岑炬標(biāo),劉戰(zhàn)慶,劉善寶,梁力杰,梁 婷,郭淑慶,張樹(shù)德,彭瑜勛,鐘先源

(1.桂林理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院， 廣西 桂林 541006； 2.長(zhǎng)安大學(xué) 地球科學(xué)與資源學(xué)院， 西安 710054；3.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 礦產(chǎn)資源研究所， 北京 100037； 4.廣西壯族自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究院， 廣西 桂林 541003；5.崇義章源投資控股有限公司， 江西 贛州 341300)

中國(guó)東南部中生代巖漿作用十分強(qiáng)烈, 普遍出露基性巖巖脈, 它們起源于上地?；蛳碌貧? 侵位于不同的地殼層次, 蘊(yùn)藏著大量巖漿活動(dòng)、 殼-幔相互作用等信息。 前人對(duì)于基性巖脈的研究主要集中于東南沿海, 對(duì)贛南中生代基性巖脈的研究也不全面, 主要集中在巖背錫礦[1]、 大吉山鎢礦[1-2]、 草桃背鈾礦[1]、 諸廣山巖體[2]、 橫市地區(qū)[3], 而對(duì)九龍腦巖體外圍——淘錫坑鎢錫礦床內(nèi)所發(fā)育的基性巖脈的研究, 僅有魯麟等[4]發(fā)現(xiàn)的煌斑巖, 其他文獻(xiàn)雖有提及, 但未作深入研究。 因此, 本文選擇淘錫坑鎢錫礦區(qū)內(nèi)的基性巖脈為對(duì)象, 通過(guò)實(shí)地觀(guān)測(cè)、 鏡下鑒定和巖石地球化學(xué)分析, 研究其特征, 探討基性巖脈與區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)和成礦的關(guān)系, 為贛南地區(qū)中生代以來(lái)的地球動(dòng)力學(xué)背景提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

淘錫坑鎢錫礦床是九龍腦礦田規(guī)模最大的礦床, 位于贛南西部的崇義-大余-上猶集礦區(qū)(圖1)。 贛南地區(qū)位于南嶺東段, 是我國(guó)重要的鎢錫成礦集中區(qū), 屬于濱太平洋構(gòu)造域中生代構(gòu)造帶的南東部, 南嶺東西向構(gòu)造帶東段與武夷山北東-北北東向構(gòu)造帶南段的復(fù)合部位[5]。 從元古代泛非運(yùn)動(dòng)開(kāi)始,直到新生代喜馬拉雅運(yùn)動(dòng), 幾乎都能發(fā)現(xiàn)與時(shí)代對(duì)應(yīng)的巖漿巖。 其中, 巖漿巖在加里東早期階段以海底噴發(fā)的中基性至酸性火山巖為主, 晚期階段表現(xiàn)為強(qiáng)烈的混合巖化和酸性巖漿侵入; 燕山期主要為酸性巖漿侵入活動(dòng), 間或有少量基性巖漿侵入[6]。該區(qū)長(zhǎng)期多階段的構(gòu)造演化使得地層變形強(qiáng)烈,褶皺、斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,整體呈現(xiàn)“三縱(萬(wàn)安-隧川、 宜黃-大余、 鷹潭-定南北東-北北東向構(gòu)造帶)三橫(全南-尋烏、 崇義-會(huì)昌、 隧川-石城東西向構(gòu)造帶)”的構(gòu)造格局[7],東西向構(gòu)造由一系列擠壓性斷裂帶和復(fù)式褶皺組成,伴生扭裂與張裂,構(gòu)成區(qū)域性東西向構(gòu)造-巖漿帶,是最主要的控巖控礦構(gòu)造;區(qū)內(nèi)地層除志留系缺失外,從震旦系至第四系均有出露,并以出露震旦系—奧陶系變質(zhì)基底和泥盆系—三疊系碎屑碳酸鹽巖沉積蓋層為主要特征[6]。

