江西大湖塘富鎢花崗斑巖鋯石u-pb年代學(xué)研究

江西大湖塘富鎢花崗斑巖鋯石u-pb年代學(xué)研究

許多科學(xué)家認(rèn)為，通過(guò)研究野外巖石與礦脈之間的彎曲關(guān)系、液體包層、元素和同位素，巖漿可能是最重要的成為礦漿巖最重要的成礦來(lái)源。許多鋯通過(guò)熱液巖漿形成礦（ishihara，1977；kodara和booton，1990；linen，2005；fogiata等人，2010；marana等人，2013）。己有研究表明,鎢錫礦化與演化程度較高的花崗巖關(guān)系密切,這種花崗巖通常情況是S型花崗巖,也有極少數(shù)A型花崗巖,都具有過(guò)堿性和過(guò)鋁質(zhì)的特征(SrivastavaandSinha,1997;KempeandWolf,2006;Xieetal.,2009)。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)許多與鎢錫礦形成有關(guān)的花崗巖本身也富含鎢、錫元素,因此把富含鎢、錫元素的花崗巖作為尋找鎢錫礦的一個(gè)標(biāo)志(Teixeiraetal.,2012;Fogliataetal.,2012)。江西大湖塘鎢礦床是目前世界最大鎢礦之一,其WO3儲(chǔ)量達(dá)到兩百萬(wàn)噸(Maoetal.,2013)。該區(qū)位于贛西北部地區(qū)九嶺成礦帶,區(qū)內(nèi)燕山期花崗巖具有多期次侵入的特點(diǎn)。我們?cè)鴮?duì)該區(qū)燕山期較早期的似斑狀白云母花崗巖進(jìn)行高精度的LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年,結(jié)果為144.2±1.3Ma(黃蘭椿和蔣少涌,2012)。根據(jù)野外巖體穿切關(guān)系,本文研究的花崗斑巖屬于燕山期侵入時(shí)間較晚的一期,具有富鎢的特點(diǎn),相應(yīng)的年代學(xué)研究還未有報(bào)導(dǎo)。針對(duì)較晚期的花崗巖,有學(xué)者運(yùn)用黑云母K-Ar法測(cè)得黑云母花崗斑巖的年齡為134Ma,但文中只是給出同位素的年齡,缺乏詳細(xì)的分析測(cè)試過(guò)程(林黎等,2006b),因而燕山期較晚階段花崗巖侵入的年齡還需要進(jìn)一步證實(shí)。針對(duì)本區(qū)富鎢花崗斑巖的巖石學(xué)以及富鎢成因的研究也還未有報(bào)道,因此,本文對(duì)大湖塘地區(qū)富鎢花崗斑巖開(kāi)展了詳細(xì)的鋯石U-Pb定年工作、全巖主微量元素、Nd同位素、鋯石Hf同位素組成的研究工作,探討含鎢花崗斑巖的成巖年齡、巖石成因、物質(zhì)來(lái)源及鎢在花崗巖漿中的富集過(guò)程;分析了富鎢花崗巖與貧鎢花崗巖的區(qū)別,以及本區(qū)富鎢花崗斑巖的微量元素特征。1橋山群淺變質(zhì)巖本研究的大湖塘含鎢花崗斑巖體位于江西省大湖塘鎢礦區(qū),屬于江南造山帶中段,九嶺山脈中段北部之武寧、修水、靖安三縣交界區(qū)域,面積約750km2。本區(qū)地處揚(yáng)子古板塊東南緣,北鄰長(zhǎng)江中下游的九瑞地區(qū),南鄰贛杭帶的相山。它隸屬Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元江南地塊之九嶺-障公山隆起西段,南鄰萍-樂(lè)坳陷,北為修水-武寧滑覆拗褶帶,東鄰鄱陽(yáng)湖坳陷(圖1)。