湖南錫田花崗巖體巖石學特征及地質意義

摘 要：本文從宏觀方面報道了湖南錫田巖體巖石學結構、構造方面的特征；對巖體中發育的流面構造，邊緣向斜，鉀長石、斜長石巨斑晶，共結結構，閃長質包體以及聚斑團塊進行解譯，并對其地質意義進行了探討。

關鍵詞：錫田巖體；流面構造；長石巨斑晶；共結結構；閃長質包體

0 引言

湖南錫田巖體位于湘東茶陵縣城東25km處，屬湖南省茶陵縣、江西省井岡山境內。巖體出露面積約238km2，有大小不等的侵入體40多個，巖體侵入于下古生界地層之中，圍巖均發生較強的大理巖化、角巖化、矽卡巖化等熱接觸變質作用，巖體北西側被白堊紀紅層覆蓋[1]，空間展布形態呈近南北向的葫蘆狀（圖1），為一個復式巖基。錫田地區大地構造位置上位于南嶺中段、揚子板塊與華夏板塊間的欽—杭結合帶中部，茶陵—郴州深大斷裂東側（圖1）。國土資源大調查以來，錫田巖體找礦成果突出，已探明鎢、錫資源量32萬噸，具有巨大的找礦潛力[2]，因此對錫田巖體巖石學結構、構造方面的研究，探討其巖體成因、富礦巖石等信息具有重要意義。

1 錫田巖體的侵入接觸特征、流線構造

錫田巖體牛皮垅處花崗巖與圍巖呈“假整合”侵入接觸，其侵入接觸面與圍巖的變余層產狀基本相同（圖2 a），均為（190°∠40°）；在侵入接觸的內接觸帶，可見巖漿侵位形成的冷凝邊，冷凝邊在巖體的不同部位寬窄不一，從幾厘米到十幾厘米不等，巖性為二長花崗巖，呈細粒花崗結構（巖體邊部的主體巖性為中粗粒花崗結構），含少量長石斑晶，在巖體內接觸帶，偶見巖體侵位時捕獲的圍巖碎塊；在巖體侵入接觸的外接觸帶，熱接觸變質明顯，變質帶寬200—1000m不等，有角巖化、大理巖化等；在近巖基的熱接觸變質帶，廣泛發育有侵位誘發的邊緣向斜構造， 邊緣向斜是巖基侵位在圍巖中形成的具特色的褶皺構造之一，其規模大小不一。

巖體邊部的中粗粒斑狀黑云母二長花崗巖發育流面構造（圖2 b），流面產狀（160°∠35°），可見自形板狀斜長石斑晶（圖3 a）、扁平橢圓狀捕擄體（圖3 b）長軸呈平行排列。流面上的斑晶斜長石、鉀長石為自形晶，無塑性變形；基質斜長石、鉀長石、黑云母及石英為巖漿結晶礦物，呈中粗粒花崗結構，未見重結晶。據王濤（1990）將花崗巖中發育的流面構造劃分為巖漿流動形成和構造作用形成兩種。錫田巖體圍巖接觸面產狀和流面產狀基本一致，花崗巖組成礦物未見構造變形，因而流面構造為巖漿流動過程中形成，而非構造成因，而斜長石斑晶、扁平捕虜體的定向方位指示了巖漿侵位時的流動方向。

巖體邊部的流面構造（礦物長軸方向）與巖體侵入接觸界線傾向產狀趨于一致，在巖體內接觸帶中發育冷凝邊及可見圍巖碎塊，巖體外接觸帶變質特征明顯，而且發育邊緣向斜構造，表明錫田巖體以膨脹方式擴展侵位空間的主動侵位特征。

