鐘石玉， 楊 成， 李書濤， 石先濱， 胡太平， 秦志軍

(湖北省地質(zhì)調(diào)查院，湖北 武漢 430034)

娘娘頂鎢鈹?shù)V區(qū)位于湖北省大悟縣大新店地區(qū)，行政區(qū)劃隸屬于廣水市廣水鎮(zhèn)和大悟縣大新店鎮(zhèn)管轄。在大地構(gòu)造位置上處于秦嶺—大別造山帶桐柏段東部，桐柏—紅安造山帶的結(jié)合部位，區(qū)域性北西向新(城)—黃(陂)斷裂帶與北東向澴水?dāng)嗔褞Ы粎R的北西部(圖1)[1-2]。

區(qū)域上前寒武紀(jì)變質(zhì)地層出露廣泛，巖漿活動(dòng)頻繁、廣泛分布，巖石類型多樣，其中以燕山晚期酸性巖漿活動(dòng)最為頻繁[3]，與鎢、鈹、鉬成礦關(guān)系極為密切[4-6]。區(qū)域內(nèi)構(gòu)造發(fā)展與地質(zhì)演化相一致，經(jīng)歷多期次構(gòu)造活動(dòng)，深大斷裂發(fā)育，表現(xiàn)為北西向與北東向網(wǎng)格狀斷裂構(gòu)造系統(tǒng)[7-8]。前人研究認(rèn)為區(qū)域上燕山晚期雞公山巖體南緣接觸帶兩側(cè)是鎢鈹?shù)V產(chǎn)找礦潛力較大的地區(qū)[6]。

娘娘頂?shù)V區(qū)鎢鈹?shù)V由兩個(gè)礦點(diǎn)組成，分別為王家屋脊白鎢礦點(diǎn)和楊新巖鈹?shù)V點(diǎn)。礦區(qū)內(nèi)鈹?shù)V點(diǎn)發(fā)現(xiàn)較早，1961—1963年期間，湖北省地質(zhì)局701隊(duì)對(duì)楊新巖鈹?shù)V點(diǎn)進(jìn)行了概略性礦點(diǎn)檢查與評(píng)價(jià)。2013年實(shí)施的“湖北廣水—大悟地區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查”項(xiàng)目對(duì)楊新巖鈹?shù)V點(diǎn)進(jìn)行了重點(diǎn)礦產(chǎn)檢查，初步估算鈹?shù)V體334資源量為BeO 130 t。近兩年來，湖北省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊(duì)在礦區(qū)開展了鈹鎢多金屬礦預(yù)普查工作，于楊新巖鈹?shù)V點(diǎn)圈出了2個(gè)鈹?shù)V體，均產(chǎn)于娘娘頂花崗巖體與紅安巖群黃麥嶺組地層接觸界面附近。前人將礦區(qū)內(nèi)娘娘頂花崗巖的成巖時(shí)代歸為晚白堊世，且普遍認(rèn)為鈹?shù)V體的形成與娘娘頂花崗巖密切相關(guān)[9]。但近年來，湖北省地質(zhì)調(diào)查院等單位針對(duì)娘娘頂黑云母二長(zhǎng)花崗巖進(jìn)行了系統(tǒng)的采樣定年測(cè)試，取得了(747±11)～(741±11) Ma的成巖年齡數(shù)據(jù)(暫未發(fā)表)，為南華紀(jì)侵入巖。

為探明鈹?shù)V體在深部的延伸狀態(tài)，礦區(qū)內(nèi)開展的預(yù)普查工作施工有ZK0001、ZK1501兩個(gè)鉆孔(圖1)，于ZK1501中發(fā)現(xiàn)有隱伏的中性巖體，其呈巖枝狀穿插于娘娘頂黑云母二長(zhǎng)花崗巖之中，顯示該巖體成巖時(shí)間明顯晚于娘娘頂花崗巖(圖2-a、圖2-b)。

圖1 娘娘頂鎢鈹?shù)V區(qū)地質(zhì)圖[1-2]

圖2 侵入于娘娘頂巖體中的二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖(a)和二長(zhǎng)巖(b)

