第 30 卷第 6 期 　　　　　　　　　　　　　　　vol.30,no.6 2016 年 12 月 mineralresourcesandgeologydec.,2016 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 廣西六萬山花崗巖巖石地球化學特征及其成因探討 劉 　 勝,詹華思,黃 　 誠 (武警黃金第九支隊,海南海口　571127) 摘 　 要:六萬山花崗巖體形成于早三疊世,存在多個巖漿活動序次,其巖性主要為含堇青石的二長花崗 巖。該類花崗巖富含過鋁質礦物,高 a / cnk , sio2 、 k2o 、 tio2 、 al2o3 、 mgo 、 feo 含量較高, fe2o3 、 na2o 、 p2o5 含量較低?；诟?/p>

淡色花崗巖(leucogranite)是一類高鋁高硅堿的酸性侵入巖,主要地球化學特征是:sio2≥72%,al2o3≥14%,na2o+k2o~8.5%,富rb,虧損th、ba、sr,稀土總量較一般花崗巖低(∑ree=(40~120)×10-6),且表現為中等分異的輕稀土弱富集型,一般具有eu負異常;sr-nd-pb-o同位素指示其巖漿明顯的陸殼來源。淡色花崗巖主要發育于陸殼(俯沖)碰撞加厚帶,由逆沖折返的俯沖板片變沉積巖部分經過脫水熔融產生。淡色花崗巖可劃分為三種不同的巖石類型:(1)二云母型淡色花崗巖,由變泥質巖(或變硬砂巖)在中地殼水平經黑云母(和/或白云母)脫水熔融產生;(2)電氣石型淡色花崗巖,由變泥質巖在較低溫度下經白云母脫水熔融產生;(3)石榴子石型淡色花崗巖,由長英質下地殼經黑云母脫水熔融產生。源區殘留獨居石、磷灰石等富ree礦物是淡色花崗巖虧損ree、th等元素的原因。源巖為變泥質巖及源區殘留鉀長石是淡色花崗巖虧損sr、ba的主要原因。

十萬山盆地處于太平洋域、特提斯域、印支板塊與華南板塊交匯部位,構造演化與巖漿作用相當復雜。海西期花崗巖顯示造山環境特點,其形成與云開地塊向西匯聚擠壓、欽防海槽關閉有關。中三疊世末,izanagi板塊北移引發云開地塊向北西推擠碰撞,致使印支期花崗巖具有匯聚造山花崗巖特征。燕山期巖體顯示造山環境,其形成可能與izanagi板塊快速向北西匯聚歐亞東緣以及岡瓦納匯聚歐亞大陸聯合控制有關。研究區花崗巖同屬于過鋁質花崗巖,它們輕稀土富集,(la/yb)n=8.07～14.50,負銪異常明顯(δeu=0.48～0.56),且rb,th,ce和sm顯現正異常,k2o,ba,ta,hf相對虧損,具有陸殼重熔源區特點。燕山期石英正長巖具有幔源特點,銪正異常明顯(δeu=1.50～1.64),輕、重稀土豐度均低于花崗巖,nb含量較高。這些花崗巖與正長巖的蛛網模式均一致指示造山型花崗巖構造環境。

桂北摩天嶺和元寶山地區廣泛發育花崗巖類巖石。巖石地球化學研究表明,該區花崗巖類巖石具有相對富硅、鉀,貧鈉、鈣,富集輕稀土以及ba、sr、eu虧損的特征。巖石屬于堿性-鈣堿性高鉀花崗巖,其分離結晶作用強烈,是巖漿演化至晚階段的產物。對巖石的成因分析表明,該區花崗巖類巖石是在揚子板塊與華夏板塊以及個別小型島弧地體的碰撞造山作用下形成的后造山花崗巖類。

初步研究表明,以往被認為是典型的i型花崗巖質巖石的浙江洪公巖體應為鋁質a型花崗巖質巖石。該巖體以高鉀為特征,k2o達5%以上,k2o/na2o>1.2,準鋁-過鋁質(a/nkc=0.80~1.14);feo*/mgo比值大(平均14.20),高于m型、s型和i型花崗巖;富含稀土元素(σree=313.09×10-6~523.73×10-6),具有較高的ga/al(×104)值(2.92~4.29)和zr+nb+ce+y元素組合值(551.5×10-6~987.4×10-6),而虧損ba,sr,p,ti等;nd同位素模式年齡為1.3~1.6ga,反映洪公巖體主要起源于地殼物質的部分熔融。區域背景、構造被動定位特點和地球化學綜合分析表明,洪公巖體形成于拉張的構造環境。

