2. 广西隐伏金属矿产勘查重点实验室(桂林理工大学), 广西 桂林 541004;
3. 中国地质科学院矿产资源研究所, 北京 100037
2. Guangxi Key Laboratory of Hidden Metallic Ore Deposits Exploration(Guilin University of Technology), Guilin 541004, Guangxi, China;
3. Institute of Mineral Resources, Chinese Amdemy of Geological Sciences, Beijing 100037, China
0 引言
由于长期受到华夏板块和扬子板块构造演化的影响，江南造山带(江南古陆)的构造-岩浆活动和成矿作用十分强烈，其北东段是我国重要的超大型钨矿富集区之一[1]。位于扬子板块东南缘、江南造山带西南段的桂北宝坛锡多金属成矿区至少存在3期构造变形以及四堡期和雪峰期2期岩浆作用，且与岩浆作用有关的矿产种类繁多，按成因可分为与四堡期超基性—基性侵入岩有关的铜镍成矿系列和与雪峰期中酸性侵入岩有关的锡多金属成矿系列两大系列[2-5]。宝坛锡多金属成矿区作为华南地区唯一的锡多金属矿床成矿系列和铜镍矿床成矿系列共存的成矿区，已发现锡多金属矿床和矿点30多个(包括一洞、沙坪和九毛3个大型矿床，五地、红岗、六秀和加龙屯4个中型矿床以及小型矿床和矿点20多个)[3-6]，为我国南方较重要的锡多金属矿集区之一，成矿地质条件十分有利，找矿潜力巨大。
宝坛锡多金属成矿区内出露有平英、田棚和六庙(或称之为清明山) 3个黑云母花岗岩体，区内的锡多金属矿床(矿点)大多沿着这些黑云母花岗岩体周围分布，前人一般认为锡多金属矿的成矿作用与这些黑云母花岗岩体有着密切的关系[2-11]。《宝坛地区1∶50 000区域地质调查报告》①中将这些黑云母花岗岩划分为“四堡晚期第一次侵入岩”，其内部由中心向边部可划分出中心相、过渡相和边缘相3个岩相带[3-5, 7, 9]。而毛景文等[3-4]和陈毓川等[5]则将其划分为“雪峰期一期侵入岩”，并认为其内部由主体和补体2个不同阶段的岩体组成，其中早期主体的黑云母花岗岩构成整个岩体的基本轮廓，一般由中心相、过渡相和边缘相组成；而晚期补体以脉状、小岩株、岩盆等形式穿插在主岩体内，二者之间界线清楚。对宝坛锡多金属成矿区一洞、五地锡多金属矿床的研究表明，其成矿作用可划分为锡石硅酸盐成矿期(可进一步划分为云英岩成矿阶段、电英岩成矿阶段、锡石-石英成矿阶段)、锡石硫化物成矿期(可进一步划分为矽卡岩锡铜锌成矿阶段、锡石-黄铜矿-黄铁矿成矿阶段、锡石-闪锌矿-方铅矿成矿阶段)和贱金属硫化物成矿期3个成矿期[2-5]。其中：锡石硅酸盐成矿期在成因上与雪峰期早期(第一阶段)主体(即本文所称的“早期侵入岩”)黑云母花岗岩有关，而锡石硫化物成矿期在成因上与雪峰期晚期(第二阶段)补体(即本文所称的“晚期侵入岩”)黑云母花岗岩有良好的相关性[3-5]。
① 广西壮族自治区地质矿产局. 宝坛地区1∶50 000区域地质调查报告. 南宁: 广西壮族自治区地质矿产局，1987.
前人[3-5, 7-13]对雪峰期早期侵入岩已进行了大量的年代学、岩石和同位素地球化学研究，并探讨了其与本区锡多金属矿的成因关系；然而，对雪峰期晚期侵入岩尚未开展系统的研究工作，对其空间分布特征、形成时代、岩石成因以及与锡多金属矿的成因关系等至今尚不清楚。本文对宝坛锡多金属成矿区进行了详细的野外地质调查，在对平英岩体早晚两期侵入岩进行系统解体的基础上，重点对平英岩体晚期侵入岩和电英岩包体的年代学和地球化学特征进行了系统研究，进而探讨其岩石成因及其与锡多金属矿的成因关系，以期为本区的成岩成矿关系研究及地质找矿提供岩石学依据。
1 区域地质概况研究区位于广西河池市罗城仫佬族自治县、环江毛南族自治县和柳州市融水苗族自治县3县交界地区，区域构造上位于扬子板块东南缘、江南造山带西南端(图 1a)。区内主要发育前寒武纪地层，周围还出露晚古生代地层(图 1b)。区内由老到新依次出露的地层有四堡群、丹洲群、南华系、泥盆系和石炭系。其中，四堡群与丹洲群及其与上覆泥盆系、石炭系均为角度不整合接触关系，且四堡群和丹洲群均经历了绿片岩相区域变质作用。四堡群自下而上可分为文通组和鱼西组，其中：文通组下部主要岩性为变质粉砂岩夹板岩或石英绢云千枚岩、变质玄武质科马提岩和变质枕状玄武岩，上部主要岩性为变质泥质粉砂岩、绿片岩、变质长石石英砂岩、变质含火山角砾流纹质凝灰岩、绢云千枚岩夹变质火山角砾岩、变质基性(沉)凝灰岩、变质枕状玄武岩、变质安山质玄武岩、变质细碧岩、变质细碧角斑岩、变质辉石质科马提岩或变中酸性凝灰熔岩[7]；鱼西组下部为绢云(石英)千枚岩、变质砂岩、(粉砂质)板岩、变质(泥质)粉砂岩夹变质凝灰岩、变质细碧岩，上部为绢云(石英)千枚岩、变质长石石英砂岩。四堡群一直被划归中元古界，但近年来获得其中火山岩的形成年龄为860~841 Ma，应属新元古界[15-16]。丹洲群自下而上可划分为白竹组、合桐组和拱洞组，其中：白竹组上部为变质砾岩、含砾绿泥石英片岩、变质含砾砂岩、变质砂岩夹绢云(石英)千枚岩，上部为钙质片岩、大理岩、钙质千枚岩夹绢云千枚岩；合桐组下部为绢云(石英)千枚岩夹变质长石石英砂岩，上部为炭质页岩夹绢云(石英)千枚岩、(粉砂质)板岩；拱洞组主要岩性为绢云(石英)板岩、变质(泥质)粉砂岩和绢云(石英)千枚岩夹变质长石石英砂岩。南华系主要由冰碛砾岩、碎屑岩夹铁矿层等组成，遭受低绿片岩相变质。晚古生代地层仅在研究区周边出露，其中：泥盆系主要岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩为主，夹页岩、砂质页岩、白云质灰岩，局部夹1~3层鲕状赤铁矿；石炭系主要岩性为深灰色薄层微晶灰岩、泥质灰岩及中厚层生物碎屑灰岩。
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| 1. 第四系；2. 石炭系；3. 泥盆系；4. 南华系；5. 丹洲群拱洞组；6. 丹洲群合桐组；7. 丹洲群白竹组；8. 四堡群鱼西组；9. 四堡群文通组；10. 四堡期中基性杂岩体；11. 四堡期超基性岩体；12. 四堡期变质镁铁质—超镁铁质火山岩；13. 雪峰期早期侵入岩；14. 雪峰期晚期侵入岩；15. 雪峰期中性侵入岩(石英闪长岩)；16. 角度不整合界线；17. 一般断层；18. 区域性深大断裂及编号；19. 铜镍矿；20. 铜铅锌矿；21. 锡多金属矿；22. 铅锌矿；23. 锡矿；24. 铜矿；25. 采样位置及样品编号；26. 乡/村。a图据文献[14]修编；b图据脚注①修编。 图 1 桂北宝坛地区地质简图 Fig. 1 Simplified geological map of Baotan area, northern Guangxi |
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研究区内构造-岩浆活动十分强烈，岩浆岩的类型复杂多样，形成了分布广泛的超基性—基性喷出岩和超基性—酸性侵入岩(图 1b)。其中：喷出岩主要分布在四堡群文通组中；侵入岩主要岩石类型包括超镁铁质—镁铁质杂岩、石英闪长岩、花岗闪长岩和黑云母花岗岩等。研究区内与岩浆作用有关的矿产种类繁多，按照成因可划分为与超基性—基性侵入岩有关的Co、Ni、Cu、PGE(铂族元素)矿床成矿系列和与中酸性侵入岩有关的Sn、Pb、Cu、Sb、Zn、W、U、Au等多金属矿床成矿系列[3-6]。其中前人一般又将中酸性侵入岩划分为花岗闪长岩和黑云母花岗岩两期，并认为锡多金属矿与后期的黑云母花岗岩有关[3-5]。
2 平英岩体地质与岩相学特征平英岩体出露于广西河池市罗城仫佬族自治县、环江毛南族自治县和柳州市融水苗族自治县3县交界地区，与研究区北侧的三防岩体一样，沿区域性的池洞深大断裂(图 1b中的F1)侵位，且与西侧的田棚岩体和东侧的六庙(清明山)岩体一起沿着北西西向背斜核部成排分布(图 1b)，反映了这些岩体的就位受到北北东向构造和北西西向背斜核部联合控制的特点①。该岩体主要分布于宝坛乡平英、白马、陶家一带，出露形态不太规则，总体呈两头窄而中间宽的椭圆状岩株形态，长轴呈北北东向，出露总面积约18 km2。根据《宝坛地区1∶50 000区域地质调查报告》①，该岩体与四堡群以及四堡期超基性岩体或四堡期中基性杂岩体均呈侵入接触关系，侵入界面截然，并向外倾斜；界面附近岩石具弱电气石化和钠长石化现象，外接触带围岩中可见宽5~20 m的角岩化带；岩体西侧被池洞深大断裂所切割，岩石多具压碎现象，硅化、电气石化、云英岩化普遍，局部还见有后期钾长伟晶岩脉贯入。该岩体的粒度分带性较明显，由岩体边缘→中心可以分为3个相带，分别为边缘相(岩性为细粒黑云母花岗岩)→过渡相(岩性为中粒黑云母花岗岩)→中心相(岩性为粗粒黑云母花岗岩)①[3-5, 7, 9]。而毛景文等[3-4]认为，平英岩体由早期主岩体和晚期补体两个不同阶段的岩体组成，但在前人绘制的相关图件中均没有将晚期补体划分出来。笔者在参与中国地质调查局“重要矿种关键问题调查与矿产地质专题填图试点(DD20160124)”项目的研究过程中，通过系统的地质填图，在原划分的平英岩体早期侵入岩(即早期主岩体)内解体出一系列雪峰期晚期侵入岩(即晚期补体)(图 1b)，且前人所划分的部分边缘相细粒斑状黑云母(二长-)碱长花岗岩与所谓的中心相粗粒斑状黑云母二长(-碱长)花岗岩(图 2a)以及过渡相中粒斑状黑云母二长花岗岩(图 2b)均呈侵入接触关系，在细粒斑状黑云母(二长-)碱长花岗岩中常见有粗粒斑状黑云母二长(-碱长)花岗岩的捕掳体(图 2a)，并见其呈脉状侵入到中粒斑状黑云母二长花岗岩中(图 2b)，表明这些所谓的边缘相细粒斑状黑云母(二长-)碱长花岗岩应属于晚期侵入岩类。平英岩体晚期侵入岩往往呈规模较小的岩脉状产出，岩性主要为(中)细粒斑状黑云母(二长-)碱长花岗岩，岩石较新鲜时呈浅灰色，风化后呈浅灰白—浅黄白色，弱风化部位则呈浅肉红色，似斑状结构，基质具(中)细粒花岗结构(图 2c)，块状构造。斑晶成分主要为碱性长石，少量为斜长石和石英，斑晶分布不均匀，体积分数一般为5 %~15 %，粒径相对较细小，多在0.7~1.3 cm之间；长石斑晶一般呈半自形—自形柱板状零星分布于岩石中，石英斑晶呈不规则他形状零星分布。基质主要由碱性长石(38%~48%)、斜长石(12%~18%)、石英(30%~35%)和少量的黑云母(3%~5%)等组成，以碱性长石体积分数远多于斜长石、矿物粒径较细小(一般 < 2 mm，少量达2~3 mm)为特征。显微镜下观察，亦见(中)细粒斑状黑云母(二长-)碱长花岗岩呈脉状侵入到粗粒斑状黑云母二长(-碱长)花岗岩中(图 2d)。
