摘要
滇东南富宁地区位于“滇黔桂金三角”南部，大地构造位置处于古特提斯构造域与环太平洋构造域的复合部位，区内基性岩浆活动发育，分布着一系列以基性岩为容矿岩石的金矿床（点）。本文对区内毛姐山金矿矿区基性侵入岩研究后发现：侵入岩主要成分为辉石和斜长石，岩性为辉长岩、辉长辉绿岩和辉绿辉长岩；岩石主量元素 SiO2含量为 41.42%~46.3%，K2O+Na2O 含量为 2.61%~4.33%，TiO2含量为 1.93%~5.75%，为高钛、相对低SiO2、相对富集Fe2O3的高钾钙碱性碱性岩系列基性岩；岩石稀土配分模式为右倾、轻稀土 LREE富集；微量元素表明岩石 Nb相对弱亏损、Ta富集，并且具有正 Eu异常的特征。结合区域基性岩年代学及地球化学研究成果，认为基性侵入岩成岩时代可能为258~241 Ma，形成于伸展的大陆板内构造背景，其成岩时代与金矿化时代相差较大，对金成矿的贡献较小。
Abstract
The Funing area in the southeast of Yunnan is located in the southern part of the "Yunnan-Guizhou-Guangxi Golden Triangle". It is situated at the junction of the ancient Tethys tectonic domain and the circum-Pacific tectonic domain. Within the region, there is developed basic magmatic activity, and a series of gold deposits (points) are distributed, with basic rocks serving as the host rocks for the ores. After studying the basic intrusive rocks in the Maojie Mountain gold mine area, it was found that the main components of the intrusive rocks are pyroxene and plagioclase, with the rock types being gabbro, norite, and monzogabbro. The major elements indicate that the rocks have a SiO2 content of 41.42% to 46.3%, a K2O+Na2O content of 2.61% to 4.33%, and a TiO2 content of 1.93% to 5.75%, classifying them as high-titanium, relatively low-SiO2, and relatively enriched in Fe2O3, high-potassium calc-alkaline series of basic rocks. The rare earth element (REE) distribution pattern of the rocks is right-skewed, with an enrichment of light rare earth elements (LREE). Trace elements show that the rocks are relatively deficient in Nb, enriched in Ta, and have a positive Eu anomaly. Combining the regional basic rock geochronological and geochemical research results, it is believed that the crystallization age of the basic intrusive rocks may be 258-241 Ma, formed in the tectonic setting of an extended continental plate, with a significant difference in timing from the gold mineralization age, suggesting a minimal correlation with the gold mineralization process.
