更全的杂志信息网

浙西北岩前岩体与芙蓉岩体同源性分析及萤石找矿意义

更新时间:2009-03-28

浙西北八面山地区广泛发育燕山期中、酸性岩体,其中与成矿关系最密切的为岩前岩体。近年来,已在岩前岩体外围寒武系中发现蕉坑坞、高坞山、苦麻岭等多处大、中型萤石矿床,并伴有钨、锡、锌等矿化。由于该类矿床矿体赋存位置及矿石特征具有独特性,因此被称为“常山式”萤石矿床[1]。研究表明[2-4],岩前岩体与“常山式”萤石矿床成因关系密切,为该类矿床最重要的控矿因素。芙蓉岩体位于岩前岩体东侧,二者岩性相似,但二者深部是否为同一岩体或为同一岩浆来源,目前尚无确切证据[5]。芙蓉岩体北侧及其与岩前岩体之间的区域尚未发现工业萤石矿体,这些地区是否也具有寻找“常山式”萤石矿床的潜力?这些问题制约着该区萤石找矿工作的进一步开展。本文探讨岩前岩体与芙蓉岩体是否具有同源性,为该区进一步开展萤石找矿工作提供依据。

1 岩石学特征

岩前二长花岗岩体呈NE向侵入于由寒武系、奥陶系组成的短轴背斜中。芙蓉二长花岗岩体位于岩前岩体西侧约3 km,呈NNE向侵入南华系、寒武系及侏罗系中(图1)。

  

1. 中侏罗统;2. 中下志留统;3. 上奥陶统;4. 中奥陶统; 5. 下奥陶统;6. 上寒武统;7. 中寒武统;8. 下寒武统;9. 上震旦统;10. 下震旦统;11. 上南华统;12. 下南华统;13. 二长花岗岩;14. 花岗斑岩;15. 地质界线;16. 角度不整合界线;17. 断层;18. 逆断层;19. 岩前短轴背斜;20. 萤石矿床。图1 浙西北八面山地区区域地质简图(据1∶5万芳村幅修编)Fig. 1 Simplified geological map of the Bamianshan area, northwestern Zhejiang Province [modified after the geological map of Fangcun Sheet (1∶50 000)]

1.1 岩前岩体

岩前岩体的锆石SHRIMP U-Pb年龄为127±2 Ma [6],岩性为中、细粒二长花岗岩,沿短轴背斜轴部侵位,呈不规则岩株产出,面积为2.94 km2,可分为边缘和中间2个相带,二者呈渐变关系,岩性分别为细粒二长花岗岩和中、细粒二长花岗岩。在边缘相带中,钠长石化强烈,局部见硅化。岩石以钾长石(35%~60%)、石英(15%~35%)、斜长石(10%~25%)为主,含少量黑云母(5%~10%)。副矿物以萤石、黄玉等富氟矿物为主,其次为电气石、锆石、金红石、磁铁矿,另有少量赤铁矿黄铁矿、独居石、黄铜矿、闪锌矿、石榴石、锡石、白钨矿、磷灰石、角闪石等。

把干燥器分别放在温度为30, 45, 60℃的恒温箱中。在这期间每天对样品称重1次直到样品质量的变化不超过0.001g时达到平衡,大约需要6天;称重和重新放置需要30s。称重时在大气中吸收的水分可以忽略不计,每个试验重复3次, 金银花的平衡水分通过质量分析方法得到。

1.2 芙蓉岩体

芙蓉岩体岩性为二长花岗岩,呈不规则岩枝产出,岩体北东端被NE向断裂切割,出露面积约1.23 km2。岩石具细粒花岗结构,主要以斜长石(23%~28%),钾长石(25%~30%),石英(30%~40%)为主,含微量的黑云母(1%)。副矿物有金红石、萤石、锆石、黄玉等,次生矿物有绢云母、石英等。

