崔安民,覃小鋒,王宗起,馬收先,宮江華,李 東
(1.桂林理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院,廣西 桂林 541006;2. 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,廣西 桂林 541006;3. 中國地質(zhì)科學(xué)院 礦產(chǎn)資源研究所,北京 100037)
前人大量的研究結(jié)果表明,世界上大多數(shù)的錫礦化都是與富Sn、F、B、Li和Cs的S型花崗巖有關(guān)[1],與錫成礦有關(guān)的S型花崗巖在成巖過程中能夠分異出富Sn的成礦流體[2]。而自20世紀(jì)80年代以來的研究發(fā)現(xiàn),巖石圈拆沉和幔源巖漿底侵過程中的殼-幔相互作用,對富Sn花崗巖及其成礦作用有重要的控制作用[3-4];一些錫多金屬礦表面上與幔源巖漿活動沒有直接聯(lián)系,但其對含錫花崗巖的形成甚至對錫的富集和成礦都具有重要的貢獻(xiàn),有些錫礦床甚至是海底噴流沉積或基性火山噴發(fā)作用的直接產(chǎn)物[5]。近年來,有關(guān)華南地區(qū)錫成礦作用與中生代大規(guī)模巖漿活動關(guān)系的研究結(jié)果表明,中國東南部錫多金屬礦床與俯沖期間地幔楔熔融、玄武質(zhì)巖漿底侵提供熱量而引起中下地殼熔融產(chǎn)生的長英質(zhì)巖漿關(guān)系密切[6];對個(gè)舊錫礦區(qū)中伴隨花崗巖出露的同時(shí)代中基性、堿性巖的研究結(jié)果亦表明,幔源巖漿對于成礦至少在提供能量方面也可能在成礦物質(zhì)上有重要的貢獻(xiàn)[7]。縱觀國內(nèi)外許多錫礦區(qū),除了發(fā)育花崗巖以外,礦區(qū)一般都還發(fā)育有錫含量比較高的基性巖或超基性巖,如英國康沃爾錫礦,澳大利亞的塔斯馬尼亞西部錫礦,我國云南個(gè)舊錫礦,廣西桂北九毛、寶壇錫礦,四川岔河、轤轱錫礦等[8]。因此,研究錫礦床及其周邊伴隨出露的源自地幔的中—基性巖漿活動,對揭示殼-幔相互作用及對錫礦有關(guān)花崗巖的形成均具有重要意義。
桂北寶壇地區(qū)是我國南方較重要的錫多金屬礦集區(qū)之一,20世紀(jì)七八十年代以來,在該區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)包括一洞、沙坪和九毛等大型礦床在內(nèi)的錫多金屬礦產(chǎn)地二十多處[9-11]。其中寨滾錫多金屬礦床(或稱之為田蓬錫多金屬礦床)位于桂北寶壇鄉(xiāng)境內(nèi)的田蓬花崗巖體外接觸帶,近年來對該礦床的地質(zhì)勘查發(fā)現(xiàn)了17個(gè)錫礦體,估算錫資源量(333+334)為X.XXX萬噸,達(dá)中—大型遠(yuǎn)景規(guī)模[12];而筆者在參與中國地質(zhì)調(diào)查局“重要礦種關(guān)鍵問題調(diào)查與礦產(chǎn)地質(zhì)專題填圖試點(diǎn)(DD20160124)”項(xiàng)目研究過程中發(fā)現(xiàn),寨滾錫多金屬礦床的礦體主要圍巖為中—基性雜巖體以及四堡群文通組和魚西組[13]。前人對與錫多金屬礦有關(guān)的田蓬花崗巖體已作了大量的研究工作,但對錫多金屬礦體的主要圍巖——中—基性雜巖體的研究較少。