① 广西壮族自治区地质矿产局. 宝坛地区1∶50 000区域地质调查报告. 南宁: 广西壮族自治区地质矿产局，1987.
① 广西壮族自治区地质矿产局. 宝坛地区1∶50 000区域地质调查报告. 南宁: 广西壮族自治区地质矿产局，1987.
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| a. ①与②接触关系；b. ①与③接触关系；c. ①显微镜下特征；d. ①与②接触部位显微镜下特征。①晚期侵入岩(细粒斑状黑云母(二长-)碱长花岗岩)；②早期侵入岩(粗粒斑状黑云母二长(-碱长)花岗岩)；③早期侵入岩(中粒斑状黑云母二长花岗岩)。Pl. 斜长石；Kf. 碱性长石；Q. 石英；Bit. 黑云母。图 2a中红色□为图 2d的采样位置。 图 2 平英岩体晚期侵入岩野外(a，b)和显微(c，d)组构特征 Fig. 2 Field(a, b) and microstructural(c, d) characteristics of the latest intrusive rocks in the Pingying granite pluton |
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前人[3-5, 9, 17-18]研究认为，从早期侵入岩的粗粒黑云母花岗岩、中粒黑云母花岗岩、细粒黑云母花岗岩到钠长石花岗岩，岩石中均含有电英岩包体(前人称之为“电气石-石英球粒体”或“电气石-石英囊”)，且包体的数量逐渐增加[9, 17]。然而，系统的地质填图发现，早期侵入岩中的电英岩包体含量非常少，而原认为含有较多包体的“边缘相细粒黑云母花岗岩”与早期侵入岩呈侵入接触关系，其实际上属于晚期侵入岩类。此外，早期侵入岩和晚期侵入岩中所含电英岩包体在产出形态上也存在较大区别：前者中的包体往往较细小(多数小于6 cm)，且形态不规则，有的和寄主岩石分界不明显，呈渐变过渡关系(图 3a)；而后者中的包体形态多种多样，以似圆状或椭圆状为主，个别为不规则状，但其和寄主岩石的分界清晰，呈截然关系(图 3b)，且其大小不一，为几cm到十几cm不等，个别较多者达30 cm甚至更大，有的包体边部还出现一圈几mm到几cm宽的浅色碱性长石晕(图 3c)。显微镜下观察，晚期侵入岩中的电英岩包体主要由电气石和石英组成，且以电气石多于石英、矿物粒度较细(一般小于3 mm)为特征(图 3d)。
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| a. 早期侵入岩中的电英岩包体；b. 晚期侵入岩中的电英岩包体；c. 晚期侵入岩中的电英岩包体(边部有浅色碱性长石晕)；d. 晚期侵入岩中电英岩的显微镜下特征；e. 岩浆热液成矿阶段形成的电英岩脉；f. 电英岩脉的显微镜下特征。Tou. 电气石；Q. 石英。 图 3 平英岩体中电英岩包体以及寨滚锡多金属矿床中电英岩脉野外和显微组构特征 Fig. 3 Field and microstructural characteristics of tourmaline-quartz spherulites in the Pingying granite pluton and tourmaline-quartz veins in Zhaigun tin polymetallic deposit |
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此外，在宝坛锡多金属成矿区中还存在大量岩浆热液成矿阶段形成的(含锡石)电英岩脉(锡石-电气石-石英脉)，且锡石-电气石-石英脉型矿化是本区最主要的矿化类型[3-5, 9, 18]。在田棚岩体外接触带的寨滚锡多金属矿床中，这些(含锡石)电英岩脉往往沿着近南北向—北北东向构造带分布，呈近平行的网脉状展布(图 3e)。显微镜下观察，其和晚期侵入岩中电英岩包体的成分相似，亦主要由电气石和石英组成(图 3f)，但其矿物粒径相对较细小，且石英和电气石的体积分数变化较大。
3 样品采集及测试方法对宝坛锡多金属成矿区进行详细的野外地质填图，在平英岩体中解体出一系列晚期侵入岩体后，系统采集了各晚期侵入岩体的样品，采样位置详见图 1b。在进行详细的显微镜下观察鉴定的基础上，分别挑选出6个平英岩体晚期侵入岩(细粒斑状黑云母碱长花岗岩)、3个电英岩包体和2个寨滚锡多金属矿床中的电英岩脉新鲜样品进行全岩主量、微量和稀土元素分析，并选择了其中1个平英岩体晚期侵入岩样品和1个电英岩包体样品进行激光多接收等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)锆石U-Pb定年。所有分析样品首先用手工方法除去风化表皮后，磨成200目以下的岩石粉末，然后送北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室进行主量、微量和稀土元素分析测试。其中主量元素采用X荧光光谱分析法(XRF)，测试的仪器是Thermo ARL ADVANT'XP+，其检测方法主要采用GB/T14506.28-93标准，测试分析的误差优于3%；稀土元素和微量元素测试分析在Perkinelmen公司的高分辨率电感耦合离子体质谱仪(ICP-MS)(仪器型号为Agilent Agilent7500Ce/Cs)上进行，其中质量分数大于10×10-6的元素测试精度为5%，而小于10×10-6的元素测试精度为10%。
锆石样品分选在河北廊坊宇能公司完成。采集10 kg新鲜岩石经机械破碎至60目后，采用常规磁选法和重选法挑选出锆石颗粒，然后通过双目镜仔细筛选出颗粒破裂少、表面较为干净、晶形和透明度较好的锆石颗粒，并用双面胶粘在载玻片上，放上PVC环，将环氧树脂和固化剂按一定比例进行充分混合后注入PVC环中，待充分固化后将样品靶从载玻片上剥离；将样品靶进行打磨和抛光后送北京锆年领航科技有限公司对锆石进行透反射光观察和阴极发光(CL)照相，以确定锆石颗粒的内部结构及适合分析的锆石颗粒与位置供LA-ICP-MS测定。激光多接收等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)锆石U-Pb年龄测试在中国地质调查局天津地质调查中心完成，分析测试使用的仪器为美国Thermo Fisher公司生产的NEPUNE型多接收器电感耦合等离子体质谱仪，采用的激光剥蚀系统为美国ESI公司生产的NEW WAVE 193 nm FX ArF准分子激光器。测试过程中利用193 nm FX激光器对锆石进行剥蚀，采用的激光剥蚀的束斑直径为35 μm，激光剥蚀物质以He为载气送入MC-ICP-MS，通过Zoom调节扩大使质量数相差很大的U-Pb同位素同时接收从而进行U-Pb测定。采用标准锆石GJ-1作为外部年龄标准进行U、Pb分馏校正[19]；利用Nist612玻璃标样作为外标计算锆石样品的Pb、U、Th质量分数。详细的仪器配置和测试流程参见文献[20-21]。有关年龄数据处理和谐和图的绘制使用美国Berkeley地质年代中心Kenneth R. Ludwig编制的计算程序Isoplot(3.0版)[22]进行。
4 分析结果 4.1 LA-MC-ICP-MS U-Pb定年结果平英岩体晚期侵入岩(18HPJ-2)采自于宝坛乡坡甲村北(与地球化学样品16PJ-1采自于同一地点)(图 1b)，岩性为细粒斑状黑云母碱长花岗岩。该样品中的锆石大部分无色，颗粒相对较细小，粒径多为50~90 μm。多数锆石晶形较自形，以长柱状为主，部分为短柱状，长宽比为1.5∶1~4∶1；部分锆石边部具圆化现象，反映其可能源自古老沉积物。锆石CL图像显示：该样品的锆石中呈较自形柱状晶形的颗粒具明显的生长韵律环带，且部分颗粒内部有包裹体或残留核，表明其应为典型岩浆成因锆石；而边部具圆化现象的颗粒色调相对较暗淡，且韵律环带结构也相对不清晰，可能为捕获锆石(图 4a)。U-Pb定年结果(表 1)表明，其Th/U值介于0.12~0.61之间，属于典型岩浆锆石的Th/U值范围[23-24]，亦表明其大部分为花岗岩形成过程中结晶形成的(部分边部具圆化现象的锆石则应为捕获的锆石)。其中边部具圆化现象的锆石以及锆石残留核部的5个测点(1、9、11、16、35)给出的206Pb/238U表面年龄较老，在(2 071.4±24.6)~(1 101.8±11.3) Ma之间，且这些测点在谐和图上明显偏离谐和线，表明其属于继承锆石或捕获锆石，反映岩浆源区中含有中元古代甚至古元古代古老的地壳组分；而测点24锆石颜色发白(图 4a)，且在谐和图上明显偏离谐和线，表明其存在铅的丢失，将其剔除；余下33颗锆石的206Pb/238U表面年龄集中在(795.9±9.1)~(721.9±7.8) Ma之间，获得其加权平均年龄值为(769.2±2.5) Ma(MSWD=0.040)(图 4b)，该年龄值应代表平英岩体晚期侵入岩的侵位年龄。
