矿区稀土元素地球化学特征及指示意义

第２２卷第５期现代地质ＶｏＬ２２Ｎｏ．５２００８年ｌＯ月ＧＥＯＳＣＩＥＮＣＥＯｃｔ．２００８

阜新萤石成矿区稀土元素地球化学特征及壬匕；

寸日刁、

意义

杨子荣１，刘敬党２，孙祥１，王文武２，徐大地２，王永春１（１．辽宁工程技术大学资源与环境工程学院，辽宁阜新１２３０００；２．辽宁省化工地质勘查院，辽宁锦州１２１０００）

摘要：为了研究阜新萤石成矿机制，对其稀土元素地球化学特征进行了分析。阜新地区萤石矿赋存于早二叠世、晚三叠世和晚侏罗世花岗岩中。地球化学分析结果显示，所有萤石均具有弱的ｃｅ负异常，其稀土配分模式存在３种类型：Ｅｕ明显亏损型、Ｅｕ弱亏损型和Ｅｕ富集型。萤石中稀土元素的含量并不随围岩中的稀土元素含量的增加而增加，晚期侵入的花岗岩富集轻稀土元素。从成矿早期到成矿晚期，萤石的稀土元素配分型式从Ｅｕ明显亏损型向富集型演化，稀土元素总量逐渐降低。赋存于早二叠世和晚三叠世花岗岩中萤石矿流体包裹体中ｓ０；。含量及液相成分还原参数指标指示，成矿流体由还原条件向氧化条件转变，成矿物质主要来源于赋矿花岗岩。

关键词：稀土元素；地球化学；成矿流体；萤石矿床；阜新

中图分类号：Ｐ６１８．７文献标志码：Ａ文章编号：１０００—８５２７（２００８）０５一０７５１—０６

ＲＥＥＧｅｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＦｌｕｏｒｉｔｅｉｎＦｕｘｉｎ

ＭｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃＲｅ＃ｏｎａｎｄＩｔｓＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＩｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ

ＹＡＮＧＺｉ．ｒｏｎ９１，ＬＩＵＪｉｎｇ．ｄａｎ９２，ＳＵＮＸｉａｎ９１，ＷＡＮＧＷｅｎ—ｗｕ２，ＸＵＤａ—ｄｉ２，ＷＡＮＧＹｏｎｇ－ｃｈｕｎｌ

（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅ，￥ｏｕＡｒｃｅａｎｄＥｍ，ｉｒｏｎｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，“∞廊孵ＴｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｎｉ：ｙ，Ｆｕｘｉｎ，“∞而增１２３０００，Ｃｈ／ｎａ；

２．厶∞面ｗ＆幽咖ｆＳｕｒｖｅｙ加ＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕａｒｙ，Ｊｉｎｚｈｏｕ，Ｕｏｏｎ嘶１２１０００，Ｃｈ／ｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅＦｕｘｉｎｆｌｕｏｒｉｔｅｏｒｅａｒｅａ，ｔｈｅｐａｐｅｒｄｉｓｃｕｓ－ｓｅｓｔｈｅＲＥＥｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ

ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｆｌｕｏｒｉｔｅｓｏｃｃｕｒｉｎＥａｒｌｙＰｅｒｍｉａｎ，ＬａｔｅＴｒｉａｓｓｉｃａｎｄＬａｔｅＪｕｒａｓｓｉｃｇｒａｎｉｔｅｗｉｔｈｎｅｇａｔｉｖｅＣｅａｎｏｍａｌｙａｎｄｔｈｒｅｅｔｙｐｅｓｏｆｔｈｅＲＥＥｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓｓｕｃｈ鼬ｎｅｇ－ａｔｉｖｅ．ｎｏｒｍａｌａｎｄｐｏｓｉｔｉｖｅＥｕａｎｏｍａｌｙｆｏｒｆｌｕｏｒｉｔｅ．ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＲＥＥｉｎｆｌｕｏｒｉｔｅｄｏｅｓｎｏｔｉｎｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｔｌｌｅｆｌｕ－ｏｒｉｔｅｃｏｎｔｅｎｔｉｎｔｈｅｃｏｕｎｔｒｙｒｏｃｋｓ．ＴｈｅｇｒａｎｉｔｅｗｈｉｃｈｉｎｔｅｒｕｄｅｄｉｎｌａｔｅｐｅｒｉｏｄｉｓｒｉｃｈｉｎｌｉｇｈｔＲＥＥ．ＴｏｔａｌＲＥＥｃｏｎｔｅｎｔｄｅｃｒｅａｓｅｓｇｒａｄｕａｌｌｙａｎｄｔｈｅＲＥＥｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｅｖｏｌｖｅｓｆｒｏｍｄｅｐｌｅｔｅｄＥｕｔｏｅｎｒｉｃｈｅｄＥｕｆｒｏｍｔｈｅｅａｒｌｙｐｅｒｉｏｄｔｏｔｈｅｌａｔｅｐｅｒｉｏｄ．７ｒｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆ

ｓｏ：一ｉｎｔｈｅＩＩｌｉｎｅｒａｌｆｌｕｉｄｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｌｉｑｕｉｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒｅ－ｄｕｃｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｅｘｉｓｔｉｎｇｉｎＥａｒｌｙＰｅｒｍｉａｎａｎｄＬａｔｅＴｒｉａｓｓｉｃｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｏｒｅ．ｆｏｒｍｉｎｇｆｌｕｉｄｈａｓｅｖｏｌｒｅｄｆｒｏｍｄｅｏｘｉｄｉｚｅｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｔｏｏｘｉｄｉｚｅｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．ｎｅｏｒｅ－ｆｏｒｍｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓｏｕｒｃｅｓｏｒｉｇｉｎａｔｅｆｒｏｍｔｈｅｇｒａｎｉｔｅ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＲＥＥ；ｇｅｏｃｈｅＩＩｌｉｓ缸ｙ；Ｏｒｅ—ｆｏｒｍｉｎｇｆｌｕｉｄ；ｆｌｕｏｒｉｔｅｄｅｐｏｓｉｔ；Ｆｕｘｉｎ

