李 強(qiáng),左瓊?cè)A,彭明興,劉陳明，楊德敏

(云南國土資源職業(yè)學(xué)院，云南昆明 650217)

0 引言

石英斑巖是一種以石英為主要斑晶，基質(zhì)主要為長英質(zhì)的淺成巖、超淺成巖。石英斑巖主要產(chǎn)于陸內(nèi)造山帶和島弧、陸緣弧等特定構(gòu)造環(huán)境(黃祥林等，2018；Santos et al.,2019；王琦崧等，2019)。通過巖石主量元素、微量元素和稀土元素等地球化學(xué)特征研究以及地質(zhì)年代學(xué)、巖相學(xué)研究，可以判別其地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境和巖漿來源(Debbie et al.,2018；Zhou et al.,2018；Hu et al.,2019；Razieh et al.,2019)。

研究區(qū)位于云南蘭坪-思茅盆地的北端，大地構(gòu)造位置屬“三江”成礦帶中段江達(dá)-德欽-維西陸緣弧(王立全等，2000;胡清華等，2014)。該陸緣弧在中新生代相繼發(fā)生了板塊俯沖、碰撞、局部拉張成盆和陸陸碰撞等多期構(gòu)造演化及復(fù)雜的巖漿-成礦作用，發(fā)育眾多與板塊俯沖、碰撞有關(guān)的含礦斑巖體(Sengor,1979；沈上越等，1995；莫宣學(xué)等，2001；李文昌等，2001；肖曉牛等，2009；陳建航等，2019；陳琪等，2021；段召艷等，2021；劉俊等，2021)。云南維西阿南多塘石英斑巖是研究區(qū)規(guī)模較大的含礦斑巖體。巖體東側(cè)格坡落村附近的內(nèi)外接觸帶北西向及北東向壓扭性斷裂破碎帶中產(chǎn)有中等規(guī)模熱液脈型銻礦床，與銻礦化密切相關(guān)，在“三江”地區(qū)以銅(鉬)和金為主的斑巖型礦床中較為少見(王登紅等，2004；曾普勝等，2004；董方瀏等，2005；Hou et al.,2007；鄧軍等，2010；李文昌等，2011；Yu et al.,2014；楊富成等，2017；周曉丹等,2018)，值得重點關(guān)注。

前人對云南維西縣格坡落銻礦床開展過一定程度研究，對阿南多塘石英斑巖研究較少。自20世紀(jì)50年代始，云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊、麗江專區(qū)地質(zhì)隊、云南省有色地質(zhì)局楚雄勘查院和云南國土資源職業(yè)學(xué)院等單位先后開展區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)普查及詳查①。蔣志榮和羅顯輝(2009)總結(jié)了格坡落銻礦床地質(zhì)特征及礦床原因，提出斑巖型銻礦床的觀點。李強(qiáng)等(2017)分析了銻礦床構(gòu)造控礦規(guī)律，認(rèn)為該礦床是與阿南多塘石英斑巖密切相關(guān)的熱液脈型礦床。

為進(jìn)一步分析該巖體與格坡落銻礦的成礦關(guān)系,本次開展阿南多塘石英斑巖主量元素、微量元素和稀土元素地球化學(xué)特征研究，討論了斑巖的形成背景、巖漿來源及成礦元素組合特征，為該類型含礦斑巖的研究提供有用信息。

1 地質(zhì)概況

云南維西阿南多塘石英斑巖體位于維西縣城NW約21 km處，巖體受風(fēng)化剝蝕直接出露于地表。巖體沿北北西向攀天閣大斷裂出露，侵位于三疊系上統(tǒng)石鐘山組一段(T3s1)石英砂巖中，呈巖株產(chǎn)出,出露面積約5 km2(圖1)。

