2012, Vol. 28
2. 广西地球物理勘察院，柳州 545005;
3. 广西地质勘查总院，南宁 530023
2. Guangxi Academy of Geophysical Exploration, Liuzhou 545005, China;
3. General Academy of Geological Survey of Guangxi, Nanning 530023, China
大瑶山地区岩浆岩由于与成矿关系密切，一直受到地质工作者的关注(广西壮族自治区地质矿产局，1985；骆靖中，1993；曾崇义等，1993；刘腾飞，1993)。大多数研究者认为大瑶山隆起内部主要为加里东期的花岗岩，多呈岩脉、岩墙、小岩株产出，由闪长岩、花岗闪长(斑)岩等中酸性岩浆岩组成，成因类型为幔源同熔型(Ⅰ型)花岗岩(广西壮族自治区地质矿产局，1985；黄惠民等，2003；骆靖中，1993；刘腾飞，1993)。相应的成矿系列为与加里东期同熔型(Ⅰ型)花岗岩有关的Au、Cu成矿系列(广西壮族自治区地质矿产勘查开发局，2004①；黄惠民等，2003)。但是，近年来在大瑶山隆起内部和边缘新发现了一些与加里东期花岗岩有关的钨钼矿床(李晓峰等，2009；陈懋弘等，2011)，考虑到大瑶山隆起内部存在众多的花岗岩类岩株、岩枝和岩脉，暗示该区可能存在巨大的寻找斑岩型钨钼矿床的潜力，因此目前划分的矿床成矿(亚)系列需要进一步补充和完善，对与成矿有关花岗岩类的地质地球化学特征、时代和成矿专属性等需要深入研究。
① 广西壮族自治区地质矿产勘查开发局. 2004. 广西区域成矿研究报告. 127-154
广西苍梧社洞钨钼矿是大瑶山隆起南缘一个新发现的与花岗岩类有密切成因关系的矿床，作者曾对矿区内花岗岩类进行了系统的锆石LA-ICP-MS测年和矿石辉钼矿Re-Os测年(陈懋弘等，2011)，证实社山复式岩体中花岗闪长(斑)岩为加里东期(432.0±1.7Ma~435.8±1.3Ma)，花岗斑岩为燕山晚期(91.05±0.31Ma)。钨钼矿形成于早志留世(437.8±3.4Ma)，与加里东期花岗闪长(斑)岩密切相关。本文在此基础上，进一步研究矿区花岗岩类的地球化学特征和成矿专属性，探讨钨钼成矿作用与岩浆作用的关系，以指导矿区及大瑶山地区斑岩型钨钼矿的找矿工作。
1 地质背景和简要矿床地质 1.1 地质背景大瑶山地区位于广西中部和东部，面积近18000km2，为一个由寒武系和少量震旦系组成的隆起区。大地构造上属于南华准地台桂中-桂东台陷之大瑶山隆起(广西壮族自治区地质矿产局，1985)，或大瑶山地体(郭令智等，1981)。杨明桂等(1997，2009)将其划归为钦杭成矿带的一部分。
大瑶山地区在震旦纪-志留纪是华南地槽区的组成部分，沉积了一套厚达万米的类复理石砂泥岩建造，至早奥陶世的郁南运动后，该区逐步抬升，致使奥陶纪沉积环境发生很大变化，甚至缺失志留系。志留纪末发生强烈的加里东运动，地槽回返转化为准地台。泥盆系浅海相碎屑岩、石英砂岩等不整合其上(广西壮族自治区地质矿产局，1985)。
大瑶山隆起以近EW向大瑶山复背斜及大黎深断裂带为格架，基底构造以紧密复式线状褶皱为主，断裂不很发育，晚期叠加有NE、NW及近SN向构造。
大瑶山地区的岩浆岩主要发育有加里东期和燕山期两期(广西壮族自治区地质矿产局，1985；黄惠民等，2003；骆靖中，1993；刘腾飞，1993)。前者主要分布于大瑶山隆起区内部，多呈岩脉、岩墙、小岩株产出，由闪长岩、花岗闪长(斑)岩等中酸性岩浆岩组成，成因类型为幔源同熔型(Ⅰ型)花岗岩，相关的成矿系列为Au、Cu成矿系列。后者分布于大瑶山隆起周边，多呈岩株、岩基出现，也有岩脉产出，由闪长花岗岩、二长花岗岩和黑云母花岗岩等酸性岩浆岩组成，成因类型属于改造型(S型)花岗岩，相关的成矿系列为W、Sn、Pb、Zn、Au成矿系列(广西壮族自治区地质矿产勘查开发局，2004；黄惠民等，2003)。
但最近陈懋弘等(2011) 提出与加里东期花岗岩有关的成矿系列可能不是以Au、Cu为主，而很可能以Cu、W、Mo为主，代表性矿床除本文报道的社洞钨钼矿外，尚有大瑶山隆起北缘白石顶钼矿(李晓峰等，2009)，西大明山钦甲铜锡矿(王永磊等，2010，2011)。同时，大瑶山地区也存在燕山期斑岩型铜钼矿，如广东省封开县圆珠顶超大型斑岩型铜钼矿(钟立峰等，2010)。因此，大瑶山地区岩浆活动及其成矿作用可能较为复杂，至少存在加里东期斑岩-矽卡岩-石英脉型铜钨钼矿和燕山期斑岩型铜钼(金)矿两个不同的成矿系列。
