廣西鎮(zhèn)龍山地區(qū)花崗斑巖巖石地球化學(xué)及年代學(xué)研究*

王 昱，孔志崗，陳懋弘，陳 港，李楊林

（1昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院，云南昆明 650093；2中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所自然資源部成礦作用和資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100037）

廣西鎮(zhèn)龍山地區(qū)位于桂中坳陷的南側(cè)邊緣，地處大瑤山隆起與大明山隆起交匯部，也是欽杭成礦帶南西段的組成部分（圖1a）（廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局，1985；楊明桂等，2009；2018；毛景文等，2011；Mao et al.,2011；2013），欽杭成礦帶是中國東南部重要的構(gòu)造巖漿成礦帶（楊明桂等，1997；毛景文等，2011；徐德明等，2012）。該區(qū)在大地構(gòu)造上歸屬于南丹-大明山-昆侖關(guān)NW向深大斷裂東南端的北東側(cè)，是廣西“山字形構(gòu)造”前弧弧頂區(qū)一個(gè)較大的短軸背斜，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈。在鎮(zhèn)龍山北部，出露有知府山、洗馬塘、長(zhǎng)帽嶺等多個(gè)花崗斑巖小巖體，巖體附近發(fā)育多個(gè)金銀鉛鋅多金屬礦點(diǎn)，礦化現(xiàn)象十分強(qiáng)烈。前人對(duì)該區(qū)成礦條件及成礦規(guī)律做了一定的研究（李蔚錚等，1998；胡云滬等，2012；王葆華等，2012；張武飾等，2020），對(duì)指導(dǎo)礦產(chǎn)勘查起到了一定的作用，但對(duì)成巖與成礦的關(guān)系、巖體的巖石類型、巖漿源區(qū)和大地構(gòu)造環(huán)境的研究相對(duì)薄弱，而巖石地球化學(xué)信息是解開成巖作用、源區(qū)及成巖動(dòng)力學(xué)背景的鑰匙，是探討成巖與成礦關(guān)系的基礎(chǔ)。鎮(zhèn)龍山地區(qū)東側(cè)的大平天山巖體，巖性以黑云母花崗巖為主，形成于燕山晚期（92.2~96.0 Ma）（黃民智等，1999），圍繞該巖體發(fā)育一系列金礦床，外圍發(fā)育銀、鉛、鋅、銅等多金屬礦床。鎮(zhèn)龍山地區(qū)巖體特征及礦體特征與大平天山巖體及周緣礦體的特征相似，鎮(zhèn)龍山地區(qū)大量發(fā)育的鉛鋅銀多金屬礦體可能與該區(qū)發(fā)育的巖體有密切關(guān)系，那么研究該區(qū)巖體的巖石學(xué)、地球化學(xué)及年代學(xué)特征是研究該區(qū)成礦成礦作用的基礎(chǔ)。基于此，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)過詳實(shí)的野外調(diào)查和顯微鏡下觀察，研究鎮(zhèn)龍山地區(qū)主要巖體的巖相學(xué)、地球化學(xué)及年代學(xué)特征，并探討花崗斑巖的巖石成因、成巖物質(zhì)來源及大地構(gòu)造環(huán)境等，為該區(qū)成巖成礦作用研究、礦床成因研究提供依據(jù)。

圖1 鎮(zhèn)龍山地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖（據(jù)胡云滬等，2012修改）Fig.1 Regional geological map of Zhenlongshan area(modified after Hu et al.,2012)

1 區(qū)域地質(zhì)背景及巖體地質(zhì)特征

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

廣西鎮(zhèn)龍山地區(qū)位于廣西貴港市覃塘區(qū)與南寧市橫縣、賓陽縣交界，為一個(gè)長(zhǎng)約32 m，寬約28 m的穹隆構(gòu)造，構(gòu)成了廣西“山字形構(gòu)造”前弧弧頂區(qū)一個(gè)較大的短軸背斜（廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局，1985；胡云滬等，2012），是桂中與桂南的天然屏障。本區(qū)經(jīng)歷了加里東-燕山期多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，其中加里東運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為地殼抬升，沉積間斷，缺失奧陶系、志留系，使得泥盆系呈不整合覆蓋于寒武系之上，基底寒武系褶皺、斷裂發(fā)育，受華力西-印支運(yùn)動(dòng)影響，使基地地層隆起，形成鎮(zhèn)龍山穹?。ê茰龋?012）。穹隆核部地層為淺變質(zhì)的寒武系小內(nèi)沖組和黃洞口組，其中，小內(nèi)沖組以輕變質(zhì)粉砂巖-頁巖為主，局部夾黑色碳質(zhì)泥巖；黃洞口組以砂巖夾泥巖為主，具典型的濁流沉積特征，翼部地層為泥盆系砂巖、泥質(zhì)砂巖和泥頁巖，呈單斜狀不整合覆蓋于寒武系之上?；缀湎雕薨櫚l(fā)育，呈緊密線狀分布，走向近EW向，斷裂構(gòu)造主要有NWW向壓剪性斷裂、配套產(chǎn)出近SN向張扭性、NNW向-NW向壓扭性斷裂，這3組斷裂帶構(gòu)成穹隆區(qū)斷裂的基本格架，并控制著本區(qū)的礦床分布，其中NWW向斷裂規(guī)模較大，是本區(qū)的導(dǎo)巖、導(dǎo)礦構(gòu)造，近SN向斷裂多為容礦構(gòu)造。

