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新疆阿爾泰巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)花崗質(zhì)巖體年代學(xué)和地球化學(xué)特征及其對(duì)成礦的啟示*

2021-04-26 07:57:58包長(zhǎng)甲柴鳳梅李永祁冬梅張雪冰田猛
巖石學(xué)報(bào) 2021年3期
關(guān)鍵詞:列克分異巴斯

包長(zhǎng)甲 柴鳳梅 李永 祁冬梅 張雪冰 田猛

1.新疆大學(xué)新疆中亞造山帶大陸動(dòng)力學(xué)與成礦預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)室,烏魯木齊 8300462.新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院,烏魯木齊 830000

阿爾泰造山帶是中亞造山帶的重要組成部分,因其獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造特征和豐富的礦產(chǎn)資源一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)地區(qū)之一。前人研究結(jié)果表明,二疊紀(jì)是新疆阿爾泰一次重要的構(gòu)造-巖漿-成礦作用時(shí)期(王濤等,2005,2010;肖文交等,2006;楊富全等,2018),區(qū)內(nèi)出露大量二疊紀(jì)侵入巖(王濤等,2010;Gao and Zhou,2013;Tongetal.,2014;Liuetal.,2017;Tangetal.,2017),發(fā)育有一系列不同成因類(lèi)型的金屬礦床,包括造山型金礦(多納拉薩依金礦和賽都金礦,閆升好等,2004)、矽卡巖型鐵礦(加爾巴斯套鐵礦,劉鋒等,2012;庫(kù)額爾齊斯鐵礦,張超等,2013)、巖漿期后熱液脈型銅礦(克因布拉克銅礦,楊富全等,2010;張志欣等,2014)、巖漿型銅鎳硫化物礦床(喀拉通克銅鎳礦,張作衡等,2005)、偉晶巖型稀有金屬礦床(大喀拉蘇Be-Nb-Ta礦,任寶琴等,2011)和矽卡巖型鎢礦床(巴斯鐵列克鎢多金屬礦床,李永,2018;楊富全等,2019)等。這些二疊紀(jì)侵入巖與成礦作用關(guān)系密切,不同類(lèi)型侵入巖與礦床種屬有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系,巖漿熱液型礦床最為發(fā)育。前人對(duì)區(qū)內(nèi)與巖漿熱液礦床有關(guān)的二疊紀(jì)花崗質(zhì)巖石開(kāi)展過(guò)大量研究,也獲得了一些重要認(rèn)識(shí),如這些花崗質(zhì)巖石主要分布于阿爾泰造山帶南緣與額爾齊斯一帶,多呈未變形圓形或不規(guī)則狀產(chǎn)出,沿NW-SE向斷裂分布(王濤等,2010;Caietal.,2011),持續(xù)時(shí)間在290~270Ma,峰期約在281~271Ma(王濤等,2010;Tongetal.,2014);巖石類(lèi)型主要包括堿性長(zhǎng)石花崗巖(Liuetal.,2017)、黑云母花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖(王濤等,2005);巖石普遍富堿、貧硅和鐵,多屬亞堿性系列巖石,部分為鉀玄質(zhì)系列,鋁飽和指數(shù)變化較大,多為準(zhǔn)鋁質(zhì)-過(guò)鋁質(zhì)(王濤等,2010),主要為I-A過(guò)渡型花崗巖(王濤等,2005;Tongetal.,2014;李強(qiáng)等,2019)和A2型花崗巖(Shenetal.,2011;Tongetal.,2014;Liuetal.,2017)。然而,對(duì)于這些二疊紀(jì)時(shí)期侵入巖形成的構(gòu)造背景,尚存在有后碰撞伸展環(huán)境(Tongetal.,2014;Liuetal.,2017)或俯沖環(huán)境(Yuanetal.,2007)的爭(zhēng)議。

巴斯鐵列克鎢多金屬礦床是2013年新疆有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院在克蘭盆地內(nèi)實(shí)施找礦勘查任務(wù)時(shí)發(fā)現(xiàn)的,是新疆阿爾泰境內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)的富鎢礦床,目前礦床的鎢儲(chǔ)量可達(dá)中型(李永,2018)。巴斯鐵列克鎢多金屬礦床礦體賦存于二疊紀(jì)花崗巖與晚志留世-早泥盆世康布鐵堡組外接觸帶的矽卡巖內(nèi),形成于二疊紀(jì)(284.4Ma,楊富全等,2019),張國(guó)鋒等(2019)對(duì)礦床的礦物學(xué)特征開(kāi)展了研究,認(rèn)為礦區(qū)矽卡巖是巖漿熱液交代大理巖的產(chǎn)物。礦區(qū)內(nèi)出露的花崗質(zhì)巖石類(lèi)型豐富,但是與鎢相關(guān)的花崗質(zhì)巖石特征尚不清楚,針對(duì)與鎢有關(guān)的花崗質(zhì)巖石開(kāi)展巖相學(xué)、地球化學(xué)以及巖石成因研究,將有助于區(qū)內(nèi)找礦勘查工作部署。

本文對(duì)巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)發(fā)育的花崗質(zhì)巖石開(kāi)展系統(tǒng)的巖石地球化學(xué)及同位素年代學(xué)研究,利用LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年法約束巖體形成時(shí)代,結(jié)合巖石地球化學(xué)和鋯石Hf同位素分析,探討巖漿來(lái)源和演化。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)演化歷史的研究,限定了該時(shí)期巖漿活動(dòng)與礦床形成的構(gòu)造背景。這將為巴斯鐵列克鎢多金屬礦床成因研究提供重要信息,也為揭示阿爾泰造山帶南緣構(gòu)造演化提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

阿爾泰造山帶是中亞造山帶的重要組成部分,呈北西-南東向橫貫中、俄、哈、蒙四國(guó),構(gòu)造上處于西伯利亞板塊和哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊接合部位。阿爾泰造山帶被北西-南東向斷裂大致分為北、中、南3個(gè)塊體(Xiaoetal.,2004)。巴斯鐵列克鎢多金屬礦床位于南阿爾泰塊體內(nèi)的克蘭盆地(圖1)。盆地內(nèi)出露的地層有中-上志留統(tǒng)庫(kù)魯木提群變質(zhì)巖;上志留-下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組變質(zhì)中酸性火山沉積巖;中泥盆統(tǒng)阿勒泰鎮(zhèn)組淺變質(zhì)火山沉積巖。盆地內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有阿巴宮鐵礦、鐵木爾特鉛鋅銅礦、塔拉特鉛鋅鐵礦、恰夏鐵銅礦、薩熱闊布金礦、紅墩鉛鋅礦等(圖1)。花崗質(zhì)巖漿侵入活動(dòng)以?shī)W陶紀(jì)和二疊紀(jì)最為劇烈,其中奧陶紀(jì)花崗巖出露面積不大,多已發(fā)生變形,巖石類(lèi)型有黑云母花崗巖、二云母花崗巖和白云母花崗巖,屬?gòu)?qiáng)過(guò)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性巖石(劉鋒等,2009;柴鳳梅等,2010),是俯沖作用的產(chǎn)物。二疊紀(jì)侵入巖出露面積相對(duì)較廣,集中形成于286~261Ma(王濤等,2005;劉鋒等,2009;李強(qiáng)等,2019),巖體基本不變形,多呈不規(guī)則圓形、橢圓形,多切割區(qū)域構(gòu)造線(xiàn)(王濤等,2005),主要巖石類(lèi)型為黑云母二長(zhǎng)花崗巖、二云母花崗巖和鉀長(zhǎng)花崗巖,具有高鉀鈣堿性巖石特征,屬I(mǎi)-A過(guò)渡型和A型花崗巖(王濤等,2005;童英等,2010;劉鋒等,2012;Liuetal.,2017;李強(qiáng)等,2019)。

圖1 阿爾泰造山帶南緣區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖及克蘭盆地地質(zhì)略圖(據(jù)Windley et al.,2002;Li et al.,2003;有色地質(zhì)勘查局706隊(duì),2003(1)新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局706隊(duì).2003.新疆阿爾泰市鐵木爾特地區(qū)區(qū)域地質(zhì)報(bào)告修改)

2 礦區(qū)地質(zhì)及巖體地質(zhì)

巴斯鐵列克礦床位于克蘭盆地東南(圖2)。礦區(qū)出露地層為上志留-下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組第二巖性段淺粒巖、變粒巖、大理巖和黑云石英片巖。礦體產(chǎn)于花崗巖體與康布鐵堡組接觸帶的矽卡巖中。地表出露的礦化帶長(zhǎng)約16km,寬50~150m,共圈出了3條鎢礦體、10條鎢銅(鋅)礦體、4條銅礦體和1條鋅礦體。目前礦化帶由西北向東南劃分為3個(gè)礦段,分別為L(zhǎng)1礦段(原為克茲爾尕因W-Cu礦段)、L2礦段(原為巴斯鐵列克Cu-Zn-W礦段)和L3礦段(原為巴斯鐵列克東W礦段)。

圖2 巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)地質(zhì)圖(據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院,2019(2)新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院.2019.新疆福??h巴斯鐵列克銅多金屬礦預(yù)查報(bào)告修改)

