廣西右江褶皺帶東南緣西大明山礦集區(qū)燕山期酸性巖漿鋯石U-Pb年齡、Hf同位素和Ce(IV)/Ce(III)特征

肖昌浩，申玉科，韋昌山，蘇曉凱，樂(lè)興文，張 亮

(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 地質(zhì)力學(xué)研究所動(dòng)力成巖成礦實(shí)驗(yàn)室，北京 100081；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；3.廣西壯族自治區(qū)第四地質(zhì)隊(duì)，廣西 南寧 530031)

0 引 言

右江褶皺帶位于華南板塊西南緣，地處幾大構(gòu)造單元的交接部位，構(gòu)造背景復(fù)雜，演化歷史獨(dú)特[1-2]，其西南以古特提斯洋的分支洋閉合形成的哀牢山斷裂，西北以彌勒—師宗斷裂，南東以中生代十萬(wàn)大山前陸盆地以及欽防褶皺造山帶，北東以南丹—賓陽(yáng)斷裂為界[1](圖1(a))。右江褶皺帶以兩大成礦系列聞名，即：產(chǎn)于褶皺帶周緣深大斷裂附近的錫多金屬成礦系列和產(chǎn)于褶皺帶內(nèi)部的低溫成礦系列[1,3]。國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者已對(duì)該帶東西兩側(cè)與燕山期巖漿有關(guān)的錫多金屬成礦作用進(jìn)行了研究，取得了許多成果[4-10]，但由于其南緣出露的燕山期巖漿巖及與之相關(guān)的礦床較少，導(dǎo)致對(duì)右江褶皺帶南緣研究較為薄弱，從而嚴(yán)重制約了對(duì)右江褶皺帶燕山期成巖成礦規(guī)律的認(rèn)識(shí)。

圖1 廣西西大明山礦集區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖及主要礦床、礦點(diǎn)分布圖[3,20]Fig.1 Geological sketch map of the Xidamingshan cluster,southeastern margin of the Youjiang fold belt，showing the distribution of main ore deposits

近年來(lái)，廣西西大明山多金屬礦集區(qū)是右江褶皺帶東南緣找礦突破的重要地區(qū)，新發(fā)現(xiàn)羅維中—大型鎢鋅多金屬礦床、弄屯大型鉛鋅礦床[7]。2013年底，廣西壯族自治區(qū)第四地質(zhì)隊(duì)在羅維礦區(qū)施工的2 個(gè)鉆孔揭露了隱伏巖體的存在。前人對(duì)與巖體有關(guān)的羅維矽卡巖型礦床中輝鉬礦開(kāi)展Re-Os同位素測(cè)年為93～95 Ma，表明其成礦時(shí)代為燕山晚期[7]，與南丹—賓陽(yáng)成礦帶北段的大廠礦田和南段賓陽(yáng)礦集區(qū)內(nèi)成巖成礦時(shí)代基本一致[8-14]。已有研究表明，南丹—賓陽(yáng)成礦帶是與燕山晚期巖漿活動(dòng)有關(guān)的多金屬成礦系統(tǒng)。然而，與賓陽(yáng)多金屬礦集區(qū)同處右江褶皺帶南緣的西大明山礦集區(qū)是否也屬于燕山晚期巖漿活動(dòng)有關(guān)的成礦系統(tǒng)，目前仍存在較大的爭(zhēng)論。西大明山礦集區(qū)成礦主要有以下幾種認(rèn)識(shí)：沉積熱液改造型[6]、中低溫?zé)嵋?斷裂)充填型[15-16]、熱鹵水成礦系列[17]以及與燕山期巖漿有關(guān)的熱液成礦系統(tǒng)[6-7,18-22]。除羅維礦床外，礦集區(qū)內(nèi)其他礦床無(wú)準(zhǔn)確的成礦時(shí)代，礦區(qū)巖漿巖年代學(xué)數(shù)據(jù)較少且可信度較低，制約上述關(guān)鍵問(wèn)題的討論。為了精確厘定礦集區(qū)的成巖時(shí)限，本文選取羅維隱伏巖體及那寧石英斑巖脈進(jìn)行高精度測(cè)年，通過(guò)鋯石原位Hf同位素及鋯石微量元素分析，討論西大明山礦集區(qū)燕山期巖漿活動(dòng)時(shí)限以及成礦作用等問(wèn)題，為深入研究右江褶皺帶白堊紀(jì)鋅鎢多金屬成礦與巖漿作用的關(guān)系提供重要依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

