应用电感耦合等离子体质谱法研究西藏甲玛超大型铜多金属矿床辉钼矿稀土元素和微量元素地球化学特征_应立娟.pdf

2015 年 5 月 May 2015 岩矿测试 ROCK AND MINERAL ANALYSIS Vol． 34，No． 3 366 ～374 收稿日期 2015 －04 －15;修回日期 2015 －05 －12;接受日期 2015 －05 －25 基金项目国家自然科学青年基金项目 41302058 ; 中国科技部重大仪器专项 2011YQ050069 ; 中国地质大调查项目 12120114019401 作者简介应立娟， 博士， 副研究员， 主要从事矿床学研究。E- mailbiyuntian518 sina． com。 文章编号 02545357 2015 03036607 DOI 10． 15898/j． cnki． 11 －2131/td． 2015． 03． 018 应用电感耦合等离子体质谱法研究西藏甲玛超大型铜多金属 矿床辉钼矿稀土元素和微量元素地球化学特征 应立娟1， 2，林彬2，王立强2，李超3，王阔4 1． 长安大学地球科学与资源学院，陕西 西安 710064; 2． 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室，中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037; 3． 国家地质实验测试中心，北京 100037; 4． 中国地质大学地球科学与资源学院，北京 100083 摘要西藏甲玛超大型铜多金属矿床的钼资源量大于 100 万吨， 辉钼矿是最主要的钼矿物。本文应用电感 耦合等离子体质谱法 ICP － MS 分析了不同期次辉钼矿， 研究其稀土元素和微量元素的地球化学特征， 以指 示成矿流体的来源与性质， 探讨其成矿机制。结果表明， 辉钼矿的稀土元素总量 39． 34 ～168． 1 μg/g 与斑 岩、 矽卡岩的稀土元素总量相似， 富集轻稀土， 且从早到晚总量增加， 指示流体源自于岩浆。辉钼矿具有明显 的 Eu、 Ce 负异常和 Sm 正异常， 其中 Eu 负异常指示流体的还原性质; Cu、 Pb、 Zn 等成矿元素含量较高， 指示 流体中成矿元素的富集。 关键词甲玛铜多金属矿床; 辉钼矿; 稀土元素; 微量元素; 电感耦合等离子体质谱法 中图分类号P597． 3; O657． 63文献标识码A 辉钼矿作为最主要的钼矿物， 其 Re － Os 同位 素定年已被广泛地应用于成矿年代学， 此外辉钼矿 亦可示踪成矿物质来源［1 －2 ］。利用电感耦合等离子 体质谱法 ICP － MS 技术手段在获得辉钼矿 Re － Os 同位素数据的同时， 亦可获得精确而系统的稀土 元素和微量元素数据， 因此辉钼矿在成矿演化方面 具有其他矿物无法替代的优势［2 ］。国外学者对辉 钼矿中的微量元素尤其是 Re、 W 等元素的富集开展 了研究， 认为可能与辉钼矿的多型有关， 尤其是 3R 型辉钼矿更有利于 Re 的富集 ［3 －4 ］。近年来， 我国也 开展了辉钼矿单矿物微量元素的研究。例如， 黄凡 等 ［5 －6 ］对中国 57 个矿床， 王登红等［2 ］对湘南、 赣南 和福建 14 个矿床， 王立强等 ［7 ］对西藏邦铺矿床， 通 过辉钼矿稀土和微量元素分析探讨成矿流体， 认为 不同矿区辉钼矿中稀土元素的含量、 配分模式等存 在差异， 取决于多种因素， 但无论是稀土元素含量、 参数比值还是配分模式都有一定的规律性。目前， 利用原位微区激光剥蚀电感耦合等离子体质谱 LA － ICP － MS 分析辉钼矿的微量元素也取得了一些 成果。例如， Ciobanu 等 ［8 ］通过研究美国 Hilltop 地 区第三纪金矿和西澳大利亚太古代 Boddington 铜金 矿中辉钼矿， 指示年轻的岩浆 － 热液系统中不连续 的成矿事件和古老绿岩型金矿系统中花岗岩对成矿 的作用。 西藏甲玛铜多金属矿床位于冈底斯成矿带东 段， 聚集铜、 钼、 金、 银、 铅 － 锌巨量金属资源， 其中钼 资源量大于 100 万吨 ［9 －10 ］。