云南永勝分水嶺礦區(qū)富堿斑巖地球化學(xué)、鋯石U-Pb年齡及其地質(zhì)意義

徐　恒, 崔銀亮, 周家喜, 張苗紅, 梁庭祥, 姜永果

(1.昆明理工大學(xué) 國(guó)土資源工程學(xué)院, 云南 昆明 650093; 2.云南省有色地質(zhì)局 地質(zhì)勘查院, 云南 昆明650216; 3.云南省有色地質(zhì)局, 云南 昆明 650051; 4.中國(guó)科學(xué)院 地球化學(xué)研究所 礦床地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 貴州 貴陽(yáng) 550002)

云南永勝分水嶺礦區(qū)富堿斑巖地球化學(xué)、鋯石U-Pb年齡及其地質(zhì)意義

徐恒1, 2, 崔銀亮1, 3*, 周家喜4, 張苗紅2, 梁庭祥2, 姜永果3

(1.昆明理工大學(xué) 國(guó)土資源工程學(xué)院, 云南 昆明 650093; 2.云南省有色地質(zhì)局 地質(zhì)勘查院, 云南 昆明650216; 3.云南省有色地質(zhì)局, 云南 昆明 650051; 4.中國(guó)科學(xué)院 地球化學(xué)研究所 礦床地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 貴州 貴陽(yáng) 550002)

云南永勝分水嶺礦區(qū)富堿斑巖體位于揚(yáng)子地塊西緣賓川-程海斷裂與箐河斷裂交匯部位, 屬于金沙江–哀牢山富堿斑巖帶組成部分, 主要由黑云母花崗閃長(zhǎng)斑巖(BGDP)和花崗閃長(zhǎng)斑巖(GDP)組成。兩類巖石均具有富堿(BGDP的K2O+ Na2O均值為8.22％、GDP的K2O+Na2O均值為8.13％)、富鉀(BGDP的K2O/Na2O均值為1.08, GDP的K2O/Na2O均值為1.2)和準(zhǔn)鋁質(zhì)(BGDP的A/CNK均值為0.95、GDP的A/CNK均值為0.94)特征, 表明二者均屬準(zhǔn)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性系列的富堿斑巖。兩類巖石均富集大離子親石元素(Rb、Ba、Pb、Sr)、Th、U和LREE, 虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(Ta、Nb和Ti), 二者稀土元素配分模式均為右傾平滑型, 且Eu異常不顯著(δEu=0.85～1.12)。地球化學(xué)特征表明它們屬同源巖漿演化的產(chǎn)物, 具有相似的源區(qū)特征和成巖動(dòng)力學(xué)背景?；◢忛W長(zhǎng)斑巖LA-ICP-MS 鋯石U-Pb年齡為34.5±0.3 Ma(MSWD=1.5, n=19), 落在金沙江–哀牢山富堿斑巖帶巖漿活動(dòng)的高峰期內(nèi)(45～30 Ma)。綜合巖石學(xué)、地球化學(xué)和成巖年代學(xué)資料, 認(rèn)為分水嶺礦區(qū)富堿斑巖形成的動(dòng)力學(xué)條件和源區(qū)特征與金沙江–哀牢山富堿斑巖帶一致, 即形成于印度–歐亞板塊碰撞期后動(dòng)力學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)換背景下, 是加厚下地殼和上地幔部分熔融的產(chǎn)物, 與金沙江–哀牢山走滑斷裂構(gòu)造活動(dòng)密切相關(guān)。

