黑龍江省完達山地區(qū)金銅成礦作用時代、構(gòu)造背景及物質(zhì)源區(qū)*

任云生 郝宇杰 王崇一 全傳順 李京謀 高煜 史雨凡

1. 防災(zāi)科技學(xué)院，三河 0652012. 吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長春 1300613. 自然資源部東北亞礦產(chǎn)資源評價重點實驗室，長春 1300614. 黑龍江省第一地質(zhì)勘察院，牡丹江 1570111.

完達山地區(qū)位于黑龍江省東部，按中生代以來我國東北地區(qū)的大地構(gòu)造格局，屬佳木斯地塊東緣的完達山地體。完達山地體發(fā)育兩套增生于東亞大陸邊緣的構(gòu)造混雜巖(躍進山雜巖和饒河雜巖)(張奪，2019)，被認為是古太平洋板塊向中國東北微陸塊之下俯沖的結(jié)果(周建波等，2016)，因此是探討其東側(cè)古太平洋板塊俯沖起始時間和演化的理想場所和焦點地區(qū)。前人研究主要集中在完達山地體內(nèi)構(gòu)造雜巖的地質(zhì)-地球化學(xué)組成(田東江，2007)、構(gòu)造-巖漿事件及其演化(王智慧，2017)、構(gòu)造屬性及增生過程(李三忠等，2017；萬闊，2017；曾振，2017；張奪，2019)。近年來的基礎(chǔ)地質(zhì)和找礦工作表明，完達山地體晚中生代以來構(gòu)造作用強烈，中酸性侵入巖發(fā)育，具備有色金屬和貴金屬的成礦地質(zhì)條件，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)河口林場錫多金屬礦床和四平山、躍進山、358高地、先鋒北山、258高地、代王砬子等10余個金銅礦床(點)，顯示出良好的成礦潛力與找礦遠景。然而，由于區(qū)內(nèi)多個礦床發(fā)現(xiàn)時間晚，勘查程度較低，且多為中小型，因此理論研究薄弱；現(xiàn)有資料和成果主要集中在少數(shù)礦床的成礦地質(zhì)條件、礦床地質(zhì)特征、成因類型及相關(guān)侵入體形成時代等方面(孫甲富等，2012；Zhangetal., 2013；王慶磊等，2015；王慶雙，2015；韋延蘭，2015，談艷，2015；談艷等，2016；王碩等，2017；張國賓等，2018)，缺乏區(qū)域成礦作用期次、構(gòu)造背景以及與完達山地體構(gòu)造演化關(guān)系等方面的系統(tǒng)研究?；诖?，本文以完達山地區(qū)的金銅成礦作用為重點，選擇不同成因類型的代表性礦床，通過成礦地質(zhì)條件和礦床特征研究，確定礦床成因類型；開展成礦巖體的年代學(xué)和地球化學(xué)研究，判斷成巖成礦構(gòu)造背景，示蹤物質(zhì)源區(qū)，進而提高完達山地體構(gòu)造演化和區(qū)域成礦理論的認識水平。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

完達山地體也稱那丹哈達地體，位于中亞造山帶東段的興蒙造山帶東端，西以躍進山斷裂為界與佳木斯地塊相連，南以敦化-密山斷裂為界與興凱地塊相接，東鄰俄羅斯錫霍特-阿林地體(圖 1a)，發(fā)育典型的由太平洋板塊俯沖拼貼而形成的增生雜巖帶(周建波等，2018)。完達山地體區(qū)域地質(zhì)背景與東北地區(qū)其他地塊差異很大，未發(fā)育古老基底，而發(fā)育由晚三疊世-中侏羅世含放射蟲的深海硅質(zhì)巖、淺?；?guī)r、蛇綠巖系及陸源碎屑濁積巖等不同巖性、不同時代的巖塊組成構(gòu)造混雜堆積體(程瑞玉等，2006；張國賓，2014)，并伴有鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)雜巖、花崗質(zhì)巖石。完達山地體的增生與就位通常被認為與古太平洋的西向俯沖有關(guān)(Zhouetal., 2014; Wangetal.,2015; Zhou and Li, 2017)。這些構(gòu)造巖片在增生過程中受到持續(xù)的擠壓作用，使地體中發(fā)育大量強烈變形的褶皺帶，經(jīng)歷一系列構(gòu)造活動改造，地體構(gòu)造線的形態(tài)和方向均發(fā)生了改變，地體北部的構(gòu)造線為NNE 向，中部轉(zhuǎn)為NNW向，南部再轉(zhuǎn)為NW向，平面上呈整體向西凸出的弧形構(gòu)造(圖1b，萬闊，2017)。

圖1 東北地區(qū)大地構(gòu)造簡圖(a, 據(jù)Wu et al., 2011修改)和完達山地區(qū)地質(zhì)簡圖(b, 據(jù)萬闊，2017修改)

圖2 完達山地區(qū)258高地金礦區(qū)地質(zhì)圖(據(jù)張國賓，2014修改)

圖3 完達山地區(qū)358高地金礦床地質(zhì)圖(據(jù)張國賓，2014修改)

區(qū)內(nèi)中生代中酸性侵入巖十分發(fā)育(圖1b)，巖石類型為石英閃長巖、花崗斑巖、花崗閃長巖、二長花崗巖、二長花崗斑巖等。其中，以蛤蟆河(124Ma)和太平村(115Ma)兩大巖體為代表的早白堊世正長花崗巖與二長花崗巖出露于增生帶的北部和東部(王碩，2014)；本文所測的258高地、358高地、躍進山礦床的成礦相關(guān)巖體形成于100～110Ma(見下文)，巖石類型為閃長玢巖和花崗斑巖。

2 金銅礦床地質(zhì)特征及成因類型

現(xiàn)有資料表明，完達山地區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，礦床(礦化點)數(shù)量較多，迄今已發(fā)現(xiàn)四平山金礦床和河口林場錫多金屬礦床兩個中型礦床(Zhangetal., 2013; 王碩，2014)，258高地、358高地、躍進山和先鋒北山等多個小型金、金銅礦床(點)(圖1b)，顯示出較好的成礦潛力和找礦遠景。本文以258高地、358高地和躍進山礦床為代表性礦床，研究區(qū)內(nèi)金銅成礦特征。

