安徽宣城廟西巖體稀有元素含量背景及分異特征的指示意義探討

何家國，陶耐，張軍

（安徽省勘查技術院，安徽合肥 230031）

0 引言

安徽省與中國地質調查局合作實施的皖江經濟帶綜合地質調查《宣城地區稀有金屬礦產資源調查評價》（編號：2016-g-1-6）項目，在全面收集以往勘查科研資料的基礎上，分析研究宣城地區現有中酸性巖漿巖中鈮、銣、鉿等稀有金屬的含礦性特征［1］。對姚村、劉村、廟西等6個巖體通過地質、巖石地球化學綜合剖面測量及少量槽探等手段，調查評價了宣城地區稀有元素的含礦巖體或多期侵入巖體的富集期次，初步圈定了成礦遠景地段。本文僅依據其調查結果，探索分析廟西巖體鋰（Li）、鈹（Be）、銣（Rb）、銫（Cs）、鈮（Nb）、鉭（Ta）、鋯（Zr）、鉿（Hf）等8 種稀有元素含量背景及分異特征的指示意義。

1 廟西巖體地質特征

1.1 巖體背景特征

廟西巖體出露于太華山背斜與亭子山背斜交接處，明顯受北北東向溧陽-廟西斷裂控制，為多次侵位形成的復式巖體，呈巖基狀產出，出露面積約62 km2（圖1）。廟西巖體按巖性可分為洪河單元和廟西單元［2］。根據華東地質研究所的研究成果，廟西巖體的黑云母K-Ar 同位素年齡為126 Ma，侵入時代為早白堊世［3］。

圖1 安徽宣城廟西地區地質圖（含巖石地球化學綜合剖面）［1］Figure 1.Geological map of the Miaoxi area, Xuancheng,Anhui（including petrogeochemical composite profile）［1］

洪河單元呈環狀分布在廟西復式巖體的外圍，呈北北東向不規則延伸，侵入中生代火山地層中，出露面積約46 km2。廟西單元產于復式巖體內部，與洪河單元之間為過渡型的涌動接觸關系，出露面積約17 km2。

1.2 巖石學特征

（1）洪河單元（K1Hh）：主要巖性為細?；◢弾r，巖石呈肉紅色，細粒斑狀結構。斑晶由鉀長石、石英、斜長石和黑云母組成?；|呈細?；◢徑Y構、假球粒狀結構。巖石具鈉長石化現象。副礦物有磁鐵礦、鋯石、磷灰石、螢石、赤鐵礦等。

（2）廟西單元（K1M）：主要巖性為斑狀花崗巖，巖石呈肉紅色，中細粒斑狀結構。斑晶由鉀長石、石英、斜長石和黑云母組成?；|呈球?；◢徑Y構。副礦物有磁鐵礦、磷灰石、赤褐鐵礦，個別自然金、雄黃等。

2 調查取樣與樣品分析測試

2.1 巖石地球化學綜合剖面調查取樣

垂直已知的礦化蝕變帶或巖體單元邊界走向及水系沉積物異常濃集中心布設并完成了10 條1∶10 000 巖石地球化學綜合剖面（圖1）調查取樣工作。重點收集了解礦化蝕變帶、礦化體的分布范圍、形態、產狀、礦化類型、分布規律及其控制因素等。

巖石樣品采樣點距100 m，構造帶、礦化蝕變帶等地段加密采樣，點距為50 m。采樣點周圍或點線距1/3范圍內5塊以上同種或同類巖性的新鮮基巖組合成一個樣品。

2.2 樣品分析測試

2.2.1 巖石樣品分析測試元素

分析測試元素包括鋰（Li）、鈹（Be）、銣（Rb）、銫（Cs）、鈮（Nb）、鉭（Ta）、鋯（Zr）、鉿（Hf）等8 種稀有金屬元素。

2.2.2 樣品分析測試方法及質量控制

（1）樣品分析測試方法。采用電感耦合等離子體質譜法進行樣品分析測試。

（2）分析質量控制。測試分析方法依據《密閉壓力酸溶-電感耦合等離子體質譜法測定巖漿巖中稀有元素》［4］，測試分析質量符合《地質礦產實驗測試質量管理規范》（DZ/T 0130.3—2006）［5］規定。經統計，各項分析質量參數均達到要求。