富堿斑巖; 鋯石U-Pb年齡; 地球化學(xué); 成巖環(huán)境; 云南永勝分水嶺

0 引 言

云南省永勝分水嶺銅(金)礦礦區(qū), 位于揚(yáng)子地塊西緣麗江臺(tái)緣褶皺帶東側(cè)邊緣與川滇臺(tái)背斜接觸部位, 近SN向賓川–程海深大斷裂東部。該區(qū)在中–新生代表現(xiàn)為古陸緣裂陷環(huán)境, 屬大陸邊緣活動(dòng)帶,由于受到喜馬拉雅期印度板塊與歐亞板塊碰撞的遠(yuǎn)程效應(yīng)影響, 誘發(fā)了區(qū)內(nèi)強(qiáng)烈的構(gòu)造–巖漿活動(dòng), 并為深源巖漿上侵形成多金屬礦床提供了通道、空間和物質(zhì)基礎(chǔ)(Hou et al., 2007; 李建軍等, 2013)。近年來, 學(xué)者對(duì)金沙江–哀牢山富堿斑巖帶內(nèi)的富堿侵入巖及相關(guān) Cu-Mo-Au等多金屬礦床進(jìn)行了大量的研究(Wang et al., 2001; 崔銀亮等, 2002; 何明勤等, 2004; Hou et al., 2007; Xu et al., 2007; 李光斗, 2009; Lu et al., 2012; 郭曉東等, 2012; 李建軍等, 2013; Mao et al., 2014), 取得了豐碩成果。云南省有色地質(zhì)局通過 2009～2012年的地質(zhì)勘查, 發(fā)現(xiàn)了云南永勝縣分水嶺斑巖型銅(金)礦床(中型規(guī)模), 但對(duì)與成礦關(guān)系密切的斑巖體, 僅有少量的巖相學(xué)報(bào)道(李光斗, 2009)。巖石成因和成巖環(huán)境是認(rèn)識(shí)成巖作用的關(guān)鍵,

并對(duì)理解其成礦作用具有重要意義。本文對(duì)ZK2703鉆孔所揭露的新鮮斑巖, 開展了系統(tǒng)的巖石學(xué)、地球化學(xué)及成巖年代學(xué)研究, 以期為理解斑巖成巖成礦作用提供更加豐富的信息。

1 地質(zhì)背景

由于印度–歐亞板塊碰撞, 青藏高原整體抬升,形成了上千公里的NW-NNW向金沙江–哀牢山構(gòu)造帶(Wang et al., 2001)。碰撞期后, 動(dòng)力學(xué)條件發(fā)生轉(zhuǎn)換, 誘發(fā)加厚下地殼和上地幔部分熔融, 形成富堿巖漿沿金沙江–哀牢山走滑構(gòu)造帶上侵形成長(zhǎng)約1000 km, 寬50～80 km的富堿侵入巖帶(Wang et al., 2001; 畢獻(xiàn)武等, 2005; 侯增謙等, 2006a; Hou et al., 2007; 劉顯凡等, 2010)。侵入巖呈巖基、巖株、巖墻和巖脈等侵位于沉積地層中, 成巖年代學(xué)研究表明,富堿巖漿活動(dòng)的高峰期年齡為45～30 Ma(Wang et al., 2001; 畢獻(xiàn)武等, 2005; Hou et al., 2007; Lu et al., 2012; 和文言等, 2013; Mao et al., 2014)。此外, 金沙江–哀牢山富堿斑巖帶也是我國(guó)新生代大規(guī)模成礦作用的重要地區(qū)之一, 是重要的 Cu-Mo-Au等多金屬資源產(chǎn)地(Hou et al., 2007; 鄧軍等, 2010; 郭曉東等, 2012; Mao et al., 2014)。

1. 古近系始新統(tǒng)寧蒗組砂巖夾泥巖; 2. 角巖; 3. 中–粗粒石英二長(zhǎng)斑巖; 4. 中–細(xì)粒石英二長(zhǎng)斑巖; 5. 二長(zhǎng)花崗斑巖; 6. 花崗閃長(zhǎng)斑巖; 7. 斷層; 8. 采樣鉆孔位置。圖1　云南永勝分水嶺礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Sketch geological map of the Fenshuiling ore district, Yongsheng city, Yunnan province

分水嶺銅(金)礦礦區(qū)位于金沙江–哀牢山深大斷裂帶的東側(cè), 揚(yáng)子地臺(tái)西緣賓川–程海斷裂與箐河斷裂系交匯地帶。區(qū)內(nèi)構(gòu)造巖漿活動(dòng)頻繁且強(qiáng)烈,分布大面積的侵入巖體(圖1)及相關(guān)Cu-Mo-Au等多金屬礦產(chǎn)。巖相學(xué)資料表明, 與分水嶺銅(金)礦床成礦有關(guān)的巖體屬滇西金沙江–哀牢山富堿斑巖帶的組成部分(李光斗, 2009)。已發(fā)現(xiàn)的斑巖體主要由石英二長(zhǎng)斑巖、二長(zhǎng)花崗斑巖和花崗閃長(zhǎng)斑巖組成,主要呈脈狀產(chǎn)出, 脈體走向與主控?cái)嗔岩恢?圖1)。研究區(qū)出露地層主要為新生界古近系始新統(tǒng)寧蒗組(E2n)第三段紫色、紫紅色中厚層狀泥巖夾同色砂巖,厚約550 m, 與侵入巖接觸帶形成角巖。受賓川–程海斷裂和箐河斷裂多期活動(dòng)的影響, 區(qū)內(nèi)斷裂早期呈NNE向展布, 晚期呈近EW向展布。

