閆盼盼，梁 婷,2*，徐生發(fā)，魯 麟，孔志崗,4，金修勇

(1.長(zhǎng)安大學(xué) 地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西 西安 710054； 2.長(zhǎng)安大學(xué) 成礦作用及其動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710054； 3.安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局332地質(zhì)隊(duì)，安徽 黃山 245000；4.昆明理工大學(xué) 國(guó)土資源工程學(xué)院，云南 昆明 650093)

0 引 言

與銅鐵鉬礦有關(guān)的巖體年齡為137～156 Ma；與鎢礦有關(guān)的巖體年齡為135～161 Ma;圖件引自文獻(xiàn)[1]，有所修改圖1 江南古陸東緣及長(zhǎng)江中下游成礦帶地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Geological Sketch Map of the Metallogenic Belt in the Middle-lower Yangtze River Belt and the Eastern Margin of Jiangnan Paleocontinent

近年來，皖南發(fā)現(xiàn)了一系列的鎢鉬銀等多金屬礦床，并且在江南古陸東緣及鄰區(qū)發(fā)現(xiàn)和探明了一批超大型—大型斑巖-矽卡巖型鎢鉬礦床，構(gòu)成了一個(gè)與長(zhǎng)江中下游銅金鐵多金屬成礦帶近平行的鎢鉬成礦帶[1-2](圖1)，如與花崗巖和花崗斑巖相關(guān)的朱溪鎢(銅)多金屬礦床[3]、與花崗斑巖相關(guān)的東源鎢礦[4]、與花崗巖相關(guān)的香爐山矽卡巖型鎢礦[5]以及與花崗閃長(zhǎng)巖相關(guān)的竹溪嶺矽卡巖型鎢礦等[2]。一系列鎢礦的發(fā)現(xiàn)改變了以前“中國(guó)已探明鎢礦主要分布于南嶺地區(qū)”的認(rèn)識(shí)，使江南古陸東緣及鄰區(qū)鎢成礦帶成為全球另一個(gè)重要的鎢成礦帶。

圖件引自文獻(xiàn)[2]圖2 竹溪嶺鎢多金屬礦床地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 Geological Sketch Map of Zhuxiling W-polymetallic Deposit

竹溪嶺鎢多金屬礦床是近年來發(fā)現(xiàn)的一個(gè)大型矽卡巖型鎢鉬銀多金屬礦床，礦體主要位于花崗閃長(zhǎng)巖與蘭田組碳酸鹽巖地層接觸部位。目前對(duì)該礦床的研究集中在成巖成礦時(shí)代上。陳雪霏等對(duì)礦區(qū)花崗巖開展鋯石U-Pb定年，認(rèn)為該巖體是燕山晚期早白堊世((140.5±2)Ma)侵入，其形成可能與侏羅紀(jì)太平洋板塊平俯沖之后的回撤作用有關(guān)[6]。孔志崗等認(rèn)為江南古陸東緣及鄰區(qū)燕山期花崗質(zhì)巖體的形成年齡主要為121～161 Ma；鎢鉬礦床主要成礦年齡為139～152 Ma；其成巖成礦可能與燕山期古太平洋俯沖板塊撕裂形成的板片窗有關(guān)[2]?；◢徺|(zhì)巖石的礦物學(xué)特征可以作為研究巖漿結(jié)晶作用過程的物理、化學(xué)條件和巖漿流體揮發(fā)份組成的重要依據(jù)[7-9]。因此，在系統(tǒng)的野外調(diào)查和巖相學(xué)觀察基礎(chǔ)上，本文擬通過對(duì)花崗閃長(zhǎng)巖的巖石地球化學(xué)和主要造巖礦物黑云母、長(zhǎng)石以及其中副礦物的成分分析，從礦物學(xué)及地球化學(xué)方面討論皖南竹溪嶺巖體巖石成因、巖漿形成環(huán)境和物質(zhì)來源，初步探討與成礦密切相關(guān)的花崗閃長(zhǎng)巖的構(gòu)造背景，為竹溪嶺地區(qū)成巖作用研究提供參考和依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景與巖體特征