1.2 矿床地质广西苍梧县社洞钨钼多金属矿床位于梧州市苍梧县岭脚镇北西西方向几公里处，是近年新发现的一个中型矿床。矿区出露地层主要为寒武系小内冲组、黄洞口组第一段至第三段，为一套海相类复理石砂泥岩，局部夹灰岩。岩浆岩主要为社山复式岩体，主体岩性为加里东期(435.8±1.3Ma)中细粒黑云母花岗闪长岩，其又被燕山晚期(91.05±0.31Ma)花岗斑岩侵入。此外，平头背一带还出露2~3条沿北西西向节理充填的花岗闪长斑岩脉(432.0±1.7Ma)(图 1)。
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图 1 广西苍梧社洞钨钼矿床地质图 1-寒武系小内冲组砂岩夹泥岩；2-寒武系黄洞口组下段砂岩夹泥岩；3-寒武系黄洞口组中段砂岩夹泥岩；4-花岗闪长(斑)岩；5-花岗斑岩；6-断层及其编号；7-钨钼矿体及其编号；8-铜铅锌矿体及其编号；9-勘探线及其编号和采样钻孔 Fig. 1 Geological map of tungsten and molybdenum deposit in Shedong of Cangwu，Guangxi 1-sandstone and mudstone of Xiaoneichong Fm. of Cambrian; 2-sandstone and mudstone of lower segment of Huangdongkou Fm. of Cambrian; 3-sandstone and mudstone of middle segment of Huangdongkou Fm. of Cambrian; 4-granodiorite(-porphyry); 5-granite porphyry; 6-fault and its number; 7-tungsten and molybdenum ore body and its number; 8-copper，lead，zinc ore body and its number; 9-prospecting line and its number and sampled drillholes |
矿体主要与花岗闪长(斑)岩及北西向断裂、节理有关，可划分为平头背矿段和社山矿段。平头背矿段以钨钼为主，赋矿围岩为寒武系黄洞口组下段砂岩夹泥岩。该矿段进一步分为Ⅱ、Ⅲ两个含矿带。两矿带均走向300°左右，但倾向相反。Ⅱ号矿带共发现石英脉型钨钼矿(化)体19条，Ⅲ号矿带共发现11条石英脉型钨钼矿体和部分矽卡岩型矿体。其中石英脉型辉钼矿Re-Os等时线年龄为437.8±3.4Ma(陈懋弘等，2011)，反映矿体与加里东期花岗闪长斑岩脉有关。
社山矿段矿化特征不同于平头背矿段。其中Ⅰ号矿带位于社山岩体花岗闪长岩中，白钨矿主要分布在宽0.2~2cm的石英网脉或呈浸染状分布于岩体中，品位低，初步显示出斑岩型矿床的特点。Ⅳ号矿带则以破碎带型铜铅锌多金属矿为主，位于社山复式岩体西南部，受北西向F4断裂破碎带及次级小裂隙控制(图 1)。由于Ⅳ号矿带含矿元素(铜铅锌)明显不同于以上3个矿带(钨钼)，且赋矿围岩局部为花岗斑岩，因此推测该矿带为另一成矿系列的产物，有待今后随着勘查程度的增加进一步研究。
空间上，钨钼矿均与花岗闪长(斑)岩有关，且由岩体向外，大致表现为斑岩型→矽卡岩型→石英脉型的分布规律。
2 岩体地质和岩石学特征社山复式岩体为一侵入于寒武系黄洞口组中的小岩株(图 1)，长约3km，宽约1km，长轴走向为北西300°，主体岩性为加里东期中细粒黑云母花岗闪长岩(锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为435.8±1.3Ma)，其间为两个规模约500×300m的燕山晚期花岗斑岩侵入(91.05±0.31Ma)。两期岩体的接触关系，野外由于浮土掩盖，难以观察，但在钻孔ZK1102和ZK1104中可见花岗斑岩有1~2m厚的冷凝边，颜色变深，说明花岗斑岩侵入花岗闪长岩中。此外，平头背一带还出露2~3条沿北西西向节理充填的浅成相花岗闪长斑岩(432.0±1.7Ma)(陈懋弘等，2011)，深部逐渐变为花岗闪长岩，厚5~30m不等，向北西西方向侧伏，岩体蚀变强烈，接触带普遍分布含钨钼之石英小脉，部分富集，形成斑岩型矿体。
花岗闪长斑岩深灰色，(似)斑状结构，块状构造(图 2a，b)。斑晶含量约30％，主要成分为斜长石，含量20%，短柱状，大小1~2mm，多蚀变为绢云母，但仍保留长石晶形；石英，含量6%，粒状，大小3~4mm；角闪石，含量2%，长柱状，大小1~4mm；黑云母，含量2%，片状，大小2~3mm。岩石硅化较强，并有浸染状黄铁矿分布(3%)。基质蚀变强烈，由细晶石英和绢云母化斜长石组成。
