川南峨眉山玄武岩及其晶洞中的沥青与铜矿化矿物的REE特征与成因.pdf

书书书 第 34 卷 第 1 期 2014 年 2 月 桂林理工大学学报 Journal of Guilin University of Technology Vol. 34 No. 1  Feb.2014 文章编号1674 －9057 2014 01 －0001 －07doi 10. 3969/j． issn. 1674 －9057. 2014. 01. 001 川南峨眉山玄武岩及其晶洞中的沥青与 铜矿化矿物的 ＲEE 特征与成因 张良钜，黎琪，阮青锋，曾伟来，李东升，曾南石，刘靖娜 桂林理工大学 地球科学学，广西 桂林541004 摘要对川南峨眉山玄武岩及其晶洞中的沥青与葡萄石 － 石英 － 方解石 － 铜矿化矿物等集合体的稀土元 素特征进行了分析，探讨了玄武岩及其晶洞中的沥青与铜矿化矿物的形成演化关系。岩浆成因的斑状玄武 岩，其∑ＲEE、∑LＲEE 较高 平均值分别为 242 10 －6、 216 10－6 ，∑HＲEE 较低 26 10－6 ，δEu 平均 为 0. 87，δCe 平均为 0. 95。蚀变杏仁状玄武岩属岩浆成因并有后期热液作用的叠加，其∑ＲEE、∑LＲEE 大约是斑状玄武岩的 1/2，平均值分别为 107 10 －6、91 10－6，而∑HＲEE 平均为 16 10－6，虽有所减 少，但并不明显，δEu 平均为 0. 97，δCe 平均 0. 92。沥青及晶洞中的葡萄石、自然铜、黑铜矿等属热液成 因，它们的∑ＲEE、∑LＲEE、∑HＲEE 都极低，平均值分别为14 10 －6、12 10－6、2 10－6。沥青的 δCe 平均值为0. 70，δEu 平均值为0. 49，为明显的负异常。因晶洞壁的石英首先形成于氧化环境，其后晶洞内 的原油受热不断裂解成固体沥青与天然气，逐渐向还原环境演化并出现明显的 Eu 亏损，致使成矿溶液中 的铜还原为自然铜。沥青的螺旋生长机制及气孔构造证明沥青是由含有机质热液相或气相转变为固相。晶 洞中的葡萄石、石英、碳酸盐等矿物的 δCe 平均值为0. 48，为明显的负异常，δEu 平均值为0. 82，为负异 常，这些矿物是氧化环境而非还原环境的产物。 关键词玄武岩;沥青;铜矿化矿物;稀土元素;岩浆成因;热液成因;川南 中图分类号P588. 145 文献标志码A 稀土元素 ＲEE具有相似的地球化学性质， 是探究岩石成因的地球化学指示剂，并广泛应用 于矿床、成矿流体来源与演化的示踪研究。前人 对贵州西部、滇西北峨眉山玄武岩的稀土总量 ∑ＲEE及轻、重稀土比值 ∑LＲEE/∑HＲEE 有过报道 ［ 1 －4 ］，以讨论玄武岩的源区及成因，探 讨黔西北铅锌矿的成矿与峨眉山玄武岩的关系。 但至今未见对川南与滇北交界处的峨眉山玄武岩 及其产出在杏仁状玄武岩气孔或晶洞中的沥青与 铜矿化矿物的 ＲEE 特征的研究报道。本文试图通 过对研究区产出的玄武岩、蚀变玄武岩及玄武岩 气孔或晶洞中的沥青或铜矿化及其共生矿物的 ＲEE 含量和特征参数的研究，探讨玄武岩与蚀变 杏仁状玄武岩、沥青与铜矿化矿物的∑ＲEE 变化 及其参数 δEu 与 δCe 的特征。研究其成因以及它 们之间的演化关系，尤其是成矿流体与沥青、沥 青与铜矿化的成因关系，探讨沥青、铜矿化矿物 形成的氧化 － 还原的环境条件与演化。 1地质特征简况 川南普格及云南昭通码口的沥青及铜矿 化 均产于上二叠统玄武岩组 P2β 中，其下伏地层为 下二叠统 P1 碳酸盐岩，两者之间呈假整合接触。 根据岩石的结构构造， 玄武岩可分为致密状、斑状、 气孔状及杏仁状玄武岩。根据资料 ［ 5］，玄武岩组 P2β厚度在1 000 m 以上，有4 个喷发旋回，每 收稿日期2013 －08 －27 基金项目国家自然科学基金项目 41172054;40572026 作者简介张良钜 1949 ，男，教授，研究方向矿物形貌、成因矿物学，zljpgig glut. edu. cn。 引文格式张良钜，黎琪，阮青锋，等． 川南峨眉山玄武岩及其晶洞中的沥青与铜矿化矿物的 ＲEE 特征与成因 ［ J］ ． 桂林理 工大学学报，2014，34 1 1 －7． 个旋回从底部到顶部，其岩石的结构构造从致密 状→斑状→气孔状或杏仁状呈韵律性变化，沥青 发育在喷发层顶部的杏仁状玄武岩中。