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北天山西段喇嘛苏铜矿中酸性岩体岩石化学特征及其地质意义

更新时间:2016-07-05

0 引言

喇嘛苏铜矿区是北天山造山带西段中重要的铜多金属矿化集中区[1-4]。矿区位于伊犁板块中的温泉-赛里木晚古生代弧前盆地的赛里木推覆构造带上,该区前人曾做过大量研究工作,基本可以确定,本区斑岩体的形成时代是中-晚泥盆世[5-9],但对本区斑岩体形成的大地构造背景不同研究者的观点有所不同,一些学者认为区内中酸性岩体形成于岛弧和活动大陆边缘环境[10-14];也有研究者认为其形成于后碰撞构造背景等[15-16]。因此,区内中酸性岩体形成时大地构造背景及其成因研究直接关系到对该区成矿地质背景及成矿作用的认识。本文将通过对喇嘛苏铜矿区中酸性岩体的岩石化学特征分析,力图探讨其形成环境及形成过程,期望能够为研究喇嘛苏铜矿的成矿地质背景和找矿方向有所帮助。

1 岩石化学成分特征

根据喇嘛苏铜矿区内28个中酸性岩体的岩石样品的化学全分析结果(表1),可以看出区内中酸性岩体的主要岩石化学成分特征为:

(1)本区中酸性岩体的SiO2含量(质量分数)介于51.76%~77.80%之间,绝大部分在60%~70%范围内,平均值66.45%,接近世界花岗闪长斑岩SiO2的平均值(66.09%),高于中国同类岩石SiO2的平均值(64.98%, 黎彤值, 下同)。说明喇嘛苏铜矿区中酸性斑岩体的酸度偏高。

(2)除了Ft33(黑云母斜长花岗斑岩)的Al2O3含量(质量分数)较低(9.59%)外,其余样品的Al2O3质量分数值相对较稳定,介于14.34%~16.76%,平均15.26%,略低于世界花岗闪长岩的Al2O3平均值(15.73%)。

(3)绝大多数样品的K2O含量(质量分数)均高于中国及世界同类岩石的K2O平均值(2.95%、2.73%),而其平均值(4.25%)则远高于前面两个数字。所有样品的Na2O质量分数值变化不大,平均3.22%,低于世界及中国同类岩石的Na2O平均值,说明喇嘛苏铜矿区中酸性岩体相对富K2O的特点。区内中酸性岩总碱量w(K2O+Na2O)平均值7.45%,高于世界及中国同类岩石的总碱量(6.46%、6.62%),表现了岩体富碱的特点。w(CaO)平均3.318%,低于世界花岗闪长斑岩(3.83%)和中国花岗闪长斑岩(3.7%);w(MnO)平均0.045%,则比世界及中国同类岩石平均值(0.08%、0.09%)低得多。

每当母亲用一些类似“牙膏没有从最尾端挤出”“冰箱门没关紧”“看电视超过半个小时”等等小事向我兴师问罪,并且总是将矛头转向我的成绩上面去时,我便知道,夜里,父亲又会来到我的房间。

在戈蒂尼指数与里特曼指数对数值的关系图上(图5),几乎所有的样品点均落在B区,即消减带火山岩区,这进一步说明了本区斑岩体形成于消减带上。

要重视老年糖尿病患者的围术期血糖管理。术前血糖管理直接影响手术耐受性、麻醉和手术效果,要根据患者实际,结合血糖和血酮体检测结果与患者及其家属共同商定最佳手术时机和方案,交待血糖控制在保证麻醉和手术效果中的重要性,了解患者对麻醉剂是否过敏,应用药物维持血糖在6.7~10.0 mmol/L、酮体转阴后方可手术[2]。术中血糖管理效果直接影响麻醉效果,术中要及时密切观察麻醉药物发挥作用、生命体征和血糖变化情况,胰岛素制剂和葡萄糖溶液通过双静脉通路进行输注,对输注速度和输注量进行合理控制,控制麻醉药物不良反应和血糖在适宜范围,一旦出现异常改变,要进行积极的对症处理,保证顺利完成手术。