礦區(qū)出露的花崗質(zhì)巖石在地表呈不規(guī)則狀巖株和巖枝產(chǎn)出,巖體邊部呈港灣狀,面積約7.74km2,主要分布于阿巴宮斷裂北側(cè),沿NW-SE向延伸,侵位于晚志留-早泥盆世火山-沉積巖中,與地層呈斷層接觸。在巴斯鐵列克不同礦段出露的巖石類(lèi)型略有差異,其中L1礦段出露有二云母花崗巖,呈巖株?duì)?;L2礦段出露有中-粗粒黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖,其中黑云母花崗巖與地層接觸帶發(fā)育矽卡巖化蝕變和鎢銅礦化,在二長(zhǎng)花崗巖中見(jiàn)細(xì)脈狀鎢礦化。各類(lèi)型巖石特征如下。

二云母花崗巖呈灰白色,花崗結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造(圖3a,b)。主要由石英(30%)、鉀長(zhǎng)石(約35%)、酸性斜長(zhǎng)石(20%)、少量黑云母和白云母(15%)組成。其中石英約0.2

圖3 巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)花崗質(zhì)巖石照片(a、b)二云母花崗巖;(c、d)黑云母花崗巖;(e、f)二長(zhǎng)花崗巖.Q-石英;Kfs-鉀長(zhǎng)石;Pl-斜長(zhǎng)石;Bt-黑云母;Ms-白云母;Gt-石榴子石Fig.3 Photographs and microphotographs of different intrusions in the Bastielieke tungsten polymetallic deposit(a,b) two mica granite;(c,d) biotite granite;(e,f) monzongranite.Q-quartz;Kfs-K-feldspar;Pl-plagioclase;Bt-biotite;Ms-muscovite;Gt-garnet

~0.8mm,呈他形粒狀,偶見(jiàn)微弱波狀消光。鉀長(zhǎng)石主要為微斜長(zhǎng)石(約占總體積的25%)和條紋長(zhǎng)石(約占總體積的10%),呈半自形-他形板狀,分別發(fā)育格子狀雙晶和條紋結(jié)構(gòu);酸性斜長(zhǎng)石主要為鈉長(zhǎng)石(牌號(hào)為8~10,約占總體積的15%)和更長(zhǎng)石(約5%)為主,呈長(zhǎng)板狀,自形程度與鉀長(zhǎng)石相當(dāng),長(zhǎng)約0.3~0.6mm,聚片雙晶發(fā)育;白云母和黑云母含量相當(dāng),主要呈片狀分布于石英和長(zhǎng)石間,片徑大小約0.1~0.5mm。副礦物有鋯石、磷灰石和磁鐵礦(<1%),樣品偶見(jiàn)石榴子石和黑電氣石。

黑云母花崗巖呈灰白色,中粗粒花崗結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造(圖3c,d)。主要由堿性長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石和石英組成。其中石英含量約35%,多呈2~6mm他形粒狀;鉀長(zhǎng)石含量約35%,多呈半自形板狀-他形粒狀,介于2~7mm之間,以微斜長(zhǎng)石為主,也有少量正長(zhǎng)石和條紋長(zhǎng)石;酸性斜長(zhǎng)石有鈉長(zhǎng)石和更長(zhǎng)石,含量約15%,呈半自形板狀,多已發(fā)生絹云母化蝕變;黑云母呈片狀,片徑大小約0.1~1mm,含量約13%,解理發(fā)育,局部蝕變?yōu)榫G泥石。副礦物主要為鋯石、磷灰石和鈦鐵礦等。顯微鏡下可見(jiàn)約2%的自形粒狀石榴子石和他形白鎢礦。

二長(zhǎng)花崗巖呈灰白色,中粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造(圖3e,f)。石英(30%)、堿性長(zhǎng)石(35%)、酸性斜長(zhǎng)石(25%)和黑云母(8%)組成。其中石英均呈他形粒狀分布于其它顆粒間,大小約2~3mm;鉀長(zhǎng)石主要為格子狀雙晶發(fā)育的微斜長(zhǎng)石,呈半自形板狀-他形粒狀,介于3~5mm之間,偶見(jiàn)包裹他形粒狀石英和板條狀斜長(zhǎng)石,多發(fā)生高嶺土化,偶見(jiàn)微文象結(jié)構(gòu);酸性斜長(zhǎng)石主要為鈉長(zhǎng)石,呈半自形板狀,約3~4mm,聚片雙晶發(fā)育,多已發(fā)生絹云母化蝕變;黑云母呈他形片狀,大小約0.5~1mm左右,偶見(jiàn)邊緣和解理縫蝕變。副礦物主要為鋯石、磷灰石、榍石和鈦鐵礦,顯微鏡下見(jiàn)自形石榴子石。

3 樣品采集和分析方法

3.1 樣品采集

本次研究所用樣品采自巴斯鐵列克礦區(qū)地表出露的新鮮-弱蝕變的巖石。主要為二云母花崗巖(采樣坐標(biāo):47°39′13.86″N、88°34′57.83″E)、黑云母花崗巖(采樣坐標(biāo):47°36′39.25″N、88°38′17.92″E)和二長(zhǎng)花崗巖(采樣坐標(biāo):47°36′43.22″N、88°38′16.44″E)。其中二云母花崗巖(5件)、黑云母花崗巖(6件)、二長(zhǎng)花崗巖(5件)用于全巖主微量元素成分分析,不同類(lèi)型巖石各一件用于鋯石定年分析和Hf同位素分析。具體采樣位置見(jiàn)圖2。

3.2 分析方法

全巖主微量元素成分分析在澳實(shí)分析檢測(cè)(廣州)有限公司澳實(shí)礦物實(shí)驗(yàn)室完成。主量元素采用P61-XRF26FS方法,所用儀器為X熒光光譜儀(型號(hào)PANalytical AXIOS),分析精度優(yōu)于0.01%;FeO含量用滴定法測(cè)定,按照GB/T14506.14—2010標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,分析精度優(yōu)于0.1%。微量和稀土元素分析采用M61-MS81(等離子質(zhì)譜/光譜定量綜合分析)方法,所用儀器為電感耦合等離子體質(zhì)儀(型號(hào)ELAN9000),不同元素的分析精度和準(zhǔn)確度略有不同,其中Th、U、Ge、Sb為0.05×10-6,Ga、Sr、Nd、Ta、Sc、Co和W為0.1×10-6,Rb、Nb、Hf、Li、Cu、Ni和Sn為0.2×10-6,Ba和Pb為0.5×10-6,Cr、V和Zn為1×10-6;稀土元素中La、Ce和Y的分析精度和準(zhǔn)確度為0.1×10-6,其余元素優(yōu)于0.03×10-6。

鋯石單礦物挑選在河北省地質(zhì)測(cè)繪院巖礦實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成,經(jīng)破碎、重選和磁選后,在雙目鏡下挑選出晶形和透明度較好的顆粒。鋯石的制靶、透反射、陰極發(fā)光(CL)圖像等工作由南京宏創(chuàng)地質(zhì)勘查技術(shù)服務(wù)有限公司完成。定年測(cè)試前圈出內(nèi)部無(wú)包體、表面無(wú)裂紋、環(huán)帶發(fā)育的晶體顆粒及最佳分析部位。

鋯石LA-ICP-MS U-Pb同位素分析在北京科融恩科技有限責(zé)任公司完成。所用儀器為Agilent 7900型ICP-MS等離子體質(zhì)譜儀和與之配套的ESI NWR UP213激光剝蝕系統(tǒng)。激光剝蝕過(guò)程中采用氦氣作載氣、氬氣為補(bǔ)償氣以調(diào)節(jié)靈敏度,激光剝蝕斑束直徑為40μm,頻率為10Hz。每測(cè)試9個(gè)樣品點(diǎn)測(cè)定2次標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500,鋯石標(biāo)準(zhǔn)樣品Plesǒvice作為外標(biāo),用于監(jiān)測(cè)儀器狀態(tài)和分析數(shù)據(jù)質(zhì)量。本次測(cè)試分析質(zhì)量監(jiān)控樣品Ple?ovice鋯石共計(jì)11點(diǎn),測(cè)定年齡為336.9±2.1Ma。樣品的同位素比值和元素含量計(jì)算采用GLITTER(Version 4.0)處理,鋯石的U-Pb年齡計(jì)算及圖的繪制采用Isoplot(Version 3.7)完成。單次測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)的誤差為1σ,年齡值選用206Pb/238U年齡,加權(quán)平均值有95%的置信度。