下二叠统 P1碳酸盐岩是富含有机质的生物灰岩。 玄武岩组 P2β喷发层下部的致密状、斑状 玄武岩具典型的辉绿结构及细粒结构。斜长石呈 自形长条板状，辉石为半自形他形粒状，斜长 石含量稍多于辉石。斜长石新鲜干净，辉石有微 弱蚀变 图 1a 。 玄武岩组 P2β上部、顶部为气孔状、杏仁 状玄武岩，岩石中发育大量密集的气孔，气孔约 占顶部相30 ～40，甚至更多。气孔中的杏仁体 图 1研究地区的标本及镜下照片 Fig. 1Ｒock sample c， dand microphotograph a， b， e， fin study area a斑状玄武岩 单偏光 ;b杏仁状玄武岩中的斜长石 Pl及由绿泥石 Ch与玉髓 Q组成的杏仁体 单偏光 ;c杏仁 状玄武岩 Basalt中的绿泥石杏仁体 Ch及晶洞中的沥青 Bit与晶洞壁的石英 Q ;d玄武岩气孔中的沥青 Bit及自然 铜 Cop与孔壁的水晶晶体 Q ;e自然铜 Cop与黑铜矿 Ten呈脉状产出在葡萄石 Prh的裂隙或缝隙中 反光镜 下 ;f沥青 Bit的螺旋生长纹及气孔构造 QK 反光镜下 2桂林理工大学学报2014 年 主要矿物为绿泥石、绿纤石，其次为玉髓或玛瑙、 硅铁灰石等杏仁体。杏仁体多呈椭球状、饼状、 近圆形等。岩石蚀变明显，普遍受到绿帘石化或 绿泥石化 图 1b 。 沥青主要产于杏仁状玄武岩的气孔或晶洞中， 从气孔或晶洞壁往中心分别产出玉髓→水晶→沥青 图1c、 1d 。在沥青中产出有不同形态的自然铜。 铜矿化矿物产于玄武岩晶洞中。在川南普格 玄武岩的晶洞中从晶洞壁往晶洞中心其矿物生成 顺序依次为石英 水晶→葡萄石→铜矿化矿 物 自然铜及黑铜矿→水晶→铜球粒 硅孔雀 石、孔雀石→方解石等矿物。自然铜与黑铜矿 产出在葡萄石的裂隙及葡萄石的晶间中 图 1e ， 并在第二世代水晶晶体中可见自然铜包裹体，硅 孔雀石及孔雀石的铜球粒主要产出在集合体葡萄 石球颗的面上或球颗的间隙中。 2样品 ＲEE 分析与结果 根据研究目的，共分析 13 件样品，分别为斑 状玄武岩、气孔状 － 杏仁状玄武岩、沥青、晶洞中 葡萄石 － 石英 － 方解石 － 铜矿化矿物等集合体，采 样位置见表 1。将每个样品加工粉粹至 60 目 0. 3 mm 以下，其纯度达99。测试在中国有色桂林矿 产地质研究院完成 2013 年 ，分析仪器采用美国 热电公司的电感藕合等离子体质谱仪，样品测试丰 度的精度符合 GB/T 17417. 12010 标准。 13 件样品的稀土元素含量和特征参数见表 1， 引用 Sun 等 ［6 ］球粒陨石进行标准化，其稀土元素 配分型式见图 2 ～ 图 5。玄武岩的配分曲线为右倾 型，显示轻稀土富集特征。不同性质的样品其配 分曲线有差异，它们的稀土含量和特征参数也有 明显的区别。 表 1玄武岩、沥青、铜矿化及共生矿物稀土元素含量及其特征参数 Table 1ＲEE contents and feature paramenters of basalts，bitumen and copper- mineralized mineralswB/10 －6 斑状玄武岩 jlＲ －4lspＲ －2hdＲ －1hwＲ －3LＲ －1 杏仁状玄武岩 jlＲ －1jlＲ －2jlＲ －3 沥青 jlＲ －6lspＲ －1 铜矿化及葡萄石、 石英等 jlＲ －5hdＲ －2hdＲ －5 La56. 738. 836. 847. 839. 616. 319. 018. 04. 965. 425. 372. 727. 07 Ce10786. 974. 010384. 632. 742. 237. 34. 967. 166. 281. 064. 37 Pr13. 912. 010. 514. 111. 84. 986. 335. 270. 691. 050. 820. 191. 33 Nd58. 852. 448. 562. 552. 820. 527. 222. 80. 061. 410. 150. 0772. 49 Sm10. 610. 69. 9312. 010. 75. 055. 944. 970. 0170. 340. 0070. 0490. 59 Eu2. 972. 612. 583. 322. 791. 481. 721. 510. 0040. 