2 地球化学特征

2.1 主量元素地球化学特征

岩前岩体F平均含量为0.465%,属高氟岩体(表1)。SiO2含量为75.25%~76.54%,平均为76.03%;CaO含量为0.13%~0.75%,平均为0.56%;TiO2(≤0.12%)、P2O5(≤0.03%)含量均很低,具有高硅、富氟、低钛、贫磷的特点。岩石里特曼指数σ为2.10,属钙碱性花岗岩;铝饱和指数ASI(A/CNK)为0.96~1.17,平均为1.03,属于准铝质—弱过铝质岩石(图2)。

由主量元素平均含量(表1)可知,芙蓉岩体主量元素含量与岩前岩体主量元素含量相似,F平均含量为0.36%,属高氟岩体。SiO2平均含量为77.13%;CaO平均含量为0.56%;TiO2(0.06%)、P2O5(0.03%)含量均较低。岩石里特曼指数σ为1.87,属钙碱性花岗岩;铝饱和指数ASI(A/CNK)为0.97,属于准铝质岩石。

根据剩余重力异常及垂向二阶导数圈定岩体隐伏边界,并利用RGIS软件[11],采用2.5D人机交互反演的方法计算岩体的顶面埋深,绘制岩体顶面埋深图(图6),由反演成果可知:

 

表1 岩前岩体及芙蓉岩体主量元素平均含量

 

Table 1 Average contents of major elements of the Yanqian and Furong granites

  

岩体样品数SiO2Al2O3TiO2Fe2O3FeOCaOMgOK2ONa2OMnOP2O5FH2O+烧失总量A/CNKA/NKA.Rσ岩前776.0312.460.040.281.110.560.154.643.680.030.020.4650.77100.041.031.124.582.10芙蓉277.1711.350.060.700.950.560.254.443.550.040.030.360.350.38100.180.971.065.081.87

注:岩前岩体数据引自文献[3],芙蓉岩体数据引自1∶25万金华幅,单位%。

  

图2 岩前岩体与芙蓉岩体SiO2-A.R.图解(a)及A/NK-A/CNK图解(b)Fig. 2 SiO2 vs A.R. diagram(a) and A/NK vs. A/CNK diagram(b) for the Yanqian and Furong granites

稀土元素是较好的地球化学指示剂,常用于探讨岩石成因及成矿物质来源。稀土元素含量及其特征值、球粒陨石标准化稀土元素配分曲线图的相似性等,对判断岩体同源性具有重要的指示意义[7-8]。岩前岩体及芙蓉岩体稀土元素含量分析结果(表2)表明,岩前岩体ΣREE为(317.29~382.15)×10-6,稀土元素总量较大,其中轻稀土元素含量为(225.97~286.72)×10-6,重稀土元素含量为(80.09~103.92)×10-6,LREE/HREE为2.24~3.52,δEu为0.01~0.03,Eu亏损显著。芙蓉岩体ΣREE为(254.94~569.12)×10-6,轻稀土元素含量为(188.03~498.87)×10-6,重稀土元素含量为(55.62~77.99)×10-6,LREE/HREE为2.81~8.06,δEu为0.01~0.07,Eu亏损显著。相比而言,芙蓉岩体更富集轻稀土元素,轻、重稀土元素比值更大,表明其岩浆分异程度更高。

采用切割法(切割层数为3,迭代次数为100,光滑系数为2)求取八面山地区剩余重力异常(图5)。八面山地区南北两侧均为正异常,中部为负异常,剩余重力负异常呈NE向,在东部蚵坞附近转为EW向。剩余重力负异常长约为19 km,宽为5~8 km,重力负异常有2个极值中心,主要分布在岩前和芙蓉附近,极值分别为-6.75×10-5m/s2和-5.5×10-5m/s2

2.2 稀土元素地球化学特征

从球粒陨石标准化稀土元素配分曲线图(图3)可知,岩前岩体和芙蓉岩体的稀土元素配分曲线形态一致,皆为典型的“海鸥”型;Eu负异常明显,δEu值接近,为0.01~0.07,表明二者为同源岩浆演化的产物,且侵位时间接近。

2.3 金属矿化特征

据中化地质矿山总局地质研究院测定数据,岩前岩体W为3.09×10-6、Sn为8.77×10-6、Be为10.83×10-6、Mo、Zn等元素含量较高,在岩体外接触带中见有钨、锡、铅锌等矿化现象,如唐家石英脉型钨矿、对坞矽卡岩型锡多金属矿、苦麻岭矿区矽卡岩型锌矿体等。