因此,本文在對寨滾錫多金屬礦區(qū)及其中的中基性雜巖體進(jìn)行詳細(xì)的野外地質(zhì)觀察和巖相學(xué)研究基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對該雜巖體中閃長玢巖的礦物學(xué)和礦物地球化學(xué)特征進(jìn)行研究,以確定該雜巖體巖漿侵位前的深部溫壓環(huán)境及巖石成因,進(jìn)一步揭示其殼-幔相互作用特征,為本區(qū)錫多金屬礦床的成因研究提供巖石學(xué)依據(jù)。
研究區(qū)位于桂北羅城縣寶壇鄉(xiāng)和環(huán)江縣東興鎮(zhèn)交界處,大地構(gòu)造上位于華夏板塊與揚(yáng)子板塊拼接處的揚(yáng)子板塊東南緣、江南造山帶的西南端(圖1)。研究區(qū)出露的地層有新元古界四堡群和丹洲群、南華系以及少量上古生界泥盆系(圖2),四堡群與丹洲群呈角度不整合接觸關(guān)系。其中出露的地層由老至新依次為新元古界四堡群文通組(Pt3y)和魚西組(Pt3w)兩個(gè)組,新元古界丹洲群白竹組(Pt3b)、合桐組(Pt3h)和拱洞組(Pt3g)三個(gè)組,南華系長安組(Nhc)、富祿組(Nhf)和黎家坡組(Nhl)三個(gè)組以及泥盆系(D)。
圖1 華南地區(qū)大地構(gòu)造位置(據(jù)文獻(xiàn)[15]修改)
區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造演化異常復(fù)雜,經(jīng)歷了四堡、雪峰、加里東、印支等多期次構(gòu)造運(yùn)動的改造,褶皺、斷裂等各類型構(gòu)造形跡十分發(fā)育。其中褶皺主要是受到SN向應(yīng)力作用形成,并在研究區(qū)內(nèi)形成一個(gè)近EW向大型復(fù)式背斜,背斜核部在汝則—雞洞灣一帶。斷裂構(gòu)造以近SN向的池洞(F1)深大斷裂為主,還發(fā)育有NNE—NE向、NW—NWW向和近SN向三組次級斷裂,其中部分NNE—NE向和NW—NWW向次級斷裂穿過田蓬和寨滾花崗巖體,說明對花崗巖體和錫多金屬礦床的形成起到重要的控制作用[14]。區(qū)內(nèi)巖漿活動也十分強(qiáng)烈,形成了分布廣泛的超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)噴出巖和超鎂鐵質(zhì)-酸性侵入巖,其中本區(qū)廣泛發(fā)育的Co、Ni、Cu、PGE礦床成礦系列與新元古代變質(zhì)鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)層狀雜巖體具有密切有關(guān)系,而Sn、Pb、Cu、Sb、Zn、W、U、Au等多金屬礦床成礦系列則與中酸性侵入巖密切相關(guān)[9-11]。
寨滾錫多金屬礦床位于羅城縣寶壇鄉(xiāng)寨滾村東北方向2 km河溝旁,出露于田蓬花崗巖體外接觸帶中,其圍巖便是本文所研究的中—基性雜巖體(圖2)。
圖2 桂北寨滾礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖(據(jù)文獻(xiàn)[16]修改)
詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查表明,中—基性雜巖體受微弱的變形變質(zhì)作用改造,以小巖株和巖脈的形式侵位于四堡群文通組或魚西組中,出露面積大于3 km2。巖性主要由(輝長)輝綠巖-輝綠玢巖和閃長(玢)巖組成,以閃長玢巖為主,露頭上可見(輝長)輝綠巖-輝綠玢巖和閃長玢巖呈漸變過渡關(guān)系(圖3a、3b),且閃長(玢)巖中往往含有許多的自形程度較好的呈長柱狀、針柱狀的角閃石礦物(圖3b),而與圍巖呈明顯的侵入接觸關(guān)系(圖3c、3d),由此從地質(zhì)上說明閃長玢巖與(輝長)輝綠巖-輝綠玢巖來自玄武巖漿的演化。