本文以西藏甲玛矿床 不同含矿围岩中代表不同期次的辉钼矿为研究对 象， 利用 ICP － MS 分析其稀土和微量元素， 尝试进 一步探讨甲玛铜多金属矿床成矿流体的来源与性 质， 为研究超大型矿床的成矿机制提供依据。 1辉钼矿地质特征 甲玛矿区内出露的地层主要有晚侏罗世多底沟 组 J3d 和早白垩世林布宗组 K 1l ， 中新世中酸性 岩浆岩活动强烈 图 1 。根据赋矿岩石划分为矽卡 岩型、 角岩型和斑岩型 3 种矿体类型。矽卡岩型矿 体似层状， 发育 Cu、 Mo、 Pb、 Zn、 Au、 Ag 矿化， 矿石构 663 图 1西藏甲玛矿床地质简图及采样位置 Fig． 1Geological map and sampling locations of the Jiama deposit，Tibet 造以浸染状、 块状、 脉状构造为主。角岩型矿体以 Cu 和 Mo Au、 Ag 矿化为主， 矿石构造为典型的细 脉浸染状构造。斑岩型矿体以 Mo Cu 为主， 呈细 脉浸染状。 辉钼矿是甲玛矿床最主要的钼矿物。甲玛辉钼 矿的产出相对独立， 部分与黄铜矿、 斑铜矿、 黄铁矿 等硫化物伴生。辉钼矿在不同围岩中的产出状态和 矿物世代复杂， 且在不同类型矿体中富集的位置和 产状不同 ［11 ］。矽卡岩型矿体中， 辉钼矿以细粒浸染 状为主， 形成于热液成矿作用早期 图 2 。其次辉 钼矿集合体充填石榴子石颗粒间隙， 或呈细粒浸染 状分布于石英脉中， 形成于热液成矿作用主要阶段。 部分辉钼矿充填裂隙呈细脉状或以集合体形式呈较 粗脉状， 形成于热液成矿作用晚阶段。整个矿床中 成矿早期的辉钼矿以矽卡岩中细粒浸染状辉钼矿为 代表， Re － Os 等时线年龄为 15． 32 0． 2 Ma［12 ］。斑 岩型钼铜矿体中， 辉钼矿产于石英脉中， 粒径和在石 英脉中的位置均有变化。可见辉钼矿产于石英脉两 壁或一侧， 或分布于石英脉中呈浸染状， 或在石英脉 的中心， 平行于脉壁呈线状排列。二长花岗斑岩石 英脉中粗粒辉钼矿可代表成矿主期， 形成最主要的 斑岩型钼矿石， Re － Os 等时线年龄为 14． 78 0． 33 Ma［12 ］。角岩型铜钼矿体中， 辉钼矿以细脉浸染状 为主， 或与石英组成含辉钼矿石英脉。 辉钼矿在角 763 第 3 期应立娟， 等 应用电感耦合等离子体质谱法研究西藏甲玛稀土元素和微量元素地球化学特征第 34 卷 图 2甲玛不同成矿阶段不同产状辉钼矿 Fig． 2Molybdenite with different occurrences at the Jiama’ s different Metallogenic stages a成矿早期矽卡岩中细粒浸染状辉钼矿 Mol， JM3110 －193 ;b成矿早期矽卡岩中细粒辉钼矿 JM6405 －173．3 ;c成矿主期二长花岗斑 岩石英脉中粗粒辉钼矿 JM2010 －653．9 ;d成矿晚期角岩中辉钼矿细脉 JM1618 －176．21 ;e片状辉钼矿 JM1616 －196． 5 ;f角岩中 鳞片状辉钼矿集合体 JM007 －165．23 ;g矽卡岩中片状辉钼矿 JM2409 －455．85 ;h矽卡岩石榴子石颗粒间充填的辉钼矿 JM807 －227．66 863 第 3 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2015 年 岩中的分布不均匀， 集中于岩体中心附近及上部的 角岩中。角岩中细脉状辉钼矿可代表成矿晚期， Re － Os 等时线年龄为 14． 67 0． 19 Ma［12 ］。 2辉钼矿样品 ICP －MS 分析 选择不同围岩中产出的辉钼矿样品， 均采自钻 孔岩心。 用于分析主量元素的辉钼矿样品共 5 件， 包括 围岩是矽卡岩的样品 2 件、 斑岩样品 2 件和角岩样 品 1 件。将含辉钼矿的岩心标本磨制成光薄片， 进 行镜下鉴定， 然后用电子探针分析辉钼矿的成分。 仪器型号 JXA － 8230， 实验条件为 加速电压 20 kV， 电流 20 nA， 束斑 5 μm。