Question

号矿体成矿物质的来源与运移方向

Answer 1

96号矿体主要分布在罗富组的矽卡岩化蚀变范围内。矽卡岩型矿石中的成岩及成矿物质从何而来？从地层中继承下来哪些物质，继承的量有多大？成岩成矿物质是自下而上运移还是自西向东（或自东向西）顺层交代？这些都是需要研究的。

从表5-11可见，96号含矿层中自西而东Al含量平均由5.34%→6.29%→8.99%，明显升高。其他自西向东升高的元素还有Mg，K，Mn，P，Ti，Li，Sc，Cr，Cu，Co，Ni，Ga，Rb，Y，Nb，Ta，REE，Cs，Tl，Th，U等，降低的元素除了Ca之外还有Zn，Pb，Cd，In，Sb，Bi等主要成矿元素。这表明，成岩物质主要来自于东侧，而成矿物质中高温元素向东升高，低温元素向西升高，也表明成矿物质可能主要来自于东侧（东侧即是笼箱盖花岗岩体出露的地区），但成矿元素在最终富集到矿物的过程中又受到矿物结晶能力、矿液中元素浓度、温度、压力、氧逸度和硫逸度等具体条件的制约而出现水平方向的侧向分带，即高温元素更靠近岩体而低温元素远离岩体。可见，96号矿体主要是由与花岗岩同源的成矿物质顺层交代而成的。

表5-11 大厂96号矿体不同部位元素含量（w_B）变化对比

续表

那么，哪些物质有可能是地层提供、哪些物质可能与花岗岩有关呢？从表5-11可以看出，相对于罗富组和纳标组的泥质岩而言，96号矿体中显著富集的元素主要是Fe，Mn，Zn，Pb，Cu，Sb和W，Li和Be的富集程度也很高，像Zn的富集程度可达100倍。因此，如此富集的元素在正常情况下不可能是地层本身所能提供的，除非地层中原本就有沉积的硫化物矿石，但硫化物矿石中一般又不具有Li和Be富集的特征。相对于拉么矿区揭露的花岗岩来说，96号矿体中显著富集的元素主要有Fe，Mn，Zn，Pb，Cu和W。表面上看，Fe，Mn，Zn，Pb，Cu等元素对地层和花岗岩都是高度富集的，而Fe，Mn，Zn，Cu含量最高的岩石却是石英闪长玢岩。玢岩本身体积不大，不太可能提供如此巨大的成矿物质来源。但是，如果把玢岩看作是矿区沟通地壳深部乃至于地幔的通道，幔源成矿物质通过这一通道源源不断地提供成矿物质，则不难理解目前所见到的96号矿体的矿化特征了。

从主要成矿元素的空间分布还可以明显看出，在同一钻孔中，随着深度的加大，元素的含量呈现波状起伏的变化而不是截然变化（图5-12）。以Zn为例，如果96号层状矿体是喷气沉积的，则矿层与其顶板之间在Zn含量上应该是截然变化的，即从大于1%的富矿体突然降低为背景值，而矿层与底板之间可呈现渐变（因为底板热液通道的存在）。实际上，无论是ZK1507还是ZK1509，Zn的含量均有对称分布的特征，而ZK1512钻孔中Zn自下而上有逐渐降低的变化趋势。这可能表明Zn为自下而上运移，到了目前矿层的部位转为侧向沿层交代，中间部位交代最强，Zn含量最高，上下两侧则逐渐降低。

Cu也有类似特征，尤其是在Cu含量最高的ZK1509表现得最明显，以718～722m处为中心，向上、向下Cu含量均降低。

从96号矿体4个钻孔的稀土元素地球化学特征看，空间上越靠近东侧（即拉么方向）的钻孔，其样品的δEu值越小，如ZK1509样品的δEu值平均为0.42，接近于笼箱盖巨斑状花岗岩和中粒花岗岩的δEu值（平均为0.32）；越靠近西侧（即长坡-铜坑方向）的钻孔，其样品的δEu值越大，如ZK26-1样品的δEu值平均为0.73，接近于铜坑石英闪长玢岩的δEu值（为0.76）。在稀土元素总含量上，矿体中各钻孔样品基本上分布在拉么的巨斑状花岗岩、长坡-铜坑的花岗斑岩和石英闪长玢岩之间的区域（图5-20），这可能意味着，构成96号矿体的成矿流体有可能是幔源流体与壳源流体之间的一种混合流体，或者是幔源流体与壳源流体分别作用于同一空间的综合结果。无论是幔源流体和壳源流体同时作用，还是先后分别交代围岩，都说明成矿流体不是简单的单一来源。

图5-20 不同钻孔样品REE与δEu的相关性图解