵州省煤田地质局142队,贵阳 550011)
火成岩是由岩浆冷凝结晶而成的岩石,占地壳岩石总量的64.7%,是目前已知的多种岩浆岩矿产的成矿母岩,研究和查明有用矿产与岩浆岩之间的伴生关系,对找矿工作有着重要意义。
1 岩浆侵入体的分类和特征
岩浆岩的类型是根据 SiO2的含量来划分的,玄武质岩浆和花岗质岩浆为两种主要的岩浆类型(表1)。
图1 岩浆活动及成岩作用示意图
岩浆从深部岩浆房向上运移侵入周围岩层,首先采取的应是向上“拱升”顶起上覆岩层,以获得上升的初始侵位空间,若是熔体供给中断或者温度降低,则可在该构造带内形成与其形态和产状相似的侵入岩体;若是岩浆房高温熔体的供给充分,拱升形成的力量足以使得围岩产生大量的裂隙甚至是断裂带,随后,岩浆以“穿插”抑或是“刺穿”的形式继续上升侵位[1-2]。对于不同岩性而言,基性、超基性岩浆 SiO2含量低,粘度小,流动性强,同时受深部岩浆房的挤压推动以及本身高温压作用,在向上侵位过程中,能熔透火山通道,较易向旁侧微小断裂,或者是周边各向的低凹、低压空间侵移,从而多以溢流为主,形成类似树杈状的分支;而中酸性岩浆因其SiO2含量较高,粘稠度大,较不易流动,往往形成齐进式的蠕动、聚集,因此多以爆发式进行[3-5](图1)。
表1 岩浆分类及特征
岩浆的侵入不是以单一固定的模式进行。一般来说,“主动”侵位岩体活动较早,出现在地壳较深的部位,多形成于封闭-半封闭环境,不利于岩体间的物质和能量交换以及矿床的形成,而“被动”侵位的岩体则活动较晚,出现于地壳较高部位,岩浆演化分异程度较完全,形成环境开放,有利于物质和能量的交换,形成诸如接触交代和其他岩浆热液矿[6-7]。
2 区域地质概况
研究区出露地层由老至新有泥盆~石炭系:岩性以灰色中厚层状灰岩、砂岩、片岩为主;二叠系:以灰色中厚层状细晶灰岩、粉砂岩、流纹岩为主,厚5~20m,且分布不连续,浮土及植被覆盖较厚;三叠系:以砂、砾岩、玄武岩为主,多为浮土覆盖;第四系:广泛分布于研究区平缓及低洼处(图2)。
图2 矿区地质略图
图3 磁异常等值线图
根据该矿区成矿地质条件,采用地质测量和磁法扫面等手段发现该区基性-超基性岩带存在良好的磁异常分区,岩性以辉绿岩为主,近南北向条带状或串珠状分布于矿区内,东西宽约1.5km2,南北长约3km2。圈定的3个辉绿岩为:T-1岩体位于矿区北部,该部分磁异常最为明显,最高值可达3000nT,岩体走向NNW,长约2km,宽300~600m;T-2岩体位于矿区西南,岩体走向NNE,长度约1.2 km,宽约300m;T-3岩体位于矿区南部磁异常相对较弱,走向近SN,长约530m,宽度近300m(图3)。
岩浆岩的侵入时代经年龄测定(U-Pb法)为309.9±1.4Ma,处于晚古生代晚石炭世期间。区域上晚古生代-三叠纪岩浆岩主要分布在柬东北部边境附近,西北部暹粒省、马德望省也有零星分布,岩性常具有从辉绿(长)岩至花岗岩呈过渡性的变化特点,但其中最主要的是粉红色等粒状黑云母角闪石花岗闪长岩,多呈小岩株或小岩基产出。
底部岩性大多为花岗闪长岩,含暗色矿物较多,颜色较常见花岗岩深,且粒度较大,未见底,经年龄测定(U-Pb法)得出290.12±0.74Ma,其应和辉绿岩系同源岩浆侵入,分异形成。区内岩性大致遵循该演化序列:辉绿(玢)岩--辉长岩--闪长岩(花岗闪长岩)均见有不同程度的变质。区内具有不同的岩浆侵入阶段特征的原因,可能是由于从上地慢或地壳下部局部熔融形成的岩浆,在上侵过程中,因所处的构造位置与侵位机制不同所致[8]。
3 岩石学及地球化学特征
岩石具辉绿结构,斑状构造。基质交织状分布的板柱状斜长石(粒度0.01~0.1mm)构成的格架中分布他形-半自形粒状辉石(粒度0.05以下)。斑晶为辉石(多在0.3mm以上)、长石(粒度多在0.4mm以上)。原岩中深色矿物如辉石部分保留,沿解理裂隙有轻微绿泥石化及碳酸盐化;部分蚀变成闪石类、绿泥石等矿物或析出磁铁矿等矿物。闪石多呈纤维状,聚集为条带穿插分布于辉石、磁铁矿中,部分呈半自形粒状,粒度与辉石相当混杂辉石分布,绿泥石多呈鳞片状、纤维状,分布于辉石孔隙中。方解石呈他形粒状,多聚集为细脉状分布。其中铁矿物主要是磁铁矿和微量赤铁矿、菱铁矿;金属硫化物包括黄铁矿、黄铜矿和斑铜矿,但含量甚微。磁铁矿呈他形-半自形粒状,粒度0.01~0.5mm以上不等,聚集为不规则团块不均匀分布于岩石中。黄铁矿为他形-半自形粒状,粒度0.01~0.05mm。褐铁矿呈胶状、细分散状条带状混染岩石(表2)。
表2 矿石中主要矿物的含量(%)
