江西崇义淘锡坑钨锡矿区基性岩脉的岩石地球化学特征及意义
2019-02-12岑炬标刘战庆刘善宝梁力杰郭淑庆张树德彭瑜勋钟先源
岑炬标,刘战庆,刘善宝,梁力杰,梁 婷,郭淑庆,张树德,彭瑜勋,钟先源
(1.桂林理工大学 地球科学学院, 广西 桂林 541006; 2.长安大学 地球科学与资源学院, 西安 710054;3.中国地质科学院 矿产资源研究所, 北京 100037; 4.广西壮族自治区区域地质调查研究院, 广西 桂林 541003;5.崇义章源投资控股有限公司, 江西 赣州 341300)
中国东南部中生代岩浆作用十分强烈, 普遍出露基性岩岩脉, 它们起源于上地幔或下地壳, 侵位于不同的地壳层次, 蕴藏着大量岩浆活动、 壳-幔相互作用等信息。 前人对于基性岩脉的研究主要集中于东南沿海, 对赣南中生代基性岩脉的研究也不全面, 主要集中在岩背锡矿[1]、 大吉山钨矿[1-2]、 草桃背铀矿[1]、 诸广山岩体[2]、 横市地区[3], 而对九龙脑岩体外围——淘锡坑钨锡矿床内所发育的基性岩脉的研究, 仅有鲁麟等[4]发现的煌斑岩, 其他文献虽有提及, 但未作深入研究。 因此, 本文选择淘锡坑钨锡矿区内的基性岩脉为对象, 通过实地观测、 镜下鉴定和岩石地球化学分析, 研究其特征, 探讨基性岩脉与区内岩浆活动和成矿的关系, 为赣南地区中生代以来的地球动力学背景提供依据。
1 区域地质背景
淘锡坑钨锡矿床是九龙脑矿田规模最大的矿床, 位于赣南西部的崇义-大余-上犹集矿区(图1)。 赣南地区位于南岭东段, 是我国重要的钨锡成矿集中区, 属于滨太平洋构造域中生代构造带的南东部, 南岭东西向构造带东段与武夷山北东-北北东向构造带南段的复合部位[5]。 从元古代泛非运动开始,直到新生代喜马拉雅运动, 几乎都能发现与时代对应的岩浆岩。 其中, 岩浆岩在加里东早期阶段以海底喷发的中基性至酸性火山岩为主, 晚期阶段表现为强烈的混合岩化和酸性岩浆侵入; 燕山期主要为酸性岩浆侵入活动, 间或有少量基性岩浆侵入[6]。该区长期多阶段的构造演化使得地层变形强烈,褶皱、断裂构造十分发育,整体呈现“三纵(万安-隧川、 宜黄-大余、 鹰潭-定南北东-北北东向构造带)三横(全南-寻乌、 崇义-会昌、 隧川-石城东西向构造带)”的构造格局[7],东西向构造由一系列挤压性断裂带和复式褶皱组成,伴生扭裂与张裂,构成区域性东西向构造-岩浆带,是最主要的控岩控矿构造;区内地层除志留系缺失外,从震旦系至第四系均有出露,并以出露震旦系—奥陶系变质基底和泥盆系—三叠系碎屑碳酸盐岩沉积盖层为主要特征[6]。
图1 崇义-大余-上犹矿集区区域地质图(据文献[6]修改)Fig.1 Regional geological map of Chongyi-Dayu-Shangyou ore-concentrated district1—第四系; 2—三叠系; 3—二叠系; 4—石炭系; 5—泥盆系; 6—志留系; 7—奥陶系; 8—寒武系; 9—震旦系; 10—燕山晚期第二阶段花岗岩; 11—燕山早期第三阶段花岗岩; 12—燕山早期第二阶段花岗岩; 13—燕山早期第一阶段花岗岩; 14—印支期花岗岩; 15—加里东期石英闪长岩; 16—印支期辉石正长闪长岩; 17—加里东晚期花岗岩; 18—加里东晚期花岗闪长岩; 19—脉岩/断裂; 20—地质界线/不整合界线; 21—钨/锡矿;22—银/多金属矿;Ⅲ1—诸广山成矿带;Ⅲ2—于山成矿带;Ⅲ3—武夷山成矿带;Ⅳ1—崇-余-犹矿集区;Ⅳ2—赣县-于都矿集区;Ⅳ3—三南矿集区;Ⅳ4—兴国-宁都矿集区;Ⅳ5—会昌-寻乌矿集区;Ⅳ6—石城矿集区
