初論內(nèi)蒙古長(zhǎng)山壕金礦床的成礦時(shí)限*

曹毅　聶鳳軍　肖偉　劉翼飛　張偉波　王豐翔

1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京　1000372.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京　1000833.石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院，石家莊　0500311.

圖1　長(zhǎng)山壕金礦床位置圖Fig.1　The position map of Changshanhao gold deposit

1　概述

長(zhǎng)山壕金礦位于華北地臺(tái)北緣西段，中元古代白云鄂博臺(tái)緣凹陷帶西部，礦區(qū)東距白云鄂博礦區(qū)約90km，南距包頭市120km(圖1)。至2012年初，長(zhǎng)山壕金礦床實(shí)際保有(工業(yè)+低品位)資源量為礦石量34225萬(wàn)噸，金金屬量213噸，平均品位0.62克/噸。該礦床是產(chǎn)于華北地臺(tái)北緣西段裂谷帶中淺變質(zhì)碎屑巖為容礦圍巖的超大型金礦床，也是中國(guó)北方目前最大的低品位露天開采黃金礦山，對(duì)其成礦特征與成因進(jìn)行深入研究，對(duì)揭示華北地臺(tái)北緣元古宙淺變質(zhì)碎屑巖為容礦圍巖的金礦床的成礦規(guī)律和指導(dǎo)找礦具有重要意義。

圖2　長(zhǎng)山壕金礦礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.2　The geological map of Changshanhao gold deposit

之前有學(xué)者對(duì)長(zhǎng)山壕礦床的地質(zhì)特征、成礦流體特征以及礦床地球化學(xué)特征進(jìn)行過(guò)較為詳細(xì)的研究(李義明等，2010；趙百勝等，2011)，也有學(xué)者分別用不同的方法對(duì)長(zhǎng)山壕礦區(qū)的成礦時(shí)代進(jìn)行了限定(王建平等，2011；肖偉等，2012)，認(rèn)為該礦床成礦作用與海西期構(gòu)造巖漿活動(dòng)有關(guān)，并沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)的闡述。本文旨在探討長(zhǎng)山壕地區(qū)晚古生代巖漿活動(dòng)與金成礦作用的關(guān)系，通過(guò)詳細(xì)分析從巖漿演化到熱液出溶的過(guò)程，討論其對(duì)金礦成礦作用的影響。

2　礦區(qū)地質(zhì)與礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)出露的地層為中元古界白云鄂博群尖山組、哈拉霍疙特組和比魯特組。主要含礦層位為白云鄂博群比魯特組，由粗砂巖、玄武質(zhì)砂巖、砂巖、粉砂巖、頁(yè)巖、燧石和碳酸鹽巖組成(圖2)。后期受區(qū)域變質(zhì)作用影響，成為變質(zhì)砂巖、變質(zhì)粉砂巖、板巖、千枚巖、片巖和結(jié)晶灰?guī)r。在礦區(qū)構(gòu)造方面，浩堯爾忽洞向斜橫貫全區(qū)，斷裂構(gòu)造以高勒?qǐng)D斷裂和合教-石崩斷裂帶為主，高勒?qǐng)D斷裂帶由兩條向南弧形凸出的逆斷層組成。合教-石崩斷裂帶走向呈北西向、北北東向和近東西向，金礦化主要分布在近東西向的擠壓破碎帶內(nèi)，在北西向的平移斷層中少見。

