2013 年 6 月, 第 19 卷, 第 2 期, 页 June 2013,Vol. 19,No.2, p 高校地质学报 Geological Journal of China Universities 广西栗木矿区牛栏岭岩体印支期年龄的厘定及其意义 1, 张怀峰

2013 年 6 月, 第 19 卷, 第 2 期,220-232 页 June 2013,Vol. 19,No.2, p. 220-232 高校地质学报 Geological Journal of China Universities 广西栗木矿区牛栏岭岩体印支期年龄的厘定及其意义 1, 张怀峰 2, 陆建军 1*, 王汝成 1 1, 章荣清 1. 内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室, 南京大学地球科学与工程学院, 南京 210093; 2. 铀业发展有限公司, 中国广东核电集团, 北京 100029 摘要 : 本文对牛栏岭细粒铁锂云母花岗岩和似斑状铁锂云母花岗岩进行了锆石 U-Pb 年代学和岩石地球化学研究, 讨论了岩体的形成时代 成因类型 源区性质及其与成矿关系 两种岩性锆石的 LA-ICP-MS U-Pb 定年表明, 其加权平均年龄分别为 (223.6±1.7)Ma 和 (223.7±1.7)Ma, 属印支晚期构造岩浆活动的产物 岩石相对富集 SiO 2,K 2 O,Na 2 O,P 2 O 5 和贫 CaO,MgO,TiO 2 ;A/CNK 值为 1.08~1.31, 落入强过铝质花岗岩区域 ;CIPW 计算结果给出的岩体标准矿物刚玉的含量为 1.6%~4.5%; 岩体的球粒陨石标准化稀土配分曲线呈轻微右倾形, 具有强烈的 Eu 负异常,δEu 为 0.01~0.05 岩体富集 Cs, Rb,K 等大离子亲石元素 (LILE) 和 U,Pb,Hf,Ta 等高场强元素 (HFSE), 明显亏损 Ba,Sr,Ti 等元素 ; 锆石饱和温度介于 631 ~681 之间, 低于 S 型花岗岩的平均锆石饱和温度 岩体中发现有 (248±4)Ma 和 (1947±23)Ma 的继承锆石, 暗示其源区可能为晚古元古代的壳源物质, 印支早期岩浆物质也可能参与了岩体的形成 岩体的地质地球化学特征研究表明, 岩体可能为牛栏岭地区的 W-Sn 成矿作用提供 W-Sn 来源, 暗示牛栏岭地区可能存在有 224 Ma 左右的成矿作用, 印支期成矿作用可能成为栗木矿区乃至南岭西段今后找矿工作的一个重点方向 关键词 : 栗木矿田 ; 牛栏岭岩体 ;U-Pb 年代学 ; 岩石地球化学 ; 印支期成矿作用中图分类号 :P618.44 文献标识码 :A 文章编号 :1006-7493(2013)02-0220-13 Confirmation of Indosinian Age of the Niulanling Granite from Limu Orefield, Guangxi Province and Its Significance ZHANG Huaifeng 1,2 LU Jianjun 1* WANG Rucheng 1 ZHANG Rongqing 1 1. State Key Laboratory for Mineral Deposit Research, Department of Earth Sciences, Nanjing University Nanjing 210093 China 2. Uranium Resouces Company Limited, China Guangdong Nuclear Power Corporation, Beijing 100029, China Abstract: The samples from the Niulanling fine-grained and porphyritic granites have been analyzed for zircon U-Pb ages and whole rock geochemical compositions to discuss the emplacement age, genetic type, source and relationship with the mineralization. LA-ICP-MS zircon U-Pb dating results of the two granite samples indicate that the granites formed in the Late Indosinian period with weighted average age of (223.6±1.7) Ma and (223.7±1.7) Ma, respectively. The granites are rich in SiO 2,K 2 O, Na 2 O and P 2 O 5 and poor in CaO, MgO and TiO 2. The granites are strongly peraluminous with the A/CNK values changing from 1.08 to 1.31. CIPW-normative calculation gives 1.6%-4.5% corundum. Chondrite-normalized REE diagrams of the granites have slightly right-leaning shape with strong negative Eu anomalies and δeu values vary from 0.01 to 0.05; The granites are enriched in LILE (Cs, Rb, K) and HFSE (U, Pb, Hf,Ta), but are relatively low in Ba, Sr and Ti. The zircon saturation temperatures (t zr ) are from 631 to 681, which are lower than the averageing value of S-type granites. The (1947±23) Ma inherited zircon indicates that the source region of the granite is mainly Late Palaeoproterozoic crustal materials. The inherited zircon of (248±4) Ma suggests an addition of the Early Indosinian magma in the formation of the granites. The geological and geochemical characteristics of the granites show that the granites could provide W and Sn for the W-Sn mineralization in the 收稿日期 :2012-05-02; 修回日期 :2012-05-15 基金项目 : 本项目得到国家重点基础研究发展计划项目 (2012CB416702); 中国地质调查局项目 (1212011085407) 作者简介 : 张怀峰, 男, 硕士研究生, 矿床学专业 ;E-mail: njdxzhang@163.com; 通讯作者 : 陆建军, 教授 ;E-mail: lujj@nju.edu.cn

2 期 张怀峰等 : 广西栗木矿区牛栏岭岩体印支期年龄的厘定及其意义 221 Niulanling district and there might be mineralization of about 224 Ma in this area. The Indosinian mineralization should be the key target in the Limu district and very important even for western Nanling Range as a whole in the further ore-prospecting work. Key words: Limu Orefield; Niulanling granites; Zircon U-Pb dating; Petrogeochemistry; Indosinian Mineralization Corresponding author: LU Jianjun, Professor; E-mail: lujj@nju.edu.cn 1 引言 南岭地区受到了加里东造山运动 印支期造山运动和燕山期构造 - 岩浆作用的影响, 形成了不同时代花岗岩和丰富的矿产资源 ( 陈培荣等,2002), 大规模钨锡稀有金属矿床大部分与燕山期花岗岩有着紧密的成因联系, 成矿作用亦以燕山期为主 ( 华仁民等,2005; 毛景文等, 2008; 陈骏等,2008) 但随着近年来分析测试技术的提高, 尤其是年代学研究工作的深入, 在南岭地区一批印支期花岗岩被鉴别出来 ( 李献华,1990; 孙涛等,2003, 徐夕生等,2003; 邓希光,2004), 一些原归属加里东期或燕山期的花岗岩被新的年代学研究工作厘定为印支期 ( 陈培荣等,2000; 于津海等,2007) 与之相对应, 印支期花岗岩成矿作用也引起了广泛关注, 印支期花岗岩除与铀矿有密切的成因关系外还具有形成 Sn(W) 的潜力 ( 张成江,1996; 章邦桐等,2002), 高精度 Re-Os 及 Ar-Ar 同位素测年方法也确定了印支期成矿作用的存在 ( 刘善宝等,2008; 蔡明海和王开选,2006; 赵蕾等, 2006) 因此, 印支期成岩和成矿时代的厘定以及印支期岩体成矿作用的研究工作值得深入开展 栗木矿田是华南重要的铌 钽 钨 锡多金属矿床之一,20 世纪 80 年代一些地质工作者对区内花岗岩的成因与成矿关系等方面进行了研究 ( 甘晓春等,1991,1992; 章锦统等,1989; 林德松和王开迭,1987), 但在岩体侵位时代及其成矿年龄方面的研究较为薄弱, 运用多种同位素定年方法 (K-Ar 法,Rb-Sr 法, 锆石 U-Pb 熔融法,Ar-Ar 法 ) 判定岩体侵位年代为印支末期至燕山早期, 显示出较大的变化范围和不确定性 本文利用 LA-ICP-MS 定年技术对矿区内的牛栏岭细粒铁锂云母花岗岩和似斑状铁锂云母花岗岩进行了详细的微区原位单点定年, 并结合岩体的地质特征和地球化学数据探讨其形成时代 成因类型 源区特征以及与成矿的关系 岩体印支期年龄及其与成矿关系的厘定, 为研究栗木矿区内岩浆形成演化及其成矿关系提供了证据, 也为南岭地区印支期成矿作用的研究补充了资料 2 区域地质概况 栗木矿区位于广西省东北部恭城县城北偏东约 37 km 处, 恭城复式向斜的北部扬起端西侧 区内主要出露古生界地层, 主要为寒武系浅变质砂岩 粉砂岩 页岩和泥质灰岩, 泥盆系灰岩 砂页岩及砾岩, 下石炭统灰岩 泥质灰岩及硅质页岩 根据泥盆系和寒武系的不整合接触关系, 可将矿区的构造分为基底构造层和盖层 基底构造层主要由寒武系岩层组成, 其特点是多为南北向线状平行排列的紧密褶皱, 具有低程度的变质作用 盖层构造层主要由泥盆系和下石炭统的地层组成, 它们不整合覆盖在寒武系地层之上, 其特点是呈南北向平行排列平缓开阔褶皱 矿区内断裂构造主要为南北向和东西向, 次为北东向 北北东向和北西向 其中南北向的断裂主要以逆冲断层为主, 它们控制了岩体和矿体的产出位置和形态特征 区内花岗岩主要以岩株的形式产出, 出露于老虎头 - 牛栏岭一带, 出露面积仅 1.5 km 2, 12 与成矿关系密切 271 地质队依据岩体的地质关系 同位素地质年龄数据 岩石地球化学特征将岩体分为三个侵入阶段 ( 图 1) 第一阶段花岗岩, 岩性为中粒斑状多硅白云母花岗岩, 见于矿区中部的泡水岭地区, 呈小岩体出露, 出露面积为 0.1 km 2, 风化作用强烈, 被第二阶段花岗岩包 1 广西 271 地质队 (GT271). 1967. 广西栗木矿区老虎头含钽 铌花岗岩矿床储量总结报告书. 内部报告. 2 广西 271 地质队 (GT271). 1985. 广西恭城县栗木矿田金竹源钽铌锡花岗岩矿床地质详查报告. 内部报告.