巖漿巖主要見于馬尿坑-大圣山-長(zhǎng)帽嶺一帶，沿NWW向羊角山-長(zhǎng)帽嶺壓剪性斷裂及其次級(jí)斷裂侵入，呈巖枝、巖脈和小巖株產(chǎn)出，巖體的定位主要受NEE向-EW向構(gòu)造帶與NE向-NNE向構(gòu)造帶和NW向構(gòu)造帶復(fù)合部位控制，特殊的構(gòu)造位置為鎮(zhèn)龍山巖漿巖的形成提供了重要的條件。巖性主要為花崗斑巖，次為石英斑巖。這些巖體以電氣石化、毒砂礦化、黃銅礦和金礦化為特征，與鄰區(qū)大平天山類似，不同之處在于鎮(zhèn)龍山電氣石發(fā)育，證明巖體演化晚期富含B元素。區(qū)域航磁資料表明穹窿北部存在ΔT異常，沿主干斷裂展布，另據(jù)1/20萬重力資料，此帶也是區(qū)域內(nèi)最為明顯的局部低異常區(qū)，而長(zhǎng)帽嶺花崗斑巖體即位于重力低異常中心部位，因此，推測(cè)深部有較大的隱伏巖體（黃啟勛，1994）。

1.2 礦體-巖體地質(zhì)特征

區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)以多金屬熱液充填型礦化為特征（李傳華等，2014），礦化點(diǎn)遍布整個(gè)穹窿。在露頭區(qū)、礦區(qū)和民采點(diǎn)可見到金（銀）銅鉛鋅礦的形成與燕山晚期中酸性小侵入體有密切的時(shí)空和成因聯(lián)系（李蔚錚等，1998；王葆華等，2012）。礦床絕大部分賦存于寒武系黃洞口組，少部分賦存在泥盆系蓮花山組，但都局限于巖體接觸帶附近。受巖體影響，穹窿北部礦化分布以巖體為中心，表現(xiàn)為圍繞巖體周邊顯現(xiàn)出從金-砷、鉛-鋅、銀-銻、銅的水平礦化分帶，而穹窿中、南部銅礦距離北部巖體較遠(yuǎn)，受影響較小。

鎮(zhèn)龍山地區(qū)的巖漿巖主要沿近EW向羊角山-長(zhǎng)帽嶺斷裂及其次級(jí)斷裂分布，區(qū)域上分布的巖漿巖主要有燕山晚期巖漿巖，巖性主要為花崗斑巖、石英斑巖、隱爆角礫巖，在知府山、長(zhǎng)帽嶺、貓山、洗馬塘等均有發(fā)現(xiàn)?；◢彴邘r由馬尿坑至長(zhǎng)帽嶺一帶沿區(qū)域性F1斷裂帶連續(xù)出露，呈帶狀分布。在長(zhǎng)帽嶺北部出露有隱爆角礫巖和石英斑巖。穹窿北部馬尿坑-長(zhǎng)帽嶺一線，為燕山期的產(chǎn)物，沿NWW向F3斷裂侵入，呈巖枝、巖脈和小巖株產(chǎn)出（李傳華等，2014）。

知府山巖體沿NWW向主斷裂的東端侵入，見知府山、老虎口2條巖脈。知府山巖脈在西，老虎口巖脈在東，二者在地表上呈尖滅再現(xiàn)分布，間隔約50 m，總體長(zhǎng)約1.3 km，知府山巖脈寬處達(dá)14 m。巖性為花崗斑巖，淺灰色，斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶由石英（8%）和鉀長(zhǎng)石（20%）組成，粒度為1~4 mm，偶見白云母，基質(zhì)為石英、長(zhǎng)石等。長(zhǎng)石斑晶以絹云母化、碳酸鹽化為主；石英斑晶中有黃鐵礦、黃銅礦和磁黃鐵礦，少量閃鋅礦和輝銻礦（圖2a），常見晚期方解石脈穿插，兩側(cè)有黃鐵礦化，脈內(nèi)有毒砂（圖2b），可見黃銅礦、輝銻礦、閃鋅礦、黃鐵礦（圖2c）。

長(zhǎng)帽嶺巖體位于NNW向壯帽山主斷層（F1）與北北西向斷層（F4）的復(fù)合部位，呈不規(guī)則狀分布，面積約0.2 km2。與圍巖接觸面呈不規(guī)則波狀，傾角較陡直，南端圍巖為寒武系小內(nèi)沖組砂、頁巖；北端為泥盆系蓮花山組石英砂巖，圍巖均具強(qiáng)烈蝕變和震碎特點(diǎn)。巖體為花崗斑巖，暗灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造（圖2d）。斑晶成分主要為長(zhǎng)石（鉀長(zhǎng)石為主）24%~28%，石英8%~12%，黑云母1%~3%，斑晶粒度0.8~3.0 mm，個(gè)別達(dá)10~20 mm；基質(zhì)成分為長(zhǎng)石（斜長(zhǎng)石為主，An=10~30）31%~34%，細(xì)粒石英24%~28%及少量絹云母、電氣石、鋯石、鈦鐵礦、金紅石、磷灰石等。電氣石斑晶含量約5%，粒度為2~5 mm，呈長(zhǎng)柱狀、放射狀集合體產(chǎn)出（圖2e）。硫化物主要是毒砂（占1%）（圖2f），或者浸染狀分布，或者脈狀分布，還發(fā)現(xiàn)磁黃鐵礦及少量黃銅礦和閃鋅礦。