區(qū)域構(gòu)造位于贛北東西向構(gòu)造帶的九嶺-官帽山復(fù)式背斜與武寧-宜豐北北東向走滑沖斷-伸展構(gòu)造的復(fù)合部位,屬九嶺北北東向鎢鉬銅多金屬成礦帶的中部(林黎等,2006a)。區(qū)域地層為元古代雙橋山群淺變質(zhì)巖,為一套斷陷環(huán)境形成的火山-碎屑巖沉積建造。巖性以變余云母細(xì)砂巖為主,其次為千枚狀頁(yè)巖、板巖,呈厚層狀。區(qū)內(nèi)大面積出露晉寧期中-粗粒黑云母花崗閃長(zhǎng)巖以及燕山期的中細(xì)粒黑云母花崗巖、似斑狀二云母或白云母花崗巖以及花崗斑巖等。晉寧期花崗巖呈巖基產(chǎn)出,燕山期花崗巖呈小巖株、巖瘤或巖墻(脈)產(chǎn)出(林黎等,2006b)。燕山期巖體侵入于震旦系雙橋山淺變質(zhì)的砂頁(yè)巖和晉寧期黑云母花崗閃長(zhǎng)巖中。大湖塘礦區(qū)內(nèi)燕山期巖漿巖具多期次、多層次侵入特征。燕山期首次侵入體巖性主要為中-細(xì)粒黑云母花崗巖、似斑狀二云母或白云母花崗巖,巖體多呈巖株(瘤)、巖枝(脈)產(chǎn)出。燕山期晚階段侵入體巖性主要為細(xì)粒二云母花崗巖、二云母花崗斑巖、中細(xì)粒白云母花崗巖、花崗斑巖,多呈巖墻(脈)產(chǎn)出,局部地段由于巖漿在結(jié)晶、冷凝過(guò)程中,主體揮發(fā)組份聚集,壓力增大,發(fā)生隱爆,形成隱爆角礫巖。大湖塘礦集區(qū)是以細(xì)脈浸染型、黑(白)鎢礦為主體,兼有石英大脈型、蝕變花崗巖型、云英巖型及隱爆角礫巖型鎢(錫、鉬、銅)礦等共生的礦床。區(qū)內(nèi)礦床屬與燕山期花崗巖漿熱液有關(guān)的鎢錫鉬銅成礦系列,礦體環(huán)繞燕山早期花崗巖株頂部及外接觸帶形成“多位一體”的鎢(鉬、錫、銅)礦床,礦體多分布于石英大脈、石英細(xì)(網(wǎng))脈及花崗巖體中,部分浸染于脈側(cè)圍巖中,形成脈狀和“面型”或帶狀礦化。本文選取了來(lái)自大湖塘礦獅尾洞礦區(qū)8線鉆孔不同深度的四塊花崗斑巖樣品:ZK8-3-11、ZK8-3-13、ZK8-3-14和ZK8-3-15。巖石呈塊狀構(gòu)造,斑狀結(jié)構(gòu),斑晶多由石英、長(zhǎng)石組成。主要礦物組成有斜長(zhǎng)石(36%~50%)、鉀長(zhǎng)石(14%~19%)、石英(23%~33%)、基質(zhì)中少量白云母(1%~10%),顯微鏡下觀察未見(jiàn)到黑云母,副礦物見(jiàn)鈦鐵礦、磁鐵礦、磷灰石等(圖2)。2巖石地球化學(xué)檢測(cè)用于鋯石年代學(xué)測(cè)試的花崗斑巖(樣品ZK8-3-14)首先經(jīng)過(guò)破碎,經(jīng)浮選和電磁選等方法后,經(jīng)淘洗、挑選出單顆粒鋯石。將鋯石顆粒用環(huán)氧樹(shù)脂固定于樣品靶上。樣品靶表面經(jīng)研磨拋光,直至磨至鋯石晶體近中心截面。對(duì)靶上鋯石進(jìn)行鏡下透射光、反射光照相后,對(duì)鋯石進(jìn)行陰極發(fā)光(CL)分析,鋯石CL實(shí)驗(yàn)在北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司的實(shí)驗(yàn)室拍攝,根據(jù)陰極發(fā)光照射結(jié)果選擇典型的巖漿鋯石進(jìn)行鋯石U-Pb測(cè)年分析。鋯石U-Pb定年工作在南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室采用LA-ICP-MS完成,ICP-MS型號(hào)為Agilent7500a型,激光剝蝕系統(tǒng)為NewWave公司生產(chǎn)的UP213固體激光剝蝕系統(tǒng)。