0320. 0020. 0120. 14 Gd9. 328. 848. 1710. 49. 804. 365. 174. 330. 0230. 210. 0070. 0460. 47 Tb1. 361. 391. 231. 541. 390. 790. 900. 780. 0640. 140. 0860. 0380. 19 Dy7. 047. 346. 218. 197. 454. 635. 074. 310. 470. 920. 540. 331. 14 Ho1. 311. 361. 091. 451. 300. 870. 970. 810. 0910. 160. 0970. 0590. 21 Er3. 513. 642. 813. 953. 532. 372. 522. 110. 150. 310. 190. 0730. 54 Tm0. 470. 520. 390. 560. 460. 350. 370. 330. 0610. 0880. 0680. 0540. 12 Yb3. 053. 202. 353. 413. 002. 002. 151. 950. 240. 450. 310. 190. 57 Lu0. 440. 460. 350. 490. 460. 320. 340. 310. 0520. 080. 0670. 0460. 10 ΣＲEE276. 47 230. 06204. 91272. 71229. 6896. 70119. 88104. 7811. 8417. 7713. 994. 9419. 33 ΣLＲEE249. 97203. 31 182. 31242. 72202. 2981. 01102. 3989. 8510. 6915. 4112. 634. 1115. 99 ΣHＲEE26. 5026. 75 22. 6029. 9927. 3915. 6917. 4914. 931. 152. 361. 370. 843. 34 ΣLＲEE/ ΣHＲEE 9. 437. 608. 078. 097. 395. 165. 856. 029. 296. 549. 254. 914. 79 δEu0. 91 0. 820. 880. 910. 830. 960. 951. 000. 620. 370. 870. 770. 81 δCe 0. 930. 990. 920. 970. 960. 890. 940. 940. 660. 740. 730. 360. 35 La/Yb N 13. 338. 7011. 2310. 059. 475. 856. 346. 6214. 828. 6412. 4310. 278. 90 La/Sm N 3. 452. 362. 392. 572. 392. 082. 062. 34188. 3510. 29495. 2435. 847. 74 注 δEu Eu/Eu* EuN/ SmN GdN 1/2， δCe Ce/Ce* CeN/ LaN PrN 1/2， LＲEE/HＲEE Σ La － Sm /Σ Gd － Lu ， 球粒陨石标准 化值据 Sun 等， 1989。采样地点jlＲ普格吉乐乡;lspＲ普格东山乡六水坪;hdＲ普格雨水乡河东山组;hwＲ云南昭通码口乡; LＲ云南昭通茂林乡。 3第 1 期张良钜等川南峨眉山玄武岩及其晶洞中的沥青与铜矿化矿物的 ＲEE 特征与成因 2. 1斑状玄武岩 斑状玄武岩，岩石较新鲜，岩石中的斜长石干 净，辉石只受到轻微的蚀变。稀土元素总量高， ∑ＲEE 为 205 10 －6 ～ 277 10 －6，平均为 243 10 －6;轻稀土总量高，∑LＲEE 为 182 10－6 ～ 250 10 －6，平 均 为 216 10－6;重 稀 土 总 量 低， ∑HＲEE 为 22. 6 10 －6 ～ 30. 0 10 －6，平均为 26. 6 10 －6;轻重稀土比 ∑LＲEE/∑HＲEE为 7. 4 ～ 9. 4，球粒陨石标准化配分曲线为右倾型 图 2 ，属强轻稀土富集型。 La/Yb N为 8. 7 ～ 13. 3， La/Sm N 为 2. 4 ～ 3. 5;δEu 为 0. 82 ～ 0. 91，平均为 0. 87，Eu 具负异常，弱亏损;δCe 为 0. 92 ～0. 