德興含銅埃達克質斑巖的地球化學特征、成因及地質意義＊

翁望飛，丁 勇

（安徽省地質礦產(chǎn)勘查局332隊地調院，黃山 245000）

埃達克巖（adakite）是1990年Defant和Drummond研究阿留申群島的埃達克島新生代火山巖厘定的一個新巖石類型，形成于島弧，來源于年輕的（≤25Ma）、熱的俯沖洋殼部分熔融，具有標志性的地球化學特征［1］。埃達克巖概念在地學界引起了廣泛關注，張旗等學者［2－4］將埃達克巖劃分為“O”型和“C”型，認為“O”型埃達克巖由年輕洋殼板片俯沖熔融形成，“C”型埃達克巖則源于下地殼基性巖的部分熔融。（超）大型斑巖型銅金鉬銀礦床的含礦斑巖常具埃達克巖特征，因此研究含銅斑巖體的埃達克巖地球化學特征有助于提高斑巖型礦床的再認識，為斑巖型礦床的勘探提供有益的理論依據(jù)。

贛東北成礦帶是中國東部成礦域銅金鉬多金屬成礦帶的重要組成部分，區(qū)內(nèi)發(fā)育了以花崗閃長（斑）巖、石英閃長（斑）巖等為主的高鉀鈣堿性侵入巖，產(chǎn)出40余處斑巖型銅金礦床。德興斑巖型銅礦床即是該帶上與花崗閃長斑巖有關的典型礦床之一，是中國乃至亞洲最大的露天開采銅礦床。研究表明，與德興斑巖型銅礦具有密切成因聯(lián)系的花崗閃長斑巖為I型花崗巖，并以此為方向進行了的巖石學、礦物學探討，尤其是近幾年有關該礦床地質特征［5－6］、熱液蝕變［7－10］、成礦物質來源［11－15］、成礦流體包裹體［16－22］、同位素地球化學特征［23－24］、成巖成礦年代學［25－27］及礦床成因模型［28－29］等方面開展了很多工作。但從現(xiàn)有資料看，該礦床缺少與埃達克巖相關的研究成果，目前僅個別學者如王強等［30］、張旗等［3］、李印等［31］、冷成彪等［32］文章中，見有德興含銅斑巖體屬于埃達克巖的觀點，且僅為點名式提及，沒有進一步對其進行相關地球化學和巖石成因的研究。由于德興斑巖體與銅、金成礦關系密切，不僅為成礦提供物質來源，且為成礦提供流體和熱力條件。因此，從埃達克巖角度對德興斑巖進行地球化學特征研究，不但能證實德興斑巖體可能屬于埃達克巖，還能為該地區(qū)斑巖型銅金鉬銀多金屬礦床的勘探提供從埃達克巖角度思考的新方向。

1 區(qū)域地質及年代學進展

德興地區(qū)位于揚子地塊內(nèi)江南隆起帶東緣，靠近揚子地塊與華夏地塊新元古代的碰撞縫合線－江山－紹興斷裂帶（圖1a）。研究區(qū)主要發(fā)育北東向和近東西向兩組斷裂，其中規(guī)模最大的為位于東部的弋陽—德興斷裂帶（圖1b）。德興含銅斑巖體主要包括三個共生侵入的花崗閃長斑巖體，分別為銅廠、富家塢、朱砂紅（圖1c），其中銅廠斑巖體地表出露面積最大（0．7km2）。這些花崗閃長斑巖所侵入的圍巖為中－新元古代雙橋山群（Pt2－3sh）淺變質沉凝灰?guī)r、凝灰質千枚巖和絹云母千枚巖等。資料顯示，德興花崗閃長斑巖體的形成時代在157～193 Ma。江西省地質調查院（2002）用黑云母K－Ar法測定銅廠斑巖年齡為163～170 Ma和193 Ma，全巖Rb－Sr法年齡為172～179 Ma；富家塢斑巖Rb－Sr法年齡為157 Ma和166 Ma；朱砂紅斑巖Rb－Sr法年齡為161 Ma。朱訓等［33］對銅廠斑巖體的Rb－Sr法年齡為172Ma，K－Ar法為168Ma；對富家塢斑巖體內(nèi)的石英鉀長石脈K－Ar法年齡為157 Ma。王強等（2004）［25］SHRIMP 鋯石U－Pb法測定銅廠和富家塢斑巖體的年齡為171±3 Ma；水新芳等（2012）［27］利用LA－MC－ICP－MS 鋯石U－Pb 測年，獲得3個斑巖體年齡，分別為：銅廠171±1．2 Ma、富家塢172±0．68 Ma、朱砂紅173±1．3 Ma。Liu Xuan et al．（2012）［34］發(fā)表了銅廠斑巖體的LA－ICPMS鋯石U－Pb年齡為172．5±0．5Ma．Zhou Qing et al．（2012）［24］對德興銅礦銅廠、富家塢、朱砂紅3個礦區(qū)的含礦斑巖進行LA－ICP－MS鋯石U－Pb年代學研究，其鋯石加權平均年齡分別為171±0．84 Ma、170．16±0．88 Ma和170．73±0．84 Ma。這些年齡表明德興花崗閃長斑巖形成于早侏羅世末－中侏羅世，屬燕山構造運動期。燕山期時，中國東部地區(qū)進入了大陸邊緣濱太平洋構造域發(fā)展階段，古太平洋板塊向歐亞大陸板塊俯沖，形成了活動大陸邊緣環(huán)境，俯沖大洋板片及上覆沉積物部分熔融形成了高鉀鈣堿性熔體［15］，即為德興含銅花崗閃長斑巖體的巖漿源。

