安徽铜陵狮子矿田金矿床和铜矿床稀土元素地球化学特征对比研究

安徽铜陵狮子矿田金矿床和铜矿床稀土元素地球化学特征对比研究

铜铜地区是中国长江中下游成矿带的重要组成部分。经过几十年的地质勘探，发现了重要的铜、金矿床和矿区，其中最具代表性的是狮子山矿场。前人对铜陵地区以及狮子山矿田做过大量的地质研究工作（郭宗山，1957；郭文魁，1957；孟宪民，1963；徐克勤等，1978；常印佛等，1983,1991；顾连兴等，1986,2002；王道华等，1987；周泰禧等，1988；周珣若等，1993；陈江峰等，1993；邢凤鸣等，1995,1996；吴才来等，1996；翟裕生等,1996；唐永成等，1998;Pan,etal,1999；胡欢等，2001；邓晋福等，2002；储国正，2003；王强等，2003；杜杨松等，2004；毛景文等，2004;KhinZawetal,2007;Luetal,2007），取得了一系列成果，但对矿田的成因及金矿床和铜矿床成矿机制仍有不同认识，尤其对矿田内矽卡岩及矽卡岩矿石的成因观点不尽相同。在地球化学研究中，微量元素被誉为地球化学示踪剂、指示剂，一些学者（Aldertonetal,1980;Boynton,1984;Kato,1989;Michard,1989;Normen,1989；赵振华，1997）在微量元素（尤其是稀土元素）的研究中作出了巨大的贡献。本文拟在全面收集前人大量矿床矿石和蚀变岩石稀土元素分析结果的基础上，通过以金为主及以铜为主的矿床中矿石和蚀变岩石稀土元素地球化学对比研究，探讨狮子山矿田成矿作用中的稀土元素地球化学行为，分析矿田内金矿床和铜矿床的成矿物质来源和成矿机制，查明金矿床和铜矿床的热液成矿作用特征及其差异。1金矿床成矿作用狮子山矿田是铜陵地区最重要的矿田之一。矿田内的矿床赋存于青山背斜的轴部及其SE翼的顺层层间滑脱构造内，赋矿地层自下而上依次为志留系上统茅山组到三叠系中统东马鞍山组（S3m-T2d），其中金矿床主要富存在浅部三叠系地层中，铜矿床主要富存在深部二叠系地层中。矿田内发育岩浆岩体，地表出露有胡村花岗闪长岩体、包村石英二长闪长岩体、白芒山辉石二长闪长岩体等，深部为冬瓜山石英闪长岩岩体1。矿田内分布着矽卡岩型、层控或层间矽卡岩型、隐爆角砾岩型、斑岩型等多种不同类型的铜矿床、金矿床和铜金矿床，明显受地层层位和岩浆岩体控制，自下而上呈阶梯状叠置排列：深部为冬瓜山斑岩型和层控矽卡岩型矿床，中部为花树坡、大团山层间矽卡岩型矿床，上部为老鸦岭、西狮子山等层间交代矽卡岩型矿床，浅部有东狮子山隐爆角砾岩型矿床和包村、白芒山和鸡冠石矽卡岩型叠加中低温热液型及风化-淋滤型矿床，形成了所谓的“三位一体”或“多层楼”的矿床空间分布模式（常印佛等，1991；唐永成等，1998）ㄢ根据矿物共生组合、矿石结构构造和矿脉穿插关系等矿床地质特征，矿田内金矿床和铜矿床的成矿作用总体上可以划分为以下几个阶段（凌其聪等，1999；田世洪等，2004；徐晓春等，2006；陆三明等，2007）：(1）热变质阶段：围岩碳酸盐受热变质形成大理岩，主要是方解石等碳酸盐矿物经重结晶作用而变粗，同时也出现了少量的石榴子石等硅酸盐矿物；（2）钾长石化阶段：热液交代岩浆岩体生成钾长石和黑云母；（3）矽卡岩阶段：热液交代灰岩或大理岩及岩浆岩，形成矽卡岩；（4）石英硫化物阶段：热液交代矽卡岩矿物、沉积围岩，或充填于围岩和岩浆岩裂隙中形成石英-硫化物脉；（5）碳酸盐阶段：热液充填于矽卡岩、沉积围岩和岩浆岩及早期矿脉裂隙中形成石英-硫化物-方解石脉、硫化物-方解石脉或方解石脉。2矿床地质特征狮子山矿田发育不同类型的金矿床、铜矿床及铜金矿床。