圖1 崇義-大余-上猶礦集區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖(據(jù)文獻(xiàn)[6]修改)Fig.1 Regional geological map of Chongyi-Dayu-Shangyou ore-concentrated district1—第四系; 2—三疊系; 3—二疊系; 4—石炭系; 5—泥盆系; 6—志留系; 7—奧陶系; 8—寒武系; 9—震旦系; 10—燕山晚期第二階段花崗巖; 11—燕山早期第三階段花崗巖; 12—燕山早期第二階段花崗巖; 13—燕山早期第一階段花崗巖; 14—印支期花崗巖; 15—加里東期石英閃長(zhǎng)巖; 16—印支期輝石正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖; 17—加里東晚期花崗巖; 18—加里東晚期花崗閃長(zhǎng)巖; 19—脈巖/斷裂; 20—地質(zhì)界線(xiàn)/不整合界線(xiàn); 21—鎢/錫礦;22—銀/多金屬礦;Ⅲ1—諸廣山成礦帶;Ⅲ2—于山成礦帶;Ⅲ3—武夷山成礦帶;Ⅳ1—崇-余-猶礦集區(qū);Ⅳ2—贛縣-于都礦集區(qū);Ⅳ3—三南礦集區(qū);Ⅳ4—興國(guó)-寧都礦集區(qū);Ⅳ5—會(huì)昌-尋烏礦集區(qū);Ⅳ6—石城礦集區(qū)

2 礦區(qū)地質(zhì)

淘錫坑鎢錫礦區(qū)出露地層(圖2)由老到新分別為上震旦統(tǒng)壩里組、上震旦統(tǒng)老虎塘組、中寒武統(tǒng)高灘組、上奧陶統(tǒng)黃竹洞組、中泥盆統(tǒng)云山組、中泥盆統(tǒng)中棚組、中泥盆統(tǒng)羅段組、 上泥盆統(tǒng)嶂東組、 上二疊統(tǒng)樂(lè)平組和第四系。 賦礦圍巖主要為大面積出露的震旦紀(jì)、寒武紀(jì)和奧陶紀(jì)變質(zhì)巖系, 而礦區(qū)東部出露的泥盆紀(jì)、 二疊紀(jì)和石炭紀(jì)沉積巖構(gòu)成了近南北向?qū)毶较蛐钡奈饕?。淘錫坑鎢錫礦區(qū)巖漿巖在地表僅有棋洞、爛梗子和寶山一帶的一些閃長(zhǎng)巖脈,而根據(jù)坑道及鉆孔等工程揭露顯示,礦區(qū)深部還存在基性的輝長(zhǎng)巖脈、隱伏黑云母花崗巖體及其伴隨的各種酸性巖脈。黑云母花崗巖體屬于九龍腦巖體的北側(cè)隱伏部分。巖體期次從老到新分別為閃長(zhǎng)巖脈、花崗巖體和輝長(zhǎng)巖脈[8]。在深部隱伏花崗巖體的熱力作用下,圍繞隱伏花崗巖體,其外接觸帶形成了3個(gè)明顯的熱力蝕變暈圈[9],自花崗巖體向外,大致可分為:① 角巖帶,寬為40～210 m;② 強(qiáng)角巖化蝕變帶,寬為60～190 m;③ 角巖化-弱角巖化蝕變帶,寬為170～380 m。區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育,按其空間展布情況可分為4組,分別為北東向、東西向、北西向和南北向,整體呈“米”字型,其中又以北西向斷裂為主要的控礦斷裂。礦體主要賦存于花崗巖巖體外接觸帶淺變質(zhì)巖內(nèi)及花崗巖巖體內(nèi),礦床類(lèi)型屬于高溫?zé)嵋毫严冻涮铄a石-黑鎢礦-石英脈型[6]。

圖2 淘錫坑鎢錫礦區(qū)地質(zhì)圖(據(jù)文獻(xiàn)[6])Fig.2 Geological map of Taoxikeng tungsten-tin ore district Q—第四系;P2lp—上二疊統(tǒng)樂(lè)平組;D3zd—上泥盆統(tǒng)嶂東組;D2ld—中泥盆統(tǒng)羅段組;D2zp—中泥盆統(tǒng)中棚組;D2y—中泥盆統(tǒng)云山組;O3h—上奧陶統(tǒng)黃竹洞組;∈2gt—中寒武統(tǒng)高灘組;Z2l—上震旦統(tǒng)老虎塘組;Z2b—上震旦統(tǒng)壩里組;1—閃長(zhǎng)巖脈;2—斷裂及斷層破碎帶;3—礦化標(biāo)志帶;4—礦脈組;5—巖體等高線(xiàn)