222 高 Fig. 1 校 地 质 学 报 19卷2期 图1 栗木矿田地质简图① Geological sketch of the Limu district 裹 目前尚未发现与其有关的工业钨锡铌钽金属 石年代学测试的花岗岩样品 全岩逐级分选破碎 矿化 第二阶段花岗岩 岩性为中粒斑状 部分 到80~100目 再经重砂淘选和电磁分选 最后在 地区为细粒或粗粒 锂多硅白云母花岗岩和中粒 双目镜下挑选晶型完好 透明度和光泽度好的锆 似斑状锂多硅白云母花岗岩 为矿区出露岩体的 石颗粒 用环氧树脂固定于样品靶上 然后研磨 主体部分 出露面积1.22 km 此阶段岩体与矿化 抛光 对制成样品靶的锆石样品 首先在显微镜 关系密切 在多处发育有石英脉型的W-Sn矿床 下进行透射光和反射光的观察和照相 分析锆石 如香檀岭和牛栏岭 第三阶段花岗岩 岩性为细- 晶形 包裹体 裂缝等特征 然后进行阴极发光 中粒含黄玉锂云母钠长石花岗岩或钾长石-钠长石 图像 CL 和背散射 BSE 图像分析 进一步 花岗岩 岩体出露面积为0.1 km 仅在老虎头地 研究锆石的内部结构特征 为在锆石U-Pb定年和 区出露 此阶段的岩体主要形成花岗岩型锡铌钽 Lu-Hf同位素分析中选择合适的点位 锆石阴极发 矿床 在岩体外带形成花岗伟晶岩型铌钽锡矿床 光 CL 图像在中国科学院地质与地球物理研究 和长石石英脉型锡钨矿床 钻孔和深部探矿工作 所的Cameca电子探针仪器上拍摄完成 分析电压 已经陆续探明了一些隐伏岩体 如矿区西部的金 为15 kv 电流为10 na 2 2 竹源岩体 矿区东南部的水溪庙岩体 矿区西北 部侵入于泥盆系地层中的大岐岭岩体等 图1 锆石分选采用重砂方法完成 首先将用于锆 锆石U-Pb年龄测定工作在南京大学成矿作用 国家重点实验室完成 本实验室的ICP-MS型号为 Agilent 7500a型 激光剥蚀系统为New Wave公司 ① 广西地质调查研究院. 2007. 1 10 000广西茶城县栗木锡矿区域地质图.

2 期 张怀峰等 : 广西栗木矿区牛栏岭岩体印支期年龄的厘定及其意义 223 生产的 UP213 固体激光剥蚀系统 采用 He 气作为剥蚀物质的载气, 通过直径 3 mm 的 PVC 管将剥蚀物质传送到 ICP-MS, 并在进入 ICP-MS 之前与 Ar 气混合, 形成混合气 仪器工作参数为 : 波长 213 nm, 激光脉冲重复频率 5 Hz, 脉冲能量为 10~20 J/cm 2, 熔蚀孔径 25μm, 剥蚀时间 60 s, 背景测量 206 时间 40 s, 停留时间 Pb, 207 Pb, 208 Pb, 232 Th, 238 U 依次为 15,30,10,10,15 ms 质量分馏校正采用标样 GEMOC/GJ-1(609 Ma; 参见 Jackson et al.,2004) ICP-MS 的分析数据通过即时分析软件 GLITTER (Van Achterbergh et al.,2001) 计算获得同位素比值 年龄和误差, 并假定标样的分析误差为 1% 每轮(RUN) 测试开始和结束前, 分别分析 GJ-1 标样 2 次, 中间分析未知样品 12 次, 其中包括 2 次已知年龄样品 Mud Tank(TIMS 年龄 : (732±5)Ma;Black and Gulson,1978) 普通铅校正采用 Andersen (2002) 的方法进行 校正后的结果用 Isoplot 程序 (ver.2.49, 参见 Ludwig, 2001) 完成年龄计算和协和图绘制 每个分析点的 Th,U 含量通过与标样 GJ-1 的平均计数率比较获得, 本实验室标样 GJ-1 的 Th,U 含量分别为 8 10-6,330 10-6 主量元素分析在核工业 230 研究所测试中心分析 :SiO 2 用硅氟酸钾滴定法,K 2 O 和 Na 2 O 用火焰光度法,P 2 O 5 用磷钼钒黄光度法,Al 2 O 3 用醋酸锌滴定法和 ICPOES 法,Fe Total 用 ICP-OES 和 EDTA 滴定法,FeO 用重铬酸钾滴定法,MnO 和 TiO 2 用 ICPOES 法,CaO 和 MgO 用 EDTA 滴定法和 ICP-OES 法, WO 3 用 ICP-OES 法和硫氰酸盐光度法 微量元素分析在中科院地球化学研究所矿床地球化学重点实验室完成, 分析仪器为电感耦合等离子体质谱仪 (ICP-MS), 分析精度优于 10% 分析过程: 称 50 mg 岩石粉末样品于 Teflon 杯中, 加入 1 ml HF, 在电热板上蒸干以去掉大部分 SiO 2, 加入 HF HNO 3 =2 1 的混合酸 1 ml 左右, 盖上盖放入钢套中, 放进烘箱中于 185 分解 24 h 以上, 取出冷却后, 于电热板上低温蒸至近干, 加入 1 ml HNO 3 再蒸干, 重复一次 加内标 Rh(500 10-9 )1 ml, 最后加入 0.5 ml 左右的 HNO 3 和 5 ml 水, 重新盖上盖, 于烘箱中在 135~140 溶解残渣 5~6 h, 从烘箱中取出, 取 0.4 ml 溶液稀释成 8~10 ml, 转移到 试管中, 用 ICP-MS 测定 具体分析过程见 Qi 等, (2000) 3 测试结果 3.1 岩石学与矿物学牛栏岭岩体的样品采自于牛栏岭民窟坑道内 (N25 10 19,E110 53 1.94 ), 岩性分别为细粒铁锂云母花岗岩和似斑状铁锂云母花岗岩 两种岩性的样品均较为新鲜, 手标本为浅白色, 块状构造 ( 图 2a,c) 细粒铁锂云母花岗岩的显微镜观察表明, 样品具有花岗结构 ( 图 2b), 晶体的粒度均小于 1mm 薄片中钠长石约占 35%, 呈板条状, 半自形 - 自形, 聚片双晶显著, 微绢云母化及泥化 ; 钾长石约占 30%, 呈板状, 呈半自形 - 它形, 表面遭受高岭土化和绢云母化 ; 石英约占 30%; 云母约占 5%, 呈它形, 干涉色呈红褐色 ; 此外岩体中还含有少量的黄玉晶体 似斑状铁锂云母长花岗岩显微镜观察表明, 样品具有似斑状结构 ( 图 2d), 斑晶中钠长石和石英多见 钠长石呈板条状, 半自形 - 自形, 聚片双晶显著, 微绢云母化及泥化 ; 基质由晶质的铁锂云母 石英 钾长石和钠长石等组成 两种岩性的岩体中均存在磷灰石 钍石 锆石 独居石 磷钇矿 毒砂 金红石等副矿物 3.2 锆石 U-Pb 年龄特征本文分别选取牛栏岭细粒铁锂云母花岗岩和似斑状铁锂云母花岗岩中最为新鲜的 LM-55 和 LM-54 用于 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年龄分析 被测锆石以无色和浅褐色为主, 大多为半自形到自形的锥柱状, 透明至半透明, 在阴极发光图像上, 大部分锆石具有明显的振荡环带, 具有典型岩浆锆石的特征 ( 图 3a, 图 3c),LM-55 和 LM-54 的 U-Pb 协和图分别见图 3b 和图 3d, 年龄数据见表 1 细粒铁锂云母花岗岩被测锆石 Th 和 U 含量较高且变化较大, 分别变化于 152 10-6 ~881 10-6 和 186 10-6 ~2455 10-6 之间, 其 Th/U 比值变化范围为 0.22 10-6 ~0.94 10-6, 平均值为 0.50, 显示了典型岩浆锆石的特征 本次共分析锆石 U-Pb 数据 19 个, 除一个点 LM-55-1 给出 (248±4)Ma 外, 其余 18 分析点获得的加权平均年龄为 (223.6±1.7)