０引言

萤石是重要的冶金化工原料，在化工、冶炼、建材和国防领域中用途广泛。自２０世纪８０年代末，国内外对萤石矿的研究主要集中在流体包裹体、稀土元素、同位素等地球化学领域ｎ‘１１１，其主要研究目的有两个：（１）是解决成矿物质来源、成矿机制和成矿年代等理论问题；（２）将这些理论研究成果应用于找矿实践，从而探索出一套更为行之有效的找矿方法。

阜新萤石成矿区位于阜蒙县一彰武县哈尔套镇一带，是辽宁省萤石矿的重要产地。２０世纪７０

收藕日期：２００８—０６—２２；改回日期：２００８—０９—２２；责任编辑：戚开静。

基金项目：辽宁省科技规划项目（ＫＪ一２００５—００１）；辽宁工程技术大学基金项目（０７－９９）。

作者简介：杨子荣，男，教授，博士生导师，１９５１年出生，地质工程专业，主要从事地质勘察与技术研究。

Ｅｍａｉｌ：ｙａｎｇｚｉｒｏｎ９９２８＠ｙａｈｏｏ．ｏｏｍｃｎ。

７５２现代地质２００８正

年代，辽宁省地质局阜新地质四队在该区发现了杨家店大型萤石矿床和少冷中型萤石矿床，之后仅发现一些萤石矿点。关于矿床成因并没有进行系统研究。

根据前人研究成果，不同成冈的萤石具有不同的稀土元素地球化学特征。Ｅｕ和Ｃｅ的价态常是成矿流体介质条件的反映，流体的组成特征也可以通过稀土元素特征来解释ｎ。１５’２３叫］。萤石稀土元素地球化学特征的研究对揭示成矿物质来源、成矿流体的性质和矿床成因均具有十分重要的意义。本文试图通过研究阜新萤石成矿区的稀土元素地球化学特征，来揭示萤石矿床的成因类型，为寻找同类矿床提供理论依据。

１地质概况

阜新萤石成矿区位于中朝准地台内蒙地轴之建平台拱处。区内基底为太古宙片麻岩，其上零散分布中、新元古代魏家沟大理岩¨６Ｉ，长城系、蓟县系碳酸盐岩以及中生界侏罗系土城子组和髫髻山组，白垩系义县组、沙海组、阜新组、孙家湾组和大兴庄组（图１）。

该成矿区内岩浆活动强烈，主要为华力西期二长花岗岩、印支期二长花岗岩、燕山期二长花岗岩一花岗闪长岩。该区构造较复杂，ＮＷ、ＮＥＥ、ＮＮＥ向断裂于该区复合，其中ＮＮＥ向断裂晚于ＮＥＥ向断裂形成，ＮＷ向断裂的形成时代最晚。ＮＥＥ向断裂为旧庙一哈尔套断裂带，早期属深构造相，由一系列ＮＥＥ向强弱相间的韧性变形条带组成，晚期构造抬升活动又沿早期变形分界面展布，形成一系列浅构造相的脆性变形产物，每期构造变形均见有与之伴生的张扭性断裂出现。ＮＮＥ向断裂带主要发育于大巴一瓦子峪一后三角韧性剪切带的中段，由一系列ＮＮＥ向片理化带、糜棱岩化带和硅化岩脉带、断裂破碎带组成，韧一脆性变形特征明显，具等距分布特点。此类剪切带主要有叶家沟韧性剪切带、杨家店韧性剪切带。

研究区目前已发现１１个萤石矿床（点），它们主要赋存于华力西期、印支晚期和燕山期花岗岩中，受ＮＮＥ、ＮＥＥ向韧性剪切带及晚期脆性断裂和褶皱控制。矿石类型以萤石一石英型为主，部分为石英一萤石型矿石。主要矿物有萤石、石英，次要矿物有高岭石、燧石。矿石结构为自形、半自形粒状结构，矿石构造主要为块状构造、条带

状构造、细脉状构造。

杨家店萤石矿为该区一大型矿床，构造上属于大巴一瓦子峪一后三角韧性断裂构造体系的大巴一后小荒北段，矿区出露地层为中元古代魏家沟岩群，岩性主要为大理岩、千枚岩等；花岗岩在魏家沟岩群两侧分布，萤石矿赋存于魏家沟岩群大理岩夹板岩层中。矿区共发现大小矿脉９条，其中地表出露的矿脉６条，其余为盲矿体。围岩蚀变以硅化和高岭土化为主。矿物成分比较简单，矿石矿物主要有萤石，脉石矿物为石英、高岭石及燧石。矿石结构为自形、半自形粒状结构，矿石构造主要为块状构造、条带状构造、细脉状构造。矿石类型主要有萤石一石英型和石英一萤石型。

２样品采集与分析

本次研究样品采自长道沟矿（ＣＤＧ一３、ＣＤＧ一６）、少冷矿（ＳＨＬ一１、ＳＨＬ一２）、腰汉窝堡矿（ＯＨＷＰ一３、ＯＨＷＰ一６）、上四道沟矿（ＳＳ一１、ＳＳ一５）、冷汤矿（Ｌｔ一４、Ｌｔ一６）、党家沟矿（ＤＪＧ一１、ＤＪＧ一３），其中长道沟赋矿围岩为早二叠世花岗岩，少冷、腰汉窝堡、上四道沟和冷汤赋矿围岩为晚三叠世花岗岩，党家沟赋矿围岩为晚侏罗世花岗岩。稀土元素含量测试在中国地质调查局沈阳地质矿产研究所完成，采用ＩＣＰ—ＭＳ方法，测试仪器为Ｘ－ｓｅｒｉｅｓＩＩ，该仪器对ＲＥＥ检测下限为０．１×ｎ×１０一一ｒｔＸ１０一。具体分析方法见Ｑｉｅｔａｌ