2.1 258高地金礦床

258高地金礦床位于完達山地體東北部(圖1b)，產(chǎn)于地體內(nèi)最大的酸性侵入巖體(蛤螞河巖體)中(張國賓，2014)。礦區(qū)主要發(fā)育白堊紀似斑狀二長花崗巖、黑云母花崗閃長巖及少量的花崗細晶巖脈。金礦化帶及礦體賦存于蛤螞河花崗閃長巖中的 NW 向構(gòu)造破碎蝕變帶內(nèi)(圖2)，與NW向雁行式排列的閃長玢巖脈密切相伴，多數(shù)閃長玢巖發(fā)生蝕變及礦化，直接構(gòu)成礦(化)體，晚階段較新鮮的閃長玢巖切穿礦(化)體(談艷，2015；談艷等，2016)。

礦區(qū)內(nèi)已探明4條金礦化帶，以位于礦區(qū)中部的II號金礦化帶規(guī)模最大，長約280m，寬60～120m，共圈出5條金礦體。金礦體均賦存于花崗閃長巖和閃長玢巖中，長150～250m，寬2～10m，金品位1.23～8.28g/t(張國賓，2014；談艷等，2016)。金礦石中金屬礦物含量較少(<5%)，以黃鐵礦為主，其次為黃銅礦、閃鋅礦。礦石多呈細脈狀、浸染狀構(gòu)造。蝕變帶呈NW向展布，蝕變類型為硅化、黃鐵礦化、絹云母化、高嶺土化、綠泥石化、碳酸鹽化。

2.2 358高地金礦床

358高地金礦床位于完達山地體東部(圖1b)。礦區(qū)及外圍主要出露穆棱組(K1m)、大佳河組(T3dj)和大橋嶺組(T3-J1d)。礦區(qū)構(gòu)造較為發(fā)育，西部以褶皺、近EW 向和近SN 向斷裂為主；東部為NNE向和NNW向斷裂及其次生構(gòu)造裂隙。侵入巖主要呈規(guī)模較小的巖株、巖脈產(chǎn)出，巖石類型包括花崗斑巖、花崗閃長巖、閃長玢巖等(圖3)。礦區(qū)共發(fā)育3條近SN-NNE向金礦帶，均產(chǎn)于花崗斑巖或閃長玢巖中。在Ⅰ號金礦化帶內(nèi)圈出2條金礦體，呈NNE 向產(chǎn)出于強硅化花崗斑巖中，長90～100m，寬2～3m，金平均品位2.22g/t；Ⅱ號金礦化帶內(nèi)圈出2條金礦體，賦存于硅化、褐鐵礦化花崗斑巖中，厚0.20～3.10m，走向NNE向，傾角70°，Au品位變化介于1.37～4.41g/t之間；Ⅲ號金礦化帶內(nèi)金礦體呈NNW向，長350m，寬1m，Au品位1.43～1.86g/t(張國賓，2014)。

圖4 完達山地區(qū)358高地金礦床閃長玢巖及金礦石特征

礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂、黃銅礦及少量自然金，非金屬礦物主要為微晶狀石英，其次有長石、絹云母等。礦石具隱晶、半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)，脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造(圖4)。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育強硅化、綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化等圍巖蝕變現(xiàn)象，其中硅化和黃鐵礦化與金礦化關(guān)系密切，可作為本區(qū)重要的找礦標志(王慶磊等，2015)。

前人多認為358高地金礦床屬淺成低溫?zé)嵋盒?黃永衛(wèi)，2010；張國賓，2014)，但本文研究發(fā)現(xiàn)，礦石中的金屬礦物主要為毒砂、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦等中溫礦物組合，發(fā)育中溫?zé)嵋何g變特征，且流體包裹體測溫結(jié)果顯示主成礦階段包裹體均一溫度為～300℃(作者未發(fā)表數(shù)據(jù))，初步認為該礦床屬中溫?zé)嵋好}型。

2.3 躍進山銅金礦床

躍進山銅金礦床地處完達山地體西南端。與成礦密切相關(guān)的花崗巖體侵入上三疊統(tǒng)-下侏羅統(tǒng)大嶺橋組地層中，在接觸帶形成矽卡巖帶及銅金礦化。銅金礦體主要賦存于矽卡巖內(nèi)，其次產(chǎn)于花崗斑巖和構(gòu)造裂隙中(圖5)。共圈出銅(金)礦化帶3 條，其中I 號礦化帶規(guī)模最大(韋延蘭等，2015)，位于礦區(qū)北部，包含有4條礦體，礦體呈脈狀或扁豆狀，走向NW向，傾向NE，傾角45°～50°，除I-4號礦體賦存于矽卡巖帶中，其余3條礦體主要賦存于花崗斑巖中。I-1號礦體長約100m，斜深50m，平均厚度為3m，金平均品位3.87g/t(張國賓，2014)。礦石中金屬礦物有斑銅礦、黃銅礦、自然銅、藍銅礦、赤銅礦、黃鐵礦、輝銅礦、輝鉬礦和磁鐵礦等。脈石礦物為陽起石、透閃石、輝石、石榴石、黑柱石和石英等(張國賓等，2018)。礦石中金屬礦物主要有自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、交代與交代殘余結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)及填隙結(jié)構(gòu)等。礦石主要呈細脈狀、細脈浸染狀和塊狀構(gòu)造等。圍巖蝕變類型主要表現(xiàn)為早期的透輝石化、透閃石化、陽起石化、綠簾石化、綠泥石化和晚期的硅化等。

圖5 躍進山銅金礦床地質(zhì)圖(據(jù)張國賓，2014)

根據(jù)成礦地質(zhì)條件，礦體、礦石和圍巖蝕變特征，本文認為該礦床與花崗斑巖具有密切的時空及成因聯(lián)系，且黃銅礦等金屬硫化物在斑巖體內(nèi)呈細脈浸染狀，即花崗斑巖體內(nèi)部發(fā)育斑巖型銅金礦化，而在花崗斑巖與大嶺橋組地層中富鎂(鈣)的碳酸鹽巖的接觸帶附近發(fā)生熱接觸交代作用形成矽卡巖型礦化，含礦熱液沿構(gòu)造裂隙充填交代形成脈型礦化，因此躍進山銅金礦床成因上斑巖型-矽卡巖型，而非前人認為的矽卡巖型(張國賓等，2018)。

3 樣品采集與分析方法

3.1 鋯石U-Pb測年和Lu-Hf同位素

本文對258高地閃長玢巖(樣品編號258GD-5)、358高地閃長玢巖(樣品編號358GD-2)以及躍進山花崗斑巖(樣品編號YJS-3)進行鋯石U-Pb年代學(xué)測試和Lu-Hf同位素分析。其中，258高地的閃長玢巖取自鉆孔ZK0-2的150m處，358高地礦區(qū)的閃長玢巖取自鉆孔ZK6-1的70m處，躍進山花崗斑巖取自鉆孔ZK004的200m處。上述三個巖體內(nèi)部均發(fā)育礦化蝕變，與成礦關(guān)系密切，本文認為均屬于成礦相關(guān)巖體。

