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滇西馬廠箐富堿侵入巖體形成機(jī)制研究

2014-09-09 11:20郭曉東李建文夏銳陳永福王梁王志華鹿青
地質(zhì)論評 2014年1期
關(guān)鍵詞:包體暗色斑巖

郭曉東,李建文,夏銳,陳永福,王梁,王志華,鹿青

1)武警黃金地質(zhì)研究所,河北廊坊,065000;2)中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京,100083

內(nèi)容提要:馬廠箐巖體屬于滇西富堿侵入巖帶上的一個典型代表,巖體中發(fā)現(xiàn)大量暗色微粒包體。對暗色微粒包體及其寄主巖進(jìn)行系統(tǒng)巖石學(xué)、巖石化學(xué)和Sr、Nd、Pb同位素研究,認(rèn)為馬廠箐巖體為一巖漿混合成因巖體,形成于新生代陸殼加厚的構(gòu)造背景下,暗色微粒包體來源于富集地幔巖漿,寄主巖花崗斑巖來源于大陸地殼的長英質(zhì)巖漿,是幔源巖漿底侵作用誘發(fā)其上的陸殼巖石熔融所形成的混合巖漿上侵定位的結(jié)果。幔源巖漿對于斑巖型銅鉬礦成礦具有重要作用,提供了成礦的物質(zhì)和流體,暗色微粒包體對于斑巖型銅鉬礦地質(zhì)找礦具有指示意義。

滇西地區(qū)沿金沙江—哀牢山深大斷裂帶產(chǎn)出眾多喜馬拉雅期富堿侵入巖體,馬廠箐巖體則屬于其中一個典型代表。關(guān)于馬廠箐巖體的地質(zhì)、巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)、同位素地球化學(xué)、形成背景以及與馬廠箐銅(鉬、金)多金屬礦床之間的關(guān)系,前人開展了大量的研究工作,取得了一系列研究成果(畢獻(xiàn)武等,1999;梁華英等,2004;曾普勝等,2006;郭曉東等,2009a)。筆者近年在馬廠箐復(fù)式雜巖體中發(fā)現(xiàn)了輝長質(zhì)暗色微粒包體,這對研究馬廠箐巖體巖漿起源、演化和地球動力學(xué)背景具有重要意義。巖相學(xué)、巖石化學(xué)的研究表明,包體及其寄主巖為殼—幔巖漿混合作用的產(chǎn)物。本文基于以上的研究基礎(chǔ),對包體及其寄主巖開展了Sr、Nd、Pb同位素的研究,并進(jìn)一步探討富堿侵入巖體的形成機(jī)制。

1 馬廠箐侵入巖體地質(zhì)特征

馬廠箐巖體在大地構(gòu)造上處于揚(yáng)子板塊西緣與金沙江—哀牢山深大斷裂構(gòu)造帶東側(cè)交匯部位,金沙江—哀牢山斷裂帶與NNE向程?!e川斷裂帶所夾銳角區(qū)(畢獻(xiàn)武等,1999),屬于滇西富堿侵入巖帶的重要組成部分。出露面積約1.36 km2,由260多個小巖體組成(圖1)。巖性變化多樣,具有寬成分譜系的特征,主要包括斑狀花崗巖、正長斑巖、二長斑巖、花崗斑巖和煌斑巖,見有少量輝綠巖和閃長玢巖,呈巖株、巖脈、巖墻或巖床等產(chǎn)狀侵位于奧陶系向陽組長石石英砂巖、粉砂巖、炭泥質(zhì)細(xì)砂巖夾條帶狀灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖透鏡體和下泥盆統(tǒng)康廊組灰?guī)r中。巖體為中酸性到酸性巖,具有高鉀富堿的特征(張玉泉等,1987;畢獻(xiàn)武等,1999,2005;曾普勝等,2002;郭曉東等,2009b),屬于高鉀鈣堿性或鉀玄巖系列(張玉泉等,1987;曾普勝等,2002;郭曉東等,2009b),形成于喜馬拉雅期(畢獻(xiàn)武等,1999;張玉泉等,1998;梁華英等,2004;王登紅等,2004;劉顯凡等,2004;何明勤等,2004;彭建堂等,2005;曾普勝等,2006;郭曉東等,2011a)。巖體可劃分成3期:斑狀花崗巖+煌斑巖脈(Ⅰ期)、正長斑巖+二長斑巖+花崗斑巖+(似)斑狀花崗巖(Ⅱ期)和堿長花崗斑巖脈+煌斑巖脈(Ⅲ期)。

圖1 馬廠箐礦區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù)西南冶金地質(zhì)勘探公司310地質(zhì)隊(duì)?)Fig.1 Geological sketch map of the Machangqin ore-field(modified after the No.310 Geological Brigadeof Metallurgic Exploration Corporation,southwest China?)