据1∶5万芳村幅区调资料,芙蓉岩体Be、Sn、Mo、Zn等元素含量较高,为浙江省燕山晚期花岗岩平均值的4~6倍。岩体南西倾伏端与岩体东侧见芳村镇金家铅锌矿、芙蓉乡坞口锡矿、芙蓉乡棋盘山锡矿等多个矿点,该带内矿化与蚀变、石英脉均发育。上述矿化现象表明,岩前岩体和芙蓉岩体具有相似的多金属矿化特征。

 

表2 岩前岩体及芙蓉岩体稀土元素含量及特征值

 

Table 2 REE abundance and parameter values of the Yanqian and Furong granites

  

样品号YQ-H1YQ-H2YQ-H3YQ-H4FR-H1FR-H2FR-H3FR-H4FR-H5样品名岩前中、细粒花岗岩岩前细粒花岗岩芙蓉细粒花岗岩La4665.365.748.56031.455.7103116Ce11414013697.213097120217236Pr11.8141413.71310.41222.129.4Nd45.354.153.657.550.338.946.187.396.6Sm11.613.212.816.21210.311.218.420.4Eu0.0910.120.110.0330.0980.030.10.330.47Gd11.312.81214.611.18.649.9114.417.3Tb2.823.152.773.422.662.152.172.292.92Dy2224.520.625.620.316.416.214.719.1Ho4.635.114.155.054.073.243.232.753.49Er18.119.415.519.815.312.611.98.9611.9Tm3.153.242.693.522.612.382.121.341.87Yb23.423.819.627.819.218.815.39.8712Lu3.463.432.784.132.752.72.131.311.67Y17818815321415110710881.2119ΣREE317.65382.15362.30337.05343.39254.94308.06503.75569.12LREE228.79286.72282.21233.13265.40188.03245.1448.13498.87HREE88.8695.4380.09103.9277.9966.9162.9655.6270.25LREE/HREE2.573.003.522.243.402.813.898.067.10(La/Yb)N1.331.852.271.182.111.132.467.056.53δEu0.020.030.030.010.030.010.030.060.07

注:FR-H1—FR-H5为本文实测,测试单位为国土资源部杭州矿产资源监督检中心,分析方法为ICP-MS;YQ-H1—YQ-H4引自文献[1],单位10-6。δEu=(Eu/Eu)/[(Sm/Sm+Gd/Gd)/2]。

那个东洋人拨开人群,径直走到杨细爹面前,也是鞠了一躬,用不容商量的口气说,我们保证您的安全,请您务必帮忙!还从口袋里掏出一把大洋,塞到杨细爹手上,说,这是您的酬劳,五块银元。人群中有几处响起啧啧声。下塆的姜祖武姜细头儿挤上前说,钱给我,我去。东洋人伸手把他撇开,还是对着杨细爹,猛一低头说,请您务必帮忙!

  

图3 岩前岩体和芙蓉岩体球粒陨石标准化稀土元素配分曲线图(标准化数值据文献[9])Fig. 3 Chondrite-normalized REE distribution pattern of the Yanqian and Furong granites

3 地球物理特征

3.1 岩石物性特征

岩石物性差异是地球物理勘查的前提,也是认识地球深部地质特征的重要依据之一。运用地球物理手段,尤其利用重力异常特征可准确圈定隐伏岩体的边界,为隐伏矿体的定位及预测提供依据[10]。八面山地区各地层均以高密度、弱磁性为主要特征(表3),且各地层之间均存在一定的密度差异,其中奥陶系与寒武系之间的密度界面差异较明显,密度差为-0.05×103 kg/m3

图上的标号3就是最需要硬度的轴尖。看到随着轴尖的深度变化的硬度变化,在0.003毫米也就是3微米的地方,硬度能达到接近1000HV。一个钟表制造商,能在材料科学和机械设计上做出如此重大的发明十分令人敬佩。非常有意思的是这件专利只在瑞士和中国申请了专利,而且在中国申请的是实用新型专利,从中充分体现了中国市场对于瑞士钟表的重要性,为了适应2013年在中国的发布紧急部署专利保护。

