大興安嶺西坡銀都賦礦巖體LA－ICPMS鋯石U－Pb定年及其成因意義

梅 微，呂新彪，2，曹曉峰，唐然坤，王祥東，張 磊，宋 爽，趙 嚴(yán)

1.中國地質(zhì)大學(xué)資源學(xué)院，武漢 430074

2.中國地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室，武漢 430074

0 引言

鋯石是各類巖石中常見的副礦物，由于其具有強(qiáng)的穩(wěn)定性和高的封閉溫度（900℃）［1－2］，是 U－Pb同位素定年的理想礦物。隨著同位素定年技術(shù)的不斷發(fā)展，近年來，關(guān)于熱液鋯石的研究已經(jīng)成為熱點之一［3－7］。前人曾總結(jié)了熱液鋯石的3種成因方式：1）巖漿從圍巖中捕獲的鋯石在熱流體中發(fā)生溶解后再次結(jié)晶，形成新生鋯石［3］；2）低溫條件（120～200℃）下，因放射性衰變而遭受晶體結(jié)構(gòu)損傷的鋯石與流體發(fā)生離子交換，導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)的恢復(fù)，亦稱擴(kuò)散反應(yīng)機(jī)制［7－9］；3）從 Zr飽和的熱液流體中直接結(jié)晶［4］。熱液鋯石不僅存在于蝕變巖體中，還存在于侵入巖體中［4－5，10］。然而，由于流體性質(zhì)、溫度、礦物組合以及水巖比等形成條件的差異，不同環(huán)境下熱液鋯石存在差異性與復(fù)雜性［3－4，10－11］。

銀都礦床是大興安嶺西坡近年來發(fā)現(xiàn)的一個大型銀礦，前人在礦物學(xué)、巖石學(xué)、成礦構(gòu)造和礦床成因上對該礦床進(jìn)行了相關(guān)研究［12－18］，其礦床成因類型目前主要有3種觀點：1）沉積變質(zhì)－中低溫?zé)嵋焊脑煨偷V床［19］；2）受斷裂構(gòu)造控制的與巖漿熱液有關(guān)的中低溫?zé)嵋好}狀礦床［12－13，20－22］；3）淺成低溫?zé)嵋旱V床或造山型礦床（或二者疊加）［23－24］。對于該礦床的成礦年齡，常勇與賴勇［24］測得該區(qū)白云母Ar－Ar年齡為（135±3）Ma，認(rèn)為該礦床形成于燕山期。但本區(qū)的賦礦圍巖并不是燕山期的花崗巖，而是古生代的石英閃長巖。綜上說明銀都礦床的成礦年齡和礦床成因類型均存在爭議，需進(jìn)一步做深入研究。作者通過對大興安嶺西坡銀都礦床巖體中的巖漿鋯石和熱液鋯石進(jìn)行定年，確定該區(qū)巖漿活動和熱液活動的時間，從而確定礦床的成礦時代和礦床成因類型。

1 礦床地質(zhì)及賦礦巖石特征

銀都礦床位于中亞造山帶東段興蒙造山帶，處于華北板塊與西伯利亞板塊之間的大興安嶺南段晚古生代增生造山帶內(nèi)，屬大興安嶺南段有色金屬成礦帶的西坡——富鉛－鋅－銀－銅成礦亞帶［25］（圖1a）。區(qū)內(nèi)出露地層主要為錫林郭勒雜巖、石炭系、二疊系、侏羅系及第四系。區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要以北東向為主，也有少量東西向斷裂發(fā)育。區(qū)域巖漿巖主要有加里東期石英閃長巖、海西期石英閃長巖和燕山期侵入的斑狀花崗巖，受北東向斷裂控制，呈巖株狀、巖基狀分布。加里東期和海西期的石英閃長巖主要位于銀都礦床和維拉斯托礦床內(nèi)或兩側(cè)，燕山期的斑狀花崗巖出露于礦區(qū)以南的北大山地區(qū)（圖1b）。

