王梁，郭晓东，贾丽琼，王治华，张廷彦

（1.中国地质大学地球科学与资源学院，北京100083；2.武警黄金地质研究所，河北廊坊065000）

滇西马厂箐岩体暗色微粒包体岩相学特征及成因机制探讨

王梁1，2，郭晓东2，贾丽琼1，王治华2，张廷彦2

（1.中国地质大学地球科学与资源学院，北京100083；2.武警黄金地质研究所，河北廊坊065000）

对马厂箐岩体中发现的暗色微粒包体的岩相学研究后发现，暗色微粒包体为暗黑色、灰黑色，大部分呈浑圆状或次圆状，可见明显的塑性流变特点，且具有微细粒结构，发育针状磷灰石，部分包体中还含有寄主岩石中的钾长石和石英斑晶.这些岩相学特征都表明了马厂箐岩体中的暗色微粒包体是岩浆混合作用的产物.暗色微粒包体的发现反映了马厂箐岩体可能是壳幔岩浆混合成因，而幔源岩浆的注入是这套岩浆成矿的关键因素.

暗色微粒包体；岩浆混合作用；马厂箐岩体；滇西

Abstract：A detailed petrographic study on the dark microgranular enclaves found in the Machangqing intrusive rock body shows that,the enclaves are mostly dark black or grayish black in color,round or sub-round in shape,with apparent plastic rheological characteristics.The enclaves are in micro-fine granular texture,containing acicular apatites,K-feldspar and quartz phenocrysts from the host rocks.These characteristics suggest the magma mixing origin of the enclaves,indicating that the Machangqing intrusive rock may be the production of mixing of crust-derived and mantle-derived magma.The injection of mantle-derived magma is a key factor to the mineralization of such magma.

Key words：dark microgranular enclave;magma mixing;Machangqing intrusive rock;Western Yunnan Province

在花岗岩中常或多或少的出现一些暗色微粒包体，由于这些暗色微粒包体蕴涵着丰富的壳-幔相互作用信息，对其进行深入系统的地质及地球化学研究，可以揭示深部岩浆作用过程，有助于了解寄主岩浆起源与成因演化等基础地质问题，因而已成为岩石学十分重要的研究对象［1］.马厂箐岩体是著名的滇西喜马拉雅期富碱斑岩带的重要组成部分之一，因在岩体内部发育斑岩型铜钼矿化、接触带发育夕卡岩型铜钼（伴生金）矿化、围岩中发育热液脉型金、银、铅锌矿化显示出巨大的找矿潜力而备受关注.近年来，许多学者相继在矿床地质、成岩成矿时代、矿床成因等方面进行了大量的研究［2-7］，取得了众多有价值的科研成果.然而目前对于马厂箐岩体的研究却依然较为薄弱，对于岩体起源、深部作用过程及其与成矿的关系等基础性问题仍有待深入研究.本次在马厂箐复式岩体中发现了暗色微粒包体，经过深入的岩相学研究之后，认为其为壳幔混合成因，这不仅有利于揭示岩体形成演化及其相关成矿作用，而且对于探讨该区壳幔相互作用也具有重要的意义.

1 岩体及包体基本特征

马厂箐复式岩体位于云南省祥云、弥渡、大理三市县接壤部位.大地构造位置处于扬子板块西缘与金沙江-哀牢山深大断裂带东侧的交会部位，北西向金沙江-哀牢山断裂带与北北东向程海-宾川断裂带所夹锐角区［7］（图1）.