(5)区内中酸性斑岩体的Fe2O3含量(质量分数)一般在0.28%~1%之间,平均0.7428%,均低于中国及世界花岗闪长斑岩(1.89%、1.38%),仅有两个样品L007-4、72-7的w(Fe2O3)>2%;w(FeO)平均值为1.55%,也低于中国及世界同类岩石(2.49%、2.73%)。说明矿区内中酸性斑岩体具有贫铁的特点。

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表1 喇嘛苏铜多金属矿区岩体化学全分析结果 Table 1 The chemical analysis of granitoid porphyries in Lamasu polymetallic copper deposit

样号SiO2TiO2Al2O3Fe2O3FeOMnOMgOCaONa2OK2OP2O5L007-451.760.0115.422.361.440.071.958.340.6510.70.11L007-562.680.0116.171.160.940.031.383.311.699.90.1L008-164.250.0117.90.910.590.031.181.983.328.510.09N4167.030.3315.530.371.580.061.685.584.411.630.1T1568.710.2715.170.561.680.031.251.963.014.130.08Ft466.540.2614.850.80.680.030.634.5433.450.1Ft1268.20.2815.561.061.120.040.832.393.523.390.1Ft3377.80.219.590.521.050.041.042.145.040.210.08Ft5867.580.2814.540.020.50.040.773.541.467.020.09L1b-5767.480.3314.340.993.220.051.771.343.293.120.11GS-8710367.380.3715.550.3930.041.372.583.432.40.1G-8710767.30.28515.102.40.0251.252.83.83.70.07672-168.880.30514.720.671.250.0721.132.693.123.750.08772-264.680.30514.780.551.50.0551.374.493.053.550.08772-368.060.30515.80.561.30.0521.292.193.933.150.08272-461.460.3315.50.8910.061.174.63.784.880.10172-567.040.30516.060.381.150.0581.332.974.183.530.08272-667.360.3314.850.560.950.0580.973.032.584.530.08272-759.120.28516.063.671.70.1351.976.562.654.30.076Lb-9367.540.3714.980.741.290.031.412.752.854.380.14GS-8710867.760.3315.290.172.60.0421.972.33.123.110.076L3-3970.340.2414.910.111.290.031.051.293.294.970.09IB-0366.640.30516.440.551.290.021.653.533.533.450.076IB-1468.20.28515.680.471.420.021.212.473.344.860.069IB-1566.360.4416.670.711.740.041.454.713.394.470.087ZK351-963.660.4815.610.922.190.021.653.423.793.130.114302-469.220.3714.530.4320.0551.152.663.352.030.101GS-8710667.520.3315.80.282.60.0381.292.753.672.690.082平均66.450.28415.260.741.550.0451.333.323.224.250.092黎彤值64.980.5216.331.892.490.091.943.73.672.950.32世界花岗闪长岩66.090.5415.731.382.730.081.743.833.752.730.18

量单位:wB/%

表2 喇嘛苏铜多金属矿区岩体岩石化学指数 Table 2 The schedule of petrochemistry index of granitoid porphyriesy in Lamasu polymetallic copper deposit