Ｅ１

７｜。

阜新萤石成矿区萤石及赋矿围岩的稀土元素含量见表１和表３，其特征参数见表２和表４。文中ＲＥＥ的球粒陨石标准化采用Ｂｏｙｎｔｏｎ¨副的数据。３讨论

３．１稀土元素含量

对赋存于早二叠世、晚三叠世和晚侏罗世花岗岩中的萤石矿进行测试，∑ＲＥＥ含量分别为１８３．０９Ｘ１０—６、８１．１９×１０—６—１４９．２７×１０—６和４９．６７×１０一。该结果表明，赋存于不同时代的花岗岩中的萤石矿的稀土元素含量不同（表１），赋矿花岗岩的侵入时代越晚，萤石的∑ＲＥＥ含量越低。这３期赋矿花岗岩的∑ＲＥＥ含量分别为１３９．１×１０—６、６２．０５×１０—６～１５７．９６×１０—６和１３２．７４ＸｌＯ一，表明萤石中稀土元素含量并不随围岩中的稀土元素含量的增加而增加。

第５期杨子荣等：阜新萤石成矿区稀土元素地球化学特征及指示意义

７５３

图１阜新萤石矿区地质图

Ｆｉ辱１

ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌｍａｐｏｆＦｕｘｉｎｆｌｕｏｒｉｔｅｄｅｐｏｓｉｔｄｉｓｔｒｉｃｔ

１．第四系；２．下一中白垩统；３．中一上侏罗统；４．长城一蓟县系；５．魏家沟岩群；６．新太古代片麻岩；７．晚

侏罗也花岗岩；８．中侏罗世花岗岩；９．晚三叠世花岗岩；１０．早二叠世花岗岩；１１．中元古代花岗岩；１２．安山玢岩；１３．花岗斑岩脉；１４．韧性剪切带；１５．逆断层；１６．正断层；１７．性质不明断层；１８．萤石矿床（点）；（１）

长道沟萤石矿点；（２）冷汤萤石矿床；（３）少冷萤石矿床；（４）叶家沟萤石矿点；（５）杨家店萤石矿床；（６）吐呼

噜萤石矿点；（７）敖汉窝堡萤石矿点；（８）后三家子萤石矿点；（９）哈尔套萤石矿点；（１０）上四道沟萤石矿床；（１１）党家沟萤石矿点

表１阜新萤石矿萤石的稀土元素组成（”。／１０“）

呲１

ＲＥＥｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｆｌｕｏｒｉｔｅｓｆｒｏｍｔｈｅＦｕｘｉｎｆｌｕｏｒｉｔｅｄｅｐｏｓｉｔ（１０—６）

样号

采样矿点ＩＪａ

ＣｅＰｒ

Ｎｄ

Ｓｍ

ＥｕＧｄＴｂＤｖＨｏＥｒ

ＴｍＹｂＬｕＹ

ＣＤＧ一３长道沟

１５．１３ｌ－ｌ３．７１２．３

３．８７

０．３５４．３６１．４６８．０５１．７２５．４１

０．９４５．６００．８３８８．３ＳＨＬ—ｌ

少冷８．９１３．１２．７

９．１

２。５９Ｏ．７３２．８７０．９６５．４１

１．２１

３．６８０．７０４．０８ｏ．６１６３．１ＯＨＷＰ一６腰汉窝堡４．４

１０．８１．４

４．６

１．６１

０．５４１．８８０．７６

４．加０．９６

３．０８

０．６５

４．４４０．６７４１．０ｓｓ一５上四道沟１３．１

２６．１４．０１５．８４．４４

１．４７３．９９１．∞

５．７８１．２０３．“Ｏ．６ｌ

３．４６

０．５１４６．３ＬＴ一４冷汤１１．０２２．１２．８

ｌＯ．２

２．９２１．０９

３．４４

１．２４７．１０１．５８４．５８

０．７８４．１０

０．５４７５．８

ＤＪＧ一３

党家沟

６．５

１２．９

２．２

４．６

ｏ．９９

ｏ．．５１

１．１２

０．２９

１．６５

０．４ｌ

１．３８

０．２９

１．８４

ｏ．２９

１４．７

注：样品由中国地质调查局沈阳地质矿产研究所采用ＩＣＰ—Ｍｓ方法分析。

３．２稀土元素的分馏及配分模式特征

矿区内３期赋矿花岗岩的稀土元素配分模式

曲线在总体上均呈右倾斜的轻稀土富集型（图２）。

花岗岩由早二叠世－÷晚三叠世＿晚侏罗世，轻、

７５４

现代地质

２００８焦

表２阜新萤石矿萤石稀土元素组成的特征参数

Ｔａｂｌｅ２

ＲＥＥｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ

ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｆｌｕｏｒｉｔｅｓｆｒｏｍｔｈｅＦｕｘｉｎｆｌｕｏｒｉｔｅｄｅｐｏｓｉｔ