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图 2 钻孔岩心样品及显微特征 花岗闪长斑岩：(a)-岩心照片(平头背矿段ZK3004，28m)；(b)-斑状结构，基质为细粒石英和绢云母化长石(正交偏光).花岗闪长岩：(c)-岩心照片(社山矿段ZK1104，115m)；(d)-花岗结构，长石多绢云母化(正交偏光).花岗斑岩：(e)-岩心照片(社山矿段ZK1104，365m)；(f)-斑状结构，基质为微晶石英和长石(局部绢云母化)(正交偏光).Qz-石英；Pl-斜长石；Hb-角闪石；Bit-黑云母 Fig. 2 Drill core samples and optical petrography of granitoids Granodiorite-porphyry:(a)-drill core rock sample(Pingtoubei ore block，ZK3004，28m);(b)-porphyritic texture，matrix is composed of fine-grain quartz and sericitized plagioclase(transmitted light，crossed polarisers). Granodiorite:(c)-drill core rock sample(Sheshan ore block，ZK1104，115m);(d)-granitoid texture，plagioclases were sericitized(transmitted light，crossed polarisers). Granite-porphyry：(e)-drill core rock sample(Sheshan ore block，ZK1104，365m);(f)-porphyritic texture，matrix is composed of microcrystalline quartz and feldspar(partly sericitization)(transmitted light，crossed polarisers). Qz-quartz; Pl-plagioclase; Hb-hornblende; Bit-biotite |
花岗闪长岩灰白色，细粒花岗结构，块状构造(图 2c，d)。主要成分为绢云母化斜长石(少量钾长石)，含量40%，短柱状，大小1~2mm，镜下可见长石明显的绢云母化；石英，含量35%，粒状，大小1~2mm；角闪石和黑云母，含量25%，大小1~2mm，局部达3~5mm。
花岗斑岩浅白色，斑状结构，块状构造(图 2e，f)。斑晶含量约50％，主要成分为钾长石，含量20%，短柱状，大小以3~5mm为主，局部12×15mm，且具环带结构、卡氏双晶；斜长石，含量10%，长柱状，大小以0.3~1mm为主，具聚片双晶；石英，含量20%，粒状，大小以2~3mm为主。基质为微晶石英和长石(局部蚀变为绢云母)。
3 样品采集及测试方法 3.1 样品采集花岗闪长斑岩采自平头背矿段，除SD-3采自地表半风化露头外，其余样品均采自钻孔ZK3004和ZK3403岩心，新鲜无风化。花岗闪长岩和花岗斑岩均采自社山矿段钻孔ZK1102和ZK1104岩心，大致按等距间隔选取新鲜无矿化的岩心作为样品。样品编号前为钻孔号，后为采样深度。
3.2 分析方法测试工作均在国家地质实验测试中心完成。岩石主量元素除 FeO、LOI 采用标准湿化学分析方法外，其他元素分析采用 XRF 方法完成，精度优于 2%~5%。稀土、微量元素和成矿元素均采用 ICP-MS 方法分析，相对标准偏差小于5%。岩石地球化学数据处理大多借助于Geokit 软件(路远发，2004)完成。
4 岩石地球化学特征 4.1 主量元素特征广西苍梧社洞钨钼矿区花岗岩类岩石的主量、微量、稀土和成矿元素分析结果见表 1。表 1中样品编号为SD-3和3403_180m的两个样品因蚀变强烈，导致其Na2O含量极低，因此不参与相关的计算和作图，也不参与正常岩石的讨论。
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表 1 广西苍梧社洞钨钼矿床花岗岩类岩石的主量元素(wt%)、微量元素和成矿元素(×10-6)分析结果表 Table 1 Major element(wt%)，trace element and metallogenetic element(×10-6)compositions of granitoids of Shedong W-Mo deposit in Cangwu County，Guangxi |