3 樣品特征及測(cè)試條件

3.1 巖脈產(chǎn)狀

本次研究的淘錫坑鎢錫礦區(qū)深部基性巖脈,分別位于356 m中段爛埂子礦組X44′控制點(diǎn)、356 m中段爛埂子礦組X5-4控制點(diǎn)、056 m中段楓林坑礦組QF12與QF30控制點(diǎn)之間,其中056 m中段的基性巖脈與魯麟等[4]認(rèn)為的煌斑巖脈屬于同一條,為便于研究,對(duì)這3條基性巖脈分別編號(hào)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。

Ⅰ號(hào)基性巖脈長(zhǎng)約90 m,寬約10 m,走向北西(圖3a),傾向南西,傾角為46°～85°,侵位于上震旦統(tǒng)老虎塘組淺變質(zhì)砂板巖中,接觸界限模糊(圖4a);Ⅱ號(hào)基性巖脈長(zhǎng)約110 m,寬約20 m,走向北西(圖3b),傾向南西,傾角為72°～81°,侵位于上震旦統(tǒng)老虎塘組淺變質(zhì)砂板巖中,接觸界限清晰截然(圖4b)。此外,Ⅰ、Ⅱ號(hào)基性巖脈均被石英脈穿插,且蝕變發(fā)育,表明了基性巖脈的形成早于石英脈的形成;X44′控制點(diǎn)處,Ⅰ號(hào)基性巖脈有云英巖脈穿插其中,且云英巖脈中發(fā)育電氣石,表明基性巖脈的形成又早于云英巖脈。

Ⅲ號(hào)基性巖脈長(zhǎng)約70 m, 寬約4 m, 走向北東東(圖3c), 傾向北北西, 傾角較緩, 接觸界限清晰截然(圖4c)。 與Ⅰ、 Ⅱ號(hào)基性巖脈相似, Ⅲ號(hào)基性巖脈有石英脈和云英巖脈穿插其中, 而云英巖脈被石英脈穿插(圖4d), 表明基性巖脈的形成早于石英脈和云英巖脈,云英巖脈的形成又早于石英脈。

結(jié)合前人工作成果[4, 8]認(rèn)為,礦區(qū)內(nèi)巖漿巖以及隱伏花崗巖體所伴隨的各種酸性巖脈的先后形成關(guān)系:閃長(zhǎng)巖脈→黑云母花崗巖→基性巖脈→云英巖脈→石英脈。

3.2 采樣位置及巖相學(xué)特征

用于本次分析研究的基性巖脈樣品采自淘錫坑鎢錫礦區(qū)356 m中段爛埂子礦組的Ⅰ號(hào)基性巖脈、Ⅱ號(hào)基性巖脈和056 m中段楓林坑礦組的Ⅲ號(hào)基性巖脈,樣品號(hào)為:Ⅰ號(hào)脈H1、H2、H3; Ⅱ號(hào)脈H4、H5、H6、H7; Ⅲ號(hào)脈H8、H9。共計(jì)9個(gè)樣品,具體采樣位置見(jiàn)圖3。

Ⅰ、 Ⅱ號(hào)基性巖脈巖性為輝綠巖， 巖石呈灰綠色, 具輝綠結(jié)構(gòu), 塊狀構(gòu)造, 蝕變輕微(圖5c)。 主要礦物為斜長(zhǎng)石(55%)和輝石假晶(40%), 磁鐵礦、 磷灰石、 綠簾石、 榍石等副礦物含量較少, 總含量≤5%。 斜長(zhǎng)石呈半自形長(zhǎng)柱狀, 長(zhǎng)1～1.5 mm, 寬0.2～0.4 mm, 輕微絹云母化, 聚片雙晶清晰, 可見(jiàn)卡-鈉復(fù)合雙晶; 輝石假晶呈半自形短柱狀, 長(zhǎng)0.5～1 mm, 寬0.3～0.5 mm, 基本被普通角閃石和少量黑云母取代, 僅留下輝石假象。

樣品H1有寬約5 mm的斜長(zhǎng)石脈貫穿整塊巖石(圖5a), 脈中主要由斜長(zhǎng)石和少量綠泥石、石英充填, 斜長(zhǎng)石基本被絹云母所取代(圖5f), 僅保留晶型, 綠泥石和石英充填于斜長(zhǎng)石的空隙間; 樣品H4有寬約1.5 mm的石英脈貫穿整塊巖石(圖5b), 脈體礦物成分為石英和少量斜長(zhǎng)石、 黑云母， 脈體邊緣發(fā)育針狀普通角閃石(圖5d)。 Ⅲ號(hào)基性巖脈經(jīng)魯麟等鑒定， 為閃輝正煌巖， 具典型的煌斑結(jié)構(gòu)[4]。由于采樣位置的不同，本文閃輝正煌巖樣品H8蝕變較強(qiáng)，斜長(zhǎng)石絹云母化中等，輝石則已完全綠泥石化(圖5e)，僅局部有半自形短柱狀輝石假象。

