海南石碌铁矿外围花岗岩类成因及形成的构造环境
Origin and rock-forming environment of the granitoids in the periphery of the Shilu iron deposit
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摘要: 提要：石碌铁矿床外围的印支期花岗岩属于昌江岩体的一部分。这些花岗岩岩性为二长花岗岩，为准铝质-弱过铝质，属于高钾钙碱性系列和钾玄岩系列。岩石稀土元素总量较低，变化不大，∑REE介于134.96×10-6～241.05×10-6；轻重稀土分异明显，LREE/HREE变化于4.44～9.67，（La/Yb）N变化于3.95～10.69；具有中等负Eu异常（δEu=0.28～0.57），Ba、Nb（-Ta）、Ce、Sr、P、Ti具明显负异常。Ba、Sr、Eu的明显负异常表明源区有斜长石的大量残留或岩石经历了斜长石的结晶分异作用。花岗岩87Sr/86Sr初始比（ISr）主要变化于0.710 852～0.715 492（1个样品ISr值为0.706 364）。εNd（t）=–7.3～-9.1，TDM2模式年龄变化于1.5～1.9 Ga。总体来说，ISr值、εNd（t）值和TDM2值比较均匀，表明源区是均匀的，由中元古代抱板群部分熔融作用所形成。花岗岩形成于后碰撞环境。笔者在探讨海南岛与俯冲有关的弧岩浆活动、同碰撞岩浆活动和与后碰撞有关的岩浆活动基础上，认为海南岛海西—印支期花岗岩可与北越南海西—印支期花岗岩进行对比。Abstract: Abstract：The Indosinian granites in the periphery of the Shilu iron deposit belong to the Changjiang granitic body. These granites are mainly monzonitic granites. They lie between metaluminous field and weakly peraluminous field, and belong to high-K calc-alkaline series and shoshonitic series. The granites have ∑REE values of 134.96-241.05 ppm and show relatively strong enrichment of light rare earth elements (LREE/HREE=4.44-9.67), with higher (La/Yb)N ratios of 3.95-10.69 and negative Eu anomalies (δEu=0.28-0.57). Mantle-normalized trace element spidergrams of all samples show obvious negative anomalies of Ba, Nb, Ta, Ce, Sr, P and Ti. The obvious negative Ba, Sr and Eu anomalies indicate that plagioclase existed in the source region or the granites experienced plagioclase crystallization and fractionation. The granites have a range of (87Sr/86Sr)i from 0.710852 to 0.715492 except for one sample (SL10-136) whose (87Sr/86Sr)i value is 0.706364 , a narrow εNd(t) value range of -7.3 to -9.1 and TDM2 model ages of 1.5–1.9 Ga, indicating a homogeneous source and partial melting of the Mid-Proterozoic Baoban Group. The granites were formed in a post-orogenic environment. Based on previous investigation of granite in Hainan Ireland, this paper deals with ireland-arc, syn-orogenic and post-orogenic granitoids in Hainan Ireland. The Hercynian to Indosinian granitoids can be compared with granitoids in northern Vietnam.
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1. 研究目的（Objective）
碳酸钙是全球应用最广泛的非金属矿物材料之一，它不仅是建材、造纸、塑料、涂料、橡胶、油漆、冶金等行业的原料或改性功能材料，而且在日用化工、食品、医药、卫生保健等领域发挥着独特的作用。广西贺州大理岩矿产丰富，被誉为全国“重钙之都”，但石灰岩矿（轻质碳酸钙）勘查程度低，为了加快传统产业转型升级和新经济新业态转化培育，贺州市以粤港澳大湾区市场需求为引领，将重质碳酸钙领域拓展到轻质碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙领域，构建绿色高端碳酸钙千亿元产业集群，本次在贺州市水声肚地区开展了石灰岩矿的勘查研究工作。
2. 研究方法（Methods）
通过开展详查工作，采用大比例尺地质填图圈定含矿层位；采用勘查线的布置形式，地表施工槽探、深部系统施工钻探揭露控制，最终通过全孔采样分析，圈定有色冶金熔剂用石灰岩矿体，估算资源量，实现了快速找矿突破。同时研究分析了水声肚矿区石灰岩矿体的主要赋矿层位，矿体规模、形态、产状、厚度、品位，矿石结构构造、矿物成分、化学成分、矿石类型，确定找矿标志。
3. 结果（Results）
通过项目实施，水声肚矿区熔剂用石灰岩矿的主要含矿层位为融县组下段（D3r1）和桂林组上段（D3g3）（图 1a）。融县组下段岩性为浅灰色-灰白色中厚层亮晶微晶粒屑灰岩夹纹层状含生物屑微晶灰岩，厚50~60 m；桂林组上段岩性为深灰色生物碎屑灰岩夹多层层孔虫灰岩，厚67~131 m。
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图 1 水声肚矿区地质简图（a）、层孔虫灰岩矿石和镜下照片（b）及1号勘查线剖面图（c）Figure 1. Simplified geological map of the Shuishengdu area (a), microscopic photos of stromatoporoid limestone ore (b) and section of No.1 exploration line (c) in the Shuishengdu area通过系统工程控制和采样分析，圈出了①号熔剂用石灰岩主矿体，矿体走向延长约2350 m，倾向延长约1650 m，水平投影面积约2.05 km2。矿体剖面形态呈单斜厚大层状、板状（图 1b）。矿体平均倾向193°，平均倾角21°。通过45个钻孔施工，控制矿体厚度11.01~179.53 m，平均99.02 m。单工程品位：CaO 53.75%~54.84%，平均54.44%；MgO 0.52%~1.17%，平均0.75%；SiO2 0.20%~1.33%，平均0.48%。
矿石结构以生物碎屑（含层孔虫、腕足类）泥晶结构（图 1c）、微晶结构为主，构造主要为块状构造。矿石矿物成分主要为方解石（约98%），含少量的泥质（约2%）。据组合分析结果：Al2O3平均含量0.24%；Fe2O3平均含量0.08%；S平均含量0.022%；P平均含量0.0019%；烧失量平均43.57%。表明矿区熔剂用石灰岩有害组分含量极低。矿石工业类型为有色冶金熔剂用石灰岩，均达一级品，部分达特级品。
4. 结论（Conclusions）
(1) 本次勘查在水声肚矿区新发现超大型有色冶金熔剂用石灰岩矿床，共估算石灰岩矿石资源量（控制+推断）为72956.46万t，矿区北部直接出露地表的石灰岩矿石量超2亿t，为贺州市碳酸钙产业转型升级提供资源保障，也为贺州市创建“广西东融先行示范区”迈开了加速步伐。
(2) 确定水声肚地区有色冶金熔剂用石灰岩矿的主要赋矿层位为融县组下段和桂林组上段。
5. 致谢（Acknowledgements）
项目实施过程中得到了广西贺州市自然资源局的大力支持，谨此表示感谢。
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