蘭正卿

（南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210023）

鈮鉭是重要的稀有金屬元素，鉭具有高熔點（2996℃），高密度（16.7g/cm3）和耐腐蝕性，鈮同樣具有高的熔點（2485℃）和較高的密度（8.57g/cm3）和耐腐蝕性（Mackay and Simandl,2014），華南是我國重要的稀有稀土元素礦集區(qū)，著名的稀有金屬鈮鉭礦床有江西宜春鉭鈮礦床(Belkasmi et al,2000)、江西橫峰葛源鉭鈮鎢錫礦床(鉭為特大型)（黃定堂，1999）、廣西栗木黃玉～鋰云母～鈉長石花崗巖鉭礦床(甘曉春等，1992;Zhu et al.,2001)，福建南坪西坑偉晶巖鉭鈮礦床(王文瑛等，1999;陳寶泉,2008)等。其中江西橫峰葛源鉭鈮鎢錫礦床是贛北地區(qū)重要的稀有金屬礦床，該礦床發(fā)育在燕山晚期靈山巖體外圍，因此，開展靈山巖體地球化學(xué)與年代學(xué)研究對于稀有金屬找礦有重要的意義。

1 地質(zhì)概況

靈山巖體地處江西省東北部，行政區(qū)劃上屬上饒市，研究區(qū)交通發(fā)達，位處于閩、浙、贛三省交界的內(nèi)陸地區(qū)。在地質(zhì)構(gòu)造上，靈山巖體位于德興～煌固北西向斷裂與葛源至樟村北東向斷裂交匯部位，呈巖基狀產(chǎn)出，為一典型的環(huán)狀雜巖體。

兩組斷裂具有多期次活動的特點，既切割了巖體也有巖脈充填。巖體中心地勢較平緩，邊緣為陡峻山峰，平面上近圓形，形如環(huán)狀。

巖體侵入于青白口系、南華系～寒武系地層中，見有少量圍巖捕虜體。內(nèi)接觸帶局部見有寬約20cm不等的冷凝邊；外接觸帶可見20cm～30cm的烘烤邊，接觸變質(zhì)帶寬窄不一，寬約100m～1500m，北東較寬，南西較窄，主要為石英云母角巖，局部地段見較弱的硅化和矽卡巖化。與圍巖接觸面產(chǎn)狀較陡，南西側(cè)一般外傾，后期偉晶巖及其期后的巖漿熱液活動強烈，礦化蝕變巖脈發(fā)育；北東側(cè)一般內(nèi)傾，巖脈及蝕變不發(fā)育。

巖體補充期小巖體或脈巖發(fā)育，主要有花崗斑巖、細晶巖、正長斑巖、堿長巖、細粒花崗巖等，往往成群出現(xiàn)。靈山雜巖體的主體由中部粗粒似斑狀角閃～黑云母花崗巖（中間相）和過渡部分中-粗粒黑云母花崗巖（過渡相）和邊緣中細粒黑云母花崗巖（邊緣相）以及少量細粒黑云母花崗巖巖株構(gòu)成（Xiang et al.,2017，圖1）。主要巖性包括細粒角閃黑云母二長花崗巖、中粗粒角閃黑云母二長花崗巖、細粒含環(huán)斑角閃黑云堿長花崗巖和中粗粒巨斑環(huán)斑狀角閃黑云母堿長花崗巖，偶見大脈狀晶洞堿長花崗巖、巖瘤狀花崗斑巖和補充期的細?；◢弾r巖脈等。

2 巖石地球化學(xué)特征

圖1 靈山巖體地質(zhì)圖（據(jù)Xiang et al.,2017略有修改）

其中本次工作樣品8個，主要采自巖體的內(nèi)部相，屬主體花崗巖。靈山巖體的SiO2含量變化大，主體花崗巖的SiO2含量變化于55.51%～76.40%，Al2O3，F(xiàn)e2O3，MgO，TCaO，Na2O，K2O和P2O5含量分別為11.98%～15.81%，1.74%～20.95%，0.04%～2.37%，0.35%～4.51%，3.29%～4.53%，3.70%～7.58%和0.01%～0.62%?？傮w上，隨SiO2含量的增加，主體花崗巖除K2O和Na2O保持基本不變之外，隨SiO2含量的增加其它元素都顯示明顯的下降；主體花崗巖的A/CNK值均小于1。