敖侖花斑巖銅鉬礦床位于大興安嶺南段西拉木倫河斷裂北側,礦床賦存于花崗閃長斑巖巖體及長英質角巖中。礦區脈巖發育,多形成于花崗閃長斑巖體及成礦之后。巖石地球化學表明,賦礦斑巖具有高si、富al、na,低ca、mg和fe2o3t,a/cnk值小于1.1等特征,為偏鈉質的高鉀鈣堿性ⅰ型花崗巖;稀土元素具微弱負eu異常,輕重稀土分異比較明顯,lree/hree值在11.43～18.33,lan/ybn值在14.64～37.55;巖石具高sr(>400×10-6),低y(≤18×10-6)和yb(≤1.9×10-6),顯示出典型的埃達克巖特征。礦區后期的脈巖中,流紋斑巖與賦礦斑巖的地球化學特征差別較大,具有低sr,高y和yb,明顯的負eu異常等特征,反映其構造背景為張性環境;英安斑巖具有弱的負eu異常,輕重稀土分異度高于流紋斑巖,但略低于花崗閃長斑巖。通過分析礦區花崗巖巖類的地球化學特征及形成構造環境,認為敖侖花銅鉬礦床具有有利的成礦條件和很大的找礦潛力。

對海南島內不同地貌單元、不同土壤剖面花崗巖類磚紅壤中稀土元素的組成特征及其分異規律進行了研究。結果表明,海南島花崗巖類磚紅壤中稀土元素的總量平均值∑ree偏高,達426.96μg/g,輕、重稀土元素分異明顯。不同地貌單元間稀土元素總量平均值均分異明顯,表現為中部山地>低山丘陵>臺地平原;各土壤發生層中稀土元素含量從母質層→淀積層→淋溶層逐漸降低;海南島花崗巖類磚紅壤屬弱-中等eu虧損,δce變異程度較大,平均值近于無異常。

廣西花山花崗巖體為燕山期形成的中粗粒黑云母花崗巖。通過其主量元素、微量元素和稀土元素地球化學特征的研究表明:花山巖體具有富堿、高鉀、低磷、高鐵鎂比值,富含u、th、pb、nb、ta等高場強元素(hfse)和rb、k等大離子親石元素(lile),明顯的ti、sr、p、ba負異常等特征。稀土配分模式為右傾的輕稀土富集型,具明顯的eu負異常,lree分異顯著,而hree分異不強。巖石地球化學特征初步表明其為殼?；旌蟻碓吹腶型花崗巖。花山巖體為富鈾巖體,平均u=18.34×10-6,具有和華南產鈾花崗巖一致的特征巖石地球化學組分,存在廣泛的蝕變和礦化,表現出了比較良好的產鈾潛力。

華南中生代構造由早期的擠壓轉為晚期的拉張,確定這種構造轉折時期對認識華南大地構造演化具有重要意義。花崗巖的多期次侵入往往是不同構造環境的產物,不同構造環境花崗巖表現出巖石地球化學組成上的差別。本文對湘東北望湘花崗巖體不同期次巖石地球化學研究后,認為257～165ma,151～144ma,135～128ma3個侵入期的花崗質巖石分別在tio_2,k/rb,rb/sr,∑ree,δeu及微量元素組成上存在較大的差異,反映為不同的產出構造環境,分別代表印支期的擠壓構造環境、燕山早期的剪切—走滑環境和燕山晚期的伸展—滑脫環境。j_3—k_1(140ma±)是擠壓—剪切與伸展—拉張構造環境的轉折期,前者表現為巖石圈增厚,后者表現為巖石圈減薄,湘東南大規模金屬及鈾礦的形成多與巖石圈減薄期花崗質小巖體有成因聯系。

柴北緣西段出露的花崗巖主要有賽什騰山、團魚山、嗷嘮河和三岔溝等巖體,這些巖體的走向為北西向,與區域構造線方向基本一致.巖體的鋯石shrimpu-pb定年結果表明,它們的時代從早古生代的奧陶紀到晚古生代的泥盆紀和二疊紀.其中,賽什騰山巖體為(465.4±3.5)ma,團魚山巖體兩期侵入巖的年齡分別為(469.7±4.6)和(443.5±3.6)ma;它們均屬早古生代奧陶紀;而嗷嘮河巖體的石英閃長巖為(372.1±2.6)ma,屬晚古生代泥盆紀;三岔溝巖體也由兩期侵入巖組成,其年齡分別為(271.2±1.5)和(260.4±2.3)ma,屬二疊紀.花崗巖的巖石地球化學特征表明,柴北緣早古生代花崗巖具有島弧或活動大陸邊緣花崗巖的屬性,原巖可能為中元古代(1.03~1.15ga)形成的、來源于虧損地幔的拉斑玄武質洋殼,它們的形成與板塊的俯沖作用有關;晚古生代花崗巖繼承了早古生代花崗巖的特點,其原巖可能為中元古代(1.18~1.29ga)的島弧根部下地殼,巖漿物質成分以殼?；旌显礊橹?它們的形成與造山隆起后不同塊體之間的均衡調整有關.

