Ore-forming Material Source of Non-ferrous Metal Deposits in the Central Great Xing’an Range

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.21

Abstract

Abstract:

The central Great Xing’an Range is an important non-ferrous metal province in NE China, such as lead, zinc and silver,and discussion on the ore-forming material source is important for metallogenic prediction and prospecting work in this region. Through extensive geological survey,typical deposits sampling,rock and mineral identification,the whole-rock geochemical compositions and element cluster analysis, the results show that the total REE content of the Hercynian magmatic rocks is low, and the negative Eu anomaly is indistinct, and the LREE/HREE ratio is large,which is positively correlated with the total amount of rare earth and negatively correlated with the δEu value, indicating that the diagenetic material is mainly derived from the mantle. Whereas the Yanshanian magmatic rocks show absolutely contrary characteristics,indicating the characteristic of crustal material. The lead-zinc-silver polymetallic deposit is dominated by zinc. The REE distribution pattern of the lead-zinc ores is basically consistent with that of the mantle-derived differentiated magmatic rocks. Cluster analysis shows that TFeO-Cu-Zn is an independent group, indicating that the TFeO-Cu-Zn material is separated from the magma from late magmatic crystallization. The TFeO-Cu-Zn independent group shows that the sphale-rite in the region is all high-temperature iron sphalerite. The results show that the ore-forming materials of lead-zinc-silver deposits in the region are diorite-derived. The later hydrothermal transformation has certain effects on the lead-silver enrichments. In terms of the ore-forming material source, an intermediate-mafic magmatic-related lead-zinc-silver metallogenic system and a felsic magmatic-related copper molybdenum and copper-tin metallogenic system is presented.

Key words: rare earth element, diorite, non-ferrous metal deposit, central Great Xing’an Range, ore-forming material source

CLC Number:

P618.4
P597

ZHAO Baoju, ZHANG Yanfei, YAN Kai, XIAO Rongge. Ore-forming Material Source of Non-ferrous Metal Deposits in the Central Great Xing’an Range[J]. Geoscience, 2021, 35(05): 1380-1396.

Figures/Tables 17

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岩性	样号	年龄/Ma	SiO₂		TiO₂		Al₂O₃		Fe₂O₃		FeO		MnO		MgO		CaO
霏细岩	DJM1	170.7	76.39		0.09		13.73		0.27		2.00		0.07		0.30		0.19
霏细岩	DJM3	170.7	72.25		0.08		13.13		0.74		4.60		0.08		0.42		0.14
黑云二长花岗岩	DJR4	279.7	72.65		0.20		13.05		1.45		1.65		0.07		0.13		1.29
黑云二长花岗岩	DJR5	279.7	73.02		0.21		13.17		1.58		1.15		0.06		0.17		1.12
似斑状二长花岗岩	DJR6	242.8	71.06		0.42		14.10		0.61		1.95		0.04		0.86		2.05
似斑状二长花岗岩	DJR7	242.8	70.85		0.44		14.17		0.62		2.00		0.05		0.90		2.20
闪长玢岩	DJA8	252.0	59.62		0.80		14.44		3.73		2.25		0.10		5.90		3.15
闪长玢岩	DJA9	252.0	60.50		0.78		14.26		3.46		2.40		0.10		5.18		3.48
钾长花岗岩	KHG1	136.8	77.39		0.09		11.33		0.45		0.15		0.03		0.08		0.83
	KHG2		76.62		0.06		11.75		0.78		0.20		0.02		0.01		0.92
	KHG3		71.90		0.02		14.54		0.51		0.20		0.03		0.07		2.25
花岗斑岩	BHG4	136.7	74.62		0.06		11.50		1.34		0.90		0.03		0.04		0.53
	BHG5		66.81		0.12		13.88		0.61		0.10		0.03		0.10		4.41
	BHG6		74.71		0.05		12.25		1.95		1.25		0.05		0.29		2.01
	平均		71.31	0.24		13.24		1.29		1.49		0.05		1.03		1.76
岩性	样号		Na₂O	K₂O		P₂O₅		烧失量		总计		Na₂O+K₂O		K₂O/Na₂O		A/CNK
霏细岩	DJM1		0.15	3.43		0.02		3.25		99.89		3.58		22.87		3.18
霏细岩	DJM3		0.15	3.52		0.02		4.74		99.87		3.67		23.47		3.04
黑云二长花岗岩	DJR4		4.44	3.83		0.05		1.03		99.84		8.27		0.86		0.94
黑云二长花岗岩	DJR5		4.48	3.85		0.05		1.01		99.87		8.33		0.86		0.97
似斑状二长花岗岩	DJR6		4.07	4.20		0.12		0.46		99.94		8.27		1.03		0.94
似斑状二长花岗岩	DJR7		4.20	3.94		0.12		0.46		99.95		8.14		0.94		0.93
闪长玢岩	DJA8		4.07	2.60		0.19		2.86		99.71		6.67		0.64		0.95
闪长玢岩	DJA9		4.29	2.51		0.18		2.58		99.72		6.80		0.59		0.88
钾长花岗岩	KHG1		3.49	5.65		0.02		0.64		100.15		9.14		1.62		0.85
	KHG2		4.15	5.02		0.01		0.65		100.19		9.17		1.21		0.84
	KHG3		6.79	2.17		0.03		1.64		100.15		8.96		0.32		0.83
花岗斑岩	BHG4		4.02	4.76		0.01		3.00		100.81		8.78		1.18		0.90
	BHG5		3.78	6.89		0.03		3.30		100.06		10.67		1.82		0.64
	BHG6		0.49	5.16		0.01		2.75		100.97		5.65		10.53		1.22
	平均		3.47	4.11		0.06		2.03		100.08		7.58		4.85		1.22