图1 马厂箐矿区地质简图Fig.1 Geological sketch map of the Machangqing orefield

马厂箐复式岩体具有从南西向北东侵入特征，由多种类型岩石组成，主要包括斑状花岗岩、正长斑岩、二长斑岩、花岗斑岩和煌斑岩，其中以大面积出露的斑状花岗岩为主.各类斑岩呈岩株、岩脉、岩墙或岩床等产状侵位于下奥陶统向阳组长石石英砂岩、粉砂岩、碳泥质细砂岩夹条带状灰岩、泥质白云岩透镜体以及下泥盆统康廊组灰岩中.岩体属中酸性到酸性岩，以酸性岩为主，属碱过饱和系列.岩体的各类斑岩具有相似的岩石学和矿物学特征，无论是正长斑岩、石英正长斑岩、二长斑岩、石英二长斑岩，还是斑状花岗岩、花岗斑岩、碱长花岗斑岩，主要矿物为斜长石、石英、角闪石、黑云母以及钾长石，副矿物有磷灰石、榍石、锆石、磁铁矿.斑晶主要为钾长石、斜长石、石英、角闪石和黑云母.基质具微晶结构，主要由微细粒长石、石英和少量的黑云母组成.块状构造，斑状结构.

斑状花岗岩在矿区大面积出露，构成马厂箐复式杂岩体的主体，而目前所发现的暗色微粒包体也主要赋存在宝兴厂矿段的斑状花岗岩中.斑状花岗岩呈岩株状产出，斑状结构，块状构造.基质具显微花岗、显微文象结构，粒度为0.03～0.16 mm，斑晶0.3～25 mm，主要矿物为石英、钾长石、斜长石、黑云母、角闪石.副矿物有磷灰石、榍石、锆石、磁铁矿，偶见磷钇石.钾长石：斑晶中钾长石有2个世代，岩浆结晶阶段为正长石及微斜长石，有溶蚀现象并含暗色矿物包体.自变质阶段为正长纹长石及微斜纹长石.斜长石：早期为更长石，自变质及热液阶段为钠长石（常交代钾长石及暗色矿物）.斜长石有暗色矿物包体.石英：斑晶多呈浑圆状，常有气液包体，边缘多被溶蚀.基质中长石、石英组成的文象石普遍存在.黑云母：呈淡黄-红褐色，属铁云母，含钛较高.在黑云母中，见有磷灰石、锆石包体.普通角闪石：呈柱状，见有磷灰石、榍石、磁铁矿包体，个别与黑云母呈连晶产出.

暗色微粒包体产状杂乱且分布不均.主要呈暗黑色、灰黑色，粒度较其寄主岩明显变细，多数集中在0.02～0.05mm之间.包体大小不一，大者直径在4～10 cm之间，小者在0.5～2 cm之间，大多数在2～4 cm之间.包体形态多样，主要呈浑圆状、椭圆状、纺锤状、哑铃状、次棱角状.部分包体呈拉长状（图2A），显示出明显的塑性流变特点.包体与寄主岩石之间常呈截然的接触关系，边界一目了然，但二者的接触界面并不平直，而是呈圆弧形或港湾状（图2B）.此外，亦可见包体与寄主岩之间为过渡关系，呈弥散状，与主岩界线模糊（图2C）.包体中常可见到与其寄主岩花岗斑岩中相似的钾长石斑晶（图2D），大小为0.5～1.5 cm，自形程度为半自形，边部棱角多被熔蚀圆化而呈浑圆状.在个别包体边部还可见到较大的钾长石斑晶骑跨在包体与寄主岩石的分界线间（图2E）.

镜下观察发现，包体具有典型的岩浆结构特征，具体有微细粒半自形粒状结构、似斑状结构和嵌晶结构等.矿物成分方面，包体主要由斜长石、角闪石、辉石、黑云母所组成.副矿物有磁铁矿、榍石、磷灰石和锆石等.根据主要矿物含量来看，暗色微粒包体的岩性应属于辉长岩—闪长岩.值得一提的是，包体中的磷灰石大多呈细长的针状（图2F），长宽比在1∶30～1∶50范围之间，明显不同于其寄主岩中的短柱状磷灰石.在个别包体中还存在具有黑云母、角闪石等微细粒暗色矿物集合体所组成镶边的眼球状石英（图2G）以及具有包含有斜长石、角闪石、针状磷灰石等较为细小的矿物所构成的嵌晶状斜长石（图2H）.而在包体接触过渡边缘区的寄主岩斑状花岗岩中斜长石环带结构发育（图2I）.