(輝長)輝綠巖呈深灰色,具塊狀構(gòu)造,(輝長)輝綠結(jié)構(gòu),主要由斜長石(10%~75%)、單斜輝石(10%~60%)及一定量的的角閃石、黑云母和Fe-Ti氧化物(鈦、磁鐵礦)等礦物組成。斜長石多呈自形—半自形板柱狀,卡鈉復(fù)合雙晶發(fā)育,部分發(fā)生鈉黝簾石化,多退變質(zhì)為鈉長石、黝簾石和綠簾石組成的微細(xì)粒集合體;單斜輝石呈半自形或他形柱狀,多以普通輝石斑晶的形式出現(xiàn),多退變質(zhì)為陽起石、綠簾石和綠泥石。輝綠玢巖的礦物粒度明顯細(xì)小,暗色礦物含量較少,具塊狀構(gòu)造,斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)具微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。斑晶成分主要為單斜輝石,部分發(fā)生較強(qiáng)烈的退變質(zhì),以假晶的形式存在;基質(zhì)主要由微晶斜長石及少量量的暗色礦物組成;在蝕變相對較強(qiáng)烈部位的巖石中,常見鈦鐵礦、榍石和綠泥石、鈉長石、綠簾石等呈細(xì)小的集合體狀分布。閃長玢巖表面風(fēng)化呈灰白色,新鮮面呈深灰色,且能清楚看到呈長條狀的角閃石礦物,具塊狀構(gòu)造,斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)具微細(xì)粒結(jié)構(gòu)。主要礦物成分有角閃石(50%~80%)、斜長石(8%~40%)、黑云母(5%~10%)和少量Fe-Ti氧化物(鈦、磁鐵礦)。斑晶為角閃石、斜長石和少量的黑云母。
角閃石斑晶一般具棕褐色—淺黃色多色性,呈較自形的長柱狀、針柱狀晶形,礦物粒度細(xì)小,粒徑為1~2 mm,部分角閃石邊部綠泥石化或綠簾石化;斜長石斑晶,呈較半自形的板柱狀雙晶,粒徑為0.5~1 mm(圖3e),部分發(fā)生鈉黝簾石化,多退變質(zhì)為鈉長石、黝簾石和綠簾石組成的微細(xì)粒集合體;黑云母斑晶主要為褐色、褐黃色,呈自形—半自形,片狀結(jié)構(gòu)聚集成團(tuán)塊狀分布(圖3f)。巖石基質(zhì)主要由微細(xì)粒的角閃石和斜長石蝕變的鈉長石、黝簾石、綠泥石和綠簾石組成,粒徑一般大于0.1 mm。
圖3 寨滾中基性雜巖體野外照片和閃長玢巖顯微照片
由于寨滾錫多金屬礦區(qū)的中—基性雜巖體圍巖中,閃長玢巖往往含有較多的角閃石、黑云母和斜長石等斑晶礦物,這些礦物對于確定巖漿侵位前的深部溫壓環(huán)境及巖石成因具有重要意義。因此,本次研究主要采集中—基性雜巖體中的閃長玢巖進(jìn)行礦物化學(xué)研究。本次研究在寨滾錫多金屬礦床的中—基性雜巖體中總共采集了10個(gè)新鮮的(輝長)輝綠巖和閃長玢巖樣品進(jìn)行了全巖主量元素分析,所采集的樣品均較新鮮,未蝕變或者受蝕變較弱。分析測試工作在中國科學(xué)院貴陽地球化學(xué)研究所礦床地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的PW4400型X射線熒光光譜儀(XRF)上采用熔片法完成,分析精度優(yōu)于2%,測試結(jié)果見表1。測試使用的電子探針片是在廣西壯族自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查院完成。