萇妮娜,王居里,張 凱,胡 洋,張 望
(1.大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系,陜西西安 710069;2.陜西地礦集團(tuán)有限公司,陜西西安 710054;3.商洛西北有色七一三總隊(duì)有限公司,陜西商洛 726000)
懶板凳巖體出露于南秦嶺寧陜-鎮(zhèn)安鎢鉬金多金屬礦集區(qū)(圖1)。近年來(lái),在該區(qū)開(kāi)展的巖漿作用與成礦作用研究及其找礦勘查取得重要進(jìn)展(陳寶赟等,2017;王潔明等,2017;代鴻章等,2019;劉文建等,2020;張望等,2020;陳元等,2021;王居里等,2021)。已發(fā)現(xiàn)的多個(gè)鎢(鉬)礦床(金盆鎢礦、東陽(yáng)鎢礦、大西溝鉬礦、深潭溝鉬礦等)與懶板凳巖體的內(nèi)外接觸帶關(guān)系緊密。作為一小型巖枝,巖體不同部位的年齡值卻分布在222~209 Ma之間(Yang et al.,2012;韓珂,2021;王日香等,2021;崔婷婷等,2022),與毗鄰的胭脂壩巖體相比,成巖時(shí)代相當(dāng),后者顯示S型(Jiang et al.,2010;駱金誠(chéng)等,2010)、A型(毛歸來(lái)等,2012)及I型兼向A型過(guò)渡型花崗巖特征(韋龍猛等,2016),懶板凳巖體在金盆鎢礦區(qū)發(fā)育A2型花崗巖(崔婷婷等,2022),巖體中是否發(fā)育其它成因類型的花崗巖、它們與成礦的關(guān)系有何差異尚不清楚。因此,本文在對(duì)懶板凳巖體(西部)(月河坪、深潭溝等鉬礦附近)進(jìn)行較詳細(xì)的巖石學(xué)研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合鋯石U-Pb及地球化學(xué)分析結(jié)果以確定巖體性質(zhì)、形成年齡及其成因類型,探討其地質(zhì)意義。
圖1 南秦嶺寧陜-鎮(zhèn)安大地構(gòu)造位置圖(a)(據(jù)張成立等,2008)及區(qū)域地質(zhì)略圖(b)(據(jù)1∶25萬(wàn)鎮(zhèn)安縣幅修改①)Fig.1 Geotectonic location map(a)(after Zhang et al.,2008)and regional geological sketch map(b)(modified from 1∶25,0000 Geological Map of Zhen’an County Sheet①)of Ningshan-Zhen’an area,South Qinling1-第四系;2-石炭系;3-泥盆系;4-志留系;5-奧陶系;6-寒武系-奧陶系;7-震旦系;8-青白口系耀嶺河組;9-陡嶺巖群;10-黑云二長(zhǎng)花崗巖;11-黑云角閃二長(zhǎng)花崗巖;12-黑云二長(zhǎng)花崗巖;13-石英二長(zhǎng)巖;14-堿長(zhǎng)花崗巖;15-石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖;16-中粒閃長(zhǎng)巖;17-石英閃長(zhǎng)巖;18-輝石閃長(zhǎng)巖;19-中細(xì)粒閃長(zhǎng)巖;20-輝長(zhǎng)巖;21-推覆斷層;22-逆斷層;23-平推斷層;24-性質(zhì)不明斷層;25-侵入巖體接觸界限;26-采樣位置1-Quaternary;2-Carboniferous;3-Devonian;4-Silurian;5-Ordovician;6-Cambrian-Ordovician;7-Sinian;8-Qingbaikouan Yaolinghe Formation;9-Douling Formation;10-biotite monzogranite;11-biotite hornblende monzonitic granite;12-biotite monzogranite;13-quartz monzonite;14-alkali feldspar granite;15-quartz monzodiorite;16-medium grained diorite;17-quartz diorite;18-pyroxene diorite;19-medium fine grained diorite;20-gabbro;21-nappe faults;22-reverse fault;23-strike-slip fault;24-unidentified fault;25-geological boundary of intrusions;26-sampling location
