江西贛縣大埠巖體地球化學(xué)特征及其與鎢成礦的關(guān)系

梁景時(shí)，漆富勇，范會(huì)虎，丁 勇

（1.江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局 贛南地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，江西 贛州 341000；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；3.江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院，江西 贛州 341000）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

贛縣大埠巖體（研究區(qū)）大地構(gòu)造位置在板塊學(xué)說(shuō)上，位于歐亞大陸板塊與濱西太平洋板塊消減帶的內(nèi)側(cè)華夏板塊中，橫跨武夷、羅霄兩塊體的交接帶部位，即武夷隆起西側(cè)、羅霄褶皺帶中部（圖1）［1］；在地質(zhì)力學(xué)學(xué)說(shuō)，位于濱太平洋（環(huán)太平洋）構(gòu)造域（一級(jí)構(gòu)造）中生代構(gòu)造帶的南東部，其次級(jí)構(gòu)造單元為南嶺緯向構(gòu)造帶（二級(jí)構(gòu)造）東段與武夷山北東—北北東構(gòu)造帶南段的復(fù)合部位。極有利于富含成礦物質(zhì)的重熔型巖漿的形成與侵入。大埠巖體產(chǎn)狀為巖基，出露面積達(dá)400km2。

巖體周邊地層發(fā)育較全，除缺失第三系、三疊系、志留系及奧陶系外，直至第四系均有出露。震旦—奧陶系出露面積占地層總面積的60％以上；泥盆系-石炭系約占20％。震旦—寒武系為一套以變質(zhì)砂巖、板巖為主的類復(fù)理石建造，間夾大透鏡狀結(jié)晶灰?guī)r；泥盆系—二疊系：角度不整合于上述基底地層之上，它以磨拉石建造開(kāi)始，以淺海碳酸鹽巖建造鼎盛，至陸相沼澤泥砂質(zhì)含煤建造而告終，間夾陸源碎屑巖建造、含煤建造、海相碳酸鹽建造、含煤及硅質(zhì)巖建造等。侏羅系—白堊系：以山間磨拉石建造、內(nèi)陸河湖相膏鹽建造為特征，散布于全區(qū)的斷陷盆地內(nèi)。另外，在河流及兩側(cè)和山間溝谷等地勢(shì)低洼地帶尚發(fā)育第四系堆積物。

圖1 贛縣大埠巖體大地構(gòu)造位置圖

巖體處北西向與北東向深大斷裂帶交匯部位，構(gòu)造變形強(qiáng)烈，褶皺斷裂發(fā)育。區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜多樣，最醒目的是：一系列深大斷裂和被其切割的地塊構(gòu)成東西向、北北東向隆褶帶與斷陷帶呈網(wǎng)格狀分布，并由此決定了本區(qū)以東西向、北北東向構(gòu)造為主，疊加北東向、北西向、近南北向構(gòu)造的構(gòu)造格架。

巖體周邊巖漿活動(dòng)頻繁而持久，巖漿活動(dòng)方式主要為侵入，噴發(fā)溢流很少，多期多階段活動(dòng)特征明顯，形成了大面積分布的巖漿巖體。其產(chǎn)出以巖基、巖株出露面積最大，巖瘤、巖滴分布數(shù)量最多。主要巖漿活動(dòng)時(shí)期為加里東、海西—印支期、燕山。加里東期巖漿出露范圍不大，主要分布于大埠巖體西部，為中深成相酸性二長(zhǎng)花崗巖，該期巖漿活動(dòng)與內(nèi)生成礦作用關(guān)系不明顯。而海西—印支期花崗巖分布于研究區(qū)外，出露于贛縣清溪—田村附近。而燕山早期巖漿是區(qū)內(nèi)巖漿最為活躍的階段，同時(shí)，這一巖漿活動(dòng)與本區(qū)豐富的內(nèi)生礦產(chǎn)的成礦作用關(guān)系十分密切。

該次對(duì)大埠巖體的研究，是在1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查基礎(chǔ)上，根據(jù)花崗巖的侵入時(shí)代、巖性特征及同位素年齡，將大埠巖體劃分為志留紀(jì)花崗巖（Sγ）和早侏羅世花崗巖（J1γ）及晚侏羅世花崗巖（J3γ），并對(duì)早、晚侏羅世花崗巖進(jìn)行巖石化學(xué)成分、稀土元素及主要成礦元素采樣分析及研究；并通過(guò)贛縣長(zhǎng)坑鎢礦床Re-Os同位測(cè)年，發(fā)現(xiàn)大埠巖體晚侏羅世花崗巖（J3γ）與鎢礦床（點(diǎn)）的形成有著成因聯(lián)系。