鋯石的原位Hf同位素分析在北京科融恩科技有限責(zé)任公司完成。所用儀器為T(mén)hermoFisher Neptune Plus電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(LA-MC-ICP-MS)與之配套的ASI J200飛秒激光剝蝕系統(tǒng)。激光剝蝕過(guò)程采用氦氣作載氣,氬氣作補(bǔ)償氣,激光剝蝕脈沖頻率為10Hz,激光束斑直徑為40μm,每個(gè)分析點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集時(shí)間為40秒。采用標(biāo)準(zhǔn)鋯石(91500、Plesǒvice、Temora或GJ-1)作監(jiān)控標(biāo)樣,每分析10個(gè)樣品點(diǎn),分析1次標(biāo)準(zhǔn)樣品,以監(jiān)控儀器狀態(tài)。此次鋯石原位Hf同位素比值測(cè)定選擇了鋯石U-Pb年齡諧和度好的顆粒,在靠近U-Pb年齡分析位置圈點(diǎn)測(cè)定。εHf(t)值根據(jù)測(cè)定的鋯石U-Pb年齡計(jì)算獲得,采用的參數(shù)為:現(xiàn)今球粒隕石的176Lu/177Hf為0.0332,176Hf/177Hf為0.282772(Blichert-Toft and Albarède,1997),虧損地幔的176Lu/177Hf為0.0384,176Hf/177Hf為0.28325 (Vervoot and Blichert-Toft,1999),大陸平均地殼的176Lu/177Hf為0.015(Griffinetal.,2002),Lu衰變常數(shù)λ=1.867×10-11/y(S?derlundetal.,2004)。

4 分析結(jié)果

4.1 全巖主量、微量元素

巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)二云母花崗巖、黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖的主量和微量元素分析結(jié)果列于表1。這些巖石的元素成分略有不同。它們具有高SiO2含量(均高于73%)和全堿含量,但二云母花崗巖的全堿含量(K2O+Na2O=8.53%~9.62%)明顯高于黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖的全堿含量(分別為7.11%~7.70%和5.15%~7.77%),除個(gè)別樣品外,大部分樣品明顯富鉀((K2O/Na2O=1.08~2.06)。在SiO2-K2O圖解上(圖4a),除1個(gè)二長(zhǎng)花崗巖樣品位于鈣堿性巖區(qū)外,其余所有樣品均落于高鉀鈣堿性巖區(qū)。二云母花崗巖的TiO2、MgO、CaO含量明顯低于黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖的相應(yīng)元素含量。所有巖石屬過(guò)鋁質(zhì)巖(圖4b),但二云母花崗巖的鋁飽和指數(shù)(A/CNK介于1.01~1.15)明顯小于黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖的鋁飽和指數(shù)(A/CNK)(分別為1.20~1.30和1.19~1.39),且它們的Al2O3含量較鈣堿性強(qiáng)過(guò)鋁質(zhì)花崗巖低(周剛,2006)。前人研究結(jié)果表明,利用花崗巖鋯石飽和溫度可以獲得花崗巖初始巖漿溫度。巴斯鐵列克礦區(qū)花崗質(zhì)巖石中見(jiàn)有捕獲/繼承鋯石,說(shuō)明母巖漿中Zr含量已達(dá)到飽和,利用鋯石飽和溫度計(jì)獲得660~712℃、741~788℃和814~855℃分別代表了二云母花崗巖、黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖初始巖漿溫度的上限(Watson and Harrison,1983;Milleretal.,2003)。在SiO2與其他氧化物的Harker圖解上(圖5),黑云母花崗巖與二長(zhǎng)花崗巖有一定的演化關(guān)系,SiO2與Al2O3、CaO、TiO2、FeOT、MgO有明顯的負(fù)相關(guān),與P2O5、K2O和Na2O關(guān)系不很明顯,表明不同類(lèi)型花崗巖為花崗巖漿經(jīng)歷不同程度結(jié)晶分異過(guò)程的產(chǎn)物。

圖4 巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)花崗質(zhì)巖石SiO2-K2O圖(a,據(jù)Peccerillo and Taylor,1976)和 A/CNK-A/NK圖(b,據(jù) Maniar and Piccoli,1989)Fig.4 Diagrams of SiO2 vs.K2O diagram (a,after Peccerillo and Taylor,1976) and A/CNK vs.A/NK (b,after Maniar and Piccoli,1989) for granitoids in the Bastielieke tungsten polymetallic deposit

圖5 巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)花崗質(zhì)巖石哈克圖解Fig.5 Harker plots for granitoids in the Bastielieke tungsten polymetallic deposit

表1 巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)花崗質(zhì)巖石的主量(wt%)和微量(×10-6)元素組成Table 1 Major (wt%) and trace (×10-6) element data for granitoids in the Bastielieke tungsten polymetallic deposit

在微量元素成分上,不同類(lèi)型巖石也顯示了不同的特征。二云母花崗巖的稀土元素總量(∑REE)(20.32×10-6~33.54×10-6)明顯低于黑云母花崗巖(69.7×10-6~123.3×10-6)和二長(zhǎng)花崗巖(153.8×10-6~327.6×10-6)的稀土元素總量。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素圖解上(圖6a),二云母花崗巖顯示了輕重稀土元素分異不明顯((La/Yb)N=0.96~2.06),Eu強(qiáng)烈負(fù)異常(δEu=0.07~0.41)的深“V”型稀土元素分布型式;黑云母花崗巖(圖6c)和二長(zhǎng)花崗巖(圖6e)顯示了相似的輕稀土略富集((La/Yb)N分別為2.8~5.5和4.79~7.41)的Eu負(fù)異常(δEu分別為0.33~0.39和0.34~0.63)明顯的右傾型稀土元素分布特征。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖上(圖6b,d,f),三者均顯示了Ti、P、Sr、Ba的明顯負(fù)異常,Rb、Th、U、K、Pb、Zr、Hf的正異常,但元素含量上有明顯差別。二云母花崗巖的Sr含量(6.0×10-6~13.8×10-6)和Ba含量(2.5×10-6~29.9×10-6)低于黑云母花崗巖與二長(zhǎng)花崗巖的Sr含量(分別為32.0×10-6~57.6×10-6和55.8×10-6~85.3×10-6)和Ba含量(分別為88.2×10-6~166×10-6和121.5×10-6~338×10-6)。此外,二云母花崗巖有相對(duì)低的W含量(4.6×10-6~9.4×10-6),二長(zhǎng)花崗巖具有中等的W含量(8.4×10-6~16.0×10-6),黑云母花崗巖有相對(duì)高的W(15.1×10-6~168×10-6)含量。

圖6 巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)花崗質(zhì)巖石球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖(a,c,e)和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(b,d,f)(原標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough,1989)Fig.6 Chondrite-normalized REE patterns (a,c,e) and primitive mantle-normalized trace element patterns (b,d,f) of the whole rock samples from granitoids in the Bastielieke tungsten polymetallic deposit (normalization values after Sun and McDonough,1989)

4.2 鋯石U-Pb年齡

用于鋯石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年的3件樣品中,所有鋯石晶形較好,均呈半自形-自形柱狀及雙錐狀,晶棱及晶面清楚,晶體大小變化較大,其中二云母花崗巖中鋯石長(zhǎng)軸變化于100~150μm之間,長(zhǎng)短軸比一般為2:1~3:1;黑云母花崗巖中鋯石長(zhǎng)軸變化于100~200μm之間,長(zhǎng)短軸比一般為3:1~4:1左右;二長(zhǎng)花崗巖中鋯石長(zhǎng)軸變化于80~200μm之間,長(zhǎng)短軸比一般為2:1~3:1。大部分鋯石顆粒具有巖漿鋯石的典型振蕩環(huán)帶,個(gè)別鋯石可見(jiàn)核幔結(jié)構(gòu)(圖7)。測(cè)試結(jié)果列于表2。

圖7 巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)花崗質(zhì)巖石鋯石陰極發(fā)光圖,示測(cè)試位置Fig.7 Cathodoluminescence images of zircon from granitoids in the Bastielieke tungsten polymetallic deposit,showing locations of analysis

表2 巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)花崗質(zhì)巖石LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡測(cè)定結(jié)果Table 2 LA-ICP-MS U-Pb dating data of zircons from granitoids in the Bastielieke tungsten polymetallic deposit