2 矿区地质
淘锡坑钨锡矿区出露地层(图2)由老到新分别为上震旦统坝里组、上震旦统老虎塘组、中寒武统高滩组、上奥陶统黄竹洞组、中泥盆统云山组、中泥盆统中棚组、中泥盆统罗段组、 上泥盆统嶂东组、 上二叠统乐平组和第四系。 赋矿围岩主要为大面积出露的震旦纪、寒武纪和奥陶纪变质岩系, 而矿区东部出露的泥盆纪、 二叠纪和石炭纪沉积岩构成了近南北向宝山向斜的西翼。淘锡坑钨锡矿区岩浆岩在地表仅有棋洞、烂梗子和宝山一带的一些闪长岩脉,而根据坑道及钻孔等工程揭露显示,矿区深部还存在基性的辉长岩脉、隐伏黑云母花岗岩体及其伴随的各种酸性岩脉。黑云母花岗岩体属于九龙脑岩体的北侧隐伏部分。岩体期次从老到新分别为闪长岩脉、花岗岩体和辉长岩脉[8]。在深部隐伏花岗岩体的热力作用下,围绕隐伏花岗岩体,其外接触带形成了3个明显的热力蚀变晕圈[9],自花岗岩体向外,大致可分为:① 角岩带,宽为40~210 m;② 强角岩化蚀变带,宽为60~190 m;③ 角岩化-弱角岩化蚀变带,宽为170~380 m。区内断裂发育,按其空间展布情况可分为4组,分别为北东向、东西向、北西向和南北向,整体呈“米”字型,其中又以北西向断裂为主要的控矿断裂。矿体主要赋存于花岗岩岩体外接触带浅变质岩内及花岗岩岩体内,矿床类型属于高温热液裂隙充填锡石-黑钨矿-石英脉型[6]。
图2 淘锡坑钨锡矿区地质图(据文献[6])Fig.2 Geological map of Taoxikeng tungsten-tin ore district Q—第四系;P2lp—上二叠统乐平组;D3zd—上泥盆统嶂东组;D2ld—中泥盆统罗段组;D2zp—中泥盆统中棚组;D2y—中泥盆统云山组;O3h—上奥陶统黄竹洞组;∈2gt—中寒武统高滩组;Z2l—上震旦统老虎塘组;Z2b—上震旦统坝里组;1—闪长岩脉;2—断裂及断层破碎带;3—矿化标志带;4—矿脉组;5—岩体等高线
3 样品特征及测试条件
3.1 岩脉产状
本次研究的淘锡坑钨锡矿区深部基性岩脉,分别位于356 m中段烂埂子矿组X44′控制点、356 m中段烂埂子矿组X5-4控制点、056 m中段枫林坑矿组QF12与QF30控制点之间,其中056 m中段的基性岩脉与鲁麟等[4]认为的煌斑岩脉属于同一条,为便于研究,对这3条基性岩脉分别编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
Ⅰ号基性岩脉长约90 m,宽约10 m,走向北西(图3a),倾向南西,倾角为46°~85°,侵位于上震旦统老虎塘组浅变质砂板岩中,接触界限模糊(图4a);Ⅱ号基性岩脉长约110 m,宽约20 m,走向北西(图3b),倾向南西,倾角为72°~81°,侵位于上震旦统老虎塘组浅变质砂板岩中,接触界限清晰截然(图4b)。此外,Ⅰ、Ⅱ号基性岩脉均被石英脉穿插,且蚀变发育,表明了基性岩脉的形成早于石英脉的形成;X44′控制点处,Ⅰ号基性岩脉有云英岩脉穿插其中,且云英岩脉中发育电气石,表明基性岩脉的形成又早于云英岩脉。
Ⅲ号基性岩脉长约70 m, 宽约4 m, 走向北东东(图3c), 倾向北北西, 倾角较缓, 接触界限清晰截然(图4c)。 与Ⅰ、 Ⅱ号基性岩脉相似, Ⅲ号基性岩脉有石英脉和云英岩脉穿插其中, 而云英岩脉被石英脉穿插(图4d), 表明基性岩脉的形成早于石英脉和云英岩脉,云英岩脉的形成又早于石英脉。