礦區(qū)內(nèi)地層巖性單一，為黑云斜長片麻巖（稱為錫林郭勒雜巖），分布于礦區(qū)南北兩側(cè)。地層走向36°～61°，傾向北西，傾角35°～58°。巖漿巖分布廣泛，主要以石英閃長巖為主。在礦區(qū)東北角零星出露小巖株狀的燕山期花崗巖類（圖2）。本區(qū)賦礦圍巖主要為石英閃長巖，分布于礦區(qū)中部，呈巖株狀侵位于錫林郭勒雜巖中［27］。礦體主要賦存于近東西向壓扭性斷裂構(gòu)造中，個別充填于北西向張性斷裂中，礦體產(chǎn)狀與斷裂構(gòu)造帶一致。礦區(qū)內(nèi)各礦體規(guī)模大小不等，延長數(shù)十至1 200余m，延深數(shù)十至700余m，厚度一般0.5m至十幾米。礦體呈脈狀、透鏡狀，走向以近東西為主，傾向北，傾角8°～51°，個別礦體走向北西或北東，傾向北東或北西，傾角一般為26°～35°（圖3）。

圖1 區(qū)域構(gòu)造綱要圖（a）和區(qū)域地質(zhì)簡圖（b）Fig.1 The regional tectonic outline ma（a）and regional geological sketch map（b）

圖2 銀都礦區(qū)地質(zhì)圖（據(jù)文獻(xiàn)［27］修編）Fig.2 Geological map of Yindu deposit（modified after reference［27］）

圖3 銀都礦床0號勘探線剖面圖（據(jù)文獻(xiàn)［27］修編）Fig.3 Pofile map of No.0line at Yindu deposit（modified after reference［27］）

通過野外地質(zhì)觀察（圖4），分析了礦石形成的先后順序。如從圖4a可知，圍巖角礫被后期的硫化物包裹，從中心向兩邊，依次為綠泥石化石英閃長巖→毒砂－石英細(xì)脈→磁黃鐵礦－閃鋅礦脈，說明了成礦的先后次序。圖4b顯示出塊狀磁黃鐵礦－閃鋅礦礦石中包裹較大的毒砂－石英顆粒。以上均表明毒砂－石英先于磁黃鐵礦－閃鋅礦形成。因此通過對本區(qū)地質(zhì)觀察及對礦石的研究認(rèn)為，本礦床經(jīng)歷了多期多階段的形成過程。銀都礦床產(chǎn)于熱液成礦期，分為以下4個礦化階段：

Ⅰ.毒砂－黃鐵礦硫化物階段。代表中高溫?zé)嵋撼傻V環(huán)境，主要礦石礦物有毒砂、黃鐵礦，脈石礦物有石英、綠泥石等。

Ⅱ.磁黃鐵礦－閃鋅礦石英階段。代表中溫?zé)嵋撼傻V階段，主要礦石礦物有磁黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦等，脈石礦物主要為石英、綠泥石等。隨后經(jīng)歷了強(qiáng)烈的構(gòu)造作用，形成一系列具有脆性變形－角礫狀（圖4f）和塑性變形構(gòu)造（圖4c）特征的礦石類型，即角礫狀閃鋅礦礦石被晚期的螢石、云母膠結(jié)，較小的斑狀閃鋅礦定向分布于塊狀磁黃鐵礦礦石中。

Ⅲ.銀多金屬硫化物成礦階段。代表中低溫?zé)嵋撼傻V階段，主要礦石礦物有閃鋅礦、方鉛礦、銀黝銅礦、針硫銻鉛礦，脈石礦物有石英、綠泥石、碳酸鹽巖等。

Ⅳ.螢石－白云母階段。代表低溫?zé)嵋撼傻V階段，幾乎無礦石礦物，在圖4d、e中可明顯看到白云母－螢石蝕變條帶穿插于磁黃鐵礦－閃鋅礦礦體與圍巖蝕變石英閃長巖之間。