續(xù)表2ContinuedTable2測(cè)點(diǎn)號(hào)含量(×10-6)PbThUTh/U同位素比值年齡(Ma)207Pb206Pb1σ207Pb235U1σ206Pb238U1σ207Pb235U1σ206Pb238U1σ2339.7150.9707.00.210.053250.001080.328640.006550.044750.00049288.55.0282.23.02413.0105.5216.80.490.052860.001760.325620.010630.044670.00055286.28.1281.73.42519.8212.8330.30.640.053400.002760.319180.016130.043340.00067281.312.4273.54.12625.5112.1450.80.250.052650.001240.330090.007670.045470.00051289.65.9286.63.22716.572.5245.00.300.118120.004360.727610.025710.044670.00068555.115.1281.74.22812.455.4221.20.250.055360.004450.332400.026100.043540.00091291.419.9274.85.72910.176.6174.50.440.051180.002980.316520.018060.044850.00073279.213.9282.84.53014.7124.1258.50.480.067770.004180.411840.024650.044060.00082350.217.7278.05.1BKL2-7黑云母花崗巖0127.2115.7514.80.220.051950.000980.326150.006200.045540.00052286.64.7287.13.20211.7129.2198.30.650.052160.001320.324580.008190.045130.00054285.46.3284.63.30312.8118.0223.60.530.051580.001270.325700.008000.045790.00055286.36.1288.63.40429.6203.0544.70.370.050680.000850.316720.005400.045320.00051279.44.2285.73.10510.3150.5159.40.940.050140.001490.317960.009340.046000.00057280.37.2289.93.50643.3454.2736.50.620.052220.000790.325770.005030.045240.00050286.33.9285.33.10725.361.1487.30.130.053110.001800.329430.011010.044990.00059289.18.4283.73.60842.6136.1832.20.160.051950.000880.322370.005560.045010.00051283.74.3283.83.10923.662.2456.00.140.051940.000920.328630.005900.045890.00052288.54.5289.23.21040.9182.6782.60.230.051420.000940.319340.005900.045040.00051281.44.5284.03.21112.9159.9214.70.740.050170.001320.314710.008230.045500.00055277.86.4286.83.41259.6130.11320.10.100.052850.001130.293600.006260.040290.00047261.44.9254.62.91317.1110.4317.90.350.052080.001260.322790.007790.044950.00054284.16.0283.53.31423.463.4460.20.140.052050.000930.322490.005840.044940.00051283.84.5283.43.11521.3128.1398.10.320.051460.001020.318860.006370.044940.00052281.04.9283.43.21662.2306.51178.50.260.054390.000760.340570.004900.045410.00050297.63.7286.33.11724.9150.3465.40.320.050050.001080.310670.006690.045020.00052274.75.2283.93.21828.0136.1550.10.250.051870.001050.312150.006330.043650.00050275.84.9275.43.11927.3516.9412.51.250.049900.001360.304350.008220.044230.00054269.86.4279.03.32020.551.9403.50.130.052530.000980.325260.006140.044910.00051285.94.7283.23.22120.982.5399.50.210.050500.001020.316360.006400.045430.00052279.14.9286.43.2227.973.2139.40.520.052380.001640.322870.010010.044710.00056284.17.7282.03.52346.3235.5885.50.270.051380.000830.313800.005140.044290.00050277.14.0279.43.12413.789.5220.60.410.051400.001290.363780.009110.051340.00061315.06.8322.73.82515.0118.8276.20.430.052950.001340.322040.008080.044110.00053283.56.2278.33.32615.0152.9255.90.600.050100.001190.316840.007520.045870.00054279.55.8289.13.32718.4111.5336.10.330.052060.001070.329900.006790.045960.00053289.55.2289.73.32831.0113.4604.50.190.051160.000940.315650.005850.044750.00051278.64.5282.23.12913.8106.2248.60.430.053650.001260.334210.007790.045180.00053292.85.9284.93.33012.5124.3215.30.580.051140.001280.318580.007940.045180.00054280.86.1284.93.3BKL2-32二長(zhǎng)花崗巖0117.8161.5309.80.520.051210.001740.319330.010700.045230.00059281.48.2285.13.60216.674.7318.00.230.050080.001550.311620.009510.045130.00057275.47.4284.63.50311.2104.3198.00.530.053450.001750.328790.010630.044610.00058288.68.1281.43.6

續(xù)表2ContinuedTable2測(cè)點(diǎn)號(hào)含量(×10-6)PbThUTh/U同位素比值年齡(Ma)207Pb206Pb1σ207Pb235U1σ206Pb238U1σ207Pb235U1σ206Pb238U1σ0424.164.7461.10.140.051470.001070.326790.006820.046050.00053287.15.2290.23.30512.1122.3212.00.580.053990.001350.332020.008260.044600.00054291.16.3281.33.30621.4133.9391.50.340.052140.001040.326190.006550.045370.00052286.75.0286.13.20734.7208.7540.90.390.052450.000930.384230.006870.053130.00060330.15.0333.73.70842.2310.1763.90.410.052080.000820.323470.005210.045050.00050284.64.0284.13.10924.864.3472.30.140.051540.000950.327730.006100.046120.00052287.84.7290.73.21025.268.7559.50.120.050890.000950.277360.005220.039530.00045248.64.2249.92.81129.598.8565.90.170.050820.000860.317710.005450.045340.00051280.14.2285.83.11215.395.1281.90.340.053400.001270.330560.007830.044900.00053290.06.0283.13.31311.796.8208.10.470.051610.001340.321200.008270.045140.00054282.86.4284.63.41437.0657.8561.21.170.050740.000890.312360.005520.044650.00050276.04.3281.63.11536.9103.5665.10.160.051650.000850.347370.005790.048780.00055302.74.4307.03.41625.4193.0451.10.430.052260.000960.329740.006090.045760.00052289.44.7288.43.21732.7292.0571.30.510.052520.000890.324280.005560.044780.00050285.24.3282.43.11830.1104.8567.00.180.051330.000940.323630.006000.045730.00052284.74.6288.23.21955.4166.21059.50.160.053390.001020.333050.006390.045240.00052291.94.9285.23.22019.076.8356.70.220.052340.001100.329910.006960.045710.00053289.55.3288.23.32146.5115.8899.20.130.051600.000840.323130.005360.045420.00051284.34.1286.33.12212.588.3224.30.390.054560.001370.340750.008470.045300.00054297.76.4285.63.42311.949.5225.40.220.050650.001340.316040.008280.045260.00055278.96.4285.33.42411.9103.0205.00.500.052250.001390.330470.008720.045870.00056289.96.7289.13.42517.9116.9328.90.360.050080.001550.318860.007110.044800.00052281.05.5282.53.22620.153.0325.10.160.051470.001070.381620.007810.053620.00062328.25.7336.73.82725.6355.6398.50.890.053990.001350.330480.006960.046350.00054289.95.3292.13.32825.1122.4261.20.470.052130.001100.590280.011230.076770.00088471.07.2476.85.32926.095.2488.60.190.052140.001040.331230.005990.045640.00052290.54.6287.73.23014.4122.8257.90.480.052450.000930.321620.009230.044830.00055283.27.1282.73.4

二云母花崗巖(樣品號(hào)BKL1-32)的30個(gè)分析結(jié)果中,23粒鋯石分析點(diǎn)的Th/U比值介于0.13~0.67之間,它們的206Pb/238U表面年齡變化范圍不大,介于273.5~288.6Ma之間,在誤差范圍內(nèi)有一致的206Pb/238U、207Pb/235U和207Pb/206U值,數(shù)據(jù)點(diǎn)聚集在年齡諧和線(xiàn)附近較小的范圍內(nèi),其206Pb/238U加權(quán)平均年齡為282.3±3.2Ma(MSWD=0.22)(圖8a),與諧和年齡值281.8±1.6Ma(MSWD=1.5)一致,可以代表二云母花崗巖侵位年齡。3個(gè)分析點(diǎn)的較老年齡(959.2Ma、489.8Ma、393.7Ma)分別與阿爾泰古老的陸塊年齡值(Wangetal.,2006;劉偉等,2010)、晚寒武世-早奧陶世地層年齡值(481~495Ma)(楊富全等,2017)和泥盆紀(jì)巖漿巖年齡值(381~400Ma)(楊富全等,2010;單強(qiáng)等,2011;柴鳳梅等,2012)一致,應(yīng)該代表了繼承或捕獲的早期巖漿鋯石的年齡。4個(gè)置信度較低的分析點(diǎn)(07點(diǎn)274.0Ma,10點(diǎn)288.6Ma,16點(diǎn)276.9Ma,27點(diǎn)281.7Ma)與其他23個(gè)分析點(diǎn)的年齡在誤差范圍內(nèi)重合,但它們的207Pb/235U較大,可能主要是207Pb難以測(cè)準(zhǔn)或者Pb丟失導(dǎo)致的。

續(xù)表1Continued Table 1

圖8 巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)花崗質(zhì)巖石LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡諧和線(xiàn)和加權(quán)平均年齡分布圖Fig.8 Concordia diagrams and distributions of LA-ICP-MS U-Pb weighted mean age from granitoids in the Bastielieke tungsten polymetallic deposit

黑云母花崗巖(樣品號(hào)BKL2-7)中30個(gè)分析點(diǎn)中,除1個(gè)年齡較老的樣品點(diǎn)(24點(diǎn)322.7Ma)和年齡值偏低的樣品點(diǎn)(12點(diǎn)254.6Ma)之外,其余28個(gè)分析點(diǎn)的Th/U比值介于0.13~1.25之間(表2),并且它們的206Pb/238U年齡介于275.4~289.9Ma之間,206Pb/238U、207Pb/235U和207Pb/206U值在誤差范圍內(nèi)一致,數(shù)據(jù)點(diǎn)聚集在諧和線(xiàn)附近較小的范圍內(nèi),其206Pb/238U加權(quán)平均值為284.3±2.2Ma(MSWD=0.29),與諧和年齡值284.2±1.1Ma(MSWD=0.9)一致(圖8b),可以代表巖體的形成年齡。