结合前人工作成果[4, 8]认为,矿区内岩浆岩以及隐伏花岗岩体所伴随的各种酸性岩脉的先后形成关系:闪长岩脉→黑云母花岗岩→基性岩脉→云英岩脉→石英脉。
3.2 采样位置及岩相学特征
用于本次分析研究的基性岩脉样品采自淘锡坑钨锡矿区356 m中段烂埂子矿组的Ⅰ号基性岩脉、Ⅱ号基性岩脉和056 m中段枫林坑矿组的Ⅲ号基性岩脉,样品号为:Ⅰ号脉H1、H2、H3; Ⅱ号脉H4、H5、H6、H7; Ⅲ号脉H8、H9。共计9个样品,具体采样位置见图3。
Ⅰ、 Ⅱ号基性岩脉岩性为辉绿岩, 岩石呈灰绿色, 具辉绿结构, 块状构造, 蚀变轻微(图5c)。 主要矿物为斜长石(55%)和辉石假晶(40%), 磁铁矿、 磷灰石、 绿帘石、 榍石等副矿物含量较少, 总含量≤5%。 斜长石呈半自形长柱状, 长1~1.5 mm, 宽0.2~0.4 mm, 轻微绢云母化, 聚片双晶清晰, 可见卡-钠复合双晶; 辉石假晶呈半自形短柱状, 长0.5~1 mm, 宽0.3~0.5 mm, 基本被普通角闪石和少量黑云母取代, 仅留下辉石假象。
样品H1有宽约5 mm的斜长石脉贯穿整块岩石(图5a), 脉中主要由斜长石和少量绿泥石、石英充填, 斜长石基本被绢云母所取代(图5f), 仅保留晶型, 绿泥石和石英充填于斜长石的空隙间; 样品H4有宽约1.5 mm的石英脉贯穿整块岩石(图5b), 脉体矿物成分为石英和少量斜长石、 黑云母, 脉体边缘发育针状普通角闪石(图5d)。 Ⅲ号基性岩脉经鲁麟等鉴定, 为闪辉正煌岩, 具典型的煌斑结构[4]。由于采样位置的不同,本文闪辉正煌岩样品H8蚀变较强,斜长石绢云母化中等,辉石则已完全绿泥石化(图5e),仅局部有半自形短柱状辉石假象。
图3 烂梗子矿组、枫林坑矿组基性岩脉的分布特征Fig.3 Distribution characteristics of the basic dyke in Langengzi ore veins group and Fenglinkeng ore veins group1—矿脉;2—云英岩脉;3—基性岩脉及编号;4—断层;5—断层破碎带;6—控制点;7—采样点;8—观察点
图4 烂梗子矿组、枫林坑矿组基性岩脉产出特征Fig.4 Tunnel exposure characteristics of the basic dyke in Langengzi ore veins group and Fenglinkeng ore veins group a—基性岩脉与地层模糊的接触界限;b—基性岩脉与地层清晰截然的接触界限;c—基性岩脉与地层清晰截然的接触界限;d—石英脉、云英岩脉与基性岩脉的穿插关系
3.3 测试条件
选择新鲜的样品无污染粉碎至200目(0.075 mm),委托国家地质实验测试中心进行主量、微量和稀土元素分析。主量元素采用X射线荧光光谱仪(XRF)、PerkinElmer Optima 8300电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)和离子选择性电极(ISE)分析, 分析精度一般优于1%, 对应测试方法依照JY/T 016—1996、 JY/T 015—1996和GB/T 14506.12—2010; 微量元素采用仪器为PerkinElmer Optima NexION 300D电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS), 分析精度一般优于5%~10%, 对应测试方法依照GB/T 14506.30—2010。