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

皖南地區(qū)大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子板塊東北部、江南古陸東緣，橫跨下?lián)P子前陸凹陷帶、江南造山帶及皖浙褶斷帶[6,10]。研究區(qū)位于皖南竹溪嶺地區(qū)，區(qū)域內(nèi)出露的地層(圖2)由老至新依次為南華系(南沱組)、震旦系(蘭田組、皮園村組)、寒武系(荷塘組、大陳嶺組、楊柳崗組、華嚴(yán)寺組、西陽(yáng)山組)、奧陶系(印渚埠組)。南沱組為含礫凝灰質(zhì)砂巖、泥巖、冰磧礫巖。蘭田組為礦區(qū)主要賦礦地層，可分為4段：第四巖性段為白云巖、鈣質(zhì)泥巖、板巖；第三巖性段為條帶狀泥質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r與條紋狀泥晶灰?guī)r互層；第二巖性段為含鈣含粉砂碳質(zhì)板巖、含硅碳質(zhì)板巖；第一巖性段為含錳白云質(zhì)灰?guī)r夾硅質(zhì)白云巖。皮園村組為灰黑色與青灰色相間的含碳硅質(zhì)板巖與硅質(zhì)板巖互層。荷塘組為黑灰色含碳硅質(zhì)板巖(見煤層)。大陳嶺組為青灰色白云質(zhì)灰?guī)r。楊柳崗組上部為灰色泥質(zhì)灰?guī)r，下部為黑灰色碳質(zhì)硅質(zhì)板巖。華嚴(yán)寺組為深灰色泥質(zhì)條帶狀灰?guī)r。西陽(yáng)山組為深灰色條帶狀灰?guī)r，其中可見餅狀灰?guī)r，即灰?guī)r夾灰?guī)r透鏡體。印渚埠組為青灰色鈣質(zhì)泥巖。

研究區(qū)西北部與績(jī)溪斷裂帶、寧國(guó)—績(jī)溪復(fù)背斜相鄰，南部為三陽(yáng)斷裂帶。礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育，褶皺為短軸的背斜褶皺構(gòu)造，核部被竹溪嶺花崗閃長(zhǎng)巖巖體侵位；斷裂構(gòu)造為形態(tài)各異、規(guī)模不等的各種層間滑脫構(gòu)造及斷裂構(gòu)造，主要為NE、NW和近EW向，為不同構(gòu)造層次多期疊加變形的產(chǎn)物。

該區(qū)巖漿巖以新元古代與早中生代侵入巖為主，多為花崗巖類和花崗閃長(zhǎng)巖類。巖漿巖主要分為兩期：①晉寧期(760～820 Ma)，主要為花崗閃長(zhǎng)巖和花崗巖，代表巖體有許村、石耳山、休寧巖體等[11]，分布于江南古陸南緣，沿隆起帶邊界縫合帶分布[12]；②燕山期(120～160 Ma)，花崗(斑)巖和花崗閃長(zhǎng)巖廣泛分布，代表巖體有竹溪嶺、旌德、姚村巖體等[13-14]。

區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源分布廣泛，主要以鎢、鉬礦為主，伴生有金、銀、鉛、鋅等多金屬。其中，鎢、鉬礦主要以斑巖型、矽卡巖型礦床為主，分布于朱溪、香爐山、旌德、績(jī)溪等地；銅、鉛、鋅礦集中分布于長(zhǎng)江中下游地區(qū)，以斑巖-矽卡巖-層控型礦床為主；金、銻礦則主要位于池州、黃山等地[2]。

