2. 安徽省地质调查院, 合肥 230001;
3. 安徽省地质矿产勘查局332地质队, 安徽 黄山 245000
2. Geological Survey of Anhui Province, Hefei 230001, China;
3. No. 332 Geological Party, Bureau of Geology and Mineral Resources Exploration of Anhui Province, Huangshan 245000, Anhui, China
0 引言
皖南地区处于下扬子地块的北缘[1-3]，以发育大量中生代中酸性复式岩体为特征。近年来在这些复式岩体周边勘探发现大中型钨-多金属矿床20余处[4-5]，揭示了其具有很好的成矿潜力。主要有：青阳—九华山复式岩体周边的高家塝[6]、百丈岩[7]、鸡头山[8-9]钨-多金属矿床；旌德复式岩体周边的兰花岭钨-多金属矿床[10]；太平—黄山复式岩体周边的尚书里钨-多金属矿床[11]等。成岩成矿年代研究显示，这些钨-多金属矿床都形成于145~128 Ma，以钨钼矿化为主。
逍遥钨-多金属矿床是安徽省地质矿产勘查局332地质队近年来勘探发现的一个大型钨-多金属矿床，位于皖南绩溪县伏岭镇附近。区内与成矿相关的岩体主要有逍遥岩体和靠背尖岩体，前人[12-14]对靠背尖岩体的成岩年龄和地球化学等做过许多研究工作，但对逍遥岩体的相关研究较少，这一不足制约了对逍遥钨-多金属矿床成矿作用的深入认识。本次工作在对逍遥岩体的地质学和岩相学特征观察的基础上，开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年、电子探针分析和全岩岩石地球化学的分析测试工作，据此查明和探讨了逍遥岩体的成岩年代、岩石地球化学特征和岩石成因等；并补充和完善了皖南地区成矿岩体的时空格架，以期对钨-多金属矿床成矿岩浆岩的成因提供证据。
1 地质背景皖南地区是指长江深大断裂带以南的安徽南部地区[15]，以出露中元古代—早古生代地层为主，广泛发育以燕山期岩浆作用为特征的复合构造单元。以东至、石台、黄山、绩溪一线为界，皖南地区可分为江南古陆(安徽段)、江南造山带(安徽段)等南、北2个次级构造单元。南部的江南古陆以中、新元古代浅变质基底为主要出露地层，以发育晋宁期和燕山期两期侵入岩为特征；北部的江南造山带出露南华—早古生代形成的海相沉积岩地层，并以广泛发育燕山期中酸性侵入岩为特征(图 1)。
逍遥钨-多金属矿床位于皖南地区东南侧的江南古陆内。矿区内出露的地层(图 2a)有南华系休宁组(Nh1x)、南沱组(Nh2n)，下震旦统蓝田组(Z1l)，上震旦统—下寒武统皮园村组(Z1-∈1p)，下寒武统荷塘组(∈1h)、大陈岭组(∈1d)，中寒武统杨柳岗组(∈2y)，矿区内地层可划分7个矽卡岩(化)带。
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| 图a据①修编。 图 2 逍遥矿区地质图(a)和勘探线地层剖面简图(b) Figure 2 Geological map(a) and schematic stratigraphic section diagram of Xiaoyao W deposit (b) |
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① 余心起，王德恩，周翔，等.祁门县东源绩溪县逍遥地区钨钼多金属成矿规律研究.黄山:安徽省地质矿产勘查局332地质队，2012.
矿区内褶皱的轴向均为北东50°~60°，枢纽向北东倾伏，两翼大体对称，轴面近于直立。矿区断裂发育，按断裂方向主要可分为NNE、近SN和NNW向。逍遥矿区岩浆岩为燕山期侵入岩，自北向南依次出露伏岭、靠背尖和逍遥3个岩体。伏岭岩体主要为花岗斑岩，逍遥与靠背尖岩体主要为花岗闪长岩。
逍遥钨-多金属矿床由西矿段、东矿段和南矿段组成。东矿段和南矿段主要为钨、铜、钼矿化；西矿段主要为银多金属矿化。南矿段位于靠背尖岩体和逍遥岩体之间的蓝田组三段石榴石矽卡岩中，长约1 300 m，宽20~37 m，矿体呈似层状，产状10°~337°∠63°~83°，平均品位0.125%，可划分钨矿带和含铜磁铁矿带2个矿带。东矿段圈定钨矿体有11个，矿化赋存于大陈岭组、杨柳岗组。西矿段圈定9个银多金属矿体(未分析WO3)，矿化发育于南沱组底部、蓝田组一段、蓝田组三段中，其中以蓝田组三段为主。
2 岩体地质特征逍遥岩体出露于逍遥钨-多金属矿区南部，侵入于逍遥背斜核部休宁组中，出露面积约1.5 km2。主要岩性为细粒花岗闪长岩，半自形粒状结构，块状构造(图 3)。岩石由斜长石(50%~55%)、钾长石(15%~20%)、石英(5%~20%)、黑云母(5%~10%)、角闪石(5%~10%)组成(图 3)。斜长石呈自形—半自形聚片双晶，大小一般为0.5~1.0 mm，部分为1.0~2.0 mm，杂乱分布，常见环带，局部绢云母化，部分呈假象产出；钾长石呈他形粒状，大小一般为0.3~0.5 mm，部分为0.5~1.0 mm，填隙状分布，黏土化；石英呈他形粒状，以0.2~0.5 mm为主，部分为0.5~2.0 mm，个别为2.0~2.5 mm，填隙状分布；黑云母片直径0.2~0.5 mm，星散状分布，常见绿泥石化，呈假象产出；角闪石呈半自形柱状，大小一般为0.3~1.0 mm，少部分为1.0~2.0 mm，星散状分布，绿泥石化，部分为假象。副矿物主要有磁铁矿、锆石、磷灰石、榍石，次生矿物主要为绢云母、绿泥石、高岭土、钾长石(脉)、绿帘石(部分脉)等。逍遥岩体蚀变作用较为明显，在岩体外接触带边界向内50~200 m不等的范围内，岩石发生了较强的钾长石化、绿帘石化、绿泥石化。在逍遥岩体南部和东南部有一条宽30~200 m、总长约1 800 m、呈半月形分布的蚀变带。