秦嶺造山帶位于華北和揚(yáng)子兩大地塊之間,為一復(fù)合型大陸造山帶,由商丹、勉略兩個(gè)主縫合帶及其分割形成的北秦嶺構(gòu)造帶、南秦嶺構(gòu)造帶及揚(yáng)子地塊北緣構(gòu)造帶組成(張國(guó)偉等,2001)。南秦嶺構(gòu)造帶夾于商丹及勉略縫合帶之間(圖1a),具雙層前寒武紀(jì)基底的特點(diǎn),巖漿巖廣泛發(fā)育,礦產(chǎn)種類豐富(金、銅、鎢、鉬礦等),是秦嶺多金屬成礦帶的重要組成部分。寧陜-鎮(zhèn)安礦集區(qū)處于南秦嶺構(gòu)造帶內(nèi),是南秦嶺多金屬礦產(chǎn)研究的熱點(diǎn)區(qū)域(圖1b)。區(qū)域地層以古生界寒武系、奧陶系、志留系和泥盆系地層為主,其亦是主要的賦礦地層,巖性主要為碳酸鹽巖和碎屑巖,少量淺變質(zhì)巖(陜西省地質(zhì)調(diào)查院,2003①)。頻繁、強(qiáng)烈的構(gòu)造-巖漿活動(dòng)制約著區(qū)內(nèi)多金屬礦產(chǎn)的形成。構(gòu)造展布方向主體為近EW向,次為NE向。逆沖推覆、走滑及張性斷裂等特征性斷裂構(gòu)造是區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)形成和富集的重要場(chǎng)所(王潔明等,2017),區(qū)內(nèi)巖漿巖有印支晚期-燕山早期侵入巖體(東江口、柞水、胭脂壩、懶板凳、四海坪巖體)及新元古代小磨嶺雜巖。已發(fā)現(xiàn)的鎢(鉬)礦床(點(diǎn))與上述侵入體及其圍巖接觸帶關(guān)系密切。
懶板凳巖體呈不規(guī)則枝杈狀侵入寒武-奧陶系碳酸鹽巖與泥盆系碎屑巖中。巖體與圍巖接觸帶發(fā)育角巖化帶或矽卡巖化帶,于巖體外接觸帶可見(jiàn)寬約30~100 m的含石榴石透閃石透輝石矽卡巖,矽卡巖中發(fā)育的細(xì)粒浸染狀輝鉬礦或指示鉬礦化與中細(xì)?;◢弾r關(guān)系密切。巖石學(xué)特征表明,懶板凳巖體(西部)為灰白色花崗巖,巖石發(fā)生輕微蝕變,具細(xì)-中粒自形-半自形結(jié)構(gòu),主體粒徑為1.5~3.5 mm,塊狀構(gòu)造(圖2a、b)。巖石主要由鉀長(zhǎng)石(45%~50%)、斜長(zhǎng)石(20%~23%)、石英(20%~24%)組成,含少量黑云母(3%±),見(jiàn)微量白云母,副礦物為磷灰石、鋯石等。鉀長(zhǎng)石為微斜長(zhǎng)石,多呈半自形板狀;斜長(zhǎng)石為更長(zhǎng)石,具高嶺土化,多呈自形-半自形板狀;石英呈他形粒狀,局部分布有深褐色黑云母(圖2c、d)。
圖2 懶板凳巖體(西部)野外(a、b)及鏡下照片(c、d)Fig.2 Field(a,b)and microscopic photos(c,d)of the western Lanbandeng intrusiona,b-懶板凳巖體(西部)野外露頭;c-LB9-10(正交偏光);d-LB9-12(正交偏光);Mic-微斜長(zhǎng)石;Pl-斜長(zhǎng)石;Qz-石英;Bt-黑云母;Mus-白云母a,b-field outcrop of the western Lanbandeng intrusion;c-LB9-10(orthogonal polarization);d-LB9-12(orthogonal polarization);Mic-microcline;Pl-plagioclase;Qz-quartz;Bt-biotite;Mus-muscovite
分析樣品采自懶板凳巖體西部,巖性均為花崗巖,樣品編號(hào)分別為L(zhǎng)B9-9、LB9-10、LB9-12、LB9-13、LB9-14,采樣位置見(jiàn)圖1b。樣品LB9~13為鋯石測(cè)年樣,5件樣品均用于全巖主、微量分析,并選取3件樣品(LB9-10、LB9-12、LB9-13)進(jìn)行Sr-Nd同位素研究。所有分析測(cè)試和鋯石的制靶、顯微鏡下照相及CL圖像采集均在大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。