1.2 巖體特征

竹溪嶺地區(qū)中酸性巖漿巖發(fā)育，巖性以花崗閃長(zhǎng)巖為主，花崗閃長(zhǎng)斑巖和花崗斑巖多呈脈狀產(chǎn)出。與成礦密切相關(guān)的主要為花崗閃長(zhǎng)巖，巖體形態(tài)為近EW向。根據(jù)鉆探資料推測(cè)，巖體在深部相連為一個(gè)整體，總體預(yù)測(cè)面積約1.5 km2，但出露面積僅1 km2左右。

竹溪嶺花崗閃長(zhǎng)巖為灰白色至淺灰色[圖3(a)、(b)]，具似斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，呈半自形粒狀結(jié)構(gòu)[圖3(c)]，局部可見鉀長(zhǎng)石化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺土化、黃鐵礦化等。斑晶體積分?jǐn)?shù)為20%～30%，主要由石英(體積分?jǐn)?shù)為7%～12%)、斜長(zhǎng)石(11%～15%)和少量黑云母(3%)組成[圖3(d)～(g)]。依據(jù)垂直(010)晶帶最大消光角法確定斜長(zhǎng)石牌號(hào)，An牌號(hào)大部分為30～50，少量為25～30，主要為中—拉長(zhǎng)石，少量更長(zhǎng)石?；|(zhì)體積分?jǐn)?shù)為70%～80%，粒度一般小于2 mm，主要由石英(體積分?jǐn)?shù)為15%～20%)、斜長(zhǎng)石(30%～35%)、鉀長(zhǎng)石(15%～20%)、黑云母(<7%)和角閃石(<2%)組成。副礦物可見鋯石、榍石、磷灰石、金紅石等[圖3(h)、(i)]。金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等。

2 分析方法

本次研究樣品采集于野外和鉆孔ZK804(119°14′05″E，30°31′06″N)，用于地球化學(xué)分析的樣品主要采自野外地表露頭，礦物學(xué)分析樣品采自鉆孔。與成礦密切相關(guān)的花崗閃長(zhǎng)巖均為新鮮樣品，將巖石樣品磨制成薄片后在顯微鏡下進(jìn)行系統(tǒng)鑒定。

巖石樣品的破碎和化學(xué)分析在長(zhǎng)安大學(xué)成礦作用及其動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成，氧化物采用X射線熒光光譜儀3080E測(cè)定。主量元素測(cè)定選擇國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)巖石GSR-1、GSR-3 來校準(zhǔn)，在量化過程中使用的校準(zhǔn)線來自于36種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)數(shù)據(jù)的二元回歸，分析精度為0.01%～0.20%。巖石微量元素及稀土元素(REE)利用等離子質(zhì)譜(ICP-MS)儀測(cè)定，其中含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)大于10×10-6的元素測(cè)試精度為5%，小于10×10-6的元素測(cè)試精度為10%，個(gè)別在樣品中含量低的元素測(cè)試誤差大于10%。

選取新鮮的黑云母、斜長(zhǎng)石斑晶，及鋯石、榍石、磷灰石、金紅石等副礦物進(jìn)行電子探針分析。測(cè)試工作在長(zhǎng)安大學(xué)西部礦產(chǎn)資源與地質(zhì)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室電子探針室完成。實(shí)驗(yàn)儀器型號(hào)為JXA-8100電子探針儀，儀器工作條件為：硅酸鹽類礦物測(cè)定的加速電壓為20 kV，電子束流為10 nA，出射角為40°；副礦物測(cè)定的加速電壓為15 kV，電流為20 nA，束斑直徑低于1 μm。

Ads為中長(zhǎng)石;Bt為黑云母；Kfs為鉀長(zhǎng)石；Mic為微斜長(zhǎng)石；Qz為石英；Chl為綠泥石；Ap為磷灰石；Spn為榍石；Zr為鋯石圖3 竹溪嶺花崗閃長(zhǎng)巖手標(biāo)本照片及顯微照片F(xiàn)ig.3 Hand Specimen and Micrographs of Zhuxiling Granodiorite

3 結(jié)果分析

3.1 巖石地球化學(xué)