為查明該隱伏中性巖體成巖時(shí)代、地球化學(xué)特征等，本文通過激光剝蝕多接收器電感耦合等離子體質(zhì)譜(LA-MC-ICP-MS)技術(shù)對(duì)隱伏中性巖體的鋯石進(jìn)行了U-Pb年代測(cè)定，確定了其具體年齡，并進(jìn)行了系統(tǒng)的巖石學(xué)和巖石地球化學(xué)研究，探討了隱伏巖體的巖石成因及其形成環(huán)境。這對(duì)約束該鈹?shù)V的成礦物質(zhì)來源與成礦作用過程以及下一步找礦工作有著重要作用，對(duì)研究桐柏—大別構(gòu)造帶的地質(zhì)演化亦有著重要意義。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

礦區(qū)出露地層主要為新元古界紅安巖群黃麥嶺巖組、天臺(tái)山巖組低角閃巖相—高綠片巖相區(qū)域變質(zhì)巖系，巖石類型以白云鈉長(zhǎng)片麻巖、白云淺粒巖、石榴鈉長(zhǎng)角閃片巖、鈉長(zhǎng)角閃片巖及白云石英片巖等為主，呈近南北向展布，地層傾向從北東、東轉(zhuǎn)向南東，傾角大小為30°～50°。在礦區(qū)河谷兩帶、河谷兩側(cè)低丘地區(qū)分布著少量第四系全新統(tǒng)殘坡積層和沖積層(圖1)。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)最主要構(gòu)造為NE向、NW向、NNE向斷裂破碎帶以及發(fā)生在破碎帶內(nèi)的次級(jí)構(gòu)造裂隙。北東向與北西向構(gòu)造帶的復(fù)合部位是巖體侵位的有利空間，同時(shí)這些斷裂的次級(jí)裂隙中礦化現(xiàn)象明顯，與成礦關(guān)系密切。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖具有多次侵入的特點(diǎn)，按時(shí)代主要分為新元古代基性侵入巖、酸性侵入巖和中生代酸性侵入巖。侵入巖體主要有王大山巖體、雞公山巖體和娘娘頂巖體，此外還發(fā)育有大量脈巖如花崗斑巖脈、花崗巖脈及石英脈等。

新元古代王大山巖體整體呈近東西向長(zhǎng)條狀、不規(guī)則狀分布，侵入新元古代紅安巖群中，其北部被雞公山巖體侵入，南東部與娘娘頂巖體呈侵入接觸關(guān)系。王家屋脊白鎢礦(化)體產(chǎn)于該巖體中(圖1)。巖體中及外圍石英脈、花崗巖脈、偉晶巖脈等發(fā)育，并可見大量大理巖捕虜體及斜長(zhǎng)角閃巖捕虜體、包體等。巖性為輝長(zhǎng)巖，巖石呈深灰綠色，中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分主要有輝石、角閃石、斜長(zhǎng)石和黑云母，其次含有少量副礦物磁鐵礦、褐簾石、鈦鐵礦等。

雞公山巖體出露面積較大，呈巖基狀產(chǎn)出，平面上沿區(qū)域構(gòu)造線方向呈北西向帶狀展布，與新元古代紅安巖群、王大山巖體呈侵入接觸關(guān)系。巖體內(nèi)含有大量圍巖，巖體中常發(fā)育有細(xì)偉晶巖脈、石英脈、鉀長(zhǎng)石脈，也可見有斜長(zhǎng)角閃巖捕虜體和包體。雞公山巖體巖性具有分帶現(xiàn)象，從巖體中心向外依次為細(xì)—中粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖、細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖、片麻狀花崗巖及花崗質(zhì)混雜巖。相帶之間巖性呈過渡關(guān)系，各相帶巖石中礦物成分相近，主要有斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石和石英等，并含有少量副礦物磁鐵礦、鋯石、榍石、磷灰石等。

娘娘頂巖體呈巖株?duì)?，大致呈北北西向展布，巖性為黑云母二長(zhǎng)花崗巖，受區(qū)域動(dòng)力變質(zhì)作用影響，多具糜棱巖化特征。巖石呈淺肉紅色，細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物主要成分為鉀長(zhǎng)石、石英、斜長(zhǎng)石，黑云母次之。楊新巖鈹?shù)V體產(chǎn)于該巖體與黃麥嶺組地層接觸界面附近(圖1)。

1.4 楊新巖鈹?shù)V體特征

楊新巖鈹?shù)V點(diǎn)共圈出2個(gè)礦體，其中Ⅰ號(hào)主礦體長(zhǎng)約190 m，寬3～8.6 m，形態(tài)較為復(fù)雜，總體呈向南凸出的扁豆?fàn)钭骰⌒握共迹呦蚣s307°，BeO品位為0.34%～0.53%；Ⅱ號(hào)礦體規(guī)模較小，長(zhǎng)約10～20 m，寬2 m，整體呈透鏡狀向南產(chǎn)出。

