论文部分内容阅读
邓阜仙花岗岩位于湖南茶陵县东北部、钦-杭结合带西南段,是一个印支-燕山期复式岩体,发育有黑钨矿石英脉型钨矿床和钠长石花岗型铌钽矿床。本文通过锆石年代学、岩相学、元素地球化学和Sr-Nd同位素地球化学等手段,对邓阜仙复式花岗岩的期次、岩石类型、物质来源、构造环境以及各期次的成矿关系等问题进行探讨。 锆石U-Pb同位素定年和岩相学特征显示,邓阜仙复式花岗岩从早到晚分为三期:印支晚期中粗粒斑状黑云母花岗岩(218~230Ma)、燕山早期中细粒二云母花岗岩(154.4±2.2Ma)和燕山晚期细粒白云母花岗岩(110Ma,全岩K-Ar同位素法测得)。前两期花岗岩与钨矿化关系密切,燕山晚期白云母花岗岩则与铌钽矿化密切相关。 印支期黑云母花岗岩富K、Ca、Cs、Zr,低Na,具高温(锆石饱和温度815.99℃)、富碱(总碱量8.07%)、富高场强元素[(Zr+Nb+Ce+Y)均值454.68ppm]和稀土元素含量(ΣREE均值421.39ppm)等特征,属于A型花岗岩。黑云母花岗岩(87Sr/86Sr)i为0.715725~0.716353,初始εNd(t)值为-10.4~-9.6,两阶段模式年龄T2DM为1787.53~1851.83Ma,说明其主要来源于地壳存留时间为古元古代的地层。燕山早期二云母花岗岩富K、Rb、Pb,低Na、Ca、Sr、Ba,呈强过铝质(ACNK均值1.17),较高的P2O5含量(0.30%)且其随SiO2增加没有明显降低,具有较高的白云母含量,Sm-Nd同位素初始εNd(t)值为-12.6~-11.1,两阶段模式年龄T2DM为1846.23~1965.17Ma,说明物质来源基本来自于地壳存留时间为古元古代的地层,因此判定其为典型的S型花岗岩。 在有关常量元素和微量元素判别图解中,印支期黑云母花岗岩落于后碰撞花岗岩区域内,燕山早期二云母花岗岩落于后造山花岗岩区域内,说明两者均形成于伸展的构造环境中,也说明该区域从印支晚期开始已经处在伸展拉张的构造背景之下。岩石圈的持续伸展,有利于高温的幔源物质涌入地壳,导致地壳熔融,形成大面积的花岗岩类;同时,也有利于成矿物质的循环和深源富含成矿物质流体的上升,从而形成该区域钨锡多金属矿床。 因为在黑云母花岗岩中发现有原生钨锡矿物,加之较高的W、Sn等成矿元素,U、Th等放射性生热元素,挥发分元素F及稀有金属Be、Li、Rb等,并且与同时期的锡田岩体在岩浆侵入、构造环境、地球化学特征、岩石类型、矿床成因等方面具有高度的相似性,加之区域上邻近的锡田岩体印支期有矿化作用的发生,因此认为邓阜仙印支期也应具有成矿的潜力。燕山早期二云母花岗岩因其更高的W、Sn、Rb等元素含量和更强的碱性程度、岩浆分异演化程度,成矿能力强于印支期花岗岩。