4 地球化学特征
4.1 主量元素特征
淘锡坑钨锡矿区基性岩脉样品的主量元素分析结果见表1。辉绿岩(H1~H7)SiO2含量为51.37%~53.44%,处于基性岩与中性岩的过渡;闪辉正煌岩样品(H8、H9)的SiO2含量为46.08%和49.93%,属于基性岩类。将全部样品的主要氧化物总含量(无CO2、H2O及烧失量)重新换算成100%,并按TAS分类法投图(图6a)发现,辉绿岩样品均落在辉长闪长岩范围内,属于中性岩与基性岩的过渡类型,而闪辉正煌岩样品则分别落在碱长辉长岩与二长辉长岩交界处、辉长闪长岩之上,同时具有基性、基性向中性过渡的特征。因为辉绿岩脉中的浅色细脉较为发育, 岩石样品中难免会混入少量的浅色细脉(图5a、b), 所以导致其SiO2含量偏高。 同时, 闪辉正煌岩样品的烧失量较大, H8和H9分别为9.77%和5.83%, 说明了样品遭受蚀变。 考虑到上述因素,因而利用Zr/TiO2-Nb/Y判别图来讨论本区基性岩脉的岩石类型。在Zr/TiO2-Nb/Y判别图上(图6b), 辉绿岩脉均位于玄武岩或亚碱性玄武岩范围内, 与岩相学结果相符, 属于基性岩类;闪辉正煌岩脉则投影于安山岩之上,表明其形成可能与幔源基性岩浆在侵位过程中遭受地壳混染作用有关[10]。
图5 淘锡坑钨锡矿区基性岩石和岩相特征Fig.5 Basic rock and lithofacies characteristics of Taoxikeng tungsten-tin ore district a—基性岩脉被斜长石脉穿插;b—基性岩脉被石英脉穿插;c—岩石具辉绿结构(左图为单偏光,右图为正交偏光);d—石英脉,正交偏光;e—岩石绿泥石化、绢云母化(左图为单偏光, 右图为正交偏光);f—斜长石脉,正交偏光。Ap—磷灰石;Bt—黑云母;Chl—绿泥石;Hbl—普通角闪石;Mag—磁铁矿;Pl—斜长石;Qtz—石英;Ser—绢云母
研究区辉绿岩全碱(Na2O+K2O)含量为2.53%~4.12%,Na2O/K2O为1.11~3.44,A/CNK值在0.67~0.74,σ(里特曼指数)为0.72~1.84,属于富钠准铝质钙碱性基性岩类。同时,辉绿岩TFeO含量较高,为7.72%~8.70%;MgO含量高,为7.51%~7.97%;Mg#值较高,值在61.67~63.72;TiO2含量较低,为0.79%~0.82%。
考虑到闪辉正煌岩(H8、 H9 )的烧失量高(9.77%、 5.83%),将其烧失量扣除,并把主量元素重新换算成100%发现:闪辉正煌岩全碱(Na2O+K2O)含量为4.99%和4.91%,K2O/Na2O值为3.04和2.31,σ为3.15和2.42,属于钙碱性钾质煌斑岩。 闪辉正煌岩TFeO含量较高,为8.52%、7.42% ; MgO含量高, 为10.86%、 9.68%; Mg#值较高, 为69.43、 69.92; TiO2含量较低, 为 0.81%、 0.73%。
表1 淘锡坑钨锡矿区的基性岩脉全岩主量元素(wB/%)和微量元素分析结果(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
续表1
注: H1~H7号样为辉绿岩; H8、 H9号样为闪辉正煌岩。 测试单位: 国家地质实验测试中心分析; 分析方法: ICP-OES、 ICP-MS、 XRF、 ISE; 测试时间: 2016年6月。
4.2 稀土元素与微量元素特征