洗馬塘巖體位于壯帽山以西，沿NWW向壯帽山主斷層侵入，出露長(zhǎng)約2.2 km，寬一般20~30 m，局部寬可達(dá)110 m，總面積約0.2 km2，南北兩側(cè)巖層分別為寒武系小內(nèi)沖組和黃洞口組砂、頁巖和泥盆系蓮花山組石英砂巖。巖體與圍巖接觸面多不平直，產(chǎn)狀較陡。巖體分帶較清楚，由內(nèi)向外圍：淺層相花崗斑巖、次火山相流紋斑巖、隱蔽爆發(fā)相隱爆角礫巖和震碎角礫巖。在洗馬塘巖體邊部獲得樣品為石英斑巖，與圍巖同化混染現(xiàn)象明顯。樣品呈灰白色，斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶主要由石英（10%~15%）、長(zhǎng)石（主要為斜長(zhǎng)石，8%~10%）和黑云母（2%）組成，粒度為2~5 mm，黑云母呈自形板柱狀，次為電氣石，基質(zhì)為粒狀石英（圖2g、h），巖體邊部有較強(qiáng)的黃銅礦化、黃鐵礦化、毒砂化、方鉛礦化等礦化（圖2i）。

圖2 知府山、長(zhǎng)帽嶺、洗馬塘巖體樣品及巖相學(xué)照片a.斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶為長(zhǎng)石、石英和云母，后期方解石脈穿插（ZFS-10，手標(biāo)本）；b.方解石脈內(nèi)發(fā)育毒砂，脈側(cè)黃鐵礦富集（ZFS-8，正交偏光）；c.黃銅礦-輝銻礦-閃鋅礦-黃鐵礦（ZFS-10，反射光）；d.斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶為石英和長(zhǎng)石，可見電氣石；e.電氣石、毒砂和石英；f.磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦（ZMS-8，反射光）；g.石英和黑云母；h.電氣石（正交偏光，ZD059-1）；i.毒砂脈（XMT-1，反射光）Fig.2 Rock mass samples and petrographic photos of Zhifushan,Changmaoling and Ximatang plutons a.Mottled structure,mottled crystals of feldspar,quartz and mica,later calcite veins interspersed(ZFS-10,hand specimen);b.Arsenopyrite developed within calcite veins,pyrite enrichment on vein sides(ZFS-8,orthogonal polarized light);c.Chalcopyrite-pyrrhotite-sphalerite-pyrite(ZFS-10,reflected light);d.Mottled structure,mottled crystals of quartz and feldspar,tourmaline visible;e.Tourmaline,arsenopyrite and quartz;f.Pyrrhotite,chalcopyrite,sphalerite(ZMS-8,reflected light);g.Quartz and biotite;h.Tourmaline(orthogonal polarized light,ZD059-1);i.Arsenopyrite vein(XMT-1,reflected light)

2 樣品采集與分析測(cè)試方法

2.1 巖石地球化學(xué)

選擇6個(gè)知府山花崗斑巖(ZFS-8、ZFS-9、ZFS-10、ZFS-12、ZFS-14、ZFS-15)和5個(gè)長(zhǎng)帽嶺花崗斑巖(CMS-3、CMS-4、CMS-5、CMS-7、CMS-8)樣品開展全巖巖石地球化學(xué)組分分析，洗馬塘石英斑巖體由于蝕變嚴(yán)重，未進(jìn)行全巖地球化學(xué)成分分析。全巖地球化學(xué)粉末樣在河北省廊坊市誠信地質(zhì)服務(wù)有限公司進(jìn)行，全巖主量元素、微量元素和稀土元素分析測(cè)試在國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成。主量元素測(cè)試采用X射線熒光光譜法（XRF），所用儀器型號(hào)為PW4400。主量元素測(cè)定流程包括2個(gè)步驟，玻璃熔制樣和燒失量的測(cè)定。玻璃熔制樣：先將破碎至200目以下的樣品稱取0.7 g與7 g助溶劑裝入坩堝中，攪拌均勻倒入鉑金坩堝中，再加入適量LiBr，然后在1200℃加熱20 min，經(jīng)過“振蕩”等工序，將融熔樣品倒入模具，冷卻后制成玻璃樣片待測(cè)，檢測(cè)精度優(yōu)于5%燒失量：先在電子天平上稱取坩鍋重量W1，加入大約1 g樣品，稱總質(zhì)量W2；再將樣品置于馬弗爐升溫至900℃灼燒約3 h后取出，放入干燥器中冷卻，稱量總質(zhì)量W3；燒失量（LOI）通過公式（LOI=(W2-W3)/(W2-W1)）計(jì)算得出。分析過程中用28個(gè)不同類型的標(biāo)樣及6個(gè)標(biāo)樣混合物建立工作曲線，采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法對(duì)基體進(jìn)行校正。