2 巖體特征

2.1 巖體地質(zhì)特征

分水嶺礦區(qū)內(nèi)發(fā)育長(zhǎng)約50～400 m, 寬約10～100 m,大小不等的幾十個(gè)斑巖體, 它們以喇叭箐斷裂為侵位中心呈巖株產(chǎn)出、少量呈巖枝和巖脈產(chǎn)出, 侵入接觸關(guān)系明顯, 巖體總體呈NE-NW向展布(圖1)。斑巖體侵入古近系始新統(tǒng)寧蒗組(E2n)砂巖夾泥巖中,野外觀察并結(jié)合地質(zhì)資料, 顯示巖體邊緣相邊部也具斑狀結(jié)構(gòu), 但斑晶數(shù)量較少, 基質(zhì)為隱晶質(zhì), 同時(shí)可見與角巖過渡接觸關(guān)系。

2.2 巖相學(xué)特征

由于礦區(qū)地表出露的斑巖體風(fēng)化非常強(qiáng)烈, 故本次研究樣品均采自新近施工的 ZK2703鉆孔。野外觀察和室內(nèi)巖礦鑒定顯示, 富堿斑巖主要由黑云母花崗閃長(zhǎng)斑巖和花崗閃長(zhǎng)斑巖組成(圖2)。

(a) 黑云母花崗閃長(zhǎng)斑巖; (b) 花崗閃長(zhǎng)斑巖; (c) 長(zhǎng)石的次生邊和磷灰石包體; (d) 長(zhǎng)石的環(huán)帶結(jié)構(gòu); (e) 鉀長(zhǎng)石的卡氏雙晶; (f) 石英的港灣結(jié)構(gòu)。礦物名稱縮寫: Fsp. 長(zhǎng)石; Kfs. 鉀長(zhǎng)石; Clp. 黃銅礦; Py. 黃鐵礦; Qtz. 石英; Ap. 磷灰石。圖2　分水嶺礦區(qū)富堿斑巖手標(biāo)本和顯微鏡下照片F(xiàn)ig.2 Photos and micrographs of the alkali-rich porphyry in the Fenshuiling ore district

黑云母花崗閃長(zhǎng)斑巖由斑晶和基質(zhì)組成。其中斑晶占全巖的20％～30％, 主要為斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、黑云母及少量角閃石、石英。斜長(zhǎng)石占斑晶 30％～ 40％, 斑晶大小 0.3～0.5 mm, 主要為中酸性或酸性斜長(zhǎng)石, 自形板狀晶體, 聚片雙晶常見, 雙晶紋較密集, 多有次生邊。鉀長(zhǎng)石占斑晶20％～30％, 斑晶大小為 0.15～0.2 mm, 主要為正長(zhǎng)石和微斜長(zhǎng)石, 見卡氏雙晶(圖2e)和格子雙晶, 多有次生邊結(jié)構(gòu)(圖2c、d)。黑云母占斑晶20％～30％, 斑晶大小為0.5～0.9 mm× 0.14～0.2 mm, 斑晶鱗片狀。角閃石占斑晶5％～10％,具強(qiáng)烈的綠泥石化, 局部發(fā)育綠簾石化和碳酸鹽化。石英占斑晶1％～5％, 近圓形, 具明顯的次生邊?；|(zhì)占全巖 70％～80％, 主要為隱晶質(zhì)–細(xì)晶質(zhì)的長(zhǎng)石和黑云母。不透明金屬礦物主要為黃鐵礦和少量黃銅礦, 兩者共生呈細(xì)脈狀充填到巖石節(jié)理中。副礦物為磷灰石和榍石。