3.1.1 主量元素

竹溪嶺花崗閃長(zhǎng)巖主量元素分析結(jié)果見表1?；◢忛W長(zhǎng)巖中SiO2含量為64.67%～67.33%，平均65.89%；Al2O3含量為15.26%～16.26%，平均15.68%；所有樣品K2O/Na2O值均大于1.1，反映K多于Na。在TAS圖解上，所測(cè)樣品均落在花崗閃長(zhǎng)巖區(qū)域內(nèi)[圖4(a)]；在K2O-SiO2圖解上，樣品落在高鉀鈣堿性系列區(qū)域內(nèi)[圖4(b)]；在A/NK-A/CNK圖解上，樣品落在準(zhǔn)鋁質(zhì)與過鋁質(zhì)過渡區(qū)域[圖4(c)]。

表1 主量元素分析結(jié)果

注：w(·)為元素或化合物含量；wtotal為主量元素總含量。

圖(a)中，1為橄欖巖，2a為堿性輝長(zhǎng)巖，2b為亞堿性輝長(zhǎng)巖，3為輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖，4為閃長(zhǎng)巖，5為花崗閃長(zhǎng)巖，6為花崗巖，8為二長(zhǎng)輝長(zhǎng)巖，9為二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖，10為二長(zhǎng)巖，11為石英二長(zhǎng)巖，12為正長(zhǎng)巖，13為副長(zhǎng)輝長(zhǎng)巖，14為似長(zhǎng)二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖，15為似長(zhǎng)二長(zhǎng)正長(zhǎng)巖，16為似長(zhǎng)石正長(zhǎng)巖，17為似長(zhǎng)石深成巖;圖(a)底圖引自文獻(xiàn)[15]；圖(b)、(c)底圖引自文獻(xiàn)[16]圖4 TAS圖解、K2O-SiO2圖解和A/NK-A/CNK 圖解Fig.4 Diagrams of TAS, K2O-SiO2 and A/NK-A/CNK

3.1.2 稀土元素

稀土元素分析結(jié)果見表2。巖石中稀土元素總含量為(90.40～166.94)×10-6，平均為128.53×10-6；輕稀土元素(LREE)含量為(79.31～156.61)×10-6，平均為117.91×10-6;重稀土元素(HREE)含量為(10.12～11.09)×10-6，平均為10.62×10-6；LREE/HREE值為7.15～15.16，平均為11.13；(La/Yb)N值為11.60～37.32，平均為22.62；Eu異常為0.73～0.81，平均為0.78；Ce異常為0.95～0.99，平均為0.97。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式表現(xiàn)為輕稀土元素富集的右傾配分模式(圖5)。

ws為樣品含量；wc為球粒隕石含量；球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[17]；同一圖中相同線條對(duì)應(yīng)不同樣品圖5 球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式Fig.5 Chondrite-normalized REE Pattern

3.1.3 微量元素

wp為原始地幔含量；原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[17]；同一圖中相同線條對(duì)應(yīng)不同樣品圖6 原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖Fig.6 Primitive Mantle-normalized Trace Element Spider Diagram

底圖引自文獻(xiàn)[18]圖7 Y-SiO2圖解Fig.7 Diagram of Y-SiO2

微量元素分析結(jié)果見表2。原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖表現(xiàn)為整體右傾的特征(圖6)。在Y-SiO2圖解上，樣品落在Ⅰ型花崗巖區(qū)域(圖7)。巖石富集Rb、K、U、Nd和Hf等元素，虧損Ta、Nb、P和Ti等元素；Nb元素虧損說明巖漿源區(qū)有幔源物質(zhì)的混入[19]。原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖顯示Ti負(fù)異常，說明有Ti-Fe氧化物的分離結(jié)晶或者源區(qū)有部分殘留。