二長(zhǎng)花崗巖(樣品號(hào)BKL2-32)30個(gè)分析點(diǎn)中,除1個(gè)年齡值偏年輕的樣品點(diǎn)(10點(diǎn)249.9Ma)和4個(gè)年齡值偏老的樣品點(diǎn)(07點(diǎn)333.7Ma,15點(diǎn)307.0Ma,26點(diǎn)336.7Ma,28點(diǎn)476.8Ma)之外,其余25個(gè)分析點(diǎn)的Th/U比值介于0.13~1.17之間(表2),它們的206Pb/238U年齡結(jié)果變化范圍較小,介于281.3~290.7Ma之間,206Pb/238U、207Pb/235U和207Pb/206U值在誤差范圍內(nèi)一致,數(shù)據(jù)點(diǎn)聚集在諧和線(xiàn)附近較小的范圍內(nèi),諧和年齡值(284.7±1.2Ma,MSWD=0.12)與206Pb/238U加權(quán)平均年齡(284.8±2.3Ma,MSWD=0.31)(圖8c)一致,可以代表二長(zhǎng)花崗巖的侵位年齡。其中較老的年齡值(476.8Ma),可能代表了捕獲或繼承的早期巖漿鋯石的年齡,較小的年齡值可能是由于Pb丟失造成的。

綜上所述,本次研究的3個(gè)樣品的年齡數(shù)據(jù)可靠,諧和年齡值與加權(quán)平均年齡值接近(圖8),表明這些鋯石形成后U-Pb體系保持封閉,沒(méi)有明顯的U或Pb同位素的丟失和加入。這些年齡可以代表巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)花崗質(zhì)巖體的結(jié)晶年齡。

4.3 鋯石Hf同位素組成

二云母花崗巖、黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖中已定年鋯石的21個(gè)點(diǎn)、23個(gè)點(diǎn)和24個(gè)點(diǎn)的Hf同位素分析結(jié)果列于表3。

表3 巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)花崗質(zhì)巖石中鋯石Lu-Hf同位素組成Table 3 Zircon Hf isotopic composition of the granitoids in the Bastielieke tungsten polymetallic deposit

續(xù)表3ContinuedTable3測(cè)點(diǎn)號(hào)176Yb/177Hf2σ176Lu/177Hf2σ176Hf/177Hf2σ(176Hf/177Hf)iεHf(t)tDM(Ma)tDM2(Ma)-170.0702670.0007420.0020380.0000240.2828190.0000220.2828087.5632825-190.1102130.0012280.0028600.0000220.2828380.0000170.2828228.1618790-200.1273360.0021730.0034080.0000820.2828700.0000230.2828529.0578725-210.1036080.0016520.0030100.0000640.2827930.0000220.2827776.4688894-220.0467830.0009050.0011720.0000240.2828350.0000190.2828288.3594777-230.1594380.0035770.0039070.0000740.2828690.0000210.2828488.9588734-240.0699660.0004570.0020160.0000140.2828060.0000280.2827957.0650854-250.1336500.0026100.0032640.0000510.2827910.0000210.2827746.1695907-260.1344090.0018910.0034630.0000470.2828130.0000200.2827957.1665852-280.1126080.0076490.0027270.0001610.2828320.0000290.2828187.7625808-290.1512120.0025890.0035190.0000540.2827730.0000220.2827545.6728946BKL2-7黑云母花崗巖-040.1323430.0006900.0032540.0000140.2828660.0000180.2828489.0583732-050.0854850.0007080.0022050.0000210.2827820.0000200.2827706.3689907-070.1160920.0011260.0034630.0000680.2828750.0000280.2828579.2572714-080.1344680.0026820.0043140.0001030.2828940.0000260.2828719.7557681-090.1362260.0014150.0038070.0000150.2828090.0000200.2827886.9678865-100.1729370.0021530.0042130.0000460.2829070.0000180.28288510.2534650-110.0674380.0007710.0017300.0000190.2828710.0000200.2828619.5551702-140.1176430.0008750.0029870.0000230.2828160.0000200.2828007.2652842-150.1126020.0042610.0029650.0000900.2828460.0000230.2828318.3606773-160.0829170.0014690.0021640.0000340.2829170.0000170.28290511.0491603-170.1444280.0022430.0038970.0000960.2828440.0000220.2828238.0627790-180.1674390.0022600.0047190.0001390.2828750.0000240.2828518.8593733-190.1149180.0013610.0029190.0000340.2828700.0000200.2828559.1571722-200.1196040.0021840.0029940.0000500.2827970.0000190.2827816.5681886-210.1481470.0009780.0036690.0000230.2828110.0000170.2827917.0673860-220.0866920.0015810.0021390.0000380.2827270.0000170.2827164.27671034-230.1359340.0011440.0035820.0000310.2828520.0000210.2828338.3609769-250.1273150.0031930.0031710.0000560.2827390.0000200.2827234.47711020-260.1093140.0017780.0027460.0000400.2828310.0000200.2828167.9625802-270.1496490.0046510.0035930.0000980.2828330.0000200.2828137.8638808-280.1355020.0018460.0034700.0000450.2828260.0000200.2828087.5646826-290.1566730.0024320.0038630.0000540.2828720.0000210.2828519.1584726-300.1051280.0011630.0026010.0000220.2828320.0000180.2828187.9622801BKL2-32二長(zhǎng)花崗巖-010.1074960.0006660.0027310.0000150.2828490.0000190.2828348.5599763-020.1088190.0043400.0025740.0001010.2828630.0000170.2828499.0575730-030.1419420.0014930.0034610.0000290.2827660.0000160.2827485.3737961-040.1415140.0022940.0037500.0000760.2827950.0000170.2827746.5699896-050.1390830.0029840.0033990.0000620.2828960.0000200.28287910.0538666-060.1271290.0016370.0031930.0000370.2829080.0000150.28289110.5518635-090.1171020.0021490.0035700.0000870.2827210.0000210.2827023.88071061-110.1316000.0008010.0033940.0000350.2828370.0000160.2828197.8628801-120.0977540.0009100.0026280.0000060.2828230.0000150.2828097.7635818

續(xù)表3ContinuedTable3測(cè)點(diǎn)號(hào)176Yb/177Hf2σ176Lu/177Hf2σ176Hf/177Hf2σ(176Hf/177Hf)iεHf(t)tDM(Ma)tDM2(Ma)-130.0981130.0012650.0025180.0000380.2828740.0000190.2828619.4558705-140.1240630.0013970.0029290.0000270.2829040.0000170.28288910.2520647-160.1405960.0011300.0034690.0000250.2829220.0000180.28290311.0501606-170.1229080.0007020.0030670.0000150.2828720.0000160.2828569.2570715-180.1167080.0009630.0029250.0000190.2828690.0000150.2828539.1572721-190.1811260.0022440.0047380.0000650.2828560.0000190.2828308.5623768-200.1196220.0007560.0030210.0000170.2828330.0000180.2828167.9628801-210.1237760.0031660.0031320.0000740.2828530.0000170.2828368.5600760-220.1110030.0008360.0027320.0000250.2828050.0000160.2827907.2664856-230.0716080.0014410.0017200.0000340.2827350.0000160.2827264.57471012-240.2132230.0012930.0052330.0000600.2828420.0000220.2828147.9654806-250.1047410.0004760.0026500.0000080.2828370.0000160.2828238.0616791-270.1085560.0008710.0025890.0000140.2828620.0000230.2828479.1578729-290.1264170.0023090.0033930.0001050.2827460.0000310.2827284.87651002-300.1313850.0016620.0033320.0000660.2827370.0000280.2827204.47771024

所有測(cè)試鋯石的176Hf/177Hf誤差值在0.00003以?xún)?nèi),表明Hf同位素?cái)?shù)據(jù)質(zhì)量較好。二云母花崗巖的鋯石176Lu/177Hf比值介于0.001172~0.003907之間,鋯石具有一致的176Hf/177Hf初始比值,21個(gè)點(diǎn)的(176Hf/177Hf)i比值變化于0.282754~0.282882,εHf(t)相對(duì)集中且較高,介于+5.6~+10之間,fLu/Hf變化于-1.0~-0.88,對(duì)應(yīng)的兩階段Hf模式年齡(tDM2)范圍為0.66~0.95Ga。黑云母花崗巖的鋯石176Lu/177Hf比值主要介于0.001730~0.004719之間,23個(gè)點(diǎn)的(176Hf/177Hf)i比值變化于0.282716~0.282905之間,εHf(t)介于+4.2~+11之間,fLu/Hf變化于-0.95~-0.86,其兩階段Hf模式年齡(tDM2)范圍為0.60~1.0Ga。二長(zhǎng)花崗巖的鋯石176Lu/177Hf比值主要介于0.001720~0.005233之間,24個(gè)點(diǎn)的(176Hf/177Hf)i比值變化于0.282702~0.282903之間,εHf(t)介于+3.8~+11之間,fLu/Hf變化于-0.92~-0.86,其兩階段Hf模式年齡(tDM2)范圍為0.61~1.0Ga(表3)。

總之,3個(gè)巖體的鋯石Hf同位素組成稍有差異,但它們的εHf(t)均為大于零的正值,與新疆阿爾泰造山帶二疊紀(jì)花崗巖鋯石具有高(正)εHf(t)值特征相同,如大橋南巖體(+6.1~+8.0)、錫伯渡巖體(+10~+12.9)、布爾津巖體(+5.6~+12.9)(Tongetal.,2014)、恰庫(kù)爾特巖體(+10~+18.7)(Shenetal.,2011)。fLu/Hf均明顯小于硅鋁質(zhì)地殼的fLu/Hf(-0.72)值(Vervoortetal.,1996),兩階段Hf模式年齡(tDM2)遠(yuǎn)高于巖體的結(jié)晶年齡(284Ma),可以代表各巖體的源巖脫離虧損地幔的時(shí)間。