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| 图 4 平英岩体晚期侵入岩和电英岩包体锆石阴极发光图像和锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄谐和图 Fig. 4 Cathodoluminescence images and zircon LA-MC-ICP-MS U-Pb concordia diagrams of the latest intrusive rock and tourmalite xenoliths from the Pingying granite pluton |
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| 测点号 | wB /10-6 | Th/U | 同位素比值 | 年龄/Ma | |||||||||||||
| Pb | U | Th | 207Pb/ 206Pb |
1σ | 207Pb/ 235U |
1σ | 206Pb/ 238U |
1σ | 207Pb/ 206Pb |
1σ | 207Pb/ 235U |
1σ | 206Pb/ 238U |
1σ | |||
| 1 | 90 | 203 | 125 | 0.61 | 0.157 3 | 0.001 8 | 8.216 6 | 0.120 3 | 0.379 0 | 0.004 5 | 2 426.3 | 19.7 | 2 255.2 | 33.0 | 2 071.4 | 24.6 | |
| 2 | 96 | 762 | 108 | 0.14 | 0.081 0 | 0.001 1 | 1.425 0 | 0.023 7 | 0.127 6 | 0.001 4 | 1 220.7 | 25.7 | 899.4 | 14.9 | 774.4 | 8.7 | |
| 3 | 81 | 595 | 281 | 0.47 | 0.071 6 | 0.000 9 | 1.261 5 | 0.018 5 | 0.127 8 | 0.001 5 | 974.3 | 25.3 | 828.6 | 12.2 | 775.3 | 9.1 | |
| 4 | 81 | 632 | 117 | 0.19 | 0.079 9 | 0.001 0 | 1.404 5 | 0.019 9 | 0.127 5 | 0.001 4 | 1 193.8 | 23.9 | 890.8 | 12.6 | 773.8 | 8.8 | |
| 5 | 49 | 396 | 67 | 0.17 | 0.072 0 | 0.001 0 | 1.257 7 | 0.020 6 | 0.126 7 | 0.001 5 | 985.0 | 27.7 | 826.9 | 13.5 | 769.3 | 9.3 | |
| 6 | 189 | 1 582 | 211 | 0.13 | 0.068 7 | 0.000 8 | 1.178 9 | 0.015 8 | 0.124 4 | 0.001 3 | 890.4 | 24.3 | 790.8 | 10.6 | 755.9 | 7.8 | |
| 7 | 55 | 413 | 175 | 0.42 | 0.070 9 | 0.000 9 | 1.236 3 | 0.017 7 | 0.126 5 | 0.001 3 | 953.2 | 26.4 | 817.2 | 11.7 | 768.1 | 7.9 | |
| 8 | 81 | 643 | 132 | 0.20 | 0.071 9 | 0.000 9 | 1.253 0 | 0.018 1 | 0.126 4 | 0.001 4 | 983.7 | 24.3 | 824.7 | 11.9 | 767.0 | 8.6 | |
| 9 | 256 | 1 258 | 222 | 0.18 | 0.098 4 | 0.001 1 | 2.736 9 | 0.037 1 | 0.201 7 | 0.002 1 | 1 594.0 | 21.6 | 1 338.5 | 18.1 | 1 184.6 | 12.5 | |
| 10 | 97 | 738 | 260 | 0.35 | 0.071 8 | 0.000 9 | 1.247 2 | 0.017 3 | 0.126 0 | 0.001 3 | 979.8 | 24.5 | 822.1 | 11.4 | 765.0 | 8.2 | |
| 11 | 149 | 654 | 279 | 0.43 | 0.130 7 | 0.001 6 | 3.628 2 | 0.070 7 | 0.201 4 | 0.002 9 | 2 107.2 | 21.6 | 1 555.7 | 30.3 | 1 182.6 | 16.9 | |
| 12 | 118 | 927 | 183 | 0.20 | 0.081 6 | 0.001 0 | 1.429 3 | 0.021 9 | 0.127 1 | 0.001 4 | 1 235.6 | 24.7 | 901.3 | 13.8 | 771.1 | 8.4 | |
| 13 | 98 | 779 | 167 | 0.21 | 0.069 3 | 0.000 9 | 1.201 2 | 0.018 3 | 0.125 7 | 0.001 3 | 908.7 | 27.8 | 801.2 | 12.2 | 763.0 | 7.9 | |
| 14 | 99 | 806 | 103 | 0.13 | 0.067 2 | 0.000 8 | 1.177 5 | 0.016 1 | 0.127 1 | 0.001 3 | 844.6 | 24.4 | 790.2 | 10.8 | 771.0 | 8.2 | |
| 15 | 97 | 742 | 136 | 0.18 | 0.075 1 | 0.000 9 | 1.347 6 | 0.018 8 | 0.130 1 | 0.001 4 | 1 071.7 | 24.8 | 866.5 | 12.1 | 788.5 | 8.4 | |
| 16 | 268 | 1 220 | 255 | 0.21 | 0.119 5 | 0.001 5 | 3.464 9 | 0.061 1 | 0.210 2 | 0.002 7 | 1 949.5 | 21.8 | 1 519.3 | 26.8 | 1 229.9 | 16.0 | |
| 17 | 129 | 1 079 | 150 | 0.14 | 0.066 4 | 0.000 8 | 1.135 8 | 0.016 4 | 0.124 1 | 0.001 3 | 818.1 | 26.6 | 770.5 | 11.1 | 754.2 | 7.8 | |
| 18 | 206 | 1 689 | 250 | 0.15 | 0.066 0 | 0.000 8 | 1.151 6 | 0.015 3 | 0.126 5 | 0.001 3 | 806.7 | 24.3 | 778.0 | 10.4 | 768.0 | 7.9 | |
| 19 | 92 | 713 | 237 | 0.33 | 0.066 5 | 0.000 8 | 1.171 5 | 0.015 8 | 0.127 8 | 0.001 3 | 822.1 | 24.6 | 787.4 | 10.6 | 775.1 | 8.0 | |
| 20 | 90 | 726 | 153 | 0.21 | 0.068 2 | 0.000 8 | 1.193 5 | 0.016 0 | 0.127 0 | 0.001 3 | 873.3 | 24.0 | 797.6 | 10.7 | 770.7 | 8.0 | |
| 21 | 93 | 765 | 88 | 0.12 | 0.069 5 | 0.000 8 | 1.219 4 | 0.016 1 | 0.127 2 | 0.001 3 | 913.9 | 23.8 | 809.5 | 10.7 | 772.0 | 8.0 | |
| 22 | 87 | 710 | 122 | 0.17 | 0.065 6 | 0.000 8 | 1.145 1 | 0.015 8 | 0.126 6 | 0.001 3 | 794.3 | 25.0 | 774.9 | 10.7 | 768.2 | 8.0 | |
| 23 | 90 | 679 | 260 | 0.38 | 0.072 4 | 0.000 9 | 1.312 2 | 0.018 9 | 0.131 4 | 0.001 5 | 997.7 | 24.8 | 851.1 | 12.2 | 795.9 | 9.1 | |
| 24 | 148 | 1 595 | 486 | 0.30 | 0.071 4 | 0.000 9 | 0.950 1 | 0.013 0 | 0.096 5 | 0.001 3 | 969.6 | 26.0 | 678.1 | 9.3 | 593.7 | 7.7 | |
| 25 | 66 | 539 | 129 | 0.24 | 0.066 1 | 0.000 8 | 1.149 2 | 0.015 9 | 0.126 1 | 0.001 3 | 810.2 | 25.3 | 776.9 | 10.7 | 765.3 | 8.2 | |