圖3 爛梗子礦組、楓林坑礦組基性巖脈的分布特征Fig.3 Distribution characteristics of the basic dyke in Langengzi ore veins group and Fenglinkeng ore veins group1—礦脈;2—云英巖脈;3—基性巖脈及編號(hào);4—斷層;5—斷層破碎帶;6—控制點(diǎn);7—采樣點(diǎn);8—觀(guān)察點(diǎn)

圖4 爛梗子礦組、楓林坑礦組基性巖脈產(chǎn)出特征Fig.4 Tunnel exposure characteristics of the basic dyke in Langengzi ore veins group and Fenglinkeng ore veins group a—基性巖脈與地層模糊的接觸界限;b—基性巖脈與地層清晰截然的接觸界限;c—基性巖脈與地層清晰截然的接觸界限;d—石英脈、云英巖脈與基性巖脈的穿插關(guān)系

3.3 測(cè)試條件

選擇新鮮的樣品無(wú)污染粉碎至200目(0.075 mm),委托國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心進(jìn)行主量、微量和稀土元素分析。主量元素采用X射線(xiàn)熒光光譜儀(XRF)、PerkinElmer Optima 8300電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)和離子選擇性電極(ISE)分析, 分析精度一般優(yōu)于1%, 對(duì)應(yīng)測(cè)試方法依照J(rèn)Y/T 016—1996、 JY/T 015—1996和GB/T 14506.12—2010; 微量元素采用儀器為PerkinElmer Optima NexION 300D電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS), 分析精度一般優(yōu)于5%～10%, 對(duì)應(yīng)測(cè)試方法依照GB/T 14506.30—2010。

4 地球化學(xué)特征

4.1 主量元素特征

淘錫坑鎢錫礦區(qū)基性巖脈樣品的主量元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。輝綠巖(H1～H7)SiO2含量為51.37%～53.44%，處于基性巖與中性巖的過(guò)渡；閃輝正煌巖樣品(H8、H9)的SiO2含量為46.08%和49.93%，屬于基性巖類(lèi)。將全部樣品的主要氧化物總含量(無(wú)CO2、H2O及燒失量)重新?lián)Q算成100%，并按TAS分類(lèi)法投圖(圖6a)發(fā)現(xiàn)，輝綠巖樣品均落在輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖范圍內(nèi)，屬于中性巖與基性巖的過(guò)渡類(lèi)型，而閃輝正煌巖樣品則分別落在堿長(zhǎng)輝長(zhǎng)巖與二長(zhǎng)輝長(zhǎng)巖交界處、輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖之上，同時(shí)具有基性、基性向中性過(guò)渡的特征。因?yàn)檩x綠巖脈中的淺色細(xì)脈較為發(fā)育， 巖石樣品中難免會(huì)混入少量的淺色細(xì)脈(圖5a、b)， 所以導(dǎo)致其SiO2含量偏高。 同時(shí)， 閃輝正煌巖樣品的燒失量較大， H8和H9分別為9.77%和5.83%， 說(shuō)明了樣品遭受蝕變。 考慮到上述因素，因而利用Zr/TiO2-Nb/Y判別圖來(lái)討論本區(qū)基性巖脈的巖石類(lèi)型。在Zr/TiO2-Nb/Y判別圖上(圖6b)， 輝綠巖脈均位于玄武巖或亞堿性玄武巖范圍內(nèi)， 與巖相學(xué)結(jié)果相符， 屬于基性巖類(lèi)；閃輝正煌巖脈則投影于安山巖之上，表明其形成可能與幔源基性巖漿在侵位過(guò)程中遭受地殼混染作用有關(guān)[10]。

圖5 淘錫坑鎢錫礦區(qū)基性巖石和巖相特征Fig.5 Basic rock and lithofacies characteristics of Taoxikeng tungsten-tin ore district a—基性巖脈被斜長(zhǎng)石脈穿插;b—基性巖脈被石英脈穿插;c—巖石具輝綠結(jié)構(gòu)(左圖為單偏光,右圖為正交偏光);d—石英脈,正交偏光;e—巖石綠泥石化、絹云母化(左圖為單偏光, 右圖為正交偏光);f—斜長(zhǎng)石脈,正交偏光。Ap—磷灰石;Bt—黑云母;Chl—綠泥石;Hbl—普通角閃石;Mag—磁鐵礦;Pl—斜長(zhǎng)石;Qtz—石英;Ser—絹云母