99，平均为 0. 95。 2. 2杏仁状玄武岩 杏仁状玄武岩又称蚀变杏仁状玄武岩，岩石中 斜长石、辉石普遍绿帘石化或绿泥石化。气孔中的 杏仁体主要是绿泥石、绿纤石、玉髓或玛瑙及沥 青、硅铁灰石等。该类岩石的∑ＲEE 为97 10 －6 ～ 120 10 －6，平均为 107 10－6;∑LＲEE 为 81 10 －6 ～102 10 －6，平均为 91 10－6;∑HＲEE 为 14. 9 10 －6 ～ 17. 5 10 －6，平均为 16 10－6;轻 重稀土比 ∑LＲEE/∑HＲEE为 5. 2 ～ 6. 0。杏 仁状玄武岩的稀土总量、轻稀土总量明显低于斑 状玄武岩，重稀土总量虽有降低，但并不明显。 球粒陨石标准化曲线缓右倾 图 3 ，重稀土曲线 图 2斑状玄武岩稀土元素分布型式 Fig. 2ＲEE distribution patterns of pyroxene basalts 图 3杏仁状玄武岩稀土元素分布型式 Fig. 3ＲEE distribution patterns of amygdaloidal basalts 趋于平直，属轻稀土富集型。 La/Yb N为 5. 4 ～ 6. 0， La/Sm N为 2. 1 ～ 2. 3;δEu 为 0. 96 ～ 1. 00， 平均 0. 97;δCe 为 0. 89 ～0. 94，平均 0. 92。 2. 3沥青 沥青产出于杏仁状玄武岩的气孔或晶洞中。 沥青的∑ＲEE 为 11. 8 10 －6 ～ 17. 8 10 －6，平均 14. 8 10 －6; ∑LＲEE 为10. 7 10－6 ～15. 4 10 －6， 平均 13. 1 10 －6;∑HＲEE 为 1. 2 10－6 ～ 2. 4 10 －6，平均 1. 8 10－6;轻重稀土比 ∑LＲEE/ ∑HＲEE为6. 5 ～9. 3。沥青的稀土元素总量、轻 稀土总量、重稀土总量明显低于斑状玄武岩和杏 仁状玄武岩的。其球粒陨石标准化曲线为微右倾 的 “U”字形 图 4 ，属轻稀土富集型。 La/Yb N 为 8. 6 ～ 14. 8。Eu 为明显的负异常，δEu 为 0. 37 ～0. 62，平均为 0. 49。δCe 为 0. 66 ～ 0. 74，平均 为 0. 70。 2. 4玄武岩晶洞中的矿物 玄武岩晶洞中的矿物的稀土元素各总量与气 孔或晶洞中沥青的极为相近 表 1 。∑ＲEE 为 4. 9 10 －6 ～ 19. 3 10 －6，平均为 12. 7 10－6; ∑LＲEE 为 4. 1 10 －6 ～16. 0 10 －6，平均为 10. 9 10 －6;∑HＲEE 为 0. 84 10－6 ～ 3. 3 10 －6，平 均为 1. 9 10 －6;轻重稀土比∑LＲEE/∑HＲEE 为 4. 8 ～9. 3。球粒陨石标准化曲线为右倾的 “W” 字形 图 5 ，属轻稀土富集型。 La/Yb N为 8. 9 图 4沥青中稀土元素分布型式 Fig. 4ＲEE distribution patterns of bitumen 图 5晶洞中矿物稀土元素分布型式 Fig. 5ＲEE distribution patterns of minerals in basalt vugs 4桂林理工大学学报2014 年 ～12. 4;δEu 为 0. 77 ～ 0. 87，平均为 0. 82，为弱 负异常;但 Ce 呈明显的负异常，δCe 为 0. 35 ～ 0. 73，平均为 0. 48。 不同性状样品的稀土含量和特征参数 表 1 表明 1岩浆成因的斑状玄武岩其稀土元素总 量、轻稀土总量、重稀土总量、轻重稀土比值都 是最高，Eu 为弱的负异常，δEu 为 0. 82 ～ 0. 91， Ce 为微弱的负异常，δCe 为 0. 92 ～0. 97。 2杏 仁状玄武岩其稀土元素总量、轻稀土总量明显降 低，其各项总量大约是致密状、斑状玄武岩各项 总量的 1/2，即各项总量大致减半，但重稀土总量 相对减少并不明显;δEu、δCe 基本无异常，其平 均值分别为 0. 97 与 0. 92。 3与成矿热液作用 有关的产于玄武岩气孔或晶洞中的沥青或铜矿化 及其共生矿物，其稀土元素总量、轻稀土总量、 重稀土总量都极低，其各项总量大约是致密状、 斑状玄武岩各项总量的 1/18。