李 雙,楊曉勇,孫衛(wèi)東

(1.桂林理工大學(xué) a.廣西隱伏金屬礦產(chǎn)勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;b.地球科學(xué)學(xué)院,廣西 桂林 541006;2.中國科學(xué)院殼幔物質(zhì)與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 地球與空間科學(xué)學(xué)院,合肥 230026;3.中國科學(xué)院海洋研究所 深海研究中心,山東 青島266071;4.中國科學(xué)院青藏高原地球科學(xué)卓越創(chuàng)新中心,北京 100101)

0 引 言

加里曼丹島是東南亞最大的一個島嶼,位于歐亞板塊的東南緣,屬于西太平洋-特提斯構(gòu)造-巖漿活動帶交匯的地方(圖1)。加里曼丹島屬于東南亞陸緣殼體部分,形成時間為中晚三疊世,基底由華夏古陸和岡瓦納古陸邊緣的幾個前寒武紀(jì)-早古生代的陸塊組成[1-3]。近年來,前人在加里曼丹發(fā)現(xiàn)了一些金礦床,并對其地球動力學(xué)背景作了初步研究[4-6],但是其成因仍然存在爭議。一種觀點(diǎn)認(rèn)為,加里曼丹島同時處于太平洋、歐亞和印度-澳大利亞板塊斜向匯聚作用帶內(nèi),三大板塊之間的匯聚、碰撞、俯沖和拆離、擴(kuò)張等地質(zhì)作用,以及古特提斯洋消亡產(chǎn)生的陸-陸碰撞和地幔柱活動,制約了該區(qū)構(gòu)造巖漿活動和金礦形成作用[3,6-8]。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為,由于南海擴(kuò)張，推動了加里曼丹島內(nèi)盧卡尼亞陸塊(Lucaonia)向南運(yùn)移俯沖碰撞,在這個過程中多個構(gòu)造轉(zhuǎn)換所形成的多期巖漿活動導(dǎo)致了著名的加里曼丹中部淺成低溫?zé)嵋航鸬V帶的形成[9-10]。

本文選取加里曼丹島西南部巽他陸塊Lamandau地區(qū)閃長玢巖進(jìn)行研究，該地區(qū)閃長玢巖與區(qū)內(nèi)發(fā)育的鐵銅金多金屬礦床密切相關(guān),是礦床的主要賦礦圍巖[11]。通過對Lamandau地區(qū)閃長玢巖進(jìn)行全巖Sr-Nd和鋯石Hf同位素研究,限定巖石的源區(qū)和成因,為探討巖體與該區(qū)鐵銅金多金屬礦床的關(guān)系提供新依據(jù),也為區(qū)內(nèi)進(jìn)一步找礦勘查提供參考。

圖1 加里曼丹島巖漿巖露頭分布簡圖及采樣位置(據(jù)文獻(xiàn)[4]修改)Fig.1 Distribution of volcanic outcrops in Kalimantan Island and sample location

1 區(qū)域地質(zhì)背景及巖體地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

加里曼丹島北部與南中國海邊緣海盆相鄰,東部以菲律賓活動帶和菲律賓板塊為界,南部以班達(dá)(Banda)和巽他(Sunda)島弧系統(tǒng)為界,西部以巽他(Sunda)大陸架和馬來半島中生代陸殼為界(圖1)。加里曼丹島的西部、中部地區(qū)在北部主要為上白堊統(tǒng)至古近系雜砂巖組成的蓋層,南部為下白堊統(tǒng)到上白堊統(tǒng)俯沖相關(guān)的Schwaner巖體,西部由古近紀(jì)火成巖、變質(zhì)巖和變形的沉積巖組成[12]。在加里曼丹島燕山期大規(guī)模的中酸性巖漿活動主要出現(xiàn)在西部赤道以南,以石英閃長巖和花崗閃長巖為主,在其西南部地區(qū)有晚白堊世花崗巖基,并與中-基性火山巖(晚白堊世至古新世初)伴生[13]。