右江褶皺帶位于特提斯構(gòu)造域與太平洋構(gòu)造域的結(jié)合部分，其構(gòu)造演化過(guò)程復(fù)雜，具有中生代巖漿-構(gòu)造-成礦記錄保存完整的特性，是研究區(qū)域巖漿-成礦的理想場(chǎng)所，因此受到國(guó)內(nèi)外大量學(xué)者的青睞[23-25]。該區(qū)域自晚古生代以來(lái)受古特提斯洋俯沖與閉合、峨眉山地幔柱活動(dòng)、古太平洋板塊俯沖及青藏高原隆升等構(gòu)造復(fù)合疊加，存在多期構(gòu)造-巖漿活動(dòng)[26]。目前較為一致的認(rèn)識(shí)即印支期至燕山期，該帶受古特提斯洋演化的影響，成巖成礦是古特提斯洋閉合、碰撞的響應(yīng)[27-29]。進(jìn)入燕山早期，受太平洋板塊俯沖影響，至燕山晚期開(kāi)始構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換，中國(guó)東部經(jīng)歷大規(guī)模地殼巖石圈伸展減薄，發(fā)生大規(guī)模成巖成礦作用[29-31]。

廣西西大明山多金屬礦集區(qū)位于右江褶皺帶東南緣(圖1(b))，其整體呈核部為寒武系、兩翼為泥盆系的短軸復(fù)式背斜，由加里東期褶皺基底和海西-印支期蓋層組成，地層主要為一套淺變質(zhì)的半深海相砂泥巖復(fù)理石建造。背斜核部由寒武系下―中統(tǒng)小內(nèi)沖組及上統(tǒng)黃洞口組一套砂泥巖組成的復(fù)理石建造構(gòu)成，是該區(qū)銀鉛鋅金鎢鉍礦的主要賦礦層位[20]。褶皺核部于西大明山、小明山頂一帶有下泥盆統(tǒng)碎屑巖殘留頂蓋，核部邊緣與上覆的泥盆系總體呈角度不整合接觸，局部為斷層接觸，往兩翼地層依次為泥盆系碎屑巖、石炭系碳酸鹽巖(圖1(b))。西大明山復(fù)式背斜由一系列次級(jí)的、呈緊密排列的線狀背斜和向斜組成，總體構(gòu)造線呈近EW 向，樞紐向東、西兩端傾伏。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造以EW 向和NNE 向?yàn)橹?，并與NE 向、SN 向和NW 向斷裂交織，形成錯(cuò)綜復(fù)雜的斷裂網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。區(qū)內(nèi)巖漿巖出露甚少，僅有少量酸性巖脈和輝綠巖脈沿裂隙或斷層侵入，零星分布于西大明山復(fù)式背斜的核部及兩翼。酸性巖脈主要分布于西大明山主峰北側(cè)，輝綠巖脈沿NE 向和NW 向斷裂侵入于寒武系和泥盆系地層中(圖1(b))。前人的物探和航磁資料顯示，西大明山深部有隱伏巖體存在，現(xiàn)已被鉆孔證實(shí)[32]。區(qū)域礦產(chǎn)資源較豐富，以內(nèi)生金屬礦床為主，目前已探明大型礦床兩處(鳳凰山銀礦、弄屯鉛鋅礦)，中型礦床兩處(長(zhǎng)屯鉛鋅礦、羅維鎢鋅礦)，小型礦床多處(淥井鉛鋅礦、平何銀礦、那佰鉛鋅礦、小明山鉛鋅礦等)。