样号采样矿点∑ＲＥＥ∑ＬＲＥＥ∑ＨＲＥＥ２ＬＲＥＥ／ＺｔｍＥＥ８Ｅｕ

ＢＣｅ

Ｓｍ／Ｎｄ

（Ｉ＿ａ／Ｙｂ）Ｎ（Ｌａ／Ｓｍ）Ｎ（Ｇｄ／Ｙｂ）Ｎ

２４．８３２．８８．３１３．６

３１．２３２．０９

４０．８５．１

１６．６６６．６６．２

１８．７１５．９２．０６．３

２８．９３．６１４．１

５Ｌ８５．４１６．５４９．４

５．５３

２２．０２

０．６９Ｏ．３６

Ｏ．３０Ｏ．２０

０．２０

０．２７５

３０．０１８．４１９．３１０．５

１２．９１１．９５

注：样品由中国地质调查局沈阳地质矿产研究所采用ＩＣＰ—ＭＳ方法分析。

表４阜新萤石矿赋矿围岩稀土元素组成的特征参数

Ｔａｂｌｅ４

ＲＥＥｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ

ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｈｏｓｔｒｏｃｋｓｆｒｏｍｔｈｅＦｕｘｉｎｆｌｕｏｒｉｔｅｄｅｐｏｓｉｔ

注：样品由中国地质调查局沈阳地质矿产研究所采用ＩＣＰ—ＭＳ方法分析；暑ＲＥＥ、乏ＬＲＥＥ单位为１０一。

重稀土比值（平均值）由５．１５—胡．１３＿＋１４．７３，表明晚期侵入的花岗岩富集轻稀土元素。虽然赋存于这３期花岗岩中的萤石轻、重稀土比值并不显示相应的逐渐增加的规律性，但是其稀土元素配分模式曲线在总体上也呈右倾斜的轻稀土富集型（图３）特征，表明萤石与围岩之间存在亲缘关系。

３．３

Ｅｕ、Ｃｅ异常

研究区内３期赋矿围岩的Ｅｕ异常具有明显的

规律性，其中早二叠世花岗岩具有明显的Ｅｕ负异常，８Ｅｕ为０．２２，晚三叠世花岗岩具有弱的Ｅｕ负异常，ＢＥｕ为０．５１～０．８２，而晚侏罗世花岗岩则具有弱的Ｅｕ正异常，８Ｅｕ为１．１７。结果表明随着花岗岩侵入时代由老到新，８Ｅｕ逐渐变大，由负异常逐渐变为正异常。赋存于这３期花岗岩中的萤石的Ｅｕ异常具有与赋矿围岩的Ｅｕ异常同步的特征，８Ｅｕ分别为０．２６、０．８２—１．０５、１．４８，也具

有明显的Ｅｕ异常一弱的Ｅｕ负异常－－，Ｅｕ正异常的

变化规律，表明成矿溶液对围岩淋滤、萃取后，转入萤石中的稀土元素基本继承了原来围岩的稀土配分模式。

在还原条件下，Ｅｕ３＋变成Ｅｕ２＋，离子半径增大，Ｅｕ“不易取代Ｃａ“进入到萤石矿物晶格中，从而使结晶的萤石具有Ｅｕ负异常［１９｜。在氧逸度较高的条件下，Ｃｅ３＋易被氧化为Ｃｅ４＋，而Ｃｅ４＋溶解度很小，易被氢氧化物吸附而脱离溶液体系Ⅲ。２１｜，使含矿热液体系亏损Ｃｅ，从而导致从热液中沉淀出来的萤石显示ｃｅ负异常特征。从前面的论述可知，本区萤石中的Ｅｕ含量具有从明显的

Ｅｕ负异常＿弱的Ｅｕ负异常＿＋弱的Ｅｕ正异常演化

的特征，这反映了成矿流体由还原条件向氧化条件演变的过程。既然如此，萤石中的Ｃｅ异常应显示与Ｅｕ呈同步反向消长的演化规律，即由Ｃｅ正异常向ｃｅ负异常演变，但是测试结果显示，萤石中Ｃｅ不具有这种特征，而是始终显示弱的ｃｅ负

”弱盯勉∞加ｔ乞Ｌ

Ｌ

Ｌ

Ｌ

７

甜弘凹射∞”ｎｎ

ｎｎ

ｎｍ

∞辨拍埒虬加置Ｌ

ＬＬ

Ｌ

Ｌ

７

鼹钉弛舵舛ｎ

ｎ

ｎｎｎ

ｎ插∞埔帅鳄记屯Ｚ乞Ｌ

ＬＬ

弛勉∞∞鲳如

ｎｎｎｎｎ

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勰孵∞拍笱挖王Ｚ

Ｌ

Ｚ乞Ｚ拍记勰＂弱∞ｎｎｎｎｎ

Ｌ

为坦钙∞钉∞

置王Ｌ毛王王

ｏ

一～一一一一

第５期杨子荣等：阜新萤石成矿区稀土元素地球化学特征及指示意义７５５ＬａＣｅＰｒＮＯＳｍＥｕＧｄＴｂＤｙＨｏＥｒＴｍＹｂＬｕ

ＬａＣｅＰｒＮｄＳｍＥｕＧｄＴｂＤｙＨｏＥｒＴｍＹｂＬｕ

ＬａＣｅＰｒＮｄＳｍＥｕＧＯＴｂＤｙＨｏＥｒＴｍＹｂＬｕ图２阜新萤石矿区赋矿围岩稀土元素配分模式

Ｆｉｇ．２ＲＥＥｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｈｏｓｔｒｏｃｋｓｆｒｏｍｔｈｅＦｕｘｉｎ

ｆｌｕｏｒｉｔｅｏｒｅａ觇

丸旱二叠世花岗岩；Ｂ．晚三叠世花岗岩；Ｃ晚侏罗世花岗岩

异常。这说明原始成矿流体可能本身就具有Ｃｅ亏损的特征，可从赋矿花岗岩的ｃｅ异常来判定：３期赋矿花岗岩均具有Ｃｅ亏损的特征，正是由于成矿流体与围岩发生交代作用，导致成矿流体具有Ｃｅ亏损。