表2 微量和稀土元素分析結(jié)果Tab.2 Analysis Results of Trace Elements and REE

3.2 主要造巖礦物和副礦物成分

3.2.1 黑云母

Rt為金紅石；Mag為磁鐵礦；Ilm為鈦鐵礦圖8 礦物背散射圖像Fig.8 Backscattered Photographs of Minerals

3.2.2 斜長(zhǎng)石

竹溪嶺花崗閃長(zhǎng)巖中具有環(huán)帶結(jié)構(gòu)的斜長(zhǎng)石斑晶(圖3)背散射圖像見圖8(c)，電子探針分析結(jié)果見表4。其An牌號(hào)為27.03～54.88，變化較大，成分為中長(zhǎng)石、拉長(zhǎng)石。SiO2含量為55.25%～60.96%；Na2O為5.25%～8.92%，平均值為6.74%；CaO為6.09%～11.82%，平均值為9.17%；斜長(zhǎng)石普遍含有FeO、MgO、MnO，但含量較低。從斜長(zhǎng)石Or-Ab-An圖解(圖10)得知，樣品中斜長(zhǎng)石斑晶主要為中長(zhǎng)石、拉長(zhǎng)石，少量為更長(zhǎng)石。

對(duì)花崗閃長(zhǎng)巖中具有環(huán)帶結(jié)構(gòu)的斜長(zhǎng)石斑晶從核部到邊部進(jìn)行電子探針分析，An牌號(hào)變化曲線見圖11。由圖11可知，相鄰環(huán)帶間An牌號(hào)有升降交替變化，但總體上從核到幔呈下降趨勢(shì)，表現(xiàn)出由基性至酸性的變化，這是由于整體巖漿溫度下降時(shí)，后晶出的斜長(zhǎng)石較先晶出的斜長(zhǎng)石Ab牌號(hào)高，所以邊部較核部酸性強(qiáng)[21]。中途正、反環(huán)帶的出現(xiàn)可能與構(gòu)造壓力等影響有關(guān)。

3.2.3 副礦物

竹溪嶺花崗閃長(zhǎng)巖中的副礦物主要包括鋯石、榍石、磷灰石、金紅石(圖3)，符合Ⅰ型花崗巖的副礦物組合特點(diǎn)。副礦物分析結(jié)果見表5。鋯石多呈短柱狀，多見于黑云母與長(zhǎng)石表面[圖8(a)、(b)]；榍石呈淡褐色，通常與黑云母共生，保留完整的信封狀外形。通過背散射圖像觀察，部分榍石見清晰的環(huán)帶結(jié)構(gòu)[圖8(f)]，表明此類榍石是從原始巖漿中結(jié)晶出來的[22]，一部分他形榍石充填于礦物顆粒之間，可能為次生榍石[圖8(b)]；磷灰石多呈無(wú)色柱粒狀，常見于黑云母中，長(zhǎng)石中可見少量[圖8(a)、(d)]；金紅石呈放射狀、針狀，在蝕變黑云母中析出[圖8(e)]。

4 討 論

4.1 成巖溫壓條件與氧逸度

黑云母與部分副礦物的標(biāo)型和成分特征一定程度上可反映巖漿巖的演化和形成條件、巖漿的物質(zhì)來源等問題[23-25]。溫度是影響巖漿作用過程的重要因素之一。鋯石在巖漿演化早期開始結(jié)晶，且不易遭到后期流體蝕變的影響，鋯石的飽和溫度和巖漿的液相線接近[26]，因此，可通過鋯石飽和溫度計(jì)對(duì)巖漿的形成溫度進(jìn)行很好地估計(jì)。Watson等通過實(shí)驗(yàn)得出了花崗巖鋯石飽和溫度計(jì)的計(jì)算方法[27]。其表達(dá)式為

T=12 900/(2.95+0.85M+ln(496 000/wZr-melt))

M=(N(Na)+N(K)+2N(Ga))/(N(Al)N(Si))

注：n(·)為離子數(shù)；以22個(gè)O原子為基礎(chǔ)計(jì)算的陽(yáng)離子數(shù)及相關(guān)計(jì)算依據(jù)路遠(yuǎn)發(fā)開發(fā)的GeoKit 軟件[28]計(jì)算；“-”表示低于檢測(cè)限。