礦區(qū)及其周圍出露的侵入巖有加里東晚期、海西期和印支期。區(qū)內(nèi)主要為海西中、晚期侵入巖，巖性為黑云母花崗巖、花崗斑巖和花崗閃長(zhǎng)巖。礦區(qū)的北部和南部，規(guī)模不等、幾何形態(tài)各異和形成時(shí)代不同的花崗巖類侵入巖基(株)十分發(fā)育，主要巖石類型有花崗閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)花崗巖和黑云母花崗巖?；◢彴邘r呈脈狀侵入到礦區(qū)中元古界白云鄂博群變質(zhì)沉積巖地層中，約占侵入巖面積的20%，單個(gè)脈體長(zhǎng)度為10～70m，平均值為30m，寬度為1～10m，平均值為4m。一般來(lái)講，這些巖脈大都呈近東西走向，向南或北傾斜，傾角為50°～80°。巖脈大都沿礦體的底部產(chǎn)出，常常構(gòu)成其頂板或底板。閃長(zhǎng)巖呈脈狀侵入到礦區(qū)中元古界白云鄂博群變質(zhì)沉積巖地層中，約占侵入巖面積的30%，單個(gè)脈體長(zhǎng)度為10～60m，平均值為35m，寬度為1～15m，平均值為6m。一般來(lái)講，這些巖脈大都呈近東西走向，向南或北傾斜，傾角為40°～60°。巖脈大都沿礦體的底部產(chǎn)出，常常構(gòu)成其頂板或底板。黑云母花崗巖呈巖基、小巖株出露于礦區(qū)北部和南部，距比魯特巖組內(nèi)金礦化帶數(shù)百米至數(shù)公里不等，侵入巖體內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)金礦化。

長(zhǎng)山壕金礦床中礦體的幾何形態(tài)和產(chǎn)出規(guī)模嚴(yán)格受地層、構(gòu)造破碎帶和片理化帶控制，各主要礦體大都產(chǎn)在白云鄂博群比魯特組碳質(zhì)粉砂巖、碳質(zhì)板巖、黑色千枚巖、千枚狀板巖和紅柱石-十字石-石榴子石片巖中，呈板狀、似板狀和透鏡體狀產(chǎn)出。礦帶整體呈EW-NEE走向，由一條北東向的壓扭性斷裂構(gòu)造為界，呈北東向展布，長(zhǎng)度為4500m，寬度為20～200m，可分為東、西兩個(gè)礦帶(內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局，1991；黃占起等，2002；胡鴻飛，2006；胡鴻飛等，2008，聶鳳軍等，2010)。鉆(坑)探結(jié)果表明，東礦帶各主要礦體呈北東向或北東東向分布，在平面上呈平行或雁行狀排列，間隔距離為10～20m。西礦帶各主要礦體呈近東西向或北西向分布，在平面上呈雁行狀排列，間隔距離為10～20m。一般來(lái)講，單個(gè)礦體的長(zhǎng)度變化范圍為100～1413m，平均值為303m，礦體傾角一般為75°～85°之間，局部近似于直立。礦體沿走向和傾向比較穩(wěn)定，單具有膨脹收縮的特點(diǎn)。盡管各礦體無(wú)論在長(zhǎng)度、厚度和傾斜延深上，還是在幾何形態(tài)上均存在有一定差別，但是其產(chǎn)出形態(tài)與地層產(chǎn)狀大體一致。礦體中金的分布比較均勻，金品位一般在0.5×10-6～1.5×10-6，品位變化比較穩(wěn)定，品位變化系數(shù)一般在12.41%～35.44%之間。

表1樣品采集與描述表
Table 1Collection and description of the samples

圖3　長(zhǎng)山壕金礦區(qū)礦石類型(a)-石英細(xì)脈礦石;(b)-板巖類混合礦石Fig.3　Ore types in Changshanhao gold deposit (a)-quartz vein type ore; (b)-slate-type ore

礦石自然類型由石英細(xì)脈礦石和板巖類混合礦石組成(圖3)。石英細(xì)脈礦石富含金屬硫化物礦物，常見的有黃鐵礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、辰砂等，其中脈石礦物以石英為主，其次有少量的絹云母和方解石；板巖類混合礦石中發(fā)育細(xì)脈狀、膜狀金屬硫化物，其礦物主要為黃鐵礦、磁黃鐵礦和少量的黃銅礦，脈石主要有絹云母、石英、綠泥石、鈉長(zhǎng)石以及部分碳酸鹽類礦物組成。