224 高 校 地 质 学 a b c d 报 19卷2期 细粒花岗岩 a b 和似斑状花岗岩 c d 的手标本和显微照片 Ab: 钠长石 Zin: 铁锂云母 Kf: 钾长石 Q: 石英 Toz: 黄玉 Hand specimens and photomicrographs of fine-grained (a, b) and porphyritic (c, d) granites. Ab: Albite; Zin: Zinnwaldite; Kf: K-feldspar; Q: Quartz; Toz: Topaz Fig. 2 图2 牛栏岭岩体的手标本和显微照片 Hand specimens and micrographs crossed polars of Niulanling granites a b c d 细粒花岗岩和似斑状花岗岩中锆石的CL照片 分别为a和c 及锆石的U-Pb协和图 分别为b和d 图a和c中的线圈代表锆石U-Pb分析点位 Cathodoluminescence images a and c and zircon U-Pb concordia diagrams b d of representative zircons from the fine-grained and porphyritic granites. The circles represent positions of U-Pb measurement in a and c Fig. 3 图3 牛栏岭岩体代表性锆石CL照片和锆石U-Pb协和图 Cathodoluminescence CL images and zircon U-Pb concordia diagrams of representative zircons from Niulanling granites.

2 期 张怀峰等 : 广西栗木矿区牛栏岭岩体印支期年龄的厘定及其意义 225 表 1 牛栏岭岩体 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 定年结果 Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Pb dating results of the Niulanling pluton. 测试点号 Th ( 10-6 ) U ( 10-6 ) Th/U 同位素比值年龄 207 Pb/ 208 207 206 1σ Pb/ 235 U 1σ 206 Pb/ 238 Pb/ U 1σ Pb 232 1σ Th 207 Pb/ 206 1σ 207 Pb/ Pb 235 1σ 206 Pb/ U 238 1σ 208 Pb/ U 232 1σ Th 细粒铁锂云母花岗岩 LM55-1 881 1463 0.60 0.055660 0.001470 0.301000 0.008460 0.039240 0.000700 0.009450 0.000790 439 60 267 7 248 4 190 16 LM55-2 349 1110 0.31 0.053730 0.002380 0.255550 0.010710 0.034500 0.000490 0.010790 0.000170 360 102 231 9 219 3 217 3 LM55-3 296 918 0.32 0.056370 0.000960 0.278040 0.005320 0.035780 0.000530 0.011750 0.000590 467 39 249 4 227 3 236 12 LM55-4 465 1432 0.32 0.057010 0.003090 0.275010 0.014180 0.034980 0.000590 0.010870 0.000190 492 123 247 11 222 4 218 4 LM55-5 495 1088 0.46 0.061010 0.001890 0.297780 0.009460 0.035410 0.000650 0.011780 0.001200 640 68 265 7 224 4 237 24 LM55-6 590 2455 0.24 0.051080 0.001050 0.250380 0.005690 0.035550 0.000580 0.010190 0.000790 244 48 227 5 225 4 205 16 LM55-7 671 1292 0.52 0.050790 0.001480 0.245370 0.007430 0.035040 0.000630 0.009260 0.000920 231 69 223 6 222 4 186 18 LM55-9 192 863 0.22 0.052420 0.002940 0.257890 0.013990 0.035680 0.000510 0.011200 0.000200 304 131 233 11 226 3 225 4 LM55-10 395 1190 0.33 0.052490 0.002280 0.252940 0.010930 0.034990 0.000730 0.009680 0.001490 307 101 229 9 222 5 195 30 LM55-11 367 392 0.94 0.052890 0.004040 0.262580 0.019300 0.036110 0.001110 0.003760 0.000490 324 176 237 16 229 7 76 10 LM55-12 702 974 0.72 0.051070 0.004530 0.248360 0.021670 0.035270 0.000560 0.011100 0.000280 244 203 225 18 223 3 223 6 LM55-14 152 186 0.82 0.069330 0.003370 0.339990 0.016080 0.035570 0.000810 0.011780 0.001090 909 103 297 12 225 5 237 22 LM55-15 205 351 0.59 0.061790 0.002930 0.301980 0.014050 0.035480 0.000790 0.007740 0.000910 667 104 268 11 225 5 156 18 LM55-18 203 292 0.70 0.051140 0.002760 0.248100 0.012890 0.035190 0.000730 0.010570 0.001520 247 126 225 10 223 5 213 30 LM55-19 265 819 0.32 0.049760 0.001400 0.244090 0.007100 0.035590 0.000620 0.011080 0.001060 184 67 222 6 225 4 223 21 LM55-20 315 752 0.42 0.050990 0.001370 0.248500 0.006880 0.035350 0.000580 0.010210 0.000920 240 63 225 6 224 4 205 18 LM55-21 355 1156 0.31 0.051520 0.001070 0.251250 0.005540 0.035380 0.000540 0.010670 0.000820 264 49 228 4 224 3 215 16 LM55-22 126 180 0.70 0.057160 0.008640 0.272730 0.040840 0.034600 0.000710 0.010750 0.000400 498 341 245 33 219 4 216 8 LM55-23 236 380 0.62 0.058060 0.001450 0.283330 0.007280 0.035400 0.000560 0.009630 0.000750 532 56 253 6 224 3 194 15 似斑状铁锂云母花岗岩 LM54-1 364 1143 0.32 0.051170 0.000920 0.247470 0.004740 0.035070 0.000480 0.011710 0.000660 248 42 225 4 222 3 235 13 LM54-3 292 766 0.38 0.054650 0.001480 0.260020 0.007000 0.034520 0.000510 0.013390 0.001320 398 62 235 6 219 3 269 26 LM54-4 229 156 1.46 0.049640 0.002310 0.239950 0.010870 0.035070 0.000650 0.011940 0.001130 178 108 218 9 222 4 240 23 LM54-5 50 256 0.19 