用勘查地球化学的技术来评价和划分、对比岩浆岩

  在区域地质调查和矿产勘查中，岩浆岩的划分与对比是基本研究内容之一。勘查地球化学研究此类问题，不仅采用对岩体采样（基岩采样）的方法，还可利用次生介质的区域地球化学测量资料，从而扩展了研究这类问题的范围和视野。勘查地球化学方法依据岩体中宏量元素（岩石化学分析资料）、微量元素、稀土元素及同位素的分布和分配特征，元素丰度及与之相比的富集或亏损特征，元素组合的时空变化规律等，可以从地球化学角度更准确地区分和划分岩体，阐明岩体在区域地质演化中的作用和意义，而且对岩体含矿性评价给予了更多的注意。
 
  在各部门的化探实践中，对用勘查地球化学资料研究岩浆岩和评价含矿性，都给予了充分的重视。从20世纪70年代起，地质部物化探所就提出研究岩体含矿性的课题。80年代以后，他们针对寻找金伯利岩及其含矿性评价的任务，专门研究了相关的地球化学方法，并证明了方法的有效性。基层单位结合找矿任务，也进行了较为深入的研究。例如，东秦岭地区中酸性花岗岩类岩体十分发育，且与成矿关系密切，为区分它们与不同矿产的成因联系，依据金堆城一栾川一带36个岩体的岩石化学资料，用12个常量元素指标作簇群分析。Q型分析的结果表明，可分出2大群岩体：第I群为燕山期前的中性岩体，与本区的矿化无关；第Ⅱ群为燕山期的中酸性岩体，与本区内生矿产关系密切，而它们的不同演化阶段和岩相对成矿有决定性的控制意义。对Ⅱ群岩体的进一步研究，又分出2个亚簇和4个簇团，其中，演化阶段最高的富硅富钾酸性岩簇团Ⅱ2-4，与该区大中型矿床关系最为密切。这种研究更好地揭示了岩体与成矿的内在联系，也被勘探工作所证实（王定国等，1980）。在新疆“305”项目中，地矿部物化探所承担了“新疆喀拉通克铜镍矿床地球化学异常模式及岩体含矿性评价”等4个主要项目，取得的成果指导了阿舍勒铜锌矿的深部找矿，对1987年主矿体的发现，提供了重要地球化学信息；在喀拉通克发现了X号隐伏岩体，第一次建立了与基性岩有关的Cu、Ni矿床地球化学找矿模式。
 
  冶金（有色）部门在这方面开展了系统的研究。从20世纪70年代起，就探讨用地球化学方法评价岩浆岩体含矿性，提出以岩浆作用的控矿地球化学要素（岩浆成分及成矿、运矿组分，结晶、分异、混染过程，侵入深度，自变质交代作用等）为基础，研究岩体含矿性的地球化学指标（控矿和成矿的特征元素，元素含量关系，挥发分，分异程度等），确定不同岩类岩体（基性一超基性岩体，中酸性岩体等）的含矿性评价标志，以及相应的野外和室内工作方法（郑天佑，1974）。80年代，冶金地质局开展了“成矿区带化探编图及成矿预测方法”研究项目，其中就提出了研究岩浆岩含矿性的任务。在广东石菜一云浮  成矿区，开展了确定岩浆岩地球化学背景值、建立基础地球化学资料的工作，并根据25个花岗岩类岩体的研究结果，得出了一些很有意义的认识。例如，与世界同类岩体相比，这些岩体的常量元素特征虽有一定的特殊性，但很难据之区分含矿与非矿岩体；而不同时代岩体的微量元素富集特点不同，可借助“丰度”及富集系数来判断它们的含矿性。根据他们的经验，有3方面的判据：①成矿元素富集系数平均大于15；②矿化剂(S、F等)的富集系数高有利于含矿；③可依据F+Sr、Li+Rb. Sr+Ba三元图解来评价含矿性。
 
  例如，含铜钼矿的中酸性岩体，Cu、Mo及s的富集系数平均大于20；含钨锡的酸性岩体，W. Sn、Mo及F、s富集系数平均大于15；而它们在三元图解上的投点，可更清晰地反映出它们的控矿地球化学要素(朱坚毅等，1982；初绍华，1986)。在鄂东中酸性小岩体的含矿性评价中，除了用常量元素判断岩体的地球化学性质，研究成矿(Cu、Mo.
 