質(zhì)量分餾校正采用標(biāo)樣GEMOC/GJ-1(608Ma),每輪(RUN)測(cè)試約分析15個(gè)分析點(diǎn),開(kāi)始和結(jié)束前分別分析GJ-1標(biāo)樣2~4次,中間分析未知樣品10~12次,其中包括1次已知年齡的鋯石樣品MudTank(735Ma)。測(cè)試過(guò)程中激光束斑的剝蝕孔徑為25μm,剝蝕時(shí)間60s,背景掃描時(shí)間40s,激光脈沖重復(fù)頻率5Hz,采集206Pb,207Pb,208Pb,232Th和238U的計(jì)數(shù)來(lái)測(cè)定年齡。實(shí)驗(yàn)原理和詳細(xì)的測(cè)試方法見(jiàn)(Jacksonetal.,2004)。ICP-MS的分析數(shù)據(jù)通過(guò)即時(shí)分析軟件GLITTER(VanAchterberghetal.,2001)計(jì)算獲得同位素比值、年齡和誤差。普通鉛校正采用(Andersen,2002)的方法進(jìn)行校正,結(jié)果用Isoplot程序(V.3.23)完成年齡計(jì)算和諧和圖的繪制(Ludwig,2003)。將所取得的四塊樣品進(jìn)行巖石地球化學(xué)分析。首先將樣品破碎、磨碎(>200目)制成分析樣品。主量元素、微量元素和Nd同位素均在南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。其中主量元素運(yùn)用XRF完成;微量元素運(yùn)用ICP-MS測(cè)定(型號(hào)為FinniganElementⅡ),詳細(xì)的分析方法參考(高劍峰等,2003);Nd同位素采用BioRadAG50W×8陽(yáng)離子樹(shù)脂純化Nd元素,詳細(xì)的化學(xué)分離流程參考(濮巍等,2005)。把Nd元素同Sm分離并提純后溶解于1mL3%~5%的硝酸溶液中,把其導(dǎo)入MC-ICP-MS(型號(hào)為NeptunePlus)分析測(cè)試,整個(gè)測(cè)試的背景值為5×10-11g。鋯石的原位Hf同位素分析,運(yùn)用LA-MC-ICP-MS(型號(hào)為NeptunePlus)測(cè)定,詳細(xì)的分析方法參考(Wuetal.,2006)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程采用Ar氣作為剝蝕物載氣,鋯石剝蝕直徑為28μm,頻率為6Hz。3分析的結(jié)果3.1巖石學(xué)和礦物學(xué)特征大湖塘富鎢花崗斑巖樣品ZK8-3-14中鋯石為無(wú)色透明或淺黃色,大部分鋯石結(jié)晶較好,呈長(zhǎng)柱狀晶形。在陰極發(fā)光圖像上,樣品中部分鋯石CL圖像中呈黑色,有的具有典型的巖漿振蕩環(huán)帶,有的由于顏色太深而不明顯(圖3a),表明本樣品的鋯石中U、Th含量都較高(表1)。這些鋯石的U含量的變化范圍在1571×10-6~26781×10-6之間,Th的變化范圍在152×10-6~798×10-6之間,除了兩個(gè)點(diǎn)以外,其余的鋯石的Th/U都小于0.1,是巖漿鋯石(吳元保和鄭永飛,2004)。Shuetal.