鋯石單礦物分選、鋯石制靶、透射光、背射光照相和陰極發(fā)光(CL)顯微結(jié)構(gòu)照相由北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成。鋯石U-Pb測年在自然資源部東北亞礦產(chǎn)資源評價重點實驗室利用LA-ICP-MS分析完成，具體實驗測試過程參見Yuanetal.(2004)。激光剝蝕系統(tǒng)為COMPEx GeoLas Pro型193nm ArF準分子激光器，與激光器聯(lián)用的是Agilent 7900型ICP-MS儀器；采用91500標準鋯石外部校正法進行鋯石原位U-Pb分析(Gengetal., 2017)；激光束斑直徑為32μm、頻率為7Hz；用GLITTER 軟件計算同位素比值和207Pb/206Pb、206Pb/238U、207Pb/235U 的年齡值；采用Andersen(2002)的方法對結(jié)果進行普通鉛校正，采用Isoplot程序計算其年齡。

鋯石Hf 同位素分析在南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機制研究國家重點實驗室完成，采用Neptune 多接收MC-ICP-MS 配套的COMPEx GeoLas Pro型193nm ArF準分子激光剝蝕系統(tǒng)。為了保證Lu-Hf同位素分析數(shù)據(jù)的代表性，選擇測試點時盡量接近U-Pb 同位素測試點。激光束斑直徑44μm，激光脈沖頻率為8Hz，以He氣作為載氣。為了校正176Lu和176Yb對176Hf的干擾，取176Lu/175Lu=0.02658 和176Yb/173Yb=0.796218作為定值，分別采用172Yb/173Yb=1.35274，179Hf/177Hf=0.7325 對Yb，Hf 同位素比值進行指數(shù)歸一化質(zhì)量歧視校正，Lu質(zhì)量歧視和Yb一致。詳細分析步驟可參見Wuetal.(2005)和侯可軍等(2007)。

3.2 巖石主量、微量元素和Sr-Nd-Pb同位素分析

用于巖石主量元素、微量元素和稀土元素以及Sr-Nd-Pb同位素分析的樣品的巖石類型和取樣位置與鋯石測年和Hf同位素分析樣品相同。樣品的元素分析在自然資源部東北亞礦產(chǎn)資源評價重點實驗室完成，其中主量元素化學(xué)分析利用日本理學(xué) PrimusⅡX射線熒光光譜儀(XRF)分析完成，分析精度(相對誤差)除H2O外為1%；微量元素與稀土元素分析采用Agilent 7500a型電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)測定，誤差小于5%。

Sr-Nd-Pb同位素分析的化學(xué)前處理與質(zhì)譜測定在南京聚譜檢測科技有限公司完成。巖石粉末經(jīng)高壓密閉溶樣彈消解后，經(jīng)過陽離子-鍶特效聯(lián)合樹脂，分離出Sr、總稀土。總稀土組分再經(jīng)過LN特效樹脂，分離出Nd。Sr、Nd淋洗液被蒸干后，先用1.0mL 2%稀硝酸溶解，將其作為母液；取其中50mL，稀釋成500mL，在Agilent 7700x四極桿型ICP-MS上測定Sr、Nd準確含量。再用2%稀硝酸將Sr、Nd母液稀釋成50×10-9Sr、×10-9Nd。同位素溶液經(jīng)CetacAridus II膜去溶系統(tǒng)引入，在Nu Plasma II MC-ICP-MS上測定同位素比值。Sr同位素比值測定過程中，采用86Sr/88Sr=0.1194校正儀器質(zhì)量分餾。Sr同位素國際標準物質(zhì)NIST SRM 987作為外標，校正儀器漂移。Nd同位素比值測定過程中，采用146Nd/144Nd=0.7219 校正儀器質(zhì)量分餾。Nd同位素國際標準物質(zhì)JNdi-1作為外標，校正儀器漂移。中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)所研發(fā)的Nd同位素標準溶液(GSB 04-3258-2015)作為質(zhì)控盲樣，經(jīng)過以上化學(xué)前處理與質(zhì)譜測定，質(zhì)控盲樣的Sr-Nd 同位素比值實測值均值146Nd/144Nd=0.512435(n=6)在誤差范圍內(nèi)與推薦值一致(Lietal., 2017)。將巖石樣品粉末用與微量元素分析相同的方法溶解并通過離子交換法分離提純Pb，并在Nu Plasma II MC-ICP-MS上測定Pb同位素比值。NBS 981未校正結(jié)果：208Pb/206Pb=2.16655±26，207Pb/206Pb=0.914500±36，206Pb/204Pb=16.94078±68，全程本底Pb<100pg。

4 測試結(jié)果

4.1 LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年

258高地閃長玢巖(樣品編號258GD-5)中鋯石粒度介于50～180μm之間，具有良好的晶形和明顯的巖漿振蕩環(huán)帶(圖6a)。25個測點的表面年齡具有很好的一致性。238U含量變化于327×10-6～2700×10-6，232Th含量介于153×10-6～1449×10-6，Th/U比值范圍介于0.24～0.59，均遠大于0.1 (表1)，結(jié)合鋯石CL圖像特征判斷，所測鋯石為巖漿成因(Bowring and Schmitz，2003)。25粒鋯石的206Pb/238U年齡范圍為106±3Ma～115±2Ma，加權(quán)平均年齡為110.7±1.0Ma(MSWD=1.3；N=25)(圖6a)。

圖6 258高地閃長玢巖(a)、358高地閃長玢巖(b)和躍進山花崗斑巖(c)LA-ICP-MS鋯石207Pb/235U-206Pb/238U年齡諧和圖

358高地閃長玢巖(樣品編號358GD-2)中鋯石粒度介于40～150μm之間，具有良好的晶形和明顯的巖漿振蕩環(huán)帶(圖6b)。19個測試分析點的238U含量變化于333×10-6～1718×10-6，232Th含量介于91×10-6～504×10-6之間，Th/U比值范圍介于0.26～1.21 (表1)，結(jié)合鋯石CL圖像特征判斷， 所測鋯石為巖漿成因。19粒鋯石的206Pb/238U年齡范圍為105±1Ma～111±2Ma，加權(quán)平均年齡為108.4±0.9 Ma(MSWD=1.4；N=19)(圖6b)。

表1258高地閃長玢巖、358高地閃長玢巖和躍進山花崗斑巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb測試結(jié)果

Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Pb dating results of No. 258 Highland and No. 358 Highland diorite porphyite, Yunjinshan granite porphyry