靈山巖體所有主體花崗巖樣品具有CHARAC范圍的微量元素比值，表明流體的交代作用沒有改變它們的微量元素組成，因此可以利用主量元素和微量元素判斷它們的巖石類型和巖石成因。靈山巖體主體花崗巖的A/CNK值均小于1，表明巖石為準鋁質(zhì)花崗巖。隨SiO2含量增加，P2O5含量顯示明顯的下降趨勢，并且在顯微鏡下可見暗色礦物角閃石，一種典型的I-型花崗巖特征礦物。在Rb對Th和Y圖解上，它們具有I-型花崗巖的分布趨勢。上述巖石學(xué)和地球化學(xué)特征表明靈山巖體主體花崗巖具有I-型花崗巖的特征，其源巖很可能是古老的火成巖或者同時代底侵的基性巖漿巖。但是，這些巖石具有異常高的Ga/Al比值（＞2.6），以及高的Zr+Nb+Ce+Y含量（388ppm～1016ppm），顯示A-型花崗巖的特征，并且多數(shù)樣品落在A1型花崗巖區(qū)。在Y/Nb-Yb/Ta圖解上，主體花崗巖基本都落在OIB區(qū)，表明其源巖為具有OIB特征的基性火成巖。因此，靈山巖體主體可以是高分異的I-型花崗巖（Xiang et al,2017），但是，這要求基性的巖漿經(jīng)歷大比例結(jié)晶分異，而異常大比例的結(jié)晶在酸性巖中受到巖漿粘度的影響，結(jié)晶的礦物晶體不可能發(fā)生分離（Lee and Morton,2015），因此我們更傾向于認為靈山巖體主體花崗巖是具有OIB特征的變基性火成巖高溫低壓部分熔融形成的A-型花崗巖（Patino Douce,1997）。靈山巖體主體花崗巖Sr含量和Eu/Eu＊隨SiO2增加明顯降低，但是Rb含量基本不變，表明斜長石可能是主要的結(jié)晶分異礦物相，而鉀長石和黑云母可能并不是主要結(jié)晶礦物相，因為Rb主要賦存在鉀長石和黑云母中。

3 鋯石U-Pb年代學(xué)

樣品采自靈山巖體主體花崗巖，巖性為黑云母花崗巖，樣品中鋯石為短柱狀，長寬比大約1:2，無色透明，在CL圖像上顯示明顯的巖漿生長環(huán)帶（圖2），表明它們均為巖漿鋯石。本次分析了18個鋯石點，分析的鋯石U含量為729ppm～1901ppm之間，Th含量為302ppm～813ppm之間，Th/U比值在0.33～0.66之間，明顯大于變質(zhì)鋯石的Th/U比值（0.1），也說明為巖漿鋯石。分析的206Pb/238U比值變化于0.0205～0.0210之間，它們計算的206Pb/238U年齡集中在131Ma～134Ma之間，計算獲得的206Pb/238U加權(quán)平均年齡為132Ma±0.4Ma（圖2），該年齡代表了靈山巖體主體花崗巖的形成年齡，與其他研究者獲得的靈山巖體花崗巖鋯石U-Pb年齡（～132Ma,Xiang et al.,2017），和鈮鐵礦～鉭鐵礦U-Pb年齡一致（130Ma±1Ma，Che et al.,2015）。

圖2 靈山黑云母花崗巖鋯石U-Pb年齡諧和圖

4 結(jié)論

通過對靈山巖體主體花崗巖的年代學(xué)和地球化學(xué)特征的研究，得出如下結(jié)論。

（1）LA-ICPMS鋯石U-Pb定年結(jié)果表明，靈山巖體主體黑云母花崗巖形成于132Ma±0.4Ma，與前人報道的靈山巖體年齡（～132Ma）一致，也與成礦礦物（鈮鐵礦-鉭鐵礦）U-Pb法年齡（130Ma）一致，揭示靈山巖體與稀有金屬成礦密切相關(guān)。

（2）巖石地球化學(xué)結(jié)果表明，靈山具有高的Ga/Al比值（＞2.6），以及高的Zr+Nb+Ce+Y含量（388ppm～1016ppm），為典型的A1-型花崗巖。與華南燕山期大多數(shù)過鋁質(zhì)高分異花崗巖有較大差異，可能造成靈山巖體有關(guān)的稀有金屬礦為富Nb礦貧Ta礦的主要原因。