| 26 | 54 | 396 | 173 | 0.44 | 0.071 4 | 0.001 0 | 1.293 0 | 0.019 7 | 0.131 4 | 0.001 4 | 968.2 | 27.4 | 842.6 | 12.9 | 795.7 | 8.8 | |
| 27 | 51 | 404 | 118 | 0.29 | 0.066 9 | 0.000 8 | 1.179 1 | 0.017 2 | 0.127 7 | 0.001 4 | 835.9 | 25.8 | 790.9 | 11.5 | 775.0 | 8.5 | |
| 28 | 103 | 805 | 236 | 0.29 | 0.072 1 | 0.000 9 | 1.260 1 | 0.020 0 | 0.126 8 | 0.001 4 | 988.6 | 26.0 | 828.0 | 13.2 | 769.4 | 8.7 | |
| 29 | 80 | 613 | 263 | 0.43 | 0.066 4 | 0.000 8 | 1.163 3 | 0.015 8 | 0.127 0 | 0.001 3 | 820.1 | 24.3 | 783.5 | 10.7 | 770.7 | 8.2 | |
| 30 | 75 | 613 | 104 | 0.17 | 0.070 1 | 0.000 9 | 1.222 3 | 0.017 5 | 0.126 5 | 0.001 4 | 930.8 | 25.6 | 810.8 | 11.6 | 767.8 | 8.4 | |
| 31 | 97 | 746 | 312 | 0.42 | 0.067 7 | 0.000 8 | 1.170 9 | 0.015 6 | 0.125 4 | 0.001 3 | 860.3 | 24.3 | 787.1 | 10.5 | 761.5 | 7.8 | |
| 32 | 90 | 683 | 259 | 0.38 | 0.070 1 | 0.000 8 | 1.224 9 | 0.016 3 | 0.126 8 | 0.001 3 | 930.3 | 24.5 | 812.0 | 10.8 | 769.5 | 7.9 | |
| 33 | 82 | 656 | 151 | 0.23 | 0.069 1 | 0.000 8 | 1.206 4 | 0.017 3 | 0.126 7 | 0.001 4 | 900.5 | 24.8 | 803.5 | 11.5 | 769.0 | 8.6 | |
| 34 | 95 | 749 | 138 | 0.18 | 0.071 2 | 0.000 8 | 1.251 1 | 0.017 5 | 0.127 5 | 0.001 3 | 962.2 | 24.4 | 823.9 | 11.5 | 773.6 | 8.2 | |
| 35 | 144 | 747 | 183 | 0.24 | 0.088 1 | 0.001 0 | 2.264 9 | 0.029 9 | 0.186 4 | 0.001 9 | 1 385.4 | 22.2 | 1 201.4 | 15.9 | 1 101.8 | 11.3 | |
| 36 | 110 | 905 | 265 | 0.29 | 0.067 2 | 0.000 8 | 1.175 8 | 0.015 3 | 0.127 0 | 0.001 3 | 842.9 | 23.8 | 789.4 | 10.3 | 770.5 | 7.8 | |
| 37 | 99 | 797 | 317 | 0.40 | 0.069 2 | 0.000 9 | 1.131 1 | 0.016 9 | 0.118 5 | 0.001 3 | 905.7 | 25.5 | 768.3 | 11.4 | 721.9 | 7.8 | |
| 38 | 85 | 667 | 148 | 0.22 | 0.070 6 | 0.000 8 | 1.241 2 | 0.017 1 | 0.127 6 | 0.001 3 | 944.7 | 23.8 | 819.4 | 11.3 | 774.1 | 8.2 | |
| 39 | 89 | 692 | 154 | 0.22 | 0.071 0 | 0.000 8 | 1.248 5 | 0.016 8 | 0.127 5 | 0.001 3 | 958.4 | 23.5 | 822.7 | 11.0 | 773.5 | 8.0 | |
| 40 | 252 | 847 | 145 | 0.17 | 0.113 6 | 0.001 3 | 4.619 7 | 0.069 1 | 0.295 0 | 0.003 7 | 1 857.4 | 20.9 | 1 752.8 | 26.2 | 1 666.5 | 20.9 | |
| 41 | 33 | 244 | 84 | 0.35 | 0.068 3 | 0.000 9 | 1.231 8 | 0.019 2 | 0.130 8 | 0.001 5 | 878.1 | 28.5 | 815.2 | 12.7 | 792.3 | 9.2 | |
| 42 | 104 | 236 | 73 | 0.31 | 0.160 9 | 0.001 9 | 8.907 2 | 0.126 6 | 0.401 5 | 0.004 9 | 2 465.1 | 19.5 | 2 328.5 | 33.1 | 2 176.0 | 26.4 | |
| 43 | 73 | 861 | 292 | 0.34 | 0.068 8 | 0.000 9 | 0.758 5 | 0.012 0 | 0.079 9 | 0.001 1 | 893.2 | 26.8 | 573.1 | 9.1 | 495.7 | 6.9 | |
| 44 | 24 | 160 | 97 | 0.60 | 0.071 7 | 0.001 1 | 1.336 4 | 0.022 7 | 0.135 2 | 0.001 8 | 977.2 | 31.1 | 861.6 | 14.6 | 817.4 | 10.7 | |
| 45 | 120 | 743 | 113 | 0.15 | 0.092 0 | 0.001 6 | 2.062 8 | 0.073 3 | 0.162 7 | 0.003 7 | 1 466.9 | 33.4 | 1 136.6 | 40.4 | 971.5 | 21.9 | |
| 46 | 58 | 452 | 61 | 0.13 | 0.067 5 | 0.000 8 | 1.232 6 | 0.018 4 | 0.132 5 | 0.001 6 | 852.7 | 25.4 | 815.5 | 12.1 | 801.9 | 9.9 | |
| 47 | 47 | 366 | 74 | 0.20 | 0.066 4 | 0.001 0 | 1.204 9 | 0.020 7 | 0.131 7 | 0.001 5 | 818.2 | 31.2 | 802.8 | 13.8 | 797.3 | 9.2 | |
| 48 | 25 | 187 | 63 | 0.34 | 0.075 2 | 0.001 2 | 1.371 2 | 0.025 2 | 0.132 3 | 0.001 5 | 1 073.8 | 33.0 | 876.7 | 16.1 | 800.7 | 9.2 | |
| 49 | 52 | 243 | 64 | 0.26 | 0.124 3 | 0.001 9 | 3.409 5 | 0.111 5 | 0.198 9 | 0.004 6 | 2 019.3 | 27.4 | 1 506.6 | 49.3 | 1 169.3 | 27.2 | |
| 50 | 197 | 449 | 192 | 0.43 | 0.162 1 | 0.001 9 | 8.919 8 | 0.119 8 | 0.399 2 | 0.004 4 | 2 477.4 | 19.3 | 2 329.8 | 31.3 | 2 165.2 | 24.1 | |
| 51 | 67 | 528 | 115 | 0.22 | 0.068 4 | 0.001 0 | 1.205 9 | 0.019 3 | 0.127 9 | 0.001 5 | 879.7 | 29.4 | 803.3 | 12.8 | 776.0 | 9.3 | |
| 52 | 240 | 745 | 366 | 0.49 | 0.156 4 | 0.001 8 | 6.127 2 | 0.112 7 | 0.284 2 | 0.004 7 | 2 416.7 | 19.4 | 1 994.1 | 36.7 | 1 612.4 | 26.7 | |
| 53 | 71 | 541 | 115 | 0.21 | 0.066 2 | 0.000 8 | 1.220 5 | 0.016 8 | 0.133 7 | 0.001 5 | 812.8 | 24.6 | 810.0 | 11.1 | 809.0 | 8.9 | |
| 54 | 48 | 363 | 69 | 0.19 | 0.067 1 | 0.000 9 | 1.241 3 | 0.023 9 | 0.134 1 | 0.002 2 | 841.2 | 28.3 | 819.4 | 15.8 | 811.5 | 13.2 | |
| 55 | 51 | 396 | 64 | 0.16 | 0.066 4 | 0.000 8 | 1.227 5 | 0.018 2 | 0.134 0 | 0.001 6 | 819.7 | 26.4 | 813.2 | 12.1 | 810.8 | 9.7 | |