岩性	样号	年龄/Ma	SiO₂		TiO₂		Al₂O₃		Fe₂O₃		FeO		MnO		MgO		CaO
霏细岩	DJM1	170.7	76.39		0.09		13.73		0.27		2.00		0.07		0.30		0.19
霏细岩	DJM3	170.7	72.25		0.08		13.13		0.74		4.60		0.08		0.42		0.14
黑云二长花岗岩	DJR4	279.7	72.65		0.20		13.05		1.45		1.65		0.07		0.13		1.29
黑云二长花岗岩	DJR5	279.7	73.02		0.21		13.17		1.58		1.15		0.06		0.17		1.12
似斑状二长花岗岩	DJR6	242.8	71.06		0.42		14.10		0.61		1.95		0.04		0.86		2.05
似斑状二长花岗岩	DJR7	242.8	70.85		0.44		14.17		0.62		2.00		0.05		0.90		2.20
闪长玢岩	DJA8	252.0	59.62		0.80		14.44		3.73		2.25		0.10		5.90		3.15
闪长玢岩	DJA9	252.0	60.50		0.78		14.26		3.46		2.40		0.10		5.18		3.48
钾长花岗岩	KHG1	136.8	77.39		0.09		11.33		0.45		0.15		0.03		0.08		0.83
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花岗斑岩	BHG4	136.7	74.62		0.06		11.50		1.34		0.90		0.03		0.04		0.53
	BHG5		66.81		0.12		13.88		0.61		0.10		0.03		0.10		4.41
	BHG6		74.71		0.05		12.25		1.95		1.25		0.05		0.29		2.01
	平均		71.31	0.24		13.24		1.29		1.49		0.05		1.03		1.76
岩性	样号		Na₂O	K₂O		P₂O₅		烧失量		总计		Na₂O+K₂O		K₂O/Na₂O		A/CNK
霏细岩	DJM1		0.15	3.43		0.02		3.25		99.89		3.58		22.87		3.18
霏细岩	DJM3		0.15	3.52		0.02		4.74		99.87		3.67		23.47		3.04
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黑云二长花岗岩	DJR5		4.48	3.85		0.05		1.01		99.87		8.33		0.86		0.97
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似斑状二长花岗岩	DJR7		4.20	3.94		0.12		0.46		99.95		8.14		0.94		0.93
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	KHG2		4.15	5.02		0.01		0.65		100.19		9.17		1.21		0.84
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花岗斑岩	BHG4		4.02	4.76		0.01		3.00		100.81		8.78		1.18		0.90
	BHG5		3.78	6.89		0.03		3.30		100.06		10.67		1.82		0.64
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	平均		3.47	4.11		0.06		2.03		100.08		7.58		4.85		1.22