在Ⅱ期花崗斑巖中發(fā)育輝長質(zhì)暗色微粒包體,且多數(shù)分布于馬廠箐銅鉬礦化較好部位。包體多呈暗黑色、灰黑色,大小集中在0.5~4 cm之間。包體形態(tài)多樣,主要呈渾圓狀、橢圓狀、紡錘狀、啞鈴狀等。包體與寄主巖一部分呈截然接觸關(guān)系,接觸界面不甚平直;一部分呈漸變過渡關(guān)系,或呈彌散狀(圖2),這可能與花崗質(zhì)巖漿流動導(dǎo)致基性巖漿團(tuán)分解有關(guān)。這些現(xiàn)象顯然是巖漿混合作用的結(jié)果(Neves and Vauchez,1995),同時表明基性巖漿團(tuán)的溫度與花崗質(zhì)巖漿的溫度相差不大(鄧晉福等,2004)。寄主巖花崗斑巖具有斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造?;|(zhì)具隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)粒度為0.01~0.08mm,斑晶0.2~3.5 mm,變斑晶10~30 mm,斑晶占34%。主要礦物石英(21%)、鉀長石(37%)、斜長石(26%)、黑云母(2%)、角閃石(3%);副礦物有磷灰石、榍石、磁鐵礦,偶見鋯石等。輝長質(zhì)暗色微粒包體具有半自形粒狀、似斑狀和嵌晶等典型的巖漿結(jié)構(gòu)特征,主要由斜長石(40%~50%)、輝石(20% ~30%)、角閃石(5% ~10%)和少量的石英組成,黑云母含量較少。年代學(xué)研究表明,寄主巖花崗斑巖(鋯石U-Pb年齡為35.0±0.2Ma)(梁華英等,2004)和輝長質(zhì)暗色微粒包體(鋯石U-Pb年齡為35.13±0.23Ma)(郭曉東等,2012)形成具有同時性和兩種巖漿的混合。另外,在輝長質(zhì)暗色微粒包體中觀察到石英"斑晶"和黃鐵礦化、黃銅礦化及次生的孔雀石化(圖3)。據(jù)鄧晉福等(2004)研究,認(rèn)為是輝長質(zhì)巖漿捕虜了先期已經(jīng)存在的石英晶體,且為鎂鐵質(zhì)巖漿和長英質(zhì)巖漿于地殼深部發(fā)生混合作用的結(jié)果,捕虜晶只有石英而沒有斜長石等其他晶體說明這種混合作用應(yīng)發(fā)生在深部壓力較高的環(huán)境下。因此,馬廠箐巖體中的輝長質(zhì)暗色微粒包體中石英斑晶的存在,不僅證實(shí)存在殼—幔巖漿混合作用,而且表明混合巖漿的混合作用發(fā)生在地殼的深處,即存在幔源巖漿的底侵作用。暗色微粒包體發(fā)育浸染狀黃鐵礦化、黃銅礦化、磁鐵礦化及孔雀石化,亦即造巖礦物與造礦礦物構(gòu)成共結(jié)關(guān)系,這種共結(jié)關(guān)系是巖漿作為含礦流體通道的確定性證據(jù)(羅照華等,2010),或者說遭受到地幔流體的交代作用(劉顯凡等,2010),但都說明其與成礦關(guān)系密切。

圖2 暗色微粒包體手標(biāo)本及鏡下照片F(xiàn)ig.2 The hand specimen and microscope photos of mafic microgranular enclaves

圖3 暗色微粒包體中的石英斑晶及礦化現(xiàn)象Fig.3 Mineralization and quartz phenocryst in mafic microgranular enclaves

2 包體及其寄主巖地球化學(xué)特征

選取包體與寄主巖新鮮的巖石樣品,鏡下鑒定巖石未受蝕變礦化的影響。挑選體積或直徑較大的暗色包體,用巖石切割機(jī)將包體從寄主巖中切割出來,用于巖石化學(xué)分析。分析結(jié)果見表1。