續(xù)表1

Continued Table 1

測點號ThU(×10-6)Th/U同位素比值年齡(Ma)207Pb206Pb±%207Pb235U±%206Pb238U±%207Pb206Pb2σ207Pb235U2σ206Pb238U2σYJS-3花崗斑巖-12094560.460.048520.001170.105780.003020.015810.000411253010231013-22084240.490.052290.001580.114480.003840.015880.000422983511031023-34387060.620.048720.001330.10690.003330.015910.000411343310331023-4602020.290.049310.001320.106560.003280.015670.000411633210331003-53645920.610.048560.001130.104110.00290.015550.0004127291013993-61052940.350.051070.001230.110620.003160.015710.00042442910731003-72075010.410.04760.0020.108920.004780.016590.00045795410541063-82074320.480.050640.00240.112710.005480.016140.000452246310851033-92937850.370.049150.001460.110770.003660.016340.000431553510731043-102304920.470.048480.001790.108480.004270.016230.000431234710541043-112745010.550.049550.001310.10760.003270.015750.000411743210431013-121444300.340.047580.001930.106430.004540.016220.00044785210341043-133667330.500.057770.001690.124490.004060.015630.000415213311941003-143105350.580.053440.00210.117860.004880.015990.000433484811341023-152985380.550.050360.001220.110540.003160.015920.000412123010631023-161093360.320.048190.001650.109160.004050.016430.000441094210541053-17912440.370.048270.001280.106360.003250.015980.000411133210331023-181834710.390.049860.002140.111940.005010.016280.000451885510851043-192765290.520.053830.001310.115840.003330.015610.00043642911131003-201593780.420.050040.001310.108650.003290.015750.000411973210531013-2138910410.370.049720.001210.107250.00310.015650.00041823010331003-221473700.400.048480.001220.105230.003110.015740.000411233110231013-233166600.480.051770.00170.114370.004090.016020.000422753911041023-244406500.680.050770.001330.111240.003370.015890.000412303110731023-254196850.610.04970.001290.107560.003240.01570.000411813110431003-262225280.420.048250.001280.106880.003270.016070.000421123210331033-273456040.570.04780.00120.104470.003080.015850.00041893110131013

躍進山花崗斑巖(樣品編號YJS-3)中鋯石粒度介于50～200μm之間，具有良好的晶形和明顯的巖漿振蕩環(huán)帶(圖6c)。27個測試分析點的表面年齡具有很好的一致性。238U含量變化于202×10-6～1041×10-6，232Th含量介于60×10-6～440×10-6，Th/U比值范圍介于0.29～0.68 (表1)，均遠大于0.1，結(jié)合鋯石CL圖像特征判斷，所測鋯石為巖漿成因。19粒鋯石的206Pb/238U年齡范圍為99±3Ma～106±3Ma，加權(quán)平均年齡為101.9±1.1Ma(MSWD=0.34；N=27)(圖6c)。

表2258高地閃長玢巖、358高地閃長玢巖和躍進山花崗斑巖主量(wt%)和微量、稀土(×10-6)元素含量

Table 2 Major elements (wt%) and trace elements (×10-6) compositions of ore-hosting granitoids in Wandashan area

樣品號258GD-5-1258GD-5-2258GD-5-3258GD-5-4258GD-5-5358GD-2-1358GD-2-2358GD-2-3358GD-2-4358GD-2-5YJS-3-1YJS-3-2YJS-3-3YJS-3-4YJS-3-5巖性閃長玢巖閃長玢巖花崗斑巖SiO260.4860.6258.5061.2559.5258.5258.6258.1858.8060.2976.8977.2877.3277.0877.03 TiO20.430.420.490.390.460.700.710.710.680.670.060.060.060.050.06 Al2O316.3216.1916.2816.4516.3717.7217.8618.0717.7217.3612.7212.5012.4812.3812.52 Fe2OT35.905.606.405.495.836.466.646.636.565.860.990.950.981.501.23 MnO0.200.190.230.180.210.180.200.200.200.150.040.040.040.110.07 MgO2.702.573.282.382.972.852.902.912.792.680.150.150.130.140.14 CaO4.994.865.804.715.546.526.676.676.466.071.111.161.081.021.11 Na2O3.373.423.133.453.323.633.713.733.673.634.764.674.664.404.61 K2O2.912.912.712.912.721.931.821.841.922.052.742.772.803.132.90 P2O50.170.180.190.180.200.320.320.320.310.270.020.020.020.020.02 LOI2.532.612.812.562.560.690.590.730.690.770.290.260.320.090.21 Total99.9999.5699.8199.9599.6999.52100.0399.9999.8199.8199.7899.8799.8899.9099.88 Na2O/K2O1.161.181.151.191.221.882.042.031.911.771.741.691.661.411.59 A/NK1.881.842.011.861.951.621.631.681.531.491.181.171.171.171.17 A/CNK0.920.920.870.940.880.890.880.890.890.900.990.980.990.990.98 Li11.4911.0711.4711.2810.8512.449.599.0610.9212.550.330.360.262.200.46 Be1.771.621.551.661.681.461.371.311.411.371.851.881.801.671.82 B12.8510.0210.679.748.874.563.483.484.566.013.833.583.444.574.04 Sc3.752.534.572.883.903.501.311.672.561.402.232.431.853.582.38 V104.594.7126.486.4116.0139.0133.5125.4134.1121.43.203.302.383.483.17 Cr59.1644.5153.8840.9748.6212.5412.0226.7822.0519.0623.299.814.127.0421.54 Mn128612131441111413541115109911561290854315217251807498 Co12.6611.7713.8211.0113.4310.7110.8110.7710.829.571.661.371.262.091.62 Ni18.3916.0421.5915.4818.387.327.448.958.707.669.532.582.244.513.37 Cu33.3832.8631.7431.7829.5010.2412.8312.5111.1211.2115.2924.0124.1517.8629.57 Zn53.9950.9558.2048.8064.4371.7463.1463.7366.7466.189.549.248.799.439.90 Ga13.5613.2513.5513.6513.8116.9715.6315.9416.9215.2512.5112.7611.9714.5313.77 Ge9.498.8110.508.929.6910.308.819.0410.698.322.522.442.493.503.02 As1.060.921.010.910.830.720.760.690.800.520.840.590.670.910.83 Se1.451.231.631.341.371.471.571.661.611.531.831.771.651.601.76 Rb14.158.7417.489.9011.338.565.199.507.476.3461.3460.1262.7268.0363.78 Sr344404390412423595624594564560144145131124131 Y7.657.019.326.418.5711.969.249.629.997.8624.9027.6022.6524.0423.65 Zr11011210811011212311312112312510511310498112 Nb5.985.915.415.835.7612.9212.5212.1412.6412.4318.1322.9220.2315.9317.98 Mo1.521.551.621.521.500.500.561.140.810.552.872.212.372.852.28 Ag0.190.170.170.170.160.160.150.150.160.170.130.140.110.120.14