花岗闪长岩SiO2 含量为 65.08 %~67.96%，平均66.43%，(K2O+Na2O)为 5.46%~6.85%，在全碱-硅(TAS)图解中，全部落入亚碱性系列的花岗闪长岩范围(图 3)，与前文矿物和结构定名一致。K2O/Na2O值多在0.43~0.92之间，相对富钠，在SiO2-K2O图解中多表现为正常钙碱性系列岩石的特征(图 4)。Al2O3 含 量 为14.89%~15.41%，A/CNK值介于1.69~2.51，均属于强过铝质系列(图 5)。SiO2 与其他氧化物的相关性不明显。样品含有较高的 FeOT(3.29%~4.29%)、MgO(1.59%~2.08%)、CaO(1.62%~4.29%)、P2O5 (0.09%~0.11%)，较低的MnO(0.05%~0.12%)。 因此，花岗闪长岩具有低硅，富铝、钠和富基性组分的特征，与南岭地区加里东期花岗闪长岩类似(莫柱孙等，1980)。与广西几个主要的加里东期岩体相比(李文杰等，2006)，类似于大宁岩体花岗闪长岩，与越城岭、苗儿山、海洋山等黑云母二长花岗岩相比，SiO2和(K2O+Na2O)较低。
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图 3 花岗岩类的TAS图解(底图据Le Maitre，1989) 图 4、5、10~14图例同此图 Fig. 3 TAS diagram of granitoids(after Le Maitre，1989) Symbols in Fig. 4，5，10~14 are the same as those in this figure |
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图 4 花岗岩类的SiO2-K2O图解(底图据Le Maitre，1989) Fig. 4 SiO2-K2O diagram of granitoidks(after Le Maitre，1989) |
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图 5 花岗岩类的A/CNK-A/NK图解(底图据Maniar and Piccoli，1989) Fig. 5 A/CNK-A/NK diagram of granitoids(after Maniar and Piccoli，1989) |
花岗闪长斑岩与花岗闪长岩十分类似，个别样品离群较大(如SD-3和3403_180m)，可能为半风化和蚀变所致。
花岗斑岩与上述两种岩石明显不同，SiO2 含量为 73.94%~77.92%，平均75.84%，具有超酸性特征；(K2O+Na2O)为 6.1%~7.4%，明显富碱；在全碱-硅(TAS)图解中，全部落入亚碱性系列的花岗岩范围(图 3)，与矿物和结构定名一致。K2O/Na2O值多在0.25~2.47之间，相对富钾，在SiO2-K2O图解中多表现出高钾-中钾钙碱性系列岩石的特征(图 4)。Al2O3 含 量 为12.55%~13.62%，A/CNK值介于1.49~1.97，也属于强过铝质系列(图 5)。SiO2 与Al2O3、FeOT、MgO、CaO、P2O5、TiO略具负相关性，与MnO、Na2O的相关性不明显。样品含有较低的 FeOT(0.39%~1.35%)、MgO(0.18%~0.48%)、CaO(0.19%~1.49%)、P2O5 (0.01%~0.02%、MnO(0.01%~0.02%)、TiO2(0.03%~0.06%)。上述特征表明岩石经历了较高程度的分异演化，总体上具有超酸性、富碱、低镁、贫钙磷的特征。与花岗闪长(斑)岩相比，更富硅(平均高9.41%)、富碱(平均高0.6%)，且相对富钾(K2O/Na2O值大于1)，铝稍低(平均低1.8%)。
4.2 微量元素花岗闪长岩和花岗闪长斑岩的大离子亲石元素Ba、K、Sr、Eu及部分高场强元素Nb、Ta、P、Ti亏损，部分高场强元素如Th、U、Pb、Zr、Hf富集(图 6)，与广西境内的加里东期岩体类似。
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图 6 花岗岩类的原始地幔标准化蛛网图(原始地幔标准化值据Sun and McDonough，1989) 样品号同表 1，红色为花岗闪长斑岩，绿色为花岗闪长岩，黑色为花岗斑岩 Fig. 6 Primitive mantle-normalized multi-element plots of granitoids(normalization values after Sun and McDonough，1989) |
花岗斑岩微量元素原始地幔标准化曲线型式与花岗闪长岩基本类似，但高场强元素U、Sm、Dy、Y、Ho、Yb、Lu富集程度更高，大离子亲石元素Ba、K、Eu和高场强元素P、Ti则更为亏损。不同的是，高场强元素Nb、Ta富集。
