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与成矿有关的岩体特征

2025-03-12 02:23:45

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回答1：

根据野外和室内的研究结果，总结出与成矿有关的岩体特征，然后通过特征分析，建立其数学模型，进而为区域找矿提供参考。

10.1.1 地质学特征

在侵入岩岩石学研究的基础上，结合野外地质及钻孔岩心观察，总结出区内与成矿有关的岩体特征如下：

（1）岩体的产状及大小

岩体的产状为小岩株、陡立的岩枝及岩墙。岩株的出露面积不超过10 km²，一般为2～4 km²，岩枝及岩墙的出露面积不足1 km²，但其向地下延伸较大，有可能和深部岩基（浅部岩浆房）相连。

（2）岩体中微细裂隙

岩体中微细裂隙十分发育，其裂隙率一般为50～300条/m，而且产状较陡，倾角一般>70°，部分微细裂隙被黄铁矿、黄铜矿、石英、方解石、钾长石等矿物充填。这些裂隙可能与岩体就位过程中，由于温度、压力的降低，岩浆中的H₂O及其他挥发分发生沸腾甚至发生隐爆有关，且其延深延长较大，可能成为沟通深部流体活动的通道，致使深部的含矿热液不断向上运移，最终形成矿体或矿化。

（3）岩体中长英岩脉

与成矿有关的岩体中发育钾长石脉、石英脉、长英岩脉，脉的宽度一般为几毫米到几厘米，而且延伸较大。

（4）岩体中矽卡岩脉

岩体中含有矽卡岩脉，尤其是与矽卡岩型矿床有关的岩体中矽卡岩脉特别发育。矽卡岩的矿物组成主要为石榴子石，其次为透辉石，有时出现少量的钾长石、方解石、石英。矽卡岩脉延伸较大，尤其是近岩体接触带，矽卡岩脉更为发育，这可能是岩浆热液和碳酸盐岩地层相互作用过程中，局部形成了矽卡岩熔浆沿岩体接触带及其附近的裂隙上升形成的。

（5）围岩蚀变

岩体的围岩蚀变十分发育，主要为矽卡岩化、钾化、硅化、绿帘石化、绿泥石化、绢云母化，尤其是矽卡岩化最为发育，围岩常有宽几十米至几百米的矽卡岩化带和大理岩化带，同时伴有黄铁矿化和黄铜矿化。

（6）岩性变化

岩体的岩性变化较大，常呈杂岩体，反映了岩浆多次活动的特点，同时也说明这些岩体的深部可能较长时间地存在岩浆房。

10.1.2 岩相学特征

与成矿有关的岩体具有如下岩相学标志：

（1）岩石系列与岩石类型

高钾钙碱性系列的石英二长闪长岩、花岗闪长岩主要与铜、硫等矿床关系密切，橄榄安粗岩系列的辉石二长闪长岩主要与金、银、铅、锌等多金属矿床关系密切。特别是同一岩体岩性变化较大，且具有不同的锆石U-Pb年龄者，与成矿关系最为密切，同一矿田存在两个系列侵入岩的，成矿潜力大。

（2）岩石结构构造

岩石的矿物粒度较粗大，一般为中粒—中粗粒，且为等粒状或近于等粒状，反映了岩浆的结晶时间较长，岩浆分异演化也较完全。

（3）金属硫化物

岩体的人工重砂中，除含有磁铁矿外，还含有丰富的黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、白铁矿、砷黄铁矿、闪锌矿等金属硫化物。

（4）气液包裹体

岩石的造岩矿物石英中含有丰富的气液包裹体，其中包括CO₂气泡-沸腾包裹体。包裹体类型较复杂，有液相包裹体、气相+液相包裹体、气相+液相+固相（NaCl子晶）包裹体。特别是长英岩脉中的石英，含有更多的气液包裹体，测得气液包裹体的均一化温度为280～430℃。