2 巖體地球化學(xué)特征

大埠巖體為復(fù)式巖體，志留紀(jì)花崗巖（Sγ）屬加里東期花崗巖（γ33）。出露面積極小，僅占大埠巖體總面積0.5％，志留紀(jì)花崗巖（Sγ）U-Pb同位素年齡（393±27）Ma［2］，其巖性為中細(xì)粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖。而燕山早期花崗巖約占大埠巖體總面積的99.5％，分早侏羅世花崗巖（J1γ）和晚侏羅世花崗巖（J3γ），前者屬燕山早期第一次侵入（γ52—1），后者為燕山早期第三次侵入（γ52—3）。早侏羅世花崗巖U-Pb同位素年齡（189.2±0.6）Ma［2］，晚侏羅世花崗巖UPb同位素年齡（161.3±0.6）Ma［2］。前者巖性為粗中粒斑狀—中細(xì)粒含斑黑云母二長(zhǎng)花崗巖，后者巖性為細(xì)粒黑云二長(zhǎng)花崗巖、中細(xì)粒少斑黑云母二長(zhǎng)花崗巖［2］。

2.1 化學(xué)成分特征

選擇中國(guó)花崗巖平均值［3］作對(duì)比值，對(duì)大埠巖體燕山早期兩期次花崗巖巖石化學(xué)成分進(jìn)行分析［1］（見(jiàn)表1）。

表1 贛縣大埠巖體燕山早期巖石化學(xué)成分特征表

（1）早、晚侏羅世花崗巖w（SiO2）分別為72.30％和71.63％，均大于66％，屬酸性巖；w（K2O）/w（Na2O）分別為1.35和1.13，均大于1，屬由陸殼沉積物熔融形成的S型花崗巖；w（K2O）分別為4.21％和4.05％，高于對(duì)比巖，而w（CaO）分別為1.20％和1.03％，低于對(duì)比巖，表明大埠巖體巖石屬高硅、富鉀、貧鈣的酸性S型花崗巖類。

（2）早、晚侏羅世花崗巖里特曼（組合）指數(shù)δ值分別為1.83和2.03，均小于3.3，且低于對(duì)比巖，屬鈣堿性巖石。

（3）早、晚侏羅世花崗巖含鋁性Al值分別為1.25和1.26，大于1，高于對(duì)比巖，屬鋁過(guò)飽和型巖石。

（4）早、晚侏羅世花崗巖分異指數(shù)（DI）分別為86.74和87.90，均大于對(duì)比巖，反映巖漿分異程度高。

綜上所述，大埠巖體早、晚侏羅世兩期次花崗巖化學(xué)成分基本相當(dāng)，均為高硅、富鉀、貧鈣的酸性S型花崗巖類［4］，另?yè)?jù)里特曼指數(shù)δ值、含鋁性Al值及分異指數(shù)（DI）判斷其為巖漿分異程度高的鈣堿性、鋁過(guò)飽和型巖石［5］。

2.2 稀土元素特征

對(duì)贛縣大埠巖體燕山早期兩期次花崗巖巖石稀土元素與維氏值進(jìn)行比較，參見(jiàn)表2［1］。

（1）早、晚侏羅世花崗巖∑REE分別為182.81×10-6和82.08×10-6，均低于對(duì)比巖，表明大埠巖體花崗巖屬鈣堿性巖石，晚侏羅世花崗巖鈣堿性強(qiáng)于早侏羅世花崗巖。

（2）早、晚侏羅世花崗巖δEu分別為0.38和0.25，均低于對(duì)比巖，表明大埠巖體花崗巖銪元素強(qiáng)度虧損—中度虧損，晚侏羅世花崗巖銪元素虧損強(qiáng)度大于早侏羅世花崗巖。

表2 贛縣大埠巖體燕山早期巖石稀土元素特征表 1×10-6

（3）早、晚侏羅世花崗巖∑Y分別為116.90×10-6和106.20×10-6，均高于對(duì)比巖；∑Ce/∑Y分別為1.06和0.40，均低于對(duì)比巖，屬輕-中稀土富集型，晚侏羅世花崗巖輕稀土較早侏羅世花崗巖富集。

（4）早侏羅世花崗巖呈現(xiàn)明顯正鉺異常，晚侏羅世花崗巖呈現(xiàn)負(fù)鈰異常。兩者在成巖物源上有所不同。

2.3 成礦元素特征

贛縣大埠巖體燕山早期兩期次花崗巖主要成礦元素與維氏值進(jìn)行比較［1］（表3），發(fā)現(xiàn)W、Sn、Cu、Ag、Nb、Ta等成礦元素含量是對(duì)比巖的數(shù)倍至數(shù)百倍。可見(jiàn)，大埠巖體成礦物質(zhì)豐富，很可能是長(zhǎng)坑鎢礦的成礦巖體［6］。而晚侏羅世花崗巖W的濃集系數(shù)高達(dá)133.33，顯然晚侏羅世花崗巖與鎢礦化關(guān)系更為密切。

表3 大埠巖體燕山早期巖石成礦元素特征表

3 與鎢成礦關(guān)系探討

為了探清贛縣大埠巖體與鎢成礦的關(guān)系，作者對(duì)長(zhǎng)坑鎢礦的成礦年齡做了Re-Os同位素測(cè)年［1］（表4）。該次采集了含鎢石英脈中的輝鉬礦樣品5個(gè)，樣品Re-Os同位素分析測(cè)試工作由國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成。