圖1 云南維西區(qū)域地質(zhì)簡圖①Fig.1 Regional geological map of Weixi County,Yunnan①1-第四系；2-上新統(tǒng)三營組；3-中新統(tǒng)雙河組；4-始新統(tǒng)美樂組；5-古新統(tǒng)云龍組；6-白堊系下統(tǒng)景星組一段；7-侏羅系上統(tǒng)壩注路組；8-侏羅系中統(tǒng)花開佐組1～3段；9-上三疊統(tǒng)石鐘山組1～3段；10-上三疊統(tǒng)崔依比組1～3段；11-上三疊統(tǒng)攀天閣組；12-中三疊統(tǒng)上蘭 組；13-上二疊統(tǒng)1～2段；14-下二疊統(tǒng)；15-二疊系片麻巖；16-泥盆系；17-石英斑巖；18-輝長巖；19-斷裂；20-地質(zhì)界線；21-礦床1-Quaternary；2-Pliocene Sanying Formation；3-Miocene Shuanghe Formation；4-Eocene Meile Formation；5-Paleocene Yunlong Formation；6-first member of Lower Cretaceous Jingxing Formation；7-Upper Jurassic Bazhulu Formation；8-member 1 ～ 3 of Middle Jurassic Huakaizuo Formation；9-member 1 ～ 3 of Upper Triassic Shizhongshan Formation；10-member 1 ～ 3 of Upper Triassic Cuiyibi Formation；11-Upper Triassic Pantiange Formation；12-Middle Triassic Shanglan Formation；13-member 1 ～ 2 of Upper Permian；14-Lower Permian；15-Permian gneiss；16-Devonian；17-quartz porphyry；18-gabbro；19-fracture；20-geological boundary；21-deposit

巖體東側(cè)內(nèi)外接觸帶發(fā)育多期活動斷裂，格坡落銻礦床產(chǎn)于北東向和北西向壓扭性斷裂帶中(圖2)。礦體主要呈脈狀、透鏡狀、囊狀產(chǎn)出。礦石礦物以輝銻礦、脆硫銻礦為主，次為銻華、方鉛礦、孔雀石和黃鐵礦等。脈石礦物以方解石為主。礦石結(jié)構(gòu)為它形、半自形細(xì)-粗粒結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造有脈狀、細(xì)脈狀、塊狀和浸染狀構(gòu)造。礦區(qū)圍巖蝕變有碳酸鹽化、硅化、青磐巖化等，其中銻礦與碳酸鹽化蝕變密切相關(guān)(圖3a)。

圖2 云南維西格坡落銻礦床地質(zhì)簡圖①Fig.2 Geological sketch map of the Gepoluo antimony deposit in Weixi，Yunnan① 1-石鐘山組一段;2-石鐘山組二段;3-石鐘山組三段;4-輝長巖體;5-石英斑巖體;6-斷層及編號;7-地質(zhì)界線;8-礦化帶及編號； 9-采樣位置及編號1-first member of Shizhongshan Formation；2-second member of Shizhongshan Formation；3-third member of Shizhongshan Formation；4-gabbro body；5-quartz porphyry；6-fault and number；7-geological boundary；8-mineralization zone and number；9-sampling site and number

2 樣品采集及測試分析

在云南維西格坡落銻礦區(qū)采集新鮮無礦化石英斑巖樣品7件，礦石樣品5件(采樣位置見圖2)，委托澳石分析檢測(廣州)有限公司進(jìn)行樣品測試分析。制樣方法：樣品破碎后縮分出300克，研磨至200目。檢測方法：M61-MS81電感耦合等離子體質(zhì)譜稀土元素和微量元素分析；ME-XRF26d X射線熒光光譜熔融法巖石主量分析。分析精度大于5%。

3 地球化學(xué)特征

3.1 巖石學(xué)特征

云南維西阿南多塘石英斑巖新鮮巖石呈灰白色，風(fēng)化面帶灰綠色、灰黃色調(diào)，具斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶以石英(約占12%)和鉀長石(10%～12%)為主，斜長石次之(2%～3%)；斑晶粒徑為1～3 mm?；|(zhì)以長英質(zhì)為主，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，約占70%～75%。阿南多塘石英斑巖體結(jié)晶分異明顯，具明顯中心相和邊緣相分帶。中心相斑晶粒徑較粗大，達(dá)4～5 mm，以石英斑晶為主。邊緣相鉀長石增加，斑晶粒徑略小。該斑巖體東側(cè)格坡落銻礦區(qū)熱液交代蝕變明顯，可見粘土化、硅化、碳酸鹽化、綠簾石化等蝕變現(xiàn)象(圖3)。