2 樣品采集與分析方法

2.1 樣品巖石學(xué)和巖相學(xué)特征

本次工作分別選取石英斑巖1件(NN02)、羅維隱伏巖體樣品2件(LW01和LW15)開(kāi)展鋯石微量元素含量、Hf同位素組成和U-Pb定年分析。石英斑巖樣品采自西大明山主峰北側(cè)，巖脈呈近NS向侵入于寒武系下統(tǒng)小內(nèi)沖組碎屑巖中，并伴隨有云英巖化、電氣石化、黃鐵礦化等[20]。巖脈整體氧化強(qiáng)烈，大部分斑晶流失留下孔洞，石英斑晶達(dá)15%以上，大小為0.1～1.5 cm不等，晶形較好，呈透明無(wú)雜質(zhì)(圖2(a)、(d))。偶見(jiàn)角閃石，角閃石整體具有綠簾石化(圖2(d))。廣西壯族自治區(qū)屏山街幅1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)圖顯示，那寧石英斑巖脈成巖時(shí)間為112 Ma，屬于早白堊世晚期。LW01和LW15分別采自ZK31901 696 m處和ZK40004 595 m處，巖性分別為二長(zhǎng)花崗巖和黑云母花崗巖(圖2(b)、(c))，由淺至深，表現(xiàn)出斜長(zhǎng)石含量增加(圖2(c))，且?guī)r體總體絹云母化強(qiáng)烈(圖2(b)、(c)、(e)、(f))。

圖2 西大明山礦集區(qū)燕山期花崗巖手標(biāo)本及顯微照片F(xiàn)ig.2 Hand specimens and photomicrographs showing petro-logy of the Yanshanian magma in the XidamingshanclusterQ.石英；Pl.斜長(zhǎng)石；Ser.絹云母；Hbl.角閃石；Kfs.鉀長(zhǎng)石；Bt.黑云母；Mu.白云母

2.2 測(cè)試分析方法

鋯石單礦物分選在河北省廊坊市地科勘探技術(shù)服務(wù)有限公司完成。樣品經(jīng)過(guò)清洗后，粉碎至40～60目，采用傳統(tǒng)重選和電磁選方法選出鋯石并用環(huán)氧樹(shù)脂粘制成樣品靶，結(jié)合光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察，選擇震蕩環(huán)帶較發(fā)育并且無(wú)裂隙和包體的部位，再進(jìn)行鋯石U-Pb年齡測(cè)定和微量元素含量測(cè)試。典型鋯石陰極發(fā)光照片見(jiàn)圖3。

鋯石微量元素含量和LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素測(cè)年在吉林大學(xué)東北亞礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)國(guó)土資源部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。激光剝蝕使用德國(guó)相干公司(Coherent)COMPExPro型ArF準(zhǔn)分子激光器，質(zhì)譜儀為美國(guó)安捷倫公司7500A型四極桿等離子質(zhì)譜。激光條件為：激光束斑直徑32 μm，激光能量密度10 J/cm2，剝蝕頻率8 Hz。剝蝕樣品前首先采集30 s的空白，隨后進(jìn)行30 s的樣品剝蝕，剝蝕完成后進(jìn)行2 min的樣品池沖洗。載氣使用高純度He氣，氣流量為600 mL/min；輔助氣為Ar氣，氣流量為1.15 L/min。對(duì)于不同同位素的采集時(shí)間，204Pb、206Pb、207Pb和208Pb為20 ms，232Th、238U為15 ms，49Ti為20 ms，其余元素為6 ms。使用標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500(1 062 Ma)作為外標(biāo)進(jìn)行同位素比值校正，標(biāo)準(zhǔn)鋯石PLE/GJ-1/Qing Hu為監(jiān)控盲樣。元素含量以國(guó)際標(biāo)樣NIST610為外標(biāo)，Si為內(nèi)標(biāo)元素進(jìn)行計(jì)算，NIST612和NIST614為監(jiān)控盲樣。鋯石Lu-Hf同位素組成分析在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。具體操作流程和方法見(jiàn)文獻(xiàn)[33]。