以金为主的矿床主要为白芒山金矿床、包村金矿床和鸡冠石金银矿床，主要产于矿田的浅部，平面上大致呈SN向展布；以铜为主的矿床有冬瓜山铜矿床、大团山铜矿床和东、西狮子山铜矿床、胡村铜矿床等，主要受NNE向、NE向和EW向构造控制，产于矿田的中部和深部，剖面上与金矿床一起构成“多层楼”的分布模式。白芒山金矿床位于狮子山矿田东部，青山背斜北东段的南东翼。矿区出露地层主要为三叠系下统和龙山组（T1h）和南陵湖组（T1n），岩性以灰岩为主。侵入岩辉石二长闪长岩自北向南贯穿全区，呈岩墙状产出。矿体赋存于岩体与灰岩接触带及近接触带围岩裂隙中，呈不规则透镜状和薄板状。金矿化主要集中于石英硫化物阶段和碳酸盐阶段。围岩蚀变主要有矽卡岩化、硅化、绿泥石化和菱铁矿-碳酸盐化。包村金矿床位于矿田东北端。矿区出露地层为三叠系下统和龙山组（T1h）条带状灰岩。矿区出露岩体呈椭圆状小岩株，长轴呈SN向，岩石类型为石英二长闪长岩。矿化带发育在SN向侵入接触-断裂构造带内，主矿体赋存于岩体与碳酸盐接触带及其附近，呈脉状和透镜状。金的主成矿期是石英硫化物阶段和碳酸盐阶段。与金矿化密切相关的热液蚀变主要有黄铁矿化、硅化和菱铁矿化。鸡冠石金银矿床位于矿田东部边缘。矿区出露地层主要为三叠系中统东马鞍山组（T2d）白云质灰岩和三叠系下统南陵湖组（T1n）灰岩。岩浆侵入体以石英二长闪长岩为主，呈小岩株状。矿体呈脉状充填于石英二长闪长岩中，产状近直立。矿石矿物以黄铁矿、自然银、银金矿为主，脉石矿物以石英、方解石为主，金矿化主要集中于碳酸盐阶段。冬瓜山铜矿床位于矿田北部，青山背斜核部和包村后山—青山EW向构造带之间的构造复合交汇部位。上部为一层控矽卡岩型矿床，深部为一斑岩型矿床。矿区出露地层为石炭系黄龙组—船山组（C2h—C2c）灰岩与白云质灰岩。侵入岩为石英闪长岩和辉石闪长岩。上部矿床严格受石炭系地层控制，主矿体呈层状、似层状，沿青山背斜轴部作缓倾斜产出，并在矿床周围和底部及接触带中伴有脉状、网脉状、浸染状矿化。矿床发育钾化、矽卡岩化、蛇纹石化、碳酸盐化、滑石化、绿帘石化、绢云母化、水云母化、高岭石化及石膏化等热液蚀变。铜矿化主要集中于硫化物阶段。深部含矿斑岩体中的矿化蚀变强烈，呈环（带）状，由围岩经岩体边部至岩体中心，依次出现大理岩化带或角岩化带→矽卡岩化带→青磐岩化带→石英绢云母化带→石英钾长石化带→石英核，其中最发育的是石英绢云母化带和石英钾长石化带，矿化主要富集在石英钾长石化带内。大团山铜矿床位于矿田南部，埋藏于青山背斜南东翼。地表出露地层主要为三叠系下统殷坑组（T1y）、龙山组（T1h）及南陵湖组（T1n），深部经钻探揭露可见二叠系。矿床西、南、北三部位均被花岗闪长岩体包围，中间被岩枝穿插。矿体均呈似层状分布于层间滑脱构造带中。主要矿石类型有含铜矽卡岩及含铜角岩或两者相间的条带状矿石。与成矿关系密切的蚀变为矽卡岩化、绿泥石化、钾长石化、硅化等。石英硫化物阶段与成矿关系最为密切。东、西狮子山铜矿床产于狮子山石英二长闪长岩体中心及边缘。岩体所侵入的地层最高层位为三叠系下统塔山组（T1t），赋矿层位为三叠系下统和龙山组（T1h）及殷坑组（T1y）条带状大理岩。东狮子山铜矿床为隐爆角砾岩筒型矿床，西狮子山铜矿床为层间式矽卡岩型铜矿。在成矿作用中石英硫化物阶段是主要成矿阶段。胡村铜矿床位于矿田南部，青山次级背斜南东翼，出露地层主要为三叠系下统和龙山组（T1h）和南陵湖组（T1n）的条带状灰岩和薄-中厚层灰岩。侵入岩为花岗闪长岩小岩枝。矿体为不规则透镜状或凹凸不平的薄板状，石英硫化物阶段为其成矿的主要阶段。