1.2 巖體地質(zhì)概況

加里曼丹島Lamandau地區(qū)屬于巽他陸塊(Sundaland),位于加里曼丹島西南部Adang斷裂以南,古晉(Kuching)構(gòu)造帶南部(圖1)。 巽他陸塊屬于親華夏地塊,其基底為中酸性巖漿巖,該區(qū)花崗巖基形成于白堊紀(jì),K-Ar年齡為76～115 Ma[3,14]。 Lamandau地區(qū)閃長玢巖呈巖株?duì)罘植?分布范圍約5 km2,并與區(qū)內(nèi)出露的玄武巖巖脈伴生。 該區(qū)閃長玢巖侵入到晚三疊世—中白堊世火山巖和沉積巖序列中,其中沉積巖主要由粉砂巖、砂巖組成;火山巖包括基性和酸性火山巖,屬于Matan雜巖體的一部分(圖2)。 鋯石U-Pb定年結(jié)果表明,該區(qū)閃長玢巖形成于晚白堊世,形成時代約為80 Ma[11]。 Lamandau地區(qū)發(fā)育的鐵銅金礦床位于閃長玢巖侵入體與火山巖和沉積巖序列的接觸帶,礦石礦物包括磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦等。

圖2 Lamandau地區(qū)鐵銅金多金屬礦床地質(zhì)簡圖(據(jù)文獻(xiàn)[10]及印尼Bupati Lamandau礦產(chǎn)勘察公司資料修改)Fig.2 Geological sketch map of the Fe-Cu-Au polymetallic deposit in Lamandau area1—晚三疊世-中白堊世火山巖;2—晚三疊世-中白堊世砂巖、粉砂巖;3—閃長玢巖;4—玄武巖;5—磁鐵礦及硫化物礦體;6—斷層;7—河流

1.3 巖石學(xué)特征

加里曼丹島Lamandau 地區(qū)的閃長玢巖具有斑狀結(jié)構(gòu),斑晶含量約為40%,主要組成礦物包括斜長石、輝石、角閃石,基質(zhì)為隱晶質(zhì)斜長石(圖3)。斜長石斑晶含量約為20%,屬于拉長石和中長石,大小不一,呈半自形晶或他形晶。 拉長石發(fā)育聚片雙晶結(jié)構(gòu),中長石發(fā)育環(huán)帶結(jié)構(gòu)。 輝石和角閃石斑晶含量約為20%,屬于輝石閃長玢巖。 該區(qū)輝石閃長玢巖中不透明礦物主要為浸染狀磁鐵礦,含量約為5%。

2 分析方法

2.1 全巖Sr-Nd同位素分析方法

本次挑選了6個具有代表性的巖石樣品進(jìn)行Sr-Nd同位素分析,測試在桂林理工大學(xué)廣西隱伏金屬礦產(chǎn)勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。 采用常規(guī)離子交換樹脂技術(shù)進(jìn)行樣品分離， 實(shí)驗(yàn)儀器為美國Thermo Fisher Scientific公司的Neptune Plus型多接收等離子體質(zhì)譜儀(MC-ICP-MS),利用86Sr/88Sr=0.119 4、146Nd/144Nd=0.721 9進(jìn)行質(zhì)量分餾校正， 質(zhì)量監(jiān)控樣品分別為NBS 987及JNdi-1標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。 NBS 987標(biāo)樣的87Sr/86Sr=0.710 290±14 (2σ,n=4),JNdi-1標(biāo)樣的143Nd/144Nd=0.512 100±5 (2σ,n=4)。 Sr-Nd同位素分析過程中,采用87Rb的衰變常數(shù)為1.42×10-11/a,147Sm的衰變常數(shù)為6.54×10-12/a。 采用的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)值(87Rb/86Sr)CHUR=0.082 7,(87Sr/86Sr)CHUR=0.704 5,(147Sm/144Nd)CHUR=0.196 7,(143Nd/144Nd)CHUR=0.512 6; 虧損地幔標(biāo)準(zhǔn)值為(147Sm/144Nd)DM=0.213 7,(143Nd/144Nd)DM=0.513 2。

圖3 加里曼丹島Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖露頭、手標(biāo)本和巖相學(xué)特征Fig.3 Characteristics of outcrop,hand specimen and microphotograph of pyroxene diorite porphyry in Lamandau area,Kalimantan Islanda—野外露頭;b—手標(biāo)本;c、d—鏡下顯微照片(+);Hbl—角閃石;Pl—斜長石;Px—輝石;Mag—磁鐵礦