微量元素和稀土元素測(cè)試在等離子質(zhì)譜儀（PE300D）上完成，其過程為，稱取50 mg 200目以下的樣品，放入坩堝中，加入1 mL HF放在電熱板上蒸干去掉大部分的SiO2，再加1 mL HF和1 mL HNO3，蓋上蓋，在烘箱中于200℃分解12 h以上，取出冷卻后，于電熱板上低溫蒸至近干，加入1 mL的HNO3再蒸干，重復(fù)一次。最后加入2 mL的HNO3和5 mL水，重新蓋上蓋子，于130℃溶解殘?jiān)? h，再取出，冷卻后加入500 ng的Rh內(nèi)標(biāo)溶液，轉(zhuǎn)移至50 mL離心管中。將所得溶液在電感耦合等離子體質(zhì)譜儀上完成測(cè)定，分析過程中以GSR-5為標(biāo)樣，分析精度優(yōu)于5%，本文稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)采用Boynton（1984），其他微量元素采用Sun等（1989）推薦值。

2.2 鋯石U-Pb測(cè)年

分別對(duì)知府山花崗斑巖（ZFS-7）、長(zhǎng)帽嶺花崗斑巖（CMS-1）和洗馬塘石英斑巖（XMT-13）3個(gè)巖體進(jìn)行樣品采集，采樣位置具體見圖1。

定年用鋯石樣品由河北省廊坊誠信地質(zhì)服務(wù)公司利用常規(guī)的重選和磁選技術(shù)挑選。在雙目鏡下挑選出晶型相對(duì)完好，無色透明、無包裹體和裂紋的鋯石進(jìn)行測(cè)試。將待測(cè)鋯石用環(huán)氧樹脂固定制靶，并對(duì)其進(jìn)行拋光，然后進(jìn)行陰極發(fā)光（CL）和背散射電子照相，仔細(xì)對(duì)比分析。選擇環(huán)帶清晰，裂紋及包裹體較少的鋯石顆粒圈點(diǎn)待測(cè)。測(cè)年實(shí)驗(yàn)由中礦紫鑫（北京）檢測(cè)技術(shù)有限公司完成，測(cè)試儀器為激光剝蝕等離子體質(zhì)譜分析儀（LA-ICP-MS），激光剝蝕斑束直徑為32μm，頻率為10 Hz，采樣方式為單點(diǎn)剝蝕，采用He作為剝蝕物質(zhì)的載氣，以GJ-1為外標(biāo)，U、Th含量以鋯石M127為外標(biāo)進(jìn)行校正，數(shù)據(jù)處理采用ICP-MS DataCal4.3程序，用Isoplot3.0程序繪制鋯石年齡諧和圖以及直方圖（Ludwing,2003）。單個(gè)點(diǎn)的分析誤差是1 s水平，整體年齡誤差在2 s水平上是95%。

3 測(cè)試結(jié)果

3.1 全巖地球化學(xué)結(jié)果

知府山和長(zhǎng)帽嶺花崗斑巖的主量、微量和稀土元素分析結(jié)果如表1所示。

（1）主量元素地球化學(xué)特征

由表（表1）可知，知府山花崗斑巖的w(SiO2)為63.59%~68.78%，w(Al2O3)為13.33%~14.44%，w(MgO)為1.07%~1.77%，w(CaO)為1.56%~3.50%，w(K2O)為4.50%~5.68%，w(Na2O)為0.01%~0.85%；長(zhǎng)帽嶺花崗斑巖的w(SiO2)為66.67%~69.75%，w(Al2O3)為12.98%~15.64%，w(MgO)為0.71%~2%，w(CaO)為0.13%~0.34%，w(K2O)為0.49%~3.63%，w(Na2O)為0.32%~1.65%，2個(gè)巖體的TiO2和P2O5含量均較低，總體體現(xiàn)出高硅、富鉀、低鎂的特征。在QAP三角圖解中（圖3），樣品均落在花崗巖區(qū)域，這也與野外地質(zhì)情況及巖相學(xué)特征較符合。SiO2-K2O圖解（圖4a）中，巖體在鈣堿性系列、高鉀鈣堿性系列、鉀玄武巖系列中均有分布，但大部分落入高鉀鈣堿性范圍內(nèi)；在A/CNK-A/NK圖解（圖4b）中，所有樣品均落入過鋁質(zhì)范圍內(nèi)，說明巖石系列應(yīng)屬于高鉀鈣堿性過鋁質(zhì)花崗巖

圖4 知府山、長(zhǎng)帽嶺花崗斑巖w(SiO2)-w(K2O)（a，據(jù)Peter et al.,1989)和A/CNK-A/NK(b，據(jù)Maniar et al.,1989)Fig.4 w(SiO2)-w(K2O)diagram(a,after Peter et al.,1989)and A/CNK-A/NK plot(b,after Maniar et al.,1989)of granite porphyry from Zhifushan and Changmaoling

表1 鎮(zhèn)龍山地區(qū)知府山、長(zhǎng)帽嶺花崗斑巖巖石地球化學(xué)分析結(jié)果Table 1 Petrogeochemical analysis results of Zhifushan and Changmaoling granite porphyry in Zhenlongshan area