3矿石与蚀变岩石地球化学特征为了探讨矿田内金矿床和铜矿床成矿作用特征，作者选取了白芒山、包村金矿床和鸡冠石金银矿床为代表的金矿床和冬瓜山、大团山、东狮子山、西狮子山和胡村铜矿床为代表的铜矿床开展矿石和蚀变岩石的稀土元素地球化学研究。分析数据引自赵斌（1999），王训诚（2000），储国正（2003），凌其聪（2003），徐晓春等（2006），田世洪（2004）。综合前人文献可知，矿石和蚀变岩石样品分别采自各矿床的采矿巷道、掌子面及钻孔岩心，根据矿脉穿插关系和镜下鉴定所确定的矿物组合划定样品所属成矿阶段。所选定的矿石和蚀变岩石经粉碎、研磨至200目以下粉末备用。样品前处理采用酸溶法，稀土元素采用ICP-MS方法分析，测试精度优于10%，样品分析结果可靠。4稀土稀土特征4.1成矿期内ree含量的变化狮子山矿田主要金矿床矿石和蚀变岩石的稀土元素含量及相关参数列于表1。数据表明，金矿床稀土元素组成特征较为复杂，但总体上具有一定的规律性。金矿床矿石和蚀变岩石的稀土元素总量为（3.69～119.79）×10-6，变化较大，说明其中稀土元素的分布很不均匀。但总体上，金矿床矿石和蚀变岩石及相关岩石的REE含量呈规律性变化。如白芒山矿床和鸡冠石矿床中，从辉石二长闪长岩体（213.41×10-6）→矽卡岩化辉石二长闪长岩（119.79×10-6）→石榴子石矽卡岩（109.3×10-6）→矽卡岩型矿石（4.19×10-6～62.81×10-6，平均25.50×10-6）→大理岩（4.48×10-6～22.06×10-6，平均10.94×10-6）→沉积地层（5.06×10-6～10.54×10-6，平均6.32×10-6，凌其聪等，2003；陆三明，2007），即从岩浆岩体中心经蚀变岩浆岩、内矽卡岩、矿体到大理岩和围岩，稀土元素含量呈现逐渐降低的趋势，显示成矿热液流体对岩浆岩体的淋滤萃取和对围岩沉积地层的叠加改造，使得岩浆岩和沉积岩在矽卡岩化和矿化过程中REE分别降低和升高。由此可以推测，金矿床成矿流体中的REE主要来源于岩浆热液及其对岩浆岩体的淋滤作用（徐晓春等，2006）ㄢ从成矿作用演化来看，金矿床各成矿阶段的REE含量也有明显的变化规律（表1）。热变质阶段形成的大理岩REE含量（4.48×10-6～22.06×10-6，平均10.94×10-6）和该区沉积地层的REE含量（5.06×10-6～10.54×10-6，平均6.31×10-6）较为接近，显示该阶段主要是受到岩浆的热力烘烤而几乎没有受到热液流体的叠加改造。但矽卡岩阶段、石英硫化物阶段和碳酸盐阶段热液作用导致的REE含量变化明显，由矽卡岩阶段（4.19×10-6～119.79×10-6，平均57.09×10-6）→石英硫化物阶段（5.08×10-6～64.77×10-6，平均25.84×10-6）→碳酸盐阶段（除个别样品外，3.69×10-6～32.56×10-6，平均16.34×10-6）,REE含量逐渐减少，这表明随着成矿作用的进行，携带矿质和REE的成矿热液流体不断地交代围岩，结晶沉淀出矿石和脉石矿物，导致溶液中稀土元素浓度逐渐降低。但碳酸盐阶段部分矿石和蚀变岩石（如方解石团块或团斑）的REE明显升高（表1），可能与成矿晚期流体中HCO3-和CO32-浓度增加增强了REE的富集能力（王中刚等，1989）有关。图1为金矿床各成矿阶段矿石和蚀变岩石的REE球粒陨石标准化配分曲线，均显示为右倾型。表2总结的特征参数变化范围及其均值也表明，金矿床矿石具有较强的轻重稀土元素分异。LREE/HREE为2.65～13.18，轻稀土相对富集，表明成矿作用与岩浆作用密切相关，且有较多壳源物质的参与。