龍岔河花崗巖體微量元素地球化學特征及成因

湖北省蘄春縣烈馬咀花崗巖主要為黑云母二長花崗巖,由黑云母、鉀長石、斜長石和石英等礦物組成,屬于梅川雜巖體主巖體亂泥灘單元的組成部分。la-icp-ms鋯石u-pb定年結果顯示,其u-pb諧和年齡為123±0.85ma(n=15,mswd=0.21),206pb/238u表面年齡加權平均值為123±1ma(n=15,mswd=0.21),略晚于亂泥灘主巖體侵位年齡(131ma)和大別山地區晚中生代巖漿活動峰期年齡(130ma)。烈馬咀花崗巖主-微量元素分析顯示,主要元素以高sio2(74.76%~77.64%)、富堿(k2o+na2o7.18%~7.96%)和過鋁質(al2o312.73%~14.06%)為特征;微量元素以富集大離子親石元素(如rb和pb等)和虧損高場強元素(如nb、zr、p和ti等)為特征;稀土元素具有輕稀土富集和eu負異常(δeu=0.41~0.65)特征。烈馬咀花崗巖成巖年齡和巖石地球化學特征顯示其成因與大別山造山帶內晚中生代花崗巖類似,均來自古老下地殼物質的部分熔融,形成于晚中生代整個中國東部巖石圈伸展減薄的構造背景下。

皖南及鄰區早白堊世中—晚期酸性巖漿巖產于揚子陸塊江南古隆起東段,巖體類型為花崗巖、堿長花崗巖及鉀長花崗巖。巖體含有豐富的鋯石、富f的螢石及富含稀土的磷釔礦、獨居石、褐簾石等礦物。主量元素具較高含量的sio2和k2o,較低含量的tio2、mgo、cao,高(na2o+k2o)/al2o3值,高feot/mgo比;富集ree(eu虧損),hree虧損不嚴重,稀土配分模式表現為海鷗型;明顯富集zr、nb、rb、ta、y、yb,顯著虧損cr、co、ni、v、ba、sr。地化特征分析認為早白堊世中—晚期花崗巖為a2型花崗巖,產生于造山后的伸展環境,是正常安山質地殼在皖南印支期加厚地殼熔融結束之后繼續受地幔物質底侵部分熔融所形成。

甘肅陽山金礦帶屬于類卡林型金礦床,金資源量是達到318t,礦區花崗巖脈較為發育,與金礦化關系密切,重要的找礦標志之一。通過花崗巖的系統取樣和主微量、稀土元素的分析結果,分析巖石地球化學特征,認為:原斜長花崗斑巖,稱為花崗巖較為準確,歸類為i型花崗巖和s型花崗巖,為活動大陸邊緣的產物及同碰撞和碰撞后形成花崗巖的特點。礦帶花崗巖成礦潛力大,可以加強礦區多金屬綜合利用研究工作。

陽山超大型金礦床是中國乃至亞洲發現的首個金資源量超過300t的礦床,該礦床的形成與礦區花崗巖脈關系密切。從陽山花崗巖的地球化學特征入手,探討出露的斜長花崗斑巖和花崗細晶巖的特征。陽山花崗巖為鈣堿性系列,屬強過鋁質,分異指數(di)(71.12～87.0)較高,表明原始巖漿分異強烈;稀土元素配分圖為右傾型,∑ree較低(32.18×10-6～100.21×10-6,)lree/hree大多數在7以上;高場強元素(nb、ta、zr)為負異常,rb/sr為0.38～2.08,陽山花崗巖在構造環境判別圖上為碰撞后環境。2種花崗巖為同一來源,只是形成的時間有差別。結合區域地質特征和前人的年齡數據,得出陽山超大型金礦形成于華北與揚子陸塊碰撞后的拉張環境。

對青海省黑山晚志留世花崗巖的巖石及地球化學研究表明,巖石屬典型鈣堿性系列巖石,并具有富鉀特征。對于主量元素如mgo,a12o3,fe2o3、cao隨sio2的含量增加而增加,呈現一定的線性關系。巖石中ba、th強不相容元素等強烈富集,其含量高于地幔巖,其之間呈現同步增長關系。中等不相容元素ta、nb、hf、zr、sr等富集程度中等,輕微一中等程度的負銪異常(δeu=0.53～0.67);δce值0.92～0.96,鈰略有虧損;(la/yb)n值4.93～31.36,均大于1。其特征顯示巖石物質來源于地殼上部,有下地殼或上地幔物質混入。結合花崗巖構造環境判別圖解可知,該花崗巖應是同碰撞環境下的產物。