2 巖石學及地球化學特征

2．1 巖石學特征

德興含銅斑巖體的巖性基本一致，從花崗巖類定量礦物分類（QAP）圖解（圖2）看，主體為花崗閃長斑巖。斑巖體巖石定量礦物成分見表1，與埃達克巖主要造巖礦物組合和常見副礦物組合相比，德興花崗閃長斑巖含有一定量的鉀長石，未見暗色礦物輝石，但角閃石和黑云母的存在及一致的副礦物組合均表明德興花崗閃長斑巖具有埃達克巖的礦物學特征。需要說明的是，德興花崗閃長斑巖體存在有不同程度的熱液蝕變，其蝕變強度以巖體核部未蝕變斑巖為中心，向巖體南北外側呈環(huán)帶狀對稱分布，按熱液溫度和蝕變時間可劃分出4個蝕變帶：鉀化帶、絹云母—硅化帶、伊利石化帶和綠泥石—碳酸鹽化帶，各個蝕變帶之間相互疊加，形成中心式多階段復合熱液蝕變暈圈［18，23］?；◢忛W長斑巖不同程度的蝕變分帶伴隨元素遷移，使斑巖體主量元素及微量元素發(fā)生變化，可能會混淆對埃達克巖地球化學性質的判斷。

2．2 主量元素特征

德興花崗閃長斑巖主量元素地球化學分析如表2，表2顯示新鮮的花崗閃長斑巖與遭受熱液蝕變的斑巖在主量元素含量上有明顯差異，其中未蝕變的花崗閃長斑巖體具有以下主量元素地球化學特征：

（1）巖石主量元素具有高硅、高鋁、低鎂的特征。SiO2為59．51% ～68．08%，平均63．59%（＞56．0%）；Al2O3為14．67% ～18．13%，平均15．54%（＞15．0%）；MgO 為0．87%～3．6%，平均2．2%（＜3．0%）。

（2）巖體富K 貧Na，具相對較高的K2O／Na2O比值。巖石K2O 為1．71%～4．46%，平均3．06%；Na2O 為0．1%～5．0%，平均3．6%。Na2O 平均3．67%（文獻［35］的銅廠－2 編號Na2O 值0．1%未計入）；K2O／Na2O 為0．43～3．29，平均0．89。該比值相對于Defantetal．埃達克巖定義中的K2O／Na2O＜0．5明顯高，表明德興斑巖體相對富鉀。

（3）巖石屬弱過鋁高鉀鈣堿性系列。巖石A／CNK 為0．92～1．61，平均1．086；全堿ALK 為4．56%～7．99%，平均6．66%；堿度率A．R 為1．37～2．55，平均2．07；里特曼指數(shù)σ為1．09～3．27，平均2．18。SiO2－K2O 圖（圖3）顯示，斑巖體為中鉀－高鉀鈣堿性系列。

（4）具較低Mg＃的特征。斑巖體的Mg＃為20．8～57．94，平均38．59，相對于Defantetal．埃達克巖定義中的Mg＃（≈51）明顯較低，表明德興斑巖體可能直接由地殼板片熔融形成，沒有或較少程度受幔源物質混染。Na2O－CaO 圖和Na2O－MgO圖（圖4）及MgO－SiO2圖（圖5）顯示未蝕變的德興花崗閃長斑巖均落入埃達克巖區(qū)內(nèi)，表明其具有埃達克巖的主量元素地球化學特征。

相比較遭受蝕變的斑巖體部分主量元素含量發(fā)生明顯變化。表2中注明來源于文獻［28］編號從銅廠－1～銅廠－20的樣品發(fā)生不同程度的綠泥石化、伊利石化、硅化、絹云母化蝕變，且隨編號的增大，蝕變程度逐漸加強，銅廠－1～銅廠－3為微弱蝕變，可視為未蝕變，元素遷移變化程度也較低；而銅廠－15～銅廠－20為中－強蝕變，元素遷移變化程度也較高。各主量元素中含量基本未發(fā)生改變的為SiO2（平均62．66%）、MgO（平均2．05%）、CaO（平均3．64%，未蝕變?yōu)?．58%）、K2O（2．79%）。有少量變化的為MnO，從未蝕變的0．11%，轉變?yōu)槲g變的0．06%，略有減少；P2O5也從平均值0．22%減少為0．12%。而含量變化最大的為TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、Na2O，其中TiO2由未蝕變的0．44%減少到蝕變后的0．055%；FeO 由未蝕變的2．8%減少到蝕變后的1．83%；Na2O 由未蝕變的3．67%減少到蝕變后的0．65%；而Al2O3則由未蝕變的15．54%增加到蝕變后的18．5%；Fe2O3亦由未蝕變的2．07%增加到蝕變后的2．91%。表明斑巖中的角閃石、黑云母、鉀長石等礦物受熱液影響蝕變后成為富鋁、富Fe＋3價鐵的絹云母、伊利石、綠泥石等次生礦物。而主量元素含量的變化會改變巖石的地球化學特征，從而干擾利用元素含量圖解判別巖石類型。圖4所示，未蝕變的斑巖體數(shù)據(jù)多集中于埃達克巖區(qū)，而由于蝕變斑巖體的Na2O 含量減少，使得蝕變的花崗閃長斑巖數(shù)據(jù)均投影于埃達克巖區(qū)之外，表明蝕變部分改變了斑巖的埃達克巖地球化學特征。