2.2 LA-MC-ICP MS鋯石Hf分析方法

本文所用鋯石樣品的U-Pb年齡測試結(jié)果見文獻(xiàn)[11]。在原來的鋯石定年測試完成后,再在原來剝蝕點(diǎn)上用LA-MC-ICP MS進(jìn)行Lu-Hf同位素分析,測試在西北大學(xué)大陸動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。實(shí)驗(yàn)儀器為配備有Geolas2500激光剝蝕系統(tǒng),英國Nu Instruments公司的Nu Plasma HR多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀。實(shí)驗(yàn)過程中采用He作為剝蝕物質(zhì)載氣,激光束斑直徑為44 μm,剝蝕頻率為10 Hz,用176Lu/175Lu=0.026 69和176Yb/172Yb=0.588 6進(jìn)行同量異位干擾校正。 本次實(shí)驗(yàn)測試的MON-1、GJ-1和91500外部標(biāo)樣的176Hf/177Hf值分別為0.282 712±0.000 007 (2σ,n=7)、0.281 976±0.000 011 (2σ,n=7)和0.282 261±0.000 012 (2σ,n=7); 實(shí)驗(yàn)操作方法和原理參見文獻(xiàn)[15]。εHf計(jì)算采用176Lu的衰變常數(shù)為1.867×10-11/a。 Hf同位素分析過程中,采用的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)值為 (176Lu/177Hf)CHUR=0.033 2,(176Hf/177Hf)CHUR,0=0.028 277 2[16]; 虧損地幔標(biāo)準(zhǔn)值為(176Lu/177Hf)DM=0.038 4,(176Hf/177Hf)DM=0.283 25[17]。

3 分析結(jié)果

3.1 全巖Sr-Nd同位素

Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖Sr、Nd同位素分析結(jié)果見表1。6個輝石閃長玢巖樣品的87Sr/86Sr值為0.704 563～0.704 618,143Nd/144Nd值為0.512 705～0.512 762。根據(jù)U-Pb定年結(jié)果獲得的輝石閃長玢巖形成時間約為80 Ma[11],計(jì)算出(87Sr/86Sr)i值為0.704 230～0.704 296,(143Nd/144Nd)i值為0.512 642～0.512 696,εNd(t)為2.08～3.15,平均值為2.60。 對應(yīng)的單階段Nd模式年齡tDM1為0.67～0.74 Ga,二階段Nd模式年齡tDM2為0.54～0.62 Ga。

3.2 鋯石Lu-Hf同位素

Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖中鋯石Lu-Hf同位素分析結(jié)果見表2。3個鋯石樣品的176Lu/177Hf值為0.000 715～0.003 679,大都小于0.002(少量樣品值略大于0.002),平均值為0.001 888。因此，在鋯石形成后由176Lu衰變形成了極少量的子體176Hf同位素[18]。本次測試所獲得的176Hf/177Hf值即代表鋯石形成時巖漿的Hf同位素組成,鋯石樣品的初始176Hf/177Hf值為0.282 678～0.282 812,平均為0.282 741,εHf(t)為-2.80～2.20,平均值為-0.42,單階段Hf模式年齡(tDM1)為695～934 Ma,二階段Hf模式年齡(tDM2)為869～1 118 Ma。

4 討 論

4.1 巖漿源區(qū)與巖石成因

Sm、Nd元素具有相似的地球化學(xué)性質(zhì),在風(fēng)化、蝕變和變質(zhì)等地質(zhì)過程中巖石中的Sm、Nd同位素基本保持不變,因此Nd同位素可用于巖漿巖源區(qū)性質(zhì)的判別。鋯石是中酸性巖漿巖中的常見副礦物,其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,封閉溫度高,并且Lu/Hf值很低,因此通過測試鋯石中的Hf同位素組成可以反映其結(jié)晶時巖漿中的Hf同位素組成[18-19]。因此本文將全巖Sr-Nd同位素與鋯石Hf同位素結(jié)合起來進(jìn)行示蹤,能更準(zhǔn)確地反映Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖巖漿源區(qū)的性質(zhì)。

表1 加里曼丹島Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖Sr-Nd同位素組成 Table 1 Sr-Nd isotopic compositions of the pyroxene diorite porphyry from Lamandau area,Kalimantan Island

表2 加里曼丹島Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖LA-MC-ICP MS鋯石Hf同位素原位分析測試結(jié)果 Table 2 LA-MC-ICP MS zircon Hf isotopic compositions of the pyroxene diorite porphyry from Lamandau area,Kalimantan Island

