青海尕林格铁多金属矿床地球化学特征及矿床成因探讨
[摘要]本文首先分析了青海尕林格铁多金属矿床地球化学特征,然后探讨了其矿床成因,利于进一步矿床的开发和开采。
[关键词]青海尕林格铁多金属矿床 地球化学特征 矿床成因
尕林格铁矿区位于柴达木盆地西南缘,属青海省格尔木市乌图美仁乡管辖。地理坐标:东经 92°08′30″-92°19′00″,北纬 37°04′00″-37°08′30″。
1矿床地球化学特征
1.1围岩元素地球化学特征
尕林格矿床的围岩中SiO2含量39.49-46.73×10-2之间,平均43.86 ×10-2;Al2O3介于4.36-11.73×10-2之间,平均8.26×10-2;TiO2含量介于0.32-0.60×10-2,平均0.45 ×10-2;TFe含量介于5.80-15.94×10-2之间,平均12.78×10-2;K2O和Na2O含量低MgO的含量较高,介于6.59-10.43×10-2之间,平均8.58×10-2;CaO含量18.31-29.33×10-2,平均22.85×10-2;P2O5含量比较低;岩石属于富钙铁矽卡岩类,而铁含量比较高。
1.2围岩稀土元素特征
尕林格矿床围岩的∑REE值介于53.88-145.56×10-6,平均109.50×10-6,大部分为轻稀土富集型;LREE值40.61-106.03×10-6;平均为71.35×10-6;HREE值12.93-60.52×10-6,平均为38.06×10-6;LREE/HREE值0.53-3.69,平均为2.33,为洋壳与上、下陆壳之间的混染型。La/Sm值0.62-6.70,La/Yb值0.87-14.77,变化范围较大;(La/Yb)N值0.59-9.96;(Ce/Yb)N值1.09-7.35;以上特征值处于洋壳与上、下陆壳之间。Gd/Yb值1.63-2.47变化范围不大,表明围岩重稀土分馏较明显,为稍微富集型。围岩的稀土元素配分曲线呈不太明显的右倾的平滑线,Eu处呈较浅V字型谷及倒V字型谷,呈弱的负Eu异常或者较大正Eu异常,说明了在矽卡岩化作用的过程中发生斜长石化引起Eu的富集而δEu出现为正值的现象;δCe值1.09-7.35;铈呈明显的正异常,这些值处于洋壳与上、下陆壳的特征值范围之间,反映围岩物质来源于洋壳的下地壳及下陆壳深处,又受到上陆壳混染。
1.3矿石稀土元素特征
尕林格矿床矿石的∑REE值7.16-137.50×10-6之间,稀土总量变化很大;LREE值3.79-83.92×10-6,HREE值2.38-53.58×10-6,这些值变化范围很大;LREE/HREE值1.09-2.01,稀土含量值处于大洋地壳与下陆地壳稀土含量特征值之间;La/Sm值0.004-196,变化较大表明轻稀土分馏较明显;La/Yb值0.053-3.71,(La/Yb)N值0.036-2.504,(Ce/Yb)N值2.36-4.397;以上特征均表明铁矿石
中轻稀土为比较弱的富集。Gd/Yb值1.-2.22,表明矿石中重稀土为轻微富集。铁矿石的稀土元素配分曲线呈不明显的右倾的平滑线,基本上处于平行轻重稀土分馏不明显状态。Eu处呈较浅V字型谷及弱倒V字型谷,弱的负Eu异常或者不大正Eu异常,δEu值有0.23-0.24值,也有较大的1.66,说明了铁矿石在形成后的矽卡岩化作用的过程中发生Eu的失去或发生斜长石化引起Eu的富集而δEu出现为弱正值的现象;δCe值1.09-20.41,铈呈明显的正异常。矿石的这些稀土特征值与大洋地壳与下陆壳的特征值比较相似,这些特征反映了铁矿石的形成及经历的成矿过程十分复杂,其成矿的物质来源明显的来源于洋壳或下地壳且经历了多次的富集改造。而铁矿石的某些稀土特征与围岩的既有特征有许多相似,反映了二者经历的地质改造过程相近;同时也有许多区别,反映出二者由于矿物成分的差异及物质来源不同造成稀土元素对地质改造的适应性不同。