Keywords
0 引言
基性岩类铁、镁质含量高，基本不含石英，主要由辉石和基性斜长石组成。这类岩石在全球范围内广泛分布，由于其形成过程通常与地壳的扩张、板块的分离或地幔热柱的活动紧密相关（张旗等， 1999），可以为探讨区域构造演化提供理论依据。同时，基性岩或作为金矿容矿的载体，或为金成矿提供物质来源，二者在时间和空间上往往存在着密切的联系（韦朝文等，2018；蔡厚安等，2022；张星培等，2024）。
云南省富宁县大地构造位置处于扬子地台西南缘，是著名的“滇黔桂金三角”南部的重要组成部分（皮桥辉等，2016）。区内分布着众多规模各异、以辉绿岩为主的基性岩侵入体（江文等，2017），针对基性侵入岩地球化学特征和年代学特征，前人进行了大量的研究（国家辉，2001；皮桥辉等，2016；江文等，2017；刘兵等，2018；韦朝文等，2018；韩欢欢， 2021；鲁迪，2021；王涛等，2021），并取得了一系列的成果。虽然关于基性岩精细的大地构造背景，尚存在如峨眉山地幔柱岩浆活动产物（张旗等，1999； 范蔚茗等，2004；Zhou et al.，2006；张晓静和肖加飞， 2014；韩欢欢，2021）、形成于印支期后碰撞伸展背景（皮桥辉等，2016）及与陆源裂谷扩张形成的弧后盆地密切相关（方维萱，2011；韦朝文等，2018）等不同的观点。但新近的研究基本形成了富宁地区基性岩主要分为早、晚两个阶段，且晚期基性岩与金矿化关系更为密切这一认识（皮桥辉等，2016；刘兵等，2018；韦朝文等，2018；韩欢欢，2021；鲁迪， 2021；王涛等，2021）。
毛姐山金矿床位于富宁县北部，区内分布基性岩侵入体，是研究基性岩与成矿关系的理想场所，然而矿区内基性岩的构造属性及与成矿的关系尚无相关报道。鉴于此，本文对毛姐山金矿矿区内的基性岩进行了详细的地球化学特征分析，并结合现有研究成果，探讨了岩石的形成时代及其与金矿化之间的潜在联系，旨在为理解该区域的构造演化背景及进一步的找矿勘查提供理论参考。
1 地质概况
毛姐山金矿床位于云南省文山州富宁县（图1b），大地构造位置处于古特提斯构造域与环太平洋构造域的复合部位，华南、印支和思茅地块三者交界的南盘江—右江盆地内（王涛等，2021），三级构造单元划属丘北—广南褶皱束与文山富宁断褶束东端结合部位（皮桥辉等，2016）。
区内受加里东运动和燕山运动影响，地层出露不全，主要出露古生界和下—中三叠统：其中下古生界主要是寒武系—中奥陶统，缺失志留系；上古生界以泥盆系—二叠系为主；三叠系包括下三叠统和中三叠统，上三叠统及以上地层缺失，仅在富宁县城一带发育古近系和第四系冲积物（江文等， 2017）。
区内受印支期富宁断裂控制，深大断裂发育，总体构造线为北西向，局部呈北东向（韦朝文等， 2018），岩浆活动较为强烈，地质构造复杂，造就了本区特有的构造形式和岩相建造，并为多金属成矿提供了良好地质背景（方维萱，2011）。
富宁地区基性岩浆活动发育，主要分为两期 （锆石 U-Pb年龄分别为（219±6） Ma和（258±5） Ma，韦朝文等，2018）。早期基性岩分布较广，岩体长轴多为东西方向，分布于富宁县城南北；侵位于泥盆系、石炭系、中二叠统等，主要为高 Ti 基性岩，岩性主要为辉长辉绿岩、辉绿岩、辉长岩等，与围岩接触以热力变质为主，多发育斜长石的黝帘石化、绢云母化、绿帘石化（刘兵等，2018；韦朝文等，2018；王涛等，2021）。晚期基性岩规模相对较小，与金矿关系密切，主要分布于县城附近及其东南一带；侵入于石炭纪、二叠纪及早、中三叠世地层组成的断裂及褶皱带中，岩性主要为辉绿岩、辉长苏长岩、辉长闪长岩等，普遍含金属硫化物。