從輝長質(zhì)暗色微粒包體到其寄主巖化學(xué)成分變化范圍較大(SiO2為42.53% ~71.63%,MgO為0.72%~7.79%),與葡萄牙北部海西期巖漿混合成因的Braga巖體相近(SiO2為48.3% ~71%,MgO為 0.6% ~10.6%)(Diasand Leterrier,1994)。

但暗色微粒包體與其寄主巖常量元素相比,包體更富 TiO2、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、P2O5、CO2,貧SiO2、Al2O3、Na2O、K2O,說明包體中更富斜長石、基性組分和磷灰石,這與顯微鏡下觀察相一致。在R1—R2圖解(圖4)上,寄主巖位于花崗巖區(qū)域,而包體則位于輝長巖區(qū)域。包體及其寄主巖鉀含量總體較高,全部投在鉀玄巖系列范圍內(nèi)(郭曉東等,2011b)。但暗色微粒包體屬偏鋁質(zhì)巖石(鋁飽和指數(shù)(A/CNK)為0.36~0.51),而寄主巖屬過鋁質(zhì)花崗巖(鋁飽和指數(shù)(A/CNK)為 0.87~1.13)。在Harker圖解(圖5)上,包體及其寄主巖SiO2含量與其他氧化物之間,以及不同氧化比值之間均具有良好線性關(guān)系,這種變化特征與巖漿的混合作用有關(guān)(周珣若,1994)。

表1馬廠箐巖體中寄主巖和包體的主量(%)、微量和稀土元素(×10-6)含量Table 1 Bulk-rock major element(%)and trace element(×10-6)of the host rocks and enclaves of the Machangqing pluton

(續(xù)表 1)

稀土元素方面,寄主巖稀土元素含量較低,總稀土元素在 ω(∑REE)為83.12×10-6~283.25×10-6之間,輕重稀土元素比值15.30~24.01,變化較大。δEu=0.74~0.85,顯示出弱的負(fù)銪異常或無負(fù)銪異常。鄧晉福等(1996)研究表明,無負(fù)銪異常的中酸性火成巖標(biāo)志著加厚陸殼的存在,形成于加厚陸殼的底部或造山帶山根的底部;具負(fù)銪異常的中酸性火成巖則形成于正常厚度的陸殼,或形成于雙倍陸殼的中—上部。馬廠箐巖體中的花崗斑巖具有弱的負(fù)銪異常或無負(fù)銪異常說明其形成深度較大,可能為50~60 km。輝長質(zhì)暗色微粒包體稀土元素總量在355.84×10-6~430.3×10-6之間,輕重稀土元素比值集中在19.12~20.73之間,δEu=0.77~0.88,表現(xiàn)為弱負(fù)銪異常。相對于寄主巖來說,暗色微粒包體的 Ba、Rb、Sr、Th、U、Zr、Nb、Hf、Cu相對富集,尤其是地幔特征元素V、Cr、Ni含量則顯著增高,這暗示其來自于上地幔源區(qū)。

在微量元素地幔標(biāo)準(zhǔn)化和球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分圖(圖6)上,包體及其寄主巖微量元素總體上具有一定的趨同性和相似的配分模式,說明它們之間發(fā)生過一定的物質(zhì)平衡,是巖漿混合作用的記錄(肖慶輝等,2002)。相對于原始地幔,包體及其寄主巖明顯富集 Rb、U、Sr和 Ba等大離子親石元素(LILE),而相對虧損 Ca、Nb、Zr和 Hf等高場強(qiáng)元素(HFSE),顯示出俯沖帶幔源巖石的成分特征。研究表明,原始地幔的部分熔融一般引起超鎂鐵巖中玄武質(zhì)組分和不相容微量元素(徐學(xué)義等,1997),尤其是大離子親石元素虧損,而地幔流體交代作用則會導(dǎo)致輕稀土和不相容微量元素以及高場強(qiáng)元素的富集(劉顯凡等,2003)。從地幔到地殼,Sr含量逐漸減少,Rb含量逐漸增加。而對于馬廠箐巖體來說,暗色微粒包體及其寄主巖的Sr、Rb含量變化不大,更未反映出規(guī)律性的變化趨勢,這也暗示包體及其寄主巖為殼—幔巖漿混合作用的產(chǎn)物。

