第34卷增刊22020年12月
资源环境与工程
Resources Environment & Engineering
Vol. 34,Sup 2.
Dec. ,2020
临沧花岗岩带三叠纪花岗岩地球化学
特征与三稀金属成矿
曾凯
(湖北冶金地质研究所（中南冶金地质研究所），湖北宜昌443003)
摘要：临沧花岗岩带地处滇西三江地区，呈近南北向展布，主体岩性为三叠纪黑云母二长花岗岩，花岗
岩风化壳发育。为深入认识临沧花岗岩与三稀金属成矿的内在联系，对带内三叠纪黑云母二长花岗岩及
其 风化壳开展岩石学、地球化学等方面的研究，以典型矿床为例，总结三稀金属成矿特征与三叠纪花岗岩的 关系。经地质勘查，三叠纪黑云母二长花岗岩具有富硅、富碱、铝过饱和的特点，富集大离子亲石元素、 轻稀土元素，稀土配分型式为右倾平缓的浅“V ”型，为（风化壳）离子吸附型稀土矿成矿母岩。中北段 局部地区三叠纪花岗岩稀散元素丰度较高，为褐煤型稀散金属矿蚀源母岩。三稀金属成矿海拔高，特别是稀土矿，一般在1 000 m 以上富集成矿，并具有南 特点。
关键词：临沧花岗岩带；三叠纪黑云母二长花岗岩； 中图分类号：P 588.12 + 1; P595
文献标识码：DOI ：10. 16536/j. cnki. issn. 1671 - 1211. 2020. S2. 001
三稀元素的物理、化学性质决定了三稀金属广阔 的应用前景。三稀金属被认为是当前及今后培育发展 新一代信息技术、节能环保、高端装备制造、新材料、新 能源汽车等战略性新兴产业所需要的“三稀”功能材 料、结构材料，普遍受到高度重视[1 -2]。以支撑找矿突 破战略行动为核心，为提高滇西地区矿产地质工作程
度，基本查清三稀等重要矿产资源家底,2017年中国 地质调查局设立了 “滇西地区三稀等重要矿产地质调 查”项目，取得了大量矿产地质调查研究成果。
临沧花岗岩带地处滇西三江地区，位于三叠纪火 山岩系西侧，呈反“ S ”状沿澜沧江断裂（南段）近南
北 向展布，是滇西地区出露的规模巨大且主要由三叠纪 花岗岩组成的多期侵入复式岩基[3]。区域上地质构造 复杂，矿产资源丰富，前人对于临沧花岗岩带的研究主 要集中在岩石学、年代学、地球化学、地质构造演化、 Sn -Fe -Pl )-Z n 多金属成矿等方面[4-11]，针对三叠纪花岗 岩与三稀金属成矿的研究甚少，区内三稀矿产成矿条 件、成矿规律等研究程度均较低，深入研究临沧花岗岩 带侵入岩地球化学特征对探讨岩体与三稀金属成矿、 指导三稀矿产勘查选区及找矿预测等具有重要意义。
(
富）多北（贫）少、西贫东富、轻稀土相对富集的
风化壳；三稀金属成矿；地球化学特征 A
文章编号：1671 -1211(2020)S 2 -0001 -07
为此本文选取临沧花岗岩带三叠纪花岗岩为对象，通 过对不同地段岩体及其风化壳地球化学特征进行系统 总结，以区内典型矿床为例，分析探讨三叠纪花岗岩与 三稀金属成矿的内在联系，为深化区域成矿规律认识、 指导找矿预测工作提供科学依据。
1
区域地质背景
三江地区位于青藏高原东南部，呈帚状近南北向
展布，东侧以哀牢山一红河断裂为界，西侧以实皆断裂 为界。该区西部为西缅地块，东部为扬子陆块，区内块 体众多，地块之间存在不同时代的断裂和断裂带，地质 构造复杂[3，12]。临沧花岗岩带位于三江地区南部，呈 近南北向展布（图1-b )，是三江成矿带的重要组成部 分。区内地质作用始于元古宙，经历了前寒武纪基底 演化阶段、早古生代一中生代特提斯演化阶段和新生 代陆内转换造山阶段，形成规模巨大的临沧一勐海岩
浆弧带，长约500 km ，宽20〜70 km 。区内断裂构造发 育，建造类型复杂，主要包括前寒武系澜沧群、大勐龙 群、混合片麻岩、变粒岩、片岩等中深成变质岩，石炭 系一二叠系碳酸盐岩及碎屑岩，二叠系一侏罗系中酸
收稿日期：
2020 -07 -08；改回日期：2020 -09 -09
资助项目：中国地质调查局项目“滇西地区三稀等重要矿产地质调查”（编号：DD 20179604)资助。
作者简介：曾凯（1987 -)，男，助理研究员，硕士研究生，地球探测与信息技术专业，从事矿产地质调查和物化探相关工作。E -m ail:
2资源环境与工程2020 年
图1临沧花岗岩带区域地质简图（a)及大地构造位置图（b)❶
Fig. 1 Regional geological map ( a) and geotectonic location map ( b) of Lincang granite belt
1.第四系;
2.新近系;
3.古近系;
4.白垩系;
5.中侏罗统;
6.三叠系;
7.二叠系;
8.石炭系一二叠系;
9.中元古界;10.下元古界;11.花岗岩;12.辉长岩;
13.闪长岩;14.二长花岗岩;15.英云闪长岩;16.同位素样品位置及编号;17.断裂;18.研究区范围。
性火山岩、火山碎屑岩，以及不同期次中酸性侵人体。岩楽岩以大规模出露的三叠纪花岗岩（同位素年龄 203.38〜250 Ma)最为显著，是临沧花岗岩带的主要组 成部分，岩性以黑云母二长花岗岩为主，其次为二长花 岗岩、花岗闪长岩等（图1-a)。在近代表生作用下，具备适宜的气候、地貌、水动力、地质构造及一定的时间 周期等条件，临沧花岗岩带花岗岩风化壳普遍发育，厚 度约1〜30 m，平均厚度20 m[13-14]。
2三叠纪花岗岩岩石学及地球化学特征
增刊2曾凯：临沧花岗岩带三叠纪花岗岩地球化学特征与三稀金属成矿3
2.1岩石学特征
研究区花岗岩以晚三叠世侵入为主，岩性主要为
黑云母二长花岗岩（nyTg)，包括细粒黑云母二长花岗
岩(nyaT3)、中细粒黑云母二长花岗岩（nybT3)、中粒
黑云母二长花岗岩(n Y T3)、似斑状中粒黑云母二长花
岗岩(nYd T3)、中粗粒黑云母二长花岗岩（nYeT3)、似
斑状中粗粒黑云母二长花岗岩(nyfT3)、粗粒黑云母二
长花岗岩(nyg T3)等岩相，岩石由斜长石、钾长石、石英
和黑云母构成，斜长石含量为40%~ 45%，钾长石
20%〜30%，石英15%〜25%，黑云母10%〜15%。
斜长石呈半自形板状、近半自形板状等，粒径一般为
0.25 ~3.0 mm，杂乱分布，多见聚片双晶（双晶纹细
密），部分颗粒环带构造发育，晶体内略显波状消光，
具绢云母化和高岭土化。钾长石呈半自形板状、近
半自形板状等，大小一般0.25 ~ 2. 8 mm，发育格子双
晶，部分颗粒内部嵌布板条状斜长石、他形粒状石英
以及鳞片状黑云母，被高岭土和黝帘石不均匀交代，
与石英接触部位可见文象交生体。石英呈他形粒状，一般为0.05 ~ 1.0 mm，多为集合体，可见轻波状、带状消光，填隙状分布在长石颗粒间。黑云母呈鳞 片状，片径0.1 ~ 1.75 mm，多色性明显，Ng =深红棕 色，NP=浅黄色，颗粒内可见金红石析出，多被铁质 和绢云母交代，部分颗粒内出现解理扭折，定向 分布。
临沧花岗岩带三叠纪花岗岩风化强烈，地表均发 育不同风化程度的风化壳，风化壳结构层发育齐全、
保存较好，以砖红色、土黄色、灰白色为主，自上而下 可划分为腐殖土层、亚粘土层、全风化层、半风化层。腐殖土层由黑色土壤及腐殖质组成，植物根系发育；亚粘土层由粘土（40% ~70%)、石英砂、花岗岩及脉 石英碎块等组成，局部可见10% ~ 30%的砂砾，粒径 2〜5 mm，呈尖锐棱角状，零星可见未完全风化的长 石颗粒，一般呈黄色，从上至下长石风化程度加深。该层结构疏松，孔隙发育，不保留原岩结构，铝硅酸盐 矿物已粘土化，铁质氧化为高价铁，因而呈灰黄、黄褐 或略带砖红色；全风化层呈灰白、灰黄色，主要由石英、粘土组成，局部保留长石外形，并见少量云母及电气 石，呈疏松多孔状，易粉碎，保留原岩花岗结构，尤其是 下部较明显；半风化层呈黄白、黄褐或肉红色，原岩结 构基本保留，长石晶体保留完好（图2)。
图2临沧花岗岩带黑云母二长花岗岩及其风化壳特征照片Fig. 2 Characteristic photos of biotite monzogranite and
its weathering crust in Lincang granite belt
(a).黑云母二长花岗岩（野外露头）；（b).黑云母二长花岗岩镜下照片 (正交镜）；（c).风化壳断面结构层；（d).半风化黑云母二长花岗岩;
(e).全风化黑云母二长花岗岩。
2.2岩石及风化壳地球化学特征