研究區(qū)輝綠巖全堿(Na2O+K2O)含量為2.53%～4.12%，Na2O/K2O為1.11～3.44，A/CNK值在0.67～0.74，σ(里特曼指數(shù))為0.72～1.84，屬于富鈉準(zhǔn)鋁質(zhì)鈣堿性基性巖類(lèi)。同時(shí)，輝綠巖TFeO含量較高，為7.72%～8.70%；MgO含量高，為7.51%～7.97%；Mg#值較高，值在61.67～63.72；TiO2含量較低，為0.79%～0.82%。

考慮到閃輝正煌巖(H8、 H9 )的燒失量高(9.77%、 5.83%)，將其燒失量扣除,并把主量元素重新?lián)Q算成100%發(fā)現(xiàn)：閃輝正煌巖全堿(Na2O+K2O)含量為4.99%和4.91%，K2O/Na2O值為3.04和2.31，σ為3.15和2.42，屬于鈣堿性鉀質(zhì)煌斑巖。 閃輝正煌巖TFeO含量較高，為8.52%、7.42% ； MgO含量高， 為10.86%、 9.68%； Mg#值較高， 為69.43、 69.92； TiO2含量較低， 為 0.81%、 0.73%。

表1 淘錫坑鎢錫礦區(qū)的基性巖脈全巖主量元素(wB/%)和微量元素分析結(jié)果(wB/10-6)Table 1 Selected whole rock analyses of major elements(wB/%) and trace elements(wB/10-6) for the basic dyke in Taoxikeng tungsten-tin ore district

續(xù)表1

注: H1～H7號(hào)樣為輝綠巖； H8、 H9號(hào)樣為閃輝正煌巖。 測(cè)試單位： 國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心分析; 分析方法: ICP-OES、 ICP-MS、 XRF、 ISE; 測(cè)試時(shí)間: 2016年6月。

4.2 稀土元素與微量元素特征

基性巖脈的稀土元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。輝綠巖：∑REE為(54.06～61.42)×10-6, 含量較低;∑LREE為(45.03～49.62)×10-6, ∑HREE為(9.03～12.15)×10-6, ∑LREE/∑HREE=3.96～4.99, 有一定程度的輕稀土分異。 樣品Eu異常不明顯, 除了1個(gè)輕微負(fù)異常(δEu=0.88)外, 其余均在正常值范圍內(nèi)(δEu=0.90～0.96, 平均0.92), 表明斜長(zhǎng)石分離結(jié)晶作用不明顯。閃輝正煌巖：∑REE為(196.50～208.28)×10-6, 含量較高; ∑LREE為(176.32～186.69)×10-6, 是輝綠巖輕稀土的3～4倍, ∑HREE為(20.18～21.59)×10-6, ∑LREE/∑HREE=8.65～8.74, 屬于輕稀土富集型。 樣品具有輕微Eu負(fù)異常(δEu為0.74、0.86),表明有微弱的斜長(zhǎng)石分離結(jié)晶作用。

輝綠巖和閃輝正煌巖稀土配分模式均呈右傾曲線(xiàn)(圖7a),重稀土曲線(xiàn)都比較平坦,沒(méi)有明顯的Eu負(fù)異常,輕稀土有一定程度的富集,反映了輕稀土元素有一定程度的分餾,重稀土元素分餾較差。但是H8、H9樣品稀土曲線(xiàn)與其他7件樣品相比,輕稀土元素更為富集,說(shuō)明閃輝正煌巖的分異程度更高。

基性巖脈的微量元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。 樣品的原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素配分圖(圖7b)顯示, 輝綠巖強(qiáng)烈虧損Nb，虧損Ba、 Ti等高場(chǎng)強(qiáng)元素，富集Rb、Th、U、Sr、Zr、Hf等不相容元素和LREE元素；閃輝正煌巖的微量配分曲線(xiàn)與輝綠巖相似，但比值高于輝綠巖，強(qiáng)烈虧損Nb、Ti，虧損Zr、Hf等高場(chǎng)強(qiáng)元素，富集Rb、Ba、Th、U等不相容元素和LREE元素，同時(shí)P的富集表明其與磷灰石的分離結(jié)晶有關(guān)。