基性岩脉的稀土元素分析结果见表1。辉绿岩:∑REE为(54.06~61.42)×10-6, 含量较低;∑LREE为(45.03~49.62)×10-6, ∑HREE为(9.03~12.15)×10-6, ∑LREE/∑HREE=3.96~4.99, 有一定程度的轻稀土分异。 样品Eu异常不明显, 除了1个轻微负异常(δEu=0.88)外, 其余均在正常值范围内(δEu=0.90~0.96, 平均0.92), 表明斜长石分离结晶作用不明显。闪辉正煌岩:∑REE为(196.50~208.28)×10-6, 含量较高; ∑LREE为(176.32~186.69)×10-6, 是辉绿岩轻稀土的3~4倍, ∑HREE为(20.18~21.59)×10-6, ∑LREE/∑HREE=8.65~8.74, 属于轻稀土富集型。 样品具有轻微Eu负异常(δEu为0.74、0.86),表明有微弱的斜长石分离结晶作用。
辉绿岩和闪辉正煌岩稀土配分模式均呈右倾曲线(图7a),重稀土曲线都比较平坦,没有明显的Eu负异常,轻稀土有一定程度的富集,反映了轻稀土元素有一定程度的分馏,重稀土元素分馏较差。但是H8、H9样品稀土曲线与其他7件样品相比,轻稀土元素更为富集,说明闪辉正煌岩的分异程度更高。
基性岩脉的微量元素分析结果见表1。 样品的原始地幔标准化微量元素配分图(图7b)显示, 辉绿岩强烈亏损Nb,亏损Ba、 Ti等高场强元素,富集Rb、Th、U、Sr、Zr、Hf等不相容元素和LREE元素;闪辉正煌岩的微量配分曲线与辉绿岩相似,但比值高于辉绿岩,强烈亏损Nb、Ti,亏损Zr、Hf等高场强元素,富集Rb、Ba、Th、U等不相容元素和LREE元素,同时P的富集表明其与磷灰石的分离结晶有关。
此外, 辉绿岩和闪辉正煌岩的成矿元素W含量较低((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), 远低于九龙脑花岗岩体的平均值(115×10-6、 92.8×10-6、 2.51×10-6、 22.56×10-6)[14], 故淘锡坑钨锡矿床基性岩脉提供成矿物质W、 Sn、 Mo、 Bi来源的可能性不大。
5 讨 论
5.1 成岩成矿时代
南岭地区中生代岩浆活动强烈,分布了大量的岩浆岩,这些岩浆岩多为中酸性的岩浆岩——花岗岩类,同时还存在一些基性岩类。因为花岗岩类与南岭地区丰富的钨、锡、钼、铋、铍、铌、钽、铀及稀土等矿产有着密切的联系[5, 15-16],相应地,其研究程度最高。然而,对于该区基性岩的研究并不充分,大多作为地球动力学背景的素材[1],对基性岩成矿作用的讨论更是少之又少。事实上,中生代南岭及其外围地区也存在与超基性岩有成因联系的钒钛磁铁矿等矿床以及由基性-超基性岩变质、蚀变之后形成的宝玉石等矿床(表2);在桂北的九万大山-元宝山地区,分布有与元古代基性-超基性岩有成因联系的铜镍硫化物矿床、铂族元素矿床和蚀变矿床。此外,也存在与矿床有直接空间联系的基性-超基性岩体,如湖南邓埠仙钨-稀有金属矿区的煌斑岩[17]、江西赣州留龙金矿的辉绿岩脉[18]和下庄铀矿区的基性岩脉[19]等。
九龙脑矿田以九龙脑复式岩体为矿化中心,形成了以钨锡为主,金银铜铅锌及铀、铌钽共生分带的矿化格局[26]。闪长岩脉和基性岩脉在矿田内均有发育,但没有与基性-超基性岩相关矿床的报道。