图2 暗色微粒包体照片Fig.2 Photographs of the dark microgranular enclaves

2 包体成因分析

对于花岗岩中暗色微粒包体的成因长期以来一直争议不断，岩石学家们提出了围岩捕掳体成因、地壳岩石难熔残留体成因［8］、析离体成因［9］、壳幔岩浆混合成因［10］等.

区域上，马厂箐岩体的围岩主要为灰岩、白云岩和石英砂岩，均与暗色微粒包体在矿物成分和结构构造上迥然不同，且在包体中并不发育接触热变质或接触交代现象，此外，一般的围岩捕掳体多为棱角状，但暗色包体形态多为浑圆状和椭球状且具有塑性流变的特点，与捕掳体在形态上有较大的差别，故可以排除暗色微粒包体的围岩捕掳体成因.镜下观察表明，暗色包体具有典型的岩浆岩矿物组合和结构构造特点，未见石榴子石、堇青石、红柱石等典型的富铝矿物，亦不具有变晶结构、交代结构和面理构造等变质岩常见的特征，因此肯定不是地壳深部变质岩的难熔残留体［1］.同源岩浆早阶段结晶的析离体或堆积体成因的包体，其同种矿物的粒度与寄主岩相差不多［9］，而马厂箐暗色微粒包体的粒度却明显小于其寄主岩，故又可以排除包体的析离体或堆积体成因.那么，在排除了包体的捕掳体、残留体以及析离体成因之后，岩浆混合作用是否能够很好地解释包体的岩相学特征呢？

暗色微粒包体主要呈浑圆状、椭圆状，与寄主岩接触界面也并不平直，而是呈圆弧形或港湾状，部分包体还呈拉长状.这些均显示出明显的塑性流变特点，但在包体内部却没有观察到任何塑性变形或者是重结晶现象，反映包体所表现出的塑性流变特点是岩浆流动而不是变质作用的固态流动所致.因此，包体与其寄主岩应曾一度同为熔融状态，这完全符合岩浆混合作用成因的特点.包体应该是在其所代表的基性岩浆固结前注入寄主岩所代表的花岗质岩浆中之后发生搅动以及流动等过程形成的，包体和寄主岩是同时或者近同时所形成.

一般来说，基性岩浆的温度为1000～1225℃，而花岗质岩浆的温度为700～890℃［11］.因此，当温度较高的基性岩浆注入到温度较低的花岗质岩浆中时，就犹如将一块烧的通红的铁块放入冰凉的水中一样，一定会发生急剧猛烈的冷却过程.Wyllie et al.［12］所进行的CaO-CaF2-P2O5-CO2系统的实验也证明了，针状磷灰石是在淬冷状态下结晶形成的，而缓慢冷凝结晶形成的磷灰石是短柱状的.马厂箐暗色微粒包体中多发育长宽比在1∶30～1∶50之间的针状磷灰石，与其寄主岩中的短柱状磷灰石截然不同，证实了高温的基性岩浆遭遇较低温的花岗质岩浆“淬冷”事件的发生.此外，包体整体上较寄主岩所表现出的更细的粒度以及在部分包体边部出现的冷凝边也为基性岩浆的快速冷却提供了佐证.

在镜下观察到的包体中粗大的斜长石晶体颗粒中包含有斜长石、角闪石、针状磷灰石等较为细小的矿物构成嵌晶状斜长石结构，正是对高温的基性岩浆注入较低温的花岗质岩浆发生“淬冷”事件以及其后这两种岩浆慢慢达到温度上的平衡进而正常结晶这一过程的客观记录.被包裹的斜长石、角闪石、针状磷灰石等细小矿物是高温的基性岩浆遭遇较低温的花岗质岩浆后，由于其过冷度较大造成矿物快速结晶来不及进一步生长的结果.高温的基性岩浆注入低温的花岗质岩浆必然发生降温，而花岗质岩浆也必定由于基性岩浆的注入而导致温度升高，最终这两种岩浆将会达到温度上的平衡.而平衡后的岩浆在之后的正常冷却降温过程中，在接近斜长石的液相线温度附近形成的那些斜长石晶核，由于具有充分的生长时间最终形成了粗大的晶体，包裹着早期形成的斜长石、角闪石、针状磷灰石等晶体.