其中矽卡岩阶段的LREE/HREE值相对最高（8.79～12.80，平均11.00），与相关岩浆岩辉石二长闪长岩（11.86～18.97，平均13.18）和石英二长闪长岩（11.17～14.87，平均13.47）（徐晓春等，2006）非常接近，而石英硫化物阶段（3.11～12.81，平均8.83）和碳酸盐阶段（2.65～13.18，平均8.28）依次降低。从（La/Yb)N特征值来看，除碳酸盐阶段的个别样品外，其变化范围较大，为5.32～34.76，但总体上亦显示轻稀土相对富集的特征。而且，矽卡岩阶段（9.87～34.17，平均17.61）→石英硫化物阶段（5.32～34.76，平均15.13）→碳酸盐阶段（1.69～23.6，平均11.54），(La/Yb)N总体上呈逐渐降低的趋势。总之，金矿床矿石和蚀变岩石的REE配分曲线均呈右倾型，成矿从早期的矽卡岩阶段到晚期的碳酸盐阶段REE含量、（La/Yb)N和LREE/HREE比值均呈降低趋势，显示成矿流体既具有统一的成矿物质来源，又具有阶段性的演化特征，是同源热液流体演化的结果。从表1和图1还可以看出，矿床矿石以Eu正异常为特征，且在成矿过程中由早至晚δEu值呈现逐渐升高的趋势，热变质阶段（除个别样品外，0.58～1.31，平均0.91）→矽卡岩阶段（0.83～2.12，平均1.43）→石英硫化物阶段（1.36～4.92，平均2.70）→碳酸盐阶段（1.64～10.02，平均5.26）,Eu由弱负异常→弱正异常→正异常→明显正异常。矿石中异常的这一规律性变化反映了成矿热液流体的起源和演化规律。在成矿早阶段，成矿流体处于深部，成矿压力较大，Eu为负异常；随着成矿作用的进行，流体在上升的过程中压力逐渐减小，Eu趋向正异常。岳书仓等（1999）认为，一般在高压下分异的酸性岩浆热液流体Eu呈负异常，而在低压下分异的岩浆热液流体趋向于正异常。金矿床矿石的Eu正异常特征表明其成矿热液流体主要来源于岩浆在地壳浅部的分异。另一方面，随着成矿热液流体的演化，石榴子石等Eu亏损的矿物不断从流体中结晶沉淀，导致残余热液δEu值逐渐升高。所以在矽卡岩阶段石榴子石的大量晶出使得成矿流体中富集Eu元素，导致石英硫化物阶段的Eu呈现正异常。而当方解石沉淀时，Eu2+可能替代Ca2+进入方解石导致碳酸盐阶段具有更为明显的Eu正异常。此外，金矿床矿石的δCe值为0.61～1.01，平均0.81，仅一个样品的δCe值为1.01，略大于1，其余均小于1，为Ce负异常，与该区岩浆岩的δCe值（0.73～0.98，徐晓春等，2006）基本一致，也反映金矿床的成矿作用与岩浆作用密切相关。4.2成矿阶段矿石稀土元素地球化学特征狮子山矿田铜矿床矿石和蚀变岩石的稀土元素总量为（17.08～99.62）×10-6（表1），变化范围较大，同样受矿石组成矿物及其含量的影响，但总体上仍显示一定的规律性。矿石和蚀变岩石的稀土元素配分曲线均为右倾型，轻重稀土元素分异明显，（La/Yb)N为1.53～30.85（平均10.63）,LREE/HREE为4.35～23.26（平均7.97），与岩浆岩基本一致（图2），同样反映铜的成矿作用与岩浆作用密切相关。尤其是岩浆岩和铜矿床矿石的中稀土和重稀土元素分布曲线大致平行（图2），表明它们可能是由同一母岩浆演化来的（邱瑞龙等，1994）。表2列出的数据表明，铜矿床矽卡岩阶段矿石的REE含量（17.08×10-6～90.95×10-6，平均为45.21×10-6）比该区岩浆岩的（148.33×10-6～239.78×10-6，徐晓春等，2006）低，反映成矿热液流体是从岩浆岩中萃取REE再交代围岩并卸载沉淀出REE的。