鋯石挑選由廊坊市誠(chéng)信地質(zhì)服務(wù)有限公司完成。鋯石靶樣于激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(GeoLas Pro+Agilent 7500a)上完成數(shù)據(jù)的采集。參照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析步驟,依次開(kāi)展數(shù)據(jù)處理及諧和圖件的繪制工作。數(shù)據(jù)處理包括利用Glitter(Ver4.0)程序反復(fù)調(diào)試數(shù)據(jù)至誤差范圍內(nèi),并經(jīng)ComPbCorr加載宏程序(Ver3.18;Andersen,2002)進(jìn)行校正。篩選諧和度符合要求(90%~110%之間)的206Pb/238U年齡數(shù)據(jù)由Isoplot程序(ver.3;Ludwig,2003)繪制相關(guān)圖件。
主量元素采用玻璃熔片法完成制樣,制成的熔片置于X熒光光譜儀(型號(hào)為RIX2100)上進(jìn)行測(cè)定,分析過(guò)程以標(biāo)樣GBM07105進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控,實(shí)驗(yàn)誤差小于5%,燒失量(LOI)采用濕法分析,詳細(xì)的制樣及實(shí)驗(yàn)流程見(jiàn)王建其和柳小明(2016)。微量元素采用酸溶法處理樣品后將其置于第二代MC-ICP-MS儀器上進(jìn)行測(cè)試,分析過(guò)程以USGS標(biāo)準(zhǔn)巖石粉末(BHVO-2、BCR-2、AGV-1、G-2)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控,實(shí)驗(yàn)誤差小于5%,詳細(xì)的制樣過(guò)程及實(shí)驗(yàn)流程見(jiàn)劉曄等(2007)。
全巖Sr-Nd同位素分析采用一次溶樣連續(xù)分離的方法進(jìn)行,分析過(guò)程選用高純?cè)噭?HNO3、HF、HCl、HBr、HClO4)和高純水(18.2 MΩ·cm-1),同位素比值結(jié)果于多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀上完成測(cè)定。分析過(guò)程以國(guó)際標(biāo)樣AGV-2、BCR-2、BHVO-2進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控,測(cè)試儀器利用86Sr/88Sr=0.1194和146Nd/144Nd=0.7219進(jìn)行內(nèi)部校正,Sr、Nd同位素的測(cè)定分別選用NBS 987(87Sr/86Sr=0.710248)和Jndi-1(143Nd/144Nd=0.512115)作為外標(biāo)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控,本次測(cè)試得到兩種標(biāo)樣的測(cè)試值分別為87Sr/86Sr=0.710248和143Nd/144Nd=0.512116,實(shí)驗(yàn)誤差為2σ。
鋯石選自巖石樣品LB9-13,CL圖像及相關(guān)圖件見(jiàn)圖3,分析結(jié)果見(jiàn)表1。
圖3 懶板凳巖體(西部)鋯石CL圖像(a)和U-Pb年齡諧和圖(b)Fig.3 Zircon CL images(a)and U-Pb concordia diagram(b)of the western Lanbandeng intrusion
表1 懶板凳巖體(西部)LA-ICP-MS 鋯石U-Pb分析結(jié)果Table 1 LA-ICP-MS U-Pb isotopic analysis data of the western Lanbandeng intrusion
鋯石顆粒自形程度較好(自形-半自形),長(zhǎng)寬比為2:1~3:1,發(fā)光性較差,巖漿韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu)較清楚(圖3a),Th/U比值較高(0.22~1.18;平均為0.67)(表1),應(yīng)為巖漿鋯石(吳元保和鄭永飛,2004;李長(zhǎng)民,2009)。本文著重圈定鋯石邊部韻律環(huán)帶處點(diǎn)位進(jìn)行測(cè)定,可靠數(shù)據(jù)點(diǎn)共計(jì)17個(gè),其206Pb/238U加權(quán)平均年齡為205.6±2.4 Ma(n=17,MSWD=0.68),各數(shù)據(jù)點(diǎn)的諧和曲線集中分布(圖3b)。綜合分析判斷,懶板凳巖體(西部)花崗巖應(yīng)形成于晚三疊世。