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| a.逍遥花岗闪长岩体野外露头特征；b.花岗闪长岩手标本照片; c.花岗闪长岩发生绿泥石化；d.花岗闪长岩似斑状结构。Chl.绿泥石; Bt.黑云母; Kfs.钾长石; Q.石英; Pl.斜长石。 图 3 逍遥岩体岩石特征 Figure 3 Petrographic photos of the rocks from Xiaoyao intrusion |
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本次工作共采集2件样品XY-01和XY-03用于定年，均采自逍遥矿区南矿段的逍遥岩体，为新鲜的花岗闪长岩，采样位置见图 2a。
锆石U-Pb定年工作采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)完成。样品的定年工作在合肥工业大学LA-ICP-MS实验室进行，采用Agilient公司的Agilient 7 500a ICPMS搭载MicroLas公司的GeoLas200M(193 nm)激光器进行测定。
在进行同位素年龄分析前，先将经抛光后的样品进行透射光和反射光照相，据此选择晶体特征良好的锆石阴极发光分析，然后根据阴极发光照射结果选择典型的岩浆锆石进行LA-ICP-MS测年分析。激光剥蚀以氦气作为剥蚀物质的载气，激光剥蚀斑束直径一般为30 μm，每个分析点的气体背景采集时间为30 s，信号采集时间为60 s。实验中采用国际标准锆石91500作为外标标准物质，利用美国国家标准技术研究院研制的人工合成硅酸盐玻璃标准参考物质NIST610进行仪器最佳化，并用该物质作为元素含量的外标，29Si作为内标。测试中每4~5次锆石分析前后分别分析一次91500标样，每10次锆石分析前后分别测试一次NIST610标样。样品的同位素数据处理采用Glitter(4.0版)软件进行，普通铅校正采用Andersen的方法，年龄计算及谐和图的绘制采用Isoplot(3.23版)进行，测试中的误差标准为1σ，实验详细的流程参见文献[17-18]。
3.2 全岩主量、微量元素分析本次工作的4件地球化学样品采自于矿区南矿段逍遥岩体的新鲜岩石(图 2a)。全岩主量和微量元素分析在广州澳实矿物实验室完成。主量元素分析采用XRF方法(X荧光光谱法)，实验流程如下：将代表性样品磨制200目；取样品0.9 g，煅烧后加入9.0 g的Li2B4O7—LiBO2助熔物，充分混合后放置在自动熔炼仪中，使之在100~1 050 ℃熔融；熔融物倒出后形成扁平的玻璃片，再用XRF荧光光谱仪进行分析，分析精度优于5%。稀土和微量元素分析采用ICP-MS方法分析，首先取200目的样品0.2 g，加入到含0.9 g的LiBO2熔剂中，混合均匀后在1 000 ℃的熔炉中熔化；然后等溶液冷却，溶解于100 mL 4%的硝酸盐中；最后用等离子质谱仪ICP-MS分析，测试精度为5%~10%[19]。
3.3 黑云母电子探针分析黑云母均来自南矿段逍遥岩体的新鲜岩石(图 2a)。本次探针分析测试在合肥工业大学电子探针实验室完成，电子探针主要是利用电子束轰击样品表面时产生的特征X射线波谱进行矿物成分分析，并通过扫描电镜显微成像。测试条件为：加速电压15 kV，束斑尺寸3 μm，探针电流20 nA。
4 分析结果 4.1 锆石U-Pb同位素年代LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄结果如表 1所示。由CL图像(图 4)上可以看出，定年锆石样品均为自形—半自形短柱状，有明显环带结构，锆石U/Th值除个别数据外，基本为1.16~3.10，指示具有岩浆锆石的特点。XY-01加权平均年龄为(149.3±2.3)Ma(共13个分析点，MSWD=0.37)；XY-03加权平均年龄为(148.6±1.9)Ma(共19个分析点，MSWD=0.48)。锆石分析年龄集中在谐和曲线上(图 4)，指示这些锆石颗粒形成后U-Pb同位素体系是封闭的，所测同位素年龄可以代表锆石的形成年龄。
| 样号 | wB/10-6 | U/Th | 同位素比值 | 年龄/Ma | ||||||||||||||
| 232Th | 238U | 207Pb/206Pb | 1σ | 207Pb/235U | 1σ | 206Pb/238U | 1σ | 208Pb/232Th | 1σ | 207Pb/235U | 1σ | 206Pb/238U | 1σ | 208Pb/232Th | 1σ | |||
| XY-01-01 | 238 | 340 | 1.43 | 0.052 2 | 0.003 2 | 0.164 3 | 0.009 3 | 0.022 9 | 0.000 7 | 0.007 4 | 0.000 3 | 154.0 | 8.1 | 146.0 | 4.1 | 149.0 | 5.8 | |
| XY-01-03 | 412 | 567 | 1.37 | 0.054 3 | 0.002 8 | 0.172 3 | 0.008 8 | 0.023 1 | 0.000 7 | 0.007 9 | 0.000 3 | 161.0 | 7.6 | 148.0 | 4.2 | 158.0 | 5.9 | |
| XY-01-04 | 198 | 539 | 2.71 | 0.050 2 | 0.002 9 | 0.164 2 | 0.009 2 | 0.023 7 | 0.000 7 | 0.007 4 | 0.000 3 | 154.0 | 8.0 | 151.0 | 4.2 | 150.0 | 5.8 | |