由于后期高溫氣液作用，圍巖蝕變強(qiáng)烈，主要有鉀長(zhǎng)石化、鈉長(zhǎng)石化、云英巖化、綠泥石化、方解石化以及硅化等。接觸界面附近的娘娘頂花崗巖強(qiáng)烈風(fēng)化，鈉化程度較深，形成鈉化花崗巖。鈹?shù)V石主要產(chǎn)自鈉化帶內(nèi)，礦石類型主要為日光榴石鈉長(zhǎng)石化型。大部分鈹?shù)V石可見皮殼狀構(gòu)造，明顯分為內(nèi)外兩個(gè)部分，鈹?shù)V石內(nèi)部為灰白色鈉化花崗巖，外部為黑褐色鐵鋅錳質(zhì)皮殼。鈹?shù)V石的礦石礦物為鋅日光榴石，脈石礦物主要成分為鈉長(zhǎng)石、方解石、石英，次要成分為錳鋁榴石、綠泥石、白云母、褐錳礦、褐鐵礦等。

2 隱伏巖體巖石學(xué)特征

根據(jù)室內(nèi)薄片鑒定結(jié)果，隱伏中性巖體一共可區(qū)分出四種巖性，分別為弱蝕變斑狀石英二長(zhǎng)巖、弱蝕變斑狀正長(zhǎng)巖、蝕變二長(zhǎng)巖、蝕變二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖。

(1) 弱蝕變斑狀石英二長(zhǎng)巖，灰色，似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要由斜長(zhǎng)石(40%～45%)、堿性長(zhǎng)石(30%±)、石英(5%～10%)、綠泥石(5%～10%)、黑云母(5%±)、方解石(3%±)、絹云母(2%±)等礦物組成。斜長(zhǎng)石斑晶呈半自形板柱狀，板長(zhǎng)一般0.8～1.2 mm；基質(zhì)呈板柱狀、糖粒狀(鈉長(zhǎng)石)，粒徑一般0.06～0.2 mm不等，局部定向分布，斜長(zhǎng)石晶內(nèi)普遍粘土巖化，少數(shù)碳酸巖化、絹云母化。零星的條紋長(zhǎng)石斑晶呈半自形板柱狀，粒徑0.8 mm；基質(zhì)粒徑一般0.1～0.2 mm。他形粒狀的石英分布于長(zhǎng)石間，粒徑一般0.2～0.5 mm。綠泥石呈放射狀纖維集合體、片狀集合體交代角閃石，常有金屬礦物伴生(2%±)。方解石呈他形粒狀交代或充填于巖石顯微裂隙中。榍石(0.5%±)、磷灰石(1%±)等副礦物呈粒狀、柱狀零散分布。

(2) 弱蝕變斑狀正長(zhǎng)巖，綠灰色帶肉紅色調(diào)，具有似斑狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要由堿性長(zhǎng)石(65%±)、斜長(zhǎng)石(10%±)、石英(3%±)和綠泥石(10%±)、黑云母(3%±)、方解石(5%±)等礦物組成。長(zhǎng)石表面普遍具弱粘土巖化(<1%)，斜長(zhǎng)石斑晶呈半自形板柱狀，粒徑一般0.8～1.5 mm，部分斜長(zhǎng)石雙晶紋產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)變形，表明具弱絹云母化(1%±)；堿性長(zhǎng)石呈板柱狀，粒徑一般1～2 mm，條紋結(jié)構(gòu)發(fā)育。基質(zhì)為半自形細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)石基質(zhì)呈板柱狀、板粒狀分布，粒徑一般0.2～0.5 mm。他形粒狀的石英分布于長(zhǎng)石間。綠泥石呈片狀集合體，方解石呈他形粒狀交代于原巖中的暗色礦物，局部可見柱狀的假象殘余，細(xì)板狀的金屬礦物(1%±)常與之伴生分布。榍石(≤1%)、鋯石(0.1%±)、磷灰石(0.5%±)等副礦物呈粒狀、柱狀零散分布。