0.157780 0.002110 7.668100 0.120490 0.352520 0.004880 0.093320 0.004590 2432 23 2193 14 1947 23 1803 85 LM54-6 246 201 1.22 0.047810 0.002310 0.233020 0.010930 0.035370 0.000670 0.011880 0.001410 90 108 213 9 224 4 239 28 LM54-7 336 361 0.93 0.052400 0.001130 0.257080 0.005780 0.035580 0.000520 0.011580 0.000670 303 50 232 5 225 3 233 13 LM54-8 227 337 0.67 0.051190 0.001340 0.251300 0.006630 0.035610 0.000530 0.011030 0.000830 249 62 228 5 226 3 222 17 LM54-9 236 205 1.15 0.049480 0.001710 0.240420 0.008180 0.035240 0.000570 0.011610 0.000970 171 82 219 7 223 4 233 19 LM54-10 218 315 0.69 0.052050 0.001710 0.255590 0.008280 0.035620 0.000580 0.011700 0.001210 288 77 231 7 226 4 235 24 LM54-11 264 396 0.67 0.051740 0.001040 0.252430 0.005370 0.035390 0.000510 0.010940 0.000510 274 47 229 4 224 3 220 10 LM54-12 265 692 0.38 0.049930 0.000920 0.243460 0.004820 0.035370 0.000500 0.010890 0.000550 192 44 221 4 224 3 219 11 LM54-14 120 154 0.78 0.058580 0.004510 0.286330 0.021080 0.035460 0.000980 0.012040 0.001950 552 174 256 17 225 6 242 39 LM54-15 367 835 0.44 0.048120 0.001540 0.232440 0.007570 0.035050 0.000630 0.007940 0.000740 105 74 212 6 222 4 160 15 LM54-16 326 371 0.88 0.051750 0.001150 0.253710 0.005910 0.035570 0.000540 0.009130 0.000490 274 52 230 5 225 3 184 10 LM54-17 378 493 0.77 0.047120 0.001840 0.231920 0.009020 0.035710 0.000680 0.008730 0.000880 55 85 212 7 226 4 176 18 LM54-18 610 1173 0.52 0.050650 0.000810 0.245070 0.004410 0.035100 0.000500 0.009520 0.000510 225 38 223 4 222 3 192 10 LM54-20 272 349 0.78 0.060580 0.001980 0.298610 0.009560 0.035770 0.000580 0.011320 0.001340 624 72 265 7 227 4 228 27

226 高校地质学报 1 9 卷 2 期 Ma (MSWD=0.42), 代表了岩体的侵位年龄, 属 于印支晚期 (248±4)Ma 锆石可能为岩体形成 过程中继承的印支早期岩浆锆石 似斑状铁锂云母花岗岩锆石 Th 和 U 的变化范 围分别为 50 10-6 ~610 10-6 和 154 10-6 ~1173 10-6,Th/U 比值变化范围为 0.19~1.46, 平均 值为 0.72, 同样显示了典型岩浆锆石的特征 锆石 U-Pb 数据校正后有效点有 17 个, 除分析点 LM-54-5 给出 (1947±23)Ma 年龄, 其余 16 个分 析点获得的加权平均年龄为 (223.7±1.7)Ma (MSWD=0.39), 代表了岩体的侵位年龄, 属于 印支晚期 (1947±23)Ma 锆石可能为岩体形成 过程中继承的早期岩浆锆石年龄 3.3 岩体的地球化学特征 细粒铁锂云母花岗岩和似斑状铁锂云母花岗 岩的主量元素分析数据见表 2 在 SiO 2 -Na 2 O+K 2 O 分类图解中 (Middlemost,1994), 岩体落于 花岗岩区域内 ( 图 4a), 与显微镜下观察的花 岗结构相一致 ; 在 ANOR-Q, (Streckeisen and Maitre,1979) 和 AR-SiO 2 (Wright,1969) 图 解中, 所有样品均落于碱性花岗岩区域 ( 图 4b, c), 显示了岩体具有碱性特征, 应为碱性花岗 岩 ; 岩体主量元素含量均在一定范围内变化 : 70.7%~75.2% SiO 2,3.6%~4.6% K 2 O,3.9%~4.6% Na 2 O,0.34%~0.70% CaO,0.03%~0.07% MgO, 0.12%~0.23% P 2 O 5,0.68%~1.28% FeO total, 0.01%~0.03% TiO 2 岩体具有富钾和高碱特征, K 2 O/Na 2 O 变化于 0.89~1.12 之间,K 2 O+Na 2 O 变化 范围为 7.7%~9.0%, 且富 SiO 2,K 2 O,Na 2 O,P 2 O 5 和贫 CaO,MgO,TiO 2 岩体的 A/CNK 值变化于 1.08~1.31 之间, 标准矿物计算得出岩体中标准矿 物刚玉含量为 1.6%~4.5%, 表明岩体均属于强过铝 质花岗岩 在 A/CNK-A/NK 图解上 ( 图 5a) 和 ACF 图解 ( 图 5b)(Hine et al.,1978) 上, 岩体落于 过铝质和斜长石 - 白云母 - 堇青石范围, 与壳源过 铝质花岗岩相类似 (Chappell and white.,2001) 岩体相对较高的 DI 值 (92~95) 表明了岩体是岩 浆高度分离结晶作用的产物 细粒铁锂云母花岗岩和似斑状铁锂云母花岗 岩稀土元素及其他微量元素分析结果见表 3 岩 体稀土总量均较低, REE 值变化范围为 15.9 (a) SiO 2 -Na 2 O+K 2 O 分类图 ( 据 Middlemost.,1994);(b) ANOR-Q 图解,Q =Q 100/(Q+Or+Ab+An), ANOR=An 100/(Or+An) ( 据 Streckeisen and Maitre.,1979);(c) SiO 2 -AR( 碱度率 ) 图解 ( 据 Wright,1969) (a) QAP diagram of CIPW standard mineral; (b) ANOR-Q diagram, Q, =Q 100/(Q+Or+Ab+An), ANOR=An 100/( Or+An) (After Streckeisen and Maitre., 1979); (c) Si 2 O- AR ( Alkalinity Ratio) diagram(after Wright, 1969) 图 4 牛栏岭花岗岩的岩石类型判别图解 Fig. 4 The rock type discrimination diagrams of Niulanling granites 10-6 ~35.1 10-6, 轻微富集轻稀土,(La/Yb) N 介 于 1.5~2.5 之间,LREE/HREE 介于 2.0~2.8 之间, 轻稀土分馏相对不显著,(La/Sm) N 介于 1.1~1.4 之间,(Gd/Yb) N 介于 1.0~1.3 之间 ; 球粒陨石标 准化稀土元素配分曲线为大致水平的 海鸥式