（2）微量元素地球化學(xué)特征

通過將本區(qū)元素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，可繪制出微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖（圖5）。如圖顯示，2種巖體的分布形式大致一致，總體上體現(xiàn)的特征是巖體中相對(duì)富集Rb、K、Ba、Th、U等大離子親石元素，Nb、Sr、P、Ti等高場(chǎng)強(qiáng)元素明顯相對(duì)虧損，顯示出俯沖帶巖漿巖的特征。

圖5 知府山、長(zhǎng)帽嶺花崗斑巖樣品微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖Fig.5 Primitive mantle-normalized trace element spider diagrams of granite porphyry from Zhifushan and Changmaoling

（3）稀土元素地球化學(xué)特征

將巖石的稀土元素參照Boynton（1984）提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化，繪制分布型式圖（圖6）。由圖可見，區(qū)內(nèi)各類巖漿巖球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線分布型式一致性較為良好，呈1組大致平行的右傾型曲線，輕稀土元素相對(duì)富集。δEu=0.35~0.53，平均值為0.46，具有較明顯的負(fù)銪異常。區(qū)內(nèi)各巖體的稀土元素總量（∑REE）為58.85×10-6~243.45×10-6，平均值187.94×10-6，介于下地殼和上地殼（分別為210.07×10-6，78.71×10-6），而花崗巖∑REE平均為139.01×10-6，反映出其為稀土元素富集性的殼源物質(zhì)重熔結(jié)晶的產(chǎn)物。LREE/HREE=2.43~5.38，(La/Yb)N=4.76~15.18，表明輕稀土元素相對(duì)富集，重稀土元素相對(duì)虧損（鄭浩，2018）。(La/Sm)N=3.62~4.50，(Gd/Lu)N=1.03~3.10，表明輕稀土元素分餾相對(duì)明顯，重稀土元素分餾相對(duì)不顯著。

圖6 知府山、長(zhǎng)帽嶺花崗斑巖樣品稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖Fig.6 Standardized distribution pattern of rare earth element chondrite-normalized of granite porphyry from Zhifushan and Changmaoling

3.2 鋯石U-Pb年齡

樣品ZFS-7、XMT-13、CMS-1陰極發(fā)光圖像如圖7顯示，3個(gè)巖體中大部分鋯石顆粒結(jié)構(gòu)均一，自形程度較高，晶型完好，呈長(zhǎng)柱狀及四方雙錐狀，長(zhǎng)寬比均在1~5之間，鋯石顆粒較小，粒徑大多在100μm左右。具有清晰的晶棱、晶面及明暗相間的振蕩韻律環(huán)帶，外部無變質(zhì)邊，內(nèi)部無殘留核，與典型巖漿鋯石的結(jié)構(gòu)特征一致（趙駿峰等，2021；龔雪婧等，2018）。本次研究主要對(duì)環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育的鋯石顆粒進(jìn)行U-Pb同位素分析（表2）。3個(gè)樣品均測(cè)20個(gè)點(diǎn)，排除掉諧和度太低及信號(hào)波動(dòng)強(qiáng)烈的點(diǎn)（諧和圖中存在的離散點(diǎn)可能是由于打點(diǎn)位置靠近鋯石邊緣或較為靠近中心），ZFS-7篩選出11個(gè)點(diǎn)，加權(quán)平均年齡為（92.5±1.9）Ma（MSWD=2.8，n=11，圖8a）；XMT-13篩選出13個(gè)點(diǎn)，加權(quán)平均年齡為（93.5±2.1）Ma（MSWD=3.2，n=13，圖8b）；CMS-1篩選出13個(gè)點(diǎn)，加權(quán)平均年齡為（94.9±1.6）Ma（MSWD=2.4，n=11，圖8c）。

表2 知府山、長(zhǎng)帽嶺、洗馬塘巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)試結(jié)果Table 2 LA-ICP-MS zircon U-Pb analysis results of Zhifushan,Changmaoling and Ximatang plutons

圖7 知府山、長(zhǎng)帽嶺、洗馬塘巖體代表性鋯石CL圖像Fig.7 Represent zircon CL images of Zhifushan,Changmaoling and Ximatang plutons

圖8 知府山、長(zhǎng)帽嶺、洗馬塘巖體鋯石年齡諧和圖解Fig.8 Zircon age harmonic diagram of Zhifushan,Changmaoling and Ximatang rock masses

續(xù)表1Continued Table 1

4 討論

4.1 巖石成因分析

目前研究領(lǐng)域中，最為普遍接受和常用的花崗巖成因分類為S-I-M-A（Chappell et al.,1974；2000），而以幔源巖漿成因的M型花崗巖較少，角閃石、堇青石和堿性鐵鎂礦物是區(qū)分I、A、S三種類型花崗巖的有效標(biāo)志（Miller,1985;吳福元，2007）。典型的S型花崗巖相對(duì)富集Ba，Sr/Ba<0.5，I型花崗巖相對(duì)富集Sr，Sr/Ba>0.5，知府山巖體的Sr/Ba為0.1~0.12，長(zhǎng)帽嶺巖體的Sr/Ba=0.06~0.12，均小于0.5；在10000Ga/Al-w(Y)圖解中（圖9a），所有樣品均落入I&S型花崗巖區(qū)域內(nèi)，在w(SiO2)-w(Zr)圖解（圖9b）中，所有樣品都落入S型花崗巖范圍，w(SiO2)與w(P2O5)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系（圖10），顯示S型花崗巖特征；一般而言，S型花崗巖原巖經(jīng)過地表風(fēng)化而失去了Ca、Na等元素，因而相對(duì)Ca、Na而言，S型花崗巖Fe、K含量更高（翟建軍等，2021），本區(qū)花崗巖也具有類似特征；此外，在所采取的巖體樣品中有大量電氣石的出現(xiàn)，綜合巖相學(xué)及地球化學(xué)特征判定礦區(qū)花崗巖屬于S型花崗巖。

