宛 勝,肖婧雅
(江西省地質(zhì)調(diào)查研究院,江西 南昌 330030)
離子吸附型稀土礦床仍以南嶺地區(qū)最為發(fā)育。離子吸附型稀土礦床中稀土元素大部分呈交換性陽離子狀態(tài)賦存于風(fēng)化殼黏土中,并可通過NaCl、(NH4)2SO4等電解質(zhì)溶液提取出來。此類礦床中稀土元素分布齊全,提取工藝簡單,放射性低,是少有的優(yōu)質(zhì)稀土資源,尤其是含十分珍貴的重稀土資源[1,5](趙芝等,2017)。礦床大多分布在花崗巖類和中酸性火山巖風(fēng)化殼中,近年也在淺變質(zhì)巖和灰?guī)r風(fēng)化殼中被發(fā)現(xiàn)[3,4](趙芝等,2016;黃華谷等,2014)。但就目前發(fā)現(xiàn)的礦床來說,花崗巖離子吸附型稀土礦床數(shù)量多、規(guī)模較大、品位較高,是最為重要的稀土礦床類型。最近,筆者在該區(qū)從事1:5萬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作時(shí),發(fā)現(xiàn)寧都縣火斜麻一帶花崗巖風(fēng)化殼中賦存有稀土礦,通過對(duì)該區(qū)花崗巖的研究,有利于進(jìn)一步了解該區(qū)構(gòu)造巖漿演化和成巖成礦作用。
寧都縣火麻斜一帶花崗巖主量元素?cái)?shù)據(jù)表明,花崗巖中SiO2含量穩(wěn)定,基本在68.62%~74.90%,屬于酸性巖范圍。具有較高含量的FeO(0.6%~2.6%)、P2O5(0.076%~0.24%)、K2O(4.88%~5.54%),較低含量的Na2O(2.14%~2.30%)、CaO(0.048%~0.88%),顯示巖漿富FeO、P2O5、K2O,貧Na2O、CaO的特征;CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物中似斑狀黑云母二長花崗巖有剛玉礦物(代號(hào)C)含量大于4%,鋁飽和指數(shù)(A/CNK)為1.31~1.55,屬于強(qiáng)過鋁質(zhì)侵入巖,萊特堿度率AR=1.75~1.94。里特曼指數(shù)σ=1.83~2.31,屬鈣堿性系列。該區(qū)花崗巖屬于鉀玄-高鉀鈣堿性系列。分異指數(shù)DI=83.52~92.0,固結(jié)指數(shù)SI=2.59~7.76,反應(yīng)巖漿結(jié)晶分異程度強(qiáng)。整體顯示花崗巖為強(qiáng)過鋁質(zhì)高分異鉀玄-高鉀鈣堿性花崗巖。
稀土元素配分曲線模式相似,均為向右傾斜的“V”字型(圖1),其共同特征是左翼LREE向右傾斜較大,含量變化大,右翼HREE向右傾斜度小,而且愈右愈緩,為一條左高右低的平緩曲線或波浪線,含量變化小。
微量元素蛛網(wǎng)圖(圖1),曲線分布集中,形態(tài)相似,呈明顯右傾,與相鄰元素相比,大離子親石元素Rb富集,高場強(qiáng)元素Ba、P相對(duì)虧損,暗示受流體影響較小,具有“S”型花崗巖的特征。
圖1 寧都縣火麻斜一帶花崗巖稀土元素配分曲線圖和多元素配分曲線圖
該區(qū)花崗巖屬強(qiáng)過鋁質(zhì),標(biāo)準(zhǔn)礦物剛玉含量較高,同時(shí)微量元素蛛網(wǎng)圖中Nb、Ta負(fù)異常不明顯,Ba虧損較為嚴(yán)重,以及較為明顯的銪負(fù)異常,均顯示該區(qū)花崗巖為“S”型花崗巖。
圖2 構(gòu)造環(huán)境判別圖
根據(jù)花崗巖類的類型與地球化學(xué)特征判斷,該侵入體為強(qiáng)過鋁質(zhì)高鉀-鉀玄系列鈣堿性“S”型花崗巖,巖漿富FeO、P2O5、K2O,貧Na2O、CaO的特征,是典型的同碰撞-后碰撞背景,源巖在地殼加厚(不斷減壓)過程中開始熔融并最終形成的產(chǎn)物,在構(gòu)造環(huán)境判別圖解中(圖2),武村序列花崗巖投影入同碰撞花崗巖與后造山花崗巖區(qū)域,結(jié)合大地構(gòu)造背景,在志留紀(jì)調(diào)查區(qū)加里東運(yùn)動(dòng)進(jìn)入高潮,華夏地塊北部陸緣相對(duì)由東向西推擠與江南地塊拼貼,南側(cè)的華南海盆消亡,進(jìn)入造山期,因此判斷該序列花崗巖的形成于同碰撞到后碰撞環(huán)境。
(1)該區(qū)黑云母(二云)二長花崗巖屬強(qiáng)過鋁質(zhì)高分異鉀玄-高鉀鈣堿性花崗巖,形成構(gòu)造環(huán)境為同碰撞-后碰撞環(huán)境。
(2)“S”型花崗巖為稀土礦的成礦母巖,稀土元素主要富存于副礦物中。外在環(huán)境條件(氣候因素、植被作用、地形和地貌條件)為稀土礦的富集成礦創(chuàng)造了條件。