2 期 张怀峰等 : 广西栗木矿区牛栏岭岩体印支期年龄的厘定及其意义 227 (a) (b) 岩性样品号 图 5 牛栏岭岩体 ACNK-ANK 图解 (a) 和 ACF 图解 (b) ( 据 Hine et al.,1978) Fig. 5 ACNK-ANK diagram (a) and ACF diagram (b) of Niulanling granites 表 2 牛栏岭花岗岩主量元素分析结果及各种参数计算 (%) Table 2 Major element compositions of Niulanling granites (%) and relevant parameters 细粒花岗岩 似斑状花岗岩 LM-71 LM-55(1) LM-55(2) LM-56 LM-58 LM-54(1) LM-54(2) LM-54(3) LM-57 SiO 2 74.57 70.71 74.75 75.17 74.25 75.24 75.21 74.68 74.71 TiO 2 0.01 0.03 0.03 0.03 0.02 0.03 0.03 0.03 0.02 Al2O 3 13.94 16.85 13.47 13.69 14.40 14.07 14.20 14.03 13.67 Fe 2 O 3 0.19 0.23 0.50 0.35 0.22 0.55 0.52 0.38 0.33 FeO 0.50 0.89 0.73 0.96 0.70 0.71 0.74 0.85 0.73 MnO 0.05 0.06 0.05 0.11 0.08 0.05 0.05 0.05 0.06 MgO 0.07 0.04 0.05 0.04 0.03 0.04 0.05 0.05 0.03 CaO 0.70 0.42 0.45 0.43 0.51 0.37 0.36 0.43 0.34 Na 2 O 3.86 4.33 4.09 4.09 4.58 3.85 3.87 3.96 4.07 K 2 O 4.32 4.55 4.31 3.63 4.42 3.93 4.04 4.20 4.17 P 2 O 5 0.16 0.19 0.14 0.16 0.23 0.13 0.12 0.15 0.17 LOI 1.08 0.93 0.75 0.98 0.69 0.97 0.96 0.85 0.85 Total 99.45 99.23 99.34 99.64 100.12 99.94 100.13 99.65 99.15 Q 34.6 27.5 33.8 36.7 29.8 37.3 36.6 34.8 34.9 Or 26.0 27.4 25.9 21.8 26.3 23.5 24.1 25.1 25.1 Ab 33.2 37.2 35.1 35.0 38.9 32.9 33.0 33.9 35.0 An 2.6 1.0 1.4 1.2 1.2 1.1 1.1 1.3 0.7 C 2.0 4.5 1.6 2.6 1.7 3.1 3.1 2.5 2.2 ACNK 1.13 1.31 1.10 1.20 1.08 1.25 1.25 1.18 1.15 ANK 1.26 1.40 1.18 1.28 1.17 1.33 1.32 1.27 1.22 DI 93.7 92.1 94.8 93.5 95.0 93.6 93.7 93.8 94.9 AR 3.53 3.12 4.05 3.41 4.05 3.34 3.37 3.59 3.86 t Zr ( ) 639 681 660 672 631 665 680 676 661 K 2 O/Na 2 O 1.12 1.05 1.05 0.89 0.96 1.02 1.04 1.06 1.03 K 2 O+Na 2 O 8.17 8.88 8.41 7.72 9.00 7.78 7.90 8.15 8.25 *Zr 饱和温度计算据文献 Miller 等,2003 形状, 具有轻微的稀土元素四分组效应 ( 图 6a, c), 所有样品均具有强烈的 Eu 负异常,δEu 为 0.01~0.05 微量元素蛛网图( 图 6b,d) 显示岩体富集 Cs,Rb,K 等大离子亲石元素和 U,Pb,Hf, Ta 等高场强元素, 明显亏损 Ba, Sr, Ti 等元素 岩体的 Rb/Sr 和 Rb/Ba 比值以及 Rb,Nb,Ta 含量较高,K/Rb 比值和 Sm/Nd 比值较低, 指示岩体经历了强烈的分异演化

228 高校地质学报 1 9 卷 2 期 (a) (b) (c) (d) 粒花岗岩 (a,b) 和似斑状花岗岩 (c,d) 的稀土元素分配图和蛛网图. 原始地幔值和球粒陨石值引自 Sun and McDonough,1989. REE patterns and Spider diagrams of fine-grained (a, b) and porphyritic (c, d) granites. Chondrite values and Primitive mantle values are all from Sun and McDonough, 1989. 图 6 牛栏岭花岗岩稀土元素分配图和蛛网图 Fig. 6 REE patterns and Spider diagrams of Niulanling granites 4 讨论和结论 4.1 岩体形成时代 12 271 地质队依据岩体的地质关系 同位素地质年龄数据 岩石地球化学特征将栗木地区岩体分为三个侵入阶段 宜昌地质与矿产研究所 (1980) 3 利用锆石溶样稀释法测得第一阶段岩体的年龄为 196 Ma 和 185 Ma, 利用云母 K-Ar 法和锆石溶样稀释法分别测得第二阶段岩体年龄为 185 Ma 和 174 Ma; 章锦统等 (1989) 利用全岩 Rb-Sr 法测得第一至第三阶段岩体年龄分别为 (201± 4)Ma,(204±7)Ma 和 (183±3)Ma; 史明魁和孙恭安 (1981) 利用锆石溶样稀释法测得三个阶段岩体的年龄分别为 195~184 Ma, 173 Ma 和 159 Ma, 利用云母 K-Ar 法测得三个阶段岩体年龄 235 Ma, 185 Ma 和 164~172 Ma 甘晓春等 (1991) 利用全岩 Rb-Sr 法测得第三阶段水溪庙岩体年龄为 (186 ±12) Ma; 林德松和王开选 (1987) 用 Rb-Sr 法测得第三阶段金竹源花岗岩全岩等时年龄为 (195.5±4) Ma 前人研究表明, 第一阶段岩体的年龄 184~201 Ma, 第二阶段年龄 173~204 Ma, 第三阶段的年 表 3 牛栏岭花岗岩微量元素和稀土元素分析结果 ( 10-6 ) 及相关参数 Table 3 The trace and rare earth elements compositions of Niulanling granites ( 10-6 )and relevant parameter 岩性样品号 细粒花岗岩 似斑状花岗岩 LM-71 LM-55(1) LM-55(2) LM-56 LM-58 LM-54(1) LM-54(2) LM-54(3) LM-57 Li 328 405 358 663 310 417 373 350 387 Be 6.5 54.7 13.4 5.9 6.8 6.2 7.4 5.9 6.2 Sc 5.3 6.7 7.4 7.6 5.5 5.8 6.8 7.1 4.9 V 0.64 0.68 1.80 0.62 1.33 0.89 2.07 1.37 0.47 Cr 2.3 7.8 3.1 9.9 3.5 1.7 9.9 2.6 40.4 Co 0.38 0.40 0.56 0.34 0.25 0.27 0.58 0.32 0.70 Ni 2.0 4.6 2.3 4.6 2.3 0.9 4.6 1.8 23.7 1 广西 271 地质队 (GT271). 1967. 广西栗木矿区老虎头含钽 铌花岗岩矿床储量总结报告书. 内部报告. 2 广西 271 地质队 (GT271). 1985. 广西恭城县栗木矿田金竹源钽铌锡花岗岩矿床地质详查报告. 内部报告. 3 宜昌地质与矿产研究所. 1980. 广西栗木矿区含稀有金属花岗岩的岩石学与地球地球化学特征. 研究报告.