礦區(qū)以低變質(zhì)作用為主，蝕變比較弱，礦床中各礦體的熱液蝕變強(qiáng)度不如典型熱液型金礦床那樣明顯，但是熱液蝕變的存在是一毋容置疑的地質(zhì)實(shí)事，且圍繞金礦化呈帶狀分布，圍巖蝕變強(qiáng)度在漸變性接觸帶比較發(fā)育，在突變的接觸部位則較弱，主要的熱液蝕變類型有硅化、黃鐵礦化、黑云母化、碳酸鹽化和絹云母化等(聶鳳軍等，2010)。與金礦化有關(guān)的蝕變多為中低溫蝕變，其空間上均發(fā)育在破碎帶和片理化帶內(nèi)，其中黃鐵礦、硅化、褐鐵礦化絹云母化與金礦化關(guān)系密切。礦床的成因類型為淺變質(zhì)巖為容礦圍巖的中-低溫?zé)嵋盒徒鸬V床。

3　同位素分析方法及分析結(jié)果

本次用于40Ar/39Ar同位素年齡測(cè)定的黑云母、白云母樣品采自長(zhǎng)山壕金礦床東北采坑含金黃鐵礦化石英脈，詳細(xì)的采樣地點(diǎn)及經(jīng)緯度見表1。

3.1　40Ar/39Ar法測(cè)年

云母礦物的40Ar/39Ar法同位素年代學(xué)測(cè)定在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所同位素實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，用全時(shí)標(biāo)全自動(dòng)高精度高靈敏度激光40Ar/39Ar定年系統(tǒng)完成。礦石樣品經(jīng)清洗烘干后破碎至60～80目，通過(guò)磁選和重液分選選出單礦物。清洗后的礦物樣品被封進(jìn)石英瓶中送核反應(yīng)堆接受中子照射。照射工作是在中國(guó)原子能科學(xué)研究院的“游泳池堆”中進(jìn)行的，使用H4孔道，中子流密度約為2.60×1013n·cm-2S-1。照射總時(shí)間為1440min，積分中子通量為2.25×1018n·cm-2；同期接受中子照射的還有用做監(jiān)控樣的標(biāo)準(zhǔn)樣：ZBH-25黑云母標(biāo)樣，其標(biāo)準(zhǔn)年齡為132.7±1.2Ma，K含量為7.6%。

樣品的階段升溫加熱使用石墨爐，每階段加熱30min，凈化30min。質(zhì)譜分析是在多接收稀有氣體質(zhì)譜儀Helix MC上進(jìn)行的，每個(gè)峰值均采集20組數(shù)據(jù)。所有的數(shù)據(jù)在回歸到時(shí)間零點(diǎn)值后再進(jìn)行質(zhì)量歧視校正、大氣氬校正、空白校正和干擾元素同位素校正。中子照射過(guò)程中所產(chǎn)生的干擾同位素校正系數(shù)通過(guò)分析照射過(guò)的K2SO4和CaF2來(lái)獲得，其值為：(36Ar/37Aro)Ca=0.0002389，(40Ar/39Ar)K=0.004782， (39Ar/37Aro)Ca=0.000806。37Ar經(jīng)過(guò)放射性衰變校正；40K衰變常數(shù)λ=5.543×10-10y-1；用ISOPLOT程序計(jì)算坪年齡及正、反等時(shí)線(Ludwig,2001,v2.49)。坪年齡誤差以2σ給出。詳細(xì)實(shí)驗(yàn)流程見有關(guān)文章(陳文等，2006，2011；張彥等，2006；聶鳳軍等，2005)。

表2常山壕金礦區(qū)含礦石英脈樣品的40Ar/39Ar階段升溫加熱分析數(shù)據(jù)
Table 2Results of40Ar/39Ar stepwise heating dating from the samples in the Changshanhao gold deposit