3 廟西巖體稀有元素含量背景及分異特征的指示意義

3.1 廟西巖體稀有元素含量背景參數統計

濃度克拉克值Kk=背景值（廟西巖體平均值）/克拉克值［6］；濃集系數C1=背景值（廟西巖體或不同單元平均值）/宣城地區6個主要巖體的背景值。

3.2 廟西巖體稀有元素含量背景特征

廟西巖體稀有元素含量背景及分異特征參數見表1。由表1可見：濃度克拉克值顯示，廟西巖體Li元素含量背景與克拉克值基本相當（1.2≥Kk＞0.8），Zr、Nb、Ta 明顯富集（2≥Kk＞1.2），Be、Rb、Cs、Hf 呈強富集（Kk＞2）。說明較地殼豐度，廟西巖體Zr、Nb、Ta 元素含量呈高背景，同時富含Be、Rb、Cs、Hf元素。濃集系數（C1）顯示，較宣城地區6 個主要巖體的含量背景（區域背景），廟西巖體Li 元素含量略有貧化（0.8≥C1），Cs、Hf、Zr元素含量基本相當（1.2≥C1＞0.8），Be、Nb、Rb、Ta 明顯富集（2≥C1＞1.2）。廟西巖體稀有元素濃度克拉克值和濃集系數特征的交集是：廟西巖體富含Be、Rb 元素，且Nb、Ta 元素含量較豐富，為其在該區局部富集成礦提供了較豐富的物質來源。

表1 廟西巖體稀有元素含量背景及分異特征參數Table 1.Background contents and differentiation characteristic parameters of rare elements in the Miaoxi rock mass

3.3 廟西巖體稀有元素分異特征

由表1、圖2 可見：廟西巖體Li、Rb 元素呈明顯分異（CV＞50），Be 元素呈較明顯分異（CV=48.78），Zr、Nb、Ta、Cs 元素呈一般分異（50≥CV＞30），Hf 元素分布均勻。說明廟西巖體Li、Rb元素分布不均勻，Be元素分布較不均勻，Zr、Nb、Ta、Cs 元素分布較均勻，Hf元素分布均勻。其指示意義是：廟西巖體Li、Rb 元素分布不均勻，局部富集的可能性高；Be 元素局部富集的可能性較高，其他元素分布均勻，局部富集的可能性小。

圖2 廟西巖體稀有元素含量變化系數排序圖Figure 2.Sequence diagram of variation coefficients of rare element contents in the Miaoxi rock mass

綜上所述：①廟西巖體富含Be、Rb元素等物質成分，其中Rb 元素局部富集的可能性高，成礦希望大，Be 元素局部富集的可能性較高，成礦希望較大；②廟西巖體較富含Nb、Ta 元素，但其分布較均勻，局部富集的可能性較低，成礦前景較??；③Zr、Cs、Hf 含量與區域背景相對應，但分布較均勻或均勻，Li 分布不均勻但含量與區域背景相比略有貧化，成礦可能性小。

3.4 廟西巖體不同單元稀有元素含量背景及分異特征

3.4.1 廟西巖體不同單元稀有元素含量背景特征

廟西巖體不同單元稀有元素含量背景及分異特征參數見表2。由表2可見：相較宣城地區6個主要巖體含量背景，洪河單元Be、Nb、Ta 明顯富集（2≥C1＞1.2），Li 元素含量略有貧化（0.8≥C1），Cs、Hf、Rb、Zr元素含量基本相當（1.2≥C1＞0.8）；廟西單元Be、Nb、Rb、Ta 明顯富集（2≥C1＞1.2），Li、Cs、Hf、Zr 元素含量基本相當（1.2≥C1＞0.8）。以上說明洪河單元Be、Nb、Ta元素含量豐富，廟西單元Be、Nb、Rb、Ta含量豐富，為這些元素在有利成礦空間富集成礦可提供較豐富的成礦物質來源。