但沥青与铜矿化矿 物之间的特征参数有明显差异，其中沥青的 Eu 为 明显的负异常 δEu 平均为 0. 49 ，Ce 为负异常 δCe 平均为 0. 70 ;晶洞中的葡萄石、石英及碳 酸盐等矿物的 Eu 为弱负异常 δEu 平均为0. 82 ， Ce 则为明显的负异常 δCe 平均为 0. 48 。 3讨论 稀土族元素 ＲEE地球化学行为十分接近， 因它们都是三价阳离子，半径差异较小，但 Ce3 在氧化条件下可出现 Ce4 ，Eu3 在还原条件下可 出现 Eu2 ，其他元素在任何条件下都是三价。 川南及滇北的斑状玄武岩是每个喷发旋回早 先结晶的岩石，产于每个喷发旋回的下部，无论 野外地质产出及显微镜下，岩石只受到轻微的蚀 变作用，斜长石呈条板状的自形半自形晶，晶 体较干净，辉石自形程度较差，有弱的绿帘石 化 ［ 7］，其稀土元素总量、轻稀土总量都高，重稀 土总量相对较低而明显亏损，属轻稀土高度富集 型，δEu 为弱的负异常，δCe 基本无异常，与前人 资料基本一致 ［1 －2 ］。随玄武岩浆活动的进一步演 化，在喷发旋回的晚期，产于喷发旋回上部、顶 部的气孔状、杏仁状玄武岩的稀土元素总量、轻 稀土总量都明显低于下部的斑状玄武岩稀土元素 各总量，即前者稀土元素的各总量大约是后者稀 土元素各总量的 1/2，但重稀土总量两者差别并不 十分明显，球粒陨石标准化曲线缓右倾，重稀土 曲线趋于平直。稀土总量、轻稀土总量的减半， 说明了杏仁状玄武岩是玄武岩浆高度分异演化及 后期火山热液活动的产物。火山热液流体一方面 形成玄武岩气孔中的绿泥石、玉髓、石英、绿纤 石及硅铁灰石等矿物，另一方面后期的火山热液 作用也对气孔状玄武岩中的矿物进行交代使之发 生绿泥石化或绿帘石化，致使玄武岩中的稀土元 素发生淋滤 ［1， 3］，造成稀土总量、轻稀土总量的减 少。蚀变作用使玄武岩中的斜长石发生分解，Eu 从长石中释放出来，使 δEu 由斑状玄武岩的 0. 87 增加到 0. 97 杏仁状玄武岩 。 喷发旋回后期，玄武岩浆活动进一步演化为 含矿 主要是铜火山热液活动，如果成矿热液 上升途经富含有机质的下二叠统 P1碳酸盐岩 的生油层，致使成矿热液携入富含生油层的原油 石油 ，原油在成矿热液中受热发生裂解 ［ 8 ］，生 成沥青与天然气 主要是甲烷 CH4 。成矿热液的 温度越高，原油裂解出的沥青与天然气越多。随 着原油中残存的固体沥青不断增加，成矿热液由 氧化环境不断演化为还原环境，与此同时，成矿 溶液中的铜则还原为自然铜，并产出在沥青或葡 萄石的裂隙及葡萄石的晶间中 图 1d、1e 。成 矿热液中的 Eu3 在还原条件下可转变 Eu2 并被流 体热液移走，造成沥青中的 Eu 出现明显的负异常 δEu 平均为 0. 49 。因此由孔壁石英往孔中沥青 图 1c、1d ，其经历了由氧化向还原环境的演 变，即孔壁石英的首先晶出，造成了富含有机质 的成矿热液 Ce 的亏损;其后孔洞内成矿热液中的 石油受热裂解产生的固体沥青而出现明显的 Eu 亏 损 ［ 8］，且 Eu 亏损越多，即 δEu 负异常越明显，成 矿溶液中的铜还原出的自然铜则越多。晶洞中沥 青的螺旋生长机制表明沥青的形成是由含石油的 热液相或气相转变成固相，沥青中的圆形气孔构 造是天然气从沥青中逸出的佐证 ［ 8 ］ 图 1f 。与沥 青共生并产出于晶洞壁的水晶晶体的流体包裹体 测温 均一法数据 表 2表明成矿热液中的 有机质裂解温度 ＞300 ℃，即热液中的有机质裂解 成沥青的温度可达高温 － 气化阶段。有机质受热 温度越高，有机质裂解出的沥青越多，成矿环境 还原性越强，Eu2 被流体移走越多，造成 Eu 亏损 越多，δEu 负异常越明显，出现 δEu 为 0. 37 表 5第 1 期张良钜等川南峨眉山玄武岩及其晶洞中的沥青与铜矿化矿物的 ＲEE 特征与成因 1的低值。由高温热液作用裂解形成的沥青其 Ce 及 Eu 不但出现明显的负异常特征，且其稀土 元素总量、轻稀土总量、重稀土总量都远低于致 密状、斑状玄武岩及气孔状、杏仁状玄武岩各稀 土元素总量。 表 2玄武岩中与沥青共生的石英晶体流体 包裹体测温结果 Table 2Microthermometric results of fluid inclusions in quartz coexisted with bitumen in basalt 编号 包裹体 类型 完全均一温度 th/℃ 盐度 w NaCl / ds －1L V289. 