續(xù)表2

Continued Table 2

樣品號258GD-5-1258GD-5-2258GD-5-3258GD-5-4258GD-5-5358GD-2-1358GD-2-2358GD-2-3358GD-2-4358GD-2-5YJS-3-1YJS-3-2YJS-3-3YJS-3-4YJS-3-5巖性閃長玢巖閃長玢巖花崗斑巖Cd0.931.071.181.071.181.181.121.081.341.240.930.910.890.870.97 Sn2.702.602.462.452.611.391.731.781.931.531.342.551.781.933.64 Sb1.921.722.311.852.041.581.571.711.761.461.631.721.622.052.03 Cs2.842.313.262.532.893.012.582.832.912.360.360.360.310.330.35 Ba28722939628635324629731628617110461144116111331170 La6.916.067.996.578.1613.2711.4413.2812.2310.3825.7224.8927.7431.5637.36 Ce18.9616.5422.0317.6123.0735.5631.9234.2832.4827.3554.3852.3957.5561.6676.05 Pr2.221.992.472.022.534.383.824.183.963.395.955.946.127.038.27 Nd9.108.1810.328.0110.2817.4615.4616.7415.9413.5221.1721.4021.3324.3729.11 Sm2.131.932.391.762.373.673.123.483.222.744.574.784.294.825.54 Eu0.770.630.840.660.781.151.041.080.990.840.600.610.560.630.64 Gd2.111.932.451.832.293.453.013.223.142.594.635.004.394.635.29 Tb0.360.310.380.290.350.530.460.500.480.400.730.800.690.700.78 Dy2.041.882.301.752.183.082.722.842.802.434.334.894.124.024.32 Ho0.460.400.480.380.470.650.590.610.590.510.911.050.880.850.90 Er1.331.221.441.191.411.861.721.731.731.542.783.082.562.562.53 Tm0.240.190.230.190.220.290.270.260.260.230.420.460.380.400.37 Yb1.421.331.491.291.511.921.701.651.681.462.652.942.382.502.40 Lu0.260.230.250.210.260.290.260.260.270.240.410.450.360.390.36 Hf4.664.644.444.624.625.385.115.375.355.576.156.745.975.456.14 Ta1.010.460.420.470.460.790.770.750.770.801.572.251.871.331.57 W1.321.171.231.151.350.760.890.820.770.950.630.606.660.620.50 Au0.220.050.050.070.060.070.070.050.060.070.080.100.080.080.09 Tl0.630.550.590.590.520.300.270.280.290.310.300.300.310.310.29 Pb3.983.884.714.154.273.254.293.923.514.485.204.824.585.195.18 Bi1.261.050.891.480.620.040.050.060.040.060.063.380.090.080.12 Th1.601.472.041.472.452.701.802.042.101.6313.0211.3810.9212.8312.31 U1.411.391.511.431.601.441.451.461.421.503.923.773.443.303.19 δ2.262.272.202.222.211.991.962.041.981.871.661.611.621.661.66 ΣREE48.3042.8255.0643.7555.8987.5577.5284.1079.7667.62129.2128.7133.3146.1173.9 LREE40.0835.3446.0436.6247.1975.4966.8073.0468.8258.22112.4110.0117.6130.1157.0 HREE8.227.499.037.128.7012.0610.7211.0610.949.4016.8518.6615.7616.0516.94 LREE/HREE4.884.725.105.145.436.266.236.606.296.196.675.897.468.109.27 (La/Yb)N3.283.083.613.433.644.674.545.434.924.816.565.717.858.5010.51 δEu1.100.991.051.121.010.971.030.970.940.950.390.380.390.400.36 δCe1.161.141.181.151.211.121.161.101.121.111.021.011.020.961.00

圖7 258高地閃長玢巖、358高地閃長玢巖和躍進山花崗斑巖主量元素特征(a,底圖據(jù)Maniar and Piccoli, 1989; b,底圖據(jù)Peccerillo and Taylor, 1976)

圖8 258高地閃長玢巖、358高地閃長玢巖和躍進山花崗斑巖球粒隕石標準化稀土元素配分模式圖(a，標準化值據(jù)Sun and McDonough, 1989)及原始地幔標準化微量元素蛛網(wǎng)圖(b，McDonough and Sun, 1995)

4.2 巖石地球化學(xué)分析

258高地閃長玢巖的稀土元素總量較低(∑REE=42.82×10-6～55.89×10-6，平均值49.16×10-6)，輕、重稀土分餾不明顯[(La/Yb)N=3.08～3.64]，具有弱的正Eu異常(δEu= 0.99～1.12)。球粒隕石標準化稀土元素配分模式圖上顯示輕稀土相對富集(LEEs)的弱右傾模式(LREE/HREE=4.72～5.43)(圖8a)，無明顯的Eu異?，F(xiàn)象(δEu為0.99～1.12)。微量元素組成上顯示富集大離子親石元素Rb、Ba和K，相對虧損高場強元素Nb、Ta和Ti的特征。

358高地閃長玢巖稀土、微量元素特征與258高地閃長玢巖相似(圖8)。球粒隕石標準化配分圖比較平緩，顯示弱右傾的稀土模式，其(La/Yb)N比值為4.54～5.43，巖石樣品的稀土元素含量中等(ΣREE=58.22×10-6～75.49×10-6)。重稀土元素?zé)o明顯分異現(xiàn)象，輕稀土元素具有較強的分異現(xiàn)象，并且無明顯的Eu異?，F(xiàn)象(δEu為0.94～1.03)。樣品相對于原始地幔要富集Th 、U和K，虧損Nb、Ta 和Ti(圖8b)。

躍進山礦區(qū)花崗斑巖球粒隕石化稀土分模式為輕稀土富集，重稀土虧損的右傾型(圖8a)。稀土總量(ΣREE)為128.7～173.9×10-6，LREE/HREE=5.89～9.27，(La/Yb)N=5.71～10.51，具有強Eu負異常(δEu=0.36～0.40)，富集Rb、Ba、La、Nd等元素，相對虧損 Nb、Ta、Sr、Ti等元素(圖8b)。

表3258高地閃長玢巖、358高地閃長玢巖和躍進山花崗斑巖鋯石Lu-Hf同位素組成

Table 3 Lu-Hf isotope compositions of the zircon from different ore-hosting granitoids in Wandashan area