式中：T為鋯石飽和溫度；N(·)為元素的摩爾分?jǐn)?shù)，wZr-melt為熔體中的Zr含量；M為中間變量。

竹溪嶺花崗閃長(zhǎng)巖中可以觀察到較多的巖漿鋯石，根據(jù)全巖Zr含量及主量元素分析結(jié)果，計(jì)算出花崗閃長(zhǎng)巖的初始巖漿溫度為741 ℃～780 ℃。同時(shí)，從黑云母的Ti-Mg/(Mg+FeT)圖解[圖12(b)]中獲得花崗閃長(zhǎng)巖黑云母結(jié)晶溫度范圍為720 ℃～750 ℃，與巖相學(xué)觀察結(jié)果一致，符合礦物結(jié)晶順序。

Henry等研究認(rèn)為，黑云母中的全鋁含量同花崗巖的固結(jié)壓力具有正相關(guān)關(guān)系，未發(fā)生蝕變的黑云母可以用來估算成巖壓力[29]。其關(guān)系式為

P=3.03n(TAl)-6.53(±0.33)

(1)

表4 斜長(zhǎng)石電子探針分析結(jié)果Tab.4 Electron Microprobe Analysis Results of Plagioclases

注：斜長(zhǎng)石端元組分依據(jù)路遠(yuǎn)發(fā)開發(fā)的GeoKit 軟件[28]計(jì)算；“-”表示低于檢測(cè)限。

底圖引自文獻(xiàn)[30]圖9 黑云母 Mg-AlⅥ+Fe3++Ti-Fe2++Mn圖解Fig.9 Diagram of Mg-AlⅥ+Fe3++Ti-Fe2++Mn of Biotites

圖10 斜長(zhǎng)石Or-Ab-An圖解Fig.10 Diagram of Or-Ab-An of Plagioclases

1～6分別為樣品斜長(zhǎng)石電子探針分析不同位置的點(diǎn)號(hào)圖11 斜長(zhǎng)石成分變化Fig.11 Composition Variations of Plagioclases

式中：P為成巖壓力(×100 MPa)。

根據(jù)式(1)計(jì)算得出，花崗閃長(zhǎng)巖中黑云母的結(jié)晶壓力為73～169 MPa，侵位深度為2.75～6.39 km，平均深度為4.48 km。

氧逸度(f(O2))是影響巖漿作用過程的另一重要因素?；◢忛W長(zhǎng)巖中存在磁鐵礦-榍石-石英礦物組合，因此，可由公式logf(O2)=-30 930/T+14.98+0.142(P-1)/T來估算巖石形成時(shí)的氧逸度[31]，根據(jù)本文所得的壓力、溫度計(jì)算得出的氧逸度為-17.52～-10.09。此外，Wones等研究提出利用與磁鐵礦和鉀長(zhǎng)石共生的黑云母中的Fe2+、Fe3+、Mg2+對(duì)結(jié)晶時(shí)的氧逸度進(jìn)行估算，并劃分出不同氧逸度的緩沖帶[32]。研究區(qū)黑云母與鉀長(zhǎng)石-磁鐵礦-石英共生，在黑云母Fe2+-Fe3+-Mg圖解[圖12(a)]中投點(diǎn)均落在Ni-NiO 與Fe2O3-Fe3O4兩條緩沖線之間，屬較高氧逸度環(huán)境[31]。

表5 副礦物電子探針分析結(jié)果Tab.5 Electron Microprobe Analysis Results of Accessory Minerals

注：“-”表示低于檢測(cè)限。

圖(a)底圖引自文獻(xiàn)[32]；圖(b)底圖引自文獻(xiàn)[29]圖12 黑云母Fe2+-Fe3+-Mg圖解及Ti-Mg/(Mg+FeT)圖解Fig.12 Diagrams of Fe2+-Fe3+-Mg and Ti-Mg/(Mg+FeT) of Biotites