37. 73 ds －2L V296. 37. 31 ds －3L V269. 87. 17 产出于玄武岩晶洞中的玉髓、玛瑙、水晶、 葡萄石及碳酸盐等矿物是热液作用的结晶产物， 其稀土元素总量、轻稀土总量、重稀土总量均低， 与沥青的稀土元素总量大致相近，但 Ce 及 Eu 的 特征参数与沥青有明显的差异。晶洞中的矿物的 Ce 负异常 δCe 平均为 0. 48远低于沥青的 Ce 负异常，但 Eu 无明显的负异常 δEu 平均为 0. 82 ，因为晶洞中的矿物是氧化环境而非还原环 境的产物。 自然铜与黑铜矿呈脉状 图 1e产出在葡萄 石的裂隙及葡萄石的晶间中，是成矿溶液在还原 环境下受构造应力驱动进入构造裂隙和晶洞中， 也表明自然铜与黑铜矿的铜矿化矿物是形成在葡 萄石之后，而在第二世代水晶晶体结晶之前。 4几点认识 1根据 13 件样品稀土元素总量、轻稀土总 量、重稀土总量和特征参数，玄武岩、沥青和晶 洞中铜矿化矿物的稀土元素配分曲线均为右倾型， 显示轻稀土富集特征。 2喷发旋回下部的致密状、 斑状玄武岩是岩 浆成因。稀土元素总量与轻稀土总量高， 重稀土总 量明显亏损， 属轻稀土高度富集型。δEu 为 0. 87。 3喷发旋回顶部的气孔状、杏仁状玄武岩 属岩浆成因并有后期热液作用的叠加。气孔状玄 武岩为岩浆成因，玄武岩后期蚀变的绿帘石化或 绿泥石化是后期的火山热液蚀变的产物，产于气 孔中的绿泥石、玉髓、石英、绿纤石、硅铁灰石等 矿物是后期的火山热液结晶作用形成的。因此杏 仁状玄武岩的稀土元素总量、轻稀土总量大约是 下部致密状、斑状玄武岩稀土元素各总量的 1/2， 但重稀土总量相对减少并不明显。δEu 为 0. 97， 与斜长石的绿帘石化有关。 4玄武岩晶洞中的玉髓、玛瑙、水晶、葡 萄石、铜矿物等是热液作用的产物，因此它们的 稀土元素总量、轻稀土总量、重稀土总量低，与 晶洞中的沥青稀土元素各总量相近，但 Ce 的负异 常更低 δCe 平均为 0. 48 ，而 Eu 无明显的负异 常 δEu 平均值为 0. 82 ，因为晶洞中的矿物是氧 化环境而非还原环境的产物。产出于杏仁状玄武 岩气孔或晶洞中的沥青是成矿热液中的有机质 主要是石油受热裂解的产物。沥青的稀土元素 总量、轻稀土总量、重稀土总量极低，出现 δCe 0. 70 均值的负异常和 δEu 0. 49 均值的明 显负异常。因为从气孔壁或晶洞壁往中心依次产 出玉髓或水晶→沥青→自然铜，洞 孔壁玉髓 的晶出为氧化环境，洞 孔内沥青与自然铜代 表还原条件。氧化条件造成 Ce 的亏损，出现 δCe 的负异常;还原条件造成 Eu 的亏损，出现 δEu 的 明显负异常 ［1， 3 －4］，致使成矿溶液中的铜还原为自 然铜。因此，洞 孔中沥青的 Ce 和 Eu 的明显 负异常是由开始的氧化环境向还原条件演化的结 果。沥青的螺旋生长机制及圆形气孔构造进一步 表明有机质是由热液相或气相转变为固相沥青。 5自然铜与黑铜矿呈脉状产出在葡萄石的 裂隙及葡萄石的晶间中，表明自然铜与黑铜矿等 铜矿化矿物形成在葡萄石之后，是成矿热液在还 原环境下受构造应力驱动进入构造裂隙和晶洞中。 晶洞中的硅孔雀石 － 孔雀石铜球粒是表生作用的 产物。 6稀土元素总量、轻稀土总量、重稀土总 量依岩浆成因→岩浆 热液成因→热液成因演化 方向而不断减少，因此可根据稀土元素各总量的 值判别相应的成因类型。 7特征参数 δEu 与 δCe 值的大小可作为判 别成岩、成矿的氧化 － 还原环境条件的依据。 参考文献 ［ 1］ 毛德明，张启厚，安树仁． 贵州西部峨眉山玄武岩及其有 6桂林理工大学学报2014 年 关矿产［ M］ ． 贵阳贵州科技出版社，1992． ［ 2］ 吕经松，肖渊浦，邓江红，等． 滇西北峨眉山玄武岩与冈 达概组下段玄武岩对比研究 ［J］ ．岩石矿物学杂志， 2013，32 1 73 －89． ［ 3］ 顾尚义． 黔西北铅锌矿稀土元素组成特征 兼论黔西 北地区铅锌矿成矿与峨眉山玄武岩的关系 ［J］ ．贵州地 质，2006，23 4 274 －277． ［ 4］ 陈觅，刘俊安，赵生贵，等． 