最早对淘锡坑钨锡矿床成岩成矿年代进行研究的有陈郑辉等[8], 他们认为成矿年龄为154.4±3.8 Ma。 随后, 有不同的研究者也进行了成岩成矿年龄的研究(表3)。 九龙脑复式岩体及围绕其周边的各类矿床, 包括隐伏的花岗岩体, 成岩年龄在151~158 Ma, 而成矿年龄在151~161 Ma, 与成岩年龄基本一致,均属于燕山期(晚侏罗世)。 比较特殊的是柯树岭-仙鹅塘矿床, 柯树岭岩体的成岩年龄为印支期(251.5±6.6 Ma和202±15 Ma), 而成矿则有两期, 分别为印支期成矿(231.4±2.4 Ma)和燕山期成矿(158.8±1.2 Ma)。 而基性岩的年龄,则为158.2~159.6 Ma和223.3~228.5 Ma[4]。对此,鲁麟等[4]认为158.2~159.6 Ma为闪辉正煌岩的锆石结晶年龄,而223.3~228.5 Ma为继承锆石年龄,表明九龙脑存在印支岩浆活动。
时间上,九龙脑复式岩体的成岩成矿年龄与基性岩脉的侵位年龄相近; 空间上, 淘锡坑钨锡矿体主要赋存于花岗岩体外接触带浅变质岩内[8], 且穿插基性岩脉(图3); 物源上,矿石δ34S值集中在-1.5‰~-1.0‰,接近零值,表明其成矿流体为岩浆释放的硫或从火成岩硫化物淋滤出来的硫[27]。但是,基性岩脉的W、 Sn、 Mo、 Bi等成矿元素含量低, 远远低于九龙脑花岗岩体的含量, 因此基性岩脉为淘锡坑钨锡矿床提供成矿物质来源的可能性不大。 同时, 九龙脑花岗岩与南岭地区成钨锡钼铋矿的花岗岩具有相似的矿物组成, 表明九龙脑花岗岩可能与九龙脑矿田丰富的钨锡铌钽铀矿化密切相关[28]。
表2 南岭地区与基性-超基性岩有关的矿床成岩年龄
Table 2 Diagenetic chronological table of ore deposits related to basic-ultrabasic rocks in Nanling region
矿床实例矿床类型主要岩浆岩类型成岩年龄/Ma文献来源广东兴宁霞岚钒钛磁铁矿岩浆分结矿床基性、 超基性侵入岩174±14、 178±4[20]赣南车步钒钛磁铁矿岩浆分结矿床基性、 超基性侵入岩172.9±4.3[21]粤北下庄铀矿地幔流体交代矿床基性岩脉花岗岩体90、 105、 140、 228.0±0.5[22] 罗甸软玉矿岩浆热液交代矿床基性岩255.0±0.62[23] 广西十万大山(宝坛地区)铜镍金属矿床(大坡岭池峒、 田蓬、 清明山等)岩浆熔离矿床超基性岩982±21[24] 广西元宝山地区镍钴(铂钯)矿点(塘苟山、 寨怀、 甲乐等)岩浆熔离矿床超基性岩841±22[25] 广西融水(元宝山地区)蛇纹石矿(塘苟山、 培地、 荣塘、 东天、 甲坳)蚀变超基性岩矿床超基性岩841±22[25] 湘西-黔东金刚石岩浆爆发矿床超基性岩暂无数据[17]
表3 赣南九龙脑矿田成岩成矿年龄Table 3 Magmatic and mineralization ages of the Jiulongnao ore field in southern Jiangxi
5.2 对地球动力学背景的指示意义
Th、Ta、Hf是强不相容元素,在岩浆分离结晶过程中Ta/Hf和Th/Hf值基本不变[41],其比值的差异是由于源区成分不同引起的,因而可揭示源区环境和性质。由图8可见, 样品均落于大陆板内的大陆拉张带(或初始裂谷)玄武岩区内,表明淘锡坑钨锡矿区基性岩脉可能形成于大陆拉张的构造背景。