加里曼丹島Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖具有正的εNd(t)值(2.08～3.15)和較低的(87Sr/86Sr)i值(0.704 230～0.704 296) (表1)。 在εNd(t)-t關(guān)系圖上(圖4a),樣品投點(diǎn)于虧損地幔和球粒隕石演化線之間,說明其巖漿源區(qū)可能為虧損地幔[20-22]。前期的全巖元素地球化學(xué)研究結(jié)果表明,Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖和共生的玄武巖在微量元素蛛網(wǎng)圖和稀土元素配分模式圖上具有相似的趨勢,均具有富集大離子親石元素(LILE)和輕稀土元素(LREEs),虧損高場強(qiáng)元素(HFSE)和重稀土元素(HREEs)的特征,屬于典型的島弧巖石,而非埃達(dá)克質(zhì)巖石[11]。 全巖Harker圖解分析結(jié)果表明,Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖形成時發(fā)生富鎂鐵質(zhì)礦物、斜長石的分離結(jié)晶[11]。 筆者在前期研究中對Lamandau地區(qū)閃長玢巖中的磷灰石稀土元素作了分析,其特征與以幔源物質(zhì)為主的長江系列花崗巖中的磷灰石相似,這也表明該區(qū)輝石閃長玢巖巖漿來源于幔源物質(zhì)[11]。 Tangse Cu-Mo礦床和Batu Hijau Cu-Au礦床是發(fā)育在巽他(Sunda)島弧上的兩個斑巖型礦床。 兩個礦床中與成礦相關(guān)的斑巖均屬于埃達(dá)克質(zhì)巖石,具有相似的成巖源區(qū),以及較低的(87Sr/86Sr)i、(143Nd/144Nd)i值,其形成與印度洋板塊向北俯沖密切相關(guān)[23-24](表3、圖4b)。 從圖4b可看出,Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖與上述兩個礦區(qū)埃達(dá)克質(zhì)斑巖相比,具有更低的(143Nd/144Nd)i值,且未投點(diǎn)在巽他(Sunda)島弧區(qū)域,而是落在洋島玄武巖與印度洋和大西洋洋殼相交的區(qū)域,說明該區(qū)巖石成因復(fù)雜,不同于受印度洋俯沖而形成的巽他島弧巖漿巖。因?yàn)榧永锫u同時處于太平洋、歐亞和印度-澳大利亞板塊斜向匯聚作用帶內(nèi),在板塊運(yùn)動過程中還與特提斯構(gòu)造域變革密切相關(guān),因此Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖的形成可能受到多種構(gòu)造活動的影響。

Lamandau地區(qū)位于加里曼丹島西南部,該區(qū)域是一個穩(wěn)定的地塊,在中-晚侏羅世從澳大利亞西北緣裂開向北運(yùn)動,早白堊世加入到巽他大陸克拉通[25]。與其他地盾或者克拉通不同,巽他大陸克拉通并不是由前寒武紀(jì)厚而冷的巖石圈組成[26]。巽他大陸克拉通內(nèi)部具有高于80 mW/m2的高熱流,同時上地幔地震波呈現(xiàn)低速特征,這表明該區(qū)巖石圈呈薄而脆弱的狀態(tài)[26]。Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖具有相對年輕的單階段Nd模式年齡(0.67～0.74 Ga) (表1),指示其成巖源區(qū)應(yīng)為新生的年輕巖石圈地幔。

前人對加拿大Somerset島金伯利巖中的橄欖巖包體進(jìn)行Hf同位素研究,結(jié)果表明低溫橄欖巖具有高的176Lu/177Hf、176Hf/177Hf值,而高溫橄欖巖則具有相對低的176Lu/177Hf、176Hf/177Hf值[27](圖5a)。 低溫橄欖巖代表古老的巖石圈地幔,而高溫橄欖巖則代表新生的年輕巖石圈地幔[18]。 Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖在εHf(t)-176Lu/177Hf關(guān)系圖上的投點(diǎn)靠近高溫橄欖巖區(qū)域,所以進(jìn)一步表明其成巖源區(qū)應(yīng)為新生的年輕巖石圈地幔。