花崗閃長(zhǎng)斑巖由斑晶和基質(zhì)組成。其中斑晶占全巖的 30％～40％, 主要為長(zhǎng)石及少量石英和黑云母。長(zhǎng)石占斑晶的60％～70％, 主要為中酸性斜長(zhǎng)石及少量鉀長(zhǎng)石。中酸性斜長(zhǎng)石為自形板狀晶體, 大小為 0.3～5 mm, 環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育(圖 2d), 聚片雙晶,雙晶紋較寬, 鉀長(zhǎng)石見卡氏雙晶。石英占斑晶20％～ 30％, 粒徑0.2～0.6 mm, 它形粒狀, 可見熔蝕的港灣結(jié)構(gòu)(圖 2f), 多具弱的波狀消光。黑云母占斑晶1％～5％, 具鱗片狀, 鏡下呈暗褐色, 亮黃色, 多色性明顯, 正吸收性強(qiáng), 有弱的綠泥石化現(xiàn)象。角閃石量較少, 粒徑 0.01～0.02 mm, 具不規(guī)則粒狀, 偶見假六邊形橫截面, 可見兩組菱形相交的解理, 鏡下綠色, 黃綠色, 亮黃色, 干涉色為一級(jí)橙色?；|(zhì)占全巖 60％～70％, 主要為隱晶-細(xì)晶質(zhì)的長(zhǎng)石和黑云母。不透明礦物主要見黃銅礦和黃鐵礦共生, 呈不規(guī)則質(zhì)點(diǎn)斑點(diǎn)或細(xì)脈狀產(chǎn)出(圖 2b)。副礦物為磷灰石, 柱狀, 長(zhǎng)0.08～0.15 mm。

3 樣品及分析方法

樣品采自鉆孔 ZK2703深部揭露的含礦富堿斑巖體, 選取樣品時(shí)盡量選擇新鮮并避開蝕變強(qiáng)烈的斑巖體, 共采集樣品8件。巖石碎至200目以下, 用于化學(xué)分析。分析方法如下:

3.1 主量、微量和稀土元素分析

主量、微量和稀土元素含量分析均在中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所礦床地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。主量元素采用X射線熒光光譜法(XRF)測(cè)試, 分析精度優(yōu)于 10％。微量元素含量使用四級(jí)桿型電感耦合等離子體質(zhì)譜(Q-ICP-MS)儀測(cè)定, 其稀土元素分析精度優(yōu)于5％, 其他微量元素分析精度優(yōu)于10％,分析流程見Qi et al. (2000)。

3.2 LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年

鋯石樣品選自花崗閃長(zhǎng)斑巖, 分選由廊坊誠(chéng)信地質(zhì)服務(wù)公司完成。LA-ICP-MS 鋯石U-Pb同位素分析在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)完成。鋯石制靶拋光后,用于陰極發(fā)光圖像觀察和激光剝蝕等離子體質(zhì)譜(LA-ICP-MS)分析。該儀器激光剝蝕系統(tǒng)為德國(guó)Lamda Physik公司制造, ArF準(zhǔn)分子激光發(fā)生器產(chǎn)生193 nm深紫外光束, 經(jīng)均勻化光路聚焦于鋯石表面,分析時(shí)采用的激光剝蝕束斑直徑為 32 μm, 能量密度10 J/cm2, 剝蝕頻率5 Hz, 共計(jì)40 s, 剝蝕顆粒物被氦氣送入質(zhì)譜儀中完成測(cè)試, 數(shù)據(jù)處理采用ICP-MS Data Cal程序(Liu et al., 2008, 2010), 鋯石U-Pb年齡諧和圖繪制采用Isoplot 3.0程序(Ludwig, 2003)完成。

圖 3 分水嶺礦區(qū)富堿斑巖 SiO2-K2O 圖解(底圖據(jù)Rickwood, 1989)Fig.3 SiO2vs. K2O diagram of the alkali-rich porphyry from the Fenshuiling ore district

4 分析結(jié)果

4.1 主量元素

分水嶺礦區(qū)富堿斑巖主量元素分析結(jié)果見表1。兩類巖石的SiO2含量介于65.69％～69.94％, K2O含量為3.94％～4.75％, Na2O+K2O含量介于7.69％～8.63％,總體K2O>Na2O, K2O/Na2O介于0.93～1.41, 表明它們相對(duì)富堿且富鉀貧鈉。在SiO2-K2O圖解(圖3)中,樣品投點(diǎn)介于高鉀鈣堿性和鉀玄巖系列。樣品的Al2O3含量介于 13.69％～15.32％, 過鋁指數(shù)(A/CNK)介于0.90～1.01, 平均0.95, 在A/CNK-A/NK圖解中(圖 4a), 全部樣品落入準(zhǔn)鋁質(zhì)–過鋁質(zhì)分界區(qū), 屬準(zhǔn)鋁質(zhì)系列。二者分異指數(shù)(DI)介于 80.94～85.27,平均 82.26, 固結(jié)指數(shù)(SI)介于 10.86～16.44, 平均14.85, 表明它們的結(jié)晶分異程度高且均勻。在K2O-Na2O判別圖(圖4b)解中, 樣品落入了A型花崗巖區(qū), 表明研究區(qū)富堿斑巖具有類似A型花崗巖的特征。