樣品的主、微量含量及相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果見(jiàn)表2。主量元素特征表明,巖石較富硅(SiO2含量介于71.77%~72.20%),全堿值較高(Na2O+K2O=8.32%~8.65%),顯示富堿特征,相對(duì)富鉀(K2O/Na2O=1.18~1.26),里特曼指數(shù)(δ)為2.41~2.60,在SiO2-K2O圖解中投點(diǎn)落于高鉀鈣堿性區(qū)域(圖4a);A/CNK值為1.01~1.09,屬弱過(guò)鋁質(zhì)巖石(圖4b)。綜上,懶板凳巖體(西部)應(yīng)屬于弱過(guò)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性花崗巖。
圖4 懶板凳巖體(西部)SiO2-K2O圖解(a)(實(shí)線據(jù)Peccerillo and Taylor,1976;虛線據(jù)Middlemost,1985)與A/CNK-A/NK圖解(b)(據(jù)Maniar and Piccoli,1989)Fig.4 SiO2 vs. K2O diagram (a)(real line after Peccerillo and Taylor,1976;dotted line after Middlemost,1985)and A/CNK vs. A/NK diagram(b)(after Maniar and Piccoli,1989) of the western Lanbandeng intrusion
表2 懶板凳巖體(西部)主量(%)及微量元素(×10-6)分析結(jié)果Table 2 Analysis data of major elements(%)and trace elements(×10-6)of the western Lanbandeng intrusion
微量元素特征表明,懶板凳巖體(西部)稀土總量為105.5×10-6~176.1×10-6,輕重稀土比值(LREE/HREE)為7.53~8.15,相對(duì)富集LREE,虧損HREE,顯示右傾型稀土配分樣式,負(fù)銪異常較明顯(δEu=0.35~0.50)(圖5a)。巖石的輕、重稀土分餾明顯,(La/Yb)N=7.41~10.86。(La/Sm)N值為3.81~4.19,(Gd/Yb)N值為1.29~2.00,輕稀土較重稀土分餾程度明顯。微量元素蛛網(wǎng)圖顯示Rb、Th、K等元素相對(duì)富集,Sr、P、Ti等元素虧損的特征(圖5b)。
圖5 懶板凳巖體(西部)球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖(a)和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(b)(標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough,1989)Fig.5 Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive mantle-normalized trace element spider diagram (b) of the western Lanbandeng intrusion(normalized data after Sun and McDonough,1989)
巖石樣品的Sr-Nd同位素組成結(jié)果見(jiàn)表3。巖石的(87Sr/86Sr)i=0.70608~0.70665,(143Nd/144Nd)i=0.512076~0.512135,εNd(t)為負(fù)值,介于-5.80~-4.65之間,fSm/Nd為-0.39,tDM1(Ma)=1386~1496 Ma,tDM2(Ma)=1365~1458 Ma。
表3 懶板凳巖體(西部)Sr、Nd同位素組成Table 3 Sr and Nd isotopic compositions of the western Lanbandeng intrusion
本文的定年結(jié)果表明,懶板凳巖體(西部)的形成年齡為205.6±2.4 Ma,與前人得到的巖體年齡既有相似(209±2 Ma、211.2±3.5 Ma)也有不同(221.6±1.5 Ma、222.7±2.3 Ma)(表4)。已有資料表明(表4),與懶板凳巖體相連的胭脂壩巖體中不同巖性樣品的年齡值主要分布于222~200 Ma之間;距離稍遠(yuǎn)的四海坪巖體年齡值介于201~198 Ma之間。