实验在中国地质科学 院矿产资源研究所完成。 用于分析稀土和微量元素的辉钼矿样品共 6 件。ZK711 －103． 7 和 ZK6405 － 171． 3 样品的含矿 围岩为矽卡岩， 其中的辉钼矿可代表早期的钼矿化， 呈细粒浸染状。ZK2010 －653． 1 和 ZK2010 －662． 5 样品的含矿围岩为二长花岗斑岩， 其中的辉钼矿可 代表斑岩成矿主期的钼矿化， 产于石英脉中， 粒粗。 ZK1618 －163． 76 和 ZK1618 － 179． 1 样品的含矿围 岩为角岩， 其中的辉钼矿可代表成矿晚期钼矿化， 呈 细脉状。将辉钼矿样品挑纯， 首先准确称取 25 mg 辉钼矿单矿物样品于 10 mL 聚四氟乙烯六角瓶中， 加入 0． 5 mL 盐酸、 1． 5 mL 硝酸， 将盖子拧紧， 放入 烘箱中 120℃加热 24 h， 然后打开盖子并定容至 25 mL， 采用 X － Series 电感耦合等离子体质谱仪 美国 Thermo 公司 测定稀土和微量元素含量［1 ］。实验在 国家地质实验测试中心完成。 此次 ICP － MS 分析获得的数据基本是可靠的。 由于没有辉钼矿微量元素标准物质， 采用了 20 μg/g标准溶液对仪器测量进行监测， 测试结果为 19． 5 ～20． 5 μg/g， 表明仪器测量结果是准确的。本 次样品分析过程中， 使用了 2 件空白样品， 均在误差 范围内， 表 1 和表 2 所列出的分析结果为扣除空白 之后的数值。 3辉钼矿地球化学特征 3． 1主量元素特征 辉钼矿主量元素 19 个数据点 平均含量为 Mo 59． 67， S 39． 91， 与理 论 值 Mo 59． 68， S 39． 91 ［13 ］接近。花岗斑岩与花岗闪长斑岩中辉 钼矿的主量元素集中于理论值附近， 角岩中辉钼矿 的 S 含量偏高。矽卡岩中辉钼矿的主量元素变化较 大， 且呈一定的正相关变化趋势。矽卡岩中辉钼矿 的 Cu 含量 0． 571 ～0． 958 明显偏高。 3． 2稀土元素特征 甲玛矿床辉钼矿 REEs 分析结果及部分主要特 征值列于表 1， 稀土配分曲线型式如图 3a 所示。 辉钼矿单矿物的 REEs 分析数据显示， 稀土元 素总量 ∑REEs 变化范围为 39． 34 ～168． 1 μg/g， 处于中国57 个钼矿床辉钼矿的∑REEs 范围 10． 99 ～600． 0 μg/g［5 ］ 之内， 尤其是与中国南方地区钼矿 床辉钼矿的∑REEs 10． 99 ～ 200． 0 μg/g［5 ］ 相似。 其中矽卡岩辉钼矿中∑REEs 最低， 二长花岗斑岩辉 钼矿中略高， 角岩辉钼矿中∑REEs 最高 图 3a 。 辉钼矿相对富集轻稀土 LREEs ， 呈右倾， LREEs/ HREEs 值为 3． 280 ～22． 86， 其中矽卡岩辉钼矿中分 异最小， 角岩和斑岩辉钼矿中分异较明显。中国 57 个钼矿床中矽卡岩型辉钼矿的 LREEs/HREEs 值亦 比斑岩型辉钼矿的该值要小［6 ］。球粒陨石标准化 后， La/Yb N亦显示矽卡岩辉钼矿分异最小， 角岩 辉钼矿最明显， 而斑岩型辉钼矿的 La/Yb N值亦差 异大。辉钼矿呈现明显的 Eu 负异常 δEu 值为 0． 148 ～ 0． 718 、 Ce 负异常 δCe 值为 0． 298 ～ 0． 896 和 Sm 正异常 δSm 值为 1． 757 ～47． 87 。 表 1西藏甲玛矿床辉钼矿稀土元素含量及其主要特征值 Table 1Rare earth element concentration ppmand feature values of the molybdenite in the Jiama deposit，Tibet 稀土元素 矽卡岩 μg/g二长花岗斑岩 μg/g 角岩 μg/g JM711 －103．7 JM6405 －171．3 JM2010 －653．1 JM2010 －662．5 JM1618 －163．76 JM1618 －179．1 La5．6344．3020．2581．