測點號年齡(Ma)176Hf177Hf1σ176Lu177Hf1σ176Yb177Hf1σHfiεHf(t)tDM1(Ma)tDM2(Ma)fLu/Hf258GD-5閃長玢巖-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-141110.2829150.0000320.0016430.0000280.0423030.0007600.282911 7.4487700-0.950.2829330.0000260.0025560.0000340.0567090.0008200.282928 7.9472663-0.920.2830000.0000210.0024460.0000180.0528910.0005210.282995 10.3372510-0.930.2829410.0000200.0019710.0000280.0473500.0008380.282937 8.3452641-0.940.2829420.0000220.0018790.0000490.0480600.0014350.282938 8.3450639-0.940.2829340.0000300.0021020.0000240.0467750.0005160.282930 8.0465658-0.940.2829960.0000240.0009200.0000290.0199160.0005910.282994 10.3362511-0.970.2828210.0000180.0008260.0000110.0217520.0002140.282819 4.1609908-0.980.2828030.0000160.0019000.0000160.0495930.0003600.282799 3.4653953-0.940.2827780.0000180.0013030.0000210.0332580.0004230.282775 2.66781007-0.960.2827910.0000180.0017060.0000140.0439210.0004780.282787 3.0667980-0.950.2827350.0000210.0011500.0000050.0307940.0001880.282733 1.17361103-0.970.2829870.0000250.0016800.0000180.0350080.0003400.282983 9.9383537-0.950.2827170.0000240.0014790.0000220.0361120.0006300.282713 0.47691147-0.96358GD-2閃長玢巖-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-151080.2829080.0000210.0017360.0000100.0453880.0002810.282904 7.1498717-0.950.2828710.0000190.0010010.0000050.0222030.0001670.282869 5.8540797-0.970.2828100.0000170.0015330.0000050.0425890.0000710.282807 3.6636938-0.950.2828770.0000180.0034940.0000630.1001650.0015630.282870 5.8570795-0.890.2828070.0000160.0017840.0000120.0473630.0002030.282803 3.5645946-0.950.2828320.0000210.0018030.0000060.0498520.0004120.282828 4.4609889-0.950.2827730.0000250.0023450.0000330.0663560.0008550.282768 2.27041024-0.930.2828780.0000180.0013900.0000100.0377040.0002670.282876 6.0536783-0.960.2828450.0000170.0018510.0000150.0515740.0005760.282841 4.8591860-0.940.2828080.0000240.0014770.0000300.0401280.0009490.282805 3.5638941-0.960.2829030.0000160.0009530.0000180.0220400.0003740.282901 6.9495725-0.970.2827980.0000160.0020940.0000360.0579110.0010200.282794 3.1663967-0.940.2829010.0000430.0057320.0001330.1292690.0026070.282889 6.5570751-0.830.2827910.0000350.0027230.0000450.0780040.0010180.282786 2.9685985-0.920.2828620.0000330.0027070.0000830.0744100.0022710.282857 5.4579825-0.92YJS-3花崗斑巖-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-151020.2828810.0000160.0022800.0000530.0649110.0014340.282877 6.0544783-0.930.2828860.0000220.0025290.0000520.0680310.0008720.282881 6.1541773-0.920.2828840.0000150.0019390.0000230.0536880.0009030.282880 6.1535775-0.940.2828750.0000180.0021630.0000400.0572720.0008630.282871 5.7553798-0.930.2828160.0000260.0033720.0000310.0879660.0009310.282809 3.6660936-0.900.2828590.0000160.0022280.0000420.0610270.0011380.282855 5.2576833-0.930.2827780.0000440.0028880.0000720.0817360.0022110.282772 2.27091020-0.910.2829050.0000150.0022150.0000380.0607990.0013080.282901 6.8509729-0.930.2829100.0000220.0032460.0000770.0863400.0020740.282903 6.9517723-0.900.2828530.0000200.0029930.0002080.0956870.0082660.282848 4.9598850-0.910.2828530.0000250.0020150.0000330.0514170.0008740.282849 5.0582847-0.940.2828540.0000180.0017450.0000070.0467010.0001600.282850 5.0577843-0.950.2828700.0000150.0021190.0000340.0575790.0005850.282866 5.6558807-0.940.2828310.0000180.0022940.0000320.0625410.0006820.282827 4.2619897-0.930.2828460.0000180.0017190.0000100.0445380.0002620.282843 4.7587861-0.95

表4258高地閃長玢巖、358高地閃長玢巖和躍進山花崗斑巖全巖Sr-Nd-Pb同位素分析結(jié)果

Table 4 Sr-Nd-Pb isotope compositions of different ore-hosting granitoids in Wandashan area

樣品號Age(Ma)RbSr(×10-6)87Rb86Sr87Sr86Sr()iSmNd(×10-6)147Sm144Nd143Nd144Nd143Nd144Nd()iεNd(t)tDM2(Ma)206Pb204Pb207Pb204Pb208Pb204Pbμ△β△γ258GD-5-1258GD-5-2258GD-5-3258GD-5-411114.1344.00.118540.7049182.19.10.141300.5127830.5126813.661419.02115.61838.8669.4518.9842.018.7404.00.062570.7049051.98.20.142860.5127790.5126763.562319.02315.61938.8549.4519.0541.6917.5390.00.129770.7048932.410.30.140090.5127730.5126723.462918.89315.62338.7819.4619.2939.749.9412.00.069490.7049141.88.00.132540.5127650.5126703.463219.00315.62238.8609.4519.2141.86358GD-2-1358GD-2-2358GD-2-3358GD-2-41088.6594.00.041630.7043963.717.50.126720.5127000.5126112.272918.94715.60639.0499.4318.1746.835.2623.00.024090.7043363.115.50.121630.5126740.5125881.776518.93015.60639.0079.4318.1645.719.5594.00.046250.7043723.516.80.125060.5126950.5126072.173518.89215.60538.9799.4318.1144.977.5564.00.038300.7043823.215.90.122260.5126950.5126082.173318.87715.62139.0029.4619.1545.58YJS-3-1YJS-3-2YJS-3-3YJS-3-410261.3143.01.240130.7080934.621.20.130140.5125690.512482-0.594019.18315.62939.2889.4619.6652.9860.1144.01.207410.7080874.821.40.135050.5125650.512475-0.695219.22015.63639.3499.4720.0954.662.7131.01.384670.7082274.321.30.121500.5125650.512484-0.493819.18715.63639.2609.4720.1252.2468.0124.01.586490.7082554.824.40.119390.5125860.5125070.090219.12915.63539.2489.4720.0551.9