(2011)研究了南嶺地區(qū)與鎢錫成礦有關(guān)的花崗巖中的鋯石,其鋯石特征與本區(qū)富鎢花崗斑巖中的吻合,該研究認(rèn)為黑色富U鋯石的結(jié)晶環(huán)境很可能是花崗巖漿演化晚期未達(dá)到水飽和之前,此時(shí)巖漿中富含大量流體、礦物質(zhì)、高場(chǎng)強(qiáng)元素,從而使得在此環(huán)境下結(jié)晶形成的鋯石更富U。本區(qū)富鎢花崗斑巖的鋯石非常可能是這種環(huán)境下形成的,導(dǎo)致了高U含量,低Th/U比值。樣品ZK8-3-14鋯石共分析了11個(gè)點(diǎn)(表1),其中有3個(gè)點(diǎn)不諧和(4、10、11),并未統(tǒng)計(jì)在計(jì)算年齡之內(nèi)。其余8個(gè)點(diǎn)的年齡比較一致,206Pb/238U年齡變化在133~137Ma之間,也全落在U-Pb年齡諧和圖上(圖3a),計(jì)算得到的加權(quán)平均年齡為134.6±1.2Ma(n=8,MSWD=1.8)(圖3b),這個(gè)年齡應(yīng)代表了富鎢花崗斑巖的成巖年齡。3.2稀土元素地球化學(xué)特征對(duì)大湖塘富鎢花崗斑巖的四個(gè)樣品ZK8-3-11、ZK8-3-13、ZK8-3-14、ZK8-3-15進(jìn)行了主量元素和微量元素含量的測(cè)定,分析結(jié)果見(jiàn)表2。從表2中可看出,富鎢花崗斑巖在主量元素組成上具有富硅富堿的特征,該區(qū)四個(gè)樣品的SiO2含量變化是72.27%~74.87%;K2O+Na2O=7.77%~8.62%,且相對(duì)富鈉。大湖塘富鎢花崗斑巖的A/CNK為1.00~1.21,表明巖體屬于過(guò)鋁質(zhì)花崗巖(圖4)。該樣品的稀土元素組成特征總體表現(xiàn)為稀土總量很低,ΣREE變化于30.5×10-6~45.8×10-6之間,這可能是因?yàn)殇喪土谆沂慕Y(jié)晶分離,和(或)在巖漿演化階段的晚期REE隨著F-REE、Cl-REE的絡(luò)合物進(jìn)入流體引起的(Tayloretal.,1981;Irber,1999)。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化的稀土元素配分模式圖上(圖5),稀土元素表現(xiàn)出右傾斜的配分特征。總體上樣品富集輕稀土,(La/Yb)N值較高(6.70~8.08),變化范圍不大,屬于輕稀土富集輕重稀土分餾強(qiáng)烈,可能是由于磷灰石和鋯石的結(jié)晶分離分別引起MREE和HREE的降低。具有強(qiáng)烈的Eu負(fù)異常,Eu/Eu*=0.16~0.23,可能由于源區(qū)部分熔融時(shí)殘留斜長(zhǎng)石導(dǎo)致了Eu的強(qiáng)烈負(fù)異常。在微量元素蛛網(wǎng)圖(圖6)中(相對(duì)低鈣型花崗巖微量元素全球平均豐度標(biāo)準(zhǔn)化),大湖塘花崗斑巖的微量元素分布較為一致,相對(duì)普通低鈣型花崗巖都表現(xiàn)出富集Li、Rb、W、Sn元素,貧Ba、Zr、Th元素的特征。3.3sr同位素特征大湖塘富鎢花崗斑巖樣品的Nd、Hf同位素分析及計(jì)算結(jié)果分別見(jiàn)表3與表4。由于樣品具有較高的Rb含量,Rb、Sr含量的測(cè)試誤差以及年代學(xué)的測(cè)試誤差會(huì)對(duì)樣品的87Sr/86Sr的初始值具有較大的影響,因此本文并未把Sr同位素的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。計(jì)算得到的εNd(t)值變化范圍很小,在-7.45~-8.20之間,利用兩階段模式(LiewandHofmann,1988)計(jì)算出的Nd同位素模式年齡tCDM=1534~1595Ma?