| 56 | 39 | 289 | 125 | 0.43 | 0.066 5 | 0.000 9 | 1.214 1 | 0.021 1 | 0.132 4 | 0.001 8 | 822.4 | 28.3 | 807.1 | 14.0 | 801.5 | 10.7 | |
| 57 | 80 | 634 | 79 | 0.12 | 0.066 6 | 0.000 8 | 1.211 2 | 0.017 6 | 0.131 8 | 0.001 5 | 826.2 | 25.9 | 805.7 | 11.7 | 798.4 | 9.0 | |
| 58 | 86 | 696 | 181 | 0.26 | 0.069 2 | 0.000 9 | 1.217 5 | 0.018 1 | 0.127 6 | 0.001 4 | 904.1 | 25.7 | 808.6 | 12.0 | 774.4 | 8.5 | |
| 59 | 65 | 494 | 128 | 0.26 | 0.067 9 | 0.000 8 | 1.233 5 | 0.019 5 | 0.131 8 | 0.001 7 | 864.2 | 25.1 | 816.0 | 12.9 | 798.4 | 10.5 | |
| 60 | 38 | 302 | 70 | 0.23 | 0.070 2 | 0.001 0 | 1.226 3 | 0.026 7 | 0.126 7 | 0.001 8 | 934.0 | 29.4 | 812.6 | 17.7 | 769.0 | 11.2 | |
| 61 | 81 | 646 | 70 | 0.11 | 0.068 4 | 0.000 8 | 1.236 1 | 0.018 3 | 0.131 1 | 0.001 7 | 879.6 | 25.2 | 817.1 | 12.1 | 794.3 | 10.1 | |
| 62 | 37 | 282 | 71 | 0.25 | 0.067 1 | 0.000 9 | 1.218 5 | 0.017 7 | 0.131 6 | 0.001 5 | 842.1 | 26.4 | 809.1 | 11.8 | 797.1 | 8.9 | |
| 63 | 60 | 469 | 89 | 0.19 | 0.067 8 | 0.000 8 | 1.221 2 | 0.017 7 | 0.130 6 | 0.001 5 | 862.4 | 25.1 | 810.3 | 11.7 | 791.5 | 9.3 | |
| 64 | 71 | 505 | 291 | 0.58 | 0.068 0 | 0.000 8 | 1.222 0 | 0.018 2 | 0.130 4 | 0.001 6 | 867.7 | 25.3 | 810.7 | 12.1 | 790.1 | 9.9 | |
| 65 | 85 | 259 | 125 | 0.48 | 0.111 1 | 0.001 3 | 4.621 4 | 0.062 9 | 0.301 6 | 0.003 4 | 1 817.7 | 21.3 | 1 753.1 | 23.9 | 1 699.5 | 18.9 | |
| 66 | 77 | 567 | 101 | 0.18 | 0.081 6 | 0.001 0 | 1.534 6 | 0.022 9 | 0.136 3 | 0.001 7 | 1 236.7 | 23.3 | 944.4 | 14.1 | 824.0 | 10.1 | |
| 67 | 81 | 611 | 249 | 0.41 | 0.068 7 | 0.000 8 | 1.227 1 | 0.017 1 | 0.129 5 | 0.001 4 | 891.1 | 24.7 | 813.0 | 11.3 | 784.8 | 8.7 | |
| 68 | 152 | 1 232 | 111 | 0.09 | 0.068 9 | 0.000 8 | 1.225 6 | 0.019 0 | 0.129 0 | 0.001 6 | 896.2 | 25.2 | 812.3 | 12.6 | 782.1 | 9.9 | |
| 69 | 188 | 436 | 242 | 0.55 | 0.165 6 | 0.001 9 | 8.720 1 | 0.133 9 | 0.381 9 | 0.005 0 | 2 513.8 | 19.3 | 2 309.2 | 35.5 | 2 085.0 | 27.1 | |
| 70 | 44 | 332 | 100 | 0.30 | 0.067 2 | 0.000 8 | 1.214 4 | 0.017 9 | 0.131 1 | 0.001 5 | 843.7 | 25.8 | 807.2 | 11.9 | 794.1 | 9.4 | |
| 71 | 77 | 514 | 123 | 0.24 | 0.085 7 | 0.001 3 | 1.754 0 | 0.030 4 | 0.148 4 | 0.001 8 | 1 331.9 | 30.2 | 1 028.6 | 17.8 | 892.0 | 10.8 | |
| 72 | 247 | 1 178 | 185 | 0.16 | 0.154 7 | 0.001 8 | 4.232 6 | 0.086 9 | 0.198 5 | 0.003 9 | 2 398.4 | 19.6 | 1 680.4 | 34.5 | 1 167.0 | 22.7 | |
| 73 | 124 | 568 | 79 | 0.14 | 0.116 6 | 0.001 6 | 3.519 2 | 0.066 3 | 0.218 8 | 0.002 8 | 1 905.1 | 23.9 | 1 531.5 | 28.8 | 1 275.8 | 16.2 | |
| 74 | 114 | 262 | 50 | 0.19 | 0.165 3 | 0.001 9 | 9.286 3 | 0.134 3 | 0.407 4 | 0.004 9 | 2 510.9 | 19.3 | 2 366.7 | 34.2 | 2 202.9 | 26.6 | |
| 75 | 41 | 300 | 141 | 0.47 | 0.068 2 | 0.000 9 | 1.220 1 | 0.019 2 | 0.129 7 | 0.001 5 | 876.0 | 27.2 | 809.8 | 12.8 | 785.9 | 9.3 | |
| 76 | 127 | 635 | 125 | 0.20 | 0.111 5 | 0.001 4 | 2.920 1 | 0.045 0 | 0.189 9 | 0.002 1 | 1 824.2 | 23.0 | 1 387.1 | 21.4 | 1 121.0 | 12.7 | |
| 77 | 261 | 818 | 479 | 0.59 | 0.160 0 | 0.001 8 | 6.112 4 | 0.087 0 | 0.277 1 | 0.003 2 | 2 455.4 | 19.5 | 1 992.0 | 28.3 | 1 576.8 | 18.4 | |
| 78 | 58 | 450 | 99 | 0.22 | 0.066 5 | 0.001 0 | 1.204 3 | 0.019 7 | 0.131 3 | 0.001 4 | 822.2 | 30.9 | 802.5 | 13.1 | 795.5 | 8.6 | |
| 注：测点号1-39为样品18HPJ-2，岩性为平英岩体晚期侵入岩；测点号40-78为样品18HPJ-3-2，岩性为电英岩包体。 | |||||||||||||||||
电英岩包体(18HPJ-3-2)亦采自于宝坛乡坡甲村北，为18HPJ-2样品岩石中的包体(球粒体)。其锆石亦呈无色或浅色，但其颗粒比平英岩体晚期侵入岩的大，粒径多在60~110 μm之间，晶形较自形的颗粒多以短柱状为主，长宽比多在1∶1~2∶1之间；部分颗粒边部出现圆化现象。CL图像显示，晶形较自形的锆石内部生长韵律环带发育，少数颗粒内包裹有捕晶或保留有继承性锆石残核(图 4c)，显然这是典型的岩浆结晶锆石结构特征；部分锆石呈浑圆状外形，其内部分带不明显或环带较密集，可能为捕获古老沉积物的锆石。此外，尚见很多锆石颗粒边部常出现薄的变质增生边，表明这些电英岩应为岩浆侵位过程中熔蚀、捕获围岩形成的包体(捕掳体)，并受岩浆作用的影响而发生变质。U-Pb定年结果(表 1)表明，39颗锆石中除第68颗锆石的Th/U值为0.09外，其余38颗锆石的Th/U值介于0.11~0.60之间，属于典型岩浆锆石特征[23-24]。一般认为本区的电英岩是由岩浆热液作用形成的，故这些锆石大部分应为岩浆热液作用过程中结晶形成的(部分边部具圆化现象的锆石则应为捕获的锆石)。边部具圆化现象锆石以及继承性锆石残核测点给出的206Pb/238U表面年龄变化范围为(2 202.9±26.6)~(892.0±10.8) Ma，反映其物源区中含有新—古元古代的地壳组分；而测点43锆石颜色发白(图 4c)，且在谐和图上明显偏离谐和线，表明其存在铅的丢失，将其剔除；余下的24颗具明显生长韵律环带锆石测点的206Pb/238U表面年龄在(824.0±10.1)~(769.0±11.2) Ma之间，获得其加权平均年龄值为(795.1±3.1) Ma(MSWD=0.028)(图 4d)，该年龄值应代表电英岩包体的形成年龄。