4.3 稀土元素花岗闪长岩的稀土总量∑REE在85.17×10-6~124.6×10-6之间，平均100.2×10-6。重稀土(HREE)含量较低，平均为11.27×10-6，平均LREE/HREE为8.05，(La/Yb)N 变化于6.32~13.5，平均值为 7.77，δEu 为0.62~0.70，平均 0.67。稀土元素配分曲线呈明显右倾斜形式，具弱负Eu异常(图 7)，无明显Ce异常。上述特征表明岩石轻重稀土分馏明显，轻稀土富集，弱负Eu异常，具有壳幔混源型岩浆的特点(涂光炽，1984)。
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图 7 花岗岩类的稀土元素球粒陨石标准化图解(球粒陨石标准化值据Boynton，1984) 样品号同表 1，红色为花岗闪长斑岩，绿色为花岗闪长岩，黑色为花岗斑岩 Fig. 7 Chondrite-normalized REE patterns of granitoids(normalization values after Boynton，1984) |
花岗闪长斑岩与花岗闪长岩的稀土元素特征类似。
花岗斑岩稀土元素特征与前两种岩石差别较大，其稀土总量明显增高，∑REE在134.9×10-6~200.0×10-6之间，平均165.0×10-6，相比前两种岩石，重稀土含量平均增高至56.33×10-6。平均LREE/HREE仅为1.92，(La/Yb)N 变化于1.26~1.66，平均值为 1.48，这些特征值明显小于前两类岩石，反映轻重稀土分馏不明显。δEu为0.03~0.06，平均0.05，大大低于花岗闪长(斑)岩，表明Eu强烈亏损。因此稀土元素配分曲线呈平缓的深“V”型谷状形式(图 7)，强烈负Eu异常，无明显Ce异常，具有浅色碱长花岗岩的特点。
上述加里东期花岗闪长(斑)岩与燕山晚期花岗斑岩具有明显不同的稀土元素特征值和配分曲线，可能反映不同时期岩石在岩浆源区和成岩环境上存在较大的差异。
4.4 成矿元素特征各岩石样品成矿元素测试结果见表 1和图 8。由图表可见，花岗闪长斑岩和花岗闪长岩明显富集Cu、Mo、Pb、Zn，其中花岗闪长斑岩更富集Cu、Mo。而花岗斑岩则明显富集Sn、Bi。此外，Au、Ag、W的分布规律不明显，各岩性都有高、低含量杂乱分布的现象。
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图 8 花岗岩类成矿元素含量图 横坐标序号同表 1，其中1~6为花岗闪长斑岩，7~12为花岗闪长岩，13~18为花岗斑岩.纵坐标单位Au为×10-9，其余为×10-6 Fig. 8 Metallogenetic element content diagram of granitoids |
横穿社山复式岩体的土壤剖面更清楚地显示出各岩体间成矿元素的差异(图 9)：花岗闪长岩地段明显富集W、Mo、Cu，贫Sn；而花岗斑岩地区则相反，富Sn，贫W、Mo、Cu。土壤测量结果与矿石和岩石中硫化物含量吻合较好，如蚀变花岗闪长(斑)岩中常见的硫化物除黄铁矿、磁黄铁矿外，还有黄铜矿。而矿石中的主要矿石矿物以白钨矿、辉钼矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿为主。花岗斑岩中则很少见到除黄铁矿外的其他金属硫化物。
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图 9 社山矿段124线土壤剖面异常图 Fig. 9 Soil cross-section element contents anomaly map of Line 124 in Sheshan ore block |
角闪石、董青石和碱性暗色矿物是判断I、S、A型花岗岩的重要矿物学标志(Miller，1985；吴福元等，2007)。由于本区花岗闪长(斑)岩含有角闪石，可以划为Ⅰ型花岗岩；而花岗斑岩由于缺乏标志性矿物，从矿物学上难以划分成因类型。
与徐克勤等(1983) 不同成因类型的花岗岩主量元素含量相比，花岗闪长(斑)岩属于典型的Ⅰ型花岗岩，表现为SiO2、K2O低，Al2O3、Na2O、FeOT、MgO、CaO、P2O5高。微量和稀土元素上，其Rb/Sr 比值低(平均0.78)，Ba、Nb、Ta、P、Ti等元素亏损。稀土总量相对较低，轻重稀土分馏明显，具弱负Eu异常(δEu=0.62~0.70)，稀土元素配分曲线呈明显右倾斜形式，具有壳幔混源型岩浆的特点，与产于大陆或大陆边缘的花岗闪长岩类似(王中刚等，1989)。在SiO2-Zr图解中，落入Ⅰ型花岗岩区(图 10)，在(La/Yb)N-δEu变异图上虽位于壳型花岗岩区，但靠近壳幔型花岗岩附近(图 11)。