表1 德興花崗閃長斑巖體巖石礦物成分表（%）Table 1 Mineral compositions（%）of the Dexing granodiorite－porphyries

圖2 德興含銅斑巖體QAP圖Fig．2 QAP diagram for the Dexing copper－bearing porphyry

圖3 德興含銅斑巖體SiO2－K2O 圖Fig．3 SiO2－K2O diagram for the Dexing copper－bearing porphyries

表2 德興花崗閃長斑巖主量元素含量（%）Table 2 Major element contents（%）of the Dexing granodiorite－porphyries

續(xù)表2

圖4 德興含銅斑巖體埃達克巖CaO－Na2O（a）及MgO－Na2O（b）判別圖Fig．4 CaO－Na2O（a）and MgO－Na2O（b）discrimination diagrams for the adakites of the Dexing copper－bearing porphyries

圖5 德興含銅斑巖體埃達克巖SiO2－MgO 判斷圖（據(jù)文獻［38－40］修改）Fig．5 SiO2－MgO discrimination diagram of the adakites of the Dexing copper－bearing porphyries

2．3 稀土元素與微量元素

從德興花崗閃長斑巖的稀土及微量元素地球化學數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)略）可知德興斑巖稀土及微量元素特征如下：

（1）該斑巖稀土元素含量較高，呈輕稀土富集、重稀土虧損的特點。稀土總量REE 為（55．95～194．47）×10－6，平均130．61×10－6；LREE 值為（51．74～183．18）×10－6，平均121．81×10－6；HREE為（4．21～13．93）×10－6，平均8．8×10－6；具有較大的LREE／HREE 比值（9．65～18．66），平均13．93。斑巖稀土元素球粒隕石標準化配分型式圖（圖6a）顯示為顯著陡右傾型，表明輕、重稀土元素分異明顯。

（2）斑巖體的微量元素表現(xiàn)為富集LILE（Rb、Ba、La、Sr）和相對虧損HFSE（Nb、Ta、Y），在微量元素球粒隕石標準化蛛網(wǎng)圖上（圖6b）呈現(xiàn)顯著的Nb、Ta負異常。

（3）埃達克巖指標性元素Y 和Yb明顯呈低值，而Sr相對富集，其Y 為（5．04～16．3）×10－6，平均11．21×10－6，小于埃達克巖的界限值（18×10－6）；Yb為（0．6～2．04）×10－6，平均1．23×10－6，小于埃達克巖的界限值（1．9×10－6）；對于Sr元素，發(fā)現(xiàn)遭受熱液蝕變的花崗閃長斑巖Sr元素流失明顯，未蝕變的斑巖體中Sr元素為（230．99～15241．87）×10－6，平均798．72×10－6（源自文獻［11］的銅廠－2樣品Sr數(shù)據(jù)未計入平均），遠大于埃達克巖的限定值（400×10－6）；遭弱－中等程度蝕變的斑巖體中Sr元素為（228～1018）×10－6，平均367．46×10－6，接近400×10－6；而遭受強蝕變的斑巖體中Sr僅為（21．8～35．8）×10－6，平均28．6×10－6，遠低于400×10－6，在微量元素蛛網(wǎng)圖中亦顯示顯著的負異常谷，已不具埃達克巖地化特征。Sr元素的變化在圖7中表現(xiàn)較明顯，未蝕變的斑巖數(shù)據(jù)均投影于埃達克巖區(qū)，而遭受蝕變的斑巖體則落入低Sr低Yb型花崗巖區(qū)內(nèi)。

圖6 德興含銅斑巖體稀土元素球粒隕石標準化配分曲線圖（a）及微量元素球粒隕石標準化蛛網(wǎng)圖（b）Fig．6 Chondrite－normalized REE patterns（a）and chondrite－norncalized trace elemnts spidergram（b）for the Dexing copper－bearing porphyries

圖7 德興含銅斑巖體Sr－Yb元素分類圖（底圖據(jù)文獻［43］）Fig．7 Sr－Yb classification diagram for the Dexing copper－bearing porphyies

（4）德興花崗閃長斑巖具有較高的87Sr／86Sr比值以及較低的εNd值。朱訓等［33］測試銅廠斑巖體87Sr／86Sr比值為0．704931～0．705430；王強等［25］測試銅廠斑巖體87Sr／86Sr比值為0．705028～0．705409，朱砂紅為0．705297，銅廠為0．705511～0．7059582；測定εNd為－1．14～1．8；金章東等［23］結果表現(xiàn)出分帶性，從鉆孔巖體中心到熱液蝕變接觸帶再至圍巖，其87Sr／86Sr比值逐漸增大，而εNd則逐漸減小，其中未蝕變的斑巖體87Sr／86Sr比值為0．70508～0．70857，εNd為－0．76～－3．08。德興花崗閃長斑巖具有高87Sr／86Sr，低εNd特征不同于Defantetal．［1］定義的埃達克巖（87Sr／86Sr＜0．7040，εNd＞0），原因在于Defant定義的埃達克巖為俯沖洋殼板片熔融，混染有含量較高的地幔物質成分，而德興花崗閃長斑巖的形成物質以來源于地殼為主。

