魯西郗山-龍寶山堿性巖地質特征及成因分析

■周偉偉閆星光

（1河北地質職工大學河北石家莊050081；2河北環境地質勘查院河北石家莊050021）

魯西郗山-龍寶山堿性巖地質特征及成因分析

■周偉偉1閆星光2

（1河北地質職工大學河北石家莊050081；2河北環境地質勘查院河北石家莊050021）

近年來，堿性巖作為地殼中產出環境特殊的一種巖石類型，在現代地質研究中發揮著越來越重要的作用。郗山-龍寶山堿性巖體巖石具有高硅、富堿、偏鋁或過鋁，貧鈣鐵鎂為特征，巖石強烈富集輕稀土，輕重稀土分餾比較明顯，以銪負異常為主。巖石富集大離子親石元素（LILF）Ba、Sr而相對虧損高場強元素（HFSE）Nb、Ta、Hf。來自上地幔的攜帶稀土、金等成礦元素富堿質巖漿沿著郯廬斷裂及其調整構造多次上侵，并不同程度的同化混染了地殼物質，形成了郗山、龍寶山等堿性雜巖體。

郗山龍寶山堿性巖

1　前言

堿性巖是地殼中產出環境特殊和分布相對較少的一種巖石類型，形成于巖石圈拉張環境，具有深源性及顯著的幔源特征。堿性巖富鉀、鈉及稀土元素，其礦物組成通常以含有似長石或堿性鐵鎂礦物為特征。近年來，對于堿性巖的研究進展不斷突破，不僅表現在與堿性巖相關的新礦物種，貴金屬礦床（如金礦）、稀土礦、鈾礦床、非金屬礦床以及某些寶玉石礦床的發現，而且作為窺探地幔的窗口，其在現代地質研究中發揮著越來越重要的作用。

魯西郗山-龍寶山地區位于沂沭斷裂帶西側，華北板塊東南緣。區內地層主要為新太古代泰山群和沂水群組的變質巖系，新元古界土門群，奧陶系，石炭系，新生界及第四系，缺失上奧陶統到下石炭統。該區主要受沂沭斷裂控制，次級斷裂相當發育，呈多方位展布，形成了多組不同方向的斷裂系，NW向的區域性斷裂系與NNE向斷裂系則構成了本區的主要構造格架，控制著晚中生代侵入巖體的分布。中生代巖漿巖廣泛發育，主要為正長斑巖、二長斑巖、輝石巖、閃長巖及花崗巖等。區內礦產主要有鐵礦、金礦、稀土礦等，如銅石金礦田、龍寶山金礦、沂南銅井金銅礦及微山稀土礦等。

郗山-龍寶山地區燕山期堿性巖與該區稀土礦、金礦具有相似的成巖成礦背景。稀土礦體、金礦脈主要賦存在堿性巖體內及其附近圍巖中。郗山稀土礦為單一富輕稀土礦，龍寶山金礦為稀土、金共生礦，兩地區成礦特點具有很大相似性又有所差別。本文擬通過開展郗山-龍寶山堿性巖的巖石地球化學研究，探討其巖石成因，為進一步研究區域巖漿活動及其與成礦作用的關系提供科學依據。

2　巖體地質及巖石學特征

郗山堿性巖體位于山東微山湖一帶。郗山堿性雜巖體的主體為霓輝石英正長巖，出露面積為0.5km2。巖體呈NE-SW向展布，侵位于泰山群黑云斜長片麻巖中，與片麻巖呈不規則的枝杈狀接觸，巖體內含較多的大小不等粒的黑云斜長片麻巖捕擄體。與主巖體西南出露的小型花崗巖體共同構成郗山堿性花崗巖-霓輝正長巖復式巖體。

霓輝正長巖，淺肉紅色，細粒-中粒的半自形粒狀結構，塊狀構造。主要礦物為霓輝石、正長石和石英，還含有少量的磁鐵礦、磷灰石和鋯石等。堿性花崗巖呈細粒半自形粒狀結構，塊狀構造。堿性長石半自形柱狀、粒狀，具卡斯巴雙晶，條紋結構明顯；斜長石呈半自形柱狀；石英它形粒狀，還含有少量的黑云母和角閃石等。

龍寶山堿性巖體位于山東省棗莊市東北部龍寶山一帶，呈巖株狀，出露面積3.5km2，侵位于太古宙和寒武紀的地層中，巖石類型包括石英正長巖、二長斑巖，部分角閃正長巖及閃長玢巖等。該雜巖體為富堿巖漿沿NW-NE向斷層交匯部位多次脈動侵入形成，主巖體巖性為石英正長斑巖，為龍寶山金礦的賦礦巖體，并發育有細晶正長巖脈、閃長玢巖脈等。