本次研究中用于鋯石定年的巖石樣品YD－18取自銀都礦區(qū)1號礦體的賦礦圍巖。主要巖性為石英閃長巖，灰白色，半自形細(xì)粒結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，受區(qū)域變質(zhì)作用影響，發(fā)育片理構(gòu)造（圖5a）。主要礦物有斜長石（45%～50%）、角閃石（10%～20%）、石英（15%～20%）、黑云母（10%），副礦物為磷灰石（2%）。在薄片中角閃石呈他形，具有明顯的多色性（紅褐色—淺褐色），反映角閃石形成于淺部氧化環(huán)境，正中—高突起，大小為1～5mm，表面發(fā)生較弱的蝕變，大多見綠泥石和少量的方解石沿著其解理縫進(jìn)行交代（圖5b，c）。斜長石主要呈自形—半自形板狀，正交偏光下干涉色為一級灰白，可見聚片雙晶，表面大多較臟，多蝕變?yōu)榻佋颇?，其消光角?8°～20°，據(jù)（伯里，1967）斜長石切面最大消光角和成分的圖解可看出，其牌號為35～38，屬中長石，大小集中在0.5～1.5mm（圖5b，c）。黑云母呈半自形片狀，具有一組極完全解理，平行消光，正中—正高突起，多色性明顯（紅褐色—淺褐色），正交偏光下可見二級藍(lán)綠干涉色，少量蝕變?yōu)榫G泥石，大小集中在0.1～0.5mm。石英為他形不規(guī)則狀分布于角閃石和斜長石礦物顆粒間。

2 分析方法

進(jìn)行鋯石分離的巖石樣品質(zhì)量約5kg，樣品采用常規(guī)方法進(jìn)行破碎，經(jīng)浮選和磁選后，再在雙目鏡下挑選出晶形和透明度較好的鋯石顆粒制成樣品靶。鋯石制靶后，進(jìn)行了鋯石陰極發(fā)光照像，以觀察鋯石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。鋯石的陰極發(fā)光（CL）顯微照相在中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室進(jìn)行，測試儀器為電子探針顯微分析系統(tǒng)（JXA－8100），加速電壓為1～30kV。

LA－ICP－MS鋯石 U－Pb年齡分析在中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室完成。測試儀器為電感耦合等離子體質(zhì)譜計（Agilent7500a）和準(zhǔn)分子激光剝蝕系統(tǒng)（GeoLas2005）聯(lián)機(jī)，激光器為193nm ArF準(zhǔn)分子激光器。激光剝蝕斑束直徑為24μm，激光剝蝕樣品的深度為20～40μm。實驗中采用He作為剝蝕物質(zhì)的載氣。鋯石年齡計算采用國際標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500作為外標(biāo)［28］，元素含量采用美國國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)局研制的人工合成硅酸鹽玻璃NIST SRM610作為外標(biāo)［29］，29Si作為內(nèi)標(biāo)元素進(jìn)行校正。采樣方式為單點剝蝕，數(shù)據(jù)采集選用一個質(zhì)量峰一點的跳峰方式（peak jumping），每完成5個測點的樣品測定，加測標(biāo)樣一次。在20個鋯石樣品分析點前后各測1次NIST SRM610。樣品的同位素比值和元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)處理采用GLITTER（ver4.0，Macquarie University）程序計算，普通Pb采用Andersen的3D坐標(biāo)法進(jìn)行校正［30］，加權(quán)平均年齡及諧和圖的繪制采用ISOPLOT（ver3.0）［31］完成。

圖4 研究區(qū)礦石接觸關(guān)系Fig.4 The ore contact relationship

圖5 礦區(qū)巖體的野外和鏡下照片F(xiàn)ig.5 Photoes of field and microscope in Yindu deposit pluton