此外， 輝綠巖和閃輝正煌巖的成礦元素W含量較低((1.09～9.92)×10-6, 平均3.14×10-6); Sn含量低((1.79～47.00)×10-6, 平均28.18×10-6); Mo含量低((0.37～0.66)×10-6, 平均0.46×10-6); Bi含量低((0.13～1.22)×10-6, 平均0.48×10-6), 遠(yuǎn)低于九龍腦花崗巖體的平均值(115×10-6、 92.8×10-6、 2.51×10-6、 22.56×10-6)[14], 故淘錫坑鎢錫礦床基性巖脈提供成礦物質(zhì)W、 Sn、 Mo、 Bi來(lái)源的可能性不大。

5 討 論

5.1 成巖成礦時(shí)代

南嶺地區(qū)中生代巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,分布了大量的巖漿巖,這些巖漿巖多為中酸性的巖漿巖——花崗巖類(lèi),同時(shí)還存在一些基性巖類(lèi)。因?yàn)榛◢弾r類(lèi)與南嶺地區(qū)豐富的鎢、錫、鉬、鉍、鈹、鈮、鉭、鈾及稀土等礦產(chǎn)有著密切的聯(lián)系[5, 15-16],相應(yīng)地，其研究程度最高。然而,對(duì)于該區(qū)基性巖的研究并不充分,大多作為地球動(dòng)力學(xué)背景的素材[1],對(duì)基性巖成礦作用的討論更是少之又少。事實(shí)上,中生代南嶺及其外圍地區(qū)也存在與超基性巖有成因聯(lián)系的釩鈦磁鐵礦等礦床以及由基性-超基性巖變質(zhì)、蝕變之后形成的寶玉石等礦床(表2);在桂北的九萬(wàn)大山-元寶山地區(qū)，分布有與元古代基性-超基性巖有成因聯(lián)系的銅鎳硫化物礦床、鉑族元素礦床和蝕變礦床。此外,也存在與礦床有直接空間聯(lián)系的基性-超基性巖體,如湖南鄧埠仙鎢-稀有金屬礦區(qū)的煌斑巖[17]、江西贛州留龍金礦的輝綠巖脈[18]和下莊鈾礦區(qū)的基性巖脈[19]等。

九龍腦礦田以九龍腦復(fù)式巖體為礦化中心,形成了以鎢錫為主,金銀銅鉛鋅及鈾、鈮鉭共生分帶的礦化格局[26]。閃長(zhǎng)巖脈和基性巖脈在礦田內(nèi)均有發(fā)育,但沒(méi)有與基性-超基性巖相關(guān)礦床的報(bào)道。

最早對(duì)淘錫坑鎢錫礦床成巖成礦年代進(jìn)行研究的有陳鄭輝等[8], 他們認(rèn)為成礦年齡為154.4±3.8 Ma。 隨后, 有不同的研究者也進(jìn)行了成巖成礦年齡的研究(表3)。 九龍腦復(fù)式巖體及圍繞其周邊的各類(lèi)礦床, 包括隱伏的花崗巖體, 成巖年齡在151～158 Ma, 而成礦年齡在151～161 Ma, 與成巖年齡基本一致,均屬于燕山期(晚侏羅世)。 比較特殊的是柯樹(shù)嶺-仙鵝塘礦床, 柯樹(shù)嶺巖體的成巖年齡為印支期(251.5±6.6 Ma和202±15 Ma), 而成礦則有兩期, 分別為印支期成礦(231.4±2.4 Ma)和燕山期成礦(158.8±1.2 Ma)。 而基性巖的年齡,則為158.2～159.6 Ma和223.3～228.5 Ma[4]。對(duì)此,魯麟等[4]認(rèn)為158.2～159.6 Ma為閃輝正煌巖的鋯石結(jié)晶年齡,而223.3～228.5 Ma為繼承鋯石年齡,表明九龍腦存在印支巖漿活動(dòng)。