研究区出露的岩浆岩体具有低密度、极弱磁性特征,平均密度为(2.55~2.56)×103 kg/m3,花岗斑岩与花岗岩密度差异不大,但均与围岩具有明显的密度差异。各类岩体平均磁化率为(8.2~38.3)×10-6SI,平均剩余磁化强度为(0.67~0.94)×10-3A/m。

(3)芙蓉地区岩体南东侧产状较缓,北西侧产状相对较陡。对比岩前地区,芙蓉地区岩体的隐伏部分埋深较浅,深度变化较缓。在芙蓉乡—修书一线岩体顶面等深线向北内凹,推断芙蓉岩体与蚵坞岩体深部不相连,已出露的蚵坞岩体具有超覆特征。

目前临床中有很多的股骨粗隆间骨折患者,而且都是高龄患者,因为高龄患者的骨质疏松比较严重,加上患者自身还存着其他的疾病,导致患者接受治疗的过程中容易有慢性疾病发生,给临床的治疗带来了非常大的难度[3]。所以,笔者认为这类患者接受治疗的时候,需要提供针对性的围手术期护理,让患者的手术风险得到控制,避免患者的并发症发生。股骨粗隆间骨折是关节攘外间骨折。高龄患者的发病率比较高,男性患者的数量比女性患者多。线在临床中对高龄股骨粗隆间骨折的治疗都是采取手术的方式。患者术后能够尽早的下床,对患者生活质量的提升比较明显

 

表3 八面山地区物性参数统计

 

Table 3 Statistics of the rocksphysical parameters in the Bamianshan area

  

地层(岩石)样本数/块密度/(103kg·m-3)磁化率/10-6SI剩余磁化强度/(10-3A·m-1)均值变化范围均值变化范围均值变化范围南华系412.682.61~2.8335.419~68.80.710.31~1.36震旦系192.722.50~2.9165.315.8~15633.10.5~98.1寒武系742.752.68~3.00119.55~108587.60.40~475奥陶系1092.702.68~2.82194.317~71520.30.48~618志留系1832.682.63~2.7367.846~1121.10.5~5花岗斑岩662.552.47~2.608.25.8~10.60.940.31~1.57二长花岗岩152.562.45~2.6138.331.4~45.20.670.28~1.06

3.2 重力异常特征

1∶5万高精度重力测量采用美国CG-5型重力仪,布格重力异常总精度为±0.063×10-5 m/s2。八面山地区布格重力等值线(图4)总体呈NE向展布,布格重力场值为(-20~-38)×10-5 m/s2,西部和南部重力等值线较密集,梯度变化大,北部次之。在东部蚵坞附近布格重力等值线呈近EW向,在重力低内有岩前和芙蓉2个局部重力低。岩前局部重力低轴向为NEE向,西部布格重力等值线向南西和北西突出,极小值为-38×10-5m/s2;芙蓉岩体局部重力低主要呈NE向展布,极小值为-37.75×10-5m/s2

  

图4 八面山地区布格重力异常图Fig. 4 Bouguer gravity anomaly map of the Bamianshan area

在SiO2-A.R.图解(图2a)中,岩前岩体及芙蓉岩体均落入碱性岩区域。在A/NK-A/CNK图解(图2b)中,岩前岩体有3个样品落入准铝质区,其余样品落入过铝质区,而芙蓉岩体均落在准铝质区,紧挨过铝质区,表明二者为一套准铝质到弱过铝质的花岗岩类,岩体成因以地壳物质熔融为主,可能混合幔源物质。

  

图5 八面山地区剩余重力异常图Fig. 5 Residual gravity anomaly map of the Bamianshan area

根据研究区物性资料,区内出露的志留系—南华系平均密度为(2.68~2.75)×103 kg/m3,花岗岩类平均密度为(2.55~2.56)×103 kg/m3,二者之间存在(-0.13~-0.20)×103 kg/m3的密度差,在剩余重力负异常的2个峰值附近见岩前和芙蓉花岗岩体。综合地质、物性分析推断,剩余重力负异常应由酸性岩体引起。