岩性	样号	年龄/Ma	Rb	Sr	Ba	Zr	Hf	Th	U	Y
霏细岩	DJM1	170.7	212	34.3	327	101	3.5	11.1	5.46	12.5
霏细岩	DJM3	170.7	251	14.2	225	79.2	3.36	12.0	5.67	10.6
黑云二长花岗岩	DJR4	279.7	92.1	105	1 040	138	4.96	9.11	1.21	41.9
黑云二长花岗岩	DJR5	279.7	98.3	111	1 166	173	5.8	10.9	4.39	45.5
似斑状二长花岗岩	DJR6	242.8	65.2	168	540	150	4.38	8.72	0.94	9.64
似斑状二长花岗岩	DJR7	242.8	123	281	552	150	4	14.1	1.75	10
闪长玢岩	DJA8	252.0	72.7	590	618	204	5.24	6.16	1.8	16.1
闪长玢岩	DJA9	252.0	70.8	636	629	224	5.65	6.36	1.76	17.1
钾长花岗岩	KHG1	136.8	263	26.2	142	196	7.06	33.8	5.48	30
	KHG2		232	10.8	44.1	324	10.6	38.4	8.63	62.9
	KHG3		227	30.3	109	316	12.6	18.3	4.2	48.2
花岗斑岩	BHG4	136.7	654	19.3	40	243	11.9	75.6	34.6	105
	BHG5		600	47.2	281	266	9.81	49	4.88	40.8
	BHG6		793	20.1	155	270	11.9	91.1	35.7	63.3
	平均		268.15	149.53	419.15	202.44	7.2	27.48	8.32	36.68
岩性	样号		Nb	Ta	Rb/Sr	Sr/Ba	Th/U	Zr/Y	Nb/Ta
霏细岩	DJM1		8.39	0.98	6.18	0.10	2.03	8.08	8.56
霏细岩	DJM3		8.11	1.01	17.68	0.06	2.12	7.47	8.03
黑云二长花岗岩	DJR4		9.69	0.63	0.88	0.10	7.53	3.29	15.38
黑云二长花岗岩	DJR5		10.9	0.74	0.89	0.10	2.48	3.8	14.73
似斑状二长花岗岩	DJR6		6.56	1.01	0.39	0.31	9.28	15.56	6.50
似斑状二长花岗岩	DJR7		5.79	0.63	0.44	0.51	8.06	15	9.19
闪长玢岩	DJA8		4.81	0.37	0.12	0.95	3.42	12.67	13.0
闪长玢岩	DJA9		5.12	0.35	0.11	1.01	3.61	13.1	14.63
钾长花岗岩	KHG1		20.8	2.28	10.04	0.18	6.17	6.53	9.12
	KHG2		31.5	3.33	21.48	0.24	4.45	5.15	9.46
	KHG3		11.3	1.45	7.49	0.28	4.36	6.56	7.79
花岗斑岩	BHG4		51.8	11.3	33.89	0.48	2.18	2.31	4.58
	BHG5		20.8	3.19	12.71	0.17	10.04	6.52	6.52
	BHG6		28.4	4.84	39.45	0.13	2.55	4.27	5.87
	平均		16.0	2.29	10.84	0.33	4.88	7.88	9.53

岩性	样号	年龄/Ma	Rb	Sr	Ba	Zr	Hf	Th	U	Y
霏细岩	DJM1	170.7	212	34.3	327	101	3.5	11.1	5.46	12.5
霏细岩	DJM3	170.7	251	14.2	225	79.2	3.36	12.0	5.67	10.6
黑云二长花岗岩	DJR4	279.7	92.1	105	1 040	138	4.96	9.11	1.21	41.9
黑云二长花岗岩	DJR5	279.7	98.3	111	1 166	173	5.8	10.9	4.39	45.5
似斑状二长花岗岩	DJR6	242.8	65.2	168	540	150	4.38	8.72	0.94	9.64
似斑状二长花岗岩	DJR7	242.8	123	281	552	150	4	14.1	1.75	10
闪长玢岩	DJA8	252.0	72.7	590	618	204	5.24	6.16	1.8	16.1
闪长玢岩	DJA9	252.0	70.8	636	629	224	5.65	6.36	1.76	17.1
钾长花岗岩	KHG1	136.8	263	26.2	142	196	7.06	33.8	5.48	30
	KHG2		232	10.8	44.1	324	10.6	38.4	8.63	62.9
	KHG3		227	30.3	109	316	12.6	18.3	4.2	48.2
花岗斑岩	BHG4	136.7	654	19.3	40	243	11.9	75.6	34.6	105
	BHG5		600	47.2	281	266	9.81	49	4.88	40.8
	BHG6		793	20.1	155	270	11.9	91.1	35.7	63.3
	平均		268.15	149.53	419.15	202.44	7.2	27.48	8.32	36.68
岩性	样号		Nb	Ta	Rb/Sr	Sr/Ba	Th/U	Zr/Y	Nb/Ta
霏细岩	DJM1		8.39	0.98	6.18	0.10	2.03	8.08	8.56
霏细岩	DJM3		8.11	1.01	17.68	0.06	2.12	7.47	8.03
黑云二长花岗岩	DJR4		9.69	0.63	0.88	0.10	7.53	3.29	15.38
黑云二长花岗岩	DJR5		10.9	0.74	0.89	0.10	2.48	3.8	14.73
似斑状二长花岗岩	DJR6		6.56	1.01	0.39	0.31	9.28	15.56	6.50
似斑状二长花岗岩	DJR7		5.79	0.63	0.44	0.51	8.06	15	9.19
闪长玢岩	DJA8		4.81	0.37	0.12	0.95	3.42	12.67	13.0
闪长玢岩	DJA9		5.12	0.35	0.11	1.01	3.61	13.1	14.63
钾长花岗岩	KHG1		20.8	2.28	10.04	0.18	6.17	6.53	9.12
	KHG2		31.5	3.33	21.48	0.24	4.45	5.15	9.46
	KHG3		11.3	1.45	7.49	0.28	4.36	6.56	7.79
花岗斑岩	BHG4		51.8	11.3	33.89	0.48	2.18	2.31	4.58
	BHG5		20.8	3.19	12.71	0.17	10.04	6.52	6.52
	BHG6		28.4	4.84	39.45	0.13	2.55	4.27	5.87
	平均		16.0	2.29	10.84	0.33	4.88	7.88	9.53