圖4 馬廠箐巖體中包體及其寄主巖R1—R2巖石類型劃分圖(底圖據(jù)De La Roche et al.,1980)Fig.4 Plot for R1 vs R2 of Machangqing enclaves and their host rock(modified from De La Roche et al.,1980)

3 Sr、Nd、Pb同位素示蹤

馬廠箐巖體中的暗色微粒包體及其寄主巖Sr、Nd、Pb同位素測試結(jié)果及主要參數(shù)見表2。從表可以看出,包體及其寄主巖均具有高Sr低Nd的特征。寄主巖[n(87Sr)/n(86Sr)]i比值為 0.70661~0.70684,包體[n(87Sr)/n(86Sr)]i比值為 0.70663~0.70920,均高于原始地幔現(xiàn)代值 0.7045(De Paolo and Wasserburg, 1979)。 寄 主 巖n(143Nd)/n(144Nd[])i比值為0.512309~0.512342,包體的n(143Nd)/n(144Nd[])i比值為0.512202~0.512407,低于原始地?,F(xiàn)代值0.512638(Wasserburg et al.,1981)。寄主巖 εNd(t)值變化于-5.5~-4.9之間,包體εNd(t)值變化于-7.6~-3.6之間,寄主巖變化范圍處于包體變化范圍之間,暗示發(fā)生過殼—幔巖漿的混合作用(李光來等,2010)。包體及其寄主巖 εNd(t)值均小于0,與花崗巖以及地殼麻粒巖相近,這不但表明巖漿來源于地殼物質(zhì)或至少有地殼物質(zhì)的混染,而且指示幔源底侵巖漿與長英質(zhì)巖漿之間發(fā)生過混合作用。fSm/Nd值均為負(fù)值,變化范圍不大(介于-0.54~-0.42之間),說明源區(qū)的稀土元素Sm、Nd分餾明顯。

圖5 馬廠箐巖體中包體及其寄主巖選擇性地球化學(xué)圖解Fig.5 Diagrams for selective geochemical data of Machangqing enclaves and their host rock