上述巖體的鋯石U-Pb年齡值與秦嶺早中生代大量高鉀鈣堿性花崗巖的形成時(shí)代(220~200 Ma)基本一致。懶板凳巖體與胭脂壩巖體空間關(guān)系較密切且二者的多個(gè)年齡值較為接近,暗示兩者或具相似的成因關(guān)系。劉樹(shù)文等(2011)將秦嶺中段印支期花崗質(zhì)巖漿作用分為248~216 Ma、215~201 Ma和200~195 Ma三個(gè)階段,并認(rèn)為胭脂壩巖體可能存在222 Ma和209~208 Ma兩個(gè)階段的巖漿活動(dòng);王日香等(2021)認(rèn)為懶板凳和胭脂壩巖體分別形成于223~220 Ma和211~196 Ma階段。綜上,懶板凳巖體可能也存在類似的兩個(gè)階段巖漿侵入活動(dòng),本文研究的懶板凳巖體(西部)應(yīng)為215~201 Ma階段巖漿脈動(dòng)式侵入的結(jié)果,成巖時(shí)代為晚三疊世。
4.2.1 成因類型
懶板凳巖體(西部)花崗巖主要由鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石及石英組成,黑云母較少,有微量白云母。巖石相對(duì)富鉀,A/CNK較低(1.01~1.09),屬弱過(guò)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性巖石;微量元素以Rb、Th、K等的相對(duì)富集及Sr、Ti、P等的虧損為特征,稀土配分樣式為右傾型,負(fù)銪異常較明顯。在(10000Ga/Al)-Nb和Zr+Nb+Ce+Y-(K2O+Na2O)/CaO圖中,樣品點(diǎn)基本落在I型、S型花崗巖區(qū)域(圖6),似具向A型花崗巖過(guò)渡的趨勢(shì)(圖6a)。但是,該圖解以及巖石的礦物組成和稀土元素特征等均表明其不是A型花崗巖。此外,巖石中僅有微量白云母,無(wú)堇青石、石榴石等其他富鋁礦物,樣品的Nb/Ta值(5.96~8.32)雖介于I、S型花崗巖的范圍(Nb/Ta≤10)(趙振華等,2008),但其P2O5含量(0.05%~0.07%)遠(yuǎn)低于0.2%,Na2O含量均大于3.13%,這些特征均與Chappell(1999)認(rèn)為的S型花崗巖特征不符,而且具有低的FeOT/MgO值(3.2~4.1)。綜上分析,本文研究的懶板凳巖體西部巖石應(yīng)屬于I型花崗巖。前人研究成果表明(表4),懶板凳巖體中有I型(韓珂,2021)和A2型花崗巖(崔婷婷等,2022);與其關(guān)系密切的胭脂壩巖體中有S型(Jiang et al.,2010;駱金誠(chéng)等,2010)、A型(毛歸來(lái)等,2012)及I型兼向A型過(guò)渡型(韋龍猛等,2016)等成因類型;四海坪巖體中有A型(陳清敏等,2017)和I型花崗巖(韓珂,2021)等認(rèn)識(shí)。本文的巖石地球化學(xué)特征明顯不同于崔婷婷等(2022)研究的懶板凳A2型花崗巖,而與韋龍猛等(2016)研究的胭脂壩I型兼向A型過(guò)渡型花崗巖具有相似性。上述研究成果表明,胭脂壩巖體和懶板凳巖體雖然規(guī)模較小(尤其是巖枝狀懶板凳巖體),但巖體的組成并不均一,巖性和成因類型均較復(fù)雜,可能與巖漿演化的多階段性及局部源區(qū)差異有關(guān)。
圖6 懶板凳巖體(西部)巖石成因類型判別圖(據(jù)Whalen et al.,1987)Fig.6 Genesis types discrimination diagrams for the western Lanbandeng intrusion(after Whalen et al.,1987)FG-分異型I、S、M型花崗巖;OGT-未分異的I、S、M型花崗巖FG-differentiated I,S and M type granites;OGT-undifferentiated I,S and M type granites
4.2.2 巖漿源區(qū)