4.2 主量元素特征平英岩体早期侵入岩、晚期侵入岩、电英岩包体和电英岩脉的主量元素分析结果见表 2。从表 2可以看出，平英岩体晚期侵入岩的w(SiO2)较高，在71.69%~75.52%之间，明显高于全球花岗岩的平均值[25]；全碱(w(K2O+Na2O))也较高，在7.64%~9.88%之间，且w(K2O)远高于w(Na2O)，K2O/Na2O值在6.09~9.50之间；而w(TFe2O3)(3.24%~4.22%)、w(MgO)(0.10%~0.21%)、w(CaO)(0.15%~0.73%)、w(TiO2)(0.08%~0.17%)、w(MnO)(0.12%~0.22%)和w(P2O5)(0.11%~0.17%)均较低，具有富硅、高钾而贫镁、铁、钠、钙的特点。在TAS分类图解(图 5a)中，平英岩体晚期侵入岩落入花岗岩区，而在R2-R1分类图解(图 5b)中投点均落入碱性花岗岩区，与平英岩体早期侵入岩落入正长花岗岩区明显不同，表明晚期侵入岩比早期侵入岩更富碱。平英岩体晚期侵入岩的w(Al2O3)变化较大，在10.53%~13.24%之间，铝饱和指数A/CNK=0.86~1.28，在A/NK-A/CNK图解(图 6a)中，其分别落入过碱质、准铝质和过铝质区，与平英岩体早期侵入岩主要落入过铝质区明显不同；而在w(K2O) - w(SiO2)图解(图 6b)中，其全部落入钾玄岩系列区域，也与平英岩体早期侵入岩主要落入高钾钙碱性系列区域中不同。平英岩体晚期侵入岩中电英岩包体的成分变化不大，w(SiO2)、w(Al2O3)和w(TFe2O3)分别为70.58%~72.37%、14.42%~15.18%和10.05%~12.04%，其他成分质量分数均很低，但电英岩脉的成分变化较大；这与野外和显微镜下观察到的不同部位石英和电气石体积分数不均匀、比例变化较大的特征相一致。
| 样品号 | 岩性 | SiO2 | TiO2 | Al2O3 | TFe2O3 | Fe2O3 | FeO | CaO | MgO | MnO | K2O | Na2O |
| 13PY-20A | 早期侵入岩 | 73.61 | 0.24 | 14.04 | 2.35 | 0.11 | 0.51 | 0.68 | 0.06 | 5.02 | 2.33 | |
| 13PY-15A | 76.10 | 0.14 | 12.42 | 1.38 | 0.07 | 0.21 | 0.76 | 0.03 | 5.51 | 2.38 | ||
| 16JJ-3 | 晚期侵入岩 | 75.52 | 0.10 | 11.30 | 3.24 | 0.15 | 0.14 | 0.12 | 6.69 | 0.95 | ||
| 16LJ-1 | 71.69 | 0.11 | 13.24 | 3.66 | 0.23 | 0.15 | 0.12 | 7.89 | 0.86 | |||
| 16PJ-1 | 73.44 | 0.09 | 10.86 | 3.92 | 0.73 | 0.10 | 0.17 | 8.60 | 1.21 | |||
| 16PJ-8 | 73.79 | 0.08 | 11.22 | 3.77 | 0.41 | 0.11 | 0.14 | 7.92 | 1.30 | |||
| 16XBM-1 | 74.08 | 0.17 | 10.88 | 4.10 | 0.40 | 0.15 | 0.22 | 7.84 | 1.08 | |||
| D1001-1 | 74.14 | 0.12 | 10.53 | 4.22 | 0.23 | 0.21 | 0.15 | 8.48 | 0.89 | |||
| 18HPJ3-2-1 | 电英岩包体 | 71.52 | 0.07 | 14.56 | 12.04 | 0.08 | 0.23 | 0.09 | 0.14 | 0.81 | ||
| 18HPJ3-3-1 | 70.58 | 0.06 | 15.18 | 11.45 | 0.10 | 0.21 | 0.09 | 0.48 | 0.77 | |||
| 18HPJ3-5 | 72.37 | 0.09 | 14.42 | 10.05 | 0.23 | 0.25 | 0.07 | 1.07 | 0.86 | |||
| 16LT-17 | 电英岩脉 | 47.90 | 0.11 | 26.14 | 18.17 | 0.33 | 1.83 | 0.06 | 0.91 | 1.41 | ||
| 16LT-18 | 81.82 | 0.03 | 9.25 | 6.24 | 0.18 | 0.81 | 0.02 | 0.28 | 0.48 | |||
| 样品号 | 岩性 | P2O5 | 烧失量 | 总和 | Sc | V | Cr | Co | Ni | Cu | Pb | Zn |
| 13PY-20A | 早期侵入岩 | 0.11 | 1.83 | 100.89 | 4.99 | 21.00 | 30.70 | 4.20 | 10.40 | 19.40 | ||
| 13PY-15A | 0.11 | 1.21 | 100.32 | 3.91 | 6.68 | 8.71 | 1.26 | 2.53 | 22.20 | |||
| 16JJ-3 | 晚期侵入岩 | 0.16 | 1.52 | 99.89 | 4.37 | 2.10 | 3.34 | 1.00 | 1.45 | 4.18 | 16.37 | 17.68 |
| 16LJ-1 | 0.13 | 1.80 | 99.88 | 4.19 | 1.95 | 2.45 | 1.07 | 1.28 | 7.20 | 21.14 | 33.16 | |
| 16PJ-1 | 0.13 | 0.60 | 99.86 | 3.33 | 1.31 | 2.87 | 1.06 | 1.11 | 3.28 | 22.25 | 17.32 | |
| 16PJ-8 | 0.17 | 0.95 | 99.87 | 3.58 | 0.70 | 4.39 | 0.88 | 1.10 | 5.16 | 21.08 | 13.14 | |
| 16XBM-1 | 0.12 | 0.82 | 99.87 | 3.52 | 4.34 | 3.47 | 1.77 | 2.06 | 8.39 | 25.51 | 53.15 | |
| D1001-1 | 0.11 | 0.81 | 99.90 | 3.62 | 2.31 | 8.47 | 2.07 | 2.79 | 11.03 | 30.17 | 15.71 | |
| 18HPJ3-2-1 | 电英岩包体 | 0.01 | 0.75 | 100.30 | 9.00 | 1.00 | 12.00 | 3.10 | 1.10 | 2.60 | 3.10 | 146.00 |
| 18HPJ3-3-1 | 0.01 | 1.13 | 100.06 | 8.50 | 1.00 | 6.00 | 3.00 | 1.00 | 2.00 | 2.80 | 130.00 | |
| 18HPJ3-5 | 0.13 | 1.08 | 100.62 | 7.60 | 1.00 | 7.00 | 3.60 | 2.00 | 3.20 | 4.50 | 111.00 | |
| 16LT-17 | 电英岩脉 | 0.07 | 2.22 | 99.15 | 15.30 | 6.00 | 13.00 | 5.10 | 4.40 | 8.20 | 3.10 | 133.00 |
| 16LT-18 | 0.07 | 0.82 | 100.00 | 9.00 | 3.00 | 28.00 | 1.50 | 2.40 | 7.20 | 1.90 | 43.00 | |
| 样品号 | 岩性 | Ga | Rb | Sr | Zr | Nb | Ta | Ba | Hf | Th | U | Cs |
| 13PY-20A | 早期侵入岩 | 16.60 | 291.00 | 41.20 | 110.00 | 14.50 | 1.04 | 186.00 | 3.52 | 17.20 | 2.86 | 21.50 |
| 13PY-15A | 14.00 | 281.00 | 23.40 | 81.30 | 12.30 | 1.35 | 150.00 | 3.00 | 16.70 | 3.46 | 18.10 | |
| 样品号 | 岩性 | Ga | Rb | Sr | Zr | Nb | Ta | Ba | Hf | Th | U | Cs |
| 16JJ-3 | 晚期侵入岩 | 18.77 | 462.21 | 7.55 | 156.35 | 13.94 | 3.81 | 8.15 | 5.04 | 11.70 | 10.66 | 19.59 |
| 16LJ-1 | 18.73 | 448.93 | 10.88 | 167.83 | 14.04 | 3.36 | 31.16 | 5.68 | 12.46 | 11.11 | 17.42 | |
| 16PJ-1 | 16.11 | 372.07 | 7.75 | 184.86 | 9.83 | 2.10 | 8.97 | 5.91 | 9.15 | 6.13 | 10.18 | |
| 16PJ-8 | 17.69 | 383.65 | 8.85 | 171.59 | 10.78 | 3.01 | 10.78 | 5.93 | 9.85 | 11.22 | 8.96 | |
| 16XBM-1 | 16.34 | 339.89 | 16.53 | 170.78 | 10.83 | 2.11 | 50.61 | 5.02 | 12.71 | 4.06 | 13.66 | |