/Nd .46.49 m 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.42.47.49.51.47.52.52.49.55.54 f------------S εN d(t).8.1.2.8.6.6.5.1.0.9.3.1------------4 6 5 3 3 7 5 5 5 4 5 5 ann Sr)n(86Sr ])i(87 n[0.70670 0.70667 0.70671 0.70920 0.70663 0.70690 0.70684 0.706730.70661 0.70669 0.706700.70682 n u Yestern t)31 31 31 67 30 34 33 30 32 31 33 31 r(.8.4.9.3.9.7.8.5.2.7.5.9 εS N d t()-1])i w-eλS 8 1 9 0 7 2 N d)n(144Nd sive,.51234 n(143.51315.51240.51228.51240 0 0.21317.51232 tru .51220 0.512309 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.51232--.51233.51233.51233品樣.512342 3 2[樣in m.1967品Nd g )n(144 N d )n(144Nd Nd)(143.512371}n.512351.512426 in.512430.512226 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.512330.512305.512354.512359.512365.512344(143 gq(1.512352式n 0 n 47:1。Sm果an結(jié)素ach公]))n(144Nd[{a-1)0.0998.512638-0.0935 0.1147 10-0.1040 0.0967(147 0.0998 Sm 0.0947])[0.0914 0.0877校素0.1000位t)正0 0.1036 12])C R(位M)n(144Nd n=+同of×同H ·ln t b U、P claves 0.1053 1 Nd、Nd m)試N 0.707289。6.54 en (87 d=0.707999 n 0.707651 0.707102 0.708398巖ioritic 0.707114 Sr)n(86Sr 0.712384 0.707384 0.708552 0.707742所(143 0.707755測0.707190 λSm n Sr d)n(144Nd -[λS究M=-N T D主d Rb 1.1754研寄d)6.4106 0.8129 2.6734 n(87)n(86Sr 1.9000 3.5508 0.4262其an 1.0877 3.6718 2.1168 2.3023 0.7493礦產(chǎn)質(zhì)體ites及42 40天γ.99 38 38 45 43 40 43 47 47 40 41 Δ.89.95.28.58.39.82.43.2包.01地.59津.02在gran中體ost.85位Δ β.42巖h 19 20 20 19 19 20 20 20 19 19 19 20同.34.04.59.41.42.37.21.23.27.67素箐th e d廠of )馬e;Sr、N 2 isotop西P b)n(206Pb成(207n 0.8343 0.8351 0.8339 0.8385 0.8239 0.8332 0.8374 0.8386 0.8383 0.8374 0.8389 0.8367滇完P(guān)b室)表P b 8實(shí),素d)n(206Pb n(20 2.0912 2.0892 2.0886 2.0888 2.0553 2.0916 2.0912 2.0887 2.0898 2.0879 2.0953 2.0907驗(yàn))-1 N 位r,)d S P(206 b)n(204Pb 所.7479 of 18 18 18 18 18 18.7566.6396.7324.9999.7747.666518 18 18 18 18 18研.6412.6636.6376.6356.6840同究N lts eλ)n(144 N d n eλ t(])m源b resu )b)n(86Sr n(147 P產(chǎn)R}-)n(204Pb(207.641615 15 15 15 15 15 15.6418.6293.6546.6431.6287 e .6435[.6271.632礦(87.6296.6333+15 15 15 15 15院)×1041 T h).6327資n t()-1學(xué)+n樣2(t R b)n(204Pb品d le )樣39.2053])C P 39.1354 39.1750 N 38.9344 39.0513 39.2700 39.0355 38.9289 38.9575 38.9679 39.0477品國39.0627科質(zhì)樣a-地Sr)n(86 Sr中n(87{品T Nd(143 n(208 1])Nd ab[)n(144Nd n])])(143巖巖巖體在10-11體性[體 巖巖巖體體體=n=)n(144Nd斑斑斑試HU n(143包×d[巖 包 包斑斑斑 )n(1 44 N d 色包包包色色色色色崗崗崗品暗測樣)n(144Nd暗 暗暗暗崗崗崗 素=暗.42 N花花花花花花43[位07 09 14-1-1(8 λ=n[εNd(t)號BB])i])i B B編BB BB BB B18 B B 7 Sr)n(86Sr 10 10 10 10 10 BB BB B18 10 10 10 10品同n BB B22 52 11-2-2B22 32 34 57 b BB:P [1(1樣10 10 10注

圖6 馬廠箐巖體中包體及其寄主巖微量元素地幔標(biāo)準(zhǔn)化和球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解(底圖據(jù) Sun Shuxian and Mc Dough,1989)Fig.6 Trace elements mantle standardization and chondrite-normalized diagrams of Machangqing enclaves and their host rock(modified from Sun Shuxian and Mc Dough,1989)

圖7 馬廠箐巖體包體及其寄主巖 [n(87 Sr)/n(86 Sr)]i— εNd(t)(底圖據(jù)李紅霞等,2010)Fig.7 Digrams for[n(87 Sr)/n(86 Sr)]i— εNd(t)of Machangqing host rock and their enclaves(modified from Li Hongxia et al.,2010)

在[n(87Sr)/n(86Sr)]i— εNd(t)圖解(圖 7)上,包體及其寄主巖樣品投點(diǎn)較為集中,且位于第四象限,同位素組成既不同于虧損的軟流圈地幔(MORB),也不同于正常的地殼,明顯地有地殼物質(zhì)的加入,具有殼?;旌闲吞卣鳎J(rèn)為其源區(qū)應(yīng)為俯沖洋殼與地幔物質(zhì)混合形成的富集地幔(EMⅡ),巖漿源于殼幔過渡帶(蔡新平,1992;鄧萬明等,1998),或者說受到地幔流體的交代(王建等,2002;劉顯凡等,2010),侯增謙等(2004)認(rèn)為被俯沖板片流體交代和軟流圈物質(zhì)注入而成的殼幔過渡帶是富堿斑巖的理想源區(qū)??梢姡w及其寄主巖很可能是下地殼來源的殼源熔體和古老巖石圈地幔來源的幔源熔體不同比例混合而成。根據(jù)區(qū)域虧損地幔和現(xiàn)代俯沖沉積物的Sr、Nd同位素組成,模擬了馬廠箐巖體的熔融源區(qū)特征,顯示馬廠箐巖體地幔源區(qū)需要約20%俯沖沉積物貢獻(xiàn)(李紅霞等,2010)。