  Pb、Zn)及伴生(Ag.w、As、Au等)元素的富集程度外，还探讨了元素的频率分布、水平分带、单矿物（黑云母中的Cu含量）等特征，综合各方面的研究成果，针对斑岩铜矿和矽卡岩铜矿，提出了8项岩体含矿性评价准则(林振茂，1980；林振茂等，1986)。
 
  中南冶金地质608队在研究与斑岩铜矿有关的中酸性岩体时也查明，黑云母中卤素含量与成分对区分含矿与无矿岩体有指示意义。
 
  核工业部门发挥自己的特长，利用放射性测量结果评价岩浆岩体及其含矿性，亦卓有成效。例如，北京第三研究所在80多个岩体上开展研究，用伽马能谱仪测定了5 000多个U、 Th、K数据，提出以最佳配分参数(MA)、活性铀参数(Mh)、岩体后期改造作用参数(M_)为依据，划分出4类岩体：贫铀源的，尽管其M2值大，也难以形成铀矿；可提供铀源的，为一般可成矿岩体，若M.>4，就可能形成铀矿体；富铀源的，为良好成矿岩体，若Mz >2，即可成矿；特富铀源的，为优良成矿岩体，只要Mz>1.8，即可成矿。建议在测区先用此法评价和筛选岩体（马宗祥，1986）。为使区域性放射性测量资料更好地用于找矿，针对地表y能谱测量值与目标客体采样测定数值存在差异的问题，研究了它们之间变异关系，证明两者具稳定的正相关性。据此，提出用平衡特征参数(f)来表征两种测量值的比值，并确定了不同含铀客体（地层、岩体）的，值。例如，钠长岩与花岗岩的该比值分别为1·36和0.70可据之利用地表y能谱测量结果更方便地发现和评价成矿岩体（胡昌汉，1986）。
 
  除岩体含矿性评价等找矿应用，岩浆岩的地球化学研究对解决许多地质问题都有关键意义。在这方面，科研和教学部门的研究工作成果颇多，研究方法与地质方法结合得更为紧密，基岩采样被作为基本手段，常规的岩石化学数据、元素丰度资料、稀土元素分布模式、同位素资料被更多地使用，特征微量元素的分布分配也发挥着特殊作用。例如，在东秦岭的花岗岩类研究中，于1.5×104 km2范围内，对4个构造单元中各时代的55个岩体系统采集新鲜岩石样品，分析了164个岩石化学样品、958个微量元素样品、114个稀土元素样品，得出该区花岗岩类51个元素的“丰度”。据之查明，各构造单元的“丰度”存在明显差异，基本反映了区域地壳的总体特征和区域地壳组成的不均一性，为区域构造一地球化学分区提供了正确的依据，也说明了区域成矿作用特征(张宏飞等，l994a)。主要采用K. Na、Ca，Rb、 Ba、Th、 Zr、Nb、 Ta、Sr、Co、Ni等微量元素及稀土和同位素资料，探讨了扬子克拉通北缘新元古代岛弧花岗岩类成分极性及成因，说明了俯冲带两侧元素含量和指标的变化(张宏飞等，1994b)。通过研究岩石化学特征和Sr同位素比值，推断出广东韶关地区花岗岩浆作用的物质来源系地壳沉积物，说明了与之相关的钨矿中钨的富集条件（骆庭川等，1986）；通过研究宏量元素、稀土元素特征的变化趋势，得出北秦岭早古生代花岗岩类在岛弧环境下生成的结论（骆庭川等，1993）。在鄂东南地区，依据区域化探资料查明，以襄广断裂为界，富铁族元素的大别变质岩区属古陆壳，而富亲石元素的扬子地台属古洋壳；在扬子准地台内，又依花岗岩的地球化学特征，划分出大冶台缘岩浆带和幕阜山内陆构造岩浆带，两者有不同的成矿特征（张德存，1986）。
 
  应该指出的是，在实际工作中，利用水系沉积物和土壤测量资料（有时配合基岩采样），就可以解决与岩浆岩体有关的许多地质问题。例如，应找矿之需要，山东地矿局物探大队从1961年起，就用土壤和水系沉积物测量普查金伯利岩，到20世纪90年代，该队总结出金伯利岩的物化探异常模式，化探异常寻找金伯利岩的有效率约为70%。湖南物化探队凭借水系和土壤测量资料，以Cr、Ni、Co、Mg、Ti作指示元素，通过其异常强度、相关系数和元素比值等指标的分析，寻找和圈定了基性、超基性岩体(汪治国，1977)。在小秦岭地区，以1：5万分散流测量资料为基础，配合岩体和矿床的地质研究，从地球化学场的研究来认识地质演化过程，剖析岩体与成矿的因果关系，解决了单纯地质研究难以解决的问题，又从地质演化加深了对地球化学场的理解（杜得禄，1990）。水系和土壤测量与剖面性或面积性基岩采样配合，依据不同类型元素丰度和相关关系的判别，辅以岩矿鉴定、硅酸盐分析、矿物和物相分析，对不同岩体的地球化学特征进行对比，并对岩体的含矿性做出评价（张大任，1982;杨家聪等，1982）。