| XY-01-05 | 304 | 559 | 1.84 | 0.052 2 | 0.002 7 | 0.175 3 | 0.008 9 | 0.023 8 | 0.000 7 | 0.008 3 | 0.000 3 | 164.0 | 7.7 | 152.0 | 4.2 | 166.0 | 6.8 | |
| XY-01-06 | 305 | 354 | 1.16 | 0.046 3 | 0.003 0 | 0.158 1 | 0.009 1 | 0.023 2 | 0.000 7 | 0.007 9 | 0.000 3 | 149.0 | 8.0 | 148.0 | 4.3 | 160.0 | 6.3 | |
| XY-01-08 | 412 | 490 | 1.19 | 0.051 7 | 0.002 7 | 0.164 8 | 0.008 6 | 0.023 0 | 0.000 6 | 0.007 4 | 0.000 3 | 155.0 | 7.5 | 146.0 | 4.1 | 149.0 | 5.3 | |
| XY-01-09 | 270 | 330 | 1.22 | 0.050 8 | 0.003 1 | 0.167 9 | 0.009 8 | 0.024 0 | 0.000 7 | 0.007 8 | 0.000 3 | 158.0 | 8.5 | 153.0 | 4.3 | 157.0 | 5.8 | |
| XY-01-11 | 210 | 435 | 2.07 | 0.047 2 | 0.002 7 | 0.151 3 | 0.008 0 | 0.023 4 | 0.000 7 | 0.007 7 | 0.000 3 | 143.0 | 7.1 | 149.0 | 4.2 | 155.0 | 6.1 | |
| XY-01-12 | 328 | 453 | 1.38 | 0.051 5 | 0.002 9 | 0.164 7 | 0.009 0 | 0.023 2 | 0.000 7 | 0.007 5 | 0.000 3 | 155.0 | 7.8 | 148.0 | 4.2 | 151.0 | 5.4 | |
| XY-01-14 | 306 | 362 | 1.18 | 0.050 5 | 0.003 1 | 0.163 5 | 0.009 4 | 0.023 6 | 0.000 7 | 0.007 5 | 0.000 3 | 154.0 | 8.2 | 150.0 | 4.2 | 151.0 | 5.6 | |
| XY-01-20 | 325 | 552 | 1.70 | 0.047 7 | 0.002 6 | 0.156 5 | 0.008 2 | 0.024 1 | 0.000 7 | 0.007 1 | 0.000 3 | 148.0 | 7.2 | 153.0 | 4.3 | 143.0 | 5.4 | |
| XY-01-23 | 282 | 523 | 1.85 | 0.051 8 | 0.002 7 | 0.170 4 | 0.008 8 | 0.023 8 | 0.000 7 | 0.007 5 | 0.000 3 | 160.0 | 7.6 | 152.0 | 4.2 | 151.0 | 5.8 | |
| XY-01-25 | 245 | 467 | 1.91 | 0.047 4 | 0.002 7 | 0.149 6 | 0.007 4 | 0.023 0 | 0.000 7 | 0.007 4 | 0.000 3 | 142.0 | 6.6 | 147.0 | 4.1 | 148.0 | 6.0 | |
| XY-03-01 | 305 | 1 021 | 3.35 | 0.050 0 | 0.002 1 | 0.162 4 | 0.006 7 | 0.023 4 | 0.000 6 | 0.007 6 | 0.000 3 | 153.0 | 5.9 | 149.0 | 4.0 | 152.0 | 6.0 | |
| XY-03-02 | 285 | 1 344 | 4.72 | 0.048 3 | 0.002 2 | 0.159 1 | 0.006 6 | 0.023 4 | 0.000 6 | 0.008 1 | 0.000 3 | 150.0 | 5.8 | 149.0 | 4.0 | 162.0 | 5.8 | |
| XY-03-04 | 148 | 266 | 1.80 | 0.050 8 | 0.003 5 | 0.166 3 | 0.010 7 | 0.023 7 | 0.000 7 | 0.008 0 | 0.000 4 | 156.0 | 9.3 | 151.0 | 4.4 | 162.0 | 7.6 | |
| XY-03-05 | 242 | 471 | 1.94 | 0.053 1 | 0.002 9 | 0.170 7 | 0.009 0 | 0.023 2 | 0.000 7 | 0.007 1 | 0.000 3 | 160.0 | 7.8 | 148.0 | 4.2 | 142.0 | 5.8 | |
| XY-03-06 | 376 | 515 | 1.37 | 0.051 1 | 0.002 7 | 0.168 1 | 0.008 4 | 0.023 9 | 0.000 7 | 0.007 8 | 0.000 4 | 158.0 | 7.3 | 153.0 | 4.2 | 158.0 | 8.2 | |
| XY-03-07 | 116 | 788 | 6.79 | 0.055 1 | 0.002 6 | 0.179 3 | 0.008 1 | 0.023 6 | 0.000 6 | 0.008 9 | 0.000 4 | 167.0 | 7.0 | 150.0 | 4.1 | 179.0 | 8.1 | |