3 LA－ICP－MS鋯石 U－Pb年齡

石英閃長巖樣品YD－18用來進(jìn)行鋯石U－Pb年代學(xué)測定，本次研究一共測定了15個鋯石顆粒，獲得了15個數(shù)據(jù)，其中巖漿鋯石9個數(shù)據(jù)，熱液鋯石3個數(shù)據(jù)，繼承性鋯石3個數(shù)據(jù)。測點位置見圖6，分析數(shù)據(jù)見表1。樣品YD－18所分選的鋯石按形態(tài)可分為兩類：第一類鋯石為無色透明，表面潔凈，晶體形態(tài)較好，呈長柱狀，長寬比為1.5∶1～2.8∶1，長100～250μm，發(fā)育典型的振蕩環(huán)帶，少數(shù)鋯石具有殘留核（圖6，測點15、21的核）和熱液邊（圖6，測點21、24、25的邊），在透射光下可見其內(nèi)有礦物包裹體；從鋯石微量元素表（表2）中得知，大多鋯石中P、La、Ce、Ca質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，少量鋯石中Ti質(zhì)量分?jǐn)?shù)也較高，說明其包裹體可能為磷灰石、金紅石、獨居石等巖漿鋯石中常見的非高壓巖漿礦物，這顯示巖漿成因鋯石的特征［32－34］。第二類鋯石大多為淺棕色，半透明，晶形較差，呈等軸狀，長寬比為1∶1～1.4∶1，長80～150μm，沒有發(fā)育環(huán)帶，但具有典型的核（幔）邊結(jié)構(gòu)，其暗色增生邊（圖6，測點4、5、7的邊）明顯切過了核部巖漿鋯石結(jié)構(gòu)，在亮度上兩者間具有過渡關(guān)系，表明這是流體對巖漿鋯石交代過程中形成的增生邊。觀察邊部熱液鋯石的微量元素得知其Y、Th、Lu、Yb、Tm、Er、Ho等質(zhì)量分?jǐn)?shù)高（表2），表明其中可能含有釷石、磷釔礦等熱液鋯石常見的包裹體［34］。

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圖6 代表性鋯石陰極發(fā)光圖像、測點位置及所得年齡Fig.6 The cathodoluminescence images，point position and dating of representative zircon

巖漿鋯石Th和U的質(zhì)量分?jǐn)?shù)中等，但變化范圍較大，分別為（71.6～441）×10－6和（173～599）×10－6，平均值分別為207×10－6和343×10－6。Th/U值較為穩(wěn)定，為0.34～1.02，集中分布在0.48左右。Hf質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（7 028.49～10 970.18）×10－6，平均值為8 975×10－6。鋯石稀土元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)適中（w（∑REE）＝（230.10～748.71）×10－6，平均值為383.21×10－6），LREE虧損，明顯富集 HREE，LREE/HREE為0.01～0.39，平均值為0.13。其配分曲線從LREE陡傾至HREE，具有明顯的Ce正異常（δCe＝1.10～152.74，平均值為45.70）和弱負(fù)Eu異常（δEu＝0.04～0.70，平均值為0.31），與典型巖漿鋯石相似（圖7）。

巖漿鋯石普通鉛質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，204Pb質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（0.00～4.70）×10－6。所得數(shù)據(jù)總體較為穩(wěn)定，構(gòu)成一個相關(guān)年齡組，在諧和曲線中接近一致，且集中分布（圖8a），給出的206Pb/238U加權(quán)平均年齡為（451.8±7.8）Ma（MSWD＝1.5）（圖8b），為巖體的結(jié)晶年齡，顯示銀都巖體侵位于加里東期。

熱液鋯石Th質(zhì)量分?jǐn)?shù)總體較低，U較高，分別為（42～123）×10－6和（409～819）×10－6，平均值分別為79×10－6和584×10－6。Th/U 值為0.05～0.23，集中分布于0.1左右，低于巖漿鋯石。熱液鋯石普通鉛質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，204Pb質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（0.00～4.13）× 10－6，Hf 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（11 063.15～11 750.75）×10－6，平均值為11 300×10－6，比巖漿鋯石富集Hf。熱液鋯石稀土分配型式總體上與巖漿鋯石類似，但稀土元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)總體比巖漿鋯石低（w（∑REE）＝（166.41～472.91）×10－6，平均值為321.68×10－6），LREE虧損，HREE強(qiáng)烈富集，Ce正異常（δCe＝0.00～69.33）和 Eu負(fù)異常（δEu＝0.09～0.81，平均值為0.45）（圖7）。

熱液鋯石普通鉛質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低（表2），由于熱液邊較窄，能獲得的穩(wěn)定數(shù)據(jù)較少。樣品YD－18測了6個鋯石熱液邊，獲得的206Pb/238U年齡為334～849Ma，分析點沒有完全落在U－Pb諧和線上，但其中有3顆熱液鋯石的206Pb/238U 年齡為334.0～361.7Ma，位于諧和線上，年齡比較接近，給出加權(quán)平均年齡為（337.0±7.7）Ma，屬中石炭世，為熱液作用時間。