在与包体接触过渡边缘区的寄主岩花岗斑岩中可以见到大量斜长石斑晶内部发育环带结构，反映了岩浆混合过程中结晶环境的动荡变化.其中可观察到一种特殊的斜长石环带（图2I）.这种具环带结构的斜长石的核部较为均一，大体保留有自形的形态，但其部分边角却表现出不平整，圆滑，自形程度差的特点，显示出了后期结晶环境不稳定的特征，而且其内部不包含细粒暗色矿物，外部覆盖的环带较核部则窄很多.在该类型斜长石中，核部的斜长石可能代表了在基性岩浆注入之前，在较酸性的花岗质岩浆中正常结晶的产物.由于高温的基性岩浆的注入导致了早期晶出的斜长石的结晶环境发生了剧烈动荡，甚至还造成了不同程度的熔蚀，导致早期结晶的斜长石的自形程度发生了变化.而边部的斜长石则是混合了基性岩浆的花岗质岩浆后期正常结晶的产物.

包体和寄主岩的界线除了一目了然的截然接触外，还可见到两者之间为过渡关系，呈弥散状，与主岩界线模糊，反映了两种岩浆在达到温度平衡的同时以及之后，也在寻求化学成分上的平衡，彼此间进行了不同程度的物质交换.在物质交换过程中，花岗质岩浆中的硅铝质成分向包体内迁移，而镁铁质成分则从包体向酸性岩浆中迁移，便形成了内部呈暗黑色，往外呈浅灰色弥散状慢慢过渡到寄主岩现象.而那些与寄主岩接触关系截然的包体，由于物质交换程度较少，故能较好的保留原基性岩浆的特点，为辉长质包体，而物质交换程度高则形成了闪长质包体.

在寄主岩斑状花岗岩中、横切包体与寄主岩的界线上及部分暗色包体中，三种位置都存在钾长石斑晶，且三种位置的钾长石，除了包体中的钾长石棱角显示出因熔蚀而圆化的特点外，其他特征并没有与寄主岩中的钾长石斑晶有太大的区别.从成分上来说，暗色包体的化学成分应不适宜于较大的钾长石斑晶的结晶，因此钾长石组分应来源于包体之外，是早先结晶的寄主花岗岩浆的斑晶在基性岩浆和花岗质岩浆混合时被带到基性岩浆中的［13］.而钾长石斑晶在这三种位置的存在，也正好勾勒出了钾长石斑晶从斑状花岗岩进入到暗色包体中的运移轨迹，正是两种不同的岩浆之间进行着物质交换最为直观的证据.

此外，镜下观察发现包体中还存在具有细粒黑云母等暗色矿物构成镶边的眼球状石英（图2G），也能够证明岩浆混合过程中物质交换的存在.因为，基性岩浆在高压下的液相线矿物是石榴石类和辉石类，在低压下为长石类和橄榄石类，不可能结晶出石英［14］.而且在石英晶体颗粒中还可以观察到数条清晰的裂纹，但这些裂纹仅仅只局限在石英晶体颗粒内部，并不延续切割与其相近的其他矿物晶体颗粒.与其相近的其他矿物晶体颗粒中也没有发现其他形式的破裂迹象，这可能说明了这些裂纹并不是石英在当前位置中所形成，而是在定位于当前位置之前所形成.综上，石英肯定不是岩浆自然结晶过程的产物，应该是来源于与基性岩浆相混合的花岗质岩浆中的捕掳晶.而石英在被基性岩浆所捕获后，由于基性岩浆温度较高将会使其发生熔蚀现象，边角会发生熔蚀而圆化.且由于石英的熔蚀过程又是一个吸收大量热量的过程，因此，在紧邻石英边缘的一圈熔体中就会形成过冷却的环境，致使熔体中结晶出来的黑云母等暗色矿物不能够充分生长，呈细小的晶粒集合体围绕石英捕掳晶产出，形成这种特殊的石英.