實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)的離線處理包括：樣品和空白信號(hào)的選擇、儀器靈敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年齡計(jì)算等均采用軟件ICPMSDataCal完成。詳細(xì)的儀器操作條件和數(shù)據(jù)處理方法見(jiàn)文獻(xiàn)[33-34]。鋯石樣品的U-Pb年齡諧和圖繪制和年齡權(quán)重平均計(jì)算均采用Isoplot3.0完成[35]。

3 數(shù)據(jù)分析

3.1 鋯石微量元素特征

圖3 西大明山礦集區(qū)燕山期花崗巖代表性鋯石陰極發(fā)光圖像及測(cè)點(diǎn)位置、U-Pb年齡和εHf(t)值Fig.3 Cathodoluminescence(CL)images of representative zircons of the Yanshanian magma in the Xidamingshan cluster，southeastern margin of the Youjiang fold belt with analytical numbers，U-Pb ages and εHf(t)

3.2 鋯石U-Pb測(cè)年

進(jìn)行定年的鋯石以透明為主，少量半透明，裂紋不發(fā)育，以柱狀、長(zhǎng)柱狀自形晶鋯石為主，且為震蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)清晰的巖漿鋯石，個(gè)別鋯石發(fā)育寄生核。本次測(cè)試對(duì)所有測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，選擇諧和度大于90%的點(diǎn)，同時(shí)本次重點(diǎn)討論巖體成巖時(shí)代，進(jìn)而排除寄生鋯石測(cè)點(diǎn)，最終選擇55個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，詳見(jiàn)表2。

3.2.1 那寧石英斑巖脈

由表2可見(jiàn)，那寧石英斑巖(NN02)鋯石的U-Th含量變化較為穩(wěn)定，Th/U比值為0.09～0.51。10顆鋯石的206Pb/238U年齡較為集中，為(91.38±1.0)～(94.52±1.0)Ma(表2)。除1個(gè)測(cè)點(diǎn)外，其他投點(diǎn)均落入諧和線上，表明這些鋯石顆粒形成后U-Pb同位素體系整體是封閉的，因此其加權(quán)平均年齡(93.11±0.64) Ma(MSWD=1.04)應(yīng)代表石英斑巖形成時(shí)代(圖4(a))，表明該巖體是燕山晚期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。

3.2.2 羅維隱伏巖體

羅維隱伏巖體巖性為二長(zhǎng)花崗巖(LW01)和黑云母花崗巖(LW15)，鋯石的U-Th含量變化比較明顯，Th/U比值為0.02～2.19。樣品LW01 32顆鋯石的206Pb/238U年齡較為集中，為(90.01±1.1)～(96.42±1.2) Ma。所有投點(diǎn)均落入諧和線上，其加權(quán)平均年齡為(92.92±0.69)Ma(MSWD = 2.7)(圖4(b))。樣品LW15 13顆鋯石的投點(diǎn)輕微地偏離諧和線，但整體位于諧和線之上或其右側(cè)，其加權(quán)平均年齡為(92.5±1.1) Ma (MSWD =2.6)(圖4(c))，表明羅維隱伏巖體與那寧石英斑巖成巖時(shí)代一致。

表1 西大明山礦集區(qū)燕山期巖漿巖鋯石微量元素含量Table 1 Trace elements data for the zircons of the Yanshanian magma in the Xidamingshan cluster

(續(xù))表1 西大明山礦集區(qū)燕山期巖漿巖鋯石微量元素含量(Continued)Table 1 Trace elements data for the zircons of the Yanshanian magma in the Xidamingshan cluster

表2 西大明山礦集區(qū)燕山期巖漿巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡定年結(jié)果Table 2 LA-ICP-MS zircon U-Pb data of the Yanshanian magma in the Xidamingshan cluster

(續(xù))表2 西大明山礦集區(qū)燕山期巖漿巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡定年結(jié)果(Continued)Table 2 LA-ICP-MS zircon U-Pb data of the Yanshanian magma in the Xidamingshan cluster

(續(xù))表2 西大明山礦集區(qū)燕山期巖漿巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡定年結(jié)果(Continued)Table 2 LA-ICP-MS zircon U-Pb data of the Yanshanian magma in the Xidamingshan cluster

