Question

含矿岩体的稀土元素

Answer 1

以往，各矿床(区)有关稀土元素地球化学的研究工作很少。本书除利用陈德潜提供的430矿床(区)稀土元素资料和李双保对松树岗矿床(区)稀土元素地球化学的研究成果之外，补做了栗木、521、邓阜仙、东宫下等矿床(区)稀土元素的研究工作，样品由广东地矿局中心实验室分析。现仅据上述资料，初步总结全分异自交代型花岗岩的稀土元素地球化学特征。

一、稀土元素含量

就全分异自交代型花岗岩总体而言，稀土元素总含量的变化范围为(3.70～984.20)×10^－6。其中母体相为(133.63～984.20)×10^－6，平均为463.06×10^－6;似斑状相为(26.33～307.63)×10^－6，平均为155.51×10^－6;自交代相为(3.70～361.59)×10^－6，平均为84.63×10^－6;似伟晶相为(8.02～164.11)×10^－6，平均为52.84×10^－6。显示出母体相相对最富稀土元素，从母体相→似斑状相→自交代相→似伟晶相稀土元素总量依次降低(表2-30)。在此需要指出，个别矿床(仑山、白石坑)的似伟晶相中稀土元素出现相反的富集现象。

表2-30 各矿床(区)各相稀土元素含量(w(REE)/10^－6)

自交代相贫稀土元素，这是很特征的。自交代相各带的稀土元素含量，显示有从C-1带到C-5带降低的趋势，如430、栗木矿床(区);但也出现了相反情况和变化不明显的情况，前者如松树岗，后者如邓阜仙。各个矿床(区)自交代带的稀土元素含量如表2-31所示。

表2-31 各个矿床(区)自交代带的稀土元素含量(w(REE)×10^－6)

二、稀土元素配分

按轻稀土元素和重稀土元素关系衡量，全分异自交代型花岗岩属于相对富含轻稀土元素(铈族)的花岗岩，这也是很特征的。∑Ce/∑Y值范围为0.81～7.05，并多大于1.00(表2-32)。在相分离中，从母体相到似伟晶相，轻、重稀土元素的分离不甚明显，即∑Ce/∑Y值变化不够规律。自交代相各带中，从C-1带到C-5带，轻、重稀土元素分异比较有规律，即∑Ce/∑Y值显著递增(表2-33)。

表2-32 各个矿床(区)各相的∑Ce/∑Y值

表2-33 各矿床(区)自交代相各带的∑Ce/∑Y值

La/Yb值的变化与∑Ce/∑Y值相似。全分异自交代型花岗岩的La/Yb值变化范围为0.55～36.32，绝大部分大于1.00，显示La大于Yb，且明显较一般花岗岩大。相分离过程中，La/Yb值变化比∑Ce/∑Y值更无规律性(表2-34)。自交代相各带中，La/Yb值变化与∑Ce/∑Y值一样，显示从C-1带到C-5带递增(表2-35)。这与通常认为的“晚期La/Yb和∑Ce/∑Y值减小”的规律有出入，应引起重视。

表2-34 各矿床(区)各相的La/Yb值

表2-35 各矿床(区)自交代相各带的La/Yb值

按∑La-Nd组、∑Sm-Ho组、∑Er-Lu组的相互关系衡量(不包括钇)，全分异自交代型花岗岩的3组稀土元素配分范围是:∑La-Nd组52%～91%，∑Sm-Ho组7%～28%，∑Er-Lu组2%～32%，显示以相对富集∑La-Nd组为特征。与世界花岗岩及华南花岗岩相比，∑La-Nd组含量偏高是明显的，同时∑Sm-Ho组含量偏低也是明显的，而∑Er-Lu组含量却比较接近(图2-19)。这更清楚地表明，全分异自交代型花岗岩以相对富集∑La-Nd组稀土元素而贫∑Sm-Ho组稀土元素为显著特征。

图2-19 3组稀土元素配分图解(以ΣLa—Lu为100%计算)

图2-20 以ΣLa—Y为100%计算的3组稀土元素配分图解

图2-21 各矿床(区)勒土元素科稀尔曲线模型

图2-21 各矿床(区)勒土元素科稀尔曲线模型(续)

此外，如在3组稀土元素中加入钇，即分为∑La-Nd组、∑Sm-Ho组及∑Er-Y组，则三角图上的投影点集中在左下部比较狭窄的范围内(图2-20)，显示∑Sm-Ho组所占比例更低而∑Er-Y组所占比例有所增长。

三、稀土元素配分曲线模型

全分异自交代型花岗岩的科勒尔曲线模型(即球粒陨石标准化曲线模型)基本为负铕异常明显的V型(图2-21)。与世界花岗岩类平均值的曲线模型(图2-22)相似。详细对比尚可看出，本区各个矿床(区)的稀土配分曲线在同为V型的基础上，多数矿床(区)为两侧对称的V型，个别为左高右低的V型，如邓阜仙矿床(区)。

图2-22 世界花岗岩类稀土元素球粒陨石标准化曲线模型(据贵阳地球化学研究所)

在相分离过程中，母体相与似斑状相的曲线模型相似，仅因似斑状相稀土元素含量较低而曲线在Y轴上相对向下;到自交代相各带，V型曲线谷底变得宽展而成U型，因稀土元素含量更低而曲线在Y轴上更靠下;到似伟晶相，上述变化更趋明显(图2-23)。曲线模型的上述变化，对全分异自交代型花岗岩总体而言如此，对具体各矿床(区)也是基本如此。曲线模型和稀土元素配分所展现的规律是一致的，即相带分离分异过程中稀土元素总量减少且∑Sm-Ho组稀土元素贫化显著。

全分异自交代型花岗岩的δEu值变化较大，从0.00至1.92均有出现，但绝大部分小于1.00，即出现明显负铕异常。母体相的δEu值最低，即负铕异常最明显，其值一般为0.00～0.15，平均0.05;似斑状相次之，δEu值为0.00～0.22，平均0.13;自交代相相对较大，δEu值为0.04～0.75，平均0.26;似伟晶相为岩体中的最大值，δEu值为0.54～1.92，平均0.93。

图2-23 各相带岩石稀土元素科勒尔曲线模型比较图

自交代相各带，从C-1带到C-5带，δEu值有同相分离中相似的逐渐增大的趋势。全分异自交代型花岗岩各相各带的δEu值统计结果如表2-36和表2-37所示。总之，全分异自交代型花岗岩的曲线模型中负铕异常明显，其明显程度随相带分离分异的发展而减弱。

表2-36 各矿床(区)各相的δEu值

表2-37 各矿床(区)自交代相各带δEu值

一般认为(R.埃默曼等)，稀土元素曲线模型的变化与岩性、成矿方式、年龄等有关。本书研究结果表明，南岭及邻区的全分异自交代型花岗岩，其年龄值较小(第四章)，配分曲线模型的变化与岩浆及相带分离分异演化有关。