圖8 馬廠箐巖體包體及其寄主巖 n(207 Pb)/n(204 Pb)— n(206 Pb)/n(204 Pb)(a)和 n(208 Pb)/n(204 Pb)— n(206 Pb)/n(204 Pb)(b)圖解(底圖據(jù) Zindler et al.,1986)Fig.8 Diagrams for n(207 Pb)/n(204 Pb)— n(206 Pb)/n(204 Pb)(a)and n(208 Pb)/n(204 Pb)— n(206 Pb)/n(204 Pb)(b)of the host rock and their enclaves(modified from Zindler et al.,1986)

在n(208Pb)/n(204Pb)—n(206Pb)/n(204Pb)圖解中(圖8),包體及其寄主巖Pb同位素組成均落到了北半球參考線NHRL上方,顯示其具有南半球印度洋域的Dupal Pb同位素異常特征,且都具有比MORB高得多的n(207Pb)/n(204Pb)和n(208Pb)/n(204Pb)值,說明其巖漿源區(qū)是富集的地幔。該類型地幔的重要特征是具有高的n(87Sr)/n(86Sr)(楊學(xué)明等,2000)。在n(207Pb)/n(204Pb)—n(206Pb)/n(204Pb)圖解中,投點(diǎn)主要落入EMⅡ與下地殼的交界部位,說明存在幔源巖漿與地殼物質(zhì)之間的相互作用,包體偏向于EMⅡ區(qū)域,寄主巖偏向于下部大陸地殼,表明花崗斑巖中的暗色微粒包體源區(qū)為富集地幔,幔源巖漿在下地殼底部與長英質(zhì)巖漿發(fā)生了混合。

4 形成機(jī)制探討

圖9 馬廠箐巖體中的包體及其寄主巖形成構(gòu)造環(huán)境分級判別圖解(底圖據(jù) Müller and Groves,2000)Fig.9 Discrimination diagrams for Machangqing host rock and their mafic microgranular enclaves from different tectonic settings(modified from Müller and Groves,2000)CAP—大陸??;LOP—晚期洋弧;IOP—早期洋弧;PAP—后碰撞弧CAP— Continental Arc;LOP— Late Oceanic Arc;IOP— Initial Oceanic Arc;PAP— Postcollisional Arc

輝長質(zhì)暗色微粒包體具有塑性流變的特點(diǎn),尤其是包體中發(fā)育石英斑晶。暗色微粒包體的化學(xué)成分在一般情況下不會有石英斑晶的結(jié)晶,這就表明存在鎂鐵質(zhì)巖漿與花崗質(zhì)巖漿的混合,石英斑晶是在鎂鐵質(zhì)巖漿和長英質(zhì)巖漿混合時被帶進(jìn)輝長質(zhì)包體中的。包體與寄主巖主量、微量和稀土元素變化特征,SiO2與其它氧化物存在良好的線性關(guān)系,以及它們形成的近同時性,正反映巖漿混合作用的存在。馬廠箐巖體具有高鉀富堿特征,屬于鉀玄巖巖石系列。將暗色微粒包體及其寄主巖數(shù)據(jù)投在構(gòu)造環(huán)境判別圖解(圖8)上,在TiO2/100— La— Hf×10圖解中,樣品投影到后碰撞弧與大陸弧環(huán)境區(qū);在Zr×3— Nb×50— Ce)/P2O5圖解中,樣品全部投影到大陸弧區(qū)內(nèi)??梢姡R廠箐巖體形成于大陸弧的構(gòu)造環(huán)境。富堿侵入巖物質(zhì)來源較深,一般源于上地幔,形成于拉張環(huán)境中(涂光熾,1989)。

在沒有外來物質(zhì)加入的前提下,同源巖漿的Nb/Ta比值可以保持一個穩(wěn)定值(王曉霞等,2005)。而包體Nb/Ta比值在14.71~19.60之間,與富集地幔的 Nb/Ta比值(17.7,Sun Shuxian and Mc Dough,1989)基本相似,寄主巖的Nb/Ta比值在7.20~8.31之間,與下地殼的 Nb/Ta比值(8.3,Rudnick and Gao Shan,2003)相近。這暗示包體和寄主巖的巖漿可能分別起源于不同的源區(qū),包體起源于富集地幔的鎂鐵質(zhì)巖漿,而寄主巖則起源于下地殼的長英質(zhì)巖漿。在微量元素協(xié)變圖Ni—MgO,La—Ce,Sm—Nd,La/Rb,Ce/Rb上,包體與寄主巖投點(diǎn)均表現(xiàn)為良好線性關(guān)系(郭曉東等,2011b),反映出包體巖漿與寄主巖巖漿之間發(fā)生過巖漿混合作用(周珣若,1994;Langmuir,1978;莫宣學(xué)等,2009)。