圖4 西大明山礦集區(qū)燕山期巖漿巖鋯石U-Pb年齡諧和圖和加權(quán)平均年齡圖Fig.4 Zircon concordia diagrams for the Yanshanian magma in the Xidamingshan cluster

3.3 鋯石Lu-Hf同位素組成

樣品NN02 (8個(gè)測(cè)點(diǎn))、LW01(32個(gè)測(cè)點(diǎn))和LW15(5個(gè)測(cè)點(diǎn))進(jìn)行了鋯石微區(qū)Hf同位素測(cè)定，分析結(jié)果見(jiàn)表3和圖5。大部分鋯石的176Lu/177Hf比值小于0.002，說(shuō)明鋯石在形成之后具有較少的放射成因Hf的積累，所測(cè)定的176Lu/177Hf比值基本能代表形成時(shí)體系的Hf同位素組成。樣品NN02的176Lu /177Hf比值變化于0.000 655～0.002 104，εHf(t)值變化于-18.4～-1.2(集中于-6.0左右)，兩階段模式年齡(TDM2)變化于1 236～2 326 Ma。樣品LW01176Lu /177Hf比值變化于0.000 917～0.003 032，εHf(t)值變化于-19.4～+0.3(集中于-8.0～-2.5)，兩階段模式年齡(TDM2)變化于1 139～2 385 Ma。樣品LW15的176Lu /177Hf比值變化于0.000 844～0.002 808，εHf(t)值變化于-12.2～-3.6(集中于-6.1～-3.6)，兩階段模式年齡變化于1 386～1 933 Ma。

表3 西大明山礦集區(qū)燕山期巖漿巖鋯石Hf同位素組成Table 3 Zircon Hf isotope data for the Yanshanian magma in the Xidamingshan cluster

注：εHf(0)=10 000×[(176Hf/177Hf)s/(176Lu/177Hf)CHUR(0)-1 ]；εHf(t)=10 000×{[(176Hf/177Hf)s-(176Lu/177Hf)s×(eλt-1)] / [(176Hf/177Hf)CHUR(0)- (176Lu/177Hf)CHUR(0)× (eλt-1)] -1}；TDM1= (1/λ) ×ln{1+[(176Hf/177Hf)s- (176Hf /177Hf)DM]/[(176Lu/177Hf)s-(176Lu/177Hf)DM]}；TDM2=TDM1- (TDM1-t)×[(fcc-fs)/(fcc-fDM)]；λ=1.865×10-11/a。fLu/Hf= (176Hf/177Hf)s/(176Lu/177Hf)CHUR-1[40]；(176Lu/177Hf)s和(176Hf /177Hf)s是樣品測(cè)試數(shù)據(jù)；(176Lu/177Hf)CHUR(0)= 0.033 2，(176Hf /177Hf)CHUR(0)= 0.282 772；(176Lu/177Hf)DM= 0.038 4和(176Hf /177Hf)DM=0.283 25[41]；fcc= [(176Hf /177Hf)mean crust/ (176Lu/177Hf)CHUR]-1；(176Lu/177Hf)mean crust= 0.015[41]；fs=(fLu/Hf)s；fDM=[(176Lu/177Hf)DM/(176Lu/177Hf)CHUR] -1。

圖5 西大明山燕山期巖漿巖及右江褶皺帶周緣鋯石εHf (t)-U-Pb年齡圖解Fig.5 εHf (t) vs age plots for zircons of the Yanshanian magma in the Xidamingshan cluster and granites in the margin of Youjiang fold belt

4 討 論

4.1 成巖時(shí)代

本次獲得那寧石英斑巖、二長(zhǎng)花崗巖及黑云母花崗巖的U-Pb年齡介于92.5～93.1 Ma之間，表明西大明山礦集區(qū)隱伏巖體及地表石英斑巖脈均為燕山晚期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。