３．４流体包裹体特征

通过长道沟和冷汤矿点２个萤石样品中包裹

体气、液相成分分析可知（表５和表６）：赋存于早

二叠世和晚三叠世花岗岩中萤石矿的流体包裹体中的ｓｏ；一含量分别为２．６３０Ｘ１０山和８．９２４×１０一；而液相成分还原参数指标Ｒ分别为０．００８和０．００６，表明前者还原性高于后者。这种流体包裹体特征暗示成矿流体由还原条件向氧化条件演变。

３．５萤石成因

Ｍｏｉｌｅｒ等陋１曾讨论过萤石中稀土元素组成对其成因的指示意义，他们根据全世界１５０多个萤

ｍ

璺

囊

酱

￥

＼

喀

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兰

ＬａＣｅＰｒＮｄＳｍＥｕＧＯＴｂＤｙＨｏＥｒＴｍＹｂＬｕ

图３阜新萤石矿区萤石的稀土元素配分模式Ｆｉｇ．３ＲＥＥｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｆｌｕｏｒｉｔｅｓｆｒｏｍｔｈｅ

Ｆｕｘｉｎｆｌｕｏｒｉｔｅｏｒ℃ａｒｅａ

Ａ、Ｂ、Ｃ所代表的花岗岩同图２

表５萤石中流体包裹体的液相组成（埘。／１０“）

Ｔａｂｌｅ５Ｌｉｑｕｉｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｆｌｕｉｄｉｎｃｌ心ｏｍｉｎｆｌｕｏｒｉｔｅｓ（１０—６、

注：数据由中国地质科学院矿产资源研究所测试。

表６萤石中流体包裹体的气相组成（ｚ。／％）Ｔａｂｌｅ６Ｇａｓｃｏｍｐ埘ａｏｎｉｎｆｌｕｉｄｉｎｄｕｓｉｏｎｓｉｎｆｌｕｏｒｉｔｅｓ（％１

注：测试单位同表５，Ｒ＝ｎ（ｃＨ，＋ＣＯ＋如）／ｎ（Ｃ０２）

石样品的测试数据，设计出Ｔｂ／Ｃａ—Ｔｂ／Ｌａ（原子比）关系图，并划分出伟晶岩气成区、热液区和沉积区这３个成ＮＮｔ引。由本区萤石的Ｔｂ／Ｃａ一ⅣＬ丑关系图（图４）可知，本区萤石为热液成因。

７５６

现代地质２００８焦

１０－４

１旷５

１０－６

１旷７

１０－８

１０—９

月（Ｉｂ）／月【Ｌａ）

图４萤石的Ｔｂ／Ｃａ—Ｔｂ／Ｌａ图解（据ｌＶｌｓｌｌｅｒＰ，烈ａ１．，１９７６）

Ｆｉｇ．４

Ｐｌｏｔｏｆ１＂ｂ／Ｃａｌ，＇ｆ１．Ｔｂ／Ｌａｏｆｆｌｕｏｒｉｔｅｓ

（ａｆｔｅｒｌ～ｌｏｌｌｅｒＰ，ｅｔａ１．，１９７６）

４结论

通过对阜新萤石成矿区稀土元素地球化学特征和流体包裹体特征的分析，得出以下结论。

（１）阜新地区萤石矿赋存于早二叠世、晚三叠世和晚侏罗世花岗岩中，具有３种类型稀土元素地球化学特征，分别为Ｅｕ明显亏损型、弱亏损型和富集型。赋矿花岗岩的侵入时代越晚，萤石的∑ＲＥＥ含量越低。稀土元素配分模式在总体上

均呈右倾斜的轻稀土富集型。

（２）萤石的Ｃｅ、Ｅｕ异常及流体包裹体特征反映了赋存于早二叠世、晚三叠世和晚侏罗世花岗岩中的萤石成矿环境由还原条件向氧化条件过渡，且成矿物质主要来源于赋矿花岗岩。参考文献：

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ｐＩＤ。ｅ∞ｏｆｌａｎｔｈａｎｉｄ∞ｆｒｏｍｔｗｏ

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阜新萤石成矿区稀土元素地球化学特征及指示意义

作者：杨子荣， 刘敬党， 孙祥， 王文武， 徐大地， 王永春， YANG Zi-rong， LIU Jing-dang ， SUN Xiang， WANG Wen-wu， XU Da-di， WANG Yong-chun

作者单位：杨子荣,孙祥,王永春,YANG Zi-rong,SUN Xiang,WANG Yong-chun(辽宁工程技术大学,资源与环境工程学院,辽宁,阜新,123000)， 刘敬党,王文武,徐大地,LIU Jing-dang,WANG Wen-

wu,XU Da-di(辽宁省化工地质勘查院,辽宁,锦州,121000)

刊名：

现代地质

英文刊名：GEOSCIENCE

年，卷(期)：2008，22(5)

引用次数：0次

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相似文献(10条)