4.3 鋯石Lu-Hf同位素

3個巖體中的鋯石176Lu/177Hf值均較低 (均值分別為0.0017、0.0022和0.0024)(表3)，表明鋯石在形成后具有極低的放射性成因Hf積累，因此測定的176Hf/177Hf值可以代表鋯石結(jié)晶時體系的Hf同位素組成(Amelinetal., 1999)。258高地閃長玢巖14粒鋯石εHf(t)值變化范圍為+0.4～+10.3，平均值+6.1；Hf同位素單階段模式年齡(tDM1)和二階段模式年齡(tDM2)分別為0.36～0.77Ga和0.51～1.15Ga。358高地閃長玢巖15粒鋯石εHf(t)值變化范圍為+2.2～+7.1，平均值+4.8；Hf同位素單階段模式年齡(tDM1)和二階段模式年齡(tDM2)分別為0.50～0.70Ga和0.72～1.02Ga。躍進山花崗斑巖15粒鋯石εHf(t)值變化范圍為+2.2～+6.9，平均值為+5.2；Hf同位素單階段模式年齡(tDM1)和二階段模式年齡(tDM2)分別為081～0.71Ga和0.72～1.02Ga。

4.4 Sr-Nd-Pb同位素組成

樣品的Sr-Nd-Pb同位素組成見表4。3個巖體的初始Sr、Nd同位素組成用其對應(yīng)的鋯石U-Pb年齡(分別為111Ma、108Ma和102Ma)進行校正計算。3個礦區(qū)樣品全巖Sr-Nd同位素相對較均一，同位素值較接近。258高地閃長玢巖樣品的全巖初始(87Sr/86Sr)i比值為0.7048926～0.7049182，平均值為0.7049074；初始(143Nd/144Nd)i值為0.512670～0.512681，平均值為0.512675；εNd(t)值為+3.4～+3.6，平均值為+3.5；二階段模式年齡tDM2介于614～632Ma，平均值為625Ma。258高地閃長玢巖巖206Pb/204Pb值為18.893～19.023，207Pb/204Pb值為15.618～15.623，208Pb/204Pb值為38.854～38.866。按照成巖年齡111Ma計算的μ值為9.45～9.46，△β值為18.98～19.29，△γ值為39.74～42.01。

358高地閃長玢巖的全巖初始(87Sr/86Sr)i比值為0.704336～0.704396，平均值0.704371；初始(143Nd/144Nd)i值0.512588～0.512611，平均值0.512604；εNd(t)值為+1.7～+2.2，平均值為+2.0；二階段模式年齡tDM2介于729～765Ma，平均值741Ma。358高地閃長玢巖巖206Pb/204Pb值為18.877～18.947，207Pb/204Pb值為15.605～15.621，208Pb/204Pb值為38.979～39.049。根據(jù)成巖年齡108Ma計算μ值為9.43～9.46，△β值為18.11～19.15，△γ值為44.97～46.83。

圖9 258高地與358高地閃長玢巖的Sr/Y-Y圖解(a, 底圖據(jù)Martin，1986)和MgO-SiO2圖解(b, 底圖據(jù)Wu et al.，2015)

躍進山花崗斑巖樣品的全巖初始(87Sr/86Sr)i比值為0.708087～0.708255，平均值0.708165；初始(143Nd/144Nd)i值為0.512475～0.512507，平均值0.512487；εNd(t)值為0～0.6，平均值為-0.4；二階段模式年齡tDM2介于902～952Ma，平均值933Ma。躍進山花崗斑巖206Pb/204Pb值為19.129～19.220，207Pb/204Pb值為15.629～15.636，208Pb/204Pb值為39.248～39.349。根據(jù)成巖年齡102 Ma計算μ值為9.46～9.47，△β值為19.66～20.12，△γ值為51.90～54.60。

5 討論

5.1 金銅礦床成巖成礦時代

258高地金礦(化)體主要受NW向斷裂構(gòu)造控制，賦存于碎裂蝕變的花崗閃長巖和閃長玢巖中，與閃長玢巖脈空間上密切伴生，金礦化與閃長玢巖脈具有一定的成生聯(lián)系。因此，閃長玢巖成巖年齡可限定礦床的成礦時代。本文測得閃長玢巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為110.7±1.0Ma，與張國賓(2014)和談艷等(2016)獲得閃長玢巖年齡(110.0±1.0Ma和107.4±2.2Ma)在誤差范圍內(nèi)基本一致，表明258高地金礦床形成時代為早白堊世晚期。

前人多根據(jù)358高地金礦床含礦花崗斑巖的年齡來限定該礦床成礦時代(張國賓，2014；王慶磊等，2015)，但本文野外調(diào)研發(fā)現(xiàn)切穿花崗斑巖的閃長玢巖脈發(fā)育礦化蝕變現(xiàn)象，且礦區(qū)未發(fā)現(xiàn)其它巖漿巖。結(jié)合圍巖蝕變類型及流體包裹體測溫結(jié)果，認為該礦床屬中溫?zé)嵋好}型礦床，閃長玢巖應(yīng)為該礦床的成礦巖體。本文獲得閃長玢巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為108.4±0.9Ma，表明358高地金礦床形成時代也為早白堊世晚期。

躍進山銅金礦床中的矽卡巖型和斑巖型礦化均與花崗斑巖密切相關(guān)。本文獲得含礦花崗斑巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為101.9±1.1Ma，因此躍進山銅金礦床成礦年齡為～102Ma，與前人認為的該礦床形成于早白堊世晚期認識一致(韋延蘭等，2015；張國賓等，2018)。

5.2 成礦巖體的巖石成因及源區(qū)性質(zhì)