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图 10 花岗岩类的Zr-Si2O图解 Fig. 10 Zr versus Si2O diagram for granitoids |
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图 11 花岗岩类的(La/Yb)N-δEu图解 Fig. 11 (La/Yb)N versus δEu diagram for granitoids |
花岗斑岩则具有S型(改造型)花岗岩的特征，表现为SiO2、K2O高，Al2O3、FeOT、MgO、CaO、P2O5低。微量和稀土元素上，其Rb/Sr 比值高(平均7.56)，Ba、Sr、P、Eu、Ti等元素显著亏损。稀土总量相对较高，重稀土富集，Eu亏损强烈(δEu=0.03~0.06)，稀土元素配分曲线为“海鸥型”稀土配分型式，指示成岩过程中可能存在多阶段的分离结晶作用，即早阶段发生富轻稀土矿物(如磷灰石、褐帘石、独居石等)和斜长石的分离结晶作用，晚阶段富挥发份(F，Cl)流体与熔体的相互作用(云英岩化、钠长石化)(王中刚等，1989)，反映岩石具高分异结晶S型花岗岩特征。在SiO2-Zr图解中，大多投入S型花岗岩区(图 10)，在(La/Yb)N-δEu变异图上位于壳型花岗岩区(图 11)。
结合以上矿物组成、主量元素和稀土元素特征，可以确定花岗闪长(斑)岩为Ⅰ型花岗岩，花岗斑岩为高分异S型花岗岩。
5.2 大地构造背景 5.2.1 加里东期花岗闪长(斑)岩华南加里东期的大地构造属性长期存在着争议，如加里东期海沟-岛弧系(郭令智等，1980)、古生代多岛海(殷鸿福等，1999)、陆内褶皱造山带(任纪舜等，1980；任纪舜，1990；水涛，1987；余达淦，1994；汤加富，1994)。由于华南早古生代S 型花岗岩发育，但缺少相匹配的同期火山岩系；褶皱变形强烈，但没有同期的高压低温变质岩出露，说明华南加里东期造山带是一个陆内造山带，没有发生过洋壳俯冲作用(舒良树，2006；舒良树等，2008)。
近20年来，相对于华南中生代花岗岩，对加里东期花岗岩的关注和研究很少(周新民，2003)。莫柱孙等(1980) 和地矿部南岭项目花岗岩专题组(1989) 将南岭加里东期花岗岩类分为早阶段混合花岗岩和晚阶段花岗(闪长)岩两类。舒良树等(2008) 进一步将加里东晚阶段花岗(闪长)岩细分为 2 期，早期属 I 型花岗岩，形成时代430~460Ma，以含角闪石、数量少、规模小为特征；晚期属S型花岗岩，形成时代400~430Ma，规模大，数量多；认为花岗岩是陆内造山作用的产物。
广西境内的加里东期岩体较为发育，以黑云母二长花岗岩岩基为主，如越城岭、苗儿山、海洋山、都庞岭西体等大型岩基，属于壳源S型花岗岩(广西壮族自治区地质矿产局，1985；李文杰等，2006)，部分为花岗闪长岩，如大宁岩体，属于I 型花岗岩类(骆靖中，1993)或I 型和S 型之间的过渡类型，具有壳幔混合特征(程顺波等，2009)。从地球化学特征上看，广西境内的加里东期花岗岩类均为钙碱性(强)过铝质花岗岩系列，具有类似的微量元素特点，同时也存在一些差异，如由南东往北西(本矿区社洞花岗闪长岩、大宁-桂岭花岗闪长岩体→海洋山、都庞岭二长花岗岩体→越城岭、苗儿山黑云母花岗岩体)，岩体规模越来越大(岩枝→岩基)，时代越来越新(430Ma→410Ma)，SiO2含量越来越高(65%→75%)，由相对富钠到相对富钾。因此，广西境内加里东期岩浆活动随时间的推移有由东南向北西迁移的趋势，并形成一个完整的由中酸性到酸性，由Ⅰ型到S型花岗岩的演化序列，与区域性构造活动从南向北迁移演化的规律相吻合(舒良树，2006；舒良树等，2008)。
对于这种岩浆变化规律反映的大地构造背景，目前还不是十分清楚。对于广西境内加里东岩体的构造背景，有的认为是同造山花岗岩，主要反映了剧烈构造变动过程中陆壳型硅铝质重熔岩浆活动的特点(广西壮族自治区地质矿产局，1985)，或同碰撞-后碰撞花岗岩(李文杰等，2006)，或形成于板内伸展构造环境(孙涛，2006)，但周新民(2003) 认为华南加里东期制约成岩的主导机制是压扭应力下的板内造山作用，花岗岩浆活动发生在较大深度和较闭合的非伸展环境。本矿区花岗闪长质岩体具有低SiO2，相对富Na、Al和富基性组分的特点，稀土总量低，轻重稀土分馏明显，弱负Eu异常(δEu=0.62~0.70)，Ti、Nb、Ta亏损，Th、U、Pb、Zr、Hf富集，含有角闪石，初步表明其为加里东早期I 型花岗岩，具有壳幔混合花岗岩的特点，与周边地区的大宁-桂岭、大黎、古袍-桃花、古龙、贺村等花岗闪长岩体类似(骆靖中，1993；刘腾飞，1993；曾崇义等，1993；李文杰等，2006；程顺波等，2009)。在Nb-Y和Ta-Yb图解中(图 12)，落入火山弧+同碰撞花岗岩区，在Hf-Rb-Ta图解中(图 13)，投影在靠近碰撞花岗岩的火山弧花岗岩区，在主量元素的R1-R2因子判别图解中(图 14)，投影在板块碰撞前花岗岩区。尽管各种图解投影不是完全重合，但大致可以看出花岗闪长(斑)岩的构造背景应为同碰撞边缘弧。因此，本矿区花岗闪长(斑)岩属于加里东晚阶段早期的Ⅰ型花岗岩，可能为陆内造山带碰撞早期挤压背景下岩浆活动的产物。