而且，铜矿床矽卡岩阶段矿石的REE含量低于石英硫化物阶段矿石（59.04×10-6～99.62×10-6，平均为72.90×10-6），无矿石榴子石矽卡岩的REE含量（17.08×10-6～65.00×10-6，平均为41.64×10-6）略低于矿化石榴子石矽卡岩的REE含量（34.28×10-6～90.95×10-6，平均为54.16×10-6）（表1），即矿石，尤其是主要成矿阶段矿石富集REE，因此，不同成矿阶段矿石和不同类型矿石的REE特征反映REE的来源和演化可能与成矿金属元素的来源及其富集成矿机制相一致。图2显示，除少数样品外，狮子山矿田铜矿床矽卡岩阶段部分矿石的稀土元素配分模式显示为LREE富集、但La,Ce明显亏损的总体右倾型曲线，（La/Ce)N明显小于1,La-Ce-Pr-Nd段曲线左倾，赵斌等（1999）称之为富集LREE折线型分布模式。铜矿床矽卡岩阶段部分矿石的这种稀土元素配分模式不同于金矿床相应矽卡岩成矿阶段矿石的稀土元素特征，也不同于铜矿床热变质阶段和碳酸盐阶段矿石的稀土元素特征。控制岩石或矿石中的稀土元素丰度和分布模式的主要因素是其组成矿物的种类和含量及相应矿物的稀土元素分布模式。岩相学研究表明，狮子山矿田铜矿床和金矿床中的矽卡岩多以石榴子石矽卡岩为主，其次为辉石石榴子石矽卡岩，少量辉石矽卡岩。在石榴子石矽卡岩中，石榴子石含量一般为50%～85%，最高可达95%。因此，决定矽卡岩及矽卡岩矿石的稀土元素分布模式的主要矿物是石榴子石。而石榴子石的稀土元素分布模式取决于与其平衡的液体（熔体）或溶液的稀土元素分布模式、石榴子石的化学成分和晶胞参数。据赵斌等（1999）研究，我国长江中下游地区若干铜、铁矿床中的钙质矽卡岩具有不同的稀土元素配分曲线型式，主要为富集LREE直线型和富集LREE折线型两种分布模式。矽卡岩的（87Sr/86Sr)i和εNd(t）值分别为0.706～0.709和-8.87～-12.69（赵斌等，1997），与闪长岩类岩石及沉积碳酸盐的相接近，表明形成矽卡岩的原始物质中有相当多的地壳物质加入。陈江峰（1993）、唐永成（1998）研究了安徽南部燕山期中酸性侵入岩的钕同位素初始比值εNd(i）为-5～-16.6，表明古老大陆地壳在这些岩石形成时起重要作用，而且在扬子系列的偏中性侵入岩的形成过程中，地壳物质占主导地位。徐晓春等（2006）研究也表明，狮子山矿田中酸性岩浆岩为起源于上地幔或下地壳的原生岩浆同化壳源物质经一定程度的分离结晶作用形成，岩浆中的REE，尤其是LREE含量比基性岩浆高得多，岩浆中有相当多的地壳物质组分参与，满足矽卡岩中的石榴子石富集LREE的先决条件。而石榴子石的化学成分和晶胞参数有很大的变化范围，尤其镁铝榴石、铁铝榴石和锰铝榴石与钙铁-钙铝榴石固溶体系列石榴子石显著不同。镁铝榴石、铁铝榴石八面体配位上的阳离子半径（γMg2+≈γFe2+=0.097nm）与八面体配位的HREE离子半径相近，其与熔体之间的REE分配系数表现为DS/LHREE>1，而DS/LLREE<1(S代表固体，L代表熔体），所以富集HREE；而钙铁-钙铝榴石固溶体系列八面体配位的Ca2+离子半径（γCa2+=0.120nm）与具有八面体配位的大多数LREE的离子半径相近而易于类质同像，因而富集LREE。但在LREE中，八面体配位的La3+和Ce3+的离子半径（分别为0.126nm和0.122nm）比八面体配位的Ca2+离子半径大，它们之间不能以类质同像方式进行置换，导致钙铁-钙铝榴石系列石榴子石中的La和Ce不同程度的亏损，造就富集LREE折线型分布模式。矽卡岩有岩浆成因、交代成因等多种成因模式（Zharikov,1970；邱瑞龙等，1987；林新多，1989；赵斌，1989；吴言昌，1992）。