電子探針片磨制完成后對探針片上的角閃石、黑云母和斜長石進(jìn)行礦物化學(xué)成分分析測試,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,實(shí)驗(yàn)儀器型號為JEOLJXA-8230型電子探針,分析測試條件為電流20 nA,加速電壓15 kV,束斑直徑為5 μm,修正方法采用EPMA常用理論修正法ZAF定量分析程序,后期測試結(jié)果用geokit進(jìn)行計(jì)算。分析結(jié)果見表2、表3、表4。
表1 桂北寨滾礦區(qū)中基性雜巖體巖石主量元素分析結(jié)果
表2 閃長玢巖中角閃石電子探針分析結(jié)果
表3 閃長玢巖中斜長石電子探針分析結(jié)果
表4 閃長玢巖中黑云母電子探針分析結(jié)果
寨滾中—基性雜巖體中閃長玢巖的角閃石主要是斑晶形式存在,一般具棕褐色—淺黃色多色性,晶形呈較自形的長柱狀、針柱狀晶形(圖3b)。角閃石礦物的電子探針分析結(jié)果見表2。由表2可見,角閃石中w(SiO2)為45.60%~50.14%,w(Al2O3)為9.08%~12.99%,w(FeO)為13.34%~16.74%,w(MgO)為11.05%~13.14%,w(Na2O)為0.3%~0.45%,w(K2O)為0.13%~0.3%,w(CaO)為12.17%~19.82%,整體表現(xiàn)出富Fe、Mg和Ca,貧K、Na,低Ti、Al的特征。在角閃石的分類圖解[19]中,樣品的投點(diǎn)全部落入鎂普通角閃石區(qū)域內(nèi)(圖5a);在陳光遠(yuǎn)等[20]提出的Mg - (Fe2++Fe3+) -(Li-Na-K-Ca)角閃石族礦物成因三角圖解(圖5b)中,樣品的投點(diǎn)全部落入中—酸性成因區(qū),表明這些角閃石為中—酸性巖漿結(jié)晶形成的產(chǎn)物。
圖5 閃長玢巖角閃石分類圖解(a)[19]和Mg - (Fe2++Fe3+) -(Li-Na-K-Ca) 角閃石族礦物成因三角圖解(b)[20]
寨滾中—基性雜巖體中閃長玢巖的斜長石斑晶呈半自形板柱狀零星分布于巖石中(圖3e)。選取其中6個(gè)未蝕變的斜長石進(jìn)行了電子探針成分分析(表3)。由表3可見,斜長石的主要成分:w(SiO2)為63.29%~66.67%,w(Al2O3)為22.26%~23.88%,w(Na2O)為6.51%~10.21%,w(FeO)為0.10%~0.57%,w(CaO)為3.94%~5.09%。通過計(jì)算獲得斜長石的端員組分Ab為71.85%~81.93%,An為17.46~27.31%,Or為0.56~6.15%。在長石分類圖解[21]中投影,所有樣品的投點(diǎn)均落在更長石區(qū)域內(nèi),全部屬于斜長石區(qū)域(圖6),斜長石An值偏低,可能是巖漿含水量增加的結(jié)果。
圖6 閃長玢巖長石An-Ab-Or分類圖解[21]
寨滾中—基性雜巖體中閃長玢巖的黑云母斑晶主要為褐色或褐黃色,呈自形—半自形鱗片狀聚集成團(tuán)塊狀分布(圖3f),粒徑為0.3~0.5 mm,部分黑云母邊部具綠泥石化或綠簾石化現(xiàn)象。黑云母電子探針成分分析結(jié)果表明(表4),其主要成分:w(SiO2)為36.55%~37.03%,w(Al2O3)為15.34%~16.61%,w(MnO)為0.26%~0.37%,w(MgO)為10.63%~12.47%,w(FeO)為19.78%~21.11%,w(CaO)為0~0.07%,w(Na2O)為0.10%~0.26%,w(TiO2)為0.78%~0.95%,Mg#在0.48~0.54之間,整體表現(xiàn)出富Fe、Mg和Al,貧Ti、Na和Ca的特征。