(3) 蝕變二長(zhǎng)巖，綠灰色，半自形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要由斜長(zhǎng)石(40%～45%)、堿性長(zhǎng)石(20%～25%)、角閃石(10%±)、石英(3%±)、綠泥石(8%～10%)、方解石(3%±)、絹云母(3%±)以及金屬礦物(1%±)等組成。斜長(zhǎng)石和堿長(zhǎng)石呈半自形板柱或板粒狀分布，個(gè)別交生。斜長(zhǎng)石粒徑一般0.6～1.2 mm±，晶內(nèi)普遍絹云母化；堿長(zhǎng)石粒徑一般0.8～1.6 mm，發(fā)育格狀雙晶，表面土化。角閃石粒徑一般0.2～0.4 mm，呈柱狀分布，局部具有定向性。綠泥石呈片狀集合體，方解石呈他形粒狀交代角閃石，部分保留柱狀假象，邊緣有不透明的金屬礦物伴生分布。石英呈他形粒狀嵌布于長(zhǎng)石晶間，粒徑一般0.2～0.4 mm。榍石(0.5%±)、磷灰石(1%±)及褐簾石(0.1%±)等副礦物呈粒狀、柱狀集中或零散分布。

(4) 蝕變二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖，半自形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要由斜長(zhǎng)石(50%±)、堿性長(zhǎng)石(15%±)、角閃石(10%±)、綠泥石(15%±)、石英(1%～2%)、方解石(5%±)等礦物組成。斜長(zhǎng)石和堿性長(zhǎng)石呈半自形板柱狀，晶內(nèi)普遍粘土巖化。斜長(zhǎng)石粒徑一般0.5～1 mm±，少數(shù)雙晶紋變形；堿性長(zhǎng)石粒徑一般0.8～1.2 mm，條紋結(jié)構(gòu)發(fā)育;角閃石粒徑一般為0.2～0.4 mm，呈柱狀分布，局部弱定向，相當(dāng)一部分已被綠泥石化，晶內(nèi)常有析鐵和不透明的金屬礦物(1%);石英呈他形粒狀嵌布于長(zhǎng)石晶間，粒徑一般0.1 mm±;榍石(0.5%±)、磷灰石(2%±)及褐簾石(0.1%±)等副礦物呈粒狀、柱狀零散分布。

本次研究工作于ZK1501鉆礦巖芯柱中采集了樣品ZK1501/U-Pb-1(正長(zhǎng)巖)、ZK1501/U-Pb-2(二長(zhǎng)巖)，用于開展LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素年齡測(cè)試研究；采集有ZK1501-YQ1～YQ6等六件樣品用于開展巖石主微量稀土等地球化學(xué)特征研究。

3 鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡結(jié)果

巖石樣品逐級(jí)粉碎后，經(jīng)人工分選淘洗，在雙目鏡下挑選出晶形完好的鋯石顆粒。將選出的鋯石置于環(huán)氧樹脂中，研磨拋光至一半，使鋯石內(nèi)部暴露[10]。鋯石的陰極發(fā)光和背散射電子圖像分析以及鋯石 U-Pb 測(cè)年分別在湖北省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心的電子探針實(shí)驗(yàn)室、LA-MC-ICP-MS 實(shí)驗(yàn)室完成。樣品的鋯石U-Pb同位素年齡測(cè)試結(jié)果見表1、表2。

3.1 鋯石特征和成因

正長(zhǎng)巖樣品ZK1501/U-Pb-1鋯石為較好的自形—半自形雙錐長(zhǎng)柱狀，長(zhǎng)寬比在1.0～3.0之間。鋯石CL圖像顯示出較清晰的振蕩環(huán)帶(圖3)，具巖漿成因特征[11-14]。二長(zhǎng)巖樣品ZK1501/U-Pb-2鋯石具獨(dú)特的長(zhǎng)柱狀，長(zhǎng)寬比為3.0～5.0，也顯示出較清晰的振蕩環(huán)帶(圖4)，具典型的中性巖漿鋯石特征。

圖3 礦區(qū)隱伏正長(zhǎng)巖鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像

圖4 礦區(qū)隱伏二長(zhǎng)巖鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像

正長(zhǎng)巖樣品ZK1501/U-Pb-1鋯石U和Th的含量及Th/U比值分別為293～926 μg/g、146～1 111 μg/g和0.46～1.88；二長(zhǎng)巖樣品ZK1501/U-Pb-2鋯石U和Th的含量及Th/U比值分別為93～756 μg/g、75～706 μg/g和0.56～1.76，二者Th和U之間具有明顯的正相關(guān)性，且具有高的Th/U比值，均顯示巖漿成因鋯石特征。