交代成因矽卡岩全岩的REE分布模式主要受到岩体、碳酸盐地层及流体中的REE含量和分配行为控制。由于中酸性岩体中的REE含量一般比碳酸盐地层中的高几倍甚至几个数量级，所以交代成因矽卡岩中的REE分布几乎完全承袭岩体中的REE分布模式，富集LREE。金矿床和一部分铜矿床的矽卡岩满足这些条件（图1），反映其属交代成因。由图2可以看出，狮子山矿田铜矿床矽卡岩矿石的REE分布相当均匀，其分布模式在很大范围内基本保持一致，与岩浆岩的REE分布模式相近，富集LREE，但部分矽卡岩La和Ce不同程度的亏损，与矿石中石榴子石的稀土元素组成特征一致，即受到石榴子石的REE分布模式控制。据赵斌（1999）研究，这种特征的石榴子石可能是在相对平衡的条件下岩浆结晶分异的产物，表明含钙铁-钙铝榴石矽卡岩是在矽卡岩与岩浆基本达到反应平衡的条件下形成的，属岩浆成因矽卡岩。由图2还可以看出，铜矿床不同成矿阶段矿石的铕异常特征不同，热变质阶段矿石的δEu为0.47～0.72，平均0.61；矽卡岩阶段δEu为0.67～2.66，除个别样品具有中等Eu负异常外，多数样品具有不大的Eu正异常，δEu平均1.27；石英硫化物阶段δEu为0.62～0.97，平均0.83。即铜矿床矿石以负异常为特征，但Eu在矽卡岩阶段又具有正异常。Eu的富集与亏损不仅与矿物-熔体或矿物-热液对之间的分配系数有关，还与成矿热液的性质密切相关（岳书仓等，1999；徐晓春等，2006）。在Eu为正异常时，Eu为Eu3+，八面体配位的Eu3+离子半径（γEu3+=0.115nm）与石榴子石中八面体配位的Ca2+离子半径相近，易于它们之间的类质同像置换；Eu为负异常时，Eu为Eu2+，八面体配位的Eu2+离子半径γEu2+=0.133nm，明显大于石榴子石中的八面体配位的Ca2+离子半径，不利于它们之间的类质同像置换，导致了石榴子石中Eu的亏损。由此推测，铜矿床矽卡岩阶段的石榴子石是在比较氧化的环境下形成的。FlynnandBurnham(1978）实验证明，REE在一种实验的酸性硅酸盐熔体-蒸汽相共存体系中，能同Cl-发生络合作用，且稀土元素在含Cl-的溶液与熔体之间的分配系数主要取决于溶液中的Cl-摩尔浓度以及溶液与熔体平衡时的压力，在不同压力条件下分异的热液流体中的Eu异常特征不同，正Eu异常对应低压下低Cl-浓度的弱氧化性流体，负Eu异常对应高压下富Cl-的还原性流体。根据铜矿床矿石的Eu异常特征推测其成矿热液流体是在相对较高压力条件下分异形成的富Cl-还原性流体，但在矽卡岩阶段成矿环境演化为弱氧化条件。铜矿床矿石的δCe值为0.67～1.76，平均0.97，为弱负异常，与该区岩浆岩δCe值基本一致，也反映了铜矿床矿石的Ce异常承袭了岩浆岩的Ce异常特征，成矿与岩浆作用相关。5成矿热液流体特征如前所述，铜陵狮子山矿田发育不同类型的金、铜矿床，金和铜既分别独立产出，也有共生或伴生产出。金矿床和铜矿床的空间分布和构造控制特征略有不同。金矿床主要赋存在浅部并主要受SN向构造控制，而铜矿床主要赋存在深部且主要受NNE向、NE向和EW向构造控制。铜陵狮子山矿田的金矿床和铜矿床矿石和蚀变岩石的稀土元素特征具有明显的相似性。总体上，无论金矿床还是铜矿床，其矿石和蚀变岩石的稀土元素配分曲线均为右倾型，轻重稀土元素分异明显，与岩浆岩的稀土元素配分曲线基本一致，反映金和铜的成矿作用与岩浆作用密切相关，且有较多的壳源组分加入。而且，由围岩沉积地层→热变质蚀变大理岩→矽卡岩矿石或硫化物矿石→蚀变岩浆岩→岩浆岩，稀土元素含量呈现逐渐升高的趋势，显示沉积围岩灰岩在大理岩化和矽卡岩化过程中稀土元素含量升高，而岩浆岩的矽卡岩化相对