江西贛縣大埠巖體地球化學特征及其與鎢成礦的關系

梁景時，漆富勇，范會虎，丁 勇

（1.江西省地質礦產勘查開發局 贛南地質調查大隊，江西 贛州 341000；2.中國地質大學地球科學與資源學院，北京 100083；3.江西應用技術職業學院，江西 贛州 341000）

1 區域地質概況

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

巖體周邊地層發育較全，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砂巖、板巖為主的類復理石建造，間夾大透鏡狀結晶灰巖；泥盆系—二疊系：角度不整合于上述基底地層之上，它以磨拉石建造開始，以淺海碳酸鹽巖建造鼎盛，至陸相沼澤泥砂質含煤建造而告終，間夾陸源碎屑巖建造、含煤建造、海相碳酸鹽建造、含煤及硅質巖建造等。侏羅系—白堊系：以山間磨拉石建造、內陸河湖相膏鹽建造為特征，散布于全區的斷陷盆地內。另外，在河流及兩側和山間溝谷等地勢低洼地帶尚發育第四系堆積物。

圖1 贛縣大埠巖體大地構造位置圖

巖體處北西向與北東向深大斷裂帶交匯部位，構造變形強烈，褶皺斷裂發育。區內構造復雜多樣，最醒目的是：一系列深大斷裂和被其切割的地塊構成東西向、北北東向隆褶帶與斷陷帶呈網格狀分布，并由此決定了本區以東西向、北北東向構造為主，疊加北東向、北西向、近南北向構造的構造格架。

巖體周邊巖漿活動頻繁而持久，巖漿活動方式主要為侵入，噴發溢流很少，多期多階段活動特征明顯，形成了大面積分布的巖漿巖體。其產出以巖基、巖株出露面積最大，巖瘤、巖滴分布數量最多。主要巖漿活動時期為加里東、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花崗巖，該期巖漿活動與內生成礦作用關系不明顯。而海西—印支期花崗巖分布于研究區外，出露于贛縣清溪—田村附近。而燕山早期巖漿是區內巖漿最為活躍的階段，同時，這一巖漿活動與本區豐富的內生礦產的成礦作用關系十分密切。

該次對大埠巖體的研究，是在1∶5萬區域地質調查基礎上，根據花崗巖的侵入時代、巖性特征及同位素年齡，將大埠巖體劃分為志留紀花崗巖（Sγ）和早侏羅世花崗巖（J1γ）及晚侏羅世花崗巖（J3γ），并對早、晚侏羅世花崗巖進行巖石化學成分、稀土元素及主要成礦元素采樣分析及研究；并通過贛縣長坑鎢礦床Re-Os同位測年，發現大埠巖體晚侏羅世花崗巖（J3γ）與鎢礦床（點）的形成有著成因聯系。

2 巖體地球化學特征

大埠巖體為復式巖體，志留紀花崗巖（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％，志留紀花崗巖（Sγ）U-Pb同位素年齡（393±27）Ma［2］，其巖性為中細粒斑狀黑云母二長花崗巖。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—中細粒含斑黑云母二長花崗巖，后者巖性為細粒黑云二長花崗巖、中細粒少斑黑云母二長花崗巖［2］。

2.1 化學成分特征

選擇中國花崗巖平均值［3］作對比值，對大埠巖體燕山早期兩期次花崗巖巖石化學成分進行分析［1］（見表1）。

表1 贛縣大埠巖體燕山早期巖石化學成分特征表

（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％，高于對比巖，而w（CaO）分別為1.20％和1.03％，低于對比巖，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δ值分別為1.83和2.03，均小于3.3，且低于對比巖，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，高于對比巖，屬鋁過飽和型巖石。

（4）早、晚侏羅世花崗巖分異指數（DI）分別為86.74和87.90，均大于對比巖，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成分基本相當，均為高硅、富鉀、貧鈣的酸性S型花崗巖類［4］，另據里特曼指數δ值、含鋁性Al值及分異指數（DI）判斷其為巖漿分異程度高的鈣堿性、鋁過飽和型巖石［5］。

2.2 稀土元素特征

對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行比較，參見表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，均低于對比巖，表明大埠巖體花崗巖銪元素強度虧損—中度虧損，晚侏羅世花崗巖銪元素虧損強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，均高于對比巖；∑Ce/∑Y分別為1.06和0.40，均低于對比巖，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明顯正鉺異常，晚侏羅世花崗巖呈現負鈰異常。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行比較［1］（表3），發現W、Sn、Cu、Ag、Nb、Ta等成礦元素含量是對比巖的數倍至數百倍?？梢?，大埠巖體成礦物質豐富，很可能是長坑鎢礦的成礦巖體［6］。而晚侏羅世花崗巖W的濃集系數高達133.33，顯然晚侏羅世花崗巖與鎢礦化關系更為密切。

表3 大埠巖體燕山早期巖石成礦元素特征表

3 與鎢成礦關系探討

為了探清贛縣大埠巖體與鎢成礦的關系，作者對長坑鎢礦的成礦年齡做了Re-Os同位素測年［1］（表4）。該次采集了含鎢石英脈中的輝鉬礦樣品5個，樣品Re-Os同位素分析測試工作由國家地質實驗測試中心完成。

表4 長坑鎢礦中輝鉬礦Re-Os同位素數據表

圖2 贛縣長坑鎢礦Re-Os同位素等時線圖

據表4數據，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5個模式年齡數據制得等時線圖（圖2），得到長坑鎢礦等時線年齡為（158.1±1.2）Ma。等時線截距為0.002 2±0.002 5，說明初始187Os值接近于0，該批數據符合輝鉬礦Re-Os同位素定年的條件［7］。此外，該等時線的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，等時線年齡準確可靠［8］。5個樣品的模式年齡加權平均值（圖3）為（158.8±1.1）Ma，置信區間95％，與等時線年齡十分接近。因此，Re-Os同位素等時線年齡（158.1±1.2）Ma能代表長坑鎢礦確切的成礦年齡［9］。

顯然長坑鎢礦的成礦年齡，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。表明鎢礦體的形成發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，即晚侏羅世。

圖3 贛縣長坑鎢礦輝鉬礦Re-Os模式年齡加權平均值

4 結論

大埠巖體為復式巖體，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—中細粒含斑黑云母二長花崗巖，后者巖性為細粒黑云母二長花崗巖、中細粒少斑黑云母二長花崗巖，屬高硅、富鉀、貧鈣的酸性S型花崗巖類，輕—中稀土富集。巖體成礦物質豐富，尤其晚侏羅世花崗巖W的濃集系數高達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，與鎢礦化關系密切。

［1］丁 勇，梁景時.江西贛縣鎢礦床成礦地質特征及成礦預測［J］.中國鎢業，2011，（5）：6-9.

［2］劉細元.1∶5萬大埠幅區域地質調查報告［R］.南昌：江西省地質調查研究院，2000.

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

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

［6］肖 劍，王 勇，洪應龍，等.西華山鎢礦花崗巖地球化學特征及與鎢成礦的關系［J］.東華理工大學學報：自然科學版，2009，32（1）：22-31.

［7］杜安道，趙敦敏，王淑賢，等.Carius管溶樣和負離子熱表面電離質譜準確測定輝鉬礦錸-鋨同位素地質年齡［J］.巖礦測試，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Re和187Os的失耦現象［J］.礦床地質，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意義［J］.地質評論，2003，49（6）：57-69.