岩性	样号	年龄/Ma	La	Ce	Pr	Nd	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy
霏细岩	DJM1	170.7	27.8	50.1	5.34	18.1	2.96	0.62	2.20	0.38	2.27
霏细岩	DJM3	170.7	20.2	38.2	4.06	14.4	2.38	0.35	1.88	0.34	1.92
黑云母二长花岗岩	DJM4	279.7	32.8	63.8	7.88	31.2	6.63	1.28	6.67	1.28	7.50
黑云母二长花岗岩	DJM5	279.7	41.2	79.5	9.61	37.2	7.61	1.28	7.07	1.39	8.56
似斑状二长花岗岩	DJR6	242.8	14.8	35.1	3.42	13.3	2.52	0.62	2.30	0.37	1.85
似斑状二长花岗岩	DJR7	242.8	22.7	43.9	4.78	17.3	2.90	0.79	2.50	0.39	2.00
闪长玢岩	DJA8	252.0	18.7	39.5	4.9	20.6	4.11	1.21	3.56	0.59	3.30
闪长玢岩	DJA9	252.0	20.3	41.4	5.34	22.3	3.96	1.27	3.65	0.60	3.30
钾长花岗岩	KHG1	136.8	49.6	100	11.6	41.2	7.35	0.21	6.14	1.01	5.28
	KHG2		165.0	305	33.9	107.0	17.40	0.13	14.10	2.10	11.50
	KHG3		197.0	362	39.3	121.0	17.30	0.21	12.90	1.76	8.86
花岗斑岩	BHG4	136.7	56.50	131.0	15.90	55.2	12.80	0.13	11.60	2.52	16.6
	BHG5		31.10	61.4	7.15	25.7	5.17	0.33	4.78	0.97	6.15
	BHG6		24.50	54.5	6.76	26.2	6.03	0.18	5.62	1.20	8.01
	平均		51.59	100.39	11.42	39.34	7.08	0.62	6.07	1.06	6.22
岩性	样号		Ho	Er	Tm	Yb	Lu	REE	LREE/HREE	δCe	δEu
霏细岩	DJM1		0.42	1.19	0.21	1.43	0.23	113.25	12.60	0.99	0.74
霏细岩	DJM3		0.37	1.13	0.18	1.33	0.20	86.94	10.83	1.02	0.51
黑云母二长花岗岩	DJM4		1.54	4.75	0.77	5.07	0.81	171.98	5.06	0.96	0.59
黑云母二长花岗岩	DJM5		1.69	5.03	0.87	5.75	0.90	207.66	5.64	0.96	0.53
似斑状二长花岗岩	DJR6		0.35	1.06	0.17	1.07	0.17	77.10	9.50	1.19	0.79
似斑状二长花岗岩	DJR7		0.36	1.02	0.16	0.91	0.13	99.84	12.37	1.01	0.90
闪长玢岩	DJA8		0.59	1.72	0.26	1.60	0.26	100.90	7.49	0.99	0.97
闪长玢岩	DJA9		0.63	1.75	0.25	1.65	0.26	106.66	7.82	0.96	1.02
钾长花岗岩	KHG1		0.94	2.86	0.44	2.68	0.43	229.74	10.61	1.00	0.10
	KHG2		2.07	6.10	0.96	6.09	0.93	672.28	14.33	0.98	0.03
	KHG3		1.53	4.95	0.82	5.26	0.94	773.83	19.9	0.99	0.04
花岗斑岩	BHG4		3.41	11.80	2.09	14.60	2.29	336.44	4.18	1.05	0.03
	BHG5		1.27	4.25	0.77	5.16	0.82	155.02	5.41	0.99	0.20
	BHG6		1.67	5.48	1.00	6.77	1.13	149.05	3.83	1.02	0.09
	平均		1.20	3.79	0.64	4.24	0.68	234.34	9.26	1.01	0.47