本次研究結(jié)果與付偉等[7]報(bào)道的羅維鋅鎢礦床的輝鉬礦Re-Os同位素年齡(93～95 Ma)具有極好的一致性，表明西大明山礦集區(qū)成巖成礦作用均發(fā)生于燕山晚期，與南丹—賓陽(yáng)成礦帶成巖成礦時(shí)代基本一致。蔡明海等[8]獲得隆箱蓋巖體成巖時(shí)代為91～93 Ma；譚俊等[38]獲得昆侖關(guān)斑狀黑云母花崗巖鋯石U-Pb年齡為93 Ma；王登紅等[39]獲得大廠硫化物礦石石英和透長(zhǎng)石40Ar/39Ar年齡為91～95 Ma；梁婷等[11]獲得大廠毒砂Re-Os年齡為(89±19) Ma；李水如等[14]獲得大明山鎢礦輝鉬礦Re-Os年齡為95.4 Ma。此外，陳懋弘等[3]獲得右江盆地內(nèi)石英斑巖脈白云母40Ar/39Ar年齡為95 Ma左右。上述結(jié)果表明，晚白堊世的成巖成礦作用在廣西右江褶皺帶及其周緣都具有同時(shí)性，這一現(xiàn)象與三江成礦帶富堿斑巖成巖成礦時(shí)間集中的特征一致。該結(jié)論重新厘定了廣西燕山期巖漿活動(dòng)的空間，打破以往認(rèn)為燕山期巖漿作用主要發(fā)生在桂中、桂東—桂東南及少量分布于桂西北南丹地區(qū)的認(rèn)識(shí)。本次研究與陳懋弘等[3]觀點(diǎn)一致，即：右江盆地燕山期巖漿活動(dòng)是相當(dāng)廣泛的，只是由于沉積蓋層較厚，地表出露不多而已。西大明山礦集區(qū)羅維巖體的發(fā)現(xiàn)就是一個(gè)很好的實(shí)例。

4.2 巖漿源區(qū)及相對(duì)氧逸度

4.2.1 巖漿源區(qū)

鋯石Lu-Hf同位素體系具有較高的封閉溫度，能有效地揭示巖漿演化過(guò)程和源區(qū)性質(zhì)[40-42]。表3和圖5顯示，西大明山礦集區(qū)石英斑巖、二長(zhǎng)花崗巖及黑云母花崗巖中的鋯石具有低的εHf(t)值和老的Hf模式年齡，并且絕大部分Hf同位素?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)均落于球粒隕石Hf同位素演化線之下，少部分落點(diǎn)(LW01-10、LW01-24)位于球粒隕石Hf同位素演化線之上或附近，總體顯示較為簡(jiǎn)單的巖源。

本次研究表明86%的鋯石εHf(t)值集中于-2～-8之間、兩階段Hf模式年齡(TDM2)為1 139～2 385 Ma，集中于1 371～1 609 Ma，峰值為1 537 Ma(圖5(b))，該結(jié)果與華南板塊西南部中生代花崗斑巖鋯石的Hf同位素特征略有差異，其兩階段模式年齡略大于華南板塊西南部中生代花崗斑巖鋯石Hf同位素兩階段模式年齡：εHf(t)(91 Ma)具有明顯的負(fù)值(-8.74～-5.13)，兩階段Hf模式年齡TDM2集中在1 210～1 394 Ma之間[43]。對(duì)華南地區(qū)花崗巖的Sr-Nd同位素研究顯示其具有明顯的Nd模式年齡峰值(～1 400 Ma)[44-45]。Cheng和Mao[46]通過(guò)對(duì)個(gè)舊地區(qū)同時(shí)期花崗巖Hf同位素研究顯示其TDM2集中在1 200～1 700 Ma之間，峰值為1 500 Ma左右。花崗巖Sr-Nd同位素研究顯示花崗巖具有負(fù)的Nd異常(εNd(t)=-6.82～-9.27)，Nd模式年齡集中于1 488～1 584 Ma，認(rèn)為個(gè)舊地區(qū)晚白堊世花崗巖母巖主要為中元古代地殼物質(zhì)。通過(guò)對(duì)比顯示，西大明山地區(qū)晚白堊世酸性巖漿與個(gè)舊地區(qū)具有一致的Hf同位素組成及兩階段模式年齡。綜上，推測(cè)西大明山地區(qū)燕山期巖漿巖源以中元古代地殼物質(zhì)為主，兼有少量古元古代地殼物質(zhì)。此外，本次3件鋯石樣品的Hf同位素組成比較均一，兩階段模式年齡具有明顯的峰值，該特征與右江褶皺帶東緣南丹—賓陽(yáng)成礦帶內(nèi)燕山期巖漿巖(大廠隆箱蓋巖體、大明山巖體、昆侖關(guān)巖體等*)、右江褶皺帶西南緣同時(shí)期NGiao花崗巖體[46-47]完全一致(圖5(b))。此外，與褶皺帶西緣云南個(gè)舊錫礦成礦巖體、白牛廠礦床薄竹山花崗巖及都龍錫多金屬礦區(qū)老君山花崗巖等同樣具有較為一致的兩階段模式年齡峰值和εHf(t)值范圍(圖5(b))[48-52]，尤其與老君山巖體具有完全一致的εHf(t)值特征；與褶皺帶西南緣越南東北部燕山期NGiao花崗巖相比，西大明山酸性巖漿巖鋯石兩階段模式年齡范圍基本一致，但其峰值略小(圖5(b))[53]。暗示右江褶皺帶周緣燕山期巖漿巖成巖物質(zhì)可能具有相同的源區(qū)。