加熱階段T(℃)40Ar39Ar()m36Ar39Ar()m37Ar39Ar()m38Ar39Ar()m40Ar(%)F39Ar(×10-14mol)39Ar(Cum )(%)Age(Ma)±1σ(Ma)CSH?17W=26 94mg，J=0 002602170054 67950 12070 00000 046434 7519 00090 060 3687 15 5280063 66070 01970 00000 017590 8657 84470 573 94252 92 4390058 96400 00750 00050 014196 2356 74166 9347 85248 42 3494057 69450 00320 00000 013398 3656 74752 3162 51248 52 3598058 54580 00520 00000 013397 3757 00780 7867 44249 52 46104058 84340 00590 00000 012997 0257 08730 8272 62249 82 47110058 25790 00620 01960 013996 8456 42081 2180 27247 12 38115057 85830 00460 01820 013797 6356 48881 9292 43247 42 39120057 69920 00230 01870 013198 7957 00381 0398 94249 52 410125058 09220 00710 03690 016496 3755 98250 1399 77245 34 711140067 23440 00920 00000 003995 9464 50380 04100 0028012CSH?18W=30 37mg，J=0 00267517001550 43515 13740 28361 02252 0932 35530 040 26150902800237 19180 63160 05230 138221 3150 54420 754 69228 82 5388058 62070 00800 00330 016795 9656 25543 4725 09252 92 4492058 23110 00300 01200 015998 4657 33591 6034 52257 42 4597058 32620 00210 00260 015498 9257 69441 7744 92258 92 46102058 54020 00190 01270 015699 0357 97322 4459 25260 12 47107057 36400 00120 00000 015099 3757 00292 7575 42256 02 48112057 01660 00170 01970 015599 1456 52582 7891 75254 02 49116057 16270 00130 00230 014899 3256 77281 3599 68255 12 410122058 08600 02430 46670 033687 6750 94520 0499 942304411140094 68570 24323 98660 163924 3823 15930 01100 0010862CSH?23W=26 61mg，J=0 002747170055 88750 10320 00000 036745 4225 38180 070 40121 65 2280068 81540 04690 00740 021779 8654 95330 442 76253 62 5390058 60660 01360 00000 015293 1554 59185 7033 59252 12 4494055 40830 00420 00270 013497 7354 15124 3056 85250 22 3598055 71430 00460 00290 013697 5454 34321 5865 41251 02 46104056 15460 00710 00100 014296 2754 05871 1471 56249 82 37110055 77700 00590 01060 013896 8854 03661 3478 83249 72 38115055 15830 00360 00410 013398 0754 09642 2490 96249 92 39120055 12340 00280 00000 013298 4854 28481 2197 50250 82 410128055 18310 00330 00280 013398 2254 19900 3299 24250 42 511140057 24530 00850 04450 013795 6154 73390 14100 00252 73 2

注：表中下標(biāo)m代表樣品中測(cè)定的同位素比值；F=40Ar*/39Ar

3.2　分析結(jié)果與地質(zhì)解釋

CSH-17樣品：從800℃到1400℃，對(duì)含金黃鐵礦化石英脈中的白云母樣品進(jìn)行了11階段的加熱分析(表2)，所獲得數(shù)據(jù)構(gòu)成了一條未受明顯熱擾動(dòng)的40Ar/39Ar年齡譜線(圖4)。在年齡譜線的左邊和右邊分別出現(xiàn)了1個(gè)異常數(shù)據(jù)：87.1±1.1Ma、280±12Ma，但其占總量的比例很小，其余大部分(99.41%的39Ar釋放量)非常平坦，有效坪年齡為246.0±1.6Ma(2σ)。根據(jù)參與積分年齡計(jì)算的9個(gè)點(diǎn)所獲得的39Ar/40Ar-36Ar/40Ar反等時(shí)線年齡為247.5±2.7Ma(2σ,MSWD=9.9)(圖4),說(shuō)明數(shù)據(jù)分布比較均勻，40Ar/36Ar初始比值為332±52(2σ)，接近尼爾值(295.5)，說(shuō)明樣品中可能沒(méi)有過(guò)剩氬存在。坪年齡與反等時(shí)線在誤差范圍內(nèi)完全一致以及40Ar/36Ar初始比值和現(xiàn)代大氣氬比值在誤差范圍內(nèi)基本一致的事實(shí)表明，246.0±1.6Ma的40Ar/39Ar坪年齡是有地質(zhì)意義的，可以近似代表白云母的形成年齡。

圖4　長(zhǎng)山壕金礦區(qū)含礦石英脈樣品CSH-17中白云母的40Ar/39Ar階段升溫年齡譜線圖和36Ar/40Ar-39Ar/40Ar同位素等時(shí)線圖Fig.4　40Ar/39Ar stage heating age spectra and 39Ar/40Ar vs.36Ar/40Ar isochron diagram of typical muscovite from sample CSH-17 in the Changshanhao gold deposit