繼承鋯石的Th和U質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，且變化范圍大，分別為（63～528）×10－6和（199～910）×10－6，平均值分別為296×10－6和583×10－6。Th/U值較為穩(wěn)定，為0.32～0.82，平均值為0.49。繼承鋯石的207Pb/206Pb年齡為2 202.8～2 827.5Ma，且具有Ce正異常、Eu輕微負(fù)異常、LREE虧損、HREE富集、稀土配分曲線陡傾等特征（圖7）。

4 討論

4.1 巖體結(jié)晶年齡

通過鋯石LA－ICP－MS原位微區(qū)U－Pb定年技術(shù)，對銀都礦區(qū)的賦礦巖體進(jìn)行了定年，獲得了（451.8±7.8）Ma的結(jié)晶年齡，證實了銀都礦區(qū)巖體的侵位年齡在加里東階段。該時期屬于古亞洲洋的俯沖階段，該巖石屬于與俯沖作用相關(guān)的前碰撞巖漿巖［36－39］。

表2 銀都礦區(qū)巖體中巖漿鋯石、繼承鋯石和熱液鋯石的微量元素分析結(jié)果Table 2 Trace element analysis results of magmatic zircon，hydrothermal zircon and inherited zircon in Yindu intrusion

圖7 礦區(qū)巖體中的巖漿鋯石、熱液鋯石和繼承鋯石的稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分配曲線（球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)［35］）Fig.7 REE chondrite－normalized distribution curve of magmatic zircon，hydrothermal zircon and inherited zircon at the intrusion（chondritenormalized data from reference［35］）

圖8 礦區(qū)巖體中鋯石U－Pb諧和圖（a）和加權(quán)平均年齡圖（b）Fig.8 Zircon U－Pb concordia diagram at the intrusion（a）and weighted average chart of zircon dating at the intrusion（b）

本次測定的樣品中，少數(shù)鋯石具有繼承鋯石核結(jié)構(gòu)。因而本次既測定了新生巖漿鋯石，也測定了少數(shù)繼承鋯石。雖然繼承鋯石均具有Ce正異常、Eu輕微負(fù)異常、LREE虧損、HREE富集、稀土配分曲線陡傾等巖漿鋯石典型特征，但值得注意的是，古老繼承鋯石的HREE質(zhì)量分?jǐn)?shù)總體要比年輕巖漿鋯石低，Eu為明顯負(fù)異常（圖7）。而大部分年輕巖漿鋯石Eu只具有輕微的負(fù)異常。這表明巖漿熔體結(jié)晶分異過程中有適量的斜長石晶出，熔體中的Eu輕微虧損［40］。本次繼承老鋯石的207Pb/206Pb年齡為2 202.8～2 827.5Ma，可能來自巖體侵位過程中從圍巖錫林郭勒雜巖中捕獲的。雖然前人對于這套變質(zhì)雜巖的原巖和變質(zhì)時代爭議很多［41－46］，但本文傾向于其原巖屬于古老的地體（新太古代或古元古代），在顯生宙發(fā)生變質(zhì)變形的觀點［47－49］。所以這些鋯石可能來自巖漿源區(qū)殘留物，但不排除巖體侵位過程中從圍巖黑云斜長片麻巖中捕獲的可能。

4.2 熱液鋯石成因

鋯石陰極發(fā)光圖像、微量元素特征表明，銀都地區(qū)巖體中的熱液鋯石主要為流體交代改造型，其CL圖像顯示這些鋯石的暗色增生邊大部分橫切原有鋯石的環(huán)帶結(jié)構(gòu)。對比巖漿鋯石，這些熱液交代邊具有高 U、Y、Nb、Hf、Ta、HREE質(zhì)量分?jǐn)?shù)等特征，但普通鉛與LREE質(zhì)量分?jǐn)?shù)都非常低，稀土元素配分曲線傾斜度比巖漿鋯石還陡（圖7）。其曲線特征與加拿大西北部Aeasta Geiss Complex中花崗巖脈內(nèi)的流體改造鋯石相似［10］。研究者認(rèn)為，在改造鋯石區(qū)域與未被改造鋯石區(qū)域之間存在一個反應(yīng)峰進(jìn)行離子交換［7，9］。前人通過模擬實驗表明鋯石的蛻晶質(zhì)化和U的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化均是這種改造進(jìn)行的重要條件［7－8，10，32］。 本區(qū)的熱液鋯石并沒有出現(xiàn)由鋯石自我輻射引起放射狀裂紋等構(gòu)造損傷，因此其成因機(jī)制更可能是由U的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化引起的。筆者傾向認(rèn)為在流體改造過程中，由于HREE的離子半徑與Zr＋最相近，更易進(jìn)入鋯石置換出Zr＋，而LREE的離子半徑比Zr＋大，極有可能被排除晶格，導(dǎo)致被改造鋯石區(qū)域HREE質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高，LREE降低［40，50］，而且伴隨著放射性成因Pb被帶走，重置U－Pb同位素體系。