| XY-03-08 | 187 | 324 | 1.73 | 0.050 6 | 0.003 4 | 0.163 4 | 0.010 3 | 0.023 7 | 0.000 7 | 0.008 3 | 0.000 3 | 154.0 | 9.0 | 151.0 | 4.2 | 167.0 | 6.7 | |
| XY-03-09 | 185 | 326 | 1.76 | 0.045 2 | 0.002 9 | 0.143 2 | 0.008 8 | 0.023 2 | 0.000 7 | 0.007 2 | 0.000 3 | 136.0 | 7.8 | 148.0 | 4.1 | 145.0 | 5.7 | |
| XY-03-10 | 139 | 244 | 1.76 | 0.047 1 | 0.003 3 | 0.153 0 | 0.010 3 | 0.023 8 | 0.000 7 | 0.007 8 | 0.000 3 | 145.0 | 9.1 | 152.0 | 4.4 | 157.0 | 6.8 | |
| XY-03-11 | 401 | 708 | 1.76 | 0.048 3 | 0.002 3 | 0.158 5 | 0.007 6 | 0.023 6 | 0.000 6 | 0.007 5 | 0.000 3 | 149.0 | 6.6 | 150.0 | 4.1 | 151.0 | 5.5 | |
| XY-03-12 | 108 | 206 | 1.90 | 0.055 8 | 0.004 3 | 0.178 7 | 0.013 4 | 0.023 7 | 0.000 7 | 0.007 6 | 0.000 4 | 167.0 | 11.6 | 151.0 | 4.5 | 154.0 | 7.6 | |
| XY-03-13 | 221 | 313 | 1.42 | 0.049 8 | 0.003 1 | 0.155 6 | 0.009 5 | 0.022 3 | 0.000 6 | 0.007 4 | 0.000 3 | 147.0 | 8.4 | 142.0 | 4.0 | 148.0 | 5.9 | |
| XY-03-14 | 142 | 252 | 1.78 | 0.054 3 | 0.004 0 | 0.165 4 | 0.010 3 | 0.022 3 | 0.000 7 | 0.007 6 | 0.000 3 | 155.0 | 9.0 | 142.0 | 4.2 | 154.0 | 6.8 | |
| XY-03-17 | 244 | 581 | 2.38 | 0.054 0 | 0.002 6 | 0.174 1 | 0.008 1 | 0.023 4 | 0.000 7 | 0.008 0 | 0.000 3 | 163.0 | 7.0 | 149.0 | 4.1 | 161.0 | 6.1 | |
| XY-03-22 | 109 | 192 | 1.76 | 0.050 1 | 0.004 0 | 0.169 8 | 0.012 1 | 0.023 6 | 0.000 7 | 0.018 9 | 0.011 0 | 159.0 | 10.5 | 150.0 | 4.6 | 195.0 | 7.6 | |
| XY-03-24 | 403 | 673 | 1.67 | 0.052 9 | 0.002 8 | 0.168 8 | 0.008 6 | 0.023 0 | 0.000 6 | 0.007 8 | 0.000 3 | 158.0 | 7.5 | 147.0 | 4.1 | 157.0 | 6.0 | |
| XY-03-26 | 196 | 305 | 1.56 | 0.053 7 | 0.003 6 | 0.174 5 | 0.010 3 | 0.023 2 | 0.000 7 | 0.007 5 | 0.000 3 | 163.0 | 8.9 | 148.0 | 4.3 | 151.0 | 6.5 | |
| XY-03-27 | 419 | 1 089 | 2.60 | 0.048 2 | 0.002 2 | 0.154 8 | 0.006 6 | 0.023 1 | 0.000 6 | 0.007 3 | 0.000 3 | 146.0 | 5.8 | 147.0 | 4.0 | 147.0 | 5.4 | |
| XY-03-28 | 243 | 755 | 3.10 | 0.054 8 | 0.002 7 | 0.176 7 | 0.008 4 | 0.023 3 | 0.000 6 | 0.009 1 | 0.000 4 | 165.0 | 7.3 | 148.0 | 4.1 | 184.0 | 7.6 | |
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| 图 4 逍遥岩体锆石阴极发光图像与LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的206Pb/238U-207Pb/235U谐和曲线图解 Figure 4 CL images and the LA-ICPP-MS U-Pb concordia diagrams of the zircons of the Xiaoyao intrusion |