；◢彴邘r與大湖塘燕山期的似斑狀白云母花崗巖(144Ma)的εNd(t)(-7.47~-7.78)值與tCDM值(1543~1568Ma)吻合(黃蘭椿和蔣少涌,2012),很可能來(lái)源于同一源區(qū)。計(jì)算得到的εHf(t)值的變化范圍比εNd(t)值要大,在-2.43~-8.23之間,平均值為-5.31,Hf同位素兩階段的模式年齡tCDM=1312~1677Ma,平均模式年齡為1494Ma。4討論4.1巖漿活動(dòng)的起始時(shí)間前人對(duì)九嶺地區(qū)的燕山期花崗雜巖體的成巖年齡已做過(guò)少量研究。江西省地質(zhì)礦產(chǎn)局(1984)用白云母K-Ar法測(cè)九嶺地區(qū)甘坊巖體年齡為257Ma和204Ma,黑云母K-Ar法測(cè)得古陽(yáng)寨北側(cè)的黑云母花崗巖年齡為177Ma。林黎等(2006a,b)認(rèn)為大湖塘地區(qū)的燕山期巖漿巖侵入九嶺巖基和雙橋山地層的年齡為134~150Ma,其中細(xì)粒黑云母花崗巖和白云母花崗巖被認(rèn)為是燕山早期產(chǎn)物,成巖年齡為~150Ma,黑云母花崗斑巖的黑云母K-Ar法同位素年齡為134Ma,代表燕山晚期的巖漿活動(dòng)。鐘玉芳等(2005)利用鋯石SHRIMPU-Pb定年方法測(cè)得九仙塘燕山期中細(xì)粒黑云母花崗巖的年齡為151.4±2.4Ma,黃蘭椿和蔣少涌(2012)對(duì)大湖塘地區(qū)的似斑狀白云母花崗巖進(jìn)行鋯石LA-ICP-MSU-Pb定年獲得206Pb/238U加權(quán)平均年齡為144.2±1.3Ma?？梢?jiàn)關(guān)于九嶺地區(qū)燕山期巖漿活動(dòng)年代學(xué)格架并不是很完善且存在爭(zhēng)議。九嶺地區(qū)燕山期巖漿活動(dòng)早期形成的花崗巖主要是黑云母和二云母(白云母)花崗巖,依據(jù)實(shí)驗(yàn)方法來(lái)看,黑云母花崗巖的年齡151.4±2.4Ma與似斑狀白云母花崗巖的年齡144.2±1.3Ma是比較可信的,他們代表了九嶺地區(qū)燕山期巖漿活動(dòng)的起始時(shí)間應(yīng)該為晚侏羅世與早白堊世的交接時(shí)段。本文對(duì)九嶺大湖塘地區(qū)的含鎢花崗斑巖展開(kāi)了鋯石LA-ICP-MSU-Pb定年工作,獲得206Pb/238U加權(quán)平均年齡為134.6±1.2Ma,這一定年結(jié)果和黑云母K-Ar法測(cè)得的黑云母花崗斑巖的年齡134Ma一致(林黎等,2006b),按照野外觀察的巖體穿插關(guān)系,本研究的花崗斑巖顯示為較晚期侵入的巖脈,代表了大湖塘地區(qū)燕山期較晚期的巖漿活動(dòng),且表明該地區(qū)在早白堊世的巖漿活動(dòng)至少持續(xù)了10Myr。4.2鋁飽和指數(shù)和微量元素自I,S,A,M型花崗巖分類(lèi)被提出之后(ChappellandWhite,1974;Whalenetal.,1987;Bonin,2007),大量的地球化學(xué)分類(lèi)方法用于區(qū)分這幾種類(lèi)型的花崗巖(ChappellandWhite,1992;LandenbergerandCollins,1996;Clemens,2003)。然而當(dāng)巖石經(jīng)歷了高度的分異結(jié)晶作用之后,其礦物成分都趨近于低共結(jié)的花崗巖,從而使巖石類(lèi)型難于鑒別(Wuetal.,2003;Lietal.,2007)。