（5）德興斑巖具微弱的負Eu 異常，其δEu 在0．68～1．17之間，平均0．91，虧損不明顯，在稀土元素球粒隕石隕石標準化配分曲線上表現(xiàn)較平直，沒有明顯的負異常谷。

（6）斑巖體具有較高的La／Yb，（La／Yb）N，Sr／Y，Y／Yb比值。其中La／Yb 為17．99～40．68，平均28．93；（La／Yb）N為12．16～27．49，平均19．55；Sr／Y 為16．07～238．67，平均57．29（去掉文獻［11］中銅廠－2樣品的異常Sr數(shù)據(jù)和4個蝕變嚴重的樣品Sr數(shù)據(jù)）；Y／Yb為6．71～11．89，平均9．37。在Sr／Y－Y 圖解（圖8a）及（La／Yb）N－YbN圖解（圖8b）中，斑巖體投影大多落入埃達克巖區(qū)內(nèi)，僅4個蝕變較為強烈的樣品，因Sr元素流失嚴重而落于區(qū)外。

圖8 德興含銅斑巖體埃達克巖Sr／Y－Y（a）和（La／Yb）NYbN（b）判別圖Fig．8 Sr／Y－Y（a）and（La／Yb）N－YbN（b）discrimination diagrams for the adakites of the Dexing copperbearing porphyries

2．4 對比與類型

德興花崗閃長斑巖與Defant定義的“O”型埃達克巖和張旗等拓展的“C”型埃達克巖對比，其主要的地球化學指標較為一致。德興斑巖的高硅、高鋁、低鎂（SiO2＞56．0%，Al2O3＞15%，MgO＜3．0%）特征微量元素和稀土元素顯示富集LILE 和LREE 而相對虧損HFSE 和HREE，具較高的LREE／HREE比值；指標性元素Y＜18×10－6，Yb＜1．9×10－6，富集Sr，無明顯δEu負異常；具有Sr／Y、La／Yb高比值等特征，均符合埃達克巖的地球化學特征。他們之間的主要區(qū)別在于：

（1）“O”型埃達克巖的Al2O3含量較高，一般在15．0%～20．0%間，而德興花崗閃長斑巖含量較低，未蝕變的斑巖體Al2O3僅為15．54%，圖9a中的SiO2－Al2O3圖解表達了這種差異。此外，“O”型埃達克巖K2O／Na2O 比值較?。ǎ?．5），而德興斑巖通常則富鉀貧鈉，其K2O／Na2O 比值較大（平均0．89）。高K2O／Na2O 比值特點可能是巖漿源區(qū)成分的差異或殼源物質的混染所致，但也不排除有富鉀幔源物質的混染。這也說明了德興斑巖中含有一定量的鉀長石，而富Na元素的角閃石則較“O”型埃達克巖要低。

（2）Yogodzinski、Kay等把“O”型埃達克巖又稱為鎂質安山巖［54－55］，表明其具有高MgO（Mg＃平均51）、高Cr（平均165×10－6）、高Ni（平均125×10－6）的生特征，強調了“O”型埃達克巖是板塊重熔熔漿和幔源楔相互作用的產(chǎn)物。而德興斑巖體的相容元素含量較低，Mg＃平均為38．59（圖9b）；Cr為（42．0～494．8）×10－6，平均92．73×10－6，多數(shù)集中在（40～75）×10－6之間；Ni為（13．46～79．036）×10－6，平均25．88×10－6。表明德興斑巖體是源自加厚下地殼的部分熔融，其混染源為中、上殼源物質，而較少混染有地幔物質。

（3）“O”型埃達克巖具87Sr／86Sr＜0．7040，εNd＞0特征，同樣代表“O”型埃達克巖的形成有地幔楔物質的參與?，F(xiàn)有資料表明德興花崗閃長斑巖87Sr／86Sr比值＜0．7040，εNd則＜0［23，25，33］，在微量元素球粒隕石標準化蛛網(wǎng)圖上可見明顯的負Nb異常谷。Jahn B M．等［56］研究認為，Nb的負異常通常是典型陸殼巖石重熔的標志。因此，德興斑巖體上述Sr、Nb同位素地球化學特征表明其巖漿的形成演化過程中有地殼物質的混染。

圖9 德興含銅斑巖體“O”型埃達克巖與“C”型埃達克巖SiO2－Al2O3（a）及SiO2－Mg＃（b）對比圖Fig．9 SiO2－Al2O3（a）and SiO2－Mg＃（b）comparison diagrams between“O”type adakites and“C”type adakites from the Dexing copper－bearing porphyries

（4）“O”型埃達克巖的源區(qū)殘留相為榴輝巖，而德興花崗閃長斑巖的源區(qū)殘留相為角閃榴輝巖。正常情況下，HREE（特別是Yb、Lu）在石榴石中的分配系數(shù)最大，而Dy和Ho在角閃石中的分配系數(shù)最大，當石榴石是源區(qū)主要殘留相時，形成的熔體具有傾斜的HREE 配分型式，其Y／Yb＞10、（Ho／Yb）N＞1．2；而當角閃石是源區(qū)主要殘留相時，形成的熔體具有平坦的HREE 配分型式，其Y／Yb≈10、（Ho／Yb）N≈1。德興斑巖強烈虧損HREE（4．21～13．93）×10－6，指示其源區(qū)殘留相中有石榴石；而Y／Yb為6．71～11．89，平均9．37，以及（Ho／Yb）N為0．95～2．16，平均1．23，表明德興斑巖的源區(qū)殘留相中存在有石榴石和角閃石，即為角閃榴輝巖相。此點也體現(xiàn)在斑巖體Rb元素相對Ba元素較為富集上，因為角閃石中Ba的分配系數(shù)高于Rb，Ba相對Rb虧損代表了源區(qū)角閃石是殘留物之一。德興斑巖體樣品在圖8的投影點靠近石榴石角閃巖或角閃榴輝巖部分熔融曲線，暗示其熔體來自上述兩者，而非更深處的（75～85km）地幔榴輝巖。