1.学位论文王强毕节地区晚二叠世煤层地球化学与成煤环境研究2007

贵州西部煤矿区的煤层地球化学的研究是当前我国地层地球化学研究的热点之一，不同知识背景的学者从不同角度开展的研究已经取得了巨大的成就。但是，对毕节煤矿区一一贵州第二大产煤区的研究却很有限，只限于煤矿区的地层划分方面及传统的成煤描述方面。像毕节煤矿区稀土元素的配分模式，这种配分模式所指向的物质来源，某些稀土元素所反应的成煤环境，国内在这方面的研究现在才‘开始起步，在以前的研究过程中虽有涉及，但对其没有足够的重视，值得深入研究探讨。 作者通过对毕节煤矿区11个厚度在0.8m以上的煤层采集13个样品，进行处理和室内分析整理，来对煤层的地球化学进行详细研究。作者认为：与微量元素和常量元素以及氧化物比较，稀土元素受后生作用的影响最小，因此，稀土元素可以很好的反应成煤环境，而本文研究的中心就是稀土元素。 毕节煤矿区的稀土元素，轻稀土元素明显相对富集，重稀土元素明显相对亏损。在配分模式图上呈现左高右低、从轻稀土元素到重稀土元素缓慢下降的配分模式。 通过比较发现，毕节煤矿区的稀土元素含量高于现代海洋中海水和珊瑚所含的稀土元素含量，结合前人的研究，认为毕节煤矿区的稀土元素不可能来自于含量比自己低的海洋物质，而是来自于陆源物质。进一步分析，发现陆生植物在稀土元素的富集作用中所起的作用很小，通过计算，陆生植物在稀土元素的富集中可能只发挥1％的作用。因此，毕节煤矿区的稀土元素主要受到陆源物质的影响和控制。 进一步分析陆源物质的来源，不仅是深入研究的需要，而且也可以检验前面的结论。显然，能够说明具体的物质来源是论证稀土元素物质来源的最好的论据。通过对比，作者认为，峨眉山玄武岩是毕节煤层稀土元素的物质来源，控制着稀土元素的配分模式。 此外，笔者还发现，稀土元素有指示地层的作用。M12煤层处于龙潭组与长兴组的界线附近，M12煤层的轻稀土元素含量最高。这种指示作用，有没有普遍意义，值得探讨。通过δCe和δ Eu的异常辨别沉积相，所指示的沉积相是海侵成煤模式理论的补充。

2.学位论文罗建美赣南小流域水体中溶解态稀土元素的地球化学特征2006

稀土元素在环境中的分布分异机制，是研究其作为地球化学示踪剂的重要基础和必要前提。目前国内外对稀土元素在土壤和生物中的相关研究很多，而对水体中，特别是小流域水体中，稀土元素地球化学特征的研究相对薄弱。由于水体中稀土元素的溶解态部分比其它形态对环境变化的反应更为敏感，是更有效的示踪和反演工具，所以水体中溶解态稀土元素的地球化学是稀土示踪水文学或水岩相互作用过程的关键。 本文以江西南部(赣南)小流域的水体为研究对象，分析了水体中溶解态稀土元素(DREE)的分布分异机制，并探讨了稀土元素产生分异的原因。其中利用VGAxiom高分辨多接受双聚焦等离子体质谱仪测定了水体中溶解态稀土元素的含量，文中按照水体化学特征的差异性将采样区划分为四个次一级的区域(支流A区、支流B区、支流C区和干流D区)，并分别讨论了各区中稀土元素的地球化学特征。获得以下几点认识：(1)赣南小流域水体中DREE的分布分异特征，主要反映了源区的风化特征。可以推测目前已报道的一些大的河流中DREE的分布分异特征则是河流混合过程中均一化的结果。(2)减小过滤孔径，DREE的含量明显减少，但页岩标准化模式总体上变化不大，其中Eu的异常程度发生了明显变化，说明颗粒物吸附作用对Eu的影响比较大。(3)支流C区溶解态稀土元素的页岩标准化分布模式为重稀土(HREE)富集型，主要继承了风化壳中稀土元素的分布特征，同时风化过程中轻重稀土元素之间的分异、水体中稀土元素与碳酸盐的无机络合及与草酸形成的有机络合也起到一定的作用。固—液相互作用和人为干扰对干流D区中稀土(MREE)的富集贡献很大。(4)Ce与其它稀土元素发生分离，在风化源区Ce少活化，在表面水中Ce氧化后易迁出水体。支流A区、B区中Eu的正异常现象，可能与中稀土的优先溶解及Eu富集矿物的优先风化有关。支流C区Eu的负异常主要反映了在稀土矿影响下风化源区的特征。干流D区Eu负异常的特征主要受人为因素的影响。

3.学位论文许冬海南岛近海沉积地球化学研究2007

国家海洋局第二海洋研究所于2005年夏季在海南岛近岸海域（108°～111°E，18°～20°N）进行了海洋地质调查，系统采集了大量沉积物样品。本文根据对挑选出来的180个表层样所做的粒度和元素地球化学分析及有机质的稳定碳氮同位素分析，在前人研究基础上，分析了海南岛近海沉积地球化学特征，揭示了沉积物中元素含量随颗粒大小的变化规律，论述了元素的分布特征、富集特征及元素之间的相关关系与组合特征，并阐述了稀土元素的物源指示意义和沉积有机质的稳定碳氮同位素物源示踪结果。 海南岛近海沉积物总体偏粗，平均粒径均值为6.05Φ，分选较差，以粘土质粉砂沉积为主。粗颗粒物质主要分布在岛西部感恩角—莺歌嘴附近海域、岛东南陵水—万宁近岸海域，以及岛西部和西南部几条主要河流的河口附近海域，分别主要受控于潮流作用、风浪作用和洪水期河流冲刷作用；细颗粒物质主要分布在岛西北近岸和南部近岸，缘于附近河流输沙少，水动力条件弱，受环流和沿岸流影响。岛西北远岸和岛东南远岸也沉积了相对较粗的物质，应该属于现代再造沉积。在岛东南最外处，水深约在100m以上的地方，也沉积了很细的物质。 元素的地球化学特征表明，大多数元素含量平均值与中国浅海沉积物含量平均值接近，相较而言，Sr、Rb、Th、U、Li、Cs含量偏高而Ba含量偏低。元素丰度受沉积物粒度控制明显，大多数元素含量随沉积物颗粒变细而增加。Si与所有元素都呈负相关，是沉积物中其他元素的“稀释剂”。Al则与大多数元素具有很好的相关性，它们的分布较为类似，多富集在细粒沉积区。Ca和Sr与其他元素相关性很差，其分布体现了生物作用自生富集的特点，海南岛东南岸外海域是其代表性富集区。控制元素分布的因素有物质来源、沉积物类型、生物作用、自生沉积作用、元素自身的性质、水文条件等多个方面。根据元素间的相互关系、因子分析结果、聚类分析结果和元素的空间分布特征，将元素划分为四个组合，每个组合都有特定的物源与分布含义，本区以陆源碎屑沉积占主导地位，控制了绝大多数元素的分布。 海南岛近海沉积物稀土的平均总量与渤海平均值最为接近，稀土元素在细粒沉积物中的丰度要高于在粗粒沉积物中的丰度。与部分陆壳物质和陆源河流物质稀土元素的球粒陨石、北美页岩标准化曲线相比，海南岛近海沉积物标准化曲线没有明显的偏离，且与上地壳配分曲线最为接近，表明其以陆源沉积为主的近海特征，与海南岛土壤稀土元素的比较也证明了这一点。 Δ15n与TOC/TN之间、δ13Corg与Δ15n之间的相关性都很差，Δ15n值并不适合用来判断沉积有机质的物质来源，因为沉积有机质的Δ15n很有可能已受到有机质转化和微生物活动的影响而被改造,体现的是物源信息和生物地球化学过程的综合。所以，最适宜于用来进行沉积物有机质物源判断和示踪研究的是有机质的δ13Corg值。根据经典的二元模式，海南岛近海沉积有机质主要来源于陆地和海洋，估算其中海洋有机质的贡献为