258高地和358高地閃長玢巖均具有高硅、富鋁、貧鎂以及高Na2O的主量元素特征，高Sr、Ni、Cr和低Yb和Y和無明顯負δEu異常的微量元素特征，這與埃達克巖的地球化學(xué)特征相吻合(Defant and Drummond，1990；Martin，1999)。Sr/Y-Y圖解上，兩礦區(qū)閃長玢巖樣品點均落入了埃達克巖區(qū)域內(nèi)(圖9a)，反映該期侵入巖為埃達克(質(zhì))巖。目前關(guān)于埃達克(質(zhì))巖的成因模式主要有三種觀點：(1)俯沖洋殼的部分熔融(Defant and Drummond，1990)；(2)加厚地殼下部鐵鎂質(zhì)巖石部分熔融(Xiongetal.，2006)；(3)拆沉的下地殼部分熔融(Wangetal.，2006)。通常來說，拆沉下地殼或俯沖洋殼的部分熔融形成的埃達克巖由于產(chǎn)生于地幔楔中，在上升的過程中必會于地幔橄欖巖發(fā)生反應(yīng)，因此具有高的Mg#、Cr及Ni的含量等特征(Defant and Drummond，1990；Martin，1999)；俯沖洋殼部分熔融形成的埃達克巖的Mg#值及Cr含量分別為48×10-6和36×10-6(Defant and Drummond，1990)。258高地閃長玢巖Mg#平均值及Cr平均含量分別為48×10-6和49×10-6，而358高地閃長玢巖Mg#平均值及Cr平均含量分別為47×10-6和18×10-6；在MgO-SiO2圖解中，兩個礦區(qū)的樣品點均落在俯沖洋殼部分熔融形成的埃達克巖區(qū)域內(nèi)及其附近(圖9b)，因此本文認為258高地和358高地閃長玢巖來源與俯沖洋殼有關(guān)。兩巖體具有正的εHf(t)值(分別為+0.4～+10.3和+2.2～+7.1)及εNd(t)值(分別為+3.4～+3.6和+1.7～+2.2)、高的(87Sr/86Sr)i值(分別為0.7048926～0.7049182和0.704336～0.704396)、較老的Hf二階模式年齡(分別為0.51～1.15Ga和0.72～1.02Ga)和Nd二階模式年齡(分別為0.61～0.63Ga和0.73～0.77 Ga)。以上Sr-Nd-Hf同位素特征暗示巖漿來源于被板片流體交代的地幔楔。

圖10 躍進山花崗斑巖巖石成因判別圖解(a、c,據(jù)Chappell and White, 1992；b,據(jù)Whalen et al., 1987；d,據(jù)Boynton, 1984)

躍進山花崗斑巖屬于準堿質(zhì)巖石，具有高的全堿含量，類似于I型花崗巖的地球化學(xué)特征。在P2O5-SiO2判別圖解中，5件花崗斑巖樣品SiO2和P2O5不具有正相關(guān)性(圖10a)，與S型花崗巖趨勢不一致，鋁飽和指數(shù)(A/CNK值)<1.1，且不含過鋁質(zhì)礦物(如石榴石、白云母、堇青石)，因此該巖石不屬于S型花崗巖。躍進山花崗斑巖中Zr<250×10-6、Nb<20×10-6、Ce<100×10-6、Y<80×10-6、Zn<100×10-6，且Ce+Zr+Y+Nb)值為200×10-6～230×10-6，遠低于A型花崗巖的下限值(350×10-6)，暗示其不屬于A型花崗巖(Eby，1990)。利用鋯石飽和溫度計估算的躍進山花崗斑巖結(jié)晶溫度介于745～757℃，遠低于A型花崗巖結(jié)晶溫度(TZr>870℃，Kingetal.，1997)。在(K2O+Na2O)/CaO-(Ce+Zr+Y+Nb)圖解中，樣品均落入了A型花崗巖區(qū)域之外(圖10b)。根據(jù)躍進山花崗斑巖樣品SiO2和Al2O3具有負相關(guān)性(圖10c)、里特曼指數(shù)(δ)介于1.61～1.66之間、A/CNK值介于0.98～0.99之間(<1.1)等地球化學(xué)特征，以及在Na2O-K2O圖解中落入I型花崗巖區(qū)域(圖10d)，認為其應(yīng)屬于高鉀鈣堿性I型花崗巖。

圖11 258高地閃長玢巖、358高地閃長玢巖和躍進山花崗斑巖的鋯石Hf同位素特征(據(jù)Yang et al.，2006)

圖12 258高地閃長玢巖、358高地閃長玢巖和躍進山花崗斑巖的Pb同位素圖解(a, 據(jù)Zartman and Haines, 1988; b、c,據(jù)褚少雄等，2012；d,據(jù)朱炳泉，1998)

躍進山花崗斑巖富集輕稀土元素、大離子親石元素(Rb、Ba、K)和不相容元素(U、Th)，相對虧損高場強元素(Nb、Ta、Ti)，具有島弧巖漿巖的地球化學(xué)屬性，同時反映其巖漿源區(qū)相對富水，或表明巖漿源區(qū)遭受過俯沖帶流體的交代作用(侯增謙，2010)。Sr含量較低、稀土元素含量較低、“右傾”的稀土配分模式、強負銪異常、源區(qū)殘留相為石榴石、斜長石和金紅石(Xiongetal.，2005，2006)。大離子親石元素相對富集，反映殼源成因特點(李昌年，1992)；Nb、Ta、Ti等高場強元素的虧損則暗示了巖漿源區(qū)曾受到地殼物質(zhì)或俯沖殘留洋殼流體的混染和交代(Fittonetal.，1991)。Nb/Ta比值為10.20～12.02，平均11.20，與下地殼Nb/Ta的平均值11(Weaver，1991)一致，佐證花崗斑巖的殼源成因。躍進山花崗斑巖鋯石Hf同位素研究結(jié)果表明，鋯石的εHf(t)均為正值(+2.2～+6.9，平均值為+5.2)，二階段Hf模式年齡(tDM2)為0.72～1.02Ga，其特征與中亞造山帶東部古生代以來的花崗質(zhì)巖石相類似(圖11)(Yangetal.，2006；吳福元等，2007)，暗示巖漿的源區(qū)可能為新元古代由虧損地幔增生的年輕地殼物質(zhì)。

圖13 258高地閃長玢巖、358高地閃長玢巖和躍進山花崗斑巖Sr-Nd同位素組成(底圖據(jù)Guo et al., 2010)

圖14 258高地閃長玢巖、358高地閃長玢巖和躍進山花崗斑巖的(Y+Nb)-Rb判別圖解(a)及(Yb+Ta)-Rb判別圖解(b)(底圖據(jù)Pearce et al.，1984)

躍進山花崗斑巖、358高地閃長玢巖和258高地閃長玢巖的鉛μ值分別介于9.46～9.47、9.43～9.46和9.45～9.46(表4)，明顯高于正常鉛μ值(8.69～9.24)和地幔μ值(8.92)，而均低于造山帶μ值(10.87，Doe and Zartman，1979)。多數(shù)研究者認為，μ值大于9.58為高放射成因殼源Pb的特征，小于9.58說明有低放射成因深源Pb存在(吳開興等，2002；沈能平等，2008)，且一般認為來自下部地殼或上地幔鉛μ值比較低(朱上慶和黃華盛，1988)。三個巖體均具有低Th/U比值(3.47～3.73)的特征，與全球上地殼Th/U比值(3.88