綜上，德興花崗閃長斑巖地球化學特征較“O”型埃達克巖有一定區(qū)別，與“C”型埃達克巖一致，因此認為德興花崗閃長斑巖為“C”型、高鉀鈣堿性埃達克巖。

3 巖石成因及地質意義

3．1 巖石成因

根據(jù)Defant等提出的定義，“O”型埃達克巖形成于島弧環(huán)境，來源于年輕的（≤25Ma）、熱的俯沖洋殼板片部分熔融。模擬實驗表明與地幔正常的脫水熔融作用相比，形成于俯沖板片熔融作用的埃達克巖漿一般發(fā)生在更淺的部位［44］。只有在俯沖作用初期階段，洋殼板片在火山弧下接近75～85km深度（相當于角山巖相向榴輝巖相過渡地帶）時發(fā)生部分熔融，才能形成埃達克巖漿，而當深度達120～150km 時則形成正常的島弧火山巖漿［57］（相當于榴輝巖相帶）。對于“C”型埃達克巖形成的構造環(huán)境，目前認為在活動陸緣的地殼加厚區(qū)、板塊碰撞導致的地殼加厚區(qū)、高原底部均可以發(fā)現(xiàn)，地殼加厚是形成“C”型埃達克巖的必要條件［58］。這種由加厚地殼部分熔融形成的埃達克巖常發(fā)生在造山作用的后碰撞階段，其構造體制處于碰撞期后的拉張環(huán)境。在此構造應力下，熱的軟流圈地幔物質上涌，由來自地幔的熱供給，使下地殼部分熔融形成埃達克巖［59］。

“C”型埃達克巖有3種可能成因模型［46］：（1）底侵至下地殼底部的幔源玄武質巖石部分熔融；（2）大陸下地殼拆沉作用，被拆沉的下地殼沉入地幔，受下部軟流圈的加熱，導致其熔融形成埃達克巖漿；（3）加厚下地殼底部的中、基性巖部分熔融。第（1）和（2）種模式均有地幔物質的參與，前已述及，德興花崗閃長斑巖具較低的Mg＃值（平均38．59），普遍較高的87Sr／86Sr值（＞0．7040），虧損相容元素Cr（平均92．73×10－6）、Ni（平均25．88×10－6），以及負的εNd值等特征，表明其巖漿形成過程中未受到或較少受到地幔物質的混染。同時，德興斑巖體嚴重虧損HREE和HFSE，較低的Y／Yb（≈10）和較高的（Ho／Yb）N（＞1．23）表明斑巖的熔融殘留相為角閃榴輝巖，Sr／Y－Y 圖解和（La／Yb）N－YbN圖解說明其熔體來自石榴石角山巖或角閃榴輝巖。因此，德興的“C”型埃達克巖的成因模型是第（3）種，即形成于加厚下地殼底部的中、基性巖部分熔融，其生成深度大致在40～50km。加厚下地殼的熔融能夠形成埃達克巖已獲得相關實驗巖石學資料證實［60－61］，通過在不同壓力條件下對變玄武巖、高鋁玄武巖、天然低鉀鈣質角閃巖、角閃巖等進行的高壓熔融實驗，表明高壓（＞1GPa）條件下當石榴子石為殘留相時，熔體出現(xiàn)強烈的重稀土虧損和諸多類似埃達克巖的地球化學特征。

印支期構造旋回是我國乃至全球擠壓造山運動最為劇烈的時期，在此期間江南造山帶發(fā)生自南東向北西的擠壓逆沖，元古代淺變質基底巖系和古生代蓋層巖系相互疊置、縮短并隆升。因此認為，在印支期構造擠壓造山作用后出現(xiàn)了地殼加厚。燕山期造山運動逐漸停止，古太平洋板塊向歐亞大陸板塊俯沖，形成了活動大陸邊緣環(huán)境，德興地區(qū)大地構造環(huán)境開始由擠壓造山轉變?yōu)殛懢壔『笊煺估瓘堧A段，而加厚的高密度下地殼因構造伸展而減壓發(fā)生部分熔融形成埃達克巖漿，伴隨區(qū)域內(nèi)斷裂帶的活動，發(fā)生巖漿侵入與噴發(fā)，從而形成埃達克巖。圖10中主元素構造環(huán)境圖解顯示德興埃達克巖投影落入IAG＋CAG＋CCG 區(qū)內(nèi)，微量元素構造環(huán)境判別圖解中投影落入VAG 區(qū)內(nèi)，表示其為與活動大陸緣相關花崗巖，說明德興埃達克巖發(fā)育于活動大陸邊緣，由擠壓碰撞造山而形成的加厚地殼熔融而來。

圖10 德興含銅斑巖體構造環(huán)境圖解（底圖據(jù)文獻［62－63］）Fig．10 Tectonic setting discrimination diagrams of the Dexing copper－bearing porphyries