Chappell(1999)認(rèn)為I型花崗巖可以是殼幔混合成因,也可以是殼源物質(zhì)部分熔融形成。懶板凳(西部)花崗巖高硅、高鉀,Mg#值(32.76~37.89)低于45,指示源區(qū)的殼源性。微量元素相對(duì)富集Rb、Th、U、K,虧損Nb、Ti、Ta,Nb/Ta值(平均為6.9)和Zr/Hf值(平均為30.9)均與地殼值相近(Nb/Ta=10.9;Zr/Hf=35.7)(Rudnick,1995),δEu(0.34~0.49)主體低于殼源巖漿值(約為0.46),明顯不同于幔源巖漿和殼幔混合巖漿的δEu值(約為1.1和0.84)(劉敬黨等,2005),這些特征表明懶板凳巖體西部巖石的源區(qū)應(yīng)為地殼物質(zhì)。巖石的Sr-Nd同位素結(jié)果顯示(表3),εNd(t)值介于-5.80~-4.65之間,二階段模式年齡為中元古代(1365~1458 Ma),(87Sr/86Sr)i及εNd(t)值的變化范圍很小,同位素組成較均一,說(shuō)明巖石并未經(jīng)歷同化混染作用。同位素地球化學(xué)特征與前人研究的懶板凳巖體及胭脂壩巖體相似(表4),巖漿源區(qū)較均一。年齡(Ma)與εNd(t)圖解中(圖7),懶板凳巖體和胭脂壩巖體的樣品點(diǎn)均指示殼源特征。已有研究表明,胭脂壩和懶板凳巖體為地殼來(lái)源(張宏飛等,1997;段湘益和董王倉(cāng),2021;王日香等,2021),幾乎沒(méi)有幔源物質(zhì)組分的加入(張宏飛等,1997)。秦嶺早中生代大量高鉀鈣堿性花崗巖主要形成于主造山期后擠壓向伸展過(guò)渡的應(yīng)力松弛階段,巖石圈拆沉作用致使地幔軟流圈物質(zhì)上侵并誘發(fā)中下地殼發(fā)生部分熔融(張成立等,2005;張宏飛等,2007)。綜上,本文認(rèn)為懶板凳巖體西部巖石的源區(qū)應(yīng)為中元古代地殼物質(zhì)。
圖7 懶板凳與胭脂壩巖體的年齡與εNd(t)關(guān)系圖解(據(jù)王日香等,2021)Fig.7 Diagram of ages vs. εNd(t) of the Lanbandeng intrusionand Yanzhiba intrusion(after Wang et al.,2021)
4.3.1 形成環(huán)境
前人研究認(rèn)為,胭脂壩巖體可能形成于勉略洋盆的俯沖至閉合階段(劉樹(shù)文等,2011;Yang et al.,2012)或后碰撞構(gòu)造環(huán)境(駱金誠(chéng)等,2010;王日香等,2021);懶板凳巖體可能形成于南秦嶺與揚(yáng)子板塊碰撞階段(王日香等,2021),也可能為后碰撞擠壓向伸展過(guò)渡階段的產(chǎn)物(Yang el al.,2012;崔婷婷等,2022)。懶板凳巖體(西部)樣品在(Y+Nb)-Rb圖和(Rb/30)-Hf-(Ta×3)圖中(圖8),投點(diǎn)均落在后碰撞花崗巖區(qū)域。巖石的形成年齡為205.6±2.4 Ma,晚于秦嶺造山帶碰撞峰期年齡(240 Ma;數(shù)據(jù)引自駱金誠(chéng)等,2010)約34 Ma,而后碰撞花崗巖的出現(xiàn)一般晚于該峰期值26 Ma左右(轉(zhuǎn)引自王曉霞等,2003)。結(jié)合前人研究資料,南秦嶺225~200 Ma期間出現(xiàn)的大量花崗巖(孫衛(wèi)東等,2000;張成立等,2008;劉樹(shù)文等,2011;王曉霞等,2015)及與其相關(guān)的成礦作用(陳衍景等,2010;代軍治等,2016)指示南秦嶺巖石圈經(jīng)歷由擠壓向伸展過(guò)渡的階段(陳衍景等,2006;張成立等,2008;弓虎軍等,2009),217~210 Ma出現(xiàn)的秦嶺環(huán)斑花崗巖表明秦嶺地區(qū)此時(shí)已處于后碰撞環(huán)境(盧欣祥等,1999;張成立等,2008;王曉霞等,2015)。綜上,懶板凳巖體(西部)應(yīng)形成于印支晚期的后碰撞環(huán)境。
圖8 懶板凳巖體(西部)構(gòu)造環(huán)境判別圖解(a據(jù)Pearce et al.,1984;b據(jù)Harris et al.,1986)Fig.8 Tectonic discrimination diagrams for the western Lanbandeng intrusion(a after Pearce et al.,1984;b after Harris et al.,1986)VAG-火山弧花崗巖;syn-COLG-同碰撞花崗巖;post-COLG-后碰撞花崗巖;WPG-板內(nèi)花崗巖;ORG-洋中脊花崗巖VAG-volcanic arc granites;syn-COLG-syn-collision granites;post-COLG-post-collision granites;WPG-intraplate granites;ORG-ocean ridge granites