時(shí)間上，九龍腦復(fù)式巖體的成巖成礦年齡與基性巖脈的侵位年齡相近; 空間上， 淘錫坑鎢錫礦體主要賦存于花崗巖體外接觸帶淺變質(zhì)巖內(nèi)[8]， 且穿插基性巖脈(圖3); 物源上，礦石δ34S值集中在-1.5‰～-1.0‰，接近零值，表明其成礦流體為巖漿釋放的硫或從火成巖硫化物淋濾出來(lái)的硫[27]。但是，基性巖脈的W、 Sn、 Mo、 Bi等成礦元素含量低, 遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于九龍腦花崗巖體的含量, 因此基性巖脈為淘錫坑鎢錫礦床提供成礦物質(zhì)來(lái)源的可能性不大。 同時(shí), 九龍腦花崗巖與南嶺地區(qū)成鎢錫鉬鉍礦的花崗巖具有相似的礦物組成, 表明九龍腦花崗巖可能與九龍腦礦田豐富的鎢錫鈮鉭鈾礦化密切相關(guān)[28]。

表2 南嶺地區(qū)與基性-超基性巖有關(guān)的礦床成巖年齡
Table 2 Diagenetic chronological table of ore deposits related to basic-ultrabasic rocks in Nanling region

礦床實(shí)例礦床類(lèi)型主要巖漿巖類(lèi)型成巖年齡/Ma文獻(xiàn)來(lái)源廣東興寧霞嵐釩鈦磁鐵礦巖漿分結(jié)礦床基性、 超基性侵入巖174±14、 178±4[20]贛南車(chē)步釩鈦磁鐵礦巖漿分結(jié)礦床基性、 超基性侵入巖172.9±4.3[21]粵北下莊鈾礦地幔流體交代礦床基性巖脈花崗巖體90、 105、 140、 228.0±0.5[22] 羅甸軟玉礦巖漿熱液交代礦床基性巖255.0±0.62[23] 廣西十萬(wàn)大山(寶壇地區(qū))銅鎳金屬礦床(大坡嶺池峒、 田蓬、 清明山等)巖漿熔離礦床超基性巖982±21[24] 廣西元寶山地區(qū)鎳鈷(鉑鈀)礦點(diǎn)(塘茍山、 寨懷、 甲樂(lè)等)巖漿熔離礦床超基性巖841±22[25] 廣西融水(元寶山地區(qū))蛇紋石礦(塘茍山、 培地、 榮塘、 東天、 甲坳)蝕變超基性巖礦床超基性巖841±22[25] 湘西-黔東金剛石巖漿爆發(fā)礦床超基性巖暫無(wú)數(shù)據(jù)[17]

表3 贛南九龍腦礦田成巖成礦年齡Table 3 Magmatic and mineralization ages of the Jiulongnao ore field in southern Jiangxi

5.2 對(duì)地球動(dòng)力學(xué)背景的指示意義

Th、Ta、Hf是強(qiáng)不相容元素,在巖漿分離結(jié)晶過(guò)程中Ta/Hf和Th/Hf值基本不變[41],其比值的差異是由于源區(qū)成分不同引起的,因而可揭示源區(qū)環(huán)境和性質(zhì)。由圖8可見(jiàn), 樣品均落于大陸板內(nèi)的大陸拉張帶(或初始裂谷)玄武巖區(qū)內(nèi),表明淘錫坑鎢錫礦區(qū)基性巖脈可能形成于大陸拉張的構(gòu)造背景。

圖8 大地構(gòu)造環(huán)境Th/Hf-Ta/Hf判別圖 (底圖據(jù)文獻(xiàn)[41])Fig.8 Th/Hf-Ta/Hf identification diagram of tectonic setting Ⅰ—板塊發(fā)散邊緣N-MORB區(qū); Ⅱ—板塊匯聚邊緣(Ⅱ1—大洋島弧玄武巖區(qū); Ⅱ2—陸緣島弧及陸緣火山弧玄武巖區(qū)); Ⅲ—大洋板內(nèi)洋島、 海山玄武巖區(qū)及T-MORB、 E-MORB區(qū); Ⅳ—大陸板內(nèi)(Ⅳ1—陸內(nèi)裂谷及陸緣裂谷拉斑玄武巖區(qū); Ⅳ2—陸內(nèi)裂谷堿性玄武巖區(qū); Ⅳ3—大陸拉張帶(或初始裂谷)玄武巖區(qū)); Ⅴ—地幔熱柱玄武巖區(qū)