3．2 地質意義

由于“C”型埃達克巖形成于地殼加厚－拆沉減薄動力學背景，因此有特殊的地質意義：（1）可用于追蹤地質歷史上地殼加厚事件，指示區(qū)域構造應力轉變的時間，是地殼開始減薄的標志。德興燕山期埃達克巖的發(fā)現(xiàn)，證實了中國東部地區(qū)存在印支期的地殼加厚，而早侏羅世末—中侏羅世埃達克巖的形成（157～193Ma）代表加厚地殼發(fā)生熔融。（2）表明德興地區(qū)在燕山早期發(fā)生下地殼拆沉作用，可用揭示殼幔相互作用的信息。埃達克巖漿的熔出使大量低密度的中酸性物質移出下地殼，使下地殼密度增加甚至超過下伏地幔，進而發(fā)生拆沉，將下地殼帶入地幔中，從而發(fā)生殼?；?。（3）德興含銅花崗閃長斑巖為埃達克巖，說明埃達克巖與（超）大型斑巖型銅金礦床有一定成礦聯(lián)系。實驗研究表明，埃達克巖的形成需要很高的溫度（850～1150℃）及壓力（1．0～4．0Gpa）［64］，同時在埃達克巖漿形成過程中，由于角閃巖相轉化為榴輝巖相，可釋放出大量水［65］。較高的溫度和壓力，特別是富含熱液流體，有利于金屬元素的萃取和遷移，并在適當?shù)臈l件下富集成礦。

4 結論

德興花崗閃長斑巖主量元素具有高硅、高鋁、低鎂的特征，斑巖富鉀貧鈉，較高的K2O／Na2O 比值，為高鉀鈣堿性系列；稀土特征表現(xiàn)為輕稀土富集，重稀土虧損，微量元素表現(xiàn)為富集大離子親石元素LILE（Rb、Ba、La、Sr）和虧損高場強元素HFSE（Nb、Ta、Y），具低Y 和Yb 含量特征，有較高Sr／Y、La／Yb比值，較高的87Sr／86Sr比值（＞0．7040），以及負的εNd值等特征，表明德興花崗閃長斑巖為“C”型、高鉀鈣堿性埃達克巖。

德興“C”型埃達克巖的發(fā)現(xiàn)，表明該地區(qū)受印支期碰撞造山的影響而存在下地殼加厚現(xiàn)象。至燕山早期（157～193 Ma），區(qū)域構造應力由擠壓開始轉變?yōu)樯煺?，德興埃達克巖即來源于此背景下加厚下地殼中、基性巖的部分熔融。德興埃達克巖的存在也說明該地區(qū)在埃達克巖漿熔出之后可能有拆沉作用的發(fā)生。

德興花崗閃長斑巖具蝕變分帶性，位于巖體中心的新鮮斑巖體具有典型的“C”型埃達克巖地球化學特征，而外圍遭受有綠泥石化、伊利石化、硅化、絹云母化的蝕變斑巖體發(fā)生有明顯的元素遷移，伴隨Al2O3、Fe2O3含量增加，TiO2、FeO、Na2O 及Sr含量減少，使得蝕變斑巖體缺失埃達克巖的某些地球化學特征。因此在利用地球化學數(shù)據(jù)判別埃達克巖時需考慮巖體的蝕變類型和蝕變程度，以免混淆。

埃達克巖與淺成低溫熱液金銀礦及斑巖型銅金礦床有密切關系，德興斑巖銅礦與環(huán)太平洋斑巖成礦帶中多數(shù)大型和世界級的斑巖銅礦一樣與埃達克巖有關。但埃達克巖的成礦機理和成礦作用方式目前尚不清晰，需加強研究。

［1］Defant M J，Drummond M S．Derivation of some modern arc magmas by melting of young subducted lithosphere［J］．Nature，1990，347：662－665．

［2］張旗，錢青，王二七，等．燕山中晚期的中國東部高原：埃達克巖的啟示［J］．地質科學，2001，36（2）：248－255．

［3］張旗，王焰，錢青，等．中國東部燕山期埃達克巖的特征及其構造－成礦意義［J］．巖石學報，2001，17（2）：236－244．

［4］張旗，王焰，王元龍．燕山期中國東部高原下地殼組成初探：埃達克質巖Sr、Nd同位素制約［J］．巖石學報，2001，17（4）：505－512．

［5］李曉峰，胡瑞忠，韋星林，等．江西德興地區(qū)主要礦床類型、成礦地質特征及其成因關系［J］．地質論評，2012，58（1）：82－90．

［6］王翠云，李曉峰，肖榮，等．德興銅廠斑巖銅礦脈體類型、分布規(guī)律及其對成礦的指示意義［J］．礦床地質，2012，31（1）：94－110．

［7］潘小菲，宋玉財，李振清，等．德興銅廠斑巖銅（鉬金）礦床蝕變－礦化系統(tǒng)流體演化：H－O 同位素制約［J］．礦床地質，2012，31（4）：850－860．

［8］王翠云，李曉峰，肖榮．德興朱砂紅斑巖銅礦熱液蝕變作用及元素地球化學遷移規(guī)律［J］．巖石學報，2012，28（12）：3869－3886．

［9］Li Xiaofeng，Sasaki，M．Hydrothermal Alteration and Mineralization of Middle Jurassic Dexing Porphyry Cu－Mo Deposit，Southeast China［J］．Resource Geology，2007，57：409－426．