圖3 阿南多塘石英斑野外及顯微照片F(xiàn)ig.3 Field photos and micrographs of quartz porphyry in Ananduotanga-方解石輝銻礦脈；b-6號坑內(nèi)石英斑巖；c-石英斑巖標(biāo)本；d-斑巖顯微照片(正交偏光);Q-石英；Kp-鉀長石a-calcite stibnite vein；b-quartz porphyry in pit No.6；c-quartz porphyry specimen；d-porphyry micrograph (orthogonal polarization);Q-quartz；Kp-potassium feldspar

3.2 主量元素地球化學(xué)特征

7件石英斑巖主量元素含量及相關(guān)參數(shù)見表1。該斑巖主要有以下特點：ω(SiO2)含量較高，在68.74%～78.38%之間，平均含量為72.09%；ω(Al2O3)含量為11.54%～14.62%,平均13.45%。鋁飽和指數(shù)為1.21～2.16，平均值1.56>1.1，屬過鋁質(zhì)類型。ω(Na2O+K2O) 為4.5%～7.57%，平均值為6.03%，其中K2O/Na2O為9.09～150.25，平均112.94，K2O>>Na2O；在K2O-SiO2投影圖中落入高鉀鈣堿性系列和鉀玄武巖系列(圖4a)。里特曼指數(shù)σ=0.57～2.23,<3.3,為鈣堿性系列。鐵鎂指數(shù)(FMI)72.06～92.56，平均81.41，與世界花崗巖平均值(80)相當(dāng)。

表1 阿南多塘石英斑巖化學(xué)成分表(%)Table 1 Chemical composition(%) of Ananduotang quartz porphyry

綜上所述，云南維西阿南多塘石英斑巖總體表現(xiàn)為高鉀高硅過鋁質(zhì)特征,在全堿-硅(TAS)分類圖上投影到花崗巖及花崗閃長巖區(qū)域(圖4b)，屬高鉀鈣堿性系列。

圖4 阿南多塘石英斑巖K2O-SiO2投影圖(a) 和TAS投影圖(b)(a-底圖據(jù)Middlemost,1994；b-底圖據(jù)Richwood,1989)Fig.4 K2O-SiO2 projection diagram (a) and TAS projection diagram (b) of Ananduotang quartz porphyry(a,base diagram from Middlemost，1994；b,base diagram from Richwood，1989)1-橄欖輝長巖；2a-堿性輝長巖；2b-亞堿性輝長巖；3-輝長閃長巖；4-閃長巖；5-花崗閃長巖；6-花崗巖；7-硅英巖；8-二長輝長巖；9-二長閃長巖；10-二長巖；11-石英二長巖；12-正長巖；13-副長石輝長巖；14-副長石二長閃長巖；15-副長石二長正長巖；16-副長正 長巖；17-副長深成巖；18-霓方鈉巖/磷霞巖/粗白榴巖1-olivine gabbro；2a-alkaline gabbro；2b-subalkaline gabbro；3-gabbro diorite；4-diorite；5-granodiorite；6-granite；7-siliceous rock；8-monzogabbro；9-monzodiorite；10-monzonite；11-quartz monzonite；12-syenite；13-parafeldspar gabbro；14-parafeldspar monzonitic diorite；15-parafeldspar monzonitic syenite;16-syenoide;17-foidolite;18-dawsonite/phosphorite/coarse leucite

3.3 稀土元素地球化學(xué)特征

將云南維西阿南多塘石英斑巖稀土元素分析數(shù)據(jù)進(jìn)行球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化處理及相關(guān)參數(shù)計算，見表2和圖5a。該巖體稀土元素總量為242.87×10-6～299.51×10-6，平均259.45×10-6。LREE/HREE為2.42～3.26，平均3.03，屬輕稀土相對富集型。(La/Yb)N平均為8.57>1，稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化模式圖較陡向右傾斜。δCe接近正常值，δEu為0.43～0.56，平均為0.47，屬中等負(fù)虧損。