4.3.2 形成過(guò)程
懶板凳、胭脂壩、四海坪巖體的空間分布特征、巖石和同位素地球化學(xué)特征以及形成年齡暗示它們可能具有相似的源區(qū)和成巖演化過(guò)程(表4),三個(gè)巖體深部可能存在同一巖漿房。其形成過(guò)程可能是:區(qū)域構(gòu)造演化的后碰撞階段,巖石圈拆沉使地幔物質(zhì)上涌導(dǎo)致南秦嶺寧陜-鎮(zhèn)安地區(qū)中元古代地殼物質(zhì)減壓熔融形成花崗質(zhì)巖漿,在胭脂壩附近的深部聚集形成巖漿房并沿薄弱帶上升侵位,形成胭脂壩巖體及其向旁側(cè)伸出的懶板凳巖枝以及旁側(cè)的四海坪巖體。其源區(qū)主體為中元古代地殼物質(zhì),由于地殼物質(zhì)組成的不均一性導(dǎo)致熔出的組分具有一定差異,加之構(gòu)造-巖漿活動(dòng)的階段性(脈動(dòng)性),最終導(dǎo)致各巖體中形成年齡和成因類型的差異。懶板凳巖體西部巖石應(yīng)為劉樹(shù)文等(2011)劃分的第二階段(215~201 Ma)巖漿侵入活動(dòng)的產(chǎn)物。
寧陜-鎮(zhèn)安礦集區(qū)礦種多樣,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)多個(gè)鎢、鉬、金等多金屬礦床(點(diǎn)),其中,鎢、鉬礦化作用主要與區(qū)內(nèi)印支晚期-燕山初期花崗巖類(懶板凳巖體、王家坪隱伏巖體、四海坪巖體等)密切相關(guān)。頻繁的巖漿活動(dòng)為成礦作用提供了充足的動(dòng)力和熱液源泉(李雙慶等,2010;代鴻章等,2019),成礦流體主要為巖漿水和少量大氣降水(劉茜,2013;韓珂,2021)。懶板凳巖體的年齡范圍為222~205 Ma(表4),區(qū)內(nèi)大西溝鉬礦、月河坪鉬礦、深潭溝鉬礦等與懶板凳巖體(西部)密切相關(guān)(圖9a、b、c),鉬礦化位于巖體與碳酸鹽巖的接觸帶一定范圍內(nèi),礦化類型主要為矽卡巖型,成礦物質(zhì)主要源自巖漿巖(韓珂,2021)。本文的研究結(jié)果表明,懶板凳巖體(西部)為I型花崗巖,不同于金盆鎢礦區(qū)出露的A2型花崗巖(崔婷婷等,2022),二者的巖石地球化學(xué)特征、(87Sr/86Sr)i和εNd(t)皆有較明顯的差異;懶板凳巖體(西部)的形成年齡為205.6±2.4 Ma,略早于區(qū)內(nèi)鉬礦的成礦年齡(200~190 Ma)(李雙慶等,2010;代軍治等,2015;張紅等,2015)。綜上,作為一小型巖枝,巖體不同部位結(jié)晶年齡和成因類型呈現(xiàn)的不一致性可能在反映巖漿具間歇性(脈動(dòng)式)侵入活動(dòng)特點(diǎn)的同時(shí),又指示其成巖演化對(duì)巖漿期后的礦化類型具有一定的控制作用,懶板凳巖體中的A2型花崗巖與金盆鎢礦(矽卡巖型、偉晶巖型)關(guān)系密切,Ⅰ型花崗巖則主要與矽卡巖型鉬礦(大西溝鉬礦、月河坪鉬礦、深潭溝鉬礦等)密切相關(guān),反映區(qū)內(nèi)矽卡巖型鎢、鉬礦床除受圍巖條件控制外,印支晚期花崗巖類對(duì)成礦元素種類也有一定的控制作用。
(1)懶板凳巖體(西部)形成于晚三疊世(205.6±2.4 Ma)。
(2)懶板凳巖體(西部)屬弱過(guò)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性Ⅰ型花崗巖,形成于秦嶺造山帶后碰撞環(huán)境,其源區(qū)為中元古代古老地殼物質(zhì)。
(3)懶板凳巖體西側(cè)的大西溝、月河坪、深潭溝等鉬礦床的形成與該巖體關(guān)系緊密,巖漿活動(dòng)有利于巖體附近鉬礦化作用的發(fā)生。
致謝:衷心感謝劉文建工程師和王飛高級(jí)工程師在野外工作中給予的熱切幫助!感謝審稿專家提出的寶貴修改意見(jiàn)!
[注 釋]
① 陜西省地質(zhì)調(diào)查院. 2003. 鎮(zhèn)安縣幅1∶250000區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R].
② 張凱,王居里,陳元,陳亞偉,胡洋,王小朗,臧斐,趙偉,劉文建,邵朵朵,張望,李偉松,汪佩佩,王飛,徐俊杰,李華南. 2021. 東秦嶺(陜西)印支期-燕山期構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換過(guò)程中巖漿活動(dòng)與成礦作用綜合研究[R].