在黑云母 Mg - (AlⅥ+Fe3++Ti)- (Fe2++Mn) 分類圖解[22]中,投點(diǎn)全部落在鎂質(zhì)黑云母區(qū)域內(nèi)(圖7a)。在 (Fe3++Ti+AlⅥ) - (Fe2++Mn) - Mg 圖解[23]中,投點(diǎn)均落在原生黑云母區(qū)域內(nèi),表明其應(yīng)屬于巖漿成因的黑云母(圖7b)。
圖7 閃長玢巖黑云母 Mg - (AlⅥ+Fe3++Ti) - (Fe2++Mn) 分類圖解(a)[22]和黑云母 (Fe3++Ti+ AlⅥ) - (Fe2++Mn) - Mg圖解(b)[23]
巖漿成巖過程中,角閃石和黑云母等礦物作為寨滾中—基性雜巖體中閃長玢巖的最主要造巖礦物,伴隨結(jié)晶分異、同化混染和新巖漿的注入等會導(dǎo)致其物理化學(xué)條件(包括溫度、壓力和氧逸度等)發(fā)生顯著改變,其物理化學(xué)條件的改變會影響到巖體的礦物成分和巖相分異等[24]。因此,造巖礦物的化學(xué)成分既可以指示其母巖漿的源區(qū)性質(zhì)、巖石成因類型和形成的構(gòu)造環(huán)境,同時(shí)還可以用來反演其巖漿結(jié)晶過程中的物理化學(xué)條件。
角閃石作為火成巖中常見的造巖礦物之一,由于其化學(xué)成分明顯受到巖漿溫度和壓力等因素的影響,對于限定巖漿形成的溫壓條件具有重要的意義[25]。Holland et al.[26]最早提出了斜長石-角閃石兩相礦物溫度計(jì),要求斜長石-角閃石符合An≤92,Si≤7.8的使用條件。本次所分析的斜長石(表2)均符合使用條件;角閃石的Si為6.56~6.91(表5),符合使用條件,可以保證達(dá)到平衡。計(jì)算獲得寨滾中—基性雜巖體閃長玢巖中巖漿成因角閃石的結(jié)晶溫度為662℃~705℃(表5)。另外,Schmidt[27]提出了一個(gè)近水飽和固相線溫度下角閃石全鋁壓力計(jì):
P(×0.1GPa)=4.76×AlHbtot-3.01
(1)
根據(jù)式(1)計(jì)算獲得寨滾中—基性雜巖體閃長玢巖中巖漿成因角閃石的結(jié)晶壓力為0.40 GPa~0.70 GPa,對應(yīng)的深度范圍為13.16~23.17 km(表5)(以1 GPa=33 km估算)。
表5 角閃石-斜長石地質(zhì)溫度和角閃石全鋁壓力計(jì)算結(jié)果
同時(shí)Ridolfi et al.[25]通過對角閃石成分與氧逸度之間關(guān)系的研究,提出了根據(jù)角石分子式計(jì)算其結(jié)晶時(shí)的相對氧逸度(ΔNNO,NNO為鎳-氧化鎳緩沖劑)的公式:
ΔNNO=1.644×Mg*-4.01
(2)
其中:Mg*=Mg+Si/47-AlVI/9-1.3×TiIV+Fe3+/3.7+Fe2+/5.2-BCa/20-ANa/2.8+A[空位]/9.5。
采用式(2)計(jì)算獲得寨滾中—基性雜巖體閃長玢巖中除角閃石(Hb-2)外,其他角閃石結(jié)晶時(shí)的相對氧逸度變化范圍在ΔNNO=+0.33~+0.95之間(表2),由此可以認(rèn)為,角閃石形成時(shí)的環(huán)境為13.16~23.17 km的高等氧逸度環(huán)境。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,角閃石等鎂鐵質(zhì)硅酸鹽礦物Fe2+/(Fe2++Mg)比值對氧逸度(fO2)的變化非常敏感,其在特定的溫度條件下與氧逸度成函數(shù)關(guān)系[28],從AlIV- Fe2+/(Fe2++Mg)圖解(圖8a)中可以看出,角閃石的投點(diǎn)主要落在高等氧逸度范圍內(nèi),這與氧逸度計(jì)算結(jié)果是一致的。