在n(207Pb)/n(204Pb)—n(206Pb)/n(204Pb)圖解(圖10a)上,包體及其寄主巖投點(diǎn)主要集中分布在造山帶(OR)線與地幔(M)線之間,且靠近地幔(M)線,表明最初和主要來源具有一致性,并在造山作用條件下最初和主要來自于地幔,但在巖漿沿深大斷裂向上運(yùn)移過程中混入部分的地殼鉛,或者是殼幔巖漿混合作用的結(jié)果。在△γ—△β圖解(圖10b)中,絕大多數(shù)投點(diǎn)集中分布于朱炳泉等(1997)圈定的上地殼與地?;旌系母_帶源鉛的范圍內(nèi),處在巖漿作用形成鉛的區(qū)內(nèi),且靠近造山作用鉛的一側(cè),反映出鉛最初來源于地幔,但在造山作用環(huán)境下有地殼鉛的混入。上面的Sr、Nd同位素特征不但反映包體及其寄主巖為殼—幔巖漿混合作用的產(chǎn)物,而且說明包體來源于富集地幔巖漿,寄主巖則來源于下地殼的長英質(zhì)巖漿。

圖10 馬廠箐巖體包體及其寄主巖 n(207Pb)/n(204 Pb)— n(206Pb)/n(204Pb)(底圖據(jù)Zartman,1981)和 Δγ— Δβ圖解(據(jù)朱炳泉,1997)Fig.10 Plots for n(207 Pb)/n(204 Pb)— n(206 Pb)/n(204 Pb)(base map from Zartman,1981)andΔγ— Δβ diagram(base map from Zhu Bingquan,1997)of Machangqing host rock and their mafic macrogranular enclaves

暗色微粒包體與成礦密切相關(guān):首先,在暗色微粒包體中發(fā)育浸染狀黃鐵礦化、黃銅礦化、磁鐵礦化和孔雀石化,而寄主巖花崗斑巖則發(fā)育浸染狀的黃鐵礦化、黃銅礦化、輝鉬礦化,且造巖礦物與造礦礦物具有共結(jié)結(jié)構(gòu)關(guān)系,反映成礦與這套殼—?;旌蠋r漿有關(guān)。其次,對于馬廠箐銅鉬礦而言,暗色微粒包體僅在礦化較好地段發(fā)育,且礦化強(qiáng)度與包體的發(fā)育程度在一定程度上具有正相關(guān)關(guān)系。侯增謙等(2004)研究認(rèn)為,巖漿起源過程中幔源物質(zhì)的貢獻(xiàn)與斑巖銅礦的金屬銅儲量存在正相關(guān)關(guān)系,客觀地反映了成礦物質(zhì)主要來源于地幔物質(zhì)的基本事實(shí)。因此,暗色微粒包體在一定程度上反映了幔源物質(zhì)存在,這一點(diǎn)可能對于地質(zhì)找礦具有指示意義。

5 結(jié)論

綜上所述,認(rèn)為馬廠箐巖體為巖漿混合成因巖體,形成于新生代陸殼加厚的構(gòu)造背景下。暗色微粒包體中石英捕虜晶的存在,寄主巖花崗斑巖無負(fù)銪異常,以及巖石化學(xué)和同位素特征都顯示巖漿混合作用發(fā)生在深部壓力較大的地方,暗色微粒包體來源于富集地幔的幔源巖漿,寄主巖則來源于下地殼的長英質(zhì)巖漿,是幔源巖漿底侵作用導(dǎo)致其上殼源巖漿熔融所形成混合巖漿上侵定位的結(jié)果。

注 釋 / Note

?西南冶金地質(zhì)勘探公司310地質(zhì)隊(duì).1981.云南省祥云縣馬廠箐礦區(qū)銅鉬礦評價地質(zhì)報告.

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