表2 阿南多塘石英斑巖稀土元素含量及其相關(guān)特征參數(shù)表(×10-6)Table 2 REE content(×10-6) and relevant characteristic parameters of Ananduotang quartz porphyry

圖5 阿南多塘石英斑巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖(a)和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b)(a據(jù)Boynton,1984標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值;b據(jù)Sun and Mcdonough,1989標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值)Fig.5 Standardized distribution pattern of REE chondrites (a) and trace element primitive mantle normalized spider diagram (b) of Ananduotang quartz porphyry(a,after Boynton,1984;b,after Sun and Mcdonough,1989)

3.4 微量元素地球化學(xué)特征

將云南維西阿南多塘石英斑巖微量元素數(shù)據(jù)進(jìn)行原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化處理得圖5b。根據(jù)表3和圖5b分析可知，云南維西阿南多塘石英斑巖富集不相容元素Cs、Rb和產(chǎn)熱元素Th、U、K，高場強(qiáng)元素Zr、Hf等也相對富集，虧損Nb、Sr和Ti。在微量元素蛛網(wǎng)圖上，有明顯的Th、Pb峰和尖銳的Ba、Nb、Sr、Ti谷。

表3 阿南多塘石英斑巖微量元素含量表(×10-6)Table 3 Contents of trace elements(×10-6) of Ananduotang quartz porphyry

阿南多塘石英斑巖元素對比值Ba/Sr變化較大，在3.59～16.59之間，平均值為7.80，高于正常花崗巖。Rb/Sr平均值為3.97>1。阿南多塘石英斑巖 Rb元素強(qiáng)烈富集，而Ba和Sr相對虧損，可能與斑巖中鉀長石分離有關(guān)，說明巖漿經(jīng)過充分分異。

該斑巖成礦元素以Sb-Pb-As組合異常為特征，其中Sb是黎彤和僥紀(jì)龍(1963)大陸地殼豐度值(Sb 0.5×10-6；Pb 13×10-6；As 2.2×10-6)的22～113倍，Pb為2倍左右 ，As為7～20倍。

本次實驗還用光譜法測試了5件輝銻礦方解石樣品微量元素含量(表4),5件礦石樣品均出現(xiàn)了Sb-Pb-As組合異常，其中2件還出現(xiàn)了Zn異常，與阿南多塘石英斑巖成礦元素組合異常一致，說明阿南多塘石英斑巖可能提供了部分成礦物質(zhì)，與格坡落銻礦密切相關(guān)。

表4 云南維西格坡落銻礦床礦石微量元素含量表(×10-6)Table 4 Contents of trace elements (×10-6) of the ore in Gepoluo antimony deposit

4 討論

4.1 源區(qū)分析

礦區(qū)石英斑巖微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖顯示(圖5b)，該斑巖富集不相容元素Cs、Rb和產(chǎn)熱元素Th、U、K及相關(guān)元素蛻變產(chǎn)物Pb，高場強(qiáng)元素Zr、Hf等也相對富集，虧損Nb和Ti，這些特征與大陸地殼微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖一致(Rudnick and Gao，2003)。同時礦區(qū)石英斑巖Rb/Sr均大于1，指示源區(qū)可能為上地殼(Taylor et al.，1985)。

Rudnick and Gao(2003)根據(jù)地殼稀土元素分布特征提出以下觀點：上、(中)地殼較下地殼明顯富集LREE，上地殼具δEu負(fù)異常，(中)地殼基本無異常，下地殼為正異常。阿南多塘石英斑巖LREE/HREE為2.42～3.26，平均3.03，屬輕稀土富集型。δEu為0.43～0.56，平均0.47，中等負(fù)虧損(表2)，進(jìn)一步證實了阿南多塘石英斑巖源區(qū)主要為上地殼。

另外，該斑巖鋁飽和指數(shù)(A/NKC)在1.21～2.16之間，平均值為1.56>1.1，屬過鋁質(zhì)類型，具S型花崗巖特征，說明巖源主要為上地殼沉積物(Chappell et al.,1974;Maniar et al.，1989) 。