10.1.3 岩石化学特征

与成矿有关的岩体，具有如下的岩石化学特征及统计学特征：

（1）岩石酸度

同种岩石类型的不同岩体，SiO₂含量较低，TFeO、MgO含量较高者与成矿关系密切，尤其与金矿的关系更为密切。如铜官山岩体（与铜矿有关）SiO₂为63.18%，而天鹅抱蛋山岩体（与金矿有关）SiO₂为61.69%。

（2）岩石碱度

统计各岩体的全碱含量后发现，当（Na₂O+K₂O）>7者，与成矿关系密切，如同是辉石二长闪长岩的白芒山岩体，（Na₂O+K₂O）为7.38，与金矿具有成因上的联系；而新桥头岩体的（Na₂O+K₂O）为5.70，与成矿的关系不明显。

（3）统计学特征

因子分析结果以K₂O和Na₂O构成一地质关联或以SiO₂和K₂O构成一地质关联为特征（表4.6）；R型聚类分析结果表明：与Cu、S等及与Au、Ag、Pb、Zn等矿床有关的岩体，分别以SiO₂、K₂O及SiO₂、K₂O、Na₂O聚为一组为特征（表4.8）；否则以SiO₂、Na₂O、K₂O三者相分离为特征（图4.8）。

10.1.4 微量元素及稀土元素特征

（1）成矿元素丰度

与成矿有关的岩体，成矿元素的平均丰度较高，且变化范围较大。

（2）稀土元素

(1)LREE/HREE比值：同种岩性的不同岩体，该比值越大（一般>5），与成矿关系越密切；(2)La/Y比值：与成矿有关的岩体>21；(3)Ce/Y比值：与成矿有关的岩体>8；(4)La/Sm比值：与成矿有关的岩体>6。

（3）微量元素

(1)Rb/Sr比值：同种岩石类型的不同岩体，与成矿有关的岩体该比值较低。例如，石英二长闪长岩类的缪家岩体，Rb/Sr比值为0.17，而铜官山岩体为0.07；花岗闪长岩类的瑶山岩体为0.24，而沙滩脚岩体的为0.06，反映了Sr发生富集的岩体与成矿关系密切；(2)Li/Be比值：与成矿关系密切的岩体<10，一般为4～7；否则>10，一般为10.12～17.13；(3)Ce/Sr比值：与成矿关系密切的岩体<0.1，一般为0.07～0.09；反之>0.1，一般为0.11～0.15。

10.1.5 特征分析

选取上述与成矿关系密切的37个特征为变量，对区内35个岩体建模。即某岩体具有某特征值为1，不具有某特征值为-1，情况不明的或其他取值为0，得一35×37的原始矩阵，分别用平方和法和主分量法求出各变量的关联度系数，结果见表10.1。并根据关联度系数，建立与成矿有关的岩体数学模型为

中国铜陵中酸性侵入岩

式中：Y₁、Y₂分别表示按平方和法和主分量法求出的关联度系数建立的数学模型；X₁，X₂，…，X₃₇分别表示37个变量。

按上式分别计算出各模型岩体的得分，结果见表10.1。

表10.1 铜陵地区侵入岩地质特征分析的关联度系数及回代关联值

续表

(1)为辉石二长闪长岩；(2)为花岗闪长斑岩。

(1)refers to pyroxene monzodiorite；(2)refers to granodiorite porphyry.

由表10.1可见，两种方法计算的结果所反映的岩体与成矿的关系（即模型岩体回代关联值）基本相似。不过，平方和法计算的结果意义为：与成矿关系密切的岩体以回代关联值高为特征，否则以回代关联值低为特征；主分量法计算的结果则相反，与成矿关系密切的岩体以回代关联值低（负值大）为特征，否则以回代关联值大为特征。

结合区内与成矿关系密切的岩体实际，并作对比研究后发现，平方和法回代关联值>0.5（或接近的）和主分量法回代关联值<-4.0（或接近的）的岩体，均与成矿关系密切，如焦冲、舒家店辉石二长闪长岩，焦冲北傍山、严冲、山脚村石英二长闪长岩及戴家汇花岗闪长岩等。