表1　分水嶺礦區(qū)富堿斑巖主量元素分析結(jié)果(％)Table 1 Major (％) element contents of the alkali-rich porphyry in the Fenshuiling ore district

圖4　分水嶺礦區(qū)富堿斑巖A/CNK-A/NK (a, 據(jù)Peccerillo and Taylor, 1976)和K2O-Na2O(b, 據(jù)Collin et al., 1982)圖解Fig.4 A/CNK vs. A/NK (a) and K2O vs. Na2O (b) diagrams of the alkali-rich porphyry in the Fenshuiling ore district

4.2 微量和稀土元素

分水嶺礦區(qū)富堿斑巖微量和稀土元素含量分析結(jié)果見表2。兩類巖石的稀土總量(ΣREE)均較低, 為114×10–6～175×10–6, 是球粒隕石(3.89×10–6)的29～45 倍, 略低于中國(guó)花崗巖的 ΣREE均值(169×10–6, 史長(zhǎng)義等, 2008)。樣品的 LREE=95.9×10–6～156×10–6, HREE=14.8×10–6～21.0×10–6, LREE/HREE=5.44～8.26, (La/Yb)N比值介于 23.5～35.9, 具有富集輕稀土元素的特征。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式圖為右傾平滑型(圖5a), δEu值在0.85～1.12之間, Eu異常不顯著, 暗示成巖過程中斜長(zhǎng)石分離結(jié)晶作用可能不強(qiáng)。原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(圖5b)顯示, 明顯富集大離子親石元素(Rb、Ba、Sr)和Th、U, 而高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta、Zr和Hf相對(duì)虧損, 具有明顯的“TNT (Ta、Nb和Ti)”負(fù)異常特征。微量和稀土元素含量在黑云母花崗閃長(zhǎng)斑巖和花崗閃長(zhǎng)斑巖間沒有明顯的差異, 也表明二者是同源巖漿演化的產(chǎn)物,具有類似的源區(qū)特征。

表2　分水嶺礦區(qū)富堿斑巖微量及稀土元素分析結(jié)果(×10–6)Table 2 Trace and rare earth element (×10–6) concentrations of the alkali-rich porphyry in the Fenshuiling ore district

圖5　富堿斑巖球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式圖(a)和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(b, 標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough, 1989)Fig.5 Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive mantle normalized trace element spider diagrams (b) of the alkali-rich porphyry

4.3 鋯石特征及成巖年齡

由于分水嶺礦區(qū)黑云母花崗閃長(zhǎng)斑巖和花崗閃長(zhǎng)斑巖在巖相學(xué)和地球化學(xué)方面表現(xiàn)出了高度的相似性, 且二者沒有明顯的空間分帶關(guān)系(圖 1), 表明它們屬同期同源巖漿演化的產(chǎn)物。花崗閃長(zhǎng)斑巖成巖年齡可以代表分水嶺礦區(qū)富堿斑巖的成巖年齡,故本次只選擇了花崗閃長(zhǎng)斑巖樣品進(jìn)行LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡測(cè)定, 測(cè)試結(jié)果見表3。挑選的鋯石粒徑為80～150 μm, 多為半自形、長(zhǎng)柱狀和短柱狀,具有明顯的振蕩環(huán)帶(圖 6a), 且鋯石 Th/U比值為0.17～ 0.47(大于0.1), 說明其為巖漿成因鋯石。所測(cè)19顆鋯石的206Pb/238U表面年齡介于33.7±0.6～35.6±0.6 Ma之間, 加權(quán)平均年齡為 34.5±0.3 Ma (MSWD=1.5) (圖6b), 表明分水嶺礦區(qū)富堿斑巖的結(jié)晶時(shí)代為始新世。

表3　分水嶺礦區(qū)富堿斑巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年分析結(jié)果Table 3 LA-ICP-MS zircon U-Pb dating results of the alkali-rich porphyry in the Fenshuiling ore district