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逍遥岩体的主量元素测试结果见表 2，w(SiO2)为62.56%~68.95 %，均值为66.71 %；w(K2O)为3.08%~ 4.58 %，均值为3.69 %；w(Na2O)为2.92 %~3.41 %，均值为3.10 %；w(Al2O3)为13.86 %~16.35 %，均值为14.80 %；碱铝比A/NK=Al2O3/(K2O+Na2O)为1.24~1.70，铝过饱和度A/CNK=Al2O3/(CaO+K2O+Na2O)为0.88~1.04，全碱ALK为6.21~7.51。
| 样品号 | SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | FeO | MnO | MgO | CaO | Na2O | K2O | P2O5 | 烧失量 | A/NK | A/CNK | |
| XY-01 | 67.32 | 0.54 | 14.95 | 3.52 | 1.93 | 0.04 | 2.04 | 2.77 | 3.15 | 3.82 | 0.18 | 1.60 | 1.44 | 1.04 | |
| XY-02 | 68.01 | 0.52 | 14.04 | 3.33 | 1.82 | 0.04 | 1.82 | 2.17 | 2.93 | 4.58 | 0.17 | 1.25 | 1.24 | 1.02 | |
| XY-03 | 62.56 | 0.65 | 16.35 | 4.69 | 3.79 | 0.08 | 2.22 | 4.78 | 3.41 | 3.08 | 0.21 | 0.57 | 1.70 | 0.93 | |
| XY-04 | 68.95 | 0.49 | 13.86 | 3.27 | 2.73 | 0.06 | 1.65 | 4.07 | 2.92 | 3.29 | 0.16 | 0.59 | 1.50 | 0.88 | |
| 样品号 | Rb | Ba | Th | U | Nb | Sr | Nd | Zr | Hf | Sm | Ti | Y | Yb | Lu | La |
| XY-01 | 124.50 | 778.00 | 8.74 | 1.75 | 5.60 | 644.00 | 27.60 | 140.00 | 3.90 | 4.90 | 3 210.00 | 14.00 | 1.33 | 0.20 | 31.30 |
| XY-02 | 147.00 | 768.00 | 8.60 | 1.99 | 5.40 | 415.00 | 28.40 | 144.00 | 4.00 | 5.12 | 3 000.00 | 13.30 | 1.31 | 0.19 | 36.10 |
| XY-03 | 86.50 | 5 430.00 | 6.84 | 2.12 | 6.20 | 612.00 | 25.60 | 152.00 | 4.20 | 4.91 | 3 890.00 | 15.20 | 1.47 | 0.22 | 26.50 |
| XY-04 | 82.40 | 1 530.00 | 7.89 | 2.42 | 6.10 | 525.00 | 25.60 | 137.00 | 3.80 | 4.82 | 3 040.00 | 13.20 | 1.13 | 0.18 | 29.40 |
| 样品号 | Ce | Pr | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Ta | ΣREE | LREE/HREE | (La/Yb)N | δEu | δCe |
| XY-01 | 63.40 | 7.33 | 1.12 | 3.09 | 0.46 | 2.54 | 0.50 | 1.37 | 0.22 | 0.30 | 145.36 | 14.00 | 16.88 | 0.82 | 0.99 |
| XY-02 | 69.30 | 7.81 | 1.09 | 3.07 | 0.45 | 2.60 | 0.48 | 1.36 | 0.20 | 0.30 | 157.48 | 15.30 | 19.77 | 0.78 | 0.97 |
| XY-03 | 56.00 | 6.68 | 1.13 | 3.73 | 0.55 | 2.68 | 0.51 | 1.46 | 0.22 | 0.40 | 131.66 | 11.10 | 12.93 | 0.78 | 1.00 |
| XY-04 | 60.10 | 6.74 | 0.99 | 3.41 | 0.42 | 2.46 | 0.44 | 1.23 | 0.17 | 0.40 | 137.09 | 13.50 | 18.66 | 0.71 | 1.01 |
| 注：主量元素质量分数单位为%；微量、稀土元素质量分数单位为10-6。 | |||||||||||||||
在w (K2O+Na2O)-w(SiO2)图上(图 5a)，逍遥岩体样品数据均落入花岗闪长岩区域，与岩相学特征一致；w(K2O)-w(SiO2)图(图 5b)上，显示为高钾钙碱性系列；在w(SiO2)-AR图(图 5c)上，样品具有钙碱性系列的特点；在A/NK-A/CNK图(图 5d)上，显示具有准铝质—过铝质的特点。因此，逍遥岩体为准铝质—过铝质高钾钙碱性花岗闪长岩。
逍遥岩体微量与稀土元素测试结果见表 2。微量元素原始地幔标准化曲线(图 6a)显示，逍遥花岗闪长岩富集大离子亲石元素(LILE)Ba((768.00~5 430.00)×10-6)、Sr((415.00~644.00)×10-6)，亏损高场强元素(HFSE)Nb((5.40~6.20)×10-6)、Y((13.20~15.20)×10-6)、Yb((1.13~1.47)×10-6)。逍遥岩体稀土总量(ΣREE)为(131.66~157.48)×10-6，富集轻稀土而亏损重稀土，轻重稀土比值(LREE/HREE)为11.10~15.30，(La/Yb)N值为12.93~19.77。逍遥岩体稀土元素配分曲线呈右倾型(图 6b)，显示岩体轻重稀土分馏程度较高。