77433．0815．08 Ce1210．061．1793．41258．727．62 Pr2．2481．6963．5122．858．4025．409 Nd9．9768．76915．0212．0130．2920．44 Sm6．6594．46637．5427．729．5627．83 Eu0．2550．8550．0470．0401．0450．483 Gd1．4922．9660．0200．0241．9851．348 Tb0．2410．4740．3320．2880．5150．474 Dy1．6432．7192．081．6072．5112．766 Ho0．3760．540．7220．5640．6820．766 Er0．9721．3030．7560．5220．9181．009 Tm0．1380．1660．0730．0650．1060．106 Yb0．9030．8830．0440．0290．2820．266 Lu0．1440．1420．0070．0040．0480．037 ∑REEs42．68 39．3461．5950．89168．1103．6 LREEs/HREEs6．2233．2814．2715．422．8614．3 La/Yb N 4．2063．2853．95341．2479．0938．22 La/Sm N 0．5320．6060．0040．040．7040．341 Gd/Lu N 1．2882．5962．3550．7595．144．531 δEu 0．2480．7180．1680．1480．4170．241 δCe 0．8120．8960．2980．3650．8470．736 δSm 4．4941．75747．86743．2145．6589．543 注δEu EuN/ SmN* GdN 1/2; δCe Ce N/ LaN* PrN 1/2; δSm SmN/ NdN* EuN 1/2。 963 第 3 期应立娟， 等 应用电感耦合等离子体质谱法研究西藏甲玛稀土元素和微量元素地球化学特征第 34 卷 二长花岗斑岩中辉钼矿亏损 Eu 最多， 矽卡岩 和角岩中辉钼矿的 Eu 值相似。Ce 的变化特点与 Eu 相似， 而 Sm 的变化正好与之相反。二长花岗斑 岩中辉钼矿强烈亏损 Gd。甲玛辉钼矿的稀土元素 配分模式与邦铺二长花岗斑岩中辉钼矿的稀土元素 图 3甲玛不同含矿围岩中辉钼矿稀土元素配分曲线和 微量元素蛛网图 Fig．3REEs pattern and spider diagram of molybdenite in the Jiama deposit，Tibet 邦铺二长花岗斑岩中辉钼矿的数据引自文献［ 7］ ; 稀土球粒陨石标 准化值参考文献［ 14］ ; 微量元素原始地幔标准化值参考文献［ 15］ 。 特征基本一致， 指示两者成矿流体特征的相似性。 3． 3微量元素特征 甲玛辉钼矿微量元素的分析结果列于表 2。矽 卡岩中辉钼矿的微量元素总量明显偏高， 斑岩和角 岩中辉钼矿的微量元素总量接近。辉钼矿中的多个 成矿元素， 在矽卡岩辉钼矿中明显较角岩和斑岩中 富集， 包括 Cu、 Pb、 Zn、 Bi、 Mn、 Ti、 Sn、 Co、 Ni。辉钼矿 电子探针数据显示， 矽卡岩尤其是矿化矽卡岩中辉 钼矿的 Cu 含量明显偏高， 两者一致。辉钼矿的 Co/Ni值均小于 1， 变化范围为 0． 051 ～ 0． 185， 且矽 卡岩中辉钼矿的 Co、 Ni 含量明显高于斑岩和角岩中 辉钼矿。甲玛辉钼矿的微量元素用原始地幔微量元 素进行标准化， 显示 Ta、 Sr 强烈亏损， Ba、 Zr、 Ti、 Y 等 元素明显亏损， 而 Pb、 Sm 等元素强烈富集 图 3b ， 二长花岗斑岩辉钼矿中 U 明显富集。甲玛辉钼矿 的微量元素配分模式与邦铺二长花岗斑岩中辉钼矿 的微量元素特征基本一致， 指示了两者存在一定的 成因联系。 表 2西藏甲玛矿床辉钼矿微量元素含量及其主要特征值 Table 2Trace element concentration and feature values of the molybdenite in the Jiama deposit，Tibet 微量 元素 矽卡岩 μg/g二长花岗斑岩 μg/g 角岩 μg/g JM711 －103．