2 鉀長石、斜長石巨斑晶

錫田巖體主體巖性中粗粒斑狀黑云母二長花崗巖（ηγT3b）中發育含10%左右的鉀長石巨斑晶[據路風香（2002），粒徑大于1cm的礦物，可稱巨晶]，巨斑晶（如圖4 a）呈半自形寬板狀，大小不等，一般4×6cm，個別更大，且分布不均勻。鉀長石巨斑晶的新鮮斷面上，可見環帶結構和卡氏雙晶，巨斑晶中包裹有斜長石、石英、黑云母等細粒礦物，包裹礦物呈同心環狀排列，顯示出環帶特征；斑晶邊緣凹凸不平，呈齒狀輪廓，且有大量的石英、黑云母出現。鉀長石巨斑晶中出現簡單雙晶、環帶結構，斜長石、黑云母包裹體，因而鉀長石巨晶是巖漿成因的[3—4]。鉀長石巨晶的形成是巖體侵位后，首先結晶出斜長石、黑云母、石英等礦物，其后鉀長石開始成核結晶[5]。在鉀長石結晶的過程中，環境振蕩、早結晶的礦物不斷的遷移，正在結晶的鉀長石捕獲了這些遷移的礦物，因而在晶體內形成斜長石、黑云母等礦物包裹體。鉀長石巨斑晶中呈環帶狀分布的包裹體，標志著結晶條件的改變，是溫壓變化的轉換界面[3]。

中細粒斑狀黑云母二長花崗巖（ηγT3c）中含8 %左右的斜長石巨斑晶，巨斑晶呈長條狀、自形板狀，大小2×5cm，大者到3×10cm，在巖石中呈不均勻分布；斜長石巨斑晶中環帶結構發育，環帶清晰，巨斑晶與基質的接觸界線平直（如圖4b），表明斜長石巨晶與基質為同時結晶[6]。此時的溫壓條件及巖漿組分，對斜長石的快速生長極其有利，這時結晶出來的剛性晶體，在熔體中處于一種似懸浮狀態[7]，晶體之間沒有相互擠壓及塑性變形 ，生長空間也相對充足，因而形成自形板狀的斜長石巨晶。

斜長石、鉀長石巨斑晶環帶結構的發育，是晶體在不同溫度和壓力交互作用下，其生長的過程中不斷地與環境（熔體）發生能量和物質交換，通過能量耗散、成分變化過程形成一種宏觀時空有規律的結構[8—9]。因此，鉀長石、斜長石巨晶的形成環境，是溫壓條件不斷變化的振蕩的環境中結晶而成。

3 共結結構

錫田巖體潭前處中粗粒斑狀黑云母二長花崗巖呈共結結構（圖5a），斑晶鉀長石呈半自形—他形板狀，大小3×6cm左右；石英斑晶呈他形粒狀，大小1cm左右，石英斑晶嵌生在鉀長石斑晶邊部及其中。表明巖漿冷卻時，結晶路線直達共結點，鉀長石和石英同時結晶而交生在一起[6]。

然而，在斑晶周圍，分布中粗粒的斜長石、黑云母及石英粒（圖5b），這些礦物充填于斑晶的裂隙中，可見結晶時間明顯晚于斑晶，說明中粗粒斑狀黑云母二長花崗巖是兩階段結晶的產物。

4 閃長質包體及鉀長石聚斑團塊

錫田巖體中細粒斑狀黑云母二長花崗巖中廣泛發育暗色閃長質包體（圖6a），包體呈微細粒結構，礦物的粒徑在0.3—1.2mm間，由斜長石（60%—70%）、黑云母（約15%—25%）、石英（約10%—20%）、少量的鉀長石組成，含有副礦物鋯石、磷灰石等。斜長石呈半自形板狀，黑云母呈半自形板片狀，石英呈它形粒狀充填于斜長石、黑云母的間隙，副礦物磷灰石呈針狀，長寬比可達1：30。獲得閃長質包體及其寄主花崗巖的LA—ICP—MS鋯石U-Pb年齡分別為（145.09±0.63）Ma、（150.04±0.52）Ma（年齡數據在中國地質待刊），表明閃長質包體和寄主花崗巖形成于晚侏羅世。閃長質包體中發育淬冷邊，反向脈及鉀長石、斜長石捕獲晶；淬冷邊寬5—10mm，顏色較包體深，呈微細粒結構或玻璃質；閃長質包體中反向脈呈細脈狀，偶爾可見；鉀長石、斜長石捕獲晶有的位于包體與寄主巖石的接觸邊界上，有的部分擠入包體，部分留在寄主巖石中，有的則完全被包體捕獲。上述特征表明，閃長質包體是巖漿混合成因的。