石英正長斑巖呈粗粒-中粒的半自形粒狀結構，塊狀構造。主要礦物成分為鉀長石、斜長石和石英含量，還含有少量的霓輝石、角閃石及黑云母，副礦物有磁鐵礦、磷灰石、鋯石和榍石等。鉀長石半自形板狀，粒徑1-3cm，具明顯的卡式雙晶，有時可見環帶構造，為正長石。斜長石多見自形板狀，弱的絹云母化。二長斑巖，灰白色，塊狀構造，斑晶主要為斜長石和鉀長石，石英含量＜5%，含少量的黑云母、角閃石，基質同斑晶成分相當，副礦物有磁鐵礦、磷灰石、鋯石、榍石和褐簾石等。自形斜長石和自形、半自形的暗色礦物被它形的鉀長石所包裹。霓輝石、堿性長石的出現反映了龍寶山巖體富堿的特征。

3　巖石地球化學特征

巖石化學：

郗山堿性巖巖石的SiO2含量為65.08～69.41%，屬于酸性巖類。巖石的Al2O3的含量較高，其值變化于12.17%～16.20%，鋁質指數A/CNK的變化范圍為0.90～1.55，大部分樣品的過鋁指數大于1，說明這些巖體屬于鋁正常或過鋁質巖石。巖石的里特曼指數δ 為2.52～6.85，均值為4.78。全堿含量變化于8.16%～12.92%，均值為10.71%，Na2O＞K2O，巖石相對富堿。Fe、Mn、Ca則相對較低，與標準礦物中低含量的An、Di、Ol、Hy相一致。標準礦物中以Or和Ab為主，和巖石中以堿性長石為主的事實相一致。其堿度率AR變化于2.58～9.02之間，巖石主要集中在堿性巖AR范圍內，因此，郗山巖體巖石屬于堿性巖系列。

龍寶山巖體中巖石SiO2質量分數為60.64%～70.00%，屬于中偏酸性類巖石。巖體中石英正長斑巖與二長斑巖具低的Ca、Fe、Ti、Mg值。巖石的Al2O3含量較高，變化范圍為16.33%～17.94%。鋁質指數A/CNK為0.88～1.01。巖石的Na2O和K2O含量較高，K2O/Na2O 為0.42～0.53，均值為0.48。全堿含量變化于10.15%～11.67%，巖石相對富堿。里特曼指數δ為4.34～6.09，屬于堿性巖。堿度率AR變化于2.97～4.75。龍寶山雜巖體巖石均屬于堿性巖石系列。

綜上所述，郗山-龍寶山堿性巖體巖石具有高硅、富堿、偏鋁或過鋁，貧鈣鐵鎂為特征，屬于堿性巖系列。

龍寶山的堿性巖體的稀土含量高，變化范圍大，稀土總量為（275.48～1059.93）×10-6，均值為621.02×10-6，尤其二長斑巖∑REE值為1059.93×10-6。（La/Yb）N變化范圍為38.44～92.00，體現了輕、重稀土明顯的分餾特征。δEu值變化于0.75～1.31，大部分樣品的δEu值均小于1，變化于0.75～0.99，表明龍寶山堿性巖呈弱的銪負異常。從稀土元素球粒隕石標準化圖解上看，龍寶山各巖石具有相似的REE分布曲線，體現了巖漿的同源性，稀土元素均呈強烈富集輕稀土的右傾斜分布型式，斜率較大，曲線相對平滑，表明輕、重稀土元素的分餾程度較高，Eu異常不明顯。龍寶山堿性巖微量元素特征以富集大離子親石元素（LILE）Ba、Th、U、Pb，虧損高場強元素Nb、Ta、Zr、Hf、P、Ti為特征。Nb、Ta、Zr、Hf負異常較弱，Ti、P負異常較明顯。根據原始地幔標準化不相容元素配分圖解可知，龍寶山堿性巖的不相容元素配分模式非常一致，具有明顯的Ba、Th、La、Pb、Sr、Nd正異常和Nb、Ta、P、Ti負異常。

綜上所述，郗山-龍寶山堿性雜巖體巖石稀土元素特征為輕稀土強烈富集，輕重稀土分餾比較明顯，以銪負異常為主。巖石富集大離子親石元素（LILF）Ba、Sr而相對虧損高場強元素（HFSE）Nb、Ta、Hf。

4　結論

郗山和龍寶山燕山期堿性巖具有相似的成巖地質背景及控礦特征，為該區稀土礦、金礦的賦礦圍巖和成礦母巖。郗山-龍寶山堿性巖體巖石具有高硅、富堿、偏鋁或過鋁，貧鈣鐵鎂為特征，屬于堿性巖稀土元素特征為輕稀土強烈富集，輕重稀土分餾比較明顯，以銪負異常為主。巖石富集大離子親石元素（LILF）Ba、Sr而相對虧損高場強元素（HFSE）Nb、Ta、Hf。來自上地幔的攜帶稀土、金等成礦元素富堿質巖沿著郯廬斷裂帶及其調整構造多次上侵，并不同程度的同化混染了地殼物質，形成了郗山、龍寶山等堿性雜巖體。

P611［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-4-1