表1 礦區(qū)隱伏正長(zhǎng)巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年代學(xué)分析結(jié)果

表2 礦區(qū)隱伏二長(zhǎng)巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年代學(xué)分析結(jié)果

3.2 鋯石U-Pb年齡

由表1、表2可以看出，正長(zhǎng)巖樣品ZK1501/U-Pb-1鋯石的206Pb/238U年齡較為集中分布，變化范圍為(132.6±2.3)～(126.0±2.8) Ma，加權(quán)平均年齡為(128.9±1.0) Ma(MSWD=0.31)(圖5)；二長(zhǎng)巖樣品ZK1501/U-Pb-2鋯石的206Pb/238U年齡亦集中分布，變化范圍為(133.2±2.5)～(128.8±2.9) Ma，加權(quán)平均年齡為(129.7±1.3) Ma(MSWD=0.103)(圖6)。以上加權(quán)平均年齡代表了巖體的結(jié)晶年齡，即該隱伏中性巖體為燕山晚期產(chǎn)物。

圖5 隱伏正長(zhǎng)巖鋯石U-Pb年齡諧和圖

圖6 隱伏二長(zhǎng)巖鋯石U-Pb年齡諧和圖

4 元素地球化學(xué)特征

樣品的主量元素和痕量元素分析在湖北省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成。樣品新鮮，磨至200 目以下，主量元素分析采用 X 射線熒光光譜儀分析(ME-XRF26d)完成，微量元素含量分析采用熔融法電感耦合等離子質(zhì)譜儀分析(ME-MS81)完成，分析誤差均<5%[15]。隱伏中性巖類的主量、微量、稀土數(shù)據(jù)分別列于表3-表5。

4.1 主量元素

主量元素測(cè)試分析結(jié)果(表3)表明，不同巖石的SiO2含量范圍為53.86%～63.63%，屬中性巖。在巖漿巖系統(tǒng)全堿—硅(TAS)分類圖(圖7)上，樣品ZK1501-YQ1落入正長(zhǎng)巖區(qū)域，樣品ZK1501-YQ2、YQ3與YQ4落入二長(zhǎng)巖區(qū)域，樣品ZK1501-YQ5落入二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖區(qū)域，樣品ZK1501-YQ6落入石英二長(zhǎng)巖區(qū)域，與室內(nèi)薄片鑒定結(jié)果相一致。除一件樣品外，其他樣品均落于Ir-Irvine 分界線上方，為堿性巖石。各中性巖里特曼指數(shù)σ值大小為3.04～7.16，整體上為堿性巖石，鋁飽和指數(shù)A/CNK為0.559～0.834，均為準(zhǔn)鋁質(zhì)巖石(見圖8)。以上研究結(jié)果表明，各隱伏中性巖屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)的堿性花崗巖。

各中性巖石CaO含量范圍為3.16%～8.66%，平均含量為5.26%；MgO含量范圍為1.56%～4.52%，平均含量為3.24%，表明巖石具有較高的CaO、MgO含量；K2O含量范圍為0.14%～4.57%，平均為1.82%；Na2O含量范圍為4.17%～9.21%，平均為6.50%；全堿K2O+Na2O含量范圍為7.12%～9.35%，平均為8.32%。

圖7 礦區(qū)隱伏中性巖Alk-SiO2(TAS)分類圖解

圖8 礦區(qū)隱伏中性巖A/NK-A/CNK圖解

二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖分異指數(shù)DI為60.16，二長(zhǎng)巖分異指數(shù)DI平均值為66.42，正長(zhǎng)巖分異指數(shù)DI平均值為77.37，石英二長(zhǎng)巖分異指數(shù)DI平均值為81.82，說明巖漿有向酸性演化的趨勢(shì)。

隱伏中性巖樣品的Harker圖解(圖9)顯示，除K2O以外，隨著巖漿的演化，總體上Na2O、Al2O3隨SiO2含量的增加而呈遞增的趨勢(shì)，CaO、TFeO、MgO、P2O5、TiO2含量則逐漸降低，表明二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)巖為同源巖漿不同演化階段的產(chǎn)物。