5 討論

5.1 礦區(qū)花崗巖年代學(xué)及指示意義

阿爾泰造山帶南緣古生代花崗巖廣為發(fā)育,隨著近年來(lái)對(duì)阿爾泰造山帶內(nèi)不同時(shí)期、成因有別的花崗巖的深入研究,認(rèn)為古生代花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)主要發(fā)生在470~440Ma(中晚奧陶世)、425~360Ma(晚志留世-晚泥盆世)、355~318Ma(晚石炭世)、290~270Ma(早二疊世)、245~190Ma(中晚三疊世-早侏羅世)共5個(gè)期次,其中晚志留世-晚泥盆世和早二疊世花崗巖最為發(fā)育(王濤等,2010)。

本研究獲得巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)二云母花崗巖、黑云母花崗巖與二長(zhǎng)花崗巖的鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡結(jié)果接近,分別為282.3±3.2Ma,284.3±2.2Ma和284.8±2.3Ma,與前人獲得的阿爾泰造山帶內(nèi)喇嘛昭巖體(276±9Ma,王濤等,2005)、將軍山巖體和大喀拉蘇巖體(268.3±1.9Ma,270.4±1.9Ma和261.4±2.1Ma,Liuetal.,2017;李強(qiáng)等,2019)、阿葦灘巖體和大橋南巖體(271±2Ma和267±5Ma,Tongetal.,2014)、沙爾布拉克南巖體(275.1±1.7Ma,孫桂華等,2009)、可斯?fàn)柟韼r體(286.6±2.6Ma,劉鋒等,2012)、克因布拉克巖體(278.6±3.5Ma,李香仁等,2012)、克孜勒巖體(289.4±4.3Ma,趙玉梅等,2016)等年齡結(jié)果一致,并且礦區(qū)花崗質(zhì)巖石的鋯石U-Pb年齡與礦區(qū)內(nèi)輝鉬礦Re-Os同位素年齡結(jié)果(284.4Ma,楊富全等,2019)在誤差范圍內(nèi)一致,指示這些花崗質(zhì)巖石侵位與礦區(qū)內(nèi)鎢多金屬成礦作用均發(fā)生于早二疊世,與區(qū)域內(nèi)不同成因類(lèi)型的金屬礦床成礦時(shí)限一致(閆升好等,2004;張作衡等,2005;楊富全等,2010;劉鋒等,2012;張超等,2013),是阿爾泰造山帶南緣二疊紀(jì)成巖成礦作用的組成部分。

5.2 巖石類(lèi)型及關(guān)系

巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)內(nèi)二云母花崗巖、黑云母花崗巖以及二長(zhǎng)花崗巖之間未見(jiàn)到明確的接觸關(guān)系,不同巖石類(lèi)型間的侵位序列尚不清楚。不同類(lèi)型花崗質(zhì)巖石有一致的鋯石U-Pb年齡,表明它們?yōu)橥粫r(shí)期巖漿作用的產(chǎn)物。這些花崗質(zhì)巖石出現(xiàn)白云母和石榴子石礦物組合,SiO2含量高,貧FeO、MgO、TiO2和CaO含量,富堿高鉀(K2O>Na2O),屬高鉀鈣堿性過(guò)鋁質(zhì)巖石(A/CNK>1.0),明顯富集Rb、Th、U和Pb,相對(duì)虧損Sr、Ba、Eu、P、Ti和Zr等元素,有相近的Hf同位素組成,暗示它們可能存在某種成因聯(lián)系。

巴斯鐵列克礦區(qū)所有花崗巖樣品具有低的K/Rb比值(88~131),Zr/Hf比值(16.8~36.6)低于正常花崗巖的相應(yīng)值(38),暗示這些巖石是母巖漿經(jīng)過(guò)分異形成。有研究表明,低的K/Rb比值是高程度巖漿演化體系的特征(Irber,1999;蘇慧敏和蔣少涌,2017);在準(zhǔn)鋁質(zhì)或過(guò)鋁質(zhì)花崗巖中,隨著礦物的分離會(huì)導(dǎo)致Zr/Hf比值的降低(Linnen and Keppler,2002;郭春麗等,2017;Yuanetal.,2018,2019)。在(Zr+Nb+Ce+Y)-(K2O+Na2O)/CaO和(Zr+Nb+Ce+Y)-FeOT/MgO圖上(圖9),大部分樣品位于分異花崗巖區(qū)。

圖9 巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)花崗質(zhì)巖石類(lèi)型分類(lèi)圖(a) (Zr+Nb+Ce+Y)-(K2O+Na2O)/CaO圖;(b) (Zr+Nb+Ce+Y)-FeOT/MgO圖(底圖據(jù)Whalen et al.,1987;Eby,1990).FG-分異I&S型花崗巖;OGT-未分異I&S型花崗巖Fig.9 Type discrimination diagrams of granitoids in the Bastielieke tungsten polymetallic deposit(a) (Zr+Nb+Ce+Y) vs.(K2O+Na2O)/CaO;(b) (Zr+Nb+Ce+Y) vs.FeOT/MgO (after Whalen et al.,1987;Eby,1990).FG-field for fractioned I-and S-type granitoids,OGT-field for unfractioned I-and S-type granitoids

二云母花崗巖與黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖在巖石學(xué)和地球化學(xué)上有明顯不同:(1)二云母花崗巖中副礦物為磁鐵礦,也見(jiàn)少量黑電氣石,黑云母花崗巖與二長(zhǎng)花崗巖副礦物中發(fā)育鈦鐵礦;(2)二云母花崗巖有較低的稀土總量(∑REE=20.32×10-6~33.54×10-6),呈現(xiàn)輕重稀土元素分餾不明顯((La/Yb)N=0.96~2.06)和Eu負(fù)異常強(qiáng)烈的(δEu=0.07~0.41)深“V”型稀土元素配分模式,Ba、Sr和Ti虧損程度更高;(3)二云母花崗巖的A/CNK值(1.01~1.15)較黑云母花崗巖與二長(zhǎng)花崗巖的A/CNK值(1.19~1.39)低,但Al2O3、Na2O和全堿(K2O+Na2O)含量明顯高于后兩者的相應(yīng)元素含量;(4)在哈克圖解上(圖5),二云母花崗巖與黑云母花崗巖多表現(xiàn)了相互平行的元素變化趨勢(shì)。這些特征表明,二云母花崗巖與黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖有不同的成因。

二云母花崗巖具有極高的Rb/Sr比值(29.1~55.2),極低的Nb/Ta比值(4.3~5.6)和Zr/Hf比值(16.8~20.7),這與高分異花崗巖特征一致(郭春麗等,2017;吳福元等,2017;Yuanetal.,2018,2019)。巖石中電氣石的存在、較低的鋯石飽和溫度、Al2O3與SiO2明顯的負(fù)相關(guān)、低的Zr含量等說(shuō)明母巖漿經(jīng)歷了較充分的長(zhǎng)石和鋯石的分離結(jié)晶過(guò)程,因?yàn)锽等揮發(fā)分的存在可以導(dǎo)致固相線(xiàn)溫度下降,進(jìn)而延長(zhǎng)巖漿的分離結(jié)晶過(guò)程(陳偉等,2018)。這可能與巖漿結(jié)晶晚期熔體-流體的強(qiáng)烈相互作用有關(guān)(Jahnetal.,2001;郭春麗等,2017)。黑云母花崗巖與二長(zhǎng)花崗巖有相同的礦物組合,有一致的微量元素和稀土元素配分模式以及Hf同位素組成,元素間也存在一定的演化關(guān)系(圖5),表明它們系同源巖漿演化的產(chǎn)物。與黑云母花崗巖相比,二長(zhǎng)花崗巖有相對(duì)低的SiO2含量和Rb/Sr(3.8~4.7)比值(黑云母花崗巖Rb/Sr=5.6~9.9),有高的鋯石飽和溫度(814~855℃),相對(duì)高的稀土元素總量、LREE/HREE比值和δEu值,暗示黑云母花崗巖是二長(zhǎng)花崗巖分異演化的結(jié)果。有研究表明,當(dāng)花崗質(zhì)巖漿向更酸性的方向發(fā)生分異演化時(shí),它們的Rb/Sr比值會(huì)逐漸升高,稀土元素總量會(huì)減少,LREE/HREE比值和δEu會(huì)降低(Ballouardetal.,2016;郭春麗等,2017)。Al2O3、CaO、TiO2和FeOT與SiO2呈負(fù)相關(guān),說(shuō)明巖漿在演化過(guò)程中經(jīng)過(guò)了鋯石、鈦鐵礦以及長(zhǎng)石的分離結(jié)晶。