例如,澳大利亞Lachlan褶皺帶中I型花崗巖由于高度的結(jié)晶分異作用導(dǎo)致其具有過(guò)鋁質(zhì)的特征與該區(qū)S型花崗巖的鋁飽和指數(shù)部分重疊(Chappell,1999);澳大利亞北昆士蘭的高分異S型花崗巖富集Nb、Ga、Zn和Sc,具有A型花崗巖的某些特性(ChampionandBultitude,2013)。大湖塘的花崗斑巖是一種過(guò)鋁質(zhì)的高硅堿性花崗巖(圖4、表2),SiO2含量變化范圍是72.27%~74.87%;堿含量較高,K2O+Na2O=7.77%~8.62%;A/CNK值為1.00~1.21,稀土總含量不高(30.5×10-6~45.8×10-6),配分模式呈右傾型,輕重稀土分餾明顯,有強(qiáng)烈的銪負(fù)異常(圖5),Rb/Sr值較高(3.0~4.6)。顯微鏡下對(duì)巖石薄片進(jìn)行觀察,不含角閃石,含有白云母,含大量鈉長(zhǎng)石斑晶。根據(jù)這些地球化學(xué)性質(zhì)以及顯微鏡觀察,花崗斑巖應(yīng)不屬于I型花崗巖。在圖7a,b中,花崗斑巖的樣品點(diǎn)分別落在了A型花崗巖和高分異花崗巖的區(qū)域內(nèi)。根據(jù)(WatsonandHarrison,1983)提出的鋯飽和溫度計(jì),計(jì)算了花崗斑巖的成巖溫度在666~704℃之間,由于巖漿侵位的過(guò)程可能俘獲圍巖的鋯石以及繼承源區(qū)鋯石,因此計(jì)算出來(lái)的溫度代表了巖漿溫度的上限(Milleretal.,2003),可見(jiàn)該花崗斑巖的成巖溫度較低,明顯低于典型的A型花崗巖的鋯石飽和溫度。而且,高場(chǎng)強(qiáng)元素Ce、Zr、Y和Nb含量都偏低(表1),Ce+Zr+Y+Nb的總和為60.9×10-6~99.1×10-6,遠(yuǎn)低于A花崗巖的下限值(350×10-6)(Whalenetal.,1987)。而且根據(jù)ElBouseandElSokkary(1975)提出的Sr-Rb-Ba圖(用于判別普通花崗巖與高分異型花崗巖)(圖8),本研究的花崗斑巖樣品點(diǎn)全落于高分異型的區(qū)間。因此綜上研究,大湖塘花崗斑巖應(yīng)該是一種高分異的S型花崗巖。4.3富泥質(zhì)巖源區(qū)的性質(zhì)S型花崗巖的源區(qū)一般被認(rèn)為是變質(zhì)沉積巖(Kalsbeeketal.,2001;Koesteretal.,2002)。花崗斑巖的A/CNK值為1.00~1.21是過(guò)鋁質(zhì)花崗巖,其中兩個(gè)樣品的A/CNK值>1.1具有強(qiáng)過(guò)鋁的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)表明,不同源區(qū)部分熔融產(chǎn)生的S型花崗巖,其CaO/Na2O比值極其不同。其中,泥質(zhì)巖生成的強(qiáng)過(guò)鋁質(zhì)花崗巖所含的CaO/Na2O比值一般較小(<0.3),而砂屑巖所生成的強(qiáng)過(guò)鋁質(zhì)花崗巖所含的CaO/Na2O比值一般大于0.3(Sylvester,1998)。大湖塘花崗斑巖的CaO/Na2O平均值為0.15,變化范圍在0.14~0.17,都小于0.3,表明其源區(qū)可能以泥質(zhì)巖為主,在反映花崗巖源區(qū)特征的Rb/Sr-Rb/Ba圖解(圖9)上位于“富粘土的源區(qū)”。