芙蓉岩体北侧侵入于寒武系碳酸盐岩中,芙蓉岩体与岩前岩体之间出露大面积寒武系和奥陶系,且广泛发育绢云母化、绿泥石化蚀变,地表局部见萤石矿化现象,但目前尚未发现工业矿体,可能与覆盖层埋深较大(>900 m)有关。岩前与芙蓉地区,存在与“常山式”萤石矿床相似的成矿地质条件,具有较好的找矿前景,尤其芙蓉岩体与岩前岩体之间的寒武系分布较广,其深部岩体接触带附近具备良好的成矿条件,值得进一步开展地质调查工作。

3.3 岩体圈定及反演

[23]童建安:《论马克思哲学真理观的三个特征——读〈关于费尔巴哈的提纲〉第2条》,《烟台大学学报(哲学社会科学版)》2017年第5期。

(1)岩前岩体和芙蓉岩体在深部是相连的,属于同一岩基。岩体严格受区域性大断裂萧山—球川断裂控制,在芙蓉地区岩体呈NE向,在岩前地区岩体呈NEE向,与萧山—球川断裂展布方向基本一致,两岩体不同方向的空间展布与断裂构造转向关系密切,岩前岩体和芙蓉岩体在对坞附近相连,但顶面埋深较大,约900~1 200 m。

(2)在岩前地区,岩体隐伏部分向四周倾伏,总体北西侧接触面产状较陡,南东侧相对较缓,岩体隐伏部分顶面埋深一般>300 m。岩前岩体在深部产状较陡立,深度变化较剧烈;在岩前西侧,由于近南北向断裂切割,造成岩体一定程度的错位,顶面埋深>900 m。

综合地层、岩体物性特征分析,研究区高密度地层分布区由于密度过剩,一般多以重力高为主要特征。有酸性岩体侵入,则以圈闭重力低为主要特征,磁场则以低值、平静类型为主。

典型集成学习描述了如何通过训练样本数据得到基分类器,本节关注集成学习的检验阶段,即如何将各基分类器的预测结果进行有效整合集成形成集成学习预测结果并进行检验。基分类器的整合方式可以分为三个层次,即决策层次输出,排序层次输出和度量层次输出[35]。对于基分类器结果集成属于决策层次集成,一般包括两大类集成方法,即投票方法(Voting)和叠加方法(Stacking)[36]。

  

图6 八面山地区岩体顶面埋深图Fig. 6 Buried superface depth map of Yanqian and Furong granites in the Bamianshan area

4 找矿意义

“常山式”萤石矿床最重要的控矿因素为高氟岩体(岩前岩体),岩体提供了成矿F和部分Ca来源,“虚脱冒落”构造、层间构造带、断裂及碳酸盐岩地层等为次重要控矿因素[1]

岩前岩体和芙蓉岩体具有同源性,二者深部为同一岩体,在成矿作用上具有相似性和可比性。目前,在岩前岩体外围(500 m以内)碳酸盐岩地层中已发现多处大、中型萤石矿床。矿体分别产于岩体与碳酸盐岩接触带“虚脱冒落” 构造、碳酸盐岩层间构造带以及陡倾斜的裂隙带中,以产于接触带构造中的矿体规模最大,单体可达中型以上。围岩蚀变以绢云母化、绿泥石化、硅化、碳酸岩化、角岩化等为主,其中绿泥石化、绢云母化、硅化与成矿关系密切。

观察组急性阑尾炎合并糖尿病患者术后1、3、7 d疼痛评分分别为(2.41±1.03)分、(0.82±0.34)分、(0.21±0.02)分,均低于对照组不同时间段疼痛评分,差异有统计学意义(P<0.05)。 见表 3。

5 结 论

(1)岩前岩体与芙蓉岩体均为二长花岗岩,具有相似的岩石地球化学特征,以富氟为显著特征,均属碱性岩石;轻重稀土元素比值较大,反映岩浆发生较强烈的分异作用,球粒陨石标准化稀土元素配分曲线均为典型的“海鸥”型,说明二者是同源岩浆演化的高分异花岗岩类。岩体成因均以地壳熔融为主,可能混合幔源物质。