圖9 知府山、長(zhǎng)帽嶺花崗斑巖10000Ga/Al-w(Y)和w(SiO2)-w(Zr)圖解（據(jù)Chappell et al.,2000修改）Fig.9 10000Ga/Al and w(SiO2)-w(Zr)diagrams of the Zhifushan and Changmaoling granite porphyry(modified after Chappell et al.,2000)

圖10 知府山、長(zhǎng)帽嶺花崗斑巖w(SiO2)-w(P2O5)圖解Fig.10 w(SiO2)-w(P2O5)diagrams of the Zhifushan and Changmaoling granitic porphyry

知府山巖體和長(zhǎng)帽嶺巖體的稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布形勢(shì)圖顯示樣品具有明顯的負(fù)銪異常，說明巖石經(jīng)歷了一定程度的斜長(zhǎng)石分離結(jié)晶作用，導(dǎo)致巖漿Eu貧乏。微量元素顯示巖體中明顯富集Rb、Th、Nd，虧損Ba、Nb、Sr，Rb元素本身為強(qiáng)不相容元素，而在這2個(gè)巖體中卻相對(duì)富集，說明在巖石形成過程中，巖漿經(jīng)歷了一定的分異作用，巖石在形成過程中經(jīng)歷了較高程度的演化（張含，2019）。Sr元素的虧損暗示可能有斜長(zhǎng)石的殘留或結(jié)晶分離作用的發(fā)生。一般認(rèn)為Rb/Sr比值是巖漿演化過程中最明顯的指示劑，Rb/Sr比值越大，巖漿分異程度越好，而Nb、Sr、P、Ti等元素的負(fù)異常，則可能與斜長(zhǎng)石、金紅石、榍石、磷灰石、鈦鐵礦等礦物的分離結(jié)晶有關(guān)（鄭浩，2018）。

4.2 巖漿源區(qū)示蹤

廣西鎮(zhèn)龍山地區(qū)花崗斑巖中的Nb/Ta的值為9.52~15.45，更接近地殼巖漿的Nb/Ta比值（地殼巖漿Nb/Ta的比值為12~13，地幔巖漿Nb/Ta的比值為5.5~19.5），研究區(qū)花崗斑巖微量元素比值平均值（Th/Nb=1.609，Th/La=0.671，La/Yb=2.398，Rb/Sr=3.158）更接近大陸地殼的平均值（Th/Nb=0.44，Th/La=0.204，La/Yb=2.2，Rb/Sr=0.35），而與原始地幔的平均值明顯不同?；◢彴邘rU/Th的比值在0.070~0.667變化，均值為0.37，高于地殼均值0.26，都反映出巖漿的殼源特點(diǎn)，推測(cè)花崗斑巖的成巖物質(zhì)主要來源于地殼。研究表明，起源于上地殼的巖石其w(Th)（>10×10-6）、w(Pb)（>20×10-6）、w(U)（>2×10-6）相對(duì)較高（Rudnick et al.,1995），礦區(qū)花崗巖均具有相似的演化特征，也暗示屬于巖漿殼源。高場(chǎng)強(qiáng)元素Th/Yb-Ta/Yb圖解能有效判別巖漿巖成因（Pearce,1982），投圖（圖11）顯示樣品點(diǎn)均位于上地殼區(qū)域，具結(jié)晶分異趨勢(shì)。Zr/Hf比值為35.53~39.12（平均37.55），接近于地幔平均值，說明可能有地幔物質(zhì)參與了巖體的成巖作用。王成輝等（2012）對(duì)區(qū)內(nèi)龍頭山、大平天山和獅子尾巖體的研究結(jié)果也得出類似結(jié)論，巖漿源主要以殼源，并且可能有少量幔源混入。

圖11 w(Th)/w(Yb)-w(Ta)/w(Yb)圖解（據(jù)John et al.,1999修改）Fig.11 w(Th)/w(Yb)-w(Ta)/w(Yb)illustration(modified after John et al.,1999)

4.3 成巖構(gòu)造背景探討

巖漿巖的類型及地球化學(xué)特點(diǎn)決定于其源區(qū)及形成過程，而源區(qū)及成巖過程與其形成的構(gòu)造環(huán)境密切相關(guān)，Pearce等(1982)對(duì)形成于不同構(gòu)造背景下的大量花崗巖微量元素進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)研究，并提出了適用性較好的花崗巖構(gòu)造環(huán)境的微量元素判別圖。在w(Rb)-w(Y+Nb)構(gòu)造環(huán)境判別圖（圖12）中，廣西鎮(zhèn)龍山地區(qū)2個(gè)巖體的樣品大部分都落入后碰撞花崗巖區(qū)域內(nèi)，僅2個(gè)樣品落在了后碰撞花崗巖和火山弧花崗巖的邊界處，同時(shí)微量元素中，Ti、Ba、K、Eu等元素虧損，Th、U、Sm、Dy等元素富集，Rb/Sr均值為3.24，表現(xiàn)出一定的碰撞后伸展環(huán)境的特征，反映巖體的花崗斑巖的源區(qū)受到板塊俯沖的影響。