34.0％~86.3％，平均为65.6％。 综合诸多分析结果，将海南岛近海划分为四个沉积地球化学分区：内陆架现代细粒沉积区、内陆架高能环境下的粗粒沉积区、中陆架再造沉积区和外陆架细粒沉积区，并与南海东北部内陆架沉积区和外陆架残留沉积区进行了地球化学对比。

4.期刊论文刘长江.桑树勋.欧阳金宝.LIU Chang-jiang.SANG Shu-xun.OUYANG Jin-bao淄博煤田煤的稀土元素地

球化学特征-沉积学报2008,26(6)

应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对淄博煤田煤(35个样品,其中12个顶底板样品及1个夹矸样品)的稀士元素进行测试,并测定了厌分及相关的伴生元素含量.全面分析了稀土元素、地球化学参数、空间分布规律及分布模式,探讨了淄博煤田石炭一二叠纪煤中稀土元素的特征及来源.研究表明:与国内外其他地区相比,淄博地Ⅸ煤中稀土元素相对富集;太原组煤中的稀土元素高于山西组,在同一煤层中自顶部到底部旱现增高趋势,并在顶底板和夹矸中明显富集;Eu存在明显的负异常,而Ce值基本正常,表明成煤环境可能为浅海或封闭海域,不同煤层稀土元素分布模式基本一致,稀土元素与灰分正相关,与

5.期刊论文郑永春.王世杰.欧阳自远地球化学示踪在现代土壤侵蚀研究中的应用-地理科学进展2002,21(5)

土壤侵蚀导致土地退化、农产品产量和品质下降、水环境污染等诸多问题,引起各方面的广泛关注,而且这个问题随着持续增长的人口压力和农业生产方式深刻变革的影响而日益严重.由于目前广泛使用的高差法、遥感研究法、RUSLE、野外调查法、水土流失监测点法等土壤侵蚀研究方法存在着一些不足,因此,核素地球化学示踪法、稀土元素示踪法、土壤地球化学指标法等地球化学示踪方法应运而生,在土壤侵蚀研究中发挥其独特作用.在比较了各种传统的土壤侵蚀研究方法的优势和不足的基础上,作者认为:① 137Cs、210Pb可用于研究30、40年左右平均土壤侵蚀速率,7Be可用于示踪季节性土壤侵蚀和一次降雨事件的土粒运移,并说明这些核素的示踪原理和侵蚀速率的定量依据;② 人为施放稀土元素(REE)示踪法适合定量一次或多次降雨事件的侵蚀速率,可用于土壤侵蚀理论的研究,尤其适合于室内模拟实验的研究;③ 土壤磁化率法和土壤理化性质指标法研究土壤侵蚀是一种处于起步阶段的侵蚀研究方法,适用于土壤质量退化研究,但要用于土壤侵蚀研究特别是侵蚀速率的定量研究还很不成熟.

6.期刊论文毛光周.华仁民.高剑峰.赵葵东.龙光明.陆慧娟.姚军明.MAO GuangZhou.HUA RenMin.GAO JianFeng.

ZHAO KuiDong.LONG GuangMing.LU HuiJuan.YAO JunMing江西金山金矿床含金黄铁矿的稀土元素和微量元素特征

-矿床地质2006,25(4)

金山金矿床位于赣东北矿集区内,是与韧性剪切带有关的超大型金矿床.黄铁矿是该矿床最主要的载金矿物.文章利用含金黄铁矿的稀土元素组成示踪了金山金矿床的成矿物质及成矿流体的来源和性质.研究结果表明,金山金矿床黄铁矿稀土元素总量较高,∑REE平均为171.664×10-6,富集轻稀土元素

,LREE平均为159.556×10-6,HREE平均为12.108×10-6,轻重稀土元素比∑LREE/∑HREE平均为12.612,(La/Yb)N值平均为11.765,为轻稀土元素富集型;轻稀土元素有较明显的分馏,而重稀土元素的分馏不明显,(La/Sm)N值平均为3.758,(Gd/Yb)N值平均为1.695;Eu负异常明显,δEu值平均为0.664 ;基本无

