参看图2、图4, 元素序列对应的岩浆场— 下亚场、岩浆场— 上亚场与热液场在岩浆层空间上是由下往上分布的, 即岩浆场— 下亚场的元素包括铁族元素和Mg、Ca、Sr, 在岩浆熔融— 结晶分异过程中, 总的趋向是向岩浆层下方汇聚。其原因是:在岩石熔融时, 下亚场的元素一般析出较晚, 从而构成残余熔渣的主体, 在重力作用下向岩浆层下方运移, 在结晶过程中, 由下亚场元素组成的矿物往往又析出较早, 从而再度向岩浆层下方运移。岩浆场— 上亚场的元素均为典型的亲氧元素, 在岩浆过程中总的趋向是朝岩浆体上方汇聚。因此, 在岩浆体的顶部或复式岩体中的晚期岩体内, 这部分元素往往含量较高。热液场的元素主要是亲硫、亲氧的成矿元素, 在富硫条件下, 亲硫成矿元素一般不参与硅酸盐矿物的结晶, 而是在岩浆热液中富集, 并在热液向上运移过程中, 这类元素大多沉淀析出, 形成硫化物堆积, 从而在岩体界面之上的盖层中固结下来; U、Th等亲氧性较强的元素也是趋向在热液中富集。

时间演化序列反映出岩浆场的元素由超基性(基性)岩向中酸性岩过渡, 而后在岩浆作用下的内生热液成矿则由高温向中低温成矿过渡。

地球化学元素准基因谱曲线宏观上反映的是成岩成矿过程中的时空结构, 而微观上则呈现出元素之间或元素子集之间的关联结构, 或者元素(或元素子集)与某些元素组合生成的岩浆岩之间的关联结构。

参看图2、图4, 从宏观上由右至左可以分成超基性(基性)岩体相关联的元素成矿区、富钠岩浆岩相关联的稀有元素成矿区、富钾岩浆岩相关联的稀有元素成矿区、从酸性至中酸性向基性岩体相关联的过渡元素成矿区。有意思的是, 若把元素准基因谱曲线左右两头对接, 则元素准基因谱曲线会变成环状形态, 从而发现Au、Hg应该与超基性(基性)岩体元素组合最邻近, 反映出它们关系最密切, 这正符合Au、Hg的客观地质成矿规律。

图5是从图4中抽取出来绘制的几条元素基因谱曲线。在图5中, 若把SiO₂对应的峰简称为硅峰(见灰色虚线框), 则某个元素若离硅峰越近, 则表明该元素成矿与酸性岩浆岩关系越密切, 即密切度与离该峰的距离成反比。其他峰(如铝峰、钛峰等)的分析可以类推。

据图5a可以分析, 由于Sn、W为主的多金属富集(见绿虚线框中类6紫红色线, 它高于灰色的均值线), 且它们与硅峰最近, 所以其成矿应该与富钾岩浆岩关系密切。实际情况是, 研究区与锡钨、锡多金属矿化关系密切的岩浆岩类型主要属于燕山早期晚阶段和燕山晚期的黑云母钾长花岗岩、碱长花岗岩和花岗斑岩, 这些花岗岩均以富SiO₂、K₂O为特征, 一般矿化岩体w(SiO₂)> 73%, [w(K₂O)+w(Na₂O)]> 8.30%, w(K₂O)/w(Na₂O)> 1.10^[10]。而Cu与硅峰相对较远(见图5b绿虚线框类2的绿色线和类8的红色线, 其值高于灰色的均值线), 所以与铜矿化有关的岩体主要为燕山早期早阶段的斜长花岗斑岩、花岗闪长斑岩和二长花岗斑岩, 属于富钠花岗岩, SiO₂含量一般为61.26%~77.63%, 通常w(Na₂O)> w(K₂O), 成矿岩体具有强烈分异特点, 由早至晚, 岩浆向富SiO₂方向演化^[10]。再看Zn(Cd)多金属(见图5a红色虚线框中的蓝色线), 它们离硅峰较远, 但离钛峰和铝峰较近(环形逆时针方向距离), 与锌(镉)为主的矿化有关的岩体与燕山晚期的花岗闪长岩、花岗闪长斑岩关系最为密切, SiO₂含量一般为61.26%— 68%, 通常w(Na₂O)> w(K₂O), 分异强烈^[10]。

图5a的元素准基因谱曲线显示, 研究区内的Pb离Zn较远, 而与Ag、Bi相关(见图5a的青色虚线框), 且与Sn、W相近。这表明Pb与Zn虽同属亲硫元素, 但Zn亲基性元素, 而Pb则属亲酸性的元素。同时Bi含量增高, 而Bi浓度一般有随温度增高而上升的趋势, 施洛尔^[11]认为, 高温成因的方铅矿中, Bi和Ag都比较高^[12]。所以, Pb、Zn分离反映出实际成矿过程中, Pb与Zn的大规模同时富集, 必然有其独特的地质背景和复杂的地质演化过程。

地球化学元素准基因谱曲线, 首先是有“ 谱” 的特征。不同的地质(成矿)单元对应着自身的元素准基因谱曲线(如图4), 谱曲线相近则地质(成矿)单元的地质特性就相似, 谱曲线差异越大单元之间的地质特性差别就越大。在图5b中, 绿色线(类2)和红色线(类8)都是与Cu富集有关的地质单元的元素准基因谱曲线, 不难发现, 这两条曲线相似度很高, 仅有Ca、Sr在含量上出现较大的差别。相似的谱曲线表明其地质成矿特征相近, 例如青色线和红色线分别属于二叠系海相火山沉积岩系和侏罗系上统灰绿、紫褐色中性火山熔岩、中酸性火山碎屑岩夹火山碎屑沉积岩, 岩石特性相似, 都是火山质基质。二叠系是铜多金属矿的主要富矿围岩, 而侏罗系上统只分布了一些小型铜铁矿床和矿点, 它们都是研究区主要赋矿的两种围岩。