圖5　長(zhǎng)山壕金礦區(qū)含礦石英脈樣品CSH-18中黑云母的40Ar/39Ar階段升溫年齡譜線圖和39Ar/36Ar-40Ar/36Ar同位素等時(shí)線圖Fig.5　39Ar-40Ar stepwise heating age spectra and 39Ar/36Ar vs.40Ar/36Ar isochron diagram of typical biotite from sample CSH-18 in the Changshanhao gold deposit

CSH-18樣品：從700℃到1400℃，對(duì)含金黃鐵礦化石英脈中的黑云母樣品進(jìn)行了11階段的加熱分析(表2)，所獲得數(shù)據(jù)構(gòu)成了一條未受明顯熱擾動(dòng)的40Ar/39Ar年齡譜線(圖5)。在年齡譜線的左邊出現(xiàn)了2個(gè)異常數(shù)據(jù)：150±73Ma、228.8±2.5Ma，年齡譜線的右邊出現(xiàn)了1個(gè)異常數(shù)據(jù)：108±62Ma，但其占總量的比例很小，其余大部分(95.2%的39Ar釋放量)非常平坦，有效坪年齡為256.3±1.8Ma(2σ)。根據(jù)參與積分年齡計(jì)算的8個(gè)點(diǎn)所獲得的39Ar/36Ar-40Ar/36Ar等時(shí)線年齡為254.5±3.3Ma(2σ，MSWD=3.5)(圖5)，說(shuō)明數(shù)據(jù)分布比較均勻，40Ar/36Ar初始比值為285.9±1.8(2σ)，接近尼爾值(295.5)，說(shuō)明樣品中可能沒(méi)有氬丟失。坪年齡與等時(shí)線在誤差范圍內(nèi)完全一致以及40Ar/36Ar初始比值和現(xiàn)代大氣氬比值在誤差范圍內(nèi)基本一致的事實(shí)表明，256.3±1.8Ma的40Ar/39Ar坪年齡是有地質(zhì)意義的，可以近似為黑云母的形成年齡。

圖6　長(zhǎng)山壕金礦區(qū)含礦石英脈樣品CSH-23中白云母的40Ar/39Ar階段升溫年齡譜線圖和36Ar/40Ar-39Ar/40Ar同位素等時(shí)線圖Fig.6　39Ar-40Ar stepwise heating age spectra and 39Ar/40Ar vs.36Ar/40Ar isochron diagram of typical muscovite from sample CSH-23 in the Changshanhao gold deposit

CSH-23樣品：從700℃到1400℃，對(duì)含金黃鐵礦化石英脈中的白云母樣品進(jìn)行了11階段的加熱分析(表1)，所獲得數(shù)據(jù)構(gòu)成了一條未受明顯熱擾動(dòng)的40Ar/39Ar年齡譜線(圖6)。在年齡譜線的左邊出現(xiàn)了1個(gè)異常數(shù)據(jù)：121.6±5.2Ma，但其占總量的比例很小，其余大部分(99.6%的39Ar釋放量)非常平坦，有效坪年齡為250.9±1.5Ma(2σ)。

根據(jù)參與積分年齡計(jì)算的10個(gè)點(diǎn)所獲得的39Ar/40Ar-36Ar/40Ar反等時(shí)線年齡為249.6±2.5Ma(2σ，MSWD=9.1)(圖6),說(shuō)明數(shù)據(jù)分布比較均勻，40Ar/36Ar初始比值為331±18(2σ)，接近尼爾值(295.5)，說(shuō)明樣品中可能沒(méi)有過(guò)剩氬存在。坪年齡與反等時(shí)線在誤差范圍內(nèi)完全一致以及40Ar/36Ar初始比值和現(xiàn)代大氣氬比值在誤差范圍內(nèi)基本一致的事實(shí)表明，250.9±1.5Ma的Ar-Ar坪年齡是有地質(zhì)意義的，可以近似為白云母的形成年齡。