样号στARDISIFLMFLIOX°OXM/FL007-411.5914772.8166.7611.4457.5466.0915.960.830.381.36L007-56.6314483.9482.529.15777.7960.3524.940.480.451.13L008-16.5114583.9485.978.13285.6655.9725.940.260.390.66N411.533.71.870.117.3751.9853.7213.890.10.810.92T151.9545.042.0880.9511.7678.4664.1821.270.10.750.43Ft41.745.581.976.147.3658.6970.1420.170.860.461.34Ft121.85432.2580.958.36774.372.4321.490.290.510.45Ft330.7921.672.6288.6613.2371.0460.1521.420.260.671.04Ft582.8546.712.7781.737.88170.5540.3125.30.020.961.83L1b-571.6333.492.3878.4414.2982.7170.417.010.10.770.35GS-871031.3632.761.9574.5412.9469.3271.2215.70.050.890.31G-871072.2639.652.4478.1711.2172.8265.7518.09010.3472-11.7938.032.1279.7411.3971.8662.9521.150.150.650.4972-21.9238.461.9373.1313.6759.5159.9417.310.140.730.6972-31.9638.922.380.5612.6176.3859.0520.510.110.70.5272-43.7835.522.2177.239.98365.3161.7718.810.690.531.7972-52.4238.952.3678.9712.5872.1953.519.910.080.750.5672-62.0137.181.8179.2310.1270.1260.8922.160.160.630.5572-72.8447.051.6163.2613.7951.4473.1612.550.950.321.01Lb-932.0832.781.9578.7913.2272.4559.0120.990.150.640.56GS-871081.5336.882.175.3617.9673.0458.4416.990.020.940.43L3-392.4648.422.3786.489.80486.4957.1424.170.020.920.46IB-032.0242.332.0874.5515.7666.4152.7218.480.10.70.59IB-142.6343.292.1781.0210.7176.8560.9721.620.090.750.48IB-152.6530.181.9372.9112.3362.5362.8217.070.170.710.67ZK351-92.2124.632.1473.2414.1366.9365.3415.90.130.70.45302-41.0830.221.9177.0312.8466.9267.8818.190.070.820.37GS-871061.6236.762.0475.612.2569.8169.0716.670.040.90.33平均2.7190.22.2877.5712.0169.9761.9819.420.230.690.72

(6)P2O5含量(质量分数)介于0.069%~0.14%之间,平均0.0917%,明显低于黎彤值及世界同类岩石,与岩石标本中副矿物磷灰石含量甚微相一致,说明岩浆中挥发组分不丰富。

2 岩石化学指数特征

(2)里特曼指数(σ):单个样品的里特曼指数绝大多数集中在0.788~2.845之间,有三个样品的值较高,其中一个黑云母斜长花岗斑岩超过了10,其余两个达到6,平均为2.7。说明样品岩石属钙碱性岩系范围,只有一个黑云母斜长花岗斑岩落入过碱性岩系,一个黑云母花岗闪长斑岩和一个黑云母斜长花岗斑岩落入碱性岩系。

(1)皮科克指数(CA):根据皮科克全碱(Na2O+K2O)和CaO与SiO2的相关关系图,可以求得本区斑岩的皮科克指数为57.5,属钙碱性岩系的范围。

(2)本评价按机动抢险船水面以上净高4.5m考虑,要求电力线路距100年一遇设计洪水位最小距离不小于15.0m。电力线路沿线各档最大弧垂距20年一遇设计洪水距离,青甸洼蓄滞洪区内在17.36~45.26m之间,均大于15.0m,满足动力线安全输电要求。

喇嘛苏铜矿区内28个中酸性岩体岩石样品的岩石化学特征指数,如表2所述。

5.排除政府干预、推进市场标准的自由行程。中国金融市场长期以来为国际诟病的就是政府对市场的强势干预。诚然,中国特色社会主义的基础以及落后的起步使政府必须对金融衍生产品市场进行控制。但是作为一个高端敏感的经济产品,金融衍生市场只有在排除政府的过分干预的情况下才能真正健康有序的发展起来。处于市场起步阶段的我们必须要把政府的控制以经济之手、法律之手的形式体现,而不是政治强制力的表现出来。在某些方面,要相信市场的自我调节作用,愿意放权给交易所才是更加有利于市场的发展的。政府需要相信市场、相信人民。