区域矿产以金矿为主（图2），多分布于辉长岩、辉绿岩体出露部位（韦朝文等，2018）。毛姐山矿区出露地层单一，仅见中泥盆统坡折落组（D2p）及少量第四系。坡折落组区域上为一套浅海—半深海相沉积，矿区岩性主要为：上部浅灰、深灰色薄—中厚层状粉砂岩、泥质粉砂岩、少量硅质粉砂岩；下部青灰、深灰色粉砂岩、条纹条带状白云岩，局部夹炭质页岩。基性侵入岩在矿区总体北西西—南东东走向展布，呈岩床状侵位于坡折落组中，岩性以辉长岩、辉长辉绿岩为主。金矿体呈透镜状、脉状分布于基性侵入岩连续张性节理裂隙和剪性构造破碎带中。含矿岩石蚀变表现为黄铁矿化、毒砂化，硅化、褐铁矿化（地表）、黏土化等，矿体及周边多发育石英脉，成矿与热液活动密切相关。
2 样品及分析方法
2.1 样品采集及特征
本研究在矿区不同钻孔共采集了 5 件新鲜、弱蚀变侵入岩样品进行分析测试，镜下鉴定结果显示岩性为辉长岩、辉长辉绿岩、辉绿辉长岩。
其中6ZK1钻孔采集了3件辉长岩样品，岩石整体为辉长结构、半自形板柱状结构，粒度中粒—粗粒级，主要成分为斜长石（49%~56%）、辉石（32%~41%），磁铁矿（1%~4%）和铬铁矿（1%~2%）。斜长石多为基性斜长石，呈半自形粒状，粒径大小 2~5 mm，中粒—粗粒级为主，表面存在钠黝帘石化、绿泥石化、碳酸盐化、绢云母化；辉石呈短柱状、半自形—他形粒状，粒径大小一般2~10 mm，中粒—粗粒级为主，较大粒径可见多包含基性斜长石，可见强绿泥石化、绿帘石化。另含有少量角闪石（≤1%）、黑云母（≤1%）、黄铁矿、磷灰石。
ZK8-1 钻孔样品为中粗粒辉绿辉长岩（图3），岩石整体为辉绿辉长结构（图4），多为中粗粒级，整体为块状构造。主要成分为辉石（55%）、斜长石 （18%），绿泥石（16%）、磁铁矿（7%）、橄榄石（3%）、铬铁矿（1%），另含少量黑云母（＜1%）、黄铁矿（＜ 1%）。辉石粒径大小 2~7.8 mm，半自形短柱状、他形粒状，可见绿帘石化、绿泥石化、方解石化等；基性斜长石表面钠黝帘石化较强，半自形—他形粒状，少量模糊可见双晶纹较宽，为拉长石特征；橄榄石粒径大小0.35~2 mm，半自形—他形粒状，沿裂隙中可见绿帘石化现象。
ZK8-2 钻孔样品为粗粒辉长辉绿岩，岩石整体为辉绿辉长结构，多为粗粒级，整体为块状构造，主要成分为辉石（42%）、斜长石（51%）、黑云母（＜ 1%），角闪石（＜1%）。辉石粒径多大于 5 mm，粗粒级，半自形，可见较强绿泥石化，主要为紫苏辉石； 斜长石表面可见钠黝帘石化及硅化特征，粒径大于 2.5 mm，中粗粒级为主。
图3灰绿色中粗粒辉长辉绿岩图
图4辉长结构
图5岩浆/火成岩系统全碱-硅（TAS）分类图解（底图据 Middlmost，1994）
1—霓方钠岩/磷霞岩/粗白榴岩；2—副长深成岩；3—似长石正长岩； 4—似长石辉长岩；5—似长石二长闪长岩；6—似长石二长正长岩； 7—正长岩；8—二长辉长岩；9—二长闪长岩；10—二长岩；11—石英二长岩；12—橄榄辉长岩；13—碱性辉长岩；14—非碱性辉长岩；15— 辉长闪长岩；16—闪长岩；17—花岗闪长岩；18—花岗岩；19—硅英岩
图7K2O/SiO2图解
Ⅰ—钾玄岩系列；Ⅱ—高钾钙碱性系列；Ⅲ—钙碱性系列；Ⅳ—低钾系列
2.2 分析方法
样品主量元素、微量元素分析测试统一由中冶一局（河北）检测技术有限公司完成，测试结果详见表1。主量元素采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定；微量元素采用电感藕合等离子体质谱法测定；稀土元素量测定采用封闭酸溶-电感耦合等离子体质谱法测定。
3 分析结果
3.1 主量元素特征
主量元素测试结果见表1，样品存在较弱的蚀变，SiO2 含量变化不大，SiO2 含量均大于 41%，为 41.42%~46.3%，平均值为 43.03%，整体属于基性岩类，个别属于超基性。Na2O 含量为 2.32%~3.09%， K2O 含量为 0.39%~1.24%，K2O+Na2O 含量为 2.61%~4.33%。 Al2O3 含量为 11.25%~15.41%，平均值 13.43%。整体 Na2O＞K2O，且 Al2O3＜16%，与典型的拉斑玄武岩类似（王涛等，2021）。样品 TiO2含量为 1.93%~5.75%，含量较高，平均值 4.06%，Ti/Y 为 1018~1789，平均 1406，属于高 Ti（Ti/Y＞500）型（王涛等，2021）。 CaO 含量变化范围较小，平均值 9.88%，整体为 7.84%~11.12%。Fe2O3含量变化幅度相对较大，为 2.66%~6.26%，平均值为 3.91%。FeO 含量为 9.92%~14.55%。在全碱-硅图解（TAS）中 （图5），样品大部分落入似长石辉长岩和碱性辉长岩区域内。在 AFM 图解中（图6），样品大部分落入拉斑玄武岩范围内。在K2O/SiO2图解中大部分落入高钾钙碱性系列（图7）。