［10］Wang，C．Y．，Li，X．F．，Xiao，R．，et al．Elements mobilization of mineralized porphyry rocks during hydrothermal alteration at Zhushahong porphyry copper deposit，Dexing district，South China［J］．Acta Petrologica Sinica，2012，28（12）：3869－3886．

［11］錢鵬，陸建軍．德興銅礦花崗閃長斑巖物質來源的微量元素研究［J］．地質找礦論叢，2005，20（2）：75－79．

［12］梁祥濟．江西德興斑巖銅礦成礦物質來源的實驗研究［J］．地質論評，1995，41（5）：463－472．

［13］Zhou Qing，Jiang Yaohui，Zhang Huihua，et al．Mantle Origin of the Dexing Porphyry Copper Deposit［J］．International Geology Review，2013，55：337－349．

［14］周清，姜耀輝，廖世勇，等．Pb同位素對德興銅礦成礦物源的制約［J］．地質學報，2013，87（8）：1124－1135．

［15］周清，姜耀輝，廖世勇，等．德興斑巖銅礦床研究新進展［J］．地質論評，2013，59（5）：933－940．

［16］金章東．德興銅廠斑巖銅礦床成礦流體地球化學及演化［D］．南京：南京大學，1999．

［17］華仁民，李曉峰，陸建軍，等．德興大型銅金礦集區(qū)構造環(huán)境和成礦流體研究進展［J］．地球科學進展，2000，15（5）：525－533．

［18］王蝶，畢獻武，尚林波．德興銅礦花崗閃長斑巖成巖過程分異的初始巖漿流體HF、HCl濃度特征［J］．礦物學報，2010，30（3）：331－337．

［19］姚靜，倪培，趙葵東，等．德興銅廠斑巖銅礦成礦流體演化特征［J］．礦物巖石地球化學通報，2012，31（2）：97－104．

［20］張?zhí)旄?，潘小菲，楊丹，等．德興朱砂紅斑巖型銅（金）礦床流體包裹體研究［J］．礦床地質，2012，31（4）：861－880．

［21］劉玄，范宏瑞，胡芳芳，等．江西德興斑巖銅鉬礦床流體包裹體子礦物SEM－EDS研究及其對成礦流體性質的制約［J］．巖石學報，2011，27（5）：1397－1409．

［22］吳德新，趙元藝，呂立娜，等．江西德興朱砂紅斑巖銅礦流體包裹體特征及其成礦意義［J］．地質學報，2013，87（5）：677－690．

［23］金章東，朱金初，李福春．德興斑巖銅礦成礦過程的氧、鍶、釹同位素證據(jù)［J］．礦床地質，2002，21（4）：341－349．

［24］Zhou Qing，Jiang Yaohui，Zhao Peng，et al．Origin of the Dexing ore－bearing porphyries，South China：elemental and Sr－Nd－Pb－Hf isotopic constraints［J］．International Geology Review，2012，54：572－592．

［25］王強，趙振華，簡平，等．德興花崗閃長斑巖SHRIMP鋯石U－Pb年代學和Nd－Sr同位素地球化學［J］．巖石學報，2004，20（2）：315－323．

［26］周清，姜耀輝，廖世勇，等．德興銅礦閃長玢巖SHRIMP鋯石U－Pb定年及原位Hf同位素研究［J］．地質學報，2012，86（11）：1726－1734．

［27］水新芳，趙元藝，郭碩，等．德興礦集區(qū)花崗閃長斑巖鋯石U－Pb年齡、Hf同位素特征及其意義［J］．中國地質，2012，39（6）：1543－1561．

［28］蔣國豪．氟、氯對熱液鎢、銅成礦的制約——以江西德興銅礦、大吉山鎢礦為例［D］．北京：中國科學院研究生院，2004．

［29］毛景文，張建東，郭春麗．斑巖銅礦－淺成低溫熱液銀鉛鋅－遠接觸帶熱液金礦礦床模型：一個新的礦床模型——以德興地區(qū)為例［J］．地球科學與環(huán)境學報，2010，32（1）：1－14．

［30］王強，趙振華，許繼峰，等．揚子地塊東部燕山期埃達克質（adakite－like）巖與成礦［J］．中國科學（D 輯），2002，32（S）：127－136．

［31］李印，凌明星，丁興，等．中國東部埃達克巖及成礦作用［J］．大地構造與成礦學，2009，33（3）：448－464．

［32］冷成彪，張興春，陳衍景，等．中國斑巖銅礦與埃達克（質）巖關系探討［J］．地學前緣，2007，14（5）：199－210．

［33］朱訓，黃崇柯，芮宗瑤，等．德興斑巖銅礦［M］．北京：地質出版社，1983：1－336．

［34］Liu Xuan，F(xiàn)an Hongrui，Santosh M，et al．Remelting of Neoproterozoic relict volcanic arcs in the Middle Jurassic：Implication for the formation of the Dexing porphyry copper deposit，Southeastern China［J］．Lithos，2012，150：85－100．

［35］吳利仁，李秉倫．中國東部中生代兩大類斑巖型礦床［M］．北京：科學出版社，1991：1－182．

［36］孫海田．德興銅礦、銀山銅鉛鋅礦床的巖漿巖巖石化學特征及其成巖成礦機理探討［J］．中國地質科學院院報，1988，（18）：93－103．

［37］Xiong X L，Xia B，Xu J F，etal．Na depletion in modern adakites via melt／rock reaction within the sub－arc mantle［J］．Chem Geol，2006，229（4）：273－292．