4.2 微量元素

在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化的巖石微量元素蛛網(wǎng)圖中(圖10)，各中性巖微量元素以Zr、Hf、Ga、U含量較高為特征，而相對(duì)虧損Sr、Ti、Nb、Ta等元素，這可能與斜長(zhǎng)石(對(duì)應(yīng)于Sr、Nb)、鈦鐵礦或榍石或角閃石(TiO2)等的分異有關(guān)。

巖石中K/Rb平均值大小為353.81，比值較高，表明這些巖石具有不同于由強(qiáng)烈分異形成的堿性巖的特征(K/Rb比值低)。此外，Rb/Sr值對(duì)研究花崗質(zhì)巖石的物質(zhì)來源具有重要的意義，地球上部陸殼Rb/Sr值大約為0.32，大陸殼平均值為0.24，礦區(qū)各中性巖石其Rb/Sr值介于0.007～0.104之間，平均值為0.049，遠(yuǎn)小于大陸殼平均值0.24，表明成巖物質(zhì)主要為幔源。

保護(hù)的作用.漏電保護(hù)器的功能檢測(cè)；為了經(jīng)常檢查漏電保護(hù)器的動(dòng)作性能，漏電保護(hù)器裝有實(shí)驗(yàn)按鈕，在漏電保護(hù)器開關(guān)閉合后，按下實(shí)驗(yàn)按鈕 SB，如果開關(guān)斷開，則證明漏電保護(hù)器正常.一般一月應(yīng)檢查一次.

各中性巖石微量曲線形態(tài)相似，微量元素豐度相近，基本上呈同步消長(zhǎng)關(guān)系，反映了同源巖漿的演化特征。

圖9 礦區(qū)隱伏中性巖Harker圖解

圖10 礦區(qū)隱伏中性巖微量元素蛛網(wǎng)圖

4.3 稀土元素

由稀土元素分析研究結(jié)果(表5)可知，各中性巖石稀土元素總量∑REE為193.69～275.79 μg/g，LREE含量為181.03～256.16 μg/g，HREE含量為12.66～29.08 μg/g，LREE/HREE比值大小為6.52～17.76，(La/Yb)N比值大小為7.34～36.73，顯示輕稀土富集而重稀土虧損的特征。除一個(gè)二長(zhǎng)巖樣品具較強(qiáng)銪負(fù)異常(δEu=0.60)外，其它巖石均具弱的負(fù)銪異常(δEu為0.79～0.88)，表明可能經(jīng)歷了長(zhǎng)石一定程度的分異。各中性巖石稀土元素配分曲線均為右傾型斜線(圖11)，并呈現(xiàn)出輕稀土分餾明顯、重稀土分餾較弱的特征?？傮w上，各中性巖稀土元素特征與幔源型花崗巖相類似。

表4 礦區(qū)隱伏中性巖微量元素地球化學(xué)分析結(jié)果(單位：μg/g)

圖11 礦區(qū)隱伏中性巖稀土元素配分曲線圖

此外，各中性巖稀土元素Sm/Nd比值介于0.18～0.22，低于陸殼平均值0.23，表明其侵位過程中可能有殼源物質(zhì)的混入[16]。

5 討論

5.1 巖石成因類型

在(K2O+Na2O)/CaO對(duì)Zr+Nb+Ce+Y，K2O+Na2O對(duì)1 000×Ga/Al，Nb對(duì)1 000×Ga/Al，Y對(duì)1 000×Ga/Al等花崗巖判別圖解中(圖12)，各隱伏中性巖石整體上落入A型花崗巖區(qū)域。

表5 礦區(qū)隱伏中性巖稀土元素地球化學(xué)分析結(jié)果(單位：μg/g)

A型花崗巖的形成與拉張構(gòu)造背景有關(guān)[17]，而各中性巖Rb/Sr值與Sm/Nd比值指示其成巖物質(zhì)主要為幔源，侵位過程中可能有殼源物質(zhì)的混入，說明各中性巖為地幔玄武質(zhì)巖漿在伸展環(huán)境下上侵經(jīng)分異演化形成，不同巖石類型為地幔巖漿不同演化階段的產(chǎn)物。

5.2 巖石形成構(gòu)造環(huán)境

在Nb-Y和Rb-(Y+Nb)構(gòu)造環(huán)境判別圖解(圖13)上，各隱伏中性巖投影點(diǎn)均落入火山弧花崗巖和板內(nèi)花崗巖交界處，顯示具有碰撞后花崗巖的特征。