2 期 张怀峰等 : 广西栗木矿区牛栏岭岩体印支期年龄的厘定及其意义 229 续表 3 岩性样品号 细粒花岗岩 似斑状花岗岩 LM-71 LM-55(1) LM-55(2) LM-56 LM-58 LM-54(1) LM-54(2) LM-54(3) LM-57 Cu 41.7 14.7 19.7 57.2 12.8 15.1 16.5 34.0 15.3 Zn 48.0 53.6 55.9 73.9 46.1 55.1 56.2 51.1 50.5 Ga 23.4 28.0 26.5 26.3 26.8 29.2 28.4 25.9 25.3 Ge 2.5 5.2 2.9 3.4 3.2 2.6 2.7 2.7 3.0 Rb 1026 1103 902 1060 1022 859 841 886 920 Sr 10.4 5.3 21.2 12.8 26.9 6.1 5.6 13.5 5.2 Y 10.2 8.4 16.5 16.1 8.9 15.7 17.5 18.5 12.8 Zr 19.9 34.0 28.2 30.5 18.7 26.5 33.0 33.1 27.0 Nb 32.5 49.6 36.8 35.7 37.8 39.2 39.4 33.6 38.7 Mo 0.24 0.27 0.45 0.30 0.26 0.17 0.34 0.45 1.01 Cs 54.4 74.2 41.0 74.3 51.6 33.4 28.4 34.4 40.4 Ba 34.7 6.3 10.2 9.8 19.6 9.4 15.2 12.1 8.9 La 1.9 1.9 4.4 4.4 2.0 3.8 4.4 4.4 2.7 Ce 4.8 5.6 11.8 11.3 5.5 10.4 11.7 12.0 7.2 Pr 0.63 0.76 1.54 1.53 0.70 1.30 1.46 1.57 0.95 Nd 2.06 2.56 5.31 5.06 2.32 4.46 5.05 5.12 3.05 Sm 1.09 1.09 2.09 2.03 1.09 2.01 2.10 2.12 1.48 Eu 0.01 0.00 0.02 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 Gd 1.11 1.13 2.09 2.03 1.10 1.92 1.99 2.22 1.45 Tb 0.30 0.30 0.54 0.51 0.29 0.50 0.55 0.57 0.39 Dy 1.76 1.75 2.95 2.81 1.59 2.86 3.07 3.30 2.32 Ho 0.27 0.26 0.47 0.44 0.23 0.44 0.49 0.52 0.36 Er 0.80 0.69 1.29 1.22 0.64 1.19 1.30 1.46 0.97 Tm 0.13 0.12 0.19 0.20 0.10 0.19 0.20 0.22 0.15 Yb 0.90 0.75 1.35 1.27 0.75 1.23 1.40 1.37 1.09 Lu 0.12 0.09 0.16 0.16 0.10 0.16 0.17 0.18 0.14 Hf 1.50 2.55 1.70 2.19 1.34 1.86 1.97 1.80 1.86 Ta 10.5 19.9 8.9 12.5 16.8 11.2 11.8 7.6 11.0 Pb 10.8 9.3 11.3 9.5 8.0 10.8 12.2 10.9 9.2 Th 10.0 8.9 15.9 15.8 9.6 14.9 15.4 15.7 11.9 U 4.9 16.1 15.7 15.2 10.4 20.8 19.4 17.1 17.0 Ag 0.64 0.87 0.54 1.14 64.78 1.05 84.64 0.69 0.87 Cd 1.15 1.52 1.34 1.89 1.25 5.04 1.03 1.25 1.43 In 0.26 0.37 0.50 0.38 0.30 0.59 0.55 0.52 0.44 Sn 28.4 45.5 36.2 60.1 35.5 32.7 29.4 36.2 42.2 Sb 0.89 0.34 0.42 0.63 0.38 0.33 0.39 0.90 0.66 W 24.8 41.3 35.7 56.3 23.0 23.3 19.2 25.1 31.3 Tl 5.6 6.0 4.5 5.2 5.5 4.0 3.8 4.2 4.6 Bi 2.7 4.2 6.3 4.5 6.7 20.0 18.3 5.5 19.1 REE 15.9 17.0 34.3 33.0 16.4 30.5 33.9 35.1 22.3 (La/Yb) N 1.52 1.82 2.37 2.47 1.88 2.19 2.27 2.33 1.77 LREE/HREE 1.95 2.34 2.79 2.81 2.41 2.58 2.70 2.57 2.25 (La/Sm) N 1.13 1.13 1.38 1.39 1.17 1.21 1.36 1.35 1.18 (Gd/Yb) N 1.01 1.25 1.28 1.32 1.21 1.29 1.18 1.34 1.09 δeu 0.03 0.01 0.04 0.02 0.05 0.02 0.03 0.03 0.02 Nb/Ta 3.08 2.50 4.12 2.85 2.25 3.51 3.34 4.39 3.51 Th/U 2.05 0.55 1.01 1.04 0.93 0.72 0.79 0.92 0.70 Rb/Sr 99.0 206.5 42.7 82.6 38.1 140.5 151.1 65.9 178.6 Rb/Ba 29.6 175.9 88.6 108.6 52.0 91.9 55.2 73.4 103.2 K/Rb `34.9 34.2 39.7 28.4 35.9 37.9 39.8 39.3 37.6 Sm/Nd 0.53 0.43 0.39 0.40 0.47 0.45 0.42 0.41 0.48

230 高校地质学报 1 9 卷 2 期 龄 159~195 Ma, 显示出较大的变化范围和不确定性, 岩体的形成时代从印支末期至燕山早期 前人研究认为, 牛栏岭矿区的岩体为第二阶段岩体 本文进行 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 定年的细粒铁锂云母花岗岩和似斑状铁锂云母花岗岩均采自于牛栏岭矿区内, 其加权平均年龄分别为 (223.6 ±1.7)Ma (MSWD=0.42) 和 (223.7±1.7)Ma (MSWD=0.39), 两者在误差的范围内一致, 均属于晚印支期花岗质岩浆活动的产物 ; 杨锋等 (2009) 对前人划分的第三阶段老虎头岩体顶部 40 云英岩化蚀变岩中的白云母做了 Ar- 39 Ar 定年分析, 获得其坪年龄和等时线的年龄 (214.1±1.9) Ma 和 (214.3±4.5) Ma, 也属于印支期花岗质岩浆活动的产物 第二阶段和第三阶段岩体分别形成于印支晚期表明, 栗木矿区内岩体的形成时代应为印支期, 而不是前人认为的燕山期不同侵入阶段 4.2 岩体的成因类型细粒铁锂云母花岗岩和似斑状铁锂云母花岗岩的地质地球化学特征与 S 型花岗岩较为吻合 :1 花岗岩相对富集 SiO 2, K 2 O 和贫 Na 2 O, CaO;2 样品 A/CNK 值介于 1.08~1.31 之间, 均落入强过铝质花岗岩区域 ;3 由 CIPW 计算结果给出的岩体标准矿物刚玉的含量为 1.6%~4.5%;4 在 ACF 图解中 (Hine et al.,1978), 样品基本落于 S 型花岗岩区域 ( 图 5b);5 岩体的球粒陨石标准化稀土配分曲线呈轻微右倾形, 且岩体富集 Cs,Rb,K 等大离子亲石元素 (LILE) 和 U,Pb,Hf, Ta 等高场强元素 (HFSE), 明显亏损 Ba, Sr, Ti 等元素 这些特征与广西东南部大容山地区典型的 S 型花岗岩相似 ( 祁昌实等,2007);5 由于 Th 和 Y 在过铝质岩浆演化的早期优先进入 Th 和 Y 富集的矿物 ( 如独居石 ), 所以分异 S 型花岗岩 (Rb>200 10-6 ) 的 Th 和 Y 含量低, 并且随着 Rb 增加而降低 ; 相反在分异 I 型花岗岩中则具有相反的趋势 (Li et al.,2007) 本文岩体的 Th 和 Y 含量较低,Th 和 Y 含量分别为 8.9 10-6 ~15.9 10-6 和 8.4 10-6 ~18.5 10-6, 且 Th 和 Y 含量随着 Rb 含量的增加而呈现降低的趋势 ( 图 7), 与分异 S 型花岗岩的趋势相一致 6 花岗岩锆石饱和温度落于 631 ~681 之间, 低于 S 型花岗岩的平均锆石饱和温度 ( 平均值 (a)rb-y 图解 ;(b)rb-th 图解. 底图均据 Li et al.,(2007) (a) Rb-Y diagram; (b) Rb-Th diagram. Base maps are from Li et al., 2007. 图 7 牛栏岭岩体成因类型判别图解 Fig. 7 The genetic type discrimination diagrams of Niulanling granites 为 764,King et al.,1997) 4.3 岩体的源区特征 通常认为,S 型花岗岩是由源区变质沉积岩部 分熔融而形成 (Clemens,2003) 细粒铁锂云母 花岗岩和似斑状铁锂云母花岗岩为 S 型花岗岩 ; 岩体富集 Rb, K 等大离子亲石元素, 亏损 Th, Eu 等高场强元素 ; 岩体的 Nb/Ta 比值为 2.5~4.4, 明显低于后太古宙大陆地壳的平均值 11(Taylor and McLennan,1985;Green,1995); 岩体的 Th/U 比值介于 0.55~2.05 之间, 小于地壳的平均值 2.8(Taylor and McLennan,1985); 上述特征表 明岩体的源区主要为陆壳沉积物 岩体中发现有 (1947±23)Ma 的继承锆石, 暗示其源区可能 为晚古元古代的壳源物质 王岳军等 (2002) 提出华南印支期过铝质花岗岩的形成主要受白云 母 - 黑云母的脱水熔融控制 当花岗岩的 Rb/Sr>5 时熔融反应与白云母的脱水熔融作用有关, 而 Rb/Sr<5 则与黑云母的脱水熔融作用有关 (Visona and Lombardo,2002) Miller 等 (2003) 研究表 明, 在脱水矿物中只有白云母能在温度小于 800 的条件下发生 牛栏岭两种岩性花岗岩的 Rb/Sr 比 值介于 38.1~206.5 之间, 均大于 5, 锆石饱和温度

2 期 张怀峰等 : 广西栗木矿区牛栏岭岩体印支期年龄的厘定及其意义 231 变化于 631 ~681 之间, 明显低于 800, 因此岩体的形成可能与源区白云母的脱水熔融作用有关 在岩体中还发现有一颗年龄为 248±4 Ma 的继承锆石, 锆石形态半自形 - 自形, 具有特征的振荡环带,Th 和 U 含量分别为 881 10-6 和 1463 10-6, Th/U 比值为 0.60, 表明了锆石的岩浆成因, 暗示印支早期岩浆物质可能参与了岩体的形成 4.4 岩体与成矿的关系栗木矿田位于南岭 EW 向构造 - 岩浆岩带西段, 是华南重要的铌 钽 钨 锡多金属矿床之一, 由于区内发育牛栏岭 香檀岭等钨锡矿床及老虎头 水溪庙 金竹源等钽 ( 铌 )- 锡矿床, 长期以来一直成为地质工作者研究的重点区域 细粒铁锂云母花岗岩和似斑状铁锂云母花岗岩均采自于栗木矿田的牛栏岭岩体, 其地质地球化学特征与南岭地区 W 多金属矿床成矿岩体具有相似性 这些相似性主要体现在 :1 成矿岩体在化学成分上具有富硅 碱和贫钙 镁特点 ; 分异演化程度较高, 分异指数 (DI) 多在 86 以上 ( 地质矿产部南岭项目花岗岩专题组,1989);2 成矿岩体微量及稀土元素组成上富 Li 和 Rb,Rb/Sr 和 Rb/Ba 比值高,K/Rb 及轻重稀土比值低, 铕负异常显著, 具有典型的 海鸥型 稀土分布形式 ( 陈毓川等,1989; 梅勇文,1994) 3 岩体的 GCI 值为正值, 变化范围为 5.8~7.2, 与含矿花岗岩 GCI 的正值特征吻合 (GCI=lg[(Rb 3 Li 10 4 )/(Mg K Ba Sr)],Srivastava and Sinha,1997) 4 岩体的 W 含量为 19.2 10-6 ~56.3 10-6, 明显高于广西境内含 W 花岗岩的判别标准 (5 10-6, 廖庆康, 1989) 上述特征表明岩体已经达到了 W 矿化岩体的演化程度, 因此其具有潜在 W 矿化潜力 作为栗木锡矿田的一部分, 两岩体地质地球化学特征与典型的含锡花岗岩具有较高相似性 : 1 岩体 Sn 含量为 28.4 10-6 ~60.1 10-6, 高于含锡花岗岩 15 10-6 和华南锡成矿区 ( 包括广东 广西 湖南 江西等地 ) 花岗岩的 32 10-6 ( 陈俊, 2000) 2 花岗岩稀土元素总量较低,ΣCe/ΣY 值为 0.65,δEu 为 0.01~0.05, 这一特征与中国的重融型含锡花岗岩类 (ΣCe/ΣY<3,δEu<0.4) 和重要 Sn 矿床成锡花岗岩 (ΣCe/ΣY 1,δEu< 0.2) 相似 ( 蔡宏渊,1995) 3 在 Rb/Sr-Sr 和 Rb/ Sr-Sn (Lehmann et al.,1989)( 图 8a,b) 的关系 图中, 所有样品全均落于含锡花岗岩的区域 (b) (a) Rb/Sr-Sr 图解 ; (b)rb/sr-sn 图解, 引自 Lehmann 等, 1989. (a) Rb/Sr-Sr diagram; (b) Rb/Sr-Sn diagram. Base maps are from Lehmann et al., 1989. 图 8 牛栏岭岩体的 Sn 成矿性判别图解 Fig. 8 Sn mineralization discrimination diagram of Niulanling granites 本文研究表明, 牛栏岭细粒铁锂云母花岗岩 和似斑状铁锂云母花岗岩的加权平均年龄分别为 (223.6±1.7)Ma (MSWD=0.42) 和 (223.7± 1.7)Ma (MSWD=0.39), 两者误差范围一致属于 印支晚期 岩体地质地球化学特征表明, 这次岩 浆活动可能为牛栏岭区的 W-Sn 成矿作用提供 W-Sn 来源, 暗示该地区可能存在有 224 Ma 左右的成矿 作用, 印支期成矿作用可能成为栗木矿区乃至南 岭西段今后找矿的重点方向 致谢 : 本文野外工作得到广西恭城县栗木矿业申树 德工程师等的大力支持, 评审专家提出了很多宝贵 的修改意见, 在此一并表示衷心感谢 参考文献 (References): (a) 蔡宏渊. 1995. 中国锡矿床的稀土元素地球化学特征 [J]. 矿产与地质, 9(4): 227-233.