(2)中酸性岩体的Na2O、K2O、SiO2含量及其相关性。胡受奚等(1979)认为与岩浆岩有关的铁、铜、钨矿床最重要、最有效的岩石化学参数是Na2O、K2O、SiO2的含量以及它们之间的相关性,以查氏岩石化学参数a、b为坐标作图,并与戴里的岩石平均成分相比较发现:与铁矿床有关的侵入岩的a值远大于戴里相应岩石的a值,与铜矿床有关的侵入岩的a值(平均13.3)也明显大于戴里相应岩石的a值;与铜矿床有关的b值主要集中于4~11之间,a/c值主要为2.5~9,且与含钾高的岩浆岩有关。喇嘛苏铜矿区中酸性岩体a值平均为13.01,b值平均为6.51,a/c值平均为3.877,w(K2O)值比世界及中国同类岩石高出很多,在a—b图(图3)中的样品点集中于花岗闪长岩区,且总体略高于戴里相应岩石的a值。以上说明了喇嘛苏铜矿区的中酸性岩体有利于铜的成矿。

(5)固结指数(SI):样品的固结指数在7.36~17.37之间,平均12.01,显示出本区岩体的岩浆分异程度较高。

图1 喇嘛苏铜矿区斑岩体的AR—w(SiO2)关系图

(据J B Wright, 1969) Fig.1 AR—w(SiO2) diagram of intrusive bodies in Lamasu copper depositet 1.黑云母斜长花岗斑岩;2.黑云母花岗闪长斑岩;3.石英闪长玢岩

图2 喇嘛苏铜矿区斑岩体的MF—FL分异趋势图 Fig.2 MF vs FL Differentiation trend diagram of intrusive bodies in Lamasu copper deposit 1.黑云母斜长花岗斑岩;2.黑云母花岗闪长斑岩;3.石英闪长玢岩

(1)中酸性岩体铜铁矿化主要的岩石化学标志之一是全碱含量。根据长江中下游地区部分含矿岩体的统计,碱质大于9%的为单一铁矿床;碱质介于9%~8%的铁铜并存,以铁为主;碱质介于8%~7%之间的铜铁并存,以铜为主;碱质小于7%的伴生的是以铜为主的矿床。喇嘛苏铜矿区的全碱平均值为7.47%,应有利于铜矿床的产出。

对于第四种观点,添附说主张准用物权中的添附理论。该学说虽然解决了著作权的最终归属问题,但依然存在一些致命缺陷。首先,当双方就未经许可演绎作品的归属不能协商一致时,交由专家证人或者技术调查官确定各方的贡献大小,对于作品而言绝非易事。其次,虽然该理论似乎解决了最终的权利归属,但在著作权的具体行使问题上却未给出一个具体可操作的方案。

3 岩体含矿性的岩石化学标志

(6)长英指数和铁镁指数:长英指数(FL)平均值为69.96,铁镁指数(MF)平均值为61.98,反映本区岩体的分离结晶作用程度较高。在MF—FL分异趋势图(图2)中,样品点虽然杂乱,但仍呈连续分布,说明矿区内中酸性岩体的演化是连续的。

(4)分异指数(DI):岩石样品的分异指数值介于63.26~88.66之间,平均77.57,与花岗闪长岩—花岗岩分异指数平均值基本相符。说明本区岩体的分异演化程度较为彻底,是较晚期产物。

(3)赖特指数(AR):样品的碱度率AR值介于1.61~2.81之间,平均2.28;从AR—w(SiO2)关系图(图1)可见,大多数样品点落入钙碱性岩区,只有少部分落入碱性岩区,极少数落入过碱性岩区。

图3 喇嘛苏铜矿区斑岩体的a—b图解(据胡受奚 1979) Fig.3 a—b diagram of the granitoid intrusive bodies in Lamasu copper deposit 1.黑云母斜长花岗斑岩;2.黑云母花岗闪长斑岩;3.石英闪长玢岩 Ⅰ.花岗岩;Ⅱ.花岗闪长岩;Ⅲ.石英闪长岩;Ⅳ.闪长岩;Ⅴ.辉长岩(不包括橄榄辉长岩)

图4 喇嘛苏铜矿区斑岩体 w(Na2O)—w(K2O)关系图(据W J Collins, et al, 1982) Fig.4 w(Na2O)—w(K2O) diagram of granitoid intrusive bodies in Lamasu copper deposit 1.黑云母斜长花岗斑岩;2.黑云母花岗闪长斑岩;3.石英闪长玢岩