以上說明，各隱伏中性巖形成于造山作用之后的伸展環(huán)境。白堊紀(jì)早期130 Ma左右，造山帶碰撞造山后由擠壓向拉張伸展轉(zhuǎn)換，加厚造山帶發(fā)生拉張垮塌，地幔物質(zhì)上涌，并在拉張伸展的構(gòu)造背景下侵入下地殼，經(jīng)演化形成該礦區(qū)隱伏的各類中性巖。

圖13 礦區(qū)隱伏中性巖Nb-Y和Rb-(Y+Nb)構(gòu)造背景判別圖解

5.3 對(duì)成礦找礦的指示意義

中國(guó)花崗巖型稀有金屬礦床大多分布在南嶺及其鄰區(qū)，成礦時(shí)代基本上都屬于燕山期，并且主要集中在103～174 Ma范圍內(nèi)[20]。中國(guó)的稀有礦床從元古宙至中生代都有產(chǎn)出，不過燕山期是稀有、稀土礦床的主要成礦時(shí)代。燕山期是中國(guó)稀有金屬礦床爆發(fā)式產(chǎn)出的時(shí)期，該時(shí)期產(chǎn)出的稀有金屬礦床不僅礦床數(shù)量多而且礦床類型幾乎也涵蓋了所有的稀有金屬礦床類型(花崗巖型、堿性巖及堿性花崗巖型、火山熱液型、偉晶巖型等)[21]。因此，筆者有理由認(rèn)為礦區(qū)內(nèi)鈹成礦作用主要發(fā)生于燕山期。

據(jù)前文所述，娘娘頂黑云母二長(zhǎng)花崗巖成巖時(shí)間為南華紀(jì)，而楊新巖鈹?shù)V體產(chǎn)于娘娘頂花崗巖體與黃麥嶺組地層接觸界面附近，嚴(yán)格受控于鈉化、云英巖化等后期高溫氣液等圍巖蝕變。娘娘頂花崗巖很可能僅為賦礦圍巖，燕山期隱伏中性巖體的存在揭示了娘娘頂花崗巖體之下很可能還存有隱伏的與Be成礦關(guān)系緊密的燕山晚期小花崗巖體，如小巖株等，為鈹?shù)V的形成提供了成礦熱液與成礦物質(zhì)。

礦區(qū)鈹成礦事件應(yīng)發(fā)生于燕山期，成因類型為巖漿熱液型，楊新巖鈹?shù)V點(diǎn)可歸于交代成因，而結(jié)晶分異成因的鈹?shù)V體未見發(fā)現(xiàn)或出露，可能與高度分異演化的燕山期巖體隱伏于娘娘頂花崗巖體之下有關(guān)。

需要特別指出的是，桐柏—大別山地區(qū)燕山期巖漿熱液在老巖體中的稀有金屬交代成礦作用在以往的地質(zhì)找礦工作中沒有受到應(yīng)有的重視。今后可以加大在燕山期花崗巖株周圍新元古代巖體中尋找鈹?shù)认∮薪饘俚V床(點(diǎn))的力度。

6 結(jié)論

(1) 隱伏中性巖體成巖時(shí)間為燕山晚期，屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)的堿性A型花崗巖。

(2) 白堊紀(jì)早期130 Ma左右，造山帶碰撞造山后由擠壓向拉張伸展轉(zhuǎn)換，加厚造山帶發(fā)生拉張垮塌，地幔物質(zhì)上涌，并在拉張伸展的構(gòu)造背景下侵入下地殼，經(jīng)演化形成隱伏的各中性巖石。

(3) 楊新巖鈹?shù)V體產(chǎn)于娘娘頂花崗巖體與黃麥嶺組地層接觸界面附近，嚴(yán)格受控于鈉化、云英巖化等后期高溫氣液等圍巖蝕變。娘娘頂花崗巖成巖時(shí)間為南華紀(jì)，很可能僅為賦礦圍巖。楊新巖鈹?shù)V點(diǎn)歸于巖漿熱液交代成因。

(4) 礦區(qū)鈹成礦事件應(yīng)發(fā)生于燕山期，娘娘頂花崗巖體之下很可能還存在有隱伏的與Be成礦關(guān)系緊密的燕山晚期小花崗巖體，為鈹?shù)V的形成提供了成礦熱液與成礦物質(zhì)。

(5) 今后可以加大在燕山期花崗巖株周圍新元古代巖體中尋找鈹?shù)认∮薪饘俚V床(點(diǎn))的力度。