4.2 巖石成因類型

副礦物組合特征對(duì)花崗巖類型有一定判斷意義。S型花崗巖最基本副礦物組合為石榴石-獨(dú)居石-鈦鐵礦，較Ⅰ型含有更多稀有、稀土元素；Ⅰ型花崗巖則為磁鐵礦-鋯石-磷灰石-榍石，以富含鐵鈦礦為特征[33]。竹溪嶺花崗閃長(zhǎng)巖副礦物主要有鋯石、榍石、磷灰石、金紅石、磁鐵礦，并且含有較多磁鐵礦、榍石，符合I型花崗巖副礦物組合特點(diǎn)。徐克勤等依據(jù)巖石中黑云母的Mg#值劃分I型、S型花崗巖，I型花崗巖中黑云母具有較高的Mg#值(0.384～0.626)，而S型花崗巖則較低[34]。研究區(qū)花崗閃長(zhǎng)巖Mg#值為0.579～0.626，位于I型花崗巖范圍內(nèi)。

Abdel-Rahamn提出造山帶鈣堿性巖系與過鋁質(zhì)巖系中主要發(fā)生3Mg?2Al替換，過鋁質(zhì)巖系FeOT/MgO平均值約為7.04，而造山帶鈣堿性巖系FeOT/MgO平均值約為1.76[35]。研究區(qū)花崗閃長(zhǎng)巖FeOT/MgO平均值為1.75，接近造山帶鈣堿性巖系。同時(shí)，在黑云母MgO-FeOT-Al2O3圖解(圖13)上，竹溪嶺花崗閃長(zhǎng)巖中的黑云母主要落在C區(qū)域，表明巖體屬于造山帶鈣堿性花崗巖。

A、C和P分別代表非造山帶堿性花崗巖、造山帶鈣堿性花崗巖和過鋁質(zhì)花崗巖；底圖引自文獻(xiàn)[35]圖13 黑云母 MgO-FeOT -Al2O3圖解Fig.13 Diagram of MgO-FeOT-Al2O3 of Biotites

竹溪嶺花崗閃長(zhǎng)巖具有高Si(SiO2含量為66.11%～68.28%)、富K(K2O/Na2O值均大于1.1)、鋁弱飽和(A/CNK值為1.00～1.04)和低MgO(含量為1.06%～1.19%)的特征，CaO/Na2O值為1.08～1.22，Rb/Sr值為0.26～0.32，Rb/Ba值為0.17～0.20?；◢忛W長(zhǎng)巖富集Rb、K等元素，虧損Nb、Ta、Zr和Ti等元素，地球化學(xué)特征暗示原始巖漿以殼源為主，可能有幔源物質(zhì)的混入[19]?；◢忛W長(zhǎng)巖呈現(xiàn)出弱Eu負(fù)異常，可能是源區(qū)有斜長(zhǎng)石殘留所致，說明巖漿起源的壓力較低。丁孝石認(rèn)為典型的幔源黑云母MgO含量高于15%，殼源黑云母MgO含量低于6%[36]，而本文MgO含量為10.82%～11.56%，具有殼?；旌系奶攸c(diǎn)。同時(shí)，孔志崗等測(cè)得竹溪嶺礦床輝鉬礦Re含量為(22.64～68.06)×10-6[2]，也可證明這一點(diǎn)。綜上所述，本區(qū)成巖物質(zhì)主要來源于地殼物質(zhì)部分熔融，并有少量幔源物質(zhì)的混入。