232 高校地质学报 1 9 卷 2 期 蔡明海, 陈开旭, 屈文俊, 等. 2006. 湘南荷花坪锡多金属矿床地质特征及辉钼矿 Re-Os 同位素测年 [J]. 矿床地质, 25(3): 263-268. 陈骏. 2000. 锡的地球化学 [M]. 南京 : 南京大学出版社 : 1-320. 陈骏, 陆建军, 陈卫锋, 等. 2008. 南岭地区钨锡铌钽花岗岩及其成矿作用 [J]. 高校地质学报, 14(4): 459-473. 陈培荣, 范春方, 孔兴功, 等. 2000. 6710 铀矿区火成岩的地球化学特征及其构造和成矿意义 [J]. 铀矿地质, 16(6): 334-343. 陈培荣, 华仁民, 章邦桐, 等. 2002. 南岭燕山早期后造山花岗岩 : 岩石学制约和地球化学动力学背景 [J]. 中国科学 (D 辑 ), 32(4): 279-289. 陈毓川, 裴荣富, 张宏良, 等. 1989. 南岭地区与中生代花岗岩类有关的有色及稀有金属矿床地质 [M]. 北京 : 地质出版社 :1-508. 邓希光, 陈志刚, 李仙华, 等. 2004. 桂东南地区大容山 十万大山花岗岩带 SHRIMP 锆石 U-Pb 定年 [J]. 地质论评, 50(4): 426-432. 地质矿产部南岭项目花岗岩专题组. 1989. 南岭花岗岩地质及其成因和成矿作用 [M]. 北京 : 地质出版社 :1-471. 甘晓春, 沈渭洲, 朱金初. 1991. 广西栗木水溪庙矿床同位素地质研究 [J]. 南京大学学报 : 地球科学, 1:48-55. 甘晓春, 朱金初, 沈渭洲. 1992. 广西栗木水溪庙稀有金属花岗岩成因 [J]. 地质找矿论丛, 7(2): 35-45. 华仁民, 陈培荣, 张文兰, 等. 2005. 论华南地区中生代 3 次大规模成矿作用 [J]. 矿床地质, 24(2): 99-107. 李献华. 1990. 万洋山 诸广山花岗质复合岩基德岩浆活动时代与地壳运动 [J]. 中国科学, 7: 747-755. 廖庆康. 1989. 广西花岗岩类锡钨地球化学及成矿特征 [J]. 广西地质, 2(1): 33-42. 林德松, 王开选. 1987. 栗木矿田花岗岩型锡矿床成矿特征 [J]. 矿产与地质, 1(2): 1-9. 刘善宝, 王登红, 陈毓川, 等. 2008. 赣南崇义 大余 上犹矿集区不同类型含矿石英中白云母 40 Ar/ 39 Ar 年龄及其地质意义 [J]. 地质学报, 82(7): 932-940. 毛景文, 谢桂青, 郭春丽, 等. 2008. 华南地区中生代主要金属矿床时空分布规律和成矿环境 [J]. 高校地质学报, 14(4): 510-526. 梅勇文. 1994. 脉钨矿床的多次成岩成矿作用 [J]. 长春地质学院报, 24(2): 148-154. 祁昌实, 邓希光, 李武显, 等. 2007. 桂东南大容山 十万大山 S 型花岗岩带的成因 : 地球化学及 Sr-Nd-Hf 同位素制约 [J]. 岩石学报, 23(2): 403-412. 史明魁, 孙恭安. 1981. 广西栗木稀有金属花岗岩的岩石学和地球化学特征 [J]. 宜昌地质矿产研究所所刊, 3: 96-107. 孙涛, 周新民, 陈培荣, 等. 2003. 南岭东段中生代强过铝花岗岩成因及其大地构造意义 [J]. 中国科学 (D 辑 ),33 (12): 1209-1218. 王岳军, Zhang Y H, 范蔚茗, 等. 2002. 湖南印支期过铝质花岗岩的形成 : 岩浆底侵与地壳加厚热效应的数值模拟 [J]. 中国科学 (D 辑 ), 32(6): 491-499. 徐夕生, 邓平, O'Reilly S Y, 等. 2003. 华南贵东杂岩体单颗粒锆石激光探针 ICPMS U-Pb 定年及其成岩意义 [J]. 科学通报, 48(12): 1328-1334. 杨锋, 李晓春, 冯佐海, 等. 2009. 栗木锡矿云英岩化花岗岩白云母 40 Ar/ 39 Ar 年龄及其地质意义 [J]. 桂林工学院学报, 29(1): 21-24. 于津海, 王丽娟, 王孝磊, 等. 2007. 赣东南富城杂岩体的地球化学和年代学研究 [J]. 岩石学报, 23: 1441 1456. 章邦桐, 陈培荣, 杨东生, 等. 2002. 过铝花岗岩基底对成矿物质贡献的地球化学证据 以富城过铝花岗岩体及 6722 铀矿床为例 [J]. 中国科学, 32(9): 735-741. 张成江. 1996. 华南几个杂岩体中产铀与非产铀花岗岩的成因及其与铀矿的关系 [J]. 成都理工学院报, 23(4): 31-38. 章锦统. 1989. 广西栗木铌 钽 钨 锡矿床 [C]// 陈毓川. 南岭地区与中生代花岗岩类有关的有色及稀有金属矿床地质 [M]. 北京 : 地质出版社 : 130-140. 赵蕾, 于津海, 王丽娟, 等. 2006. 红山含黄玉花岗岩的形成时代及其 成矿能力分析 [J]. 矿床地质, 25(6): 672-682. Ande rsen T. 2002. Correction of common Pb in U-Pb analyses that do not report 204 Pb [J]. Chemical Geology, 192: 59-79. Black L P and Gulson B L. 1978. The age of the Mud Tank carbonatite, Strangways Range, Northern Territory [J]. BMR Journal of Australian Geology and Geophysics, 3: 227 232. Chap pell B W and White A J R. 2001. Two contrasting granite types:25 years later [J]. Aust. J. Earth. Sci., 48: 489-499. Clem ens J D. 2003. S-type granitic magmas-petrogenetic issues, mosels and evidence [J]. Earth Sci. Rew., 61: 1-18. Gree n T H. 1995. Significance of Nb/Ta as an indicator of geochemical process in the crust-mantle system [J]. Chem Geol, 120:347-359 Hine B Y, Williams I S, Chappell B W, et al. 1978. Contrasts between I- and S-type granitoids of the Kosciusko batholith [J]. Journal of the Geological Society of Australia, 25(3-4), 219-234. Jack son S E, Pearson N J, Grinffin W L, et al. 2004. The application of laser ablation-inductively coupled plasma-massspectrometry to in situ U-Pb zircon geochronology [J]. Chemical Geology, 211: 47-69. King P L, White A J R, Chappell B W, et al. 1997. Characterization and origin of aluminous A-type granite from the Lachlan fold belt, Southeastern Australia [J]. J. Petrol, 38(3): 371-391. Li X H, li Z X, li W X, et al. 2007. U Pb zircon, geochemical and Sr Nd Hf isotopic constraints on age and origin of Jurassic I- and A-type granites from central Guangdong, SE China: A major igneous event in response to foundering of a subducted flat-slab? [J]. Lithos, 96:186-204. Ludw ing K R. 2001. ISOPLOT 2.49: A geochronological toolkit for Microsoft Excel [M]. Berkelry Geochronology Centre: Special Publication: 1a: 1-58. Midd lemost E A K. 1994. Naming materials in the magma/igneous rock system [J]. Earth Sci. Rev., 37(3-4): 215-224. Mille r C F, McDowell S M and Mapes R W. 2003. Hot and cold granites? Implications of zircon saturation temperatures and preservation of inheritance [J]. Geology, 31(6): 529-532. Qi Li ang, Hu Jing and Grégoire D C. 2000. Determination of trace elements in granites by inductively coupled plasma mass spectrometry [J]. Talanta, 51: 507-513. Sriva stava P K and Sinha A K. 1997. Geochemical characterization of tungsten-bearing granites from Rajasthan, India [J]. J. Geochemical Exploration, 60: 173-184. Strec keisen A and Le Maitre R W. 1979. A chemical approximation to the modal QAPF classification of the igneous rocks [J]. NJb Miner Abh, 136: 169-206. Sun S S and McDonough W F. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implication for mantle composition and processes [J]//Saunders AD and Norry M J (Eds), Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society, London: Special Publications, 42: 313-345. Tayl or S R and Mclennan S M. 1985. The Continental Crust: Its Composition and Evolution [M]. Oxford: Blackwell. Van Achterbergh E, Ryan C G, Jackson S E, et al. 2001. Data reduction software for LA-ICP-MS: Appendix [J]//Sylvester P J (Eds). Laser Ablation-ICP-Mass Spectrometry in the Earth Sciences: Principles and Applications [M]. Mineralog Assoc Canada (MAC) Short Course Series, Ottawa, Ontario, Canada, 29: 239 243. Viso nàd and Lombardo B. 2002. Two-mica and tourmaline leucogranites from the Everest-Makalu region (Nepal-Tibet). Himalayan leucogranite genesis by isobaric heating? [J]. Lithos, 62: 125-150. Wrig ht J B. 1969. A simple alkalinity ratio and its application to questions of non-orogenic granite genesis [J]. Geol Mag, 106(4): 370-384.