| D1001-1 | 16.25 | 285.93 | 24.57 | 152.96 | 10.01 | 1.75 | 41.96 | 4.49 | 9.47 | 2.75 | 8.20 | |
| 18HPJ3-2-1 | 电英岩包体 | 44.20 | 20.10 | 3.50 | 45.00 | 1.30 | 1.22 | 20.60 | 1.90 | 9.46 | 2.26 | 1.11 |
| 18HPJ3-3-1 | 49.10 | 68.20 | 2.10 | 43.00 | 2.10 | 1.47 | 10.10 | 1.90 | 10.25 | 2.51 | 2.79 | |
| 18HPJ3-5 | 39.30 | 138.00 | 3.70 | 61.00 | 2.30 | 1.65 | 12.10 | 2.40 | 15.55 | 5.21 | 6.63 | |
| 16LT-17 | 电英岩脉 | 82.00 | 122.50 | 39.20 | 28.00 | 3.30 | 1.58 | 35.80 | 1.10 | 6.66 | 3.46 | 5.40 |
| 16LT-18 | 31.60 | 41.90 | 14.50 | 27.00 | 2.30 | 1.09 | 18.20 | 1.00 | 2.79 | 1.19 | 2.38 | |
| 样品号 | 岩性 | Li | Be | W | Sn | Mo | La | Ce | Pr | Nd | Sm | Eu |
| 13PY-20A | 早期侵入岩 | 88.00 | 1.71 | 3.87 | 11.20 | 19.80 | 43.90 | 6.17 | 18.30 | 3.98 | 0.40 | |
| 13PY-15A | 33.80 | 0.96 | 4.18 | 8.10 | 19.40 | 27.70 | 4.62 | 13.10 | 3.31 | 0.19 | ||
| 16JJ-3 | 晚期侵入岩 | 30.76 | 1.22 | 7.59 | 13.31 | 0.39 | 4.53 | 10.00 | 1.39 | 6.03 | 1.69 | 0.04 |
| 16LJ-1 | 28.43 | 1.29 | 6.83 | 17.49 | 0.39 | 9.47 | 21.90 | 3.06 | 12.92 | 3.53 | 0.15 | |
| 16PJ-1 | 9.60 | 1.64 | 6.18 | 8.18 | 0.58 | 6.57 | 15.02 | 1.98 | 7.60 | 2.02 | 0.05 | |
| 16PJ-8 | 15.38 | 1.24 | 3.79 | 8.77 | 0.29 | 6.36 | 14.92 | 1.99 | 7.80 | 2.01 | 0.06 | |
| 16XBM-1 | 30.98 | 1.51 | 6.71 | 12.05 | 0.34 | 10.52 | 24.19 | 3.08 | 12.53 | 3.41 | 0.12 | |
| D1001-1 | 16.64 | 0.93 | 2.60 | 9.86 | 0.36 | 4.95 | 11.12 | 1.50 | 5.95 | 1.60 | 0.11 | |
| 18HPJ3-2-1 | 电英岩包体 | 36.60 | 0.51 | 0.40 | 8.90 | 0.95 | 7.00 | 15.40 | 2.22 | 7.70 | 2.47 | 0.06 |
| 18HPJ3-3-1 | 38.60 | 1.04 | 1.00 | 13.80 | 0.77 | 6.80 | 13.30 | 1.78 | 6.80 | 2.23 | 0.03 | |
| 18HPJ3-5 | 27.50 | 0.94 | 1.20 | 10.50 | 0.84 | 11.20 | 29.60 | 3.54 | 12.00 | 4.04 | 0.04 | |
| 16LT-17 | 电英岩脉 | 84.60 | 3.28 | 1.60 | 70.90 | 1.40 | 2.60 | 6.00 | 0.80 | 4.00 | 1.63 | 0.19 |
| 16LT-18 | 27.40 | 1.47 | 1.40 | 16.20 | 2.11 | 2.30 | 6.10 | 0.73 | 2.80 | 0.99 | 0.08 | |
| 样品号 | 岩性 | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Y | ∑REE | δEu |
| 13PY-20A | 早期侵入岩 | 3.89 | 0.74 | 4.81 | 0.94 | 2.84 | 0.43 | 2.75 | 0.39 | 25.60 | 134.94 | 0.31 |
| 13PY-15A | 3.45 | 0.79 | 5.48 | 1.11 | 3.45 | 0.55 | 3.63 | 0.53 | 31.80 | 119.11 | 0.17 | |
| 16JJ-3 | 晚期侵入岩 | 2.31 | 0.50 | 3.81 | 0.93 | 3.02 | 0.51 | 3.50 | 0.50 | 25.04 | 63.80 | 0.07 |
| 16LJ-1 | 4.36 | 0.78 | 5.17 | 1.10 | 3.30 | 0.52 | 3.54 | 0.52 | 26.41 | 96.74 | 0.11 | |
| 16PJ-1 | 2.67 | 0.60 | 4.49 | 1.05 | 3.01 | 0.48 | 3.23 | 0.45 | 25.20 | 74.43 | 0.06 | |
| 16PJ-8 | 2.66 | 0.61 | 4.57 | 1.05 | 3.19 | 0.50 | 3.46 | 0.48 | 26.12 | 75.77 | 0.08 | |
| 16XBM-1 | 4.19 | 0.73 | 4.97 | 1.05 | 3.05 | 0.46 | 3.02 | 0.43 | 28.14 | 99.89 | 0.10 | |
| D1001-1 | 2.47 | 0.60 | 4.59 | 1.09 | 3.34 | 0.54 | 3.67 | 0.51 | 28.99 | 71.04 | 0.17 | |
| 18HPJ3-2-1 | 电英岩包体 | 1.80 | 0.48 | 2.68 | 0.54 | 1.54 | 0.23 | 1.61 | 0.24 | 14.90 | 58.87 | 0.08 |
| 18HPJ3-3-1 | 1.93 | 0.52 | 3.50 | 0.77 | 2.35 | 0.36 | 2.43 | 0.35 | 21.10 | 64.25 | 0.04 | |
| 18HPJ3-5 | 4.18 | 1.08 | 7.41 | 1.68 | 4.85 | 0.78 | 5.20 | 0.75 | 47.60 | 133.95 | 0.03 | |
| 16LT-17 | 电英岩脉 | 3.02 | 0.74 | 5.00 | 1.03 | 2.89 | 0.39 | 2.42 | 0.33 | 40.70 | 71.74 | 0.26 |
| 16LT-18 | 1.22 | 0.26 | 1.61 | 0.31 | 0.78 | 0.11 | 0.67 | 0.09 | 6.70 | 24.75 | 0.22 | |
| 注：主量元素质量分数单位为%；微量和稀土元素质量分数单位为10-6。13PY-20A和13PY-15A样品数据引自文献[9]，下同。 | ||||||||||||
从表 2可以看出，平英岩体晚期侵入岩总体均以富含大离子亲石元素(LILE，包括Rb、Th和U等)，而贫高场强元素(HFSE，包括Nb和Ti等)为特征。从微量元素蛛网图(图 7a)中可以看出：平英岩体晚期侵入岩Rb、U、Ta、Zr-Hf等元素均出现峰值，Nb和Ti等元素出现谷值，表明岩浆可能为地壳来源或者其源区可能有较多的壳源物质的加入[31]；平英岩体晚期侵入岩和早期侵入岩在微量元素特征上存在较大区别，平英岩体晚期侵入岩的模式曲线总体出现明显的U元素“V”型尖峰值以及La—Nd和Eu-Ti元素“U”型谷值，而平英岩体早期侵入岩的模式曲线则表现为明显的Th-U元素“U”型峰值以及Ti元素“V”型谷值。从微量元素蛛网图(图 7b)中可以看出，电英岩包体的模式曲线与电英岩脉的模式曲线存在较大的相似性，表明二者在成因上可能存在亲缘关系。
从表 2可以看出，平英岩体晚期侵入岩的稀土总量相对较低，总量在63.80×10-6~99.89×10-6之间，明显低于全球含锡花岗岩的稀土总量(134.6×10-6~368.0×10-6)[32]；LREE/HREE值(0.55~1.17)和(La/Yb)N(0.93~2.50)变化不大且较低，表明其轻重稀土分馏程度不明显。岩石均具有较强负Eu异常(δEu=0.06~0.17)，稀土配分模式曲线为向右弱倾斜或倾斜不明显的“V”型曲线(图 7c)。从图 7c中可以看出，平英岩体晚期侵入岩和早期侵入岩在稀土元素特征上亦存在一定程度的区别：平英岩体早期侵入岩的稀土配分模式曲线比平英岩体晚期侵入岩的曲线右倾斜更明显，轻重稀土分馏程度相对更高，但其负Eu异常比平英岩体晚期侵入岩弱。而电英岩包体的模式曲线与电英岩脉的稀土配分模式曲线则显示出较大的相似性(图 7d)，亦表明二者在成因上可能存在亲缘关系。