圖6　鋯石陰極發(fā)光圖像和測(cè)年點(diǎn)與年齡(a), 及鋯石U-Pb年齡諧和圖(b)Fig.6 Cathodoluminescence images with test spots and206Pb/238U ages of zircon grains (a) and U-Pb concordia diagram (b)

5 討 論

5.1 巖漿源區(qū)特征

前人對(duì)北衙和馬廠箐等地的富堿斑巖源區(qū)特征研究表明(畢獻(xiàn)武等, 2005; Xu et al., 2007; 肖曉牛等, 2009; Lu et al., 2012; 和文言等, 2013), 金沙江–哀牢山斑巖帶內(nèi)富堿侵入巖為加厚下地殼和上地幔部分熔融的產(chǎn)物。分水嶺礦區(qū)富堿斑巖屬準(zhǔn)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性系列, 具有類似于 A型花崗巖的特征, 暗示其源區(qū)有幔源物質(zhì)加入(侯增謙等, 2003; Hou et al., 2007)。在巖漿源區(qū)判別圖解 δEu-(La/Yb)N圖解(圖7a)中本區(qū)所有樣品均落入了殼幔源區(qū), 與北衙和馬廠箐富堿斑巖樣品分布范圍重疊, 顯示它們具有相似的源區(qū)特征。而在La-La/Sm圖解(圖7b)上顯示本區(qū)富堿斑巖還經(jīng)歷了部分熔融, 也與北衙和馬廠箐富堿斑巖一致。綜上, 認(rèn)為本區(qū)斑巖與北衙、馬廠箐等地富堿斑巖體的源區(qū)相似, 均為加厚下地殼和上地幔部分熔融的產(chǎn)物。

圖7　富堿斑巖δEu-(La/Yb)N (a, 據(jù)王中剛等, 1989)和La-La/Sm (b, 據(jù)申屠保湧, 1995)圖解(北衙富堿斑巖數(shù)據(jù)來自徐受民等, 2006; 馬廠箐富堿斑巖數(shù)據(jù)來自王治華等, 2010和刀艷等, 2015)Fig.7 δEu vs. (La/Yb)N(a), and La vs. La/Sm (b) plots for the alkali-rich porphyry in the Fenshuiling ore district

5.2 構(gòu)造環(huán)境及動(dòng)力學(xué)背景

大量的成巖成礦年代學(xué)研究表明, 喜馬拉雅期金沙江–哀牢山富堿斑巖多金屬成礦帶的大規(guī)模成巖成礦作用發(fā)生于始新世(侯增謙等, 2003, 2006a, 2006b; 曾普勝等, 2006; Hou et al., 2007; Xu et al., 2007, 2012; 鄧軍等, 2010; Lu et al., 2012; Mao et al., 2014)。本次鋯石U-Pb定年結(jié)果(34.5±0.3 Ma), 表明分水嶺礦區(qū)富堿斑巖也是始新世富堿巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。分水嶺銅(金)礦區(qū)富堿斑巖成礦系統(tǒng)的形成與青藏高原晚碰撞階段(40～26 Ma)大規(guī)模走滑斷裂系統(tǒng)有關(guān)的斑巖型 Cu-Mo(Au)成礦事件相對(duì)應(yīng)(侯增謙等, 2006a, 2006b), 落入金沙江–哀牢山富堿斑巖帶巖漿活動(dòng)高峰期(45～30 Ma)內(nèi)。因此, 其形成的構(gòu)造環(huán)境及動(dòng)力學(xué)背景等均與金沙江–哀牢山富堿斑巖帶一致。印度–歐亞板塊碰撞始于65 Ma, 受此俯沖碰撞的影響, 青藏高原的東緣形成了一系列近 SN向的巨型走滑斷裂帶, 并誘發(fā)了加厚下地殼和上地幔的部分熔融, 形成的富堿巖漿沿規(guī)模巨大的金沙江–哀牢山走滑斷裂及其與基底斷裂交切處, 上升侵位形成淺成富堿侵入巖體, 并形成相關(guān) Cu-Mo-Au等多金屬礦產(chǎn)。