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图 12 花岗岩类的Nb-Y(左)和Ta-Yb(右)图解(底图据Pearce et al.，1984) Fig. 12 Nb versus Y diagram(left)and Ta versus Yb diagram(right)for granitoid rock(after Pearce et al.，1984) |
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图 13 花岗岩类的Hf-Rb-Ta图解(底图据Harris et al.，1986) Fig. 13 Hf-Rb-Ta diagram for granitoids(after Harris et al.，1986) |
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图 14 花岗岩类主量元素的R1-R2因子判别图解(底图据Bechelor et al.，1985) Fig. 14 Major element R1-R2 diagram for granitoids(after Bechelor et al.，1985) |
华南西部，尤其是右江褶皱带及其周缘地区广泛出露燕山晚期(80~100Ma)花岗岩，如右江褶皱带内部的黔西南贞丰白层超基性岩墙，桂西巴马、凤山、凌云等地的石英斑岩和花岗斑岩脉。右江褶皱带周缘深大断裂附近，在东部边界都安-紫云断裂带共有南丹、大厂、都安和大明山岩等4个岩群，西部边界附近包括著名的个旧花岗岩群、都龙、薄竹山岩体等。这些岩体年龄以80~100Ma为主(广西壮族自治区地质矿产局，1985；蔡明海等，2006；陈懋弘等，2009；程彦博等，2008；毛景文等，2007，2008)。大瑶山地区及其周缘，也存在同期的岩浆岩，除本矿区花岗斑岩外，还有广西贵港龙头山花岗斑岩(陈富文等，2008)，粤西马鞍山-周公顶流纹英安岩、德庆-杏花-调村花岗闪长岩等(耿红燕等，2006)。因此，本矿区花岗斑岩(91.05±0.31Ma)属于华南西部燕山晚期岩浆活动的一部分。
对于燕山晚期岩浆活动的构造背景，也存在不同的观点，如周新民(2003) 、周新民等(2007) 认为与古太平洋对欧亚大陆板块俯冲消减过程中的伸展造山作用有关(其中华南西部晚白垩世为弧后盆地)；毛景文等(2008) 认为Izanagi板块由斜向俯冲调整到平行大陆边缘沿NE方向走滑，造成大陆岩石圈大规模伸展与成矿。本矿区花岗斑岩具有高SiO2，富钾，贫Al和基性组分的特点，稀土总量高，轻重稀土分馏不明显，强负Eu异常(δEu=0.03~0.06)，Ti、Ba、K、Eu亏损，Th、U、Sm、Dy、Y、Ho、Yb、Lu富集程度更高，显示岩浆演化晚期的特点，属于高结晶分异岩浆岩。在Nb-Y和Ta-Yb图解中(图 12)，投影在板内花岗岩区，在Hf-Rb-Ta图解中(图 13)，投影在同碰撞+碰撞后花岗岩区，在主量元素的R1-R2因子判别图解中(图 14)，投影在造山后花岗岩区。因此，本矿区花岗斑岩属于燕山晚期S型花岗岩，应为碰撞后伸展环境的板内花岗岩。
5.3 成矿专属性社洞矿区加里东期Ⅰ型花岗闪长(斑)岩的地球化学特征与燕山晚期S型花岗斑岩截然不同，在成矿专属性上也有明显差别。
5.3.1 加里东期花岗闪长(斑)岩华南地区有色及稀有金属成矿主要集中在中生代，因此，相比于华南加里东期花岗岩本身，对加里东期岩浆岩成矿作用的研究更少。少量的矿产资料表明，南岭地区加里东期与花岗岩有关的矿产主要为锡石硫化物型锡铜矿(如广西钦甲)和富铈族稀土矿(地矿部南岭项目花岗岩专题组，1989；陈毓川等，1989)，或者金矿(徐克勤等，1983)。最近几年，在大瑶山隆起内部及周缘新发现了一些加里东期与花岗岩类有关的钨钼矿床(李晓峰等，2009；陈懋弘等，2011)。因此，华南地区加里东期与花岗岩有关的矿床系列可能比较复杂，需要进一步厘清。
华南地区钨的成矿高峰期主要集中在燕山中期(160~150Ma)，其他地质时期几乎没有什么重要的(与花岗岩有关的)钨矿化(毛景文等，2004，2007，2008；华仁民等，2010)。但现在看来，至少在广西，加里东期也是钨的主要成矿期之一。