巴斯鐵列克礦區(qū)花崗質(zhì)巖石均出現(xiàn)石榴子石和白云母等S型花崗巖中典型的鋁過(guò)飽和礦物。然而,有研究指出,經(jīng)過(guò)分異演化后的I型、S型和A型花崗巖往往有較為相近的地球化學(xué)特征(Chappell,1999;吳福元等,2007);在巖漿演化過(guò)程中,由于受初始巖漿成分、巖漿結(jié)晶溫壓條件和巖漿-熱液作用影響,石榴子石與白云母這種富鋁礦物組合也可以出現(xiàn)在分異I型花崗巖中(Chappell,1999;吳福元等,2007),并且斜長(zhǎng)石、普通角閃石和黑云母的分餾作用可以使I型花崗巖演化為弱過(guò)鋁質(zhì)-強(qiáng)過(guò)鋁質(zhì)特征巖石(Zenetal.,1986;李世超等,2016)。礦區(qū)花崗質(zhì)巖石顯示了高10000×Ga/Al值(2.5~3.3)和FeOT/(FeOT+MgO) 值(>0.85),強(qiáng)烈虧損Ba等A型花崗巖特征,但巖石中無(wú)堿性暗色礦物,低的Zr+Ce+Nb+Y含量(<350×10-6)和(K2O+Na2O)/CaO比值(圖9)(Whalenetal.,1987),低的巖漿溫度(A型花崗巖通常>880℃)(劉昌實(shí)等,2003)等,與典型A型花崗巖不同。礦區(qū)花崗質(zhì)巖石中不含角閃石,有鈉長(zhǎng)石和黑云母,除個(gè)別樣品中P2O5含量低(<0.1%)之外,大多數(shù)樣品中P2O5含量高(>0.1%),且與SiO2含量沒(méi)有明顯的相關(guān)性,Eu虧損明顯的稀土元素配分模式、高的Rb/Sr比值(3.8~55.2)和Rb/Ba比值(1.08~132)(王濤等,2005)等與I型花崗巖不同。因此,巴斯鐵列克礦區(qū)花崗質(zhì)巖石兼具I型、S型和A型花崗巖特征,應(yīng)該是分異的鈣堿性I-A過(guò)渡型花崗巖。這與新疆阿爾泰造山帶二疊紀(jì)花崗巖特征一致(王濤等,2010;李強(qiáng)等,2019),與中國(guó)境內(nèi)中亞造山帶高分異花崗巖特征一致(Jahnetal.,2001;Wuetal.,2003)。

綜上所述,巴斯鐵列克礦區(qū)二云母花崗巖、黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖同屬于二疊紀(jì)巖漿作用形成的分異花崗巖,它們代表了同一時(shí)期兩個(gè)獨(dú)立巖漿事件。二云母花崗巖與黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖不具演化關(guān)系,黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖系同源巖漿不同演化階段的產(chǎn)物,黑云母花崗巖是二長(zhǎng)花崗巖進(jìn)一步演化的結(jié)果。它們可能是具有相同同位素組成、不同化學(xué)成分和地球化學(xué)特征的源區(qū)巖石形成熔體后,經(jīng)過(guò)不同程度的結(jié)晶分異形成。

5.3 巖石成因

前人對(duì)阿爾泰造山帶構(gòu)造演化進(jìn)行過(guò)大量研究,認(rèn)為阿爾泰造山帶大致從早古生代(奧陶紀(jì)-泥盆紀(jì))開(kāi)始發(fā)生俯沖、碰撞、增生,至石炭紀(jì)基本奠定了構(gòu)造格架(Windleyetal.,2002;Xiaoetal.,2004;Wangetal.,2006;王濤等,2010)。然而,阿爾泰造山帶俯沖與碰撞構(gòu)造轉(zhuǎn)換的具體時(shí)間(Gao and Zhou,2013;沈曉明等,2013;Zhangetal.,2018;Liuetal.,2019;Yangetal.,2020)、阿爾泰造山帶南緣后碰撞的起始時(shí)間(王京彬和徐新,2006;龍曉平等,2006;肖文交等,2006;Xiaoetal.,2009;沈曉明等,2013)以及晚石炭世-早二疊世巖漿作用的動(dòng)力學(xué)機(jī)制等一直是爭(zhēng)議的焦點(diǎn)。

巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)二云母花崗巖、黑云母花崗巖與二長(zhǎng)花崗巖屬二疊紀(jì)巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物,它們應(yīng)該與區(qū)域上廣泛發(fā)育的同時(shí)代巖體具有相同的構(gòu)造背景。盡管對(duì)于晚石炭世-早二疊世巖漿作用的動(dòng)力學(xué)機(jī)制存在有板片窗(Gao and Zhou,2013;Zhangetal.,2018)、巖石圈拆沉和地幔柱的爭(zhēng)議(Pirajno,etal.,2008;Tangetal.,2017)。越來(lái)越多的研究成果表明,晚石炭世-早二疊世阿爾泰造山帶南緣處于后碰撞伸展環(huán)境(Shenetal.,2011;Gao and Zhou,2013;Liuetal.,2017)。如晚石炭世-早二疊世陸相火山-沉積巖角度不整合覆蓋于早期海相沉積巖之上(周剛等,2006;Tongetal.,2014);晚石炭世發(fā)育淡色花崗巖(沈曉明等,2013);二疊紀(jì)時(shí)期存在高溫-超高溫低壓變質(zhì)作用(仝來(lái)喜,2014;劉兆和仝來(lái)喜,2015;Liuetal.,2017)、出露大面積未變形的I-A型和A型花崗巖(王濤等,2005,2010)和大量鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖石(張作衡等,2005;Tangetal.,2017;Gao and Zhou,2013;Liuetal.,2017),并且這些巖石均具有正的高εNd(t)和εHf(t)值(王濤等,2005,2010;童英等,2010;Gao and Zhou,2013;Tangetal.,2017)。后碰撞時(shí)期是板塊構(gòu)造活動(dòng)中的一個(gè)重要階段,這一時(shí)期的俯沖板塊拆離、巖石圈拆沉、伸展跨塌及巖漿底侵作用可導(dǎo)致大量后碰撞花崗質(zhì)巖石形成(楊坤光和楊巍然,1997;夏祖春等,2005)。因此,巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)出露的花崗質(zhì)巖體是后碰撞伸展構(gòu)造環(huán)境的產(chǎn)物。

通常,高硅富堿過(guò)鋁質(zhì)花崗巖可以由地殼物質(zhì)部分熔融形成(Kappetal.,2002),也可以由殼幔巖漿混合形成(Korhonenetal.,2015;張永明等,2019)。巴斯鐵列克礦區(qū)花崗質(zhì)巖石中的鋯石εHf(t)值分別為+5.6~+10、+4.2~+11和+3.8~+11,這些鋯石的兩階段Hf同位素模式年齡(0.6~1.0Ga)大于鋯石結(jié)晶年齡(284Ma),表明其成巖過(guò)程有多種組分參與。這些變化大的εHf(t)值介于虧損地幔和球粒隕石演化線(xiàn)之間,遠(yuǎn)高于古老地殼Hf演化線(xiàn),暗示可能來(lái)源于新增生地殼或虧損地幔。花崗質(zhì)巖漿不可能直接由地幔部分熔融形成,并且大量研究成果表明,阿爾泰造山帶是典型的增生造山帶,存在著一定規(guī)模的顯生宙陸殼生長(zhǎng)(王濤等,2005),發(fā)育大量古生代具有正的高εNd(t)和εHf(t)值的花崗巖(王濤等,2005,2010;童英等,2010;Gao and Zhou,2013;Tangetal.,2017),被認(rèn)為是陸殼生長(zhǎng)的結(jié)果(王濤等,2005;Tangetal.,2017),同時(shí)這些花崗巖中有捕獲鋯石存在,巖石中有一定量的Cr和Ni等元素,因此這些花崗巖很可能來(lái)源于新生地殼物質(zhì)與幔源巖漿,在上升過(guò)程中混入了少量古老地殼物質(zhì)。二疊紀(jì)時(shí)期阿爾泰造山帶南緣處于后碰撞伸展環(huán)境,伴隨同時(shí)期大規(guī)?;詭r(Gao and Zhou,2013;Tangetal.,2017),說(shuō)明幔源巖漿為巴斯鐵列克礦區(qū)花崗質(zhì)巖石的形成不僅提供了重要的熱源,也伴隨有少量混入。考慮到巖石中有古老鋯石顆粒和強(qiáng)烈的分離結(jié)晶,說(shuō)明存在深部巖漿房。

綜上所述,巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)花崗質(zhì)巖石形成于后碰撞伸展環(huán)境,底侵的幔源巖漿加熱新生成地殼并導(dǎo)致部分熔融和混合,產(chǎn)生的混合巖漿在深部巖漿房發(fā)生強(qiáng)烈的結(jié)晶分異,最終上升侵位形成礦區(qū)各類(lèi)巖石,表現(xiàn)出高鉀鈣堿性等殼源巖石特點(diǎn),這些巖石類(lèi)型的不同與母巖漿成分和結(jié)晶分異程度有關(guān)。

5.4 礦區(qū)花崗巖對(duì)鎢礦化的啟示

本研究獲得的巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)出露的二云母花崗巖、黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖的成巖年齡為284~282Ma,與礦區(qū)輝鉬礦Re-Os同位素年齡結(jié)果(284.4Ma,楊富全等,2019)一致,表明這些巖體在時(shí)空上與鎢多金屬礦化密切相關(guān)。