3 包体形成机制探讨

马厂箐富碱斑岩是分布于金沙江-哀牢山缝合带附近的富碱斑岩带的重要组成部分.而金沙江缝合带是古特提斯金沙江大洋俯冲消减带，也是三叠纪扬子板块与羌塘-兰坪一思茅地块间的碰撞对接带［15］.金沙江洋壳板片于二叠纪向西俯冲［16］，金沙江古特提斯洋壳在俯冲到一定深度后，将会发生脱水作用形成俯冲带流体.由于元素活动性的差异，这种流体中富含大离子亲石元素，如K、Rb、Cs、Sr、Ba、U、Th等，它们随着流体进入俯冲带上方的地幔楔和其发生交代作用形成EMⅡ.扬子板块与兰坪-思茅地块两大构造单元之间的特提斯洋在中晚三叠世就已封闭，进入碰撞造山期［16］，而马厂箐岩体的形成时代为48～32 Ma［4］，明显晚于缝合带的闭合时间，因此马厂箐岩体及其中包体便形成于陆陆碰撞造山环境之下.研究表明，在俯冲-碰撞的动力学背景下容易发生幔源岩浆对下地壳的底侵作用［17］.而实际上，地球物理资料［18］也证明了本区也确实发生过软流圈物质的上涌.由于软流圈物质上涌带来的巨大的热量，极有可能在导致其上覆的遭受金沙江洋壳板片流体强烈交代而形成的EMⅡ部分熔融后将会继续底侵，致使下地壳物质熔融，形成花岗质岩浆.不断上升的幔源基性岩浆遭遇到壳源的花岗质岩浆后将会发生混合.而马厂箐岩体中发育的微粒暗色包体正是岩浆混合作用的产物.

4 结论

马厂箐岩体中发育的暗色微粒包体大部分呈浑圆状或次圆状，可见明显的塑性流变特点，与寄主岩石边界呈现截然或模糊过渡的特征，具典型的岩浆结构，发育针状磷灰石、嵌晶状斜长石、环带结构斜长石，部分包体中还含有寄主岩石中的钾长石和石英斑晶，这些都表明了其为岩浆混合成因.结合区域大地构造演化及地球物理资料认为，暗色微粒包体可能是受软流圈物质上涌影响，底侵上升的具Ⅱ型富集地幔特点的幔源基性岩浆与下地壳花岗质岩浆发生岩浆混合作用的残留产物.而幔源岩浆的混合则提供了主要的成矿物质，是马厂箐岩体成矿的关键.

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PETROGRAPHY AND GENESIS OF THE DARK MICROGRANULAR ENCLAVES IN THE MACHANGQING INTRUSIVE BODY,WESTERN YUNNAN PROVINCE

WANG Liang1，2,GUO Xiao-dong2,JIA Li-qiong1,WANG Zhi-hua2,ZHANG Ting-yan2
（1.School of Earth Science and Resources,China University of Geosciences,Beijing 100083,China;2.Institute of Gold Geology,CAPF,Langfang 06500,Hebei Province,China）

1671-1947（2012）03-0332-06

P572；P586；P588.1

A

2011－08－22；

2011-10-08.编辑：李兰英.

武警黄金指挥部专项基金（编号HJ09-03）资助.

王梁（1987—），男，硕士在读，主要从事岩石学及矿床学研究工作，通信地址河北省廊坊市丰盛路159号，E-mail//wcckey@163.com