圖12 知府山、長(zhǎng)帽嶺花崗斑巖w(Rb)-w(Y+Nb)圖解（據(jù)Pearce et al.,1984修改）Fig.12 w(Rb)-w(Y+Nb)diagrams of the Zhifushan and Changmaoling granitic porphyry(modified after Pearceet al.,1984)

謝桂青等（2001）提出華南地區(qū)的巖石圈伸展可以歸并為180~155 Ma、145~125 Ma、110~75 Ma三個(gè)階段。110~80 Ma是華南一次大規(guī)模伸展階段，為近NS向伸展（張?jiān)罉虻龋?012），同時(shí)也是中生代較為重要的構(gòu)造-巖漿事件。近幾十年來，對(duì)于華南地區(qū)在中生代時(shí)期大規(guī)模構(gòu)造-巖漿活動(dòng)的動(dòng)力學(xué)背景一直都存在爭(zhēng)議，一類說法是與太平洋板塊俯沖無關(guān)，包括地幔柱觀點(diǎn)（Gilder et al.,1996；謝竇克

等，1997；李子穎等，1999；毛建仁等，1999；Li,2000；謝桂青等，2001）和巖石圈拆沉觀點(diǎn)（張旗等，2001）；另一類說法是與太平洋板塊俯沖有關(guān)（Li,2000；Jahn et al.,2001；Li et al.,2007；李艷紅等，2021），認(rèn)為這一構(gòu)造-巖漿活動(dòng)與太平洋板塊俯沖有關(guān)，太平洋板塊俯沖、地幔楔的熔融和玄武質(zhì)巖漿的底侵以及由俯沖引起的深度走滑剪切和扭張作用是引起巖石圈減薄的主要?jiǎng)恿?。本文?duì)鎮(zhèn)龍山花崗斑巖體的地球化學(xué)特征顯示，巖石類型為S型花崗巖，巖漿分異程度高，成巖物質(zhì)為殼源，形成于碰撞后伸展環(huán)境，綜合起來更傾向于與太平洋板塊俯沖有關(guān)的觀點(diǎn)。

4.4 成巖年齡及地質(zhì)意義

本次選取知府山、長(zhǎng)帽嶺花崗斑巖，洗馬塘石英斑巖進(jìn)行LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡測(cè)試，結(jié)合鋯石U-Pb諧和圖和206Pb/238U年齡加權(quán)平均圖，最終獲得LA-ICP-MS鋯石加權(quán)平均年齡分別為（92.5±1.9）Ma、（94.9±1.6）Ma、（93.5±2.1）Ma，可代表這些巖體的侵位年齡。3個(gè)巖體的成巖年齡在誤差范圍內(nèi)一致，為同一次巖漿事件的產(chǎn)物，時(shí)代為晚白堊世早期，屬燕山期巖體，這與李蔚錚等（1998）推測(cè)的結(jié)果基本一致。

前人研究表明，鎮(zhèn)龍山地區(qū)多金屬礦床圍繞巖體具有一定的分帶現(xiàn)象（李蔚錚等，1998；胡云滬等，2012；王葆華等，2012；張武飾等，2020）。本次工作進(jìn)一步表明，巖體及其邊部為高溫銅金礦床，花崗質(zhì)巖漿沿NWW向大斷層串珠狀侵入至近地表的淺成環(huán)境，富含揮發(fā)分和成礦物質(zhì)的巖漿熱液沿著次級(jí)斷裂交代和充填，在巖體及其邊緣形成高溫銅金礦床，礦物組合為黃鐵礦+黃銅礦+粗粒毒砂+磁黃鐵礦，硫化物以粗大的粒狀毒砂為主（不含金），表現(xiàn)為明顯的高溫礦物組合，典型礦點(diǎn)如知府山內(nèi)帶的銅礦化、長(zhǎng)帽嶺-壯帽山銅金礦點(diǎn)、洗馬塘金礦點(diǎn)等。隨著遠(yuǎn)離巖體，成礦流體沿?cái)鄬映涮?，逐漸形成中溫銀鉛鋅礦床和低溫銻銀熱液脈狀礦床，中溫礦化帶以寒武系中的脈狀金銀鉛鋅礦化為主，硅化強(qiáng)烈，以石英脈為主。礦物組合為方鉛礦+閃鋅礦+黃鐵礦等，典型礦點(diǎn)如知府山巖體外圍銀鉛鋅礦化、長(zhǎng)帽嶺-壯帽山金礦化、洗馬塘外圍鉛鋅礦化、那歪金銀鉛鋅礦床等。低溫礦化帶以銻（銀鉛鋅）礦化為主，細(xì)粒針狀毒砂發(fā)育，碳酸鹽化為主，石英-白云石-方解石脈發(fā)育，礦物組合為輝銻礦+含銀硫銻鉛礦+針狀毒砂+閃鋅礦+黃鐵礦+重晶石+菱鐵礦等低溫礦物組合，典型礦點(diǎn)如大帽山、三灶山銻銀鉛鋅礦床等。

