云南省禄丰县水口超基性-基性岩体特征及钪的含矿性分析摘要
水口超基性—基性岩体在大地构造上位于扬子地台西缘,攀西裂谷南段,从元古宙至新生代经历了复杂的构造演化,其中与本区岩浆活动和构造格局密切相关的就属海西—印支期的峨眉山地幔柱活动和古特提斯闭合运动。本文以滇中罗茨地区水口辉石岩体、辉长岩体为研究对象,以岩体的矿物学、岩石学和地球化学特征为研究重点,结合区域地质背景,探讨区内超基性—基性岩体的成因、成岩构造背景、源区性质及岩体中钪的含矿性,主要取得以下认识:通过野外地质观察,水口岩体主体岩性为辉石岩,岩体由边部到岩体中心大致可分为4个岩相带:最外围为辉长岩,往内部依次过渡为细粒→中粒→粗粒辉石岩;普通辉石和基性斜长石为主要造岩矿物,次要矿物为橄榄石、角闪石及黑云母,副矿物主要为磁铁矿。水口岩体主量元素具富Ca、Na、AI、Ti,贫Mg、K的特征;从辉石岩→辉长岩,岩体的Al2O3、Na2O、K2O、AR增高,Mg O、Ca O、Fe O、镁铁指数m/f、固结指数SI降低,指示水口岩体是同源岩浆逐渐分异结晶形成;TAS图解中,辉石岩体落入苦橄玄武岩区间,辉长岩体落入玄武岩区间;Na2O-K2O图解,岩体属于钠质系列;Si O2-Alk图解指示从辉石岩→辉长岩,岩体逐渐由亚碱性拉斑玄武岩系列过渡到碱性系列,并以碱性系列为主;根据镁铁比值m/f,水口岩体属于富铁质基性—超基性岩。水口岩体微量元素特征表现为富集K、Sr、Ba等大离子亲石元素、Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素没有明显异常;稀土元素球粒陨石标准化图上表现为富集的平坦右倾型,ΣLREE/ΣHREE=0.88~1.69,轻重稀土没有明显分馏。过渡族元素在球粒陨石标准化图中呈现Sc、V、Mn三隆起并以Ti、Cr为谷的“W”型;铂族元素Pt、Pd呈现较明显的正异常,Ru、Rh、Ir呈负异常,PPGE相较于IPGE明显富集。通过对水口岩体全岩主量元素及相关组合参数(钙碱指数CA、镁质指数Mg#、固结指数SI),Zr/Hf、Nb/Ta等微量元素比值,Pd/Ir、PPGE/IPGE等铂族元素特征研究,判定水口岩体原始岩浆是由钠质富碱地幔的低程度部分熔融作用演化而来;岩体Mg O与主量元素及过渡族元素Haker图解中Mg O与其他氧化物均和过渡族元素呈良好的线性相关指示岩浆演化过程中经历了以橄榄石、辉石为主的结晶分异作用;lg SI与主量氧化物间不存在明显的线性相关,指示岩体岩浆演化过程中受到地壳物质不同程度混染。水口辉长岩体斜锆石U-Pb年代学表明水口岩体结晶年龄为210±3 Ma(MSWD=1.01),属于晚三叠世—早侏罗世,印支期,处于攀西裂谷强烈张裂的峰期时间;根据岩体F1-F2、Nb-Zr-Y、ATK等构造环境判别图解,水口岩体产出的构造环境为大陆型板内拉张环境。水口岩体平均Sc含量为52.48×10-6,富集系数K为3.2,钪矿化较好,具有超基性岩型小型钪矿的成矿潜力;通过Sc与岩体主微量元素的相关性分析和聚类分析可知:在辉石岩体中,Sc与Ca O正相关性较好,与Mn O的负相关性较好;在基性辉长岩中,Sc与Co、V、Ti的正相关性较好,与Al2O3负相关性较好;Sc与两种岩体中的稀土元素均不存在相关性。
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