根據(jù)上述測(cè)年結(jié)果，我們可以知道長(zhǎng)山壕金礦區(qū)含金黃鐵礦化石英脈中2件白云母樣品的Ar-Ar年齡分別為246.0±1.6Ma、250.9±1.5Ma，1件黑云母樣品的Ar-Ar年齡為256.3±1.8Ma。嚴(yán)格地講，它們只能代表白云母和黑云母形成以后冷卻降溫至其Ar同位素封閉溫度時(shí)的年齡，只有在快速冷卻的情況下，才能近似認(rèn)為是云母的形成年齡。綜合礦石中黑云母和白云母的Ar-Ar年齡，可以推斷長(zhǎng)山壕金礦床中與金成礦作用相關(guān)的最晚一次熱液活動(dòng)的年齡為256～246Ma。

4　討論

晚古生代是中國(guó)大陸巖漿活動(dòng)最廣泛的一個(gè)時(shí)期，巖漿巖的出露面積達(dá)278900km2，主要分布在天山-興安碰撞帶及其附近，接近全國(guó)巖漿巖總出露面積的三分之一(程裕淇等，1994)。其中290～245Ma這段時(shí)期是華北克拉通北緣構(gòu)造巖漿活動(dòng)最為強(qiáng)烈的時(shí)期，形成的巖漿巖分布范圍廣闊，形成了一條自烏拉特中旗、白云鄂博、達(dá)茂旗到固陽(yáng)以至集寧、赤峰等地的二疊紀(jì)巖漿巖帶，主要巖石類型包括堆晶輝長(zhǎng)巖和輝綠巖巖墻、獨(dú)立的輝長(zhǎng)巖巖株、黑云母花崗巖和晶洞花崗巖小侵入體等，多種類型的巖漿在近40Myr內(nèi)相繼侵入，反映了當(dāng)時(shí)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)比較活躍，巖漿活動(dòng)比較頻繁(張曉暉和翟明國(guó)，2010)。烏拉特中旗地區(qū)位于華北板塊北緣中段偏西的位置，距離其北邊的索倫縫合帶僅有100km，索倫縫合帶被認(rèn)為是華北板塊與西伯利亞板塊最后碰撞縫合的位置(eng?retal.,1993;eng?r and Natalin,1996; Nieetal.,2002; Xiaoetal.,2003; Li,2006; Windleyetal.,2007)，該地區(qū)發(fā)育大量總體上呈東西向展布的中酸性侵入巖體，其在華北板塊北緣構(gòu)造巖漿演化中具有代表性和重要意義。

長(zhǎng)山壕礦區(qū)外圍呈以巖株或巖基狀分布有花崗斑巖、二長(zhǎng)花崗閃長(zhǎng)巖和黑云母花崗巖?；◢彴邘r約占侵入巖面積的20%，閃長(zhǎng)巖，二長(zhǎng)花崗斑巖約占侵入巖面積的30%，黑云母花崗巖呈巖基、小巖株出露于礦區(qū)北部和南部。根據(jù)巖體的規(guī)模和年代學(xué)的結(jié)果可以得出(表3)：本區(qū)從290Ma左右開始出現(xiàn)早期巖漿活動(dòng)，這時(shí)的巖漿活動(dòng)的強(qiáng)度還較弱，在研究區(qū)內(nèi)只分布少量面積的花崗斑巖；在287～267Ma，巖漿活動(dòng)逐漸達(dá)到頂峰，區(qū)內(nèi)可見大范圍的閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗斑和黑云二長(zhǎng)花崗巖出露，占侵入巖面積的主要部分；之后的巖漿活動(dòng)逐漸減弱持續(xù)到246Ma，可見只有零星的黑云母花崗巖巖株出露在研究區(qū)內(nèi)。在巖漿活動(dòng)的晚期，熱液活動(dòng)逐漸占據(jù)了主導(dǎo)地位，隨著溫度的冷卻，在256Ma左右，封閉溫度高的黑云母首先結(jié)晶，隨后在250～246Ma，封閉溫度稍低的白云母結(jié)晶。