表4 長(zhǎng)坑鎢礦中輝鉬礦Re-Os同位素?cái)?shù)據(jù)表

圖2 贛縣長(zhǎng)坑鎢礦Re-Os同位素等時(shí)線圖

據(jù)表4數(shù)據(jù)，樣品的模式年齡在157.1～159.9Ma，初始w（Os）在0.006 0～0.047 8ng/g。根據(jù)5個(gè)模式年齡數(shù)據(jù)制得等時(shí)線圖（圖2），得到長(zhǎng)坑鎢礦等時(shí)線年齡為（158.1±1.2）Ma。等時(shí)線截距為0.002 2±0.002 5，說(shuō)明初始187Os值接近于0，該批數(shù)據(jù)符合輝鉬礦Re-Os同位素定年的條件［7］。此外，該等時(shí)線的MSWD=0.75，表明所有樣品的Re-Os同位素組成遵循放射性衰變定律，等時(shí)線年齡準(zhǔn)確可靠［8］。5個(gè)樣品的模式年齡加權(quán)平均值（圖3）為（158.8±1.1）Ma，置信區(qū)間95％，與等時(shí)線年齡十分接近。因此，Re-Os同位素等時(shí)線年齡（158.1±1.2）Ma能代表長(zhǎng)坑鎢礦確切的成礦年齡［9］。

顯然長(zhǎng)坑鎢礦的成礦年齡，晚于大埠巖體早侏羅世花崗巖成巖年齡（189.2±0.6）Ma（U-Pb同位素），與大埠巖體晚侏羅世花崗巖成巖年齡（161.3±0.6）Ma（U-Pb同位素）相當(dāng)。表明鎢礦體的形成發(fā)生在燕山早期第一次侵入之后大致與燕山早期第三次侵入同時(shí)，即晚侏羅世。

圖3 贛縣長(zhǎng)坑鎢礦輝鉬礦Re-Os模式年齡加權(quán)平均值

4 結(jié)論

大埠巖體為復(fù)式巖體，以燕山早期花崗巖為主，約占大埠巖體總面積99.5％。分早侏羅世花崗巖（J1γ）和晚侏羅世花崗巖（J3γ）。前者屬燕山早期第一次侵入（γ52-1），U-Pb同位素年齡（189.2±0.6）Ma；后者屬燕山早期第三次侵入（γ52-3），U-Pb同位素年齡（161.3±0.6）Ma。前者巖性為粗中粒斑狀—中細(xì)粒含斑黑云母二長(zhǎng)花崗巖，后者巖性為細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖、中細(xì)粒少斑黑云母二長(zhǎng)花崗巖，屬高硅、富鉀、貧鈣的酸性S型花崗巖類，輕—中稀土富集。巖體成礦物質(zhì)豐富，尤其晚侏羅世花崗巖W的濃集系數(shù)高達(dá)133.33，且成巖年齡（161.3±0.6）Ma（U-Pb同位素）與成礦年齡（158.1±1.2）Ma（Re-Os同位素）大致相當(dāng)，與鎢礦化關(guān)系密切。

［1］丁 勇，梁景時(shí).江西贛縣鎢礦床成礦地質(zhì)特征及成礦預(yù)測(cè)［J］.中國(guó)鎢業(yè)，2011，（5）：6-9.

［2］劉細(xì)元.1∶5萬(wàn)大埠幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告［R］.南昌：江西省地質(zhì)調(diào)查研究院，2000.

［3］韓吟文，馬振東.地球化學(xué)［M］.北京：地質(zhì)出版社，2007，181-197.［4］路鳳香，桑隆康.巖石學(xué)［M］.北京：地質(zhì)出版社，2005，43-51.

［5］潘麗敏.延邊地區(qū)新田-棉田花崗質(zhì)巖體地質(zhì)地球化學(xué)特征［J］.吉林地質(zhì)，1991，10（3）：61-69.

［6］肖 劍，王 勇，洪應(yīng)龍，等.西華山鎢礦花崗巖地球化學(xué)特征及與鎢成礦的關(guān)系［J］.東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，32（1）：22-31.

［7］杜安道，趙敦敏，王淑賢，等.Carius管溶樣和負(fù)離子熱表面電離質(zhì)譜準(zhǔn)確測(cè)定輝鉬礦錸-鋨同位素地質(zhì)年齡［J］.巖礦測(cè)試，2001，20（4）：247-252.

［8］杜安道，屈文俊，王登紅，等.輝鉬礦亞晶粒范圍內(nèi)Re和187Os的失耦現(xiàn)象［J］.礦床地質(zhì)，2007，26（5）：572-581.

［9］李大鵬，杜楊松，張 靜，等.東秦嶺南泥湖鉬（鎢）礦田Re-Os同位素年齡及其地質(zhì)意義［J］.地質(zhì)評(píng)論，2003，49（6）：57-69.