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| 球粒陨石标准值据Boynton，1984；原始地幔标准值来源于Galer等，1989。 图 6 逍遥岩体原始地幔标准化微量元素蛛网图(a)和球粒陨石标准化稀土元素配分曲线(b) Figure 6 Primitive mantle-normalized trace element variation diagram (a)and chondrite-normalized rare earth element pattern(b) in Xiaoyao intrusion |
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黑云母电子探针分析测试结果见表 3。逍遥岩体的黑云母w(SiO2)为30.69%~36.96%，w(FeO)为15.86%~21.59%，w(Al2O3)为9.72%~12.88%，w(MgO)为10.68%~11.87%，w(K2O)为8.98%~9.45%，w(TiO2)为3.25%~5.19%，属于镁质黑云母系列(图 7)。
| 样品号 | SiO2 | TiO2 | Al2O3 | FeO | MnO | MgO | Na2O | K2O | 总和 | Fe3+ | Fe2+ | Mn | Mg | Na | K | AlⅣ | AlⅥ | Mg# | AlⅥ+Fe3++Ti | Fe2++Mn |
| XY-02-2BT1 | 30.69 | 3.29 | 10.38 | 15.86 | 0.18 | 11.87 | 0.11 | 9.41 | 81.78 | 0.00 | 1.20 | 0.01 | 1.60 | 0.02 | 1.08 | 1.10 | 0.00 | 0.57 | 0.22 | 1.21 |
| XY-02-4BT1 | 31.08 | 3.63 | 10.30 | 16.01 | 0.22 | 11.60 | 0.13 | 9.22 | 81.77 | 0.04 | 1.16 | 0.02 | 1.55 | 0.02 | 1.05 | 1.09 | 0.00 | 0.57 | 0.28 | 1.18 |
| XY-02-7BT1 | 30.92 | 3.79 | 10.18 | 16.44 | 0.31 | 10.68 | 0.15 | 8.98 | 82.30 | 0.07 | 1.17 | 0.02 | 1.44 | 0.03 | 1.04 | 1.09 | 0.00 | 0.55 | 0.33 | 1.20 |
| XY-02-8BT1 | 31.13 | 3.73 | 10.10 | 16.42 | 0.26 | 11.37 | 0.14 | 9.17 | 81.46 | 0.04 | 1.19 | 0.02 | 1.52 | 0.02 | 1.05 | 1.07 | 0.00 | 0.56 | 0.29 | 1.21 |
| XY-02-10BT | 32.17 | 3.25 | 9.72 | 16.25 | 0.19 | 10.96 | 0.15 | 9.08 | 82.20 | 0.09 | 1.13 | 0.01 | 1.47 | 0.03 | 1.04 | 1.03 | 0.00 | 0.57 | 0.31 | 1.14 |
| XY-03-1-6B1 | 36.93 | 4.85 | 12.88 | 20.95 | 0.21 | 10.75 | 0.10 | 9.45 | 96.80 | 0.22 | 1.12 | 0.01 | 1.23 | 0.01 | 0.92 | 1.16 | 0.00 | 0.52 | 0.50 | 1.14 |
| XY-03-1-7B1 | 36.78 | 5.07 | 12.81 | 21.59 | 0.20 | 10.85 | 0.12 | 9.37 | 96.79 | 0.21 | 1.17 | 0.01 | 1.23 | 0.02 | 0.91 | 1.15 | 0.00 | 0.51 | 0.50 | 1.18 |
| XY-03-1-8B1 | 36.96 | 5.19 | 12.84 | 20.85 | 0.25 | 11.23 | 0.11 | 9.38 | 96.10 | 0.22 | 1.11 | 0.02 | 1.27 | 0.02 | 0.91 | 1.15 | 0.00 | 0.53 | 0.51 | 1.13 |
| 注：黑云母电子探针分析主量元素质量分数单位为%。 | ||||||||||||||||||||
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| 图 7 逍遥岩体黑云母三角图解 Figure 7 Biotite triangular diagram in the Xiaoyao intrusion |
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本次工作2件样品的测年结果分别为(149.3±2.3)和(148.6±1.9)Ma，属于晚侏罗世。前人曾对逍遥岩体进行K-Ar测年为151 Ma[20]。本次工作采用锆石原位LA-ICP-MS U-Pb方法测年，锆石U-Pb同位素体系的封闭温度超过800 ℃[21-22]，封闭温度高、稳定性好，不易受到热液蚀变及构造活动影响，其年龄相对K-Ar测年更为精准，更接近岩体的侵位年龄[23-24]，因而本次工作精确限定了逍遥岩体的成岩年代。周翔等[12]对本区内靠背尖岩体的3件花岗闪长岩的SHRIMP锆石U-Pb测年结果别为(151.9±1.1)、(152.7±1.1)和(147.7±51.3)Ma；结合黑云母40Ar/39Ar年龄(134.4±1.4)Ma[22]，其推断可能代表的是构造热事件年龄[12]。综合以上研究表明，逍遥岩体与区内的靠背尖岩体为同期岩浆活动的产物，均属于晚侏罗世。