圖8 閃長玢巖角閃石AlIV - Fe2+/(Fe2++Mg)圖解成因判別(a)[28]和角閃石-黑云母礦物對Mg/(Mg+Fe+Mn+Ti)Hb - Mg/(Mg+Fe+Mn+Ti)Bt溫度圖解(b)[29]
王賽等[30]在對比前人多種地質(zhì)溫度計(jì)得出,利用角閃石-黑云母礦物對來計(jì)算黑云母的溫度更加合理。通過計(jì)算獲得寨滾中—基性雜巖體閃長玢巖中角閃石和黑云母的Mg/(Mg+Fe+Mn+Ti)含量,投圖估算黑云母的結(jié)晶溫度范圍在550℃~650℃之間(圖8b)。Uchida et al.[31]的研究結(jié)果表明,黑云母中的全鋁含量與火成巖的固結(jié)壓力具有良好的正相關(guān)關(guān)系,其經(jīng)驗(yàn)公式為
P(×0.1GPa)=3.03×TAl-6.53(±0.33)
(3)
式(3)中的TAl為以22個(gè)氧原子為基礎(chǔ)計(jì)算出的黑云母中鋁陽離子總數(shù)。
利用式(3)計(jì)算獲得寨滾中—基性雜巖體閃長玢巖中黑云母的結(jié)晶壓力范圍為0.18 GPa~0.26 GPa,對應(yīng)的深度范圍為5.95~8.45 km(表3)(以1 GPa=33 km估算)[32]。黑云母同等溫度條件下從HM(Fe2O3-Fe3O4)緩沖線經(jīng)NNO(Ni-NiO)緩沖線至FMQ(Fe2SiO4-SiO2-Fe3O4)緩沖線氧逸度系統(tǒng)具降低趨勢。在Fe3+-Fe2+-Mg圖解(圖9a)中,寨滾中—基性雜巖體閃長玢巖中黑云母樣品的投點(diǎn)均落在NNO(Ni-NiO)緩沖線之上的附近,說明黑云母形成時(shí)巖漿體系的氧逸度較高。黑云母的氧逸度是可以根據(jù)黑云母Fe3+、Fe2+和Mg2+和黑云母穩(wěn)定度值[100×Fe2+/(Fe2++Mg2+)]進(jìn)行估算[33],并結(jié)合黑云母的數(shù)據(jù)投影到logfO2-T圖解[34](圖9b)來確定。通過計(jì)算獲得寨滾中—基性雜巖體閃長玢巖中黑云母穩(wěn)定度值[100×Fe2+/(Fe2++Mg2+)]在49~52之間,估算獲得其對應(yīng)的氧逸度絕對值(logfO2)在-12.0~-13.5之間,亦說明寨滾中—基性雜巖體閃長玢巖中的黑云母形成于高氧逸度環(huán)境。
圖9 閃長玢巖黑云母圖解(a)logfO2- T圖解(b)[34]
前述礦物化學(xué)特征研究結(jié)果表明,寨滾中—基性雜巖體閃長玢巖中的角閃石和黑云母均屬于巖漿結(jié)晶的產(chǎn)物(圖5、圖7)。姜常義[35]根據(jù)巖體中角閃石TiO2和Al2O3的含量關(guān)系,將巖體母巖漿的源區(qū)劃分為殼源、幔源和殼?;旌显磪^(qū)三種類型,并認(rèn)為幔源區(qū)角閃石的w(Al2O3)≥10%,Si/(Si+Ti+Al)值≤0.765,而殼源區(qū)角閃石的w(Al2O3)≤10%,Si/(Si+Ti+Al)值≥0.775。角閃石的礦物化學(xué)成分分析結(jié)果(表2)表明,寨滾中基性雜巖體中巖漿成因角閃石的w(Al2O3)和Si/(Si+Ti+Al)值的范圍分別為9.08%~12.99%和0.757~0.777,介于幔源和殼源之間;將角閃石的TiO2和Al2O3成分投影到角閃石的TiO2- Al2O3成因分類圖解(圖10a)中,主要落在幔源區(qū),部分落在殼?;煸磪^(qū)和幔源區(qū)分界線兩側(cè)。謝應(yīng)雯[36]提出用Mg#值來區(qū)分巖漿的來源,幔源型Mg#>0.7,殼幔混源型0.7