7 JM6405 －171．3 JM2010 －653．1 JM2010 －662．5 JM1618 －163．76 JM1618 －179．1 Li1．5776．360．2490．613．1651．996 Be0．1310．1730．0210．0940．1940．329 Sc2．434．5040．4570．7531．8861．033 Ti445．3388328．8232．5643．7757．51 V95．2965．432．1637．4253．1840．06 Cr67．23267．92．02744．4337．6619．34 Mn151015081．6329．71684．7578．61 Co29．1323．111．0361．5121．963．336 Ni573．2335．28．199．59312．418．08 Cu6060332010．7411．0925．0629．17 Zn240426265．6613．0213．3424．71 Ga5．2864．2850．1430．3521．7391．564 Ge1．7590．951．571．5741．8641．41 As63．47135．27．6163．5398．79711．41 Rb0．8783．1731．5633．0351．4829．46 Sr5．5627．4750．6861．07916．276．978 Y9．7814．241．0740．5425．2574．953 Zr9．2626．160．1060．1420．150．603 Nb13．4313．964．3854．4714．3185．654 Rh1．1391．1641．1341．11．1181．126 Cd471．9486．4713．1772693778．7 Sn33．0457．820．5720．7330．80．947 Sb6．2538．6490．190．1150．6671．275 Cs0．4792．7840．3360．5750．546．24 Ba18．582．7964．1443．63338．223．31 Hf0．421．5670．0090．0130．0160．023 Ta0．0120．0280．0060．0050．010．006 W240．313．0536．8831．6985．48196．2 Re0．0740．030．1290．1420．0240．024 Tl2．03522．810．1080．1510．3335．42 Pb910．62446．1516．6465．1121．4227．6 Bi653．7233．554．7431．045．54448．57 Th2．3754．4410．3092．9022．6383．416 U0．4131．56843．711．7580．4080．249 总量1363915528148．11486．512671629 Hf/Sm0．06310．35090．00020．00050．00050．0005 Nb/La2．3843．24516．9962．520．1310．375 Th/La0．4221．0321．1981．6360．080．227 Co/Ni0．0510．0690．1260．1580．1580．185 4成矿流体性质与来源探讨 4． 1稀土元素对成矿流体的指示 4． 1． 1稀土元素总量 在热液成矿作用过程中， 稀土元素的地球化学 行为受到众多重要成矿因素的影响， 如水岩反应， 流 体的温度、 压力、 pH、 Eh 变化， 碱度和配位体浓度 073 第 3 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2015 年 等， 因此矿石中稀土元素的特征及配分模式可以用 来指示成矿流体性质［16 －17 ］。其中∑REEs 与 δEu 的 变化可反映岩浆岩的演化过程， 一般认为， 随着岩浆 岩酸度的增加 即从基性岩到酸性岩 ， ∑REEs 增 加， Eu 亏损程度增大， 即 δEu 变小 ［2 ］。