近年來對(duì)鄰區(qū)大平天山的研究表明，大平天山地區(qū)可能存在一個(gè)巖漿熱液系統(tǒng)（韋子任等，2013；陳懋弘等，2016；陳港等，2020；2022），該區(qū)圍繞巖體由內(nèi)向外可分為3個(gè)帶，具有由高溫到低溫的分帶特點(diǎn)，也對(duì)應(yīng)了3種不同的礦床類型：斑巖型（或次火山巖型）金銅礦（Au、Cu、Ag）、淺成低溫?zé)嵋盒豌y鉛鋅礦（Ag、Pb、Zn）、類卡林型（或破碎帶蝕變巖型）金礦（Au、Sb）。前人測(cè)得大平天山巖體成巖成礦時(shí)代為96~97 Ma（王成輝等，2012；葛銳，2019），龍頭山成巖成礦時(shí)代為91~102 Ma（陳富文等，2008；葛銳，2019），鎮(zhèn)龍山地區(qū)成巖成礦時(shí)代為91~94 Ma（另文發(fā)表），三者在時(shí)間上具有一致性，反映出一個(gè)統(tǒng)一的巖漿系統(tǒng)的可能性。該區(qū)的礦床均為與燕山晚期巖漿熱液系統(tǒng)有關(guān)的礦床，最主要的控礦因素為巖漿巖和斷裂構(gòu)造，平面上圍繞巖體總體顯示高溫到低溫的分帶特點(diǎn)，礦化分帶特征與大平天山一致。綜合分析，本文認(rèn)為鎮(zhèn)龍山地區(qū)也存在與大平天山類似的巖漿熱液成礦系統(tǒng)，提出了鎮(zhèn)龍山礦床分帶模型：斑巖型金銅礦-中溫?zé)嵋盒豌y鉛鋅礦-低溫?zé)嵋盒弯R礦模型（圖13），暗示該區(qū)廣泛分布的脈狀Pb、Zn、Ag多金屬礦床深部有尋找高溫型Cu-Au礦的可能。

圖13 鎮(zhèn)龍山礦床分帶模型示意圖Fig.13 The zoning model diagram of Zhenlongshan deposit

大瑤山地區(qū)燕山晚期的巖體主要分布在區(qū)內(nèi)的中西部，除了本文涉及的知府山、洗馬塘、長(zhǎng)帽嶺巖體外，還有大平天山巖體、大黎巖體、社山復(fù)式巖體等，年齡區(qū)間均在91~103 Ma（段瑞春等，2011；陳懋弘等，2015；胡升奇等，2012），與區(qū)域上成礦年齡也具有一致性，均為燕山晚期，表明巖漿活動(dòng)與成礦作用之間存在成因聯(lián)系?；诖耍Y(jié)合前人的研究本文認(rèn)為，該區(qū)是太平洋板塊沿北北東走滑斷裂帶向北大規(guī)模走滑，在晚白堊世早期發(fā)生了軟流圈上涌，伴隨著古太平洋板塊的后撤，使該地區(qū)構(gòu)造環(huán)境由擠壓轉(zhuǎn)為拉張，導(dǎo)致板塊伸展，使得大面積地殼重熔型花崗巖巖漿形成，巖漿為礦體的形成提供了物質(zhì)來源，在巖漿向上侵入過程中，巖漿熱液沿?cái)嗔鸦驅(qū)娱g破碎帶充填沉淀成礦，從而引起燕山晚期大規(guī)模礦化。

5 結(jié)論

（1）知府山巖體和長(zhǎng)帽嶺巖體具有相似的地球化學(xué)特征，均為高鉀鈣堿性過鋁質(zhì)S型花崗巖。母巖為上地殼物質(zhì)部分熔融，混染部分地幔物質(zhì)，并經(jīng)歷了較高程度的巖漿分異。

（2）鎮(zhèn)龍山地區(qū)知府山、長(zhǎng)帽嶺花崗斑巖、洗馬塘石英斑巖的鋯石U-Pb加權(quán)平均年齡分別為（92.5±1.9）Ma、（94.9±1.6）Ma、（93.5±2.1）Ma，為燕山晚期巖漿熱液事件的產(chǎn)物，與鄰區(qū)大平天山成巖成礦時(shí)代一致，礦化特征一致。

（3）鎮(zhèn)龍山地區(qū)巖體形成于一種碰撞后伸展環(huán)境，與太平洋板塊的低角度俯沖碰撞作用有關(guān)。構(gòu)造體制從碰撞期擠壓變?yōu)楹笈鲎财诶瓘?，因地殼伸展減薄、地幔物質(zhì)上涌，從而造成古老物質(zhì)的部分熔融，經(jīng)歷了分離結(jié)晶作用后形成了花崗質(zhì)巖漿，并導(dǎo)致了大規(guī)模成礦作用的發(fā)生。

致 謝野外工作期間得到了廣西壯族自治區(qū)第六地質(zhì)隊(duì)、廣西壯族自治區(qū)二七三地質(zhì)隊(duì)以及各礦業(yè)公司的大力支持；審稿專家提出的建設(shè)性意見對(duì)稿件質(zhì)量有了極大提高，在此一并表示感謝！