本區(qū)熱液鋯石中的Th質(zhì)量分?jǐn)?shù)相比巖漿鋯石低，但U質(zhì)量分?jǐn)?shù)則相對較高，導(dǎo)致Th/U值大多位于0.1附近（表1），低于巖漿鋯石。這與前人報道的大多數(shù)熱液鋯石具有高Th、U質(zhì)量分?jǐn)?shù)與Th/U 值高于巖漿鋯石的特征明顯不同［4，9，11，51］。 這 是由于本區(qū)流體中有獨居石、磷灰石等富Th礦物的生成，會使流體中Th質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，導(dǎo)致熱液鋯石中Th質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，但這些磷酸鹽礦物也富含LREE，也會使熱液鋯石中 LREE 降低［33，50，52］。但也不排除熱液流體本身Th質(zhì)量分?jǐn)?shù)就比較低的可能性。

綜上所述，337.0Ma左右的鋯石是富Zr的熱液流體交代改造巖漿鋯石而形成的，其年齡代表了熱液活動的時間，說明該地區(qū)在337.0Ma左右存在一次強(qiáng)烈的熱液活動。

4.3 熱液成礦年代

4.3.1 成礦年齡

對于成礦年齡，常勇和賴勇［24］測得本區(qū)螢石－白云母－碳酸鹽階段白云母的激光探針40Ar－39Ar年齡為（135±3）Ma，為早白堊世。通過野外調(diào)查可知，本區(qū)的螢石－白云母為熱液成礦晚期第Ⅳ成礦階段形成的，且該階段基本無礦化。劉翼飛［22］通過對石英和螢石的氫氧同位素分析得知，石英的數(shù)據(jù)投點位于原生巖漿水下方，有從變質(zhì)水/巖漿水向下演化的趨勢，螢石投點以大氣水為主。結(jié)合野外地質(zhì)證據(jù)，再次證明螢石－白云母與主礦體（石英－銀鉛鋅礦體）為不同時期不同來源的熱液事件，且螢石－白云母形成明顯晚于銀鉛鋅主礦體。

在礦區(qū)東北角出露燕山期巖體，其年齡為159 Ma①呂金科.內(nèi)蒙古自治區(qū)克什克騰旗拜仁達(dá)壩礦區(qū)銀多金屬礦詳查報告.呼和浩特：內(nèi)蒙古自治區(qū)第九地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，2004.。其年齡由于相對粗略，其準(zhǔn)確性值得懷疑。在區(qū)域上銀都礦區(qū)的東南角出露大片的北大山巖體，其花崗巖的 U－Pb年齡為136～140Ma［22，53］，雖然該成巖年齡與前人所做的成礦年齡（135Ma）在誤差范圍內(nèi)，但該巖體與本礦區(qū)相距8km（圖1b），因此認(rèn)為本區(qū)的礦體與燕山期的巖體在空間上無成因聯(lián)系。同位素研究表明，礦石鉛同位素與巖體和地層黑云斜長片麻巖均有部分重疊，但與燕山期花崗巖（北大山巖體和礦區(qū)東北部巖體）相距很遠(yuǎn)［15］；微量元素結(jié)果表明，燕山期花崗巖（礦區(qū)東北部花崗巖和北大山花崗巖）中成礦元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，有的甚至低于地殼豐度值，而地層黑云斜長片麻巖和石英閃長巖中則相對較高，大多高于地殼豐度值（表3）。綜上表明，本區(qū)成礦物質(zhì)來源與燕山期花崗巖無關(guān)，主要來源于地殼，但地層也可能為成礦提供了部分物質(zhì)。