皖南地区中生代岩浆活动可以分为两期：早期晚侏罗世花岗闪长岩和晚期早白垩世二长花岗岩与碱性花岗岩(表 4)，逍遥岩体属于早期岩浆作用的产物。
| 岩体名称 | 主要岩性 | 年龄/Ma | 方法 | 资料来源 |
| 谭山岩体 | 正长花岗岩 | 123.3±2.2 | Rb-Sr等时线 | 文献[25] |
| 黄山岩体 | 正长花岗岩 | 125.8±1.3 | LA-ICP-MS | 文献[1] |
| 刘家岩体 | 正长花岗岩 | 129.4±1.5 | LA-ICP-MS | 文献[26] |
| 九华山岩体 | 二长花岗岩 | 130.3±1.8 | LA-ICP-MS | 文献[1] |
| 剪刀卡岩体 | 二长花岗岩 | 131.2±2.0 | LA-ICP-MS | 文献[26] |
| 榔桥岩体 | 花岗闪长岩 | 137.1±0.5 | LA-ICP-MS | 文献[1] |
| 黟县岩体 | 花岗闪长岩 | 138.5±1.9 | LA-ICP-MS | 文献[1] |
| 乌石垄岩体 | 花岗闪长岩 | 138.6±1.8 | LA-ICP-MS | 文献[1] |
| 青阳岩体 | 花岗闪长岩 | 140.8±2.2 | LA-ICP-MS | 文献[1] |
| 太平岩体 | 花岗闪长岩 | 142.4±1.1 | SIMS | 文献[2] |
| 城安岩体 | 花岗闪长岩 | 151.0±2.8 | LA-ICP-MS | 文献[26] |
| 伏岭岩体 | 花岗斑岩 | 129.90±0.70 | LA-ICP-MS | 文献[10] |
| 逍遥岩体 | 花岗闪长岩 | 149.3±2.3 | LA-ICP-MS | 本文 |
通过对前人[27]研究的总结，皖南地区的花岗闪长岩主要的成岩类型为Ⅰ型；同时，前人[28]对花岗岩的研究表明，与Ⅰ型花岗岩相比，A型花岗岩具较低SiO2、K2O、Ce、Y、Nb等氧化物或元素质量分数。
在w(Zr)-w(SiO2)图解与w(Y)-w(SiO2)图解(图 8)上，逍遥岩体4个样品均落于Ⅰ型花岗岩区域，样品中P2O5的质量分数随着SiO2质量分数的增加而明显降低(图 9a)，也暗示典型的Ⅰ型花岗岩特征，表明逍遥花岗闪长岩为Ⅰ型花岗岩。
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| 底图据Collis, 1982。 图 8 逍遥岩体w(Zr) -w(SiO2)(a)、w(Y)-w(SiO2)(b)判别图解 Figure 8 w(Zr)-w(SiO2) (a) and w(Y)-w(SiO2) (b) diagrams for granites in Xiaoyao intrusion |
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| 图 9 逍遥岩体哈克图解 Figure 9 Harker diagrams for Xiaoyao intrusion |
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黑云母的AlⅥ质量分数[29]、Mg#值也可以用来划分花岗岩类型[30]，Ⅰ型花岗岩中黑云母的AlⅥ质量分数较低(0.14~0.22)、Mg#值(0.38~0.63)较高。逍遥岩体中的黑云母AlⅥ质量分数极低，低于检测限；其黑云母的Mg#值为0.51~0.57，可以表明其具有Ⅰ型花岗岩特点。进一步地球化学研究表明，逍遥岩体具有典型的埃达克质岩某些地球化学特征：高Ba(＞768×10-6)、高Sr/Y(＞31.2)和(La/Yb)N(＞12.90)值、低Y和Yb，与前人对于皖南整体花岗闪长岩的研究结果相同，表明逍遥花岗闪长岩可能为埃达克质岩[31]。
在哈克图解中，所有样品的Al2O3、TiO2、CaO、P2O5等氧化物质量分数与SiO2质量分数呈明显的负相关，即随着SiO2质量分数的增加而呈线性降低(图 9a—d)，暗示可能存在矿物的分离结晶(如斜长石、磷灰石等)。在La/Sm-w(La)图解(图 10a)上，样品La/Sm值与La质量分数在部分熔融演化线上呈现明显的线性增加趋势，说明不同程度部分熔融是控制逍遥岩体岩浆成分变化的主要控制因素。
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| a.底图据Treuil, 1973;b.底图据周作侠等，1986。 图 10 逍遥岩体La/Sm- w(La)图解(a)及TFeO/(TFeO+MgO)-w(MgO)图解(b) Figure 10 La/Sm-w(La) diagram and TFeO/(TFeO+MgO)-w(MgO) diagram of biotite (b) of Xiaoyao intrusion |
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花岗质岩浆的产生主要受岩石圈内部热异常的影响，其主要来源为地壳与地幔。关于岩石圈内部岩浆的热来源机制，现阶段有俯冲作用、大陆碰撞作用、底侵作用、拆沉作用、板片断离作用、地幔柱作用和减压融熔作用等几种观点。岩浆源区的来源可以运用岩石的主、微量元素特征来判断，Sr、Nd、Pb、Hf同位素也可作为判别依据。