三叠纪黑云母二长花岗岩以高Si02(66. 16%〜74.07% )、高 K20(3.29% ~5.44% )、高 K20/Na20 比值（1.01~2.07)和低？205(0.08%~0.18%)为特征，在化学成分上属花岗岩和花岗闪长岩，岩石分异指数 为71 ~87，低于高分异花岗岩，铝饱和指数（A/CNK)为1.0 ~1.2(大多为1.0 ~1. 1)，CIPW标准矿物中出 现了刚玉分子，但含量较低（0. 3% ~ 2.7%)，无透辉 石，与弱过铝质花岗岩类特征类似❶。
从图3看，岩石具明显负E u异常(0. 26 ~0. 68)，不 同程度地富集轻稀土元素（（La/Y b)N =8.3 ~37.7)。在图3上，黑云母二长花岗岩富集大离子亲石元素（如 U，Th，K)、轻稀土元素和Pb，明显亏损高场强元素（如 Nb，Ta，Sr，P和Ti)，相对于R b和T h亏损Ba。
临沧花岗岩带黑云母二长花岗岩风化壳发育，对 米自北段（凤庆一云县一临沧一^带）、中段（临沧一漏 沧一带）、南段(澜沧一勐海）的若干黑云母二长花岗岩
4
资源环境与工程2020 年
Ba U T a La P b Sr Nd Hf Eu Gd Dy Yb I
I  I  I  I  I  I  I  I  I  I  I  I  I  I  I  I  I  I  I  I  I  I  I
Pb Th Nb K
Ce P r
P  Zr Sm Ti
Tb Y
Lu
(b)
La Ce P r Nd Sm  Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
P b Th Nb K Ce P r P  Zr Sm Ti Tb Y Lu
(e)
(f)
图3晚三叠世黑云母二长花岗岩稀土元素配分模式图和微量元素蛛网图
Fig. 3 REE distribution pattern and trace element spider diagram of the Late Triassic biotite monzogranite
风化壳样品分析测试稀土分量和总量，分别统计其平 均值并与母岩相应数据进行对比[15](表1)，从风化壳 与母岩的稀土元素配分曲线图来看，风化壳与母岩（基 岩)具有相对一致的稀土配分型式，为右倾平缓的浅
“ V ”型（图4)，轻稀土相对富集，轻重稀土分异明显， 岩石风化后整个稀土配分模式没有发生明显变化，均 显示明显的负E u 异常特征。从北至南，花岗岩风化壳 稀土元素富集程度呈现增强趋势。中段和南段风化壳 除了有负E u 异常外，还表现出负C e 异常，说明中南段 花岗岩风化过程中，C e 元素发生了亏损，即离子吸附 型稀土矿床中的“C e 亏效应”[16-17]，同时也反映了中 南段风化淋滤作用更强烈。
3
三稀元素地球化学异常分析与评价
区内主要地球化学特征是在区域变质和中低温
热液作用下富集 F e 、A u 、S b 、A s 、M o 、C u 、C r 、M n、Ni  等 表1
研究区全风化黑云母二长花岗岩稀土分量/总量表
Table 1 REE components/total contents of completely weathered
biotite monzogranite in the study area
稀土氧化 物分量
北段
中段
南段
基岩（黑云母 二长花岗岩）
La
54.5105.116116.564.19Ce 102.6115.642112.5118.18
Pr 11.66522.69723.7513.94Nd 43.57587.24890.649.49Sm 8.752 518.29422.39. 61
Eu    1.305  2. 623  4. 23
1.77Gd 7.547 516.73827.98.51Tb
1.15  3.377  4.16  1.36Dy    6. 657 520.59325.77. 98Ho    1.285  3.812  4.585  1.57Er    3.697 511.19913.6
4. 47Tm 0.525  1.672  1.650. 69