圖10 閃長玢巖角閃石(a)[35]和黑云母(b)[38]成因判別圖解
綜合上述結(jié)晶溫壓條件及其形成深度的估算結(jié)果可以看出,角閃石和黑云母的結(jié)晶溫度分別是662℃~705℃和550℃~650℃;結(jié)晶壓力范圍分別為0.40 GPa~0.70 GPa和0.18 GPa~0.26 GPa,相對應(yīng)的形成深度分別為13.16~23.17 km和5.95~8.45 km。結(jié)合前述根據(jù)角閃石和黑云母成分判別的巖漿源區(qū)性質(zhì)表明,寨滾中—基性雜巖體的原生巖漿主要來源于幔源,幔源巖漿在上升底侵到地殼較深部位(13.16~23.17 km)時(shí),部分角閃石開始結(jié)晶形成角閃石斑晶;同時(shí),由于幔源巖漿溫度較高,導(dǎo)致了地殼較深部位(下地殼)巖石發(fā)生部分熔融作用形成殼源性質(zhì)的長英質(zhì)巖漿,并與幔源巖漿發(fā)生殼-幔巖漿混合作用。隨后,殼-幔巖漿混合作用形成的新巖漿較快速度上升到地殼淺部(5.95~8.45 km)發(fā)生冷凝結(jié)晶分異作用,并晶出黑云母和部分角閃石,最終形成現(xiàn)在的具殼?;旌闲再|(zhì)的寨滾中—基性雜巖體。
寨滾錫多金屬礦的主體形成于寨滾巖體內(nèi)和田蓬花崗巖體的外接觸帶內(nèi),獲得閃長玢巖加權(quán)平均年齡值為(842.9±3.9)Ma(MSWD=0.22)。眾多學(xué)者曾采用LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年方法對桂北寶壇地區(qū)廣泛發(fā)育的巖漿巖做測試分析,其中Wang et al.[39]獲得田蓬花崗巖體的同位素年齡為(794.2±8.1)Ma,Wang et al.[40]獲得平英花崗巖體的形成年齡為(835±5)Ma;張世濤等[41]獲得平英花崗巖巖體的形成年齡為(834.2±5.1)Ma,這與寨滾錫多金屬礦中閃長玢巖年齡一致,認(rèn)為該地區(qū)均為新元古代巖漿作用的產(chǎn)物,是Rodinia超大陸的聚合和裂解運(yùn)動下形成的,也暗示桂北寨滾錫多金屬礦是存在新元古代源自地幔的(中)基性巖漿活動,為探索殼-幔相互作用以及幔源物質(zhì)對錫(鎢)富集成礦作用的證據(jù)。
通過以上對寨滾中—基性雜巖體閃長玢巖的巖石學(xué)、礦物學(xué)和礦物地球化學(xué)的研究,可以得出以下幾點(diǎn)初步認(rèn)識:
1)寨滾中—基性雜巖體中閃長玢巖角閃石和黑云母的礦物化學(xué)成分研究結(jié)果表明,其原生巖漿主要來源于幔源,并兼具殼-幔巖漿混合特征。
2)根據(jù)角閃石和黑云母成分估算,獲得角閃石和黑云母的結(jié)晶溫度分別是662℃~705℃和550℃~650℃;結(jié)晶壓力分別為0.40 GPa~0.70 GPa和0.18 GPa~0.26 GPa,相對應(yīng)的形成深度分別為13.16~23.17 km和5.95~8.45 km。
3)桂北寨滾錫多金屬礦是存在新元古代源自地幔的(中)基性巖漿活動,成巖過程與殼幔相互作用有關(guān),為探索殼-幔相互作用以及幔源物質(zhì)對錫(鎢)富集成礦作用的證據(jù)。