Song等[5]系统研究了池州地区与W-Mo成矿相关花岗岩类的成因，认为它们主要来源于扬子中下地壳。岩浆岩主量元素地球化学特征中的Mg#值对于判别幔源物质是否参与岩浆形成具有辅助判定的作用，低于0.4的Mg#值，一般说明为玄武质下地壳的融熔[32]；反之则说明在这个过程中有幔源物质的参与。本次测得逍遥岩体花岗闪长岩的Mg#值为0.32~0.37，指示其来源可能主要为下地壳，但其值接近0.4，不排除可能存在地幔物质的加入。
黑云母中MgO质量分数也是判定岩浆物质来源的一种标志[33]。在逍遥岩体花岗闪长岩TFeO/(TFeO+MgO)-w(MgO)图解(图 10b)上，样品数据均落入壳幔混源区。壳源型花岗岩中的一些微量元素具有较为明显的特征，即Ba、Sr的质量分数较低、Rb的质量分数较高[26]。而幔源型花岗岩与壳幔混染型花岗岩表现出相反特征。逍遥岩体中，Ba、Sr的质量分数较高，Rb的质量分数较低，暗示其可能有幔源物质加入。杜玉雕等[13]对逍遥矿区的碳、硫、铅同位素的研究也认为该区成矿物质来自壳幔混源的岩浆岩。综上所述，逍遥岩体主要来源于下地壳，且具壳幔混源特点。
在岩浆结晶分异过程中，地球化学性质相近的高场强元素(Nb/Ta、Th/Hf)值的变化范围可以反映是否有外来的物质加入其中，变化小说明没有外来物质，变化大则可能混入外来物质[34]。逍遥花岗闪长岩的Nb/Ta值(15.25~18.67)、Th/Hf值(1.63~2.24)，变化范围均较小，表明该岩浆在上升侵位过程中外来物质混染作用可能相对较弱。
逍遥岩体的Mg#值(0.32~0.37)符合皖南整体花岗闪长岩的Mg#值特征[31]，表明源区玄武质下地壳部分熔融后，岩浆经过铁镁质矿物的分异作用，如黑云母。哈克图解(图 9)的线性关系也反映岩浆演化时发生过明显的分异作用。
综上所述，这些明显的地球化学特征表明逍遥花岗闪长岩起源于下地壳的部分熔融，并有部分幔源物质的加入，熔融后岩浆经历了明显的斜长石、铁镁矿物等结晶分异作用。
5.3 成岩背景皖南地区燕山期岩浆活动强烈、大地构造复杂，自元古宙起经历多次造山作用，中生代时期发生了强烈的陆内变形[35-36]，在强烈的逆冲-推覆构造下成山，并形成一系列复式岩体。对于这种现象的成因主要有3种观点：第一种观点认为主要是受洋壳俯冲作用的影响，花岗岩形成于岛弧环境[37-40]；第二种观点认为是由于陆内的拉张作用，与太平洋板块的俯冲并无关联[41-42]；第三种观点认为是板块俯冲与板内拉张的共同作用，受到两者共同作用的影响[43]。逍遥岩体样品的数据均落在火山弧花岗岩与同碰撞花岗岩交汇处(图 11a)，具有火山弧花岗岩特点(图 11b)。逍遥地区的岩浆岩可能处于板块挤压作用向板内拉张作用的过渡阶段。在晚侏罗世((165±5)Ma)，陆-陆之间的碰撞渐渐停止，此时太平洋板块开始俯冲[44-45]，这一作用导致了中国东部整体抬升，岩石圈增厚[46-47]，并发生了部分熔融；之后区内在150 Ma时期发生了应力转换，逐渐向拉张环境过渡，此时加厚的地壳发生拆沉，导致软流圈上涌，与下地壳混合形成初始岩浆房。初始岩浆沿断裂通道上侵，并发生结晶分异作用，形成大规模的壳幔混源的酸性侵入岩，逍遥岩体在此时形成。
逍遥钨-多金属矿区内发育的岩体有逍遥岩体与靠背尖岩体，地质特征上钨-多金属矿体主要分布在靠背尖岩体周边及两个岩体之间，锆石U-Pb年代学特征显示两者成岩时代相同，前人所得靠背尖岩体的地球化学特征[12]与本次工作所得逍遥岩体特征基本一致，均为起源于下地壳的Ⅰ型花岗岩，并有幔源物质混入。由此笔者认为，两个岩体在深部极可能来自同一岩基，根据矿体与岩体的分布特征及地球化学等特征，逍遥岩体也具有较强的成矿潜力，其是否为区域内的主要成矿岩体还有待进一步的研究与探讨。
皖南地区钨-多金属矿化发育与岩浆岩密切相关，综合本文和前人工作，对皖南地区钨-多金属成矿岩浆岩的特征可初步总结如下：
逍遥岩体与靠背尖岩体地球化学特征相似，具有高Ba、Sr的特点，其Ba、Sr的质量分数远远高于中国中生代花岗岩类的统计平均值(w(Ba)=181×10-6、w(Sr)=54×10-6)[49]，高Ba、Sr的花岗岩可作为皖南地区钨-多金属成矿岩浆岩的地球化学标志。
区域上，皖南地区发育晋宁期和燕山期两期岩浆作用。但前人对于皖南地区钨-多金属矿床的成岩成矿年代做了许多研究工作：杜玉雕[50]通过辉钼矿Re-Os测年方法测得东源钨矿的成矿年龄为(146.4±2.3)Ma；李斌[51]通过辉钼矿Re-Os测年方法测得大钨尖矿床的成矿年龄为(144.4±1.5)Ma；范羽[6]通过辉钼矿Re-Os测年方法测得高家榜矿床成矿年龄为(146.1±4.8 Ma)，均属于燕山期，与其岩浆岩形成时代相近，指示钨-多金属成矿作用与燕山期岩浆岩关系密切。
皖南地区钨-多金属成矿作用往往与分布于大岩基附近的小岩体相关[52-55]。逍遥矿区发育在伏岭大岩基的东北端，该岩体的成岩时代为早白垩世[10]，明显晚于逍遥和靠背尖岩体，岩石地球化学特征差异显著[48]，指示了伏岭大岩基与钨-多金属成矿岩浆岩无显著成因联系。
6 结论1) 逍遥花岗闪长岩体的锆石U-Pb同位素年龄为(149.3±2.3)、(148.6±1.9)Ma，形成于晚侏罗世。
2) 逍遥岩体为高钾钙碱性系列、准铝质—过铝质的Ⅰ型花岗岩，岩浆源于下地壳，有少量幔源物质加入。
3) 逍遥花岗闪长岩体具有火山弧花岗岩特点，形成于挤压向拉张的过渡环境。
4) 逍遥岩体具有较高的成矿潜力，区域上钨-多金属成矿岩浆岩为形成于燕山期的高Ba、Sr值的岩体，与大岩基无明显成因联系。
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