赣南基性岩脉的岩石地球化学特征及意义

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赣南地区位于华夏板块内,东临武夷—云开造山带,西接武功—诸广造山带,广泛出露多时期的岩浆岩,也是我国重要的钨锡成矿集中区,一直是地质学家关注的对象。但是对赣南地区出露的基性岩脉,一直缺乏系统的论述。众所周知,幔源基性岩脉群通常代表了大陆裂解,具有特殊的大陆动力学意义,因此本文选择赣南淘锡坑钨锡矿区的基性岩脉作为研究对象,并结合前人的研究成果,研究并讨论赣南基性岩脉的时空分布、岩石地球化学特征、岩浆演化、源区性质以及构造意义。本次研究获得以下初步认识:(1)淘锡坑钨锡矿区内的基性岩脉的岩性为辉绿岩和闪辉正煌岩,其化学特征为:SiO2含量在46.08%53.44%之间,Mg#值较高(61.6769.92),里特曼指数σ在0.663.15之间,属于钙碱性系列;稀土配分曲线呈右倾曲线,重稀土曲线比较平坦,无明显的Eu负异常,轻稀土有一定程度的富集;强烈亏损Nb、K等不相容元素,亏损不相容元素P和过渡族元素Ti,富集Rb、Th、U、Sr等LILE和LREE。基性岩脉侵入年龄为158.2159.6 Ma,与淘锡坑钨锡矿床的成岩成矿作用时代一致,与赣南燕山中期基性岩脉同时形成于大陆拉张环境,是我国东南部晚中生代岩石圈拉张—伸展背景下的产物。(2)赣南地区基性岩脉主要分布于横市镇增坑和张坑一带(422.8 Ma、421.7 Ma)、崇义县淘锡坑钨锡矿区(158.2159.6 Ma)、全南县大吉山钨矿区(142.8 Ma)、湘赣交界诸广山南体(140 Ma、105 Ma、90 Ma)、会昌县草桃背铀矿区和凹子背铀矿区(92 Ma)、瑞金谢坊岩背锡矿区(91.7 Ma、78.684.5 Ma)、于都县盘古山钨矿区(76.93 Ma)等地,按时间分为加里东期、燕山中期(J3-K1)和燕山晚期(K2)三期,岩性以(辉长)辉绿岩和煌斑岩(包括闪辉正煌岩、云斜煌斑岩、闪斜煌斑岩)为主。赣南各期基性岩脉具有不同的特征:422.8421.7 Ma为钙碱性系列和拉斑玄武岩系列,159.6158.2 Ma为钙碱性系列,142.890 Ma为拉斑玄武岩系列,84.576.93 Ma为钙碱性系列。总体而言,它们均富集LILE、LREE,亏损不相容元素、过渡族元素Ti,轻重稀土分异明显,稀土配分模式呈右倾曲线,Eu负异常不明显。地球化学特征显示赣南不同时期基性岩脉的形成过程不同,有的形成于地幔的部分熔融,有的形成于单斜辉石的分离结晶作用。其中,燕山中期和燕山晚期的基性岩源自富集地幔,更多的由EMⅡ型富集地幔组成。大地构造环境图解判别显示属于大陆拉张带或大陆裂谷,为伸展构造应力体系下的产物,说明赣南地区经历了华南加里东期的褶皱造山运动期后拉张(伸展)作用、燕山中期古亚洲洋构造域和环太平洋构造域的共同作用、燕山晚期环太平洋构造域的作用。
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