Ce异常,δCe值平均为1.044.黄铁矿的稀土元素特征与该矿床的围岩(蚀变变形的变质岩)、区域地层具有相似的地球化学特点,而与邻近的花岗闪长斑岩稀土元素特征不同,所以金山金矿床的成矿物质来源于变质岩围岩,成矿流体主要为变质水.黄铁矿中的Co/Ni比值显示金山金矿床为中低温矿床;成矿经历了沉积成岩、区域变质、韧性剪切带的动力变质作用及表生氧化作用的演化过程.从黄铁矿的Y/Ho比值推断金山金矿床含金黄铁矿的成矿流体为变质流体.黄铁矿中微量元素与矿区变质岩也有相似的组成,亏损HFSE.从黄铁矿的REE、LREE、HFSE、Hf/Sm、Nb/La、Th/La、Co/Ni、Y/Ho等特征,可推断金山金矿床的成矿流体是Cl多于F的变质流体.

7.期刊论文王文峰.秦勇.宋党育.傅雪海晋北中高硫煤中稀土元素的地球化学特征-地球化学2002,31(6)

应用中子活化分析方法,测定了晋北两层中高硫煤中稀土元素的含量.通过对稀土元素的分布模式、相关分析和聚类分析的研究,得出如下认识:成煤环境对稀土元素的含量具有控制作用,但中高硫煤中稀土元素总量会受到沉积期后酸性溶液下渗淋滤作用的影响;同一煤层中各分层的稀土元素应具有基本相同的分布模式,异常的稀土元素分布模式指示了沉积期后地质作用的影响;煤中稀土元素的主要赋存状态为无机相,主要来源为陆源碎屑矿物;煤中与稀土元素伴生的有害元素有V、P、Mo、Cr、Cu、Mo、Th和Cd等,在加工洗选过程中有洁净潜势.

8.期刊论文刘东娜.周安朝.刘建权.Liu Dongna.Zhou Anchao.Liu Jianquan东胜煤田侏罗系延安组煤中稀土元素

地球化学特征-中国煤田地质2007,19(2)

采用中子活化分析方法(INAA)测定了鄂尔多斯盆地东北部东胜煤田侏罗系延安组煤中稀土元素(REE)的含量,绘制了稀土元素分布类型曲线并计算了多种化学参数.在对REE的地球化学环境和地球化学特征分析的基础上,得出以下结论:①侏罗纪低灰低硫煤中REE的含量较低,且普遍低于华北盆地石炭二叠纪低灰低硫煤中的REE含量.②侏罗纪煤中的REE主要来自于物源区的陆源碎屑.东胜煤田北部靠近物源区,因此REE含量较南部高,且REE含量与灰分产率和SiO2含量有一定的相关性.③侏罗纪煤中REE的分布类型主要取决于母岩.除两个样品外,其他煤样普遍存在Eu负异常,无正Ce异常存在.④与其他岩石相比,煤中REE的分布类型极其复杂,原因在于开放盆地体系的煤中物质不断的改变和再分配.

9.期刊论文赵志根.唐修义.李宝芳.ZHAO Zhi-gen.TANG Xiu-yi.LI Bao-fang淮北煤田煤的稀土元素地球化学-

地球化学2000,29(6)

采用仪器中子活化分析法(INAA)测试了淮北煤田6、3煤层11个煤样的稀土元素含量,并探讨了稀土元素地球化学特征,得出以下认识:11个样品的平均∑REE为81.9535μg/g;稀土元素分布模式呈左高右低的、具Eu负异常的"V"型曲线.相关分析、聚类分析的结果表明:稀土元素与灰分、陆源碎屑的元素(Si、Al、Ti、Cr、Co、Ni、Th、Ta、Sc和Rb等)的关系密切,而与海相元素(Ca、Sr等)关系不密切.稀土元素在密度大的样品中含量相对较高;各密度级稀土元素分布模式相似,表明不同密度级煤中稀土元素的物质来源具有一致性.煤中含稀土元素的矿物主要来源于陆源碎屑;煤中稀土元素主要赋存在以高岭石为主的粘土矿物中,赋存在石英中的不多.煤样的稀土元素特征与华北晚古生代沉积的特征是一致的,表明煤样稀土元素分布模式呈左高右低、Eu的负异常都是由源岩继承下来的.成煤沼泽很少受海水影响,故成煤沼泽环境未造成煤样的Ce严重亏损.

10.期刊论文姚多喜.支霞臣.王馨煤及其燃烧产物飞灰和底灰中稀土元素地球化学特征及集散规律-地球化学

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采用 ICP- MS法测试了褐煤、肥煤和无烟煤以及在不同燃烧条件下获取的飞灰、底灰等 29个样品的稀土元素含量; 分析了稀土元素地球化学特征

.结果表明, 不同煤种的稀土元素含量不同, 相同煤种在不同燃烧条件下获取的飞灰、底灰中的稀土元素含量也不同; 褐煤、肥煤、无烟煤及其燃煤产物飞灰、底灰的稀土元素分布模式呈左高右低的宽缓的" V"型曲线; Eu存在明显负异常.研究了燃煤过程中稀土元素的分布及集散规律, 稀土元素在飞灰、底灰中的含量比原煤有明显提高,其增加幅度为几倍至 20多倍不等,表明煤炭燃烧后稀土元素在飞灰、底灰中进一步聚集;飞灰和底灰中稀土元素含量、飞灰和底灰对煤的稀土元素含量比和富集因子以及飞灰对底灰的稀土元素含量比和富集因子等,不仅与原煤中稀土元素有直接关系,而且还受锅炉燃烧方式、燃烧温度 (炉温 )等人为因素的影响.

本文链接：https://www.360docs.net/doc/ed15041124.html,/Periodical_xddz200805009.aspx

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