4.2 大地構(gòu)造背景

利用Pearce et al.(1984)的大地構(gòu)造背景判別圖作底圖進(jìn)行投影，在Ta-Yb圖解中7個投點投在火山弧花崗巖區(qū)，在Y-Nb圖解中全部落在火山弧和同碰撞花崗巖區(qū)，在Rb-Yb+Nb和Rb-Yb+Ta圖解中投在同碰撞花崗巖區(qū)(圖6)。與研究區(qū)所處大地構(gòu)造位置江達(dá)-德欽-維西陸緣弧相吻合，形成環(huán)境主要與陸內(nèi)板塊碰撞有關(guān)。

圖6 阿南多塘石英斑巖構(gòu)造環(huán)境判別圖 (底圖據(jù)Pearce et al.,1984)Fig.6 Discrimination diagrams of tectonic environment of Ananduotang quartz porphy(base diagram from Pearce et al.，1984)VAG-火山弧花崗巖；WPG-板內(nèi)花崗巖；Syn-COLG-同碰撞花崗巖；ORG-洋中脊花崗巖VAG-volcanic arc granite；WPG-intraplate granite；Syn-COLG-syn-collisional granite；ORG-mid-ocean ridge granite

早二疊世至晚三疊世是古特提斯洋向西消減、碰撞、封閉的關(guān)鍵時期。據(jù)王立全等(2000)研究，西南三江成礦帶在二疊系至三疊系經(jīng)歷了俯沖造弧(P12-P2)-碰撞成弧(T1-2)-張裂成盆(T31-K)的復(fù)雜演化，相應(yīng)的發(fā)育了一系列俯沖型弧火山巖、碰撞型弧火山巖和“雙峰式”火山巖等。始新世的喜馬拉雅構(gòu)造運動，多次發(fā)生陸內(nèi)板塊碰撞造山運動，引發(fā)大規(guī)模的堿性巖漿活動，形成一系列富堿斑巖體,如云南馬廠箐和大理北衙富堿含礦斑巖等(鄧萬明等，1998；葛良勝等，2002；溫漢捷等，2003；徐受民等，2006；薛傳東等，2008；談榮鈺等,2019；Liu et al.,2020)。

云南維西阿南多塘石英斑巖目前尚無同位素定年數(shù)據(jù)。利用傳統(tǒng)的相對地質(zhì)年代法，該巖體與晚三疊統(tǒng)石鐘山組石英砂巖呈侵入接觸關(guān)系，其侵入時代應(yīng)晚于晚三疊世，推測為喜山期陸內(nèi)板塊碰撞(同碰撞)形成的火山巖。莫宣學(xué)等(2001)將這類火山巖稱為“碰撞后火山巖”，認(rèn)為“碰撞后火山巖”具有碰撞火山巖的巖石組合與特征，卻形成于碰撞之后陸內(nèi)環(huán)境。具有高Si和高K2O的特征，K2O>Na2O，A1/(Na+K+Ca)值為1.20～1.69，源區(qū)與S型花崗巖相似。

云南維西阿南多塘石英斑巖SiO2含量高，在68.74%～78.38%之間,鋁飽和指數(shù)為1.21～2.16,K2O/Na2O為9.09～150.25，平均112.94，K2O>Na2O(表1),源區(qū)來自上地殼，也具有S型花崗巖特征，基本具備上述“碰撞后火山巖”特點。

5 結(jié)論

(1)云南維西阿南多塘石英斑巖屬高鉀過鋁質(zhì)鈣堿性花崗巖，主量元素、微量元素和稀土元素特征顯示其巖漿主要來源于上地殼，具S型花崗巖特征。

(2)云南維西阿南多塘石英斑巖形成于火山陸緣弧環(huán)境，是喜馬拉雅造山期陸內(nèi)板塊碰撞形成的“碰撞后火山巖”，具有“碰撞后火山巖”高硅富鉀的特征。

[注 釋]

①云南宏昆礦業(yè)有限公司.2015.云南省維西縣格坡落銻金多金屬礦床詳查報告[R].

[附中文參考文獻(xiàn)]

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