1.4围岩中微量元素特征
围岩中Co/Ni值为1.37-10.48,全部高于陆壳与洋壳特征值;Sr/Ba值为6.80-177.27远高于下陆壳与洋壳特征值;U/Th值0.11-1.78处于洋陆壳特征值的之间;Th/Co、Na/Ta、Sr/Eu值处于洋壳与下陆壳特征值之间;Zr/Hf高于陆壳与洋壳;Zr/Nb、Sm/Nb 处于洋壳与下地壳之间。这些特征值有的远低于或远高于洋壳或陆壳值,而出现异常情况,这反映出尕林格矿床围岩经受多次改造交代的特征。也反映出围岩发生矽卡岩化的成矿热液可能来源于地壳深处及地壳上部的重熔融特点。强不相容元素Rb、Ba、Cs等明显亏损;Cr、Nb等中等不相容元素亏损;弱不相容元素Y略富集。岩石中部分Co、Pb、Zn、V、Hf等成矿元素显略较高丰度值,但不富集或无矿化特征。而Ni强亏损。这些与其形成环境有关的复杂性说明尕林格矿床的这一类围岩也经历了多次性质不同的改造。
1.5矿石中微量元素特征
铁矿石中Co/Ni值1.34-2.,平均为2.35,高于陆壳与洋壳的特征值;Sr/Ba值68.63-317,平均为225.88,远高于下陆壳及洋壳特征值;U/Th值0.38-0.44处于陆壳与洋壳特征值之间;Th/Co值0.01-0.08与洋壳及下地壳值接近;Nb/Ta处于上、下陆壳特征值之间;Sr/Eu值处于洋壳与下陆壳特征值之间;Zr/Hf值远高于陆壳与洋壳的特征值;Zr/Nb值处于洋壳与下地壳特征值之间。Sm/Nb值处于洋壳与下地壳特征值之间。这些特征值有的远低于或远高于洋壳或陆壳值,而出现异常情况,这反映出尕林格矿床的矿石经受多次改造的特征。同时也反映了成矿物质可能来源于地壳深处并经历了地壳上部的重熔融造成的矽卡岩化作用的叠加改造的特征。
1.6成矿温度特征
尕林格矿床中磁黄铁矿、黄铁矿的形成温度有多期,反映出该矿床在形成的过程中遭受了多次不同地质作用的改造与叠加;而磁铁矿形成温度更复杂,代表了尕林格矿床经历了不同期次成矿作用的叠加与改造。
2成矿机理与矿床成因
通过对尕林格矿床矿物共生组合、矿脉穿插关系及控矿条件分析研究表明,该矿床明显受构造、岩浆岩和热水沉积建造联合控制,且经历了多期次多阶段成矿作用,该矿床属后生改造层控型的矿床类型。其成矿演化模式如下:奥陶纪热水喷流沉积作用:海底火山喷流和热水盆地的热水沉积带来了巨量的铁,铜、铅、锌、钴、铋,金等成矿元素,并使其初步富集。在盆地内形成了富含铁、铜、铅锌、钴、铋、金等成矿元素的硅质岩及碎屑岩,具有多旋回性,形成富含成矿元素的为后期热液改造成矿提供了物质基础,从矿床的勘查所获第一手资料来看,在矿源层形成的同时,已形成多层SEDEX、VHMS型矿体,海西期、印支期矽卡岩化热液改造成矿作用:为主要成矿期。该期经历加里东期区域构造变形之后,深部岩浆的活动提供热源,促使深部热液沿构造裂隙、断裂发生运移,导致矿源层中硅质岩、含碳泥硅质板岩发生Si、Ca双交代,形成矽卡岩化,同时带动了成矿物质运移,沿构造带在破碎的顺层状分布的矽卡岩内并富集成矿,形成矿体并叠加于原有矿体上。岩浆岩侵位接触至大理岩形成传统意义上的接触交代矽卡岩铁多金属矿床。燕山期的岩浆的侵入,是又一次叠加改造作用,从Ⅴ矿群情况看,断裂的改造与进一步富集并存(矽卡岩磁铁矿角砾被矿液重新胶结)。
综上所述,认为尕林格铁多金属矿为热水喷流沉积-多次热液改造叠生型矿床。
参考文献
[1]李宏茂,时友东,刘忠等.东昆仑西段-祁漫塔格成矿带钨锡成矿地质条件及找矿方向.地质与勘探,2007,16(2).
[2]何书跃,祁连英,舒树兰等.青海祁漫塔格地区斑岩铜矿的成矿条件和远景.地质与勘探,2008,44(2).