柿竹园钨锡多金属矿床矽卡岩中碱交代脉研究

程细音; 祝新友; 王艳丽; 李顺庭; 韩英

柿竹园钨锡多金属矿床矽卡岩中碱交代脉研究

1.
昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明 650093
2.
北京矿产地质研究院，北京 100012

基金项目: 本文受国家危机矿山科研项目“湘南—粤北地区锡钨多金属矿床成矿规律总结研究”（20089927）资助。

计量
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出版历程
- 刊出日期: 2012-08-24

Research on the alkali metasomatic veins in skarn of the Shizhuyuan W-Sn polymetallic deposit

1.
Faculty of Land Resource Engineering, Kunming University of Science and technology, Kunming 650093, Yunnan, China
2.
Beijing Institute of Geology for Mineral Resources, Beijing 100012, China

摘要

摘要: 提要：柿竹园钨锡多金属矿床地处南岭中段，矿种多、规模大、共生组分丰富，是世界罕见的超大型钨锡钼铋多金属矿床。区内发育有大量不同类型的脉体，包括酸性岩浆岩脉、云英岩脉、碱交代脉等，其中发育于矽卡岩中的碱交代脉是矿区规模最大、分布最广的矿体。本文通过详实的野外地质调研、显微镜下岩相学鉴定以及电子探针测试分析，发现大部分碱交代脉中以钾长石、斜长石、石英、萤石为主，白云母含量较少,一般小于3%，含少量黄玉、电气石等矿物，并非前人所称的“云英岩脉”或“云英岩网脉”，脉体外侧发育较多的石榴子石、透辉石等矽卡岩类矿物，脉体及其两侧含有较多的白钨矿、磁铁矿等氧化物。从矿物组合和矿化特点上分析，碱交代脉总体碱质成分含量较高，发生了较强的碱交代作用，脉体的形成与矽卡岩演化关系密切，可进一步分为：早期阶段碱交代脉，富斜长石、黑钨矿，形成矽卡岩，对应矽卡岩演化的矽卡岩阶段，是黑钨矿的主成矿期；晚期阶段碱交代脉，富钾长石、白钨矿、磁铁矿，表现为交代矽卡岩，对应矽卡岩演化的退变质阶段，是白钨矿的主成矿期。综上，柿竹园矿床矽卡岩中碱交代脉，制约和影响着矽卡岩的形成与成矿，贯穿矽卡岩演化过程的矽卡岩阶段和退变质阶段，其形成的矿体为矽卡岩型矿体。
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- 钨锡多金属矿床 /
- 矽卡岩演化 /
- 碱交代脉
Abstract: Abstract：The Shizhuyuan W-Sn polymetallic deposit in the middlel of Nanling region is a superlarge W-Sn-Mo-Bi polymetallic deposit rarely seen in the world, characterized by multi-mineral resources,large size and rich associated components. It has numerous veins of different types, composed mainly of acid magmatic dikes, greisen veins and alkali metasomatic veins in the skarns, with the alkali metasomatic veins comprising the largest and most widely distributed ore bodies. Based on detailed field investigation, microscopic petrographic analysis and EPA analysis, the authors found that the main minerals in the veins are potassium feldspar, plagioclase, quartz and fluorite, the muscovite content is small (<3%), and topaz, tourmaline content is rare. They hence do not belong to the “greisen veins” or “greisen stockwork”. The vein body has extensively developed some skarn minerals, and the vein body and its both sides contain more tungsten and magnetite. On the whole, the alkali composition in the alkali metasomatic vein is relatively high, and has experienced strong alkali metasomatism. The vein bodies can be divided into two types, i.e., the early alkali metasomatic vein and the late alkali metasomatic vein. The early alkali metasomatic vein contains more plagioclase and wolframite, which is the main ore-forming period of the wolframite in accord with the evolution of the skarn. The late alkali metasomatic vein contains more potassium feldspar, tungsten and magnetite, which is the main ore-forming period of the scheelite in accord with degradation metamorphic stage. The authors thus hold that the alkali metasomatic veins in skarn of the Shizhuyuan ore district restricted and affected the formation of skarns and the ore-forming process, and their evolution passed through the skarn stage and the degradation metamorphic stage. The alkali metasomatic veins belong to the skarn type ore bodies.
- Shizhuyuan /
- W-Sn polymetallic deposit /
- svolution of skarns /
- alkali metasomatic vein

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1.   研究目的(Objective)

莱阳是我国著名的恐龙之乡，晚白垩世鸭嘴龙类的骨骼化石十分丰富，但早白垩世恐龙则发现不多，仅有少量鹦鹉嘴龙类。2000年，曾在莱阳早白垩世龙旺庄组发现过兽脚类足迹化石。最近，我们在海阳凤城镇凤翔路附近(36°43'17"N，121°14'40"E)发现了一个新的小型兽脚类恐龙足迹化石点。本项研究的目的，是确定造迹恐龙的类型，并探讨其足迹分类意义，为早白垩世胶莱盆地恐龙群面貌恢复提供重要化石依据。

2.   研究方法(Methords)