［38］Defant M J，Xu Ji－feng，Kepezhinskas P，etal．Adakites：some variations on a theme［J］．Acta Petrologica Sinica，2002，18（2）：129－142．

［39］Martin H．Adakitic magmas：Modern analogues of Archaean granitoids［J］．Lithos，1999，46：411－429．

［40］Martin H，Smithies R H，Rapp R，etal．An overview of adakite，tonalite－trondhjemite－granodiorite（TTG），and sanukitoid：relationships and some implications for crustal evolution［J］．Lithos，2005，79：1－24．

［41］Taylor S R and Mclennan S M．The continental cryst：its composition and evolution［M］．Oxford：Blackwell Scientific Publications，1985：312．

［42］Rollinson H．Using geochemical data：evaluation，presentation，interpretation［M］．England：Longman Group UK Ltd．1993：352．

［43］張旗，王焰，李承東，等．花崗巖的Sr－Yb分類及其地質意義［J］．巖石學報，2006，22（9）：2249－2269．

［44］Drummond M S，Defant M J．A model for trondhjemite－tonalite－dacite genesis and crustal growth via slab melting：Archaean to modern comparisons［J］．Geophys Res，1990，95（B13）：21503－21521．

［45］吳福元，葛文春，孫德有．中國東部燕山期“埃達克質巖”：問題與意義［C］∥埃達克質巖及其地球動力學意義學術研討會論文摘要．北京，2001：53－55．

［46］張旗，許繼峰，王焰，等．埃達克巖的多樣性［J］．地質通報，2004，23（9／10）：959－965．

［47］Morris P A．Slab melting as an explanation of Quaternary volcanism and aseismicity in southwest Japan［J］．Geology，1995，23：395－398．

［48］Stern C R，Kilian R．Role of the subducted slab，mantle wedge and continental crust in the generation of adakites from the Andean Austral Volcanic Zone ［J］．Contrib Mineral Petrol，1996，123：263－281．

［49］Defant M J，Richerson M，De Boer J Z，etal．Dacite genesis via both slab melting and differentiation：Petrogenesis of La Yeguada volcanic eomplex，Panama［J］．Petrol，1991，32：1101－1142．

［50］Drummond M S，Defant M J，Kepezhinskas P K．Petrogenesis of slab－derived trondhjemite－tonalite－dacite／adakite magmas［J］．Trans R Soc Edinb Earth Sci，1996，87：205－215．

［51］Aguillon－Robles A，Caimus T，Benoit M，etal．Late Miocene adakites and Nb－enriched basalts from Vizcaino Peninsula，Mexico：Indicators of East Pacific Rise subduction below southern Baja California［J］．Geological Society of America，200l，29：531－534．

［52］Sajona F G，Maury R C，Bellon H，etal．Initiation of subduction and the generation of slab melts in western and eastern Mindanao，Philippines［J］．Geology，1993，21：1007－1010．

［53］Kay S M，Ramos V A，Marques M．Evidence in Cerro Pampa volcanic rocks for slab－melting prior to ridgetrench collision in southern South America［J］．J Geol，1993，101：703－714．

［54］Yogodzinski G M，Volnetts O N，Koloskov A V，etal．Magnesian andesites and the subduction components in a strongly calc－alkline series at Piip volcano，far western Aleutians［J］．J Petrology，1994，34：163－204．

［55］Kay S M，Ramos V A，Marques M．Evidence in Cerro Pampa volcanic rocks for slab－melting prior to ridgetrench collision in southern South America［J］．J Geol，1993，101：703－714．

［56］Jahn B M，Wu F Y，Lo C H．Crust－mantle interaction induced by deep subduction of the continental crust；geochemical and Sr－Nd isotopic evidence from post－collisional．mafic ultramafic intrusions of the northern Dabie complex central China［J］．Chem．Geol．，1999，157（122）：119－146．

［57］Crosson R S，Owens T J．Slab geometry of the Cascadia subduction zone beneath Washington from earthquake hypocenters and teleseismic converted waves［J］．Geophysical Research Letters，14：824－827．

［58］朱弟成，潘桂棠，段麗萍，等．埃達克巖研究的幾個問題［J］．西北地質，2003，36（2）：13－19．

［59］朱弟成，段麗萍，廖仲禮，等．兩類埃達克巖（Adakite）的判別［J］．礦物巖石，2002，22（3）：5－9．

［60］Rapp P R，Shimizu N，Norman M D，etal．Reaction between slab－derived melts and peridotite in the mantle wedge：experimental constraints at 3．8 GPa ［J］．Chem．Geol．，1999，160：335－356．

［61］Wolf M B，Wyllie P J．Dehydration－melting of amphibolite at 10kbar：effects of temperature and time［J］．Contrib．Mineral．Petrol．，1994，115：369－383．

［62］Maniar P D，Piccoli PM．1989．Tectonic discrimination of granitoids［J］．Geol．Soc．Am．Bull．，101：635－643．

［63］Pearce J A，Harris N B W，Tindle A G．1984．Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks［J］．Journal of Petrology，25：956－983．

［64］Rapp P R，Xiao L，Shimizu N．Experimental constraints on the origin of potassium－rich adakites in eastern China［J］．Acta Petrologica Sinica，2002，18（3）：293－302．

［65］Kay S M，Mpodozis C．Central Andean ore deposits linker to evolving shallow subduction systems and thickening crust［J］．GSA Today，2001，4－9．