Yb    3.377 510.64710.33
4.17Lu 0. 475  1.544  1.3550. 59
Y 37.625141.33114548.83IREE 247.112 5421.202459.16286.52注：含量单位为10 -6，北段数据来自文献[15 ]，中段数据来自 文献[16]，南段数据为本文数据，由中国冶金地质总局中南局中 氅
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1
增刊2曾凯：临沧花岗岩带三叠纪花岗岩地球化学特征与三稀金属成矿5
图4研究区风化壳与母岩的稀土元素配分曲线图
(球粒陨石标准化数值据Sun和McDonough, 1989) Fig. 4 REE distribution curve of weathering crust and parent rock
in the study area
集❶。主成矿元素L a、Y在该区形成优势异常（图5)。临沧花岗岩带属临沧一勐海（岩浆弧）Fe-Pb-Zn-Au-Ag-Sn-G e稀土成矿带，以富集稀土等元素为特征，形
成Z r、L a、Y、T h等元素的强异常，且伴有W、S n等元素 异常，各元素异常主要沿二叠纪、三叠纪花岗岩体分 布。研究区包含三个稀土矿预测区❶，呈近北北西向 展布的“S”形（图5)，稀土元素异常值由北向南表现为 增高趋势，其中以中南部橄榄坝一勐海（REE-27)稀土 矿预测区异常特征最为明显。该预测区位于双江箐门口一漏沧橄榄坝一小新寨一勐海勐啊一勐海一勐昂一1带，分布有 Z66、Z76、Z79、Z80、Z81、Z82、Z83、Z84、Z85、
Z86等10个综合异常。除Z85、Z86综合异常外，其余 8个综合异常主成矿元素L a、Y都有，并且两元素异常 套合非常好；除Z80、Z81综合异常外，其他异常都具较 大的规模及分布范围，浓度分带都较好，异常中心明 显;Z85、Z86综合异常主成矿元素只有Y，其中Z86异 常分布范围稍大，具三级浓度分带，Z85异常分布范围 较小，强度低。
REE-27预测区位于临沧花岗岩带中南段，岩性主 要为三叠纪二长花岗岩、三叠纪花岗岩，少量白垩纪白 云母、二云母花岗岩，勐海县勐往乡大型独居石矿、勐 海县勐啊乡中型磷钇矿、勐海县勐康乡磷钇矿点等矿 床(点）分布于其中。该区具备非常好的成矿条件，在 风化壳发育的地方形成离子吸附
型稀土矿的潜力较 大，目前已发现多处大中型稀土矿产地，如勐海回龙 卡、帕宫苏胡、火盘山等离子型稀土矿[18-19]。另外，在 较缓的河谷地段有可能形成砂矿型稀土矿。
临沧花岗岩带稀有、稀散元素地球化学异常特征 均不明显，仅在中北段局部地区有零星的稀散元素异 常，异常较好地段已发现少量稀散金属矿（床）点，如 临沧大寨锗矿床❶。
图5临沧花岗岩带稀土矿预测区及稀土元素异常分布示意图Fig. 5 Prediction area of rare earth ore and distribution of
rare earth elements in Lincang granite belt
1. La元素异常;
2. Y元素异常;
3.二级构造单元分界线;
4.三级构造单元 分界线;
5.稀土预测区及编号。
研究区目前已发现的三稀金属矿床类型 可分为离子吸附型和砂矿型，矿种主要为稀 土，次为稀散矿，稀有金属矿产地极少。稀土 砂矿于上世纪50—60年代被发现，主要赋存 于新生代断陷盆地古河床冲积层之上，且主 要集中分布于临沧花岗岩带南段，现今大多 被城镇、村庄、农田覆盖，其开发利用价值有 限。离子型稀土矿因其特有的成矿环境和较 高的开发利用价值而备受关注，也是本文研 究的重点。区内离子型稀土矿由南至北主要 有回龙卡、帕宫苏胡、曼祆南糯山、曼广瓦、火 盘山、上允、陂阴寨、圈内等。下面以火盘山 稀土矿为例，通过野外地质工作和综合研究，系统总结其地质、岩石地球化学特征。
4.1矿床地质特征
火盘山稀土矿位于临沧花岗岩带南段勐 海县勐阿镇火盘山一蚌龙村一带，矿区地质4典型矿床地质地球化学特征

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