4.2 Nd-Hf同位素解耦及其成因

加里曼丹島Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖中鋯石具有較低的εHf(t)值(-2.80～2.20),明顯低于全巖εNd(t)值(2.08～3.15) (表2)。 根據(jù)地殼Nd-Hf同位素的相關(guān)性陣列(εHf(t)=1.34×εNd(t)+2.82)計(jì)算[28],全巖樣品的εNd(t)值為2.60,對應(yīng)耦合的εHf(t)值應(yīng)為6.30,明顯高于鋯石中的εHf(t)值(-2.80～2.20),表明Nd-Hf同位素出現(xiàn)明顯的解耦。 在εHf(t)-εNd(t)圖解上,Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖的樣品投點(diǎn)在地球演化線之下,呈現(xiàn)出明顯的Nd-Hf解耦現(xiàn)象(圖5b)。 Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖的Hf-Nd同位素組成與Tangse石英閃長玢巖、Sunda島弧、Banda島弧和Mariana島弧巖石均不同(圖5b),表明其具有獨(dú)特的成因。目前關(guān)于Nd-Hf同位素解耦的研究相對較少,對于其成因仍然存在爭議[18,29-30]。

圖4 加里曼丹島Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖εHf(t)-年齡關(guān)系圖(a)和(143Nd/144Nd)i-(87Sr/86Sr)i圖(b)(a.Batu Hijau斑巖數(shù)據(jù)來自文獻(xiàn)[23],Tangse石英閃長玢巖數(shù)據(jù)來自文獻(xiàn)[24];b.據(jù)文獻(xiàn)[24]修改)Fig.4 εHf(t)-age diagram(a) and (143Nd/144Nd)i-(87Sr/86Sr)i diagram(b) of the pyroxene diorite porphyry in Lamandau area,Kalimantan Island

表3 收集的Batu Hijau Cu-Au和Tangse Cu-Mo礦床成礦斑巖全巖Sr-Nd位素組成 Table 3 Collected whole rock Sr-Nd isotopes of the host porphyry from the Batu Hijau Cu-Au and Tangse Cu-Mo deposits

注：Batu Hijau Cu-Au礦區(qū)數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[23]; Tangse Cu-Mo礦區(qū)數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[24]。

圖5 加里曼丹島Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖εHf(t)-176Lu/177Hf圖(a)和εHf(t)-εNd(t)圖(b)(a.據(jù)文獻(xiàn)[27]修改;b.地球演化線據(jù)文獻(xiàn)[28-29],Tangse石英閃長玢巖數(shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[24],島弧相關(guān)巖石數(shù)據(jù)來自Georoc數(shù)據(jù)庫(http://georoc.mpchmainz.gwdg.de/georoc/))Fig.5 εHf(t)-176Lu/177Hf diagram(a) and εHf(t)-εNd(t) diagram(b) of the pyroxene diorite porphyry in Lamandau area,Kalimantan Island

在Sm-Nd同位素體系中,Sm和Nd均為輕稀土元素,具有相似的地球化學(xué)性質(zhì);而在Lu-Hf同位素體系中,Lu屬于重稀土元素,Hf屬于高強(qiáng)場元素,這兩種元素的性質(zhì)不同。前人認(rèn)為Nd-Hf同位素發(fā)生解耦的一種主要方式是“鋯石效應(yīng)”[18,30-31]。這是由于源區(qū)巖石經(jīng)歷風(fēng)化后其產(chǎn)物Sm/Nd值基本保持不變,而Lu/Hf值會發(fā)生較大的變化。因?yàn)镠f主要富集在鋯石中,在風(fēng)化過程中,鋯石更容易賦存在粗粒的碎屑沉積物中,而不是細(xì)粒的沉積物中[18,32]。Nd-Hf同位素發(fā)生解耦的其他方式包括: 非鋯石組分差異風(fēng)化效應(yīng)、早期殘余地幔成分的加入、俯沖帶流體或者溶體的交代作用等[22,30,33-34]。

由于Hf4+、Zr4+具有相似的離子半徑(分別為0.071、0.072 nm),因此Hf4+可以通過類質(zhì)同象替代Zr4+的方式進(jìn)入到鋯石中使其富集Hf元素,并降低鋯石中Lu/Hf值和放射性成因Hf同位素比例。當(dāng)巖石源區(qū)中存在殘留老鋯石時,則會使得體系中放射性成因Hf同位素含量偏低,εHf(t)值向負(fù)值方向演化,而εNd(t)值則不發(fā)生變化,形成Nd-Hf同位素解耦,即“鋯石效應(yīng)”[30-31]。 在俯沖帶殘留老鋯石是賦存Zr、Hf元素的主要礦物,因而如果巖石源區(qū)發(fā)生“鋯石效應(yīng)”,則176Hf/177Hf值與Zr/Hf值將呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系[31]。 在176Hf/177Hf-Zr/Hf圖解中(圖6a),Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖的3個鋯石樣品沒有明顯的相關(guān)關(guān)系,因而該區(qū)巖石中Nd-Hf同位素發(fā)生解耦不是受制于“鋯石效應(yīng)”。

