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1、青海赛什塘铜矿区”类矽卡岩”研究青海省赛什塘铜矿隶属于赛什塘-日龙沟铜多金属成矿带。矿区含矿地层中 有一类岩石与典型矽卡岩的矿物组成类似，称其为”类矽卡岩”，通过对类矽卡岩 稀土元素地球化学特征的研究，”类矽卡岩”是泥灰岩在区域变质作用下，发生变 质作用所形成的，”类矽卡岩”实则为钙硅角岩。标签：赛什塘 类矽卡岩 稀土元素 钙硅角岩1 大地构造位置赛什塘铜矿区位于青海省中东部，行政区划属青海省海南藏族自治州兴海县 赛什塘牧场所辖。赛什塘铜矿床属鄂拉山铜多金属成矿区内的一个中大型矿床 1，大地构造位置处于柴达木地块东南缘晚古生代裂陷带该成矿区位于西秦岭 印支褶皱带西缘的海南三叠纪沉积盆地内，为北
2、北西向的构造岩浆活动带， 其西与鄂拉山断裂为界，与柴达木地台邻接。2“类矽卡岩”提出矿区的主要含矿地层为一套早二叠世的浅海相碎屑岩碳酸盐岩构成的沉 积建造，各类岩石遭受了不同程度的变质作用，主要岩性有变质长石砂岩夹粉砂 质千枚岩、碳酸盐岩、片岩、板岩等3， 4，矿区地层中有一类岩性较为特殊， 经野外及室内观察发现二者矿石矿物组分、结构构造等与典型矽卡岩岩石有别， 有学者称其为“类矽卡岩”，多发育在条带状大理岩与条带状变质粉砂岩或黑云母 千枚岩的换层部位，多呈层状、透镜状产出，常可见矿体赋存于其中。基于其与 成矿关系密切，很值得研究。为此，笔者从稀土元素角度对该“类矽卡岩”及其上 下层位岩石进行
3、对比研究，对“类矽卡岩”提出一种新的认识。3“类矽卡岩”的矿物成分传统意义上，大部分的矽卡岩都产在中酸性岩体与碳酸盐岩的接触带上，其 物质成分主要为钙铁镁铝的硅酸盐矿物，如石榴子石、透辉石、钙铁辉石等，称 其为正矽卡岩5， 6。矿区“类矽卡岩的组分较为简单，矿物成分主要有单斜辉石、石榴石、斜长 石、钾长石，其次为石英、方解石、镁橄榄石、尖晶石、方镁石、硅灰石、斧山 石等。单斜辉石多为半自形晶-自形晶，浅绿色-深绿色，根据其化学成分与端元组 分计算（见插图l.a）,可知它主要以钙铁辉石为主，其次为透辉石。石榴子石也多为半自形-自形晶，浅褐-褐色，根据其化学成分与端元组分计算（见插图l.b）,可知
4、石榴石中以钙铝榴石组分为主，其次为钙铁榴石组分。综合分析其矿物成分，可以发现其富铁、富铝、富钾，尤其是后者可反映围 岩成分，与传统的岩浆热液交代矽卡岩有别。4 岩石稀土元素地球化学特征稀土元素组成及其特征是地球化学重要的指示剂，近30 年来，稀土元素作 为示踪、指示元素在火成岩、岩浆岩、变质岩的成因和演化及其形成环境等方面 的研究中得到了广泛的应用，同时也有不少学者运用稀土元素地球化学资料来探 讨物源、形成条件及环境特征，取得了一些重要的进展 7，8，9。通过对工作 期间所采的矽卡岩及周围沉积型围岩（大理岩，长石石英变砂岩，千枚岩等）样 品进行稀土元素对比，可以用来指示矽卡岩物质的来源。详见赛
5、什塘矿区含矿地 层变质岩稀土元素分析结果表（表 1）。将矿区含矿地层各类变质岩的稀土元素数据进行赫尔曼球粒陨石值标准化 后处理，得到矿区含矿地层变质岩稀土元素配分图（见插图 2），由图可知：石榴石透辉石矽卡岩（正矽卡岩）的配分曲线与其余岩性的分配曲线差异性极大，因其余岩石多为沉积变质而来，说明该类 型矽卡岩的形成不具有沉积的特点。除正矽卡岩外，各类岩性的配分曲线均呈向右倾斜的“ V”字形曲线。轻稀土 富集，（La/Yb） N=7.63-28.92,负铕异常中等。其中“类矽卡岩”的配分曲线与各 类变质岩吻合度较高，只有部分曲线有差异，由此表明矿区的“类矽卡岩”继承了 沉积的稀土分配特点，并且受区
6、域变质的影响有部分外来物质的加入。5“类矽卡岩”的成因探讨关于矿区“类矽卡岩”的形成原因，一直以来都有几种说法，其中以喷流观点 最为突出，张汉文10认为本区的“类矽卡岩”的形成是在无陆缘碎屑物的碳酸盐 沉积建造环境下，在CO2明显不足的情况下由热水提供SiO2和Fe、Mg,喷流 海水提供Ca经反应而成。显然，这里忽略了一个很重要的因素，即矿区矽卡岩 中石榴子石含量很多。石榴石的形成一般只能在超临界条件下方可形成，因此， 该地区的海水在喷流形成“类矽卡岩”时已达到超临界状态，即气液共存态（以气 体为主），何以喷流。根据野外的资料以及前面所做的一些分析工作，笔者认为 该矿区的“类矽卡岩”为一种变质
7、岩，是泥灰岩在区域变质作用下，由于构造变动 的影响，引起压力的变化，发生进一步的变质作用所形成的， “类矽卡岩”实则为 钙硅角岩。依据如下：5.1 由前所述，矿区正矽卡岩与“类矽卡岩”的稀土分配模式完全不同，说明 “类矽卡岩”与岩浆关系不大，应该是变质而来，与钙硅角岩相符。5.2 矿区“类矽卡岩”不具有交代结构，而是显示强烈的重结晶作用，这与钙硅角岩中矿物具重结晶的特点相同。5.3 由“类矽卡岩”的产出状态（层状，似层状）以及稀土元素的配分模式， 我们知道它们具有沉积的特性，其原岩应该是沉积岩，而钙硅角岩的原岩为沉积 而来，此方面相符。5.4 矿区角岩化较为发育，此处的角岩为泥质岩、灰岩、砂岩
8、、长石砂岩的 区域变质岩受热接触变质时形成，且主要分布在离石英闪长岩体较近的围岩之 中，岩体与围岩接触带上少见。这点与矿区“类矽卡岩”的分布特点一致。5.5 钙硅角岩的矿物成分主要为石榴子石、透辉石、斜长石、方柱石、绿帘 石等，与正矽卡岩相似，其主要区别在于富钾，体现沉积特性，而 “类矽卡岩” 中钾长石含量较高，同样具沉积特点，由此说明两种岩石之间具有共同点。5.6 矿区的“类矽卡岩”主要产在千枚岩与大理岩的换层部位，根据原岩恢复 的结果，我们知道千枚岩的原岩为泥沙质岩类，大理岩的原岩为碳酸盐岩，它们 之间接触部位由于热液交代作用泥质及灰质组分含量很高，说明该“矽卡岩”的原 岩应该是泥灰质岩石，而钙硅角岩的原岩应为泥灰岩，二者一致。