碎屑鋯石在富粘土的沉積變質(zhì)巖中比在粗粒的砂巖等變質(zhì)沉積巖中含量少,且泥質(zhì)源區(qū)中的云母可以富集Rb元素,因此富粘土的變質(zhì)沉積巖部分熔融形成的S型花崗巖其Zr含量應(yīng)該相對(duì)較低(Patchettetal.,1984)而Rb含量較高(劉英俊等,1984),本研究的花崗斑巖具有非常低的Zr含量(28.1×10-6~49.2×10-6)和很高的Rb含量(350×10-6~570×10-6),除了巖漿高度分異以外可能和其源區(qū)是富粘土礦物的變質(zhì)沉積巖有關(guān)。通過(guò)對(duì)εNd(t)與εHf(t)的研究,大湖塘花崗斑巖的εNd(t)值與εHf(t)值分別變化于-7.45~-8.20和-8.2~-2.4之間,根據(jù)資料(Lingetal.,1992;馬長(zhǎng)信和項(xiàng)新葵,1993;李獻(xiàn)華,1996;ChenandJahn,1998;張海祥等,2000)厘定了雙橋山群中板巖,千枚巖,凝灰?guī)r和雜砂巖的Nd同位素演化線范圍。如圖10a所示,大湖塘含鎢花崗斑巖的εNd(t)值落于華南元古代地殼Nd同位素演化線范圍的邊緣,且亦位于雙橋山群Nd同位素演化線范圍的中部。在圖10b中,含鎢花崗斑巖具有較低的εNd(t)和εHf(t),該值位于全球沉積物區(qū)域內(nèi),表現(xiàn)了εNd(t)和εHf(t)未解耦的性質(zhì)。綜合以上研究,我們認(rèn)為大湖塘含鎢花崗斑巖的原巖很可能是來(lái)自于雙橋山群中的富泥質(zhì)巖石。利用兩階段模式計(jì)算出的Nd和Hf同位素模式年齡分別為tCDM=1534~1595Ma、tCDM=1312~1677Ma,Nd同位素的模式年齡重疊于Hf同位素模式年齡,且指示了花崗斑巖的源區(qū)是早中元古代的地殼物質(zhì)重熔而來(lái)。4.4地球化學(xué)和微量元素大湖塘燕山期134Ma的花崗斑巖具有高鎢(112×10-6~245×10-6)與高錫(51.8×10-6~71.2×10-6)含量的特征,在江南造山帶東部的旌德、桃?guī)X花崗巖中鎢含量為0.62×10-6~11.1×10-6(周潔,2013),在普通低鈣型花崗巖中鎢的含量?jī)H為2.20×10-6,錫含量?jī)H為3.00×10-6(TurekianandWedepohl,1961)。在圖6中,富鎢的大湖塘花崗斑巖與貧鎢的旌德和桃?guī)X花崗巖的微量元素相對(duì)低鈣型花崗巖微量元素全球平均豐度標(biāo)準(zhǔn)化后,可以看出兩種花崗巖的微量元素變化很不相同。富鎢花崗斑巖富集Li、Rb,貧Ba、Zr,其中Sr、Nb、Ga、Th與普通花崗巖的平均值相差不大,Sn、W元素遠(yuǎn)高于普通花崗巖的值。貧鎢的旌德、桃?guī)X花崗巖相對(duì)含鎢花崗巖微量元素變化平穩(wěn),有些元素變化范圍有些大(如W、Ba、Sr和Zr),這有可能是由于不同巖體且樣品不均一性引起的。Olade(1980)認(rèn)為花崗巖中富Nb、Rb、Li、F以及貧Ba、Sr、Zr、K是指示錫富集的特征亦可能是錫成礦的指示標(biāo)志。其對(duì)73個(gè)含錫花崗巖樣品中的Sn、Nb、Rb、Li、Ba、Zr、K相關(guān)性分析后,認(rèn)為L(zhǎng)i、Rb與Sn相關(guān)系數(shù)達(dá)0.35、0.38,RbBa與Rb-Zr的相關(guān)系數(shù)分別為-0.21和-0.60。本研究中,W與Rb、Li的相關(guān)系數(shù)分別是0.23、0.62,W與Ba、Zr、Sr的相關(guān)系數(shù)分別為-0.61、-0.03、-0.03(表5)?