Lu元素在石榴子石分配系數(shù)大于Sm、Nd和Hf元素,因此在部分熔融過程中,如果源區(qū)存在殘留的石榴子石,則進(jìn)入到熔體中的Lu元素會相對減少,熔體中的Lu/Hf值會相應(yīng)的偏低,隨著時間演化將使得εHf(t)向負(fù)值方向演化,形成Nd-Hf同位素解耦的現(xiàn)象,即“石榴子石效應(yīng)”[30,35];“石榴子石效應(yīng)”對Nd同位素沒有影響。 前期研究結(jié)果表明，Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖和共生玄武巖的形成與俯沖的太平洋板塊有關(guān),玄武巖元素地球化學(xué)組成指示俯沖的太平洋板片在到達(dá)石榴子石、角閃巖相時開始熔融[11],因而Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖Nd-Hf同位素解耦應(yīng)該與“石榴子石效應(yīng)”有關(guān)。

對于單個巖石樣品來說,通過全巖Nd同位素測試只能得到一個Nd模式年齡,但是通過鋯石Hf同位素測試可以得到一組Hf模式年齡,能更精確地反映巖石源區(qū)的信息。選自Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖3個鋯石樣品的Hf單階段模式年齡(tDM1)為695～934 Ma,部分年齡比全巖單階段Nd模式年齡(0.67～0.74 Ga)偏老,但兩類模式年齡均屬于新元古代,大于其結(jié)晶年齡80 Ma[11](圖6b)。這說明雖然該區(qū)巖石形成時受到“石榴子石效應(yīng)”的影響,但其Nd-Hf模式年齡仍具有一定的地質(zhì)意義。Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖的Nd-Hf模式年齡可能意味著其巖漿源區(qū)除了新生的巖石圈地幔物質(zhì),可能還有俯沖再循環(huán)的大洋沉積物加入。

圖6 加里曼丹島Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖鋯石176Hf/177Hf-Zr/Hf圖(a)和Hf同位素模式年齡分布圖(b)Fig.6 176Hf/177Hf-Zr/Hf diagram(a) and probability diagram of Hf model ages(b) of zircons from the pyroxene diorite porphyry in Lamandau area,Kalimantan Island

4.3 成巖成礦背景

5 結(jié) 論

(1)加里曼丹島Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖具有正的εNd(t)值、較低的(87Sr/86Sr)i值、相對年輕的單階段Nd模式年齡(0.67～0.74 Ga),表明其成巖源區(qū)應(yīng)為新生的年輕巖石圈地幔。

(2)加里曼丹島Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖鋯石Hf同位素組成與高溫橄欖巖接近,進(jìn)一步表明其成巖源區(qū)應(yīng)為新生的年輕巖石圈地幔。巖石Nd-Hf模式年齡屬于新元古代表明成巖源區(qū)可能有俯沖再循環(huán)的大洋沉積物加入。

(3)Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖中鋯石具有較低的εHf(t)值,低于全巖εNd(t)值,Nd-Hf同位素出現(xiàn)明顯的解耦,表明源區(qū)存在殘留的石榴子石,具有“石榴子石效應(yīng)”。

圖7 晚侏羅世-早白堊世加里曼丹島西南部(Banda微陸塊)運(yùn)動示意圖(據(jù)文獻(xiàn)[1]修改)Fig.7 Movement sketch map of southwest Kalimantan Island (Banda microcontinent) from Late Jurassic to Late Cretaceousa—160 Ma,加里曼丹島西南部(Banda微陸塊)從澳大利亞西北緣裂開; b—150 Ma,加里曼丹島西南部(Banda微陸塊)向北運(yùn)動,同時新特提斯洋開啟; c—90 Ma,加里曼丹島西南部(Banda微陸塊)到達(dá)亞洲板塊邊緣,位于中特提斯洋、新特提斯洋和古太平洋的交匯位置; d—80 Ma,由于印度亞板塊快速向北運(yùn)動,古太平洋俯沖帶向大洋方向后撤,加里曼丹島西南部產(chǎn)生與張裂作用相關(guān)的中酸性巖漿活動,并伴隨有大量多金屬礦床的形成

(4)Lamandau地區(qū)輝石閃長玢巖形成于活動大陸邊緣,具有高氧逸度,有利于鐵銅金礦床的形成。