4.3 構(gòu)造環(huán)境

竹溪嶺礦床位于揚(yáng)子板塊東南緣與華夏板塊接合部位，屬于贛北—皖南—浙西地區(qū)的錫鎢成礦帶。該成礦帶成巖成礦時(shí)代集中于124～146 Ma，相比位于華夏板塊內(nèi)部的南嶺地區(qū)晚侏羅世(集中于150～160 Ma)錫鎢礦床和滇東南—桂西北地區(qū)晚白堊世(集中于76～98 Ma)錫鎢礦床，成巖成礦時(shí)代有較明顯差異[37]。這種礦化的差異可能與晚中生代殼幔作用和構(gòu)造巖漿活動(dòng)差異有關(guān)[38]。Wu等通過對(duì)長(zhǎng)江中下游及鄰區(qū)燕山早期花崗質(zhì)巖石的年齡分析認(rèn)為，成巖年齡從西向東有逐步變年輕的趨勢(shì)，其可能形成于古太平洋俯沖板片因俯沖角度變化產(chǎn)生的板片撕裂構(gòu)造背景[39]。

竹溪嶺花崗閃長(zhǎng)巖在Pearce等的構(gòu)造背景判別圖解[40](圖14)上位于火山弧花崗巖區(qū)；同時(shí)，花崗閃長(zhǎng)巖富集Rb、K等元素，虧損Nb、Ta、Zr和Ti等元素，與島弧花崗巖的特征一致，表明竹溪嶺花崗閃長(zhǎng)巖的形成與晚侏羅世古太平洋板塊的俯沖作用密切相關(guān)。Abdel-Rahamn認(rèn)為非造山帶堿性花崗巖多形成于高溫、無(wú)水的環(huán)境，其晚期結(jié)晶的黑云母以富Fe為特征；造山帶鈣堿性花崗巖與俯沖作用密切相關(guān)，多產(chǎn)于中溫、富水的環(huán)境，晚期晶出的黑云母有貧Ti，富Mg、Al的特征[35]。因此，巖漿溫度的降低會(huì)使花崗巖中黑云母發(fā)生由富Ti貧Al到富Mg富Al的轉(zhuǎn)變。通過前文可知黑云母為鎂質(zhì)黑云母，在黑云母的MgO-FeOT-Al2O3圖解中也得出竹溪嶺花崗閃長(zhǎng)巖屬造山帶鈣堿性花崗巖(圖13)。

綜上所述，竹溪嶺花崗閃長(zhǎng)巖可能形成于中溫、富水的環(huán)境，與太平洋板塊的俯沖作用密切相關(guān)。結(jié)合皖南地區(qū)動(dòng)力學(xué)背景，花崗質(zhì)巖漿的形成可能與古太平洋俯沖板片撕裂而形成近EW向的板片窗有關(guān)，幔源物質(zhì)上涌和底侵導(dǎo)致地殼物質(zhì)部分熔融[2]，進(jìn)而形成該地區(qū)中—高溫和高氧逸度的熔體。巖漿不斷分異演化形成的含礦熱液與圍巖發(fā)生大規(guī)模的蝕變作用，成礦物質(zhì)富集，在巖體的內(nèi)、外接觸帶形成了鎢多金屬礦床。

5 結(jié) 語(yǔ)

(1)皖南竹溪嶺花崗閃長(zhǎng)巖屬于高鉀鈣堿性、弱過鋁質(zhì)花崗巖。該花崗閃長(zhǎng)巖成巖溫度為720 ℃～780 ℃，壓力為73～169 MPa，侵位深度相當(dāng)于2.75～6.39 km，成巖時(shí)氧逸度為-17.52～-10.09，巖漿形成于中—高溫、富水、較高氧逸度環(huán)境下。

(2)礦物學(xué)與巖石地球化學(xué)特征表明竹溪嶺花崗閃長(zhǎng)巖屬于Ⅰ型花崗巖，且本區(qū)成巖物質(zhì)主要來源于地殼，并有少量幔源物質(zhì)的混入。

(3)竹溪嶺花崗閃長(zhǎng)巖的形成與古太平洋俯沖板片撕裂而形成的近EW向板片窗有關(guān)，幔源物質(zhì)上涌和底侵導(dǎo)致地殼物質(zhì)部分熔融，進(jìn)而形成該地區(qū)中—高溫和高氧逸度的熔體。