5 讨论 5.1 平英岩体及其成岩成矿年代学前面已提及，宝坛锡多金属成矿区内出露有平英、田棚和六庙(或称之为清明山)3个黑云母花岗岩体，毛景文等[3-4]和陈毓川等[5]认为这些岩体内部由早期主体和晚期补体两个不同阶段的岩体组成。近年来，前人曾采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法对其中的早期侵入岩进行大量的年代学研究工作：Wang等[33]获得田棚岩体的形成年龄为(794.2±8.1) Ma；Wang等[34]获得平英岩体的形成年龄为(835±5) Ma；张世涛等[9]获得平英岩体中心相粗粒黑云母花岗岩的结晶年龄为(834.2±5.1) Ma；Chen等[10]获得平英岩体中心相粗粒白云母花岗岩的形成年龄为(822±4) Ma。而前人对晚期侵入岩没有做过年代学研究工作，且前人获得主体的形成年龄在835~794 Ma之间，年龄值差别较大，其内部是否可解体为不同期次的侵入体，不同年龄值可能代表不同期侵入岩的年龄尚不清楚。而本次获得平英岩体晚期侵入岩的结晶年龄为(769.2±2.5) Ma，该年龄值比前人获得的主体的年龄值小很多，且其与前人所划分的中心相粗粒斑状黑云母二长(-碱长)花岗岩和过渡相中粒斑状黑云母二长花岗岩均呈侵入接触关系(图 2a、b)，表明平英岩体至少可划分为早、晚两期侵入岩。
前人[3-5, 9, 17-18]的研究认为，平英岩体等岩体从中心相→过渡相→边缘相的岩石中均含有大量的“电英岩包体”(称之为“电气石-石英球粒体”或“电气石-石英囊”)，并认为这些电气石来源于岩浆演化晚阶段的富B、H2O的不混溶相物质；这是由于这些不混溶相物质在一个相对封闭的环境中无法从岩浆中逃逸出来，从而在岩浆的顶部逐渐聚集，通过交代早先结晶的富Fe-Na-Al的黑云母和长石类矿物而形成的一种具特殊结构的“电气石-石英囊” [35]。而笔者系统的野外地质调查发现，平英岩体晚期侵入岩和早期侵入岩中所含的电英岩包体在产出形态上也存在较大区别：前者中的包体形态多种多样，以似圆状或椭圆状为主，个别为不规则状，但其和寄主岩石的分界清晰，呈截然关系；而后者中的包体形态不规则，有的和寄主岩石分界不明显，呈渐变过渡关系。地球化学和锆石U-Pb年代学的研究结果表明：1)晚期侵入岩中“电英岩包体”与宝坛锡多金属成矿区内分布于田棚岩体外接触带的寨滚锡多金属矿床中的(含锡石)电英岩脉在地球化学特征上很相似，推测二者在成因上存在亲缘关系；2)晚期侵入岩中“电英岩包体”的很多锆石颗粒边部常出现薄薄的变质增生边，表明其应为受到该期岩浆作用的影响而发生变质；3)获得“电英岩包体”的形成年龄为(795.1±3.1) Ma，明显比寄主花岗岩的形成年龄((769.2±2.5) Ma)大，其与寄主花岗岩不可能是同期形成的。前人的研究表明，本区锡多金属矿床中广泛发育的电英岩脉(电气石-石英脉)是岩浆热液成矿阶段形成的[3-5]，而晚期侵入岩中电英岩包体的形成年龄与Wang等[33]获得的田棚岩体的形成年龄((794.2±8.1) Ma)在误差范围内基本一致，说明晚期侵入岩中“电英岩包体”的形成时间和田棚岩体侵位过程中形成的岩浆热液型电英岩脉的形成时代是基本一致的。综合上述证据表明，晚期侵入岩中的“电英岩包体”不可能是与晚期侵入岩同期形成的，而更可能是在该期岩浆侵位过程中捕获早期侵入岩(田棚岩体)侵位过程形成的岩浆热液型电英岩脉而形成的包体(捕掳体)。同时也表明，晚期侵入岩中“电英岩包体”的形成年龄可能代表了寨滚锡多金属矿床中电英岩成矿阶段的成矿年龄。
5.2 平英岩体的岩石成因平英岩体晚期侵入岩和早期侵入岩呈明显的侵入接触关系，且二者在形成时代上差异较大，我们获得平英岩体晚期侵入岩的形成年龄为(769.2±2.5) Ma，而前人获得平英岩体早期侵入岩的形成年龄在835~794 Ma之间，表明二者应为不同期次岩浆作用形成的产物。从地球化学特征上看，二者也存在较大的差异：1)主量元素上平英岩体晚期侵入岩表现出富硅、高钾，贫镁、铁、钠、钙的特点，属于钾玄岩系列岩石，在A/NK-A/CNK图解(图 6a)中分别落入过碱质、准铝质和过铝质区；而平英岩体早期侵入岩具有高硅、富碱的特征，但不贫钠，属于高钾钙碱性强过铝质S型花岗岩[9]。2)在以原始地幔进行标准化的微量元素蛛网图(图 7a)上，平英岩体晚期侵入岩的模式曲线总体出现明显的U元素“V”型尖峰值以及La-Nd和Eu-Ti元素“U”型谷值；而平英岩体早期侵入岩的模式曲线则表现为明显的Th-U元素“U”型峰值以及Ti元素“V”型谷值。3)在稀土配分模式图(图 7c)上，平英岩体早期侵入岩比晚期侵入岩向右倾斜更明显，且轻重稀土分馏程度相对更高。二者之间的差异性暗示了其岩浆源区可能存在差异，这一推测结论也得到ACF图解的支持，在ACF图解[36](图 8a)中，平英岩体晚期侵入岩的样品除部分投点落入与含白云母或富含黑云母的过铝质成分一致的斜长石-黑云母-堇青石区域内，还有部分样品落入斜长石-黑云母-角闪石区域内，暗示其岩浆源岩的多样性，可能存在不同源岩岩浆混合作用，即可能还有幔源物质的加入；而平英岩体早期侵入岩的投点均落入斜长石-白云母-堇青石区域内，表明其岩浆源岩较单一。Sylvester[37]认为CaO/Na2O值是判断花岗岩源区成分的一个极为重要的指标，其中富长石、贫黏土的砂屑岩熔融形成的花岗岩CaO/Na2O>0.3，而贫长石、富黏土的泥岩熔融形成的花岗岩CaO/Na2O < 0.3。平英岩体晚期侵入岩的CaO/Na2O在0.15~0.61之间，在CaO/Na2O-Al2O3/TiO2图解[37](图 8b)中，投点分别落入来源于砂屑岩的过铝质花岗质熔体区域和来源于泥质岩的过铝质花岗质熔体区域；而平英岩体早期侵入岩的投点均落入来源于泥质岩的过铝质花岗质熔体区域内。
综合上述特征表明，平英岩体早期侵入岩和晚期侵入岩的岩浆源区可能存在差异，其中前者可能是源自泥质岩类部分熔融形成的岩浆，再经历高程度分离结晶作用形成的；而后者可能是源自泥质岩和砂屑岩类部分熔融形成的岩浆与幔源岩浆发生了不同程度的混合而形成的产物。
5.3 平英岩体形成的构造环境在CaO/Na2O-Al2O3/TiO2图解(图 8b)中，平英岩体大部分投点落入由4个不同造山带后碰撞花岗岩所组成的四边形内；在R2-R1构造环境判别图解(图 9a)中，平英岩体晚期侵入岩的投点均落入非造山花岗岩区域内，而平英岩体早期侵入岩落入造山后花岗岩区域内；在w(Al2O3)-w(SiO2)构造环境判别图解(图 9b)中，平英岩体晚期侵入岩的投点主要落入与裂谷有关的花岗岩类和大陆的造陆抬升花岗岩类区域内，而平英岩体早期侵入岩落入造山后花岗岩类区域内；在w(Rb)-w(Y+Nb)构造环境判别图解(图 9c)中，平英岩体晚期侵入岩和早期侵入岩均落入后碰撞花岗岩区域内；在w(Ta) -w(Yb)构造环境判别图解(图 9d)中，平英岩体晚期侵入岩的投点主要落入板内花岗岩区域内，而平英岩体早期侵入岩落入火山弧花岗岩区域内。
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| a底图据文献[38]; b底图据文献[39]；c底图据文献[40]; d底图据文献[40]。IAG.岛弧花岗岩类；CAG.大陆弧花岗岩类；CCG.大陆碰撞花岗岩类；POG.造山后花岗岩类；RRG.与裂谷有关的花岗岩类；CEUG.大陆的造陆抬升花岗岩类；Syn-COLG.同碰撞花岗岩；Post-COLG.后碰撞花岗岩；VAG.火山弧花岗岩；WPG.板内花岗岩；ORG.洋脊花岗岩。 图 9 平英岩体的R2-R1(a)、w(Al2O3)-w(SiO2)(b)、w(Rb)-w(Y+Nb)(c)和w(Ta)-w(Yb)(d)构造环境判别图解 Fig. 9 Discrimination diagrams illustrating tectonic setting of R2 vs. R1(a), w(Al2O3) vs. w(SiO2)(b), w(Rb) vs. w(Y+Nb)(c) and w(Ta) vs. w(Yb)(d) from the Pingying granite pluton |
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综合上述构造环境判别结果表明，平英岩体早期侵入岩应属于造山后花岗岩类，而平英岩体晚期侵入岩属于非造山花岗岩类。
6 结论1) 平英岩体晚期侵入岩的结晶年龄为(769.2±2.5) Ma，其与早期侵入岩(主岩体)呈侵入接触关系，表明平英岩体至少可划分为早、晚两期侵入岩。
2) 平英岩体早期侵入岩和晚期侵入岩在地球化学特征上存在较大的差异：前者表现出高硅、富碱的特征，但不贫钠，属于高钾钙碱性强过铝质S型花岗岩，在微量元素蛛网图上具有明显的Th-U元素“U”型峰值以及Ti元素“V”型谷值；而后者表现出富硅、高钾，贫镁、铁、钠、钙的特点，属于钾玄岩系列岩石，在微量元素蛛网图上具有U元素“V”型尖峰值以及La-Nd和Eu-Ti元素“U”型谷值。平英岩体早期侵入岩属于造山后花岗岩类，可能是源自泥质岩类部分熔融形成的岩浆，再经历高程度分离结晶作用形成的；而晚期侵入岩属于非造山花岗岩类，可能是源自泥质岩和砂屑岩类部分熔融形成的岩浆与幔源岩浆发生了不同程度的混合而形成的产物。
3) 平英岩体晚期侵入岩中电英岩包体和寨滚锡多金属矿床中岩浆热液成矿阶段形成的电英岩脉在成因上存在亲缘关系，获得电英岩包体的形成年龄为(795.1±3.1) Ma，与田棚岩体的形成年龄在误差范围内基本一致，推测电英岩包体应为晚期侵入岩侵位过程中捕获早期侵入岩(田棚岩体)侵位过程中形成的岩浆热液型电英岩脉而形成的包体(捕掳体)，其形成年龄可能代表了寨滚锡多金属矿床中电英岩成矿阶段的成矿年龄。
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