3.2 稀土元素特征
稀土元素分析数据见表1。岩石球粒陨石标准化稀土分配图表现为右倾型（图8a），显示其稀土分异程度相当，具有同源岩浆特征。稀土元素总量变化范围较大，稀土总量 ∑ REE 值为 84.82×10-6~233.06×10-6，平均值141.2×10-6，轻稀土总量∑LREE 值为 73.94×10-6~206.08×10-6。 ∑ HREE+Y 的值为 10.88×10-6~26.98×10-6，∑LREE/（∑HREE+Y）的值为 6.71×10-6~7.64×10-6，表现为轻稀土富集型，轻重稀土分馏作用明显。（La/Yb）N 值为 1.82~2.24，（La/ Sm）N值7.47~9.3，轻稀土分异程度较低，（Gd/Yb）N值为2.45~3.17，重稀土分异程度较低。δEu值为1.13~1.33，均＞1.0，显示出为 Eu 正异常，而 Eu 的异常通常被用来指示岩浆的氧化状态（鲁迪，2021），正异常表明岩浆的氧化状态为氧化条件。
图8微量元素与稀土元素蜘蛛图
a—稀土元素球粒陨石标准化蛛网图（球粒陨石数据据Boynton，1984）；b—微量元素原始地幔标准化蛛网图（原始地幔标准化值据McDonough et al.，1992）；早期基性岩地球化学数据据Zhou et al.，2006；韦朝文等，2018
3.3 微量元素特征
微量元素原始地幔蛛网图能够很好地揭示岩浆的成因演化、源区特征及构造背景。样品微量元素总体上表现为相对亏损 Nb、La、Ce、Zr、Y、Yb，相对富集 Ta、Pb、Eu、Ho；大离子亲石元素（LILE）Rb、 Pb、Ta 相对富集，表现出正异常；高场强元素 （HFSE）Nb、Zr 表现出负异常，Ta 表现为正异常、轻稀土（LREE）富集（图8b）。
表1基性岩主量元素和微量元素测试结果
续表1
注：主量元素单位为%；微量元素除Au为10-9，其余均为10-6。
4 讨论
4.1 基性岩形成时代及构造背景
众多学者对区域辉绿岩的成岩时代开展了深入研究（表2）：Zhou et al.（2006）对砂斗辉绿岩采用 SHRIMP锆石U-Pb法获得年龄为（260±3） Ma；皮桥辉等（2016）获得富宁基性岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄数据为（215±5） Ma；廖震等（2014）采用SIMS 分析法测得富宁辉绿岩年龄值分别为（258.3±5） Ma、（256.2±0.2） Ma；江文等（2017）认为富宁地区以辉绿岩为主的基性岩成岩时代至少晚于中三叠世 Anisian 期，即基性岩侵位发生于 241 Ma 之后；韦朝文等（2018）对者桑辉绿岩开展LA-ICP-MS锆石U-Pb研究，得出了（219.9±6.6） Ma的侵位时代；刘兵等 （2018）测得辉绿岩年龄数据为（244.2±4.4） Ma、 （254±2） Ma。新近，鲁迪（2021）测得富宁基性岩年龄为（248±5） Ma、（213±5） Ma；韩欢欢（2021）测得那坪钛辉辉长辉绿岩斜锆石 LA-ICP-MS 年龄为 （255.6±5）Ma。
表2富宁地区基性岩成岩及金成矿时代一览
富宁地区的成岩时代表明基性岩大体可以分为早、晚两个期次，这与 1∶20 万富宁幅将基性岩分为两个期次一致（云南省地质局，1978①）。早期成岩时代集中于 258~241 Ma，晚期成岩时代集中于 219~213 Ma。韦朝文等（2018）对早期基性岩地球化学特征研究表明，早期基性岩为高钛基性岩，SiO2 含量低于晚期，相对晚期基性岩富集 Fe2O3、CaO，其稀土配分模式为右倾，显示出轻稀土LREE富集，并且具有正 Eu 异常的特征（图8b），与韩欢欢（2021） 的研究结果相一致，也与区域上同时代的辉绿岩地球化学特征相同（张晓静和肖加飞，2014）。而这些特征与毛姐山矿区基性侵入岩高钛、相对低SiO2、富集 Fe2O3、稀土 LREE 富集、正 Eu 异常的特点高度一致。且晚期基性岩具有明显的 Nb、Ta 亏损（鲁迪， 2021），与毛姐山侵入岩 Nb 相对弱亏损、Ta 富集的特征不同，暗示毛姐山矿区基性侵入岩的成岩时代可能与早期基性岩一致，成岩时代可能为 258~241 Ma。