甲玛不同含 矿围岩中的辉钼矿代表了成矿过程的不同阶段， 即 成矿早期、 主期到成矿晚期， 可以一定程度地指示成 矿流体的演化。∑REEs 随着成矿阶段递进而增加， 变化规律明显， 即矽卡岩中辉钼矿∑REEs 为 39． 34 ～ 42． 68 μg/g→二长花岗斑岩辉钼矿∑REEs 为 50． 89 ～61． 59 μg/g→角岩辉钼矿∑REEs 为 103． 6 ～168． 1 μg/g。甲玛含矿斑岩∑REEs 变化于70． 35 ～175． 0 μg/g 之间， 矽卡岩的∑REEs 变化于 9． 640 ～ 196． 5 μg/g 之间， 呈缓右倾 ［11， 18 ］。辉钼矿的 ∑REEs和斑岩、 矽卡岩的∑REEs 变化范围一致， 集 中在 n ～200 μg/g 之间， 指示了成矿流体与成岩流 体可能具有共同的来源。辉钼矿的∑REEs 从早到 晚递增， 变化规律与其在岩浆演化过程中一致， 由此 推测指示了甲玛成矿流体来自岩浆。这与其他同位 素和流体包裹体资料证据一致， 例如周云等 ［19 ］通过 流体包裹体的离子成分、 气相成分比值与图解、 氢氧 同位素数据分析， 表明甲玛铜多金属矿床的成矿流 体为岩浆来源。 4． 1． 2Eu 负异常 不仅甲玛的辉钼矿具有 Eu 明显亏损的现象， 中国 57 个独立钼矿床或伴生钼矿床辉钼矿的稀土 元素数据显示辉钼矿均具有不同程度的 Eu 亏 损 ［5 ］。Eu 在自然界中可以 Eu2 和 Eu3 存在， 当流 体呈还原环境时， Eu 主要以 Eu2 存在， 由于 Eu2 具 有较大离子半径和较小电荷数， 在地质地球化学作 用过程中与其他稀土元素发生分离， 形成 Eu 的正 异常或负异常。辉钼矿产生 Eu 负异常的原因可能 有两种 一种原因是流体自身 Eu 含量低， 辉钼矿在 沉淀时从成矿流体中继承了相对贫 Eu 的特征; 另 一种原因是在辉钼矿沉淀时， 由于成矿流体物理化 学环境的变化， Eu 价态变化， 导致 Eu 与其他稀土元 素的分离， 形成辉钼矿中 Eu 的负异常 ［5， 7， 17 ］。西藏 达布斑岩型铜钼矿床中， 单个流体包裹体激光拉曼 光谱测试显示， Cu、 Mo 矿化阶段的气相包裹体含 CO2和 H2O， 而 Mo 矿化阶段的气相包裹体主要为 CH4， 因此辉钼矿形成的流体相对还原性更强［20 ］。 但是甲玛北东的邦铺二长花岗斑岩中辉钼矿虽然 Eu 负异常明显， 流体包裹体研究却表明主成矿期流 体具有较高的温度和高的氧逸度， 王立强等 ［7 ］认为 辉钼矿 Eu 负异常是继承了成矿流体中贫 Eu 的特 点。甲玛流体包裹体的气相成分计算结果显示， 在 矽卡岩阶段和石英硫化物阶段， 流体 Eh 值均为负 值， 指示了流体的还原性质 ［21 ］。另一方面， 甲玛岩 浆岩的稀土元素 Eu 异常没有辉钼矿中 Eu 异常显 著， 在花岗斑岩结晶过程中， Eu2 随着长石从长英 质岩浆中分离出来， 引起了熔浆中 Eu 的负异常， 因 此甲玛岩浆流体本身 Eu 亏损的可能性较低， 推测 辉钼矿中出现 Eu 负异常， 主要与流体的还原性质 有关， 这也解释了不同成因类型矿床中辉钼矿均出 现强烈的 Eu 负异常。 甲玛辉钼矿亦存在显著的 Ce 负异常和 Sm 正异 常， 并且二长花岗斑岩中辉钼矿强烈亏损 Gd。Ce 元 素存在 Ce3 和 Ce4 两种价态， 亦可用于指示氧化 － 还原条件， 甲玛辉钼矿同时出现强烈亏损的 Eu 和 Ce， 推测是与流体还原性质的程度有关。参考中国 57 个矿床中辉钼矿的稀土元素特征， Ce、 Sm、 Gd 等强 烈亏损或富集普遍存在， 排除是因为测试引起的， 具 体是什么原因导致的， 值得今后关注与深入探讨。 4． 2微量元素对成矿流体的指示 4． 2． 1流体性质 绝大部分微量元素可能以固溶体出溶、 机械混 入物或流体包裹体等形式存在于辉钼矿中［22 －24 ］。 辉钼矿高的结晶温度， 并常发育在代表成矿流体的 长英质脉体中， 辉钼矿中所捕获的微量元素特征更 能反映原始成矿流体的基本特征［6 ］。