张 山
(东华理工大学地球科学学院,江西 南昌 330013)
沽源-红山子成矿带位于燕辽成矿带与大兴安岭成矿带南段叠合部位,是我国重要的与火山岩有关的热液型成矿带,呈NE向展布,其西起河北省沽源县、东至内蒙古赤峰市克什克腾旗,长约400km,宽约100km;成矿带内构造作用十分剧烈,中酸性火山活动频频发生。目前,该成矿带已发现张麻井大型钼矿床、大官厂小型矿床、红山子中型矿床和上马架子矿床等。
众多学者已经对沽源-红山子成矿带做了大量的研究,对于该成矿带的成岩成矿时代、火山岩组合、地球化学特征,与火山岩有关的热液型矿的地质特征等有了较清晰的认识。本文主要是对沽源-红山子成矿带的一些研究进展进行讨论,以及赋矿围岩进行归纳总结,讨论其存在的一些问题。
赋矿围岩的岩性分类。
沽源-红山子成矿带以康保-围场断裂为界,可分为沽源成矿区和红山子成矿区。
有大量学者已经对这两个主要成矿区的赋矿围岩做了大量的研究,其中沽源成矿区内主要是由次火山岩与流纹岩-粗面岩,而红山子成矿区内赋矿围岩主要为次火山岩与流纹岩-粗面岩,本文对前人的研究进行了总结归纳,主要对冀北大滩盆地的流纹岩以及花岗斑岩、张麻井矿区的粗面岩、大官厂矿区粗面岩、红山子盆地的流纹岩以及大兴安岭南段芝瑞盆地的流纹岩的一些数据进行了整洁归纳(原始数据见相关参考文献),对赋矿围岩的岩性进行了重新分类,做了相关的地球化学图解。
张麻井矿区与大官厂矿区的粗面岩SiO2=62.8%~66.5%(平均64.9%),K2O=6.11%~6.75%(平均6.31%),Na2O=3.58%~4.47%(平均4.04%),K2O+Na2O=10.0%~10.59%(平均10.4%),K2O/Na2O=1.37~1.89(平均1.57),在TAS图解(图1)中各投影点均落在了碱性系列的粗面岩区或粗面英安岩,然后对其进行进一步分类,结合CIPW标准矿物Q=11.2%~16.5%(平均16.6%),含量小于20%,属于粗面岩,所以将张麻井矿区与大官厂矿区的赋矿围岩定为碱性粗面岩。
图1 张麻井矿区与大官厂矿区粗面岩TAS图解
红山子盆地的流纹岩由于受到热液蚀变的影响,无法采用TAS图解对岩石进行岩性判别,所以采用Zr/TiO2*0.01-SiO2图解(图2),该地区流纹岩具有高硅、铁,富钾,低铝、镁、钙的特征,在岩石分类图解中,绝大部分流纹岩落在了碱性流纹岩区域,只有一个点呈现出异常,落在了碱性与亚碱性的分界线上,所以将其定为碱性流纹岩。
大兴安岭南段芝瑞盆地流纹岩与红山子盆地的流纹岩存在一样的问题,本文同样采用了Zr/TiO2*0.01-SiO2图解(图2)。
芝瑞盆地的流纹岩具有富硅、富钾的特点,在岩石分类图解中,绝大部分位于钙碱性系列,投入流纹岩区域,只有一个点出现异常,投影点落在碱性与亚碱性分界线上,最终将大兴安岭南段芝瑞盆地流纹岩定为钙碱性流纹岩。
冀北大滩盆地的流纹岩与花岗斑岩同样采用Zr/TiO2*0.01-SiO2图解(图2)对岩石进行分类。冀北大滩盆地的流纹岩富集SiO2,含量为70.0%~71.8%,贫Al,全铁含量较高,在岩石分类图解中,落在了钙碱性区域,所有的投影点均投入了英安-流纹岩区域,所以将冀北大滩盆地的流纹岩定为钙碱性流纹岩。
冀北大滩盆地花岗斑岩全岩SiO2含量较高,为74.8%~76.9%,贫Al,在岩石分类图解中,所有投影点均落入了钙碱性系列,投在了流纹岩区域。
因此,综上所述,沽源-红山子成矿带具有两种不同的赋矿围岩的岩石组合,以康保-围场断裂作为划分边界,沽源成矿区的赋矿围岩为高钾钙碱性流纹岩-碱性粗面岩组合,而红山子成矿区的赋矿围岩则为高钾钙碱性流纹岩-碱性流纹岩组合。
图2 冀北大滩盆地流纹岩、花岗斑岩、红山子盆地流纹岩、芝瑞盆地流纹岩Zr/TiO2*0.01-SiO2图解
(1)沽源成矿区位于燕山火山岩带西侧,区域内的赋矿围岩主要是高钾钙碱性流纹岩—碱性粗面岩组合,是早白垩世早期火山岩浆活动的产物。
(2)红山子成矿区位于大兴安岭火山岩带南端,区域内的赋矿围岩以高钾钙碱性流纹岩-碱性流纹岩组合,是晚侏罗世早期火山岩浆活动的产物。