图8 大地构造环境Th/Hf-Ta/Hf判别图 (底图据文献[41])Fig.8 Th/Hf-Ta/Hf identification diagram of tectonic setting Ⅰ—板块发散边缘N-MORB区; Ⅱ—板块汇聚边缘(Ⅱ1—大洋岛弧玄武岩区; Ⅱ2—陆缘岛弧及陆缘火山弧玄武岩区); Ⅲ—大洋板内洋岛、 海山玄武岩区及T-MORB、 E-MORB区; Ⅳ—大陆板内(Ⅳ1—陆内裂谷及陆缘裂谷拉斑玄武岩区; Ⅳ2—陆内裂谷碱性玄武岩区; Ⅳ3—大陆拉张带(或初始裂谷)玄武岩区); Ⅴ—地幔热柱玄武岩区
众多研究者认为, 中国东南部晚中生代时期岩石圈存在伸展-减薄作用[42-43], 在浙闽粤琼等东南沿海一带和南岭地区均发现了A型花岗岩[44]、 双峰式火山岩[45]和岩墙群[1]。 其中, 东南沿海一带以酸性岩墙为主, 而在南岭如赣南粤北等地区则以基性岩脉为主[42], 它们的形成被认为与我国东南部晚中生代岩石圈的伸展拉张环境有关。对此, 谢桂青[1]认为我国东南部中生代岩石圈的伸展和拉张作用可分为6个阶段, 分别为: 50~60 Ma、 90 Ma±、 100~110 Ma、 125 Ma±、140 Ma±和165~180 Ma,毛景文等则将其归并为3个主要阶段[46],即75~110 Ma、 125~145 Ma和155~180 Ma。淘锡坑钨锡矿区的基性岩脉,年龄上(158.2~159.6 Ma)与中国东南部晚中生代岩石圈伸展减薄作用的最早阶段相对应(155~180 Ma),可见其作为南岭基性岩墙群的一部分,可能是我国东南部晚中生代岩石圈伸展-拉张-减薄最早阶段的产物。
6 结 论
(1) 淘锡坑钨锡矿区356 m中段烂梗子矿组的Ⅰ、Ⅱ号基性岩脉为辉绿岩,所采样品中脉体发育,被后期斜长石脉、石英脉穿插;056 m中段枫林坑矿组的Ⅲ号基性岩脉为闪辉正煌岩,蚀变发育,辉石全部被普通角闪石替代。
(2) 辉绿岩SiO2含量偏高(51.37%~53.44%),利用Zr/TiO2-Nb/Y图解进行岩石判别显示,落于玄武岩或亚碱性玄武岩范围内;样品Mg#值较高(61.67~63.72),Na2O/K2O为1.11~3.44,σ为0.72~1.84,A/CNK为0.67~0.74,属于富钠准铝质钙碱性基性岩类。 闪辉正煌岩SiO2含量为46.08%~49.93%,TAS图解显示其同时具有基性、基性向中性过渡的特征,在Zr/TiO2-Nb/Y图解中均位于安山岩范围内,表明幔源基性岩浆在侵位过程中可能遭受地壳混染作用;样品Mg#值较高(69.43、69.92), K2O/Na2O值为2.31和3.04,σ为2.42和3.15, 属于钙碱性钾质煌斑岩。
(3) 辉绿岩、闪辉正煌岩稀土配分模式均呈右倾曲线,重稀土曲线比较平坦,没有明显的Eu负异常,轻稀土有一定程度的富集,但闪辉正煌岩的富集程度更高;辉绿岩强烈亏损Nb,亏损Ba、Ti等高场强元素,富集Rb、Th、U、Sr、Zr、Hf等不相容元素和LREE元素;闪辉正煌岩强烈亏损Nb、Ti,亏损Zr、Hf等高场强元素,富集Rb、Ba、Th、U等不相容元素和LREE元素。此外,辉绿岩和闪辉正煌岩成矿元素W、Sn、Mo、Bi含量低,远远低于九龙脑花岗岩体的均值,因而为淘锡坑钨锡矿床提供成矿物质来源的可能性不大。
(4) 大地构造环境Th/Hf-Ta/Hf判别图显示,淘锡坑钨锡矿区基性岩脉可能形成于大陆拉张的构造背景;通过查阅文献得知,其侵入年龄为158.2~159.6Ma[4],与九龙脑岩体的成岩成矿作用相近(151~158 Ma; 151~161Ma),可能为我国东南部晚中生代岩石圈伸展-拉张-减薄最早阶段的产物。
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