地球化学元素准基因谱曲线还具有“ 基因” 特性。图6中, 绿色曲线(类2)属于Cu富集区, 其“ 基因” 特性是富Mg贫Fe; 紫色曲线(类6)属于Sn、W富集区, 一个主要的“ 基因” 特性是富Fe贫Mg(见图6的红色虚线框内); 蓝色曲线(类1)属于Sn、Cu、W、Pb、Zn多金属富集成矿区, 其“ 基因” 特性与Sn、W富集区类似, 也是富Fe贫Mg, 但是, 该特征介于Sn、W富集区与Cu富集区之间(相当于两者的平均), 说明它同时继承了两者的“ 基因” 特性。这个分析符合该地区的实际地质情况, 燕山早期早阶段与铜成矿有关的花岗岩黑云母相对以富镁贫铁为特征, 燕山晚期早阶段与锡多金属矿化有关的花岗岩黑云母相对以富铁贫镁为特征, 而Sn、Cu、W、Pb、Zn多金属成矿时代从燕山早期至燕山晚期, 主要为燕山晚期, 与其有关的花岗岩黑云母成分介于两者之间^[10]。

地质上研究认为^{[13, 14]}, 中生代早期(T— J₂)伴随地幔上涌, 幔源玄武质岩浆底辟侵位, 富铜的幔源岩浆与被加热熔融的下地壳物质以不同比例混合, 形成同熔型(I 型)闪长质岩浆, 经进一步的上侵— 分异作用, 形成了与浅定位中酸性小岩体有关的铜多金属成矿系列。但由于这期成矿形成于区域大规模火山喷发之前, 深部岩浆来不及进行彻底分异, 对铜的大规模成矿不利。中生代中晚期(J₃— K₁ )火山盆岭阶段是伸展造山的激烈期, 幔源岩浆的持续补给, 促使深部岩浆房的顶蚀— 侵吞作用发育, 岩浆生成界面不断抬升并进入上地壳, 形成岩浆柱顶部具S型特征的酸性岩浆层。在块断构造作用的驱动下, 发生强烈的火山喷发和大规模花岗岩类侵入。上部酸性岩浆房的分异演化形成了壳源的钨锡矿化, 而下部中酸性岩浆房衍生的分异流体则形成了铜铅锌等矿化, 当两种热液在相同或相近的有利构造部位叠加成矿时, 形成锡铜多金属共生矿化。经过激烈期的大规模热耗散, 早白垩世晚期— 上白垩世阶段伸展造山衰竭, 断裂和岩浆作用向深部发展, 上地幔的低程度熔融形成了衰竭期的富碱基性— 超基性岩类及有关的砷钴矿化; 小规模碱性花岗岩可能是岩浆柱根部基性岩浆的分异残余, 并形成了相应的稀有稀土成矿系列。

通过1:20万尺度的地球化学元素准基因谱曲线分析认为, 该地区至少存在两个明显期次的地质成矿作用。第一个期次主要是以Cu为主的成矿作用, 范围主要赋存在沿北东方向分布的整个二叠系海相火山沉积岩系中(图3中类2与类1范围), 对应的元素准基因谱曲线为图6的绿色曲线(类2), 主要表现为Cu、Sb、As和Li含量比较高, 铁族和Mg含量值也相对比较高(远高于地区均值), 与燕山早期早阶段具有富Mg贫Fe特征的黑云母中酸性岩体关系密切^[8]。第二个期次以Sn(Cu、Pb、Zn、Ag)多金属成矿作用(见图3中类1范围), 对应的元素准基因谱曲线为图6的蓝色曲线(类1), 这个期次几乎所有的成矿元素(包括Sn、W、Cu、Pb、Zn、Ag、Mo、Cd、Bi、Li等)都有很强的富集, 铁族和Mg含量值则相对比较低(仅为地区均值), 主要与燕山晚期具有富铁贫镁特征的黑云母酸性岩体关系密切^[8]。从全区而言, 两个期次的地质矿化作用, As、Sb、Bi矿化均比较明显(图6中的绿色与蓝色曲线As、Sb、Bi都比较高), 而Ca贫化明显。稀有稀土成矿作用期次不是很明显, 估计在全区尺度上它们由于“ 稀有” 而作用凸显不出来。

上述分析表明, 本次研究结果与地质上的认识是基本一致的, 而且在1:20万地球化学填图上可以看到相应元素富集成矿地段的空间分布。由图3可以看出, 第二期次Sn(Cu, Pb, Zn, Ag)多金属成矿区范围(图中类1区域)被包含在第一期次Cu为主的成矿作用范围(图中类2区域)内, 可见第二期显然是叠加在第一期成矿分布区之上的; 另外, 由图3的主要矿床(点)分布可以看出, 几乎所有的中大型Sn(Cu, Pb, Zn, Ag)多金属矿床都落在类1区范围内, 可见两次叠加成矿作用造就了该地区中大型多金属矿床的形成。在研究区里, 所有分布在类1区外的都是一些小矿床或矿点。这个研究结果为在该地区进一步开展地质找矿无疑奠定了基本方向。