贵州天桥铅锌矿床 ＲEE 地 球化学特征 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evolving relationship among basalt，bitumen and the copper- mineralized minerals in geodes are discussed． The high average values of ΣＲEE，ΣLＲEE in porphyritic basalt are 242 10 －6，216 10－6． But the average value of ΣHＲEE loss is 26 10 －6． The δEu average is 0. 87，a weak negative anomaly． The δCe average is 0. 95．Alteration amygdaloidal basalt is affected by magmatogenic and late hydrothermalism，the ΣＲEE and ΣLＲEE are about half ＲEE in basalt，average values are 107 10 －6 and 91 10 －6，while ΣHＲEE mean is 16 10 －6． Although the value is lower than that in porphyritic basalt，it is not imperceptible． The δEu average is 0. 97，as well the δCe mean is 0. 92． Bitumen and copper，tenorite minerals are ed in hy- drothermal process，the ΣＲEE，ΣLＲEE and ΣHＲEE are much lower，and their values are 14 10 －6，12 10 －6 and 2 10 －6． The δCe in bitumen mean is 0. 70 and the δEu average is 0. 49． Both are apparently nega- tive anomaly． As quartz grown in the druses swall first ed in oxidation condition，and then heated，crude oil constantly splits into solid bitumen and natura gas． After the condition gradually evolved into reductive envi- ronment，the Eu shows noticeable loss． So the copper in ore- ing fluid was reduced to native copper． The spiral growth mechanism and vesicle structure of bitumen show that the existing of asphalt transed or- ganic hydrothermal phase or gas phase into solid phase． The δCe of prehnite，quartz，carbonates and so on in druses average value is 0. 48 obviously negative anomaly． The δEu mean is 0. 82，negative anomaly too． It is shown that these minerals in druses are grown not in reductive environment but oxidation condition． Key wordsbasalt;bitumen;copper- mineralized minerals;ＲEE;magmatism;hydrothermalism;southern Sichuan 7第 1 期张良钜等川南峨眉山玄武岩及其晶洞中的沥青与铜矿化矿物的 ＲEE 特征与成因