采用传统的地层学、古生态学研究方法。首先，野外测制含化石层位的地层剖面，分层并进行岩性描述，标注足迹化石的产出层位，测量足迹大小等参数、绘制足迹产出状态图、采集有关的足迹标本等；其次，根据区域地质资料确定足迹的产出层位，室内绘制地层剖面图和足迹平面分布图等；最后，开展恐龙足迹的古生态学研究，查明造迹恐龙的种类，探讨其行为习性及生活环境等。

3.   研究结果(Results)

恐龙足迹产于中层灰绿色、灰紫色粉砂岩、细砂岩中。根据岩性组合、沉积特征及与区域地层对比，确认其产出层位为早白垩世莱阳群杨家庄组，为一套河湖湘沉积。该组与以往报道的莱阳地区产兽脚类足迹拟跷脚龙足迹Paragrallator的龙旺庄组及下伏的水南组时代相当。

此次共发现较清晰的恐龙足迹化石26个。其中，15个产于层面上，为正常凹型足迹，未能采集(图 1)；7个位于岩层底面，为凸型足迹，分布于2块标本上，已被采集(图 2)。足迹均为小的三趾型，最大的长10.0 cm，宽5.3 cm；最小的长5.0 cm，宽4.0 cm。因为足长大于宽，足迹较窄且爪迹明显，应为小型兽脚类恐龙的足迹。根据足迹大小、长宽比值以及Ⅱ、Ⅳ趾间角的大小，可将这些足迹分为a、b、c 3个形态类群(表 1)。类型a：长略大于宽，足长和宽均值分别为6.0 cm和4.7 cm；类型b：长远大于宽，长和宽均值为7.3 cm和3.6 cm(图 2b)；类型c：只有一个足迹，长10.0 cm，宽5.3 cm。研究认为，类型a类似于山东诸城黄龙沟同时期的兽脚类足迹强壮足迹Corpulentapus，但后者个体要大得多，几乎是其2倍；类型b与山东莒南后左山早白垩世田家楼组的甄朔南小龙足迹Minisauripus zhenshuonani大小相似，但后者的长宽比值较小，特别是类型b的Ⅲ趾更长直、粗壮，这点又与后左山的跷脚龙足迹Grallator isp.相似，因此，其应为二者之间的过渡类型；类型c根据形态、大小等则可归入Grallator isp.。Grallator是最早被命名的恐龙足迹属之一，足迹长一般不超过15 cm，三趾型，两侧趾间夹角较小，中趾较两侧趾前伸明显(大于Eubrontes或Anchisauripus)，足迹狭窄，长宽比值大于或等于2。以往足长小于15 cm的三趾型兽脚类足迹往往归于该足迹属。需要指出的是，恐龙足迹的分类主要是根据形态，受底质等环境因素影响很大，往往同一个恐龙个体可以形成不同的足迹属。因此，研究者对于对于足迹的分类比较谨慎，本文也对类型a和b进行进一步的分类归并。需要指出，这些小型足迹的层面分布相对密集、方向性较为杂乱，可能意味着它们的造迹恐龙具有群居特征，起码足迹的产地是一个小型恐龙经常聚会的地区。此外，根据有关的经验公式，可以推测造迹恐龙的大小，一般身高是足长的4倍，而身长是身高的3倍。据此推测这批足迹的造迹恐龙体长约为80~90 cm，高近30 cm。但由于这些足迹杂乱，加之出露局限，难以识别出完整的行迹(trackway)，因此，步长及运动速度等参数暂时无法获取。

图 1 海阳凤城镇层野外层面凹型保存的部分恐龙足迹照片

Figure 1. Photograph showing part of diminutive dinosaur tracks in concave epireliefs in Fengcheng Town of Haiyang

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图 2 海阳凤城镇采集到的两块足迹标本照片

足迹均呈层底凸型保存：A—较清晰的6个足迹；B—两种主要的恐龙足迹类型a和b

Figure 2. Photograph of two collected track specimens from Fengcheng Town of Haiyang

Tracks preserved as natural cast, with 6 tracks in A and two major dinosaur track types(a and b)in B

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表 1 海阳恐龙足迹主要特征

Table 1. Main characteristics of dinosaur footprints in Haiyang

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4.   结论(Conclusions)

(1) 凤城镇的足迹三趾型，由小型兽脚类恐龙形成，它们是海阳地区恐龙足迹的首次发现，时代为早白垩世中晚期，产出地层层位是下白垩统莱阳群杨家庄组。

(2) 可以识别出26个恐龙足迹，采集的两块标本含8个足迹，另外18个足迹仍然保持在野外。这些足迹可分为3个形态类型。类型a类似于Corpulentapus，但个体偏小；类型b应为足迹属Minisauripus与Grallator之间的过渡类型，将在小型兽脚类恐龙足迹的分类中占据重要位置；类型c则可归入Grallator isp。

(3) 尽管该地没有发现兽脚类骨骼化石，但此次恐龙足迹的发现表明，在早白垩世，胶莱盆地东南部的海阳为河湖相环境，生活着体长80~90 cm群居的小型肉食性兽脚类恐龙群。因此，恐龙足迹是恐龙研究的重要内容，特别在缺乏恐龙骨骼化石的情况下，足迹化石是研究恐龙的绝佳材料。

5.   致谢(Acknowledgement)

本文为国家自然科学基金项目(41741008)和中国地质调查局项目“1:100万天津幅海洋区域地质调查”(1212011220113)资助的成果。