稀土元素和 高场强微量元素 HFSE 配合， 可以判断成矿流体 的性质 ［25 ］。富 Cl 和富 F 的流体均可与 LREEs 形成 络合物， 导致 LREEs 迁移富集， 但它们对高场强元 素的富集能力有所差别。富 Cl 流体富集 LREEs， Hf/Sm、 Nb/La 和 Th/La 值一般小于 1， 而富 F 流体 富集 LREEs 和 HFSE， Hf/Sm、 Nb/La 和 Th/La 值一 般大于 1［26 －28 ］。甲玛矿床辉钼矿中 Hf/Sm、 Nb/La 和 Th/La 值变化较大， 部分大于 1 而部分小于 1， 没 有明显的规律性。这一特点与其北东的邦铺矿床二 长花岗斑岩中辉钼矿的特点有所差异， 邦铺辉钼矿 的上述比值绝大多数小于 1， 指示成矿流体以富 Cl 为主。甲玛矿床辉钼矿 Hf/Sm、 Nb/La 和 Th/La 值 的复杂性可能指示成矿流体的复杂性， 并非是单一 的富 Cl 或富 F 流体。如果说甲玛矿床具有富 F 流 体， 但在甲玛矿床中萤石又比邦铺矿床中少见， 仅见 少量紫色萤石， 因此成矿流体性质仍需深入研究。 4． 2． 2成矿元素 甲玛辉钼矿富集多个成矿元素， 与中国 57 个钼 173 第 3 期应立娟， 等 应用电感耦合等离子体质谱法研究西藏甲玛稀土元素和微量元素地球化学特征第 34 卷 矿床中辉钼矿 Cu、 Pb、 Zn 等成矿元素含量一致， 例 如 Cu 含量为 5． 35 ～39630 μg/g， 尤其是以 Cu 为主 的矿床中 Cu 含量偏高 ［6 ］。成钼流体中这些元素均 为相对富集状态， 暗示不同地质环境、 不同时代和不 同矿床类型的成钼流体搬运的成矿元素具有一致性 和普遍性 ［8 ］。甲玛矽卡岩辉钼矿中成矿元素明显 较角岩和斑岩中富集， 与地质现象一致， 即甲玛矽卡 岩型铜钼铅锌金银多金属矿体， 而斑岩和角岩中仅 以铜钼为主， 其他金属含量低。甲玛矿床斑岩中热 液黑云母石英脉单个流体包裹体同步辐射 X 射线 荧光 MAPPING 分析显示， K、 Cr、 Fe、 Co、 Cu、 Ni、 Zn、 Pb 等金属元素在流体包裹体的气相中尤其富集， 液 相中的金属元素浓度低， 表明岩浆在结晶过程中 Cu、 Au、 Pb、 Zn 等金属元素强烈地、 选择性进入挥发 份气相中进行迁移［21 ］。推测在辉钼矿结晶时， 对含 成矿元素的挥发份气相包裹体具有较强的捕获能 力， 以致 Cu、 Pb、 Zn 等成矿元素在辉钼矿中含量较 高， 成为了一个普遍的现象。 5结论 本研究利用 ICP － MS 获得辉钼矿稀土元素与 微量元素的地球化学特征， 为分析流体性质与来源 和探讨其成矿机制提供了重要的技术手段， 主要获 得了以下结论。 1 稀土元素组成表明， 甲玛矿床从成矿早期、 主期至成矿晚期， 成矿流体中稀土总量增加， 且以 LREEs 富集为主， 呈现右倾的稀土配分模式， 成矿 流体具有明显的 Eu 和 Ce 负异常、 Sm 正异常。辉 钼矿、 斑岩和矽卡岩的∑REEs 具有同一变化范围， 指示同一岩浆来源。Eu 负异常指示成矿流体的还 原性质。 2 微量元素组成表明， Cu、 Pb、 Zn 等成矿元素 含量较高， 且矽卡岩中辉钼矿的成矿元素远高于角 岩和斑岩中的辉钼矿， 指示流体中成矿元素的富集。 Hf/Sm、 Nb/La 和 Th/La 值的复杂性指示了成矿流 体的复杂性， 并非是单一的富 Cl 或富 F 流体。 致谢 实验过程中得到了中国地质科学院矿产资源 研究所陈振宇教授级高级工程师的热心帮助， 特此 感谢。 6参考文献 ［ 1］杜安道， 屈文俊， 王登红等编著． 铼锇法及其在矿床学 研究中的应用［ M］ ． 北京 地质出版社， 2012 1 －182． Du A D， Qu W J， Wang D H， et al． The Analysis s and Application in Metallogenic Chronology of Re- Os Isotope［M］ ． 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