本矿床成矿时代为加里东期，以钨为主，共生钼，不伴生锡。相关岩浆岩为加里东期花岗闪长(斑)岩，岩石和土壤成矿元素含量特征进一步表明W、Mo、Cu富集。因此，本矿区加里东期花岗闪长(斑)岩对钨、钼、铜具有成矿专属性。
5.3.2 燕山晚期花岗斑岩华仁民等(2005) 、毛景文等(2007，2008)总结提出了华南地区中生代主要金属矿床成矿出现在晚三叠世(230~210Ma)、中晚侏罗世(170~150Ma)和早中白垩世(134~80Ma)三个时期，其中白垩纪成矿主要峰期在100~90Ma，主要矿化组合为浅成低温热液型铜金银矿床和花岗岩有关的钨锡铜多金属矿床。
本矿区花岗斑岩时代为91.05±0.31Ma，与华南西部锡大规模成矿时代相吻合。华南西部是一个世界级的锡矿集中区，包括个旧、大厂和都龙等大型-超大型矿床，成矿年龄和相关岩体年龄以80~90Ma为主(广西壮族自治区地质矿产局，1985；蔡明海等，2006；陈懋弘等，2009；程彦博等，2008)，是华南中生代第三次大规模成矿的重要组成部分。前述成矿元素结果表明本矿区花岗斑岩是一个锡背景值较高的岩体，可以进一步证明华南西部80~90Ma锡多金属成矿范围东可达钦杭成矿带附近，其他的矿床如南岭地区界牌岭锡矿(91.1±1.1Ma)(毛景文等，2007)、粤西银岩锡矿(86.9Ma)(胡昭祥，1989)。
一般认为，随着花岗岩类的分异演化，岩石中的Sn、W等元素含量逐渐增加，因此锡钨等矿床主要与高度分异演化的晚阶段小岩体有关(华仁民等，2010)。本矿区花岗斑岩地球化学特征以酸性、富硅质、碱质、贫钙镁铁和富含挥发分为特点，铕强烈亏损，为岩浆分异演化晚期的产物，含矿元素富含锡，贫钨，与华南西部含锡岩体的基本特点一致。
社洞矿区除了钨钼矿外，还存在金铜铅锌矿。骆靖中(1993) 、曾崇义等(1993) 曾认为苍梧岭脚地区(社洞、武界、流山、古龙等)加里东期花岗闪长岩岩株(脉)与金矿床(点)相有关，而燕山期花岗斑岩、石英斑岩与锡、钨、钼有密切的亲缘关系。本次工作表明，上述观点可能需要进一步斟酌。首先，地质特征和高精度测年数据表明社洞矿区加里东期花岗闪长(斑)岩与钨钼(铜)有关，与金无关。其次，众多地质现象表明钨钼矿形成时间早于金铜铅锌多金属矿，证据一是社洞矿区南东部的武界矿点坑道多次看到含金铜铅锌矿石英脉切割钨钼矿脉；二是社洞矿区平头背矿段金矿脉(F7)切割钨钼矿脉；三是社山矿段Ⅳ号矿脉(铜铅锌金)切割花岗斑岩(91Ma)(见图 1)。同时，区域上贵港龙头山金矿相关花岗岩年龄为100~103Ma(陈富文等，2008)，也可佐证大瑶山地区金矿可能主要与燕山晚期岩浆岩有关。而本次工作从岩石和土壤地球化学的角度进一步证明，燕山晚期花岗斑岩富集Sn、Bi，贫W、Mo、Cu。
因此，本矿区燕山晚期花岗斑岩对锡、金、铅锌具有成矿专属性。
6 结论(1) 广西苍梧社洞钨钼矿区主要花岗岩类包括加里东期花岗闪长岩、花岗闪长斑岩和燕山晚期花岗斑岩。加里东期花岗闪长(斑)岩矿物组合中出现角闪石，具有低Si、K，富Na、Al和基性组分的特征，属于强过铝质的正常钙碱性系列岩石；稀土总量低，轻重稀土分馏明显，弱负Eu异常(δEu=0.62~0.70)；Ti、Nb、Ta亏损，Th、U、Pb、Zr、Hf富集，Rb/Sr平均值为0.78，明显富集W、Mo、Cu。燕山晚期花岗斑岩具有高Si、K，贫Na、Ca和基性组分的特征，属于强过铝质的高钾-中钾钙碱性系列岩石；稀土总量高，轻重稀土分馏不明显，强负Eu异常(δEu=0.03~0.06)；Ti、Ba、K、Eu亏损，Th、U、Sm、Dy、Y、Ho、Yb、Lu富集程度更高，Rb/Sr平均值为7.56，明显富集Sn、Bi。
(2) 花岗闪长(斑)岩属于加里东早期的Ⅰ型花岗岩，为陆内造山带碰撞早期挤压背景下岩浆活动的产物，表现为对钨、钼、铜的成矿专属性。花岗斑岩属于燕山晚期岩浆演化程度较高的S型花岗岩，为碰撞后伸展环境的板内花岗岩，表现为对锡、金的成矿专属性。加里东期与花岗闪长(斑)岩有关的石英脉-矽卡岩-斑岩型W-Mo矿床是今后大瑶山地区主要找矿方向之一。
致谢 感谢毛景文研究员和战明国研究员对本项目的支持；野外采样得到了广西地球物理勘察院罗军等员工的大力协助；两位匿名审稿人对本文提出了富有建设性的意见；在此谨致谢忱。| [] | Bechelor RA, Bowden P. 1985. Petrogenetic interpretation of granitoid rock series using multicationic parameters. Chem. Geol(48): 43–55. |
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