(2)岩前岩体和芙蓉岩体与地层围岩重力差异明显,二者在深部相连,为同一岩体,两岩体之间的隐伏部分顶面埋深约900~1 200 m。

(3)芙蓉岩体北侧及芙蓉岩体与岩前岩体之间,具有与“常山式”萤石矿床成矿相似的地质条件,具备形成大中型萤石矿床的潜力,值得进一步开展地质找矿工作。

工况3—5计算结果分析:在工况2的基础上将水头提高,分别提高0.1、0.2、0.3 m.基础、柱、顶板、柱帽等按照实测要求进行取值.有限元分析结果表明,在原设计抗浮设防水位之上提高0.1 m,底板最大上浮高度达到258 mm,顶板和柱顶最大上浮高度246 mm,地下车库的柱和底板的剪力和弯矩不断增大,破坏更严重.此时随着水位的不断提高,地下车库底板不断上浮,底板混凝土受拉破坏越来越严重,多处底板破坏,柱两端也开始出现剪切破坏.

致谢:中化地质矿山总局浙江地质勘查院陈春发、李良传同志,浙江省地球物理地球化学勘查院梁红波、朱国强等同志参与了项目野外地质调查工作,在此表示感谢!

注释

❶ 浙江省地质矿产局区域地质调查大队. 1∶5万芳村幅区域地质调查报告. 1990.

本基坑支护设计使用年限为1年,本工程设计±0.00为159.9 m,室外整平标高为158.4 m,整体设一层地下室,基底设计标高为154.7 m,现场地面标高为158.02~158.90 m。为基础施工保留施工空间和砌筑基坑排水沟,基坑开挖底边线距(外扩)建筑外边线距离为1.50 m,基坑底边线场地最大开挖深度为4.50 m。根据场所地条件、周边环境及地质情况,基坑支护结构安全等级为二级,本基坑工程北面、东面和西面采用高压旋喷桩+钢管桩+冠梁。

❷ 浙江省地质调查院. 1∶25万金华市幅区域地质调查成果报告. 2005.

❸ 中化地质矿山总局地质研究院.浙江省常山县八面山萤石矿床成矿条件研究报告. 2008.

参考文献

[1] 刘道荣.浙江“常山式”萤石矿床特征及成矿模式[J].岩石矿物学杂志, 2015,34(3):343-352.

[2] 夏学惠,徐少康,严生贤,等.浙江八面山特大型萤石矿床成因研究[J].化工矿产地质,2009, 31(2):65-75.

[3] 刘道荣,严生贤,陈荫,等.浙西北岩前高氟岩体地球化学特征及其与新类型萤石矿床成矿关系[J].地质与勘探, 2012,48(5):884-893.

[4] 王吉平,商朋强,熊先孝,等.中国萤石矿床分类[J].中国地质, 2014,41(2):315-325.

[5] 朱安庆,张永山,陆祖达,等.浙江省金属非金属矿床成矿系列和成矿区带研究[M].北京:地质出版社,2009:401-405.

[6] 王科强.浙西地区中生代花岗岩类时空演化特征及其成矿作用[D].北京:中国地质大学(北京), 2015:1-184.

[7] 高守业,王丽娟,陆建军,等.宁芜和庐枞盆地含矿岩体地球化学特征对比[J].华东地质,2017,38(1):21-27.

[8] 肖淳,于海涛,刘传朋,等.稀土元素对鲁西铜石、铜井、龙宝山杂岩体的同源性制约[J].西北地质,2012,45(3):26-31.

[9] Taylor S R,Mclennan S M. The Continental Crust Its Composition And Evolution[M].Oxford press, UK, Blackwell, 1985.

[10] 张景,陈国光,张 明,等.宁芜盆地白象山矿区物化探异常特征及找矿意义[J].华东地质,2016,37(2):147-151.

[11] 张明华,乔计花,黄金明,等.重磁电数据处理解释软件RGIS[M].北京:地质出版社,2011:1-197.

 
刘道荣,杨海翔
《华东地质》 2018年第01期
《华东地质》2018年第01期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号