綜上所述，135Ma的Ar－Ar年齡代表的是熱液成礦晚期第Ⅳ成礦階段（該階段無礦化）的年齡，晚于主成礦階段，且結(jié)合地質(zhì)、鉛同位素、微量元素分析得知本區(qū)成礦與燕山期的花崗巖無關(guān)。因而礦區(qū)主礦體不是燕山期形成的。

表3 拜仁達(dá)壩礦區(qū)地層、巖體和區(qū)域花崗巖中成礦元素的豐度值Table 3 The abundance of ore－forming elements from strata，intrusion and regional granite at Bairendaba deposit

4.3.2 礦床成因類型

本區(qū)礦體主要賦存于近東西向壓扭性斷裂構(gòu)造中，個別充填于北西向張性斷裂中，礦體呈脈狀產(chǎn)出，延長數(shù)十至1 200余m，延深數(shù)十至700余m，主要位于加里東期石英閃長巖中，其次為古老變質(zhì)地體黑云斜長片麻巖（圖2，3）。本區(qū)第Ⅱ成礦階段中常見具有脆性變形和塑性變形構(gòu)造特征的礦石，典型代表為角礫狀閃鋅礦礦石和塊狀磁黃鐵礦－閃鋅礦礦石（圖4c，f）。前者為角礫狀閃鋅礦礦石被燕山期的螢石、云母膠結(jié)所形成；后者礦石具明顯的定向構(gòu)造，閃鋅礦質(zhì)量分?jǐn)?shù)較少，呈不均勻分布的斑狀出現(xiàn)于磁黃鐵礦中。因此礦床受控于脆性－韌性變形的轉(zhuǎn)變期。礦化蝕變主要為硅化，近圍巖石英閃長巖處綠泥石化明顯，在圍巖與礦體之間可見燕山期螢石－白云母階段的蝕變條帶（圖4d，e）。礦化元素具有垂向分帶現(xiàn)象（從淺部到深部，Cu質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，Pb、Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少）。

綜合前人對本區(qū)流體包裹體的研究結(jié)果得知，本區(qū)主要對第Ⅱ—Ⅳ成礦階段的流體包裹體進(jìn)行研究，第Ⅱ、Ⅲ成礦階段的流體包裹體主礦物主要為石英，其中包裹體以富CH4包裹體和純CH4包裹體為主，含少量CO2，（CO2＋CH4）的摩爾比為2.39%～60.66%，平均值為31.46%；流體包裹體均一溫度分別為320～360 ℃、250～340 ℃，鹽度（w（NaCl））分別為1%～5%、1%～6%。第Ⅳ成礦階段的流體包裹體主礦物主要為螢石，以富水包裹體為主，均一溫度為140～340℃，均值為260.3℃，鹽度為1%～8%。本區(qū)成礦壓力為37～74MPa，成礦深度為3.7～7.0km［13，20，24］?；谏鲜隽黧w包裹體研究得知，本區(qū)的成礦流體是低鹽度的碳質(zhì)流體，（CO2＋CH4）的摩爾比平均值大于12%，鹽度低于10%。溫度高于140℃，從早到晚，流體包裹體的捕獲溫度逐漸降低，流體成分為由富含CH4演變?yōu)樗芤?。綜上表明，本區(qū)的流體包裹體特征與造山型金礦的流體包裹體特征類似［55－58］。

綜合上述地質(zhì)特征和流體包裹體特征表明，本礦床具有造山型礦床的特征［58－59］，因此該礦為造山型礦床。

4.3.3 熱液鋯石與成礦的關(guān)系

內(nèi)蒙古東部大興安嶺地區(qū)古生代的構(gòu)造格局被認(rèn)為是多島洋體制［25］，即其碰撞造山過程可以看成是微塊體和不斷生長發(fā)育的島弧體系相互匯聚拼貼（陸－陸、弧－陸、?。。┑倪^程。綜合前人資料得出，索倫山—蘇尼特左旗—錫林浩特—賀根山碰撞帶內(nèi)島弧巖漿活動持續(xù)的時間較長，從約490Ma到約280Ma均有［36－39，60］，可能意味著造山過程中有過多次洋盆俯沖與巖漿弧的形成事件（在這漫長的時間內(nèi)，不排除洋盆閉合后又被拉開過），但絕大多數(shù)巖漿事件發(fā)生在490～400Ma［36－39，60］，可能表明洋盆俯沖與巖漿弧的形成主要發(fā)生在該時間段內(nèi)。Chen等［36］發(fā)現(xiàn)與古亞洲洋板片俯沖消減有關(guān)的弧巖漿作用直到280Ma才結(jié)束，而代表碰撞造山作用產(chǎn)物的碰撞花崗巖的形成年齡為240Ma。這說明古亞洲洋沿索侖縫合帶的碰撞縫合作用應(yīng)該發(fā)生在240～280Ma。

