1、第 32 卷第 4 期2022 年 12 月安徽地质Geology of AnhuiDec.2022Vol.32 No.4文章编号：1005-6157（2022）04-0引言碳酸盐类岩石是自然界常见岩石，有沉积、热液、岩浆流体三种成因，其中的岩浆流体成因又被称为碳酸岩（造山带），具有指示地幔流体的性质、地幔交代作用、壳幔相互作用以及碳酸岩在成岩、成矿等方面的特殊性与重要性1。碳酸岩一般与碱性岩（如正长岩、霞石正长岩和霞石岩等）共同构成碳酸岩碱性（环状）杂岩体，中国秦岭造山带就有多处碳酸岩出露，如小秦岭的黄龙埔2和华阳川，南秦岭的杀熊洞和庙垭3，东秦岭的河南黄水庵4等。2021年 313地质队在
2、野外踏勘中发现安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中有呈数10条脉状产出的富含石英的碳酸盐脉。其是否为火成碳酸岩？本文从其地质特征、稀土微量元素地球化学方面对其成因进行初步探讨。1地质背景响洪甸碱性杂岩体出露面积约为48 km2，呈北北西向展布于大别造山带的东北缘及郯庐断裂带西侧。杂岩体包括碱性火山岩与碱性侵入岩，侵位于上元古界青白口系佛子岭群的片岩中5。岩体形态明显受金寨断裂控制，呈北西向带状分布。侵入岩和火山岩的成分及成因类型类似，具有明显的同源演化特征6。周边已发现的矿床点有：汞洞冲铅锌矿（中型）、同兴寺钼矿、响洪甸铀矿、东冲铀矿、竹园庄铅锌矿点等。响洪甸碱性侵入岩体位于响洪甸碱性杂岩体的中部（图1
3、），出露面积约为9.1 km2。侵入体一般呈岩株、岩枝状产出，最大约为3 km2，最小仅为0.1 km2。岩体主要呈北西向带状分布，与佛子岭群变质岩及响洪甸组火山岩呈侵入接触。岩体主要呈北西向分布，明显受北西向断裂控制7。碱性侵入岩体主要由霓辉正长岩、霞石正长岩和（假）白榴石正长岩三个不同岩相组成8。2碳酸盐脉的产出状况碳酸盐呈脉状产出在霞石正长岩中，南东为霓辉正长岩，在50 m露头范围内有11条脉体。主脉体走向为北北西向，倾角较陡，厚为 13.5 m，被后期同向断层切割；其他脉体总体走向为北北西向，脉厚为1025cm，倾角为7085，局部脉体倾角为4050，脉体有分支复合现象。脉体与围岩接触
4、界线清晰，未见明显蚀变现象。北部缓倾斜脉体中软-硬锰矿较多。主脉体矿物以粗粒碎裂结构为主，无定向构造，其他脉体矿物呈细粒结晶结构。主要矿物为碳酸盐，次为石英，少量钾长石，偶见磷灰石。金属矿物主要为软-硬锰矿、磁铁矿。主脉体碳酸盐颗粒较粗，颗粒多见波状消光（图2），局部破碎充填于裂隙分布；石英颗粒大小不等，见交代碳酸盐现象，有的呈长粒状分布于碳酸盐脉中，有的粒径较细小，多呈碎粉充填于收稿日期：2022-10-8作者简介：阮林森（1969），男，安徽铜陵人，高级工程师，主要从事地质调查与矿产勘查工作。E-mail:摘要：响洪甸碳酸盐脉呈脉状穿插于碱性杂岩侵入体中，与霞石正长岩和霓辉正长岩密切共生，
5、富SiO2、Na2O，稀土含量明显高于壳源的沉积成因碳酸盐岩。岩脉与围岩霞石正长岩和霓辉正长岩有类似的稀土元素含量、稀土分配模式，轻稀土富集，Eu、Ce负异常，二者具有同源性；稀土和微量元素具有岩浆碳酸岩特征。微量元素相对富集大离子亲石元素Sr、K、LREE，强烈亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、Zr、P。初步认为响洪甸碳酸盐脉是以岩浆成因为主的火成碳酸岩，其来源于地幔源的部分熔融作用，后期可能有残余岩浆热液叠加改造。关键词：响洪甸；碱性杂岩体；碳酸盐；碳酸岩中图分类号：P612文献标志码：A安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂
6、岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐
7、脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探安徽金寨响洪甸碱性杂岩体中碳酸盐脉成因初探阮
8、林森，刘忠，周皓宇，陈海峰(安徽省地质矿产勘查局313地质队，安徽六安237010)289-6安徽地质2022年裂隙中；钾长石呈他形粒状，仅见分布于石英、碳酸盐混合脉中，呈交代残余；磁铁矿呈自形粒状，已被赤铁矿交代呈假象；赤铁矿呈显微粒状交代磁铁矿呈其假象；软-硬锰矿呈毛发、束状分布。1.丰乐组；2.响洪甸组；3.白云庵组；4.黄石滩组；5.凤凰台组；6.潘家岭岩组；7.八道尖岩组；8.诸佛庵岩组；9.黄龙岗岩组；10.樊家冲单元假白榴石正长岩；11.锣鼓山单元霞石正长岩；12.干河冲单元霓辉正长岩；13.正长斑岩脉；14.碱性正长斑岩脉；15.粗面斑岩脉；16.碱性粗面斑岩脉；17.安山玢岩
9、脉；18.采样点图1响洪甸碱性杂岩体地质图Figure 1.Geological map of the Xianghongdian alkaline complexCal.碳酸盐；Qz.石英；Kf.钾长石；Py-Ps.软-硬锰矿。a.呈脉状分布的石英；b.细粒的石英颗粒交代方解石；c.钾长石呈交代残余；d.碳酸盐的波状消光图2响洪甸碳酸盐脉镜下矿物特征Figure 2.Micrographic features of minerals of theXianghongdian carbonate veins3岩石化学成分特征共采集4件碳酸盐脉样品，1件霓辉正长岩样品。主量元素分析由安徽省地质矿产
