北京怀柔云蒙山地区花岗岩风化过程的地球化学基因

地球化学基因是近两年提出的一种新的地球化学示踪技术,本文选择北京怀柔云蒙山地区两个邻近的花岗岩风化剖面(编号为B和C)来分析岩性地球化学基因和金矿化地球化学基因的属性特征。剖面B样品的化学蚀变指数CIA变化为51.3~58.9,WIG的范围为89.4~68.6,属于初始风化程度;剖面C样品的CIA变化为52.4~78.4,WIG的范围为84.8~25.3,属于中等风化程度。这种邻近剖面风化程度的明显差异表明微环境对岩石风化产物的影响是显著的。相对于剖面底部新鲜花岗岩而言,岩性地球化学基因相似度在剖面B和C中的范围分别为85%~100%和90%~100%,金矿化地球化学基因相似度范围分别为85%~100%和80%~100%。当相对于剖面顶部土壤样品时,岩性地球化学基因相似度在剖面B和C中的范围分别为80%~100%和90%~100%,金矿化地球化学基因相似度范围分别为85%~100%和80%~100%。依据≥80%的基因相似度标准(区分基因是否相似),尽管两个剖面在风化程度上存在明显差异,但岩性地球化学基因和金矿化地球化学基因在两个剖面内部均表现出良好的遗传性和继承性,且在两个剖面之间体现出同源风化产物之间具有良好的相似性。相对于理想金矿石(其金矿化基因为12020202020)而言,金矿化相似度在剖面B和C中的范围分别为25%~50%和30%~50%。依据≥40%的金矿化相似度(即样品与理想金矿石的金矿化相似度)作为存在金矿化异常的标准,在两个剖面中均可识别出厚度约1 m左右的矿化异常层位。因此,金矿化基因除了具有地球化学基因的属性(遗传性、继承性、相似性)外,其金矿化相似度(即相对于理想金矿石的相似度)也有可能作为金矿勘查中的一个地球化学综合指标。

北京怀柔地区白云岩蚀变过程中的元素含量两端元混合模型

蚀变岩是研究热液成矿作用的重要对象。北京怀柔杨树底下金矿区白云岩蚀变特征清晰,选择矿区一条白云岩蚀变剖面开展元素地球化学特征研究。在蚀变剖面两端采集白云岩样品2件,剖面中部采集不同蚀变程度的蚀变岩样品2件,针对剖面中的石英脉采集样品2件,分析6件样品的11项主量元素(或氧化物)和39项微量元素的含量。测试结果表明位于剖面两端的2件白云岩样品具有相似的化学组成,2件邻近的石英脉样品的元素含量也相一致,而2件不同蚀变程度的蚀变岩的化学组成存在显著差异。基于两端元混合模型,首先确定白云岩和石英脉两个端元的化学组成,进而依据11项主量成分分别采用正比例函数法和坪台法计算两端元的混合比例。结果显示正比例函数法计算结果受元素含量单位影响显著,即具有拟合结果受最大值控制的技术缺陷,而坪台法采用元素比值的中位值克服了正比例函数法的技术缺陷。基于坪台法计算的端元混合比例,分别计算2件蚀变岩样品中39项微量元素的理论含量值,结果表明在可靠的测试数据基础上微量元素的理论计算值与实测值在实验误差范围内相一致,说明两端元混合模型可以很好地刻画杨树底下金矿区白云岩蚀变产物的地球化学特征。研究结果这为揭示该区白云岩蚀变的形成机制提供了地球化学依据。