石英閃長巖的熱液鋯石年齡與該區(qū)廣泛出露的錫林郭勒雜巖黑云斜長片麻巖的鋯石增生邊年齡（代表其變質(zhì)變形年齡，為337～342Ma［49］）在誤差范圍內(nèi)是一致的，說明石英閃長巖和錫林郭勒雜巖同時發(fā)生變質(zhì)作用，而錫林浩特雜巖代表形成于晚古生代的弧前火山－沉積建造，在碰撞造山（大洋閉合）過程中發(fā)生角閃巖相變質(zhì)作用和強(qiáng)烈的變形作用，其與賀根山縫合帶內(nèi)所發(fā)生的一次主要的碰撞造山作用有關(guān)［49，61］。因此，石英閃長巖中熱液鋯石的形成與337Ma期間賀根山縫合帶內(nèi)所發(fā)生的一次碰撞造山作用有關(guān)。

石英閃長巖作為賦礦圍巖，為成礦作用提供了集聚儲積空間。該巖石在強(qiáng)烈變形過程中被改造成構(gòu)造片巖，即巖石還保留有石英閃長巖的特征，還能識別出石英、長石和角閃石。但是，其典型的等粒狀結(jié)構(gòu)已經(jīng)被改造為弱片理構(gòu)造，具有較為明顯的定向片理構(gòu)造，可見角閃石有明顯的黑云母化蝕變［17］。而本區(qū)第Ⅱ成礦階段中常見具有脆性變形和塑性變形構(gòu)造特征的礦石，說明礦體及其賦礦圍巖石英閃長巖為同一構(gòu)造變形期形成。

所以熱液鋯石是337Ma期間碰撞造山作用形成的，這次碰撞造山作用在宏觀上表現(xiàn)為圍巖石英閃長巖和礦石均具有變形構(gòu)造特征，在微觀上表現(xiàn)為鋯石發(fā)育熱液增生邊。因而熱液鋯石年齡代表本區(qū)成礦年齡，表明本區(qū)礦床形成于337Ma，與賀根山縫合帶內(nèi)發(fā)生的一次碰撞造山作用有關(guān)。正好反證了該礦為造山型礦床。

5 結(jié)論

通過鋯石形態(tài)、CL圖像和U－Pb定年數(shù)據(jù)，筆者將銀都礦區(qū)石英閃長巖體中的鋯石分為巖漿鋯石和熱液鋯石，并重新劃定本文的礦床類型。

1）巖漿鋯石無色透明，自形長柱狀，發(fā)育典型的振蕩環(huán)帶，少數(shù)具有殘留核。Th/U平均值為0.48，Hf平均值為8 975×10－6。206Pb/238U加權(quán)平均年齡為（451.8±7.8）Ma，代表了銀都巖體的結(jié)晶年齡，為古亞洲洋的俯沖階段形成。

2）熱液鋯石呈淺褐色，半透明—不透明，等軸狀，無陰極發(fā)光效應(yīng)，其暗色增生邊明顯切過了核部巖漿鋯石結(jié)構(gòu)。Th/U平均值為0.15，Hf平均值為11 300×10－6，其206Pb/238U 加 權(quán) 平 均 年 齡 為（337.0±7.7）Ma，屬中石炭世，代表了銀都礦床的成礦年齡，與賀根山縫合帶內(nèi)的一次碰撞造山作用有關(guān)。

3）地質(zhì)特征和流體包裹體特征表明銀都礦床可能為造山型銀礦床。

在野外實習(xí)過程中內(nèi)蒙古銀都礦業(yè)有限公司張文秀總工程師和趙大勇同志給予支持與幫助，在成文過程中師兄弟們給予了指導(dǎo)和幫助。在此一并表示衷心的感謝。

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