大量研究資料表明,與鎢銅多金屬礦化有關(guān)的花崗質(zhì)巖體可以是S型也可以是I型(Soloviev and Kryazhev,2018;Maoetal.,2019),含礦巖石主要為高鉀鈣堿性或堿性系列花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、二云母花崗巖和黑云母花崗巖(Huetal.,2012;Maoetal.,2019),母巖漿性質(zhì)可以是氧化的也可以是還原的,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,富揮發(fā)分(富F)高分異氧化性巖漿有利于鎢礦化。實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)研究結(jié)果表明,鎢在巖漿巖中表現(xiàn)為強(qiáng)不相容性(Adam and Green,2006;Fulmeretal.,2010),在部分熔融過(guò)程中易于進(jìn)入熔體,在結(jié)晶分異中易殘留于熔體(Yuanetal.,2018,2019)。鎢也是親氧元素,在巖漿巖中以[WO4]2-形式存在(Cheetal.,2013;Wadeetal.,2013),WO3在700~800℃花崗質(zhì)熔體中的飽和溶解度超過(guò)1000×10-6(temprok,1990),在巖漿結(jié)晶過(guò)程中很少形成鎢的獨(dú)立礦物,僅在鎢含量較高的花崗巖中出現(xiàn)少量黑鎢礦或白鎢礦(Cheetal.,2013;祝新友等,2016),主要以類(lèi)質(zhì)同象方式進(jìn)入白云母、鋰云母、黑云母和斜長(zhǎng)石晶格中。但是W在巖漿熔體中的飽和溶解度與熔體成分強(qiáng)烈相關(guān)(temprok,1990),與巖漿熔體的氧化還原狀態(tài)相關(guān)性弱,富揮發(fā)份亞鋁質(zhì)或過(guò)鋁質(zhì)巖漿在低溫時(shí)可以直接結(jié)晶出黑鎢礦(Cheetal.,2013;丁騰等,2017)。此外,巖漿揮發(fā)分的存在(H2O、HCl、HF、CO2、F)可以增加W的溶解度(Wood and Samson,2000),尤其是F可以大幅降低熔體的粘度、密度和固相線(xiàn)溫度,改變?nèi)垠w結(jié)構(gòu)(Agangietal.,2012),使W在殘余熔體中富集(Audétatetal.,2000)。這些成果表明花崗巖的分異演化過(guò)程也是鎢的高度富集過(guò)程,分異花崗巖中高的金屬元素W(Sn)或者由于巖漿結(jié)晶分異導(dǎo)致或者與巖漿-熱液流體作用有關(guān)(毛景文等,2008;Yuanetal.,2011)。

巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)的花崗巖中鎢的含量高,黑云母花崗巖為15.1×10-6~168×10-6,二長(zhǎng)花崗巖為8.4×10-6~16×10-6,二云母花崗巖為4.6×10-6~9.4×10-6,均明顯高于鎢在下地殼(0.6×10-6)、上地殼(1.9×10-6)(Rudnick and Gao,2004)和低鈣型花崗巖中的平均含量(2×10-6,Turekian and Wedepohl,1961),可以為成礦作用提供豐富的物質(zhì)來(lái)源。前已述及,巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)花崗質(zhì)巖體屬分異花崗巖,母巖漿來(lái)源于新生地殼和地幔物質(zhì)部分熔融形成的混合熔體,經(jīng)過(guò)了一定程度的演化。黑云母花崗巖的鎢含量明顯高于二長(zhǎng)花崗巖的鎢含量,造巖礦物黑云母中的F和鎢含量明顯高于二長(zhǎng)花崗巖中黑云母的F和鎢的含量(未發(fā)表資料),黑云母花崗巖中出現(xiàn)白鎢礦,與我國(guó)華南地區(qū)與鎢礦化相關(guān)的多個(gè)巖體中(新田嶺巖體,章榮清,2014;黃沙坪巖體,丁騰等,2017;瑤崗仙巖體,董少花等,2014)出現(xiàn)的白鎢礦類(lèi)似,被造巖礦物包裹也與未蝕變黑云母共生。盡管黑云母花崗巖中鎢含量變化大(15.1×10-6~168×10-6),并且花崗巖中鎢礦物常被認(rèn)為是巖漿期后熱液交代早期結(jié)晶花崗巖有關(guān)(Kempeetal.,1999)。以上這些特征為巖漿結(jié)晶分異對(duì)鎢富集提供了重要證據(jù)。

前人研究結(jié)果表明,堿性長(zhǎng)石的結(jié)晶分異可以導(dǎo)致Ba、Sr和Eu的虧損,但巖漿分異晚期流體作用可以使這些元素虧損更明顯(Jahnetal.,2001);在花崗質(zhì)巖漿發(fā)生高度分異演化形成流體時(shí),由于Ta較Nb難進(jìn)入流體,導(dǎo)致花崗巖體系中Nb/Ta比值顯著降低(Zaraskyetal.,2010)。鎢在相對(duì)還原的條件下表現(xiàn)為親鐵性,并且隨著還原作用越強(qiáng),鎢更容易從巖漿遷移到熱液中(Sylvester,1998),使鎢含量迅速增加。二云母花崗巖具有深“V”型稀土配分模式,較黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖有更加虧損的Ba、Sr和Eu,有極低的Nb/Ta比值(4.3~5.6),采用Qiuetal.(2013)的方法計(jì)算二云母花崗巖中鋯石的氧逸度(logfo2)值低(-24.6~-14.4),巖石中黑電氣石的存在可以延長(zhǎng)巖漿房出溶流體的時(shí)間并降低出溶流體的最低溫度(Chang and Meinert,2008)。以上特征應(yīng)該與巖漿結(jié)晶晚期發(fā)生了熔體-流體強(qiáng)烈相互作用有關(guān)。

綜上所述,巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)二云母花崗巖、黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖是原生巖漿經(jīng)過(guò)高程度演化形成高硅富堿、富含揮發(fā)分并富集成礦金屬元素的母巖漿結(jié)晶形成。花崗質(zhì)巖漿為鎢礦床的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ),巖漿演化(結(jié)晶分異作用和晚期熔體-流體的過(guò)程)對(duì)鎢有初始富集作用。

前已述及,巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)花崗質(zhì)巖石具有I-A過(guò)渡型特征,鋯石εHf(t)值均為高的正值,我國(guó)鎢錫成礦作用極為發(fā)育的華南地區(qū)與鎢礦化相關(guān)花崗巖多為S型(黃蘭椿和蔣少勇等,2013;原埡斌等,2014;Zhaoetal.,2016;Yuanetal.,2018,2019),鋯石εHf(t)值均為高的負(fù)值;巴斯鐵列克含礦巖石母巖漿來(lái)源于新生地殼和幔源巖漿,華南地區(qū)含礦巖體母巖漿主要來(lái)源于古老地殼(黃蘭椿和蔣少勇等,2013;原埡斌等,2014;Zhaoetal.,2016),這些原生巖漿有高的鎢初始含量,高度分異和熔體-流體出溶等對(duì)鎢的富集(黃蘭椿和蔣少勇等,2013;郭春麗等,2017;陳偉等,2018)是兩地區(qū)巖石的共同特征。由此可見(jiàn),原生巖漿的分異演化過(guò)程是導(dǎo)致該類(lèi)型礦床成礦的關(guān)鍵控制因素之一。

6 結(jié)論

(1)巴斯鐵列克鎢多金屬礦區(qū)二云母花崗巖、黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖結(jié)晶鋯石的加權(quán)平均年齡分別為282.3±3.2Ma、284.3±2.2Ma和284.8±2.3Ma,是早二疊世巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物,與礦區(qū)輝鉬礦成礦年齡一致。

(2)二云母花崗巖、黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖是高鉀鈣堿性過(guò)鋁質(zhì)系列巖石,屬分異I-A過(guò)渡型花崗巖。具有富集Th、U、K、Pb,虧損Ba、Sr、P、Ti和高的正εHf(t)值,是由新生地殼熔體和幔源巖漿混合形成的熔體經(jīng)分異演化形成。它們代表了同一時(shí)期兩個(gè)不同的巖漿事件。黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖是同一源區(qū)不同演化階段的產(chǎn)物,二云母花崗巖來(lái)自不同源區(qū)且有更高分異演化程度。

(3)二云母花崗巖、黑云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖是巴斯鐵列克鎢多金屬礦床的成礦母巖,巖漿的演化分異(結(jié)晶分異與熔體-流體)對(duì)成礦元素有一定的初始富集作用,為礦床的形成提供了成礦元素和成礦流體。

致謝野外工作期間得到新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局706隊(duì)郭旭吉、王永強(qiáng)等領(lǐng)導(dǎo)的支持,中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所的楊富全研究員、李強(qiáng)和楊成棟副研究員的指導(dǎo)和幫助;項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中得到了新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員的幫助;樣品的測(cè)試工作在實(shí)驗(yàn)人員的幫助下完成;審稿專(zhuān)家提出了寶貴的修改意見(jiàn)。在此一并表示感謝。

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