湘西大溶溪鎢礦床在空間、成因上與大神山花崗巖關系密切,但目前大神山花崗巖的研究程度較低,這嚴重制約了對其成巖機理、形成地質背景、以及對大溶溪鎢礦礦床成因與成礦機理的認識。本文對大神山花崗巖的巖石學和地球化學進行了研究,并揭示了該花崗巖的成因及其成巖的構造背景。研究表明,大神山花崗巖呈巖株產出,主要為黑云母二長花崗巖,其鋯石la-icp-msu-pb年齡為(224.3±1.0)ma。相比于華南地區其它印支期花崗巖,大神山花崗巖具有酸度、堿度偏低,而富含mgo、cao的特點,屬準鋁質-弱過鋁質、高鉀鈣堿性巖系。該花崗巖稀土總量較低,表現出富輕稀土、弱負銪異常、輕重稀土分餾明顯的特征;成礦元素w含量極高,ba/rb、ni/co、rb/sr值普遍較低,顯示其巖漿結晶分異不充分。從成因上看,大神山花崗巖為i型花崗巖,形成于揚子地塊與華夏地塊強烈會聚之后的后碰撞晚造山階段,可能是幔源巖漿底侵與下地殼局部熔融所形成的幔、殼混熔巖漿不斷演化的結果。

研究區花崗巖類廣泛發育，除西南部外，測區各處均有分布。巖體以巖基或巖株狀產出，區域上受北東向、北北東向構造控制，基本沿北東、北北東向展布。

粵西黃嶺巖組分布于高州東部,其花崗質巖石為東向西可分出三種巖性單元:黑云母斜長花崗質-黑云母花崗閃長質糜棱巖,石榴石黑云母花崗閃長質初糜棱巖和揉皺片麻狀石榴黑云花崗閃長質-二長花崗巖,各單元之間呈漸變過渡關系。

通過對貝勒庫都克一帶花崗巖類的巖相學、巖石化學特征的詳細研究,結合最新的大地構造學和地球化學研究資料,貝勒庫都克序列中主要巖性有細中粒不等粒正長花崗巖,似斑狀中粒含黑云正長花崗巖,似斑狀中粒含黑云二長花崗巖,細粒正長花崗巖,似斑狀細粒二長花崗巖。巖石化學總體上具有高硅、高鋁、貧鈣鎂.貝勒庫都克巖體明顯富集rb,th,ce,虧損ba,ta,zr,eu等元素。稀土元素含量較高,稀土元素配分模式呈較平坦的＂v＂字型體,地球化學以銪強虧損為特征;貝勒庫都克花崗巖形成在碰撞,造山之后,相對穩定的環境。

在詳細的野外調查及前人的研究基礎上,運用巖石地球化學、同位素地質學,地能學說等理論和研究方法重點研究了石人嶂鎢礦區內蓮花山隱伏花崗巖體氧化物特征,巖石能量地球化學特征、pb同位素特征,探明其物質來源。結果表明該地區花崗巖體氧化物含量以高硅、富鋁、富堿、貧鈣、低磷為主要特征;巖漿在不斷的進行分異演化的過程中,其所形成巖石的能量、能量系數均在同步緩慢遞增,顯示區域內相臨近的巖體擁有相似的鉛物質源,由此推測蓮花山隱伏花崗巖體也應是從同源巖漿演化而成,來源以殼源為主。

灶火溝早志留世(436.8~433.7ma)花崗巖發育于東昆中蛇綠構造混雜巖帶中,主要巖石類型為花崗閃長巖和二長花崗巖,其圍巖分別為中元古代萬寶溝群和奧陶—志留紀納赤臺群?；◢忛W長巖和二長花崗巖w(sio2)分別為56.12%~63.49%和70.62%~76.54%,均為鈣堿性系列。二長花崗巖顯示向富堿質過渡的特征,鋁飽和指數a/cnk為0.79~1.02,屬準鋁質—弱過鋁質系列,為i型花崗巖?；◢忛W長巖∑ree低于二長花崗巖∑ree,兩者均具有lree相對富集而hree相對虧損的相似的右傾球粒隕石標準化配分曲線特征,花崗閃長巖具弱負eu異常,二長花崗巖具強負eu異常;兩者均具有相對富集lile而相對虧損hfs的微量元素特征。地球化學特征顯示灶火溝花崗巖為島弧型花崗巖,是原特提斯洋殼向北俯沖引起地幔楔物質底侵東昆侖島弧下地殼部分熔融的產物,表明東昆侖造山帶在早志留世仍處于原特提斯洋殼俯沖消減階段。