T-1、T-2岩体岩石化学分析结果见表 3,SiO233.78%~36.26%,FeO、MgO含量较高。T-1 Na2O+K2O 表3 辉绿岩化学成分含量(%) 辉绿岩稀土元素含量、特征参数及其球粒陨石标准化分布型式见表4、表5。辉绿岩的∑LREE/∑HREE值为0.79~2.45,平均为1.73;(La/Yb)N值在0.63~7.63 之间,平均为2.87;(La/Sm)N值在0.46~4.18之间,平均为 1.82;(Gd/Yb)值在 0.41~2.47之间,平均为 1.74,反映出轻稀土分馏较重稀土明显。(Sm/Nd)值在0.21~0.32之间,平均为0.26,属于轻稀土富集型。δEu值在0.19~0.69之间,平均为0.47,稀土元素球粒陨石分布型式曲线在Eu处呈弱的“谷”状或正常状,Eu为亏损状,亏损不明显;辉绿岩稀土元素球粒陨石分布型式曲线在Ce处均呈弱的“峰”状或“正常”状,其δCe值为0.87~1.45之间,平均为1.09,Ce相对稍富集(图4)。 表4 辉绿岩稀土元素含量(×10-6) 与基性、超基性岩相伴生的矿产,多为产于岩体内部的岩浆型内生矿床。大多属于结晶分异型矿床,这种结晶和分异作用,有的在岩浆侵入到浅部后进行,有的则在深部的岩浆房中进行。如在大型侵入体内进行,则矿床应集中在侵入体的底部和下部,如分异作用已经在岩浆房中进行,则上侵的岩浆绝大多是不含矿或含矿很少的,而由这些岩浆所形成的侵入体内往往含矿价值较低或不含矿。在确定有利的找矿靶区时,首先是要找到基性、超基性岩体的主侵通道及相应构造,然后对这些侵入体的含矿性及价值进行分析研究。 前期工作重心围绕磁测圈定的异常强度较高的区域开展,结合精细的物探解释和大量的分析结果以及区内地质踏勘与填图等工作。于南部高异常部位施工,均见磁铁矿化,矿层平均厚度50余米。对含矿段逐米取样进行分析化验(TFe)最高品位43.5%,平均品位33.6%,矿化均匀且厚度较大。推测该处可能直接与深部岩浆房连通,携矿的矿浆以及挥发组 分不仅可以由深部直接贯入,甚至可能有多次补充,因而具有良好的成矿条件。 表5 辉绿岩稀土元素分布参数特征 综上所述,现实中岩体的形态和产状大多被掩盖或处于隐伏状态,确定岩浆侵入体的侵位空间类型和特征是找矿中一项非常重要的工作。综合利用物化探、地质、分析化验等方法来进行分析能有效提高工作效率,总结如下: 1)结合物化探、遥感等方面的资料,进行系统的分析、解释,确定主侵体的大致区域。 2)从侵入体结晶粒度、岩性、岩相等方面识别。一般来说,深部的岩浆房结晶或者主侵体的岩石结晶粒度相对较大,晶型相对完好,岩相较单一,与围岩分界处产状较陡,而溢流体含较多捕掳体,岩性、岩相相对混杂。 图4 辉绿岩稀土元素球粒陨石标准化分布图 3)从矿化和蚀变来判别。主侵体一般属于高温高压岩浆流,矿化和蚀变强烈,依此可以判定主侵体的顶部大致区域。 4)构造变形作用为岩浆侵位提供主要的侵入空间,探寻构造变形作用强烈的区域对确定主侵体位置有较大帮助。 [1] 郭进京.花岗岩构造和定位机制的研究进展[J].华北地质矿产杂志,1994,(2):210~217. [2] 许顺山,吴淦国,邓军.岩浆侵位机制综述[J].地质科技情报,1998,4(17):8~14. [3] 周金成,张进海,俞云文.岩浆混合动力学及混合岩浆的流变学特征[J].南京大学学报,1993,(4):404~409. [4] 徐朝雷,米广尧,郭景林.五台山东厂岩体侵位机制讨论[J].华北地质矿产杂志,1995,269~274. [5] 莫柱荪.花岗岩化理论在中国的传播与发展[J].广东地质,1996,(1):9~14. [6] 许卫,姚仲伯,王永敏.安徽青阳花岗闪长岩体的岩体构造及刺穿式底辟侵位[J].安徽地质,1995,(2):43~48. [7] 纪燕祥,纪广俭.论不同侵位空间中侵入岩体的成矿和赋矿特征[J].国土资源情报,2010,2:24~29. [8] Paterson S R (吕贻峰译).再考查深成岩体侵位作用[J].地质科学译丛,1995,(1):11~15. [9] 袁超,周辉,孙敏,等.西昆仑山库地北岩体的地球化学特征及构造意义[J].地球化学,2000,29(2):101~107. [10] 王志洪,李继亮,侯泉林.西昆仑库地蛇绿岩地质、地球化学及其成因研究[J].地质科学,1999,35(2):151~160. [11] 邱家骧.应用岩浆岩岩石学[M].武汉:中国地质大学出版社,1991,381~400. [12] 赵振华.关于岩石微量元素构造环境判别图解使用的有关问题[J].大地构造与成矿学,20071,31(1):92~103.4 找矿指导作用