注：*為作者未發(fā)表的芒場(chǎng)巖體、隆箱蓋巖體、賓陽(yáng)地區(qū)昆侖關(guān)巖體、大明山巖體等鋯石70個(gè)Hf同位素?cái)?shù)據(jù)。

4.2.2 相對(duì)氧逸度

鋯石對(duì)微量元素具有非常高的封閉溫度，其抗蝕變能力很強(qiáng)，能提供原巖的成礦巖漿的地球化學(xué)信息；巖漿中的Ce常呈3價(jià)和4價(jià)，在氧化條件下，鋯石中的Zr4+容易被Ce4+離子取代，且Ce3+和Ce4+的分異能力很強(qiáng)，對(duì)巖漿的氧化還原狀態(tài)具有較高的敏感度，能被用于判斷巖漿氧逸度的相對(duì)高低[36,54-57]。西大明山礦集區(qū)隱伏巖體中的鋯石具有較低的氧逸度，相比較南嶺地區(qū)與鎢錫成礦有關(guān)的燕山期花崗巖(如姑婆山和騎田嶺巖體等)和不含礦巖體(如清湖、九峰巖體等)的鋯石Ce(IV)/Ce(III)比值，西大明山礦集區(qū)羅維巖體與含礦巖體具有較為相似的Ce(IV)/Ce(III)比值(低于120)。申萍等[57]指出，含礦巖漿中鋯石的Ce(IV)/Ce(III)比值>120可形成大型斑巖銅礦，反之則形成小型礦床。綜上，西大明山礦集區(qū)隱伏巖體不具備形成大型斑巖型銅礦的潛力，但其可能具有形成鎢錫礦床的潛力。