10、勘查局313地质队实验室完成（化学分析），薄片制备和岩相学研究、稀土元素分析由安徽地质实验研究所（国土资源部合肥矿产资源监督检测中心）完成（ICP-MS），微量元素分析由澳实分析检测（广州）有限公司完成（ME-MS81）。3.1 主量元素2 件样品主量元素分析结果如下：SiO2含量为5.95%29.44%，CaO 含量为 33.98%50.51%，MnO含量为 2.8%3.10%，TiO2含量为 0.03%0.1%，K2O和Na2O含量分别为0.24%0.65%和0.25%0.37%。CaO/(CaO+MgO+FeO+Fe2O3+MnO)的值为 91%94%,按照Samoilov9统计的碳酸岩
11、主要元素范围，其与方解石碳酸岩类一致。与世界钙质碳酸岩平均值相比，响洪甸碳酸盐脉富 SiO2、Na2O 和 MnO，贫MgO和P2O5，其他成分大致相当(表1）。3.2 稀土元素稀土总量（不含Y）变化较大，碳酸盐脉稀土总量介于围岩霞石正长岩和霓辉正长岩之间，含量为33.510-6192.5110-6（表2）。其中，轻稀土LRRE含量为 22.1810-6171.9110-6，重稀土 HRRE 含量为8.2110-620.610-6，LRRE/HRRE为1.968.35，(La/Yb)N为2.3710.98，与围岩、全球碳酸岩及国内其他地区碱性杂岩体共生的碳酸岩（如陕西黄龙铺、湖北庙垭、川西木洛
12、10等）配分模式类似，均为LREE富集型（图3），轻重稀土分馏程度较围岩和其他地区碳酸岩要弱；(La/Sm)N为2.677.01，轻稀土分馏与围岩和其他地区碳酸岩类似；(Gd/Yb)N为0.981.35，重稀土分馏程度与围岩及东秦岭黄龙铺碳酸岩更为接近；Eu值为 0.730.85，与其他地区碳酸岩类似具有负异常；Ce值为0.760.93，为Ce中等-弱负异常，与其他地区碳酸岩Ce正异常或无异常有差别，可能是因为出露地表受风化作用影响。响洪甸碳酸盐脉与华北板块北缘中部河北（丰宁）无碱性杂岩体共生的永利碳酸岩11相比，无论是稀土总量配分还是轻重稀土分馏程度均有明显区别。与沉积碳酸盐相比，响洪甸碳酸
13、盐脉具有稀土含量高、轻稀土更为富集的特征，且无沉积碳酸盐明显Eu亏损。Eu/Sm值为 0.240.36，与全球碳酸岩平均值0.3相当，比沉积碳酸盐0.15要高12。3.3 微量元素碳酸盐脉中微量元素与围岩相比，Ba、Rb、Th、K、Zr、Hf含量均较低。从微量元素蛛网图（图4）可以看出，围岩正长岩相对强烈富集Th、Zr、Hf，响洪甸碳酸abdc290第32卷第4期地区名称样号SiO2TiO2Al2O3Fe2O3FeOMnOMgOCaONa2OK2OP2O5灼失响洪甸碳酸盐脉T015.950.030.800.700.313.010.2050.510.250.240.0137.50T0229.44
14、0.103.260.930.422.800.1833.981.370.650.0226.52名称样号BaRbThNbTaSrZrHfTiCa（10-2）K（10-2）P(10-2)碳酸盐脉T0329.3012.001.111.600.101095.0014.000.30290.0358.210.320.007碳酸盐脉T0416.601.800.310.300.051300.004.000.10844.2333.200.740.011霞石正长岩XHA783.67255.0061.1757.033.671081.83666.0015.733776.401.397.040.030永利碳酸岩YLA79
15、.991.631.020.970.411031.4962.267.13312.7166.350.100.205黄龙铺HLA391.402.080.360.670.277637.000.006.111052.6262.580.370.029庙垭MYA490.5013.5515.331023.424.298450.6768.801.263403.1851.960.741.810木洛MLA79.085.782.500.380.560.590.9460.2867.540.020.012世界SJA14.0052.001204.005.00189.001467.4457.290.351.497表1响洪甸及
16、其他地区碳酸岩、碱性岩主量元素、微量元素含量（主量元素单位：%，微量元素单位：10-6）Table 1.Contents of major elements and trace elements in carbonatites and alkaline rocks in Xianghongdian and other areas(major elements:%,trace elements:10-6)表2响洪甸及其他地区碳酸岩、碱性岩稀土元素含量(10-6)Table 2.Contents of rare earth elements in carbonatites and alkaline rocks in Xianghongdian and other areas(10-6)注：霞石正长岩数据平均值参考文献8，河北永利碳酸岩数据参考文献11，陕西黄龙铺碳酸岩数据参考文献2，湖北庙垭碳酸岩数据参考文献3，川西木洛碳酸岩数据参考文献10，世界碳酸岩数据参考文献9。沉积碳酸盐数据参考文献12。表2同。地区岩石名称样品编号LaCePrNdSmEuGdTbDyHoErTmYbLuYREEE