表3長(zhǎng)山壕地區(qū)成巖成礦年代學(xué)統(tǒng)計(jì)表
Table 3Chronology statistics of diagenesis and mineralization in Changshanhao region

巖性測(cè)年方法年齡值(Ma)數(shù)據(jù)來(lái)源花崗斑巖鋯石U?Pb290 9±2 8Ma肖偉等，2012二長(zhǎng)花崗斑巖鋯石U?Pb287 5±1 9Ma肖偉等，2012黑云二長(zhǎng)花崗巖鋯石U?Pb277 0±3 0Ma羅紅玲等，2009黑云母花崗巖鋯石U?Pb267 9±1 2Ma肖偉等，2012礦石手標(biāo)本黑云母Ar?Ar270 1±2 5Ma王建平等，2011黃鐵礦化石英脈黑云母Ar?Ar256 3±1 8Ma本文黃鐵礦化石英脈白云母Ar?Ar250 9±1 5Ma本文黃鐵礦化石英脈白云母Ar?Ar246 0±1 6Ma本文

上述分析表明，成礦之前的花崗質(zhì)巖漿作用與金成礦作用之間的關(guān)系主要可以體現(xiàn)為兩個(gè)方面：第一，為成礦提供重要的物質(zhì)來(lái)源，第二，為成礦物質(zhì)提供重要的熱源。晚古生代該區(qū)域受各類巖漿構(gòu)造作用的影響，花崗質(zhì)巖漿在礦區(qū)范圍內(nèi)沿著構(gòu)造作用形成的軟弱面或斷裂通道侵入，礦化組分以及含礦流體則沿巖漿向上運(yùn)移。在巖漿活動(dòng)晚期的結(jié)晶過(guò)程中，巖漿的成礦物質(zhì)隨著巖漿熱液的析出，形成含礦熱液，隨著溫度的降低，壓力的減小，黑云母白云母相繼結(jié)晶，而含礦熱液中的成礦元素也在這個(gè)期間沉淀聚集，發(fā)生成礦作用，在構(gòu)造破碎帶和背斜樞紐帶內(nèi)形成脈狀，似層狀或條帶狀金礦體。野外地質(zhì)調(diào)查顯示，礦區(qū)地表常見到順層發(fā)育的花崗斑巖脈和二長(zhǎng)花崗斑巖脈，巖脈本身不含礦，但其兩側(cè)巖層中的金品位普遍較高，熱液作用明顯，巖脈常常構(gòu)成金礦體的頂板或底板，其本身就是礦(化)體的組成部分。

5　結(jié)論

(1)內(nèi)蒙古長(zhǎng)山壕地區(qū)晚古生代巖漿活動(dòng)十分發(fā)育，區(qū)內(nèi)主要發(fā)育的巖體巖性為花崗斑巖、二長(zhǎng)花崗閃長(zhǎng)巖和黑云母花崗巖，這三類巖石在區(qū)內(nèi)的分布范圍和形成時(shí)代各有不同，反應(yīng)了巖漿活動(dòng)從弱到強(qiáng)再到減弱的過(guò)程?；◢彴邘r形成于290Ma左右，二長(zhǎng)花崗巖閃長(zhǎng)巖形成于287Ma左右，黑云母花崗巖形成于270Ma左右。

(2)對(duì)長(zhǎng)山壕金礦區(qū)內(nèi)含礦石英脈中的黑云母和白云母進(jìn)行了40Ar/39Ar同位素年代測(cè)定，結(jié)果表明礦石中黑云母的形成年齡為256.3±1.8Ma，礦石中白云母的形成年齡為250.9±1.5Ma～246.0±1.6Ma。

(3)長(zhǎng)山壕地區(qū)在晚古生代發(fā)生的大規(guī)模巖漿活動(dòng)，不僅為成礦提供重要的熱源，而且提供了重要的物質(zhì)來(lái)源。巖漿演化后期熱液出溶沉淀過(guò)程是主要的成礦過(guò)程，隨著溫度降低，壓力減小，含礦熱液中的黑云母和白云母相繼結(jié)晶，而含礦熱液中的成礦元素也在此期間沉淀聚集。

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