表2 廟西巖體不同單元稀有元素含量背景及分異特征參數Table 2.Background contents and differentiation characteristic parameters of rare elements in the different units of the Miaoxi rock mass

3.4.2 廟西巖體不同單元稀有元素分異特征

由表2、圖3 可見：廟西巖體洪河單元Li、Be、Rb元素呈明顯分異（CV＞50），Zr、Nb、Ta、Cs元素一般分異（50≥CV＞30），Hf 元素分布較均勻。廟西單元Li、Be、Rb 元素呈明顯分異（CV＞50），Be、Rb、Zr、Ta、Cs元素一般分異（50≥CV＞30），Nb、Hf 元素分布較均勻。說明洪河單元Li、Be、Rb 元素分布不均勻程度相對較高，Zr、Nb、Ta、Cs 元素分布不均勻程度相對較低，Hf 元素較均勻。廟西單元Li 元素分布不均勻程度相對較高，Be、Rb、Zr、Ta、Cs 元素分布不均勻程度相對較低，Nb、Hf 元素分布較均勻。其指示意義是：洪河單元Li、Be、Rb元素與廟西單元Li元素分布不均勻，局部富集或貧化的可能性高。由濃集系數特征顯示：洪河單元Li 元素較缺乏；廟西單元Li 元素背景含量亦處于較低水平。由此可見：洪河、廟西單元的Li元素背景含量局部貧化的可能性高；洪河單元Be、Rb元素分布不均勻，局部富集的可能性高。

圖3 廟西巖體不同單元稀有元素含量變化系數排序Figure 3.Sequence diagram of variation coefficients of rare element contents in different units of the Miaoxi rock mass

綜上所述：①洪河單元富含Be、Nb、Ta 元素等物質成分，Li、Be、Rb 元素分布不均勻，二者的交集Be 元素局部富集的可能性高，成礦希望大；②廟西單元富含Be、Nb、Rb、Ta 元素等物質成分，Li 元素分布不均勻，二者無交集，說明雖然該單元富含Be、Nb、Rb、Ta元素等物質成分，但其局部富集的可能性??；③洪河單元的Rb 元素含量與宣城地區巖體背景基本相當，但分布不均勻，存在局部富集的可能性，而與洪河單元存在時空關聯的廟西單元均勻分布著豐富的Rb 元素等物質成分，可為Rb 元素富集提供豐富的來源，據此推測在廟西與洪河單元接觸帶及外側成礦條件有利部位Rb元素局部富集成礦的可能性大。

4 結束語

（1）廟西巖體富含Be、Rb 元素等物質成分，其中Rb元素局部富集的可能性高，成礦希望大；Be元素局部富集的可能性較高，成礦希望較大。

（2）洪河單元富含Be、Nb、Ta 元素等物質成分，Li、Be、Rb 元素分布不均勻，二者的交集Be 元素局部富集的可能性較高，成礦希望較大。

（3）廟西單元無背景含量豐富且分布不均勻的稀有元素，說明該單元稀有元素局部富集的可能性??；廟西單元富含Be、Nb、Rb、Ta元素等物質成分，可為其外圍洪河單元局部富集成礦提供物質來源。

（4）洪河單元的Rb 元素含量與宣城地區巖體背景值基本相當，但其分布不均勻，存在局部富集的可能性；與洪河單元存在時空關聯的廟西單元均勻分布著豐富的Rb 元素等物質成分，可為Rb 元素富集提供豐富的來源，據此推測在廟西與洪河單元接觸帶及外側成礦條件有利部位Rb 元素局部富集成礦的可能性大。

（5）建議加大對廟西與洪河單元接觸帶及外側Be、Rb 異常的查證力度，進一步準確圈定Be、Rb 礦化蝕變帶的范圍，了解其規模和產狀，并開展鉆探深部控制，力爭實現找礦突破。