；谠趲r漿過(guò)程或巖漿期后熱液過(guò)程中有關(guān)元素不同的遷移特性,元素之間的關(guān)系和比值可能指示了花崗巖的成礦潛力。在本研究中,Rb、Li富集在含鎢花崗巖中,與W正相關(guān),而B(niǎo)a、Zr的情況相反。除本研究數(shù)據(jù)外,本文還采用了與鎢礦形成有關(guān)的花崗巖(黃蘭椿和蔣少涌,2012;Heetal.,2010;Fogliataetal.,2012),如:大湖塘似斑狀白云母花崗巖、漂塘花崗閃長(zhǎng)巖和Pampeanas造山帶花崗巖,以及典型貧鎢花崗巖:旌德和桃?guī)X花崗巖(周潔,2013)中的Rb、Ba、Zr作圖11a,b,在圖11a中,Ba/Rb=0.6足以區(qū)分富鎢與貧鎢的花崗巖,低的Ba/Rb值可能是富鎢花崗巖的特征。圖11b中,Rb/Zr超過(guò)6可能是富鎢花崗巖的特征。SrivastavaandSinha(1997)提出地球化學(xué)表征指數(shù)GCI=log10(Rb3×Li×104)/(Mg×K×Ba×Sr)指示富鎢花崗巖,本文運(yùn)用GCI指數(shù)與Li含量作圖12,從圖中可以看出大湖塘花崗斑巖居于左上方具有最高的Li含量,富鎢花崗巖的GCI值都大于0,而貧鎢花崗巖的GCI值小于0。GCI-Li的關(guān)系圖可以很好地區(qū)分富鎢和貧鎢的花崗巖。低Sr高Rb含量是許多與鎢礦形成有關(guān)的花崗巖的一個(gè)重要特征(Heetal.,2010;黃蘭椿和蔣少涌,2012;Fogliataetal.,2012)。本研究中Sr元素與普通花崗巖的平均值相差不大,Rb含量雖然較高(350×10-6~570×10-6),但相比大湖塘燕山期與成礦有關(guān)的似斑狀白云母花崗巖的Rb含量(571×10-6~707×10-6)(黃蘭椿和蔣少涌,2012)還是略低,而且這兩種花崗巖的εNd(t)值吻合都來(lái)源于雙橋山群,可能表明大湖塘花崗斑巖的分異程度不及似斑狀白云母花崗巖。4.5成礦年齡及成礦時(shí)代本區(qū)中含鎢花崗斑巖的源區(qū)巖石是華南古老基底雙橋山群中富泥質(zhì)巖,鎢傾向于富集在泥質(zhì)巖石中,特別是含鐵、錳、碳質(zhì)的細(xì)碎屑沉積物,華南各類(lèi)泥質(zhì)巖石中具有最高的W、Sn、Sb、U等成礦元素豐度(鄢明才和遲清華,1997;Breiter,2012)。在華南地區(qū)總的來(lái)看,泥巖、頁(yè)巖和板巖中鎢含量高于砂巖,雙橋山群泥質(zhì)巖中鎢的含量最高到達(dá)12×10-6(劉英俊等,1982),大湖塘富鎢花崗斑巖樣品中鎢的含量變化范圍是112×10-6~245×10-6(表2),而鎢在下地殼的含量為0.6×10-6,上地殼的含量為1.9×10-6(RudnickandGao,2004),在低鈣型花崗巖中的平均含量為2.2×10-6(TurekianandWedepohl,1961)。因此,源區(qū)富含鎢元素可能是形成富鎢花崗斑巖的原因之一。鎢是一種不相容性極強(qiáng)的親石元素,通過(guò)源區(qū)巖石的部分熔融作用鎢進(jìn)一步富集在巖漿中,隨后的結(jié)晶分異則可加劇這種富集作用。鎢呈+6和+4兩種價(jià)態(tài),Erteletal.(1996)認(rèn)為在花崗巖漿中大多呈[WO4]2-形式存在,也就是W6+存在。同樣的,Wadeetal.(2013)認(rèn)為在氧逸度高于Fe-FeO緩沖線的情況下,鎢以+6價(jià)存在于巖漿中。W6+可大