眾多研究者認(rèn)為, 中國(guó)東南部晚中生代時(shí)期巖石圈存在伸展-減薄作用[42-43], 在浙閩粵瓊等東南沿海一帶和南嶺地區(qū)均發(fā)現(xiàn)了A型花崗巖[44]、 雙峰式火山巖[45]和巖墻群[1]。 其中, 東南沿海一帶以酸性巖墻為主, 而在南嶺如贛南粵北等地區(qū)則以基性巖脈為主[42], 它們的形成被認(rèn)為與我國(guó)東南部晚中生代巖石圈的伸展拉張環(huán)境有關(guān)。對(duì)此, 謝桂青[1]認(rèn)為我國(guó)東南部中生代巖石圈的伸展和拉張作用可分為6個(gè)階段, 分別為: 50～60 Ma、 90 Ma±、 100～110 Ma、 125 Ma±、140 Ma±和165～180 Ma,毛景文等則將其歸并為3個(gè)主要階段[46],即75～110 Ma、 125～145 Ma和155～180 Ma。淘錫坑鎢錫礦區(qū)的基性巖脈,年齡上(158.2～159.6 Ma)與中國(guó)東南部晚中生代巖石圈伸展減薄作用的最早階段相對(duì)應(yīng)(155～180 Ma),可見(jiàn)其作為南嶺基性巖墻群的一部分,可能是我國(guó)東南部晚中生代巖石圈伸展-拉張-減薄最早階段的產(chǎn)物。

6 結(jié) 論

(1) 淘錫坑鎢錫礦區(qū)356 m中段爛梗子礦組的Ⅰ、Ⅱ號(hào)基性巖脈為輝綠巖,所采樣品中脈體發(fā)育,被后期斜長(zhǎng)石脈、石英脈穿插；056 m中段楓林坑礦組的Ⅲ號(hào)基性巖脈為閃輝正煌巖，蝕變發(fā)育,輝石全部被普通角閃石替代。

(2) 輝綠巖SiO2含量偏高(51.37%～53.44%)，利用Zr/TiO2-Nb/Y圖解進(jìn)行巖石判別顯示，落于玄武巖或亞堿性玄武巖范圍內(nèi)；樣品Mg#值較高(61.67～63.72)，Na2O/K2O為1.11～3.44，σ為0.72～1.84，A/CNK為0.67～0.74，屬于富鈉準(zhǔn)鋁質(zhì)鈣堿性基性巖類(lèi)。 閃輝正煌巖SiO2含量為46.08%～49.93%，TAS圖解顯示其同時(shí)具有基性、基性向中性過(guò)渡的特征，在Zr/TiO2-Nb/Y圖解中均位于安山巖范圍內(nèi)，表明幔源基性巖漿在侵位過(guò)程中可能遭受地殼混染作用；樣品Mg#值較高(69.43、69.92)， K2O/Na2O值為2.31和3.04，σ為2.42和3.15， 屬于鈣堿性鉀質(zhì)煌斑巖。

(3) 輝綠巖、閃輝正煌巖稀土配分模式均呈右傾曲線(xiàn),重稀土曲線(xiàn)比較平坦,沒(méi)有明顯的Eu負(fù)異常,輕稀土有一定程度的富集，但閃輝正煌巖的富集程度更高；輝綠巖強(qiáng)烈虧損Nb，虧損Ba、Ti等高場(chǎng)強(qiáng)元素，富集Rb、Th、U、Sr、Zr、Hf等不相容元素和LREE元素；閃輝正煌巖強(qiáng)烈虧損Nb、Ti，虧損Zr、Hf等高場(chǎng)強(qiáng)元素，富集Rb、Ba、Th、U等不相容元素和LREE元素。此外，輝綠巖和閃輝正煌巖成礦元素W、Sn、Mo、Bi含量低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于九龍腦花崗巖體的均值,因而為淘錫坑鎢錫礦床提供成礦物質(zhì)來(lái)源的可能性不大。

(4) 大地構(gòu)造環(huán)境Th/Hf-Ta/Hf判別圖顯示,淘錫坑鎢錫礦區(qū)基性巖脈可能形成于大陸拉張的構(gòu)造背景;通過(guò)查閱文獻(xiàn)得知,其侵入年齡為158.2～159.6Ma[4],與九龍腦巖體的成巖成礦作用相近(151～158 Ma; 151～161Ma),可能為我國(guó)東南部晚中生代巖石圈伸展-拉張-減薄最早階段的產(chǎn)物。

致謝:野外工作期間得到崇義章源投資控股有限公司黃澤蘭董事長(zhǎng)的大力支持和幫助,室內(nèi)工作得到了白艷萍老師和黃倩雯同學(xué)的指導(dǎo)和幫助,審稿專(zhuān)家和編輯提出了許多寶貴意見(jiàn)和建議,在此一并表示衷心的感謝。