巖石中局部可見鉀長石聚斑團塊（圖6 b），大小在十幾厘米到幾十厘米不等。團塊有兩種，一種是由暗色包體和鉀長石斑晶組成，鉀長石斑晶以包體為中心在其邊緣聚集；另一種僅由鉀長石斑晶聚集而成。上述兩種團塊的鉀長石巨晶間隙中均充填中粗粒的斜長石、石英、黑云母等礦物。一般而言，鉀長石聚晶團塊常與暗色包體共生，呈正相關關系，但也有不相關的情況[10]。聚斑團塊與暗色包體的共生關系，可能是由于巨斑晶在巖漿里運移過程中， 遇到呈固態的暗色包體受阻而聚集所致[3]。另外，巖漿在運移的過程中，巖漿的流動速度、斑晶的大小的差異，也能導致局部斑晶的聚集，呈現不均一分布。

5 主要的地質意義

（1）錫田巖體內接觸帶及其邊緣發育流面、流線構造，內接觸帶中可見圍巖碎塊以及外接觸帶熱接觸變質特征和發育邊緣向斜構造，表明錫田巖體以膨脹方式擴展侵位空間的主動侵位特征。

（2）錫田巖體中發育斜長石、鉀長石巨斑晶，并且斑晶中環帶、礦物包裹體發育，表明巨斑晶是溫壓條件不斷變化、振蕩的環境中結晶而成；而在共結結構的花崗巖中，清晰可見兩個時代的結晶礦物，表明錫田巖體是多階段侵位的花崗巖體，陳迪等（2013）獲得錫田巖體鋯石U—Pb 年齡230.4±2.3Ma、215.7±3.3Ma、151.6±2.8Ma、141.6±4.1Ma也表明錫田巖體是多階段侵位的花崗巖。

（3）錫田巖體中的閃長質包體具有淬冷邊、反向脈，含有捕獲晶鉀長石、斜長石以及發育針狀磷灰石，表明閃長質包體是巖漿混合成因的；而鉀長石聚斑團塊的發育表明，基性巖漿注入酸性巖漿過程中發生巖漿混合作用，快速冷凝的基性巖漿在運移的過程中受到熔體中鉀長石的阻力而聚結成團塊。

參考文獻：

[1] 馬鐵球， 柏道遠， 鄺軍， 等. 湘東南茶陵地區錫田巖體鋯石SHRIMP定年及其地質意義[J]. 地質通報， 2005， 24 （5）： 415-419.

[2] 蔡新華， 賈寶華. 湖南錫田錫礦的發現及找礦潛力分析[J]. 中國地質， 2006， 33 （5） ： 1100-1108.

[3] 白宜真. 北京大莊科花崗巖巖體中鉀長石巨斑晶的巖漿結晶成因特征[J]. 河北地質學院學報， 1986， 9 （2） ：123-133.

[4] 程德琳. 山東上莊花崗巖中鉀長石成因[J]. 沈陽地質礦產研究所所刊，1982 （3） ： 82-92.

[5] 李小偉， 莫宣學， 趙志丹， 等. 花崗巖類中鉀長石巨晶成因研究進展[J]. 礦物巖石地球化學通報. 2010 （9） ： 210-215.

[6] 路鳳香， 桑隆康， 鄔金華， 等. 巖石學[M]. 地質出版社. 2002。

[7] 王濤， 劉先文. 花崗質巖石中巖漿面理和構造面理鑒別標準的評述[J]. 世界地質，1990 （4） ： 188-194.

[8] 何安明. 斜長石環帶結構成因機理研究[J]. 西安地質學院學報.

[9] 何安明. 斜長石環帶結構與相干結構[J]. 西安地質學院學報，1989（11）.

[10] 王德滋， 謝 磊. 巖漿混合作用：來自巖石包體的證據[J]，高校地質學報， 2008 （1） ： 16-21.

[11] 陳迪， 馬愛軍， 劉偉， 等. 湖南錫田花崗巖體鋯石U—Pb年代學研究[J]. 現代地質， 2013， 27 （4）： 1—12.