6 結(jié) 論

分水嶺銅(金)礦區(qū)與成礦有關(guān)的斑巖(黑云母花崗閃長(zhǎng)斑巖和花崗閃長(zhǎng)斑巖)具有富堿(Na2O+ K2O=7.69％～8.63％)和富鉀(K2O/Na2O=0.93～1.41)特征, 屬準(zhǔn)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性系列的富堿斑巖。微量和稀土元素特征表明, 巖漿源區(qū)具有殼–?；旌咸卣?。鋯石U-Pb年齡為34.5 Ma, 與金沙江–哀牢山富堿斑巖帶巖漿活動(dòng)高峰期年齡吻合, 其巖石成因和源區(qū)特征與該堿性斑巖帶一致, 均為印度–歐亞板塊碰撞期后, 力學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)換背景下, 加厚下地殼和上地幔部分熔融的產(chǎn)物。

致謝： 野外工作得到了中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所嚴(yán)再飛研究員、云南省有色地質(zhì)局 310隊(duì)劉利超隊(duì)長(zhǎng)、陳梁總工、張金學(xué)高級(jí)工程師以及中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)王根厚教授的幫助。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)喻學(xué)惠教授和貴州大學(xué)何明勤教授對(duì)本文提出了寶貴的修改意見, 編輯老師對(duì)本文進(jìn)行了認(rèn)真仔細(xì)的審閱, 在此一并向他們表示衷心的感謝！

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Geochemistry and Zircon U-Pb Age of the Alkali-rich Porphyry in the Fenshuiling Ore District, Yongsheng City, Yunnan Province, and its Geological Implications

XU Heng1, 2, CUI Yinliang1, 3*, ZHOU Jiaxi4, ZHANG Miaohong2, LIANG Tingxiang2and JIANG Yongguo3
(1. Faculty of Land Resources Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, Yunnan, China; 2. Nonferrous Metals Geological Survey, Yunnan Nonferrous Metals Geological Bureau, Kunming 650216, Yunnan, China; 3. Yunnan Nonferrous Metals Geological Bureau, Kunming 650051, Yunnan, China; 4. State Key Laboratory of Ore Deposit Geochemistry, Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guiyang 550002, Guizhou, China)

The alkali-rich porphyry in the Fenshuiling ore district, Yongsheng city, Yunnan province, which located in the intersection zone of the Binchuan-Chenghai fault and Qinghe fault, is an important part of the Jinshajiang- Ailaoshan alkali-rich porphyry belt. The porphyry consists of biotite granodiorite porphyry (BGDP) and granodiorite porphyry (GDP). They are enriched in alkali (the average K2O+Na2O values of BGDP and GDP are 8.22％ and 8.13％, respectively) and potassium (the average K2O/Na2O ratios for BGDP and GDP are 1.08 and 1.2, respectively), and metaluminous (the average A/CNK values for BGDP and GDP are 0.95 and 0.94, respectively). These results show they belong to the metaluminous and high-k calc-alkaline porphyry, and the products of the same magma. BGDP and GDP are enriched in LILE (Rb, Ba, Pb, Sr), Th, U and LREE, and depleted in HFSE (Ta, Nb and Ti), with insignificant Eu anomalies (δEu=0.85–1.12). These features of the Fenshuiling porphyry are similar to those of A-type granite. LA-ICP-MS dating of zircon grains from GDP yields a U-Pb age of 34.5±0.3 Ma. It is in the peak ages (45–30 Ma) of the Jinshajiang-Ailaoshan alkali-rich porphyry. The petrological, geochemistry and geochronological results suggest that the origin of the alkali-rich porphyry in the Fenshuiling ore district is similar to that of the Jinshajiang-Ailaoshan alkali-rich porphyry. The porphyries in the belt were likely derived from partial melting of the over-thickened lower crust and the upper mantle under post-collisional setting subsequent to the India-Eurasian plate collision, and are closely related to the activity of the Jinshajiang-Ailaoshan strike-slip fault.

alkali-rich porphyry; zircon U-Pb age; geochemistry; tectonic setting; Yongsheng city, Yunnan province

P595; P597

A

1001-1552(2016)03-0614-011

2014-09-06; 改回日期: 2014-12-15
項(xiàng)目資助: 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目(1212011120607)和云南省有色地質(zhì)局項(xiàng)目(2013100001)聯(lián)合資助。

徐恒(1981-), 男, 博士研究生, 礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)。Email: 306551439@qq.com

崔銀亮(1966-), 男, 教授, 博士生導(dǎo)師, 從事找礦勘查與地質(zhì)科研工作。Email: cyl186@163.com