在探讨富宁地区早期基性岩的构造环境时，Zr-（Zr/Y）图解（图9）被证明是一种有效的区分手段，能够辨别大洋岛弧、洋中脊玄武岩（MORB）以及板内玄武岩（WPB）的类型。在本研究中，多数样品的地球化学数据落在WPB的界定范围内，表明其与板内玄武岩的特征相符。（Zr/4）-2Nb-Y 图解（图10） 中，这些样品主要分布在 A2区域，即板内拉斑玄武岩的范畴内，进一步验证了基性岩的板内玄武岩属性。10TiO2-Al2O3-10K2O图解（图11）显示样品点主要集中在大陆玄武岩、安山岩区域，与前述图解的结果相一致，共同指示毛姐山金矿矿区在当时可能处于一个拉张的大陆板内构造环境。近期的研究成果支持这一观点，王涛等（2021）提出该地区的岩浆活动可能与古特提斯洋的演化过程密切相关，其地球化学特征与大陆板内构造环境的特征相吻合。韩欢欢（2021）对富宁地区辉绿岩的研究（通过斜锆石 LA-ICP-MS 测年得到的（255.6±5） Ma 的年龄数据）也与笔者的发现相一致。区域上的其他研究，如张晓静和肖加飞（2014）对桂西北地区辉绿岩的研究，同样支持了富宁地区该时期拉张构造环境的观点。
A区—火山弧玄武岩；B区—MORB；C区—板内玄武岩；D区— MORB和火山弧玄武岩；E区—MORB板内玄武岩
A1+A2—板内碱性玄武岩；A2+C—板内拉斑玄武岩；B—P型 MORB；D—N型MORB；C+D—火山弧玄武岩
I—大洋玄武岩区；II—大陆玄武岩、安山岩；III—岛弧、造山带玄武岩、安山岩
4.2 基性岩与成矿的关系
年代学方面，皮桥辉等（2016）通过热液成因的绢云母40Ar/39Ar 法测定，揭示了者桑金矿成矿时代为（215.3±1.9） Ma。Pi et al.（2017）采用热液金红石 U-Pb年龄测定，进一步确认了者桑金矿床的成矿时代为（213.6±5.4） Ma。董文斗（2017）的研究则通过伊利石40Ar/39Ar 法限定了安那金矿的成矿期为 243～232 Ma，并通过黄铁矿Rb-Sr定年法揭示了者桑金矿的成矿期为 228～212 Ma。综合前文基性岩年代学研究结果，富宁地区基性岩的成岩时代总体早于金矿的成矿时代。
物质来源方面，章永梅等（2013）对者桑金矿矿石和围岩同位素进行了详细分析，认为硫同位素具有地层硫的特征，成矿物质主要来源为地层。代鸿章等（2014）指出，成矿阶段的石英及方解石流体包裹体的 O、H 同位素数据均落在岩浆水和变质水区域之外，从而推断者桑金矿的成矿流体可能来源于大气降水与地层。这些地质事实从时间和物质来源两个方面证明早期基性岩浆活动与成矿流体之间缺乏直接联系（韦朝文等，2018）。近期鲁迪 （2021）在总结富宁地区两期基性岩和金矿化的关系时，提出印支期早期的高钛基性侵入岩可能对地层中的成矿元素进行了萃取，形成了富宁地区多金属的矿化点，并在早期基性岩中留下了作为载金矿物的黄铁矿和毒砂，认为早期基性岩与金矿化的关系并不密切，金矿成矿主要受到晚期基性侵入岩的构造叠加影响。
综合上述研究，毛姐山金矿矿区的基性侵入岩显示出高钛、相对低 SiO2、富集 Fe2O3的地球化学特征，岩石 Nb 相对弱亏损、Ta 富集，稀土配分模式为右倾，轻稀土 LREE 富集，并且具有正 Eu 异常。这些特征表明岩石可能形成于拉张的板内构造背景，与富宁地区早期基性岩的特征相似。其成岩时代可能为258~241 Ma，与区域金矿化时代219~213 Ma 存在显著的时间差异，因此对金矿化的贡献可能相对较小。这些发现不仅为理解富宁地区金矿成矿时代提供了地质依据，也为未来该地区金矿勘查和研究提供了参考和指导。
5 结论
（1）毛姐山金矿基性侵入岩主量元素表明岩石为高钛、相对低 SiO2、富集 Fe2O3的高钾钙碱性碱性岩系列基性岩；微量元素表明岩石 Nb相对弱亏损、 Ta 富集，稀土配分模式为右倾，轻稀土 LREE 富集，并且具有正Eu异常，与富宁地区早期基性岩相似。
（2）毛姐山金矿基性侵入岩成岩时代可能为 258~241 Ma，形成于伸展的大陆板内构造背景，成岩时代与金矿化时代相差较大，对金成矿的贡献较小。
注释
① 云南省地质局.1978.1∶20万富宁幅区域地质调查报告[R].