4 成因讨论

4.1 中酸性岩体的成因来源

岩浆花岗岩类岩石根据其源岩一般分为I型花岗岩和S型花岗岩两类,区分I型和S型花岗岩一般使用W J Collins等(1982)的w(Na2O)—w(K2O)关系图。在本区的w(Na2O)—w(K2O)关系图(图4)中,多数样品点落入I型花岗岩区域,少数样品落入A型花岗岩区域,有3个黑云母斜长花岗斑岩样品落入S型花岗岩区域,这可能是由于在黑云母斜长花岗斑岩结晶时期构造活动比较强烈,岩浆在侵入过程中同化混染了围岩。根据图4可以认为,喇嘛苏铜矿区的花岗岩基本为I型花岗岩。

4.2 中酸性岩体形成时的构造环境

Gill J B(1981)在研究火山岩岩石化学成分与构造环境的关系时指出,TiO2的含量(质量分数)能够很好地指示其形成时的构造环境;TiO2的质量分数低是与俯冲作用有关的火成岩区别于其它构造环境的火成岩的主要特征。喇嘛苏铜矿区的花岗质斑岩体的w(TiO2)平均值为0.28%,远低于中国及世界同类岩石的TiO2平均值。由此可以推断,喇嘛苏铜矿区的花岗质斑岩体应形成于与俯冲作用有关的消减带上。

(4)所有样品的TiO2含量(质量分数)平均值为0.28%,远低于黎彤值(0.52%)和世界花岗闪长岩平均值(0.54%),这可能与喇嘛苏铜矿区中酸性斑岩体形成时所处的大地构造环境有关。

图5 喇嘛苏铜矿区 斑岩体lgτ—lgσ关系图(据A Rittmann, 1973) Fig.5 lgτ—lgσ diagram of granitoid intrusive bodies in Lamasu copper deposit

图6 喇嘛苏铜矿区斑岩体的R1—R2关系图(据R A Batchelor, et al, 1985) Fig.6 R1 vs R2 diagram of intrusive body in Lamasu copper deposit 1.黑云母斜长花岗斑岩;2.黑云母花岗闪长斑岩;3.石英闪长玢岩

在多阳离子的R1—R2关系图(图6)中,多数样品点落在Ⅵ区,即地壳熔融的花岗岩——同碰撞的花岗岩区,少数样品点落在Ⅵ区以外的Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区,即钙碱性更长花岗岩-板块碰撞前消减地区花岗岩区及高钾钙碱性花岗岩-板块碰撞后隆起期花岗岩区;其中黑云母花岗闪长斑岩分布相对比较散,这与前述黑云母花岗闪长斑岩在形成时构造环境较为动荡相吻合,可能在演化过程中同化混染了围岩。这表明本区斑岩体的形成具有多期的特点。

4.3 中酸性岩体的分异演化

根据岩体的分异指数、固结指数、长英指数、铁镁指数以及MF—FL分异趋势图,可以认为本区花岗质斑岩体的分异演化程度较为彻底,应为岩浆演化较晚期的产物,其分离结晶作用的程度中等偏高,岩浆的演化是连续的。

5 结语

通过对喇嘛苏铜矿区中酸性岩体岩石化学研究,可以得出如下认识:

(1)区内的中酸性岩体应属于I型花岗岩类,其在侵入过程中同化混染了围岩。

(2)中酸性岩体应形成于与俯冲作用有关的消减带上,具有多期形成的特征。

一干渠改造:将桩号17+629.7~20+903.5段的渠道两侧土堤加高为复式断面,过流能力15 m3/s,在现有渠顶左侧设4 m宽的泥结石路面,右侧设2 m宽平台。

(3)中酸性岩体的分异演化程度较为彻底,应为岩浆演化较晚期的产物,其分离结晶作用的程度较高,岩浆的演化应是连续的。

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毛政利,成功,赖健清,彭省临
《地质找矿论丛》 2018年第01期
《地质找矿论丛》2018年第01期文献

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