4.3 動(dòng)力學(xué)背景

右江褶皺帶位于華南板塊西南緣，地處揚(yáng)子板塊、華南板塊、印支板塊與太平洋板塊交接部位[1-2]，經(jīng)歷了不同時(shí)代多期的構(gòu)造-巖漿-成礦作用，其中以中生代的成巖成礦作用尤為強(qiáng)烈。關(guān)于燕山期巖漿活動(dòng)前人大多認(rèn)為與太平洋板塊洋殼向北西向俯沖有關(guān)[4,29-31,58]。部分學(xué)者通過(guò)對(duì)滇東南地區(qū)及都龍—越北Song Chay變質(zhì)核雜巖形成機(jī)制及年代學(xué)研究認(rèn)為燕山晚期該區(qū)域存在一次NNW—SSE向的板內(nèi)伸展，并且該伸展方向及其區(qū)域構(gòu)造體制與中生代末期華南板塊大規(guī)模的區(qū)域伸展作用一致[59]。Cheng和Mao[46]指出右江褶皺帶西緣花崗巖成巖峰值集中于80～95 Ma，認(rèn)為這些晚白堊世巖漿形成的動(dòng)力學(xué)背景是巖石圈大規(guī)模的伸展所致。發(fā)育于西大明山礦集區(qū)的燕山晚期巖漿巖形成于晚白堊世，可能也是本次巖石圈伸展所致。從空間上看，右江褶皺帶屬于特提斯構(gòu)造域西部；而從時(shí)間上看，其成巖成礦時(shí)限與新特提斯洋構(gòu)造域的構(gòu)造巖漿活動(dòng)具有同時(shí)性。那么該時(shí)期的巖漿活動(dòng)是特提斯構(gòu)造域成巖時(shí)間的一種響應(yīng)？該觀點(diǎn)也受到少部分學(xué)者的推崇[60-61]。前人對(duì)華南板塊西部的成巖作用研究認(rèn)為碰撞和伸展共同影響了該區(qū)域[1,30]。結(jié)合本次鋯石U-Pb及Hf同位素特征，并對(duì)比研究右江褶皺帶周緣同時(shí)期巖漿巖Hf同位素特征，本文推測(cè)右江褶皺帶周緣的巖漿作用可能受到太平洋構(gòu)造域和特提斯構(gòu)造域的共同影響，但后者的影響或許更大些。其成因機(jī)制可能是：三疊紀(jì)碰撞造山結(jié)束后，在燕山期板內(nèi)伸展過(guò)程中，右江褶皺帶發(fā)生巖石圈松弛和伸展垮塌，從而導(dǎo)致古老基底發(fā)生部分熔融，形成大規(guī)模巖漿作用。巖漿隨斷裂上升過(guò)程中沿構(gòu)造薄弱地帶發(fā)生侵位，在淺表形成西大明山礦集區(qū)晚白堊世構(gòu)造-巖漿-熱液系統(tǒng)，形成西大明山Zn-W-Ag-Pb多金屬礦集區(qū)。

5 結(jié) 論

(1)西大明山礦集區(qū)隱伏二長(zhǎng)花崗巖、黑云母花崗巖巖體與出露地表的石英斑巖脈LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡分別為(92.92±0.69)Ma、(92.5±1.1)Ma和(93.11±0.64)Ma，與礦區(qū)成礦時(shí)代一致，為晚白堊世，成巖成礦持續(xù)時(shí)間較短(92～95 Ma)。

(2)西大明山礦集區(qū)隱伏巖體具有較低的氧逸度特征，與南嶺地區(qū)鎢錫礦有關(guān)的含礦巖體具有相似的Ce(IV)/Ce(III)比值，表明西大明山礦集區(qū)具有形成鎢錫礦床的潛力。

(3)鋯石Hf同位素特征表明西大明山礦集區(qū)燕山晚期巖漿巖的物質(zhì)來(lái)源為中元古代地殼物質(zhì)(～1.54 Ga)及少量古元古代地殼物質(zhì)。通過(guò)與右江褶皺帶周緣巖漿巖帶巖石Hf同位素特征對(duì)比，認(rèn)為右江褶皺帶周緣巖漿巖帶可能具有一致的物源。

(4)西大明山燕山晚期巖漿巖形成于晚白堊世板內(nèi)伸展的構(gòu)造體制下，巖石圈的松弛和伸展垮塌導(dǎo)致中元古代和少量古元古代基底發(fā)生部分熔融形成大規(guī)模的巖漿作用。

致謝：野外工作得到了廣西壯族自治區(qū)第四地質(zhì)隊(duì)區(qū)調(diào)分隊(duì)岳小軍等的幫助和支持；鋯石U-Pb測(cè)年和Hf同位素測(cè)試得到了吉林大學(xué)和中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)相關(guān)工作人員的協(xié)助；研究生田杰鵬、李揚(yáng)等參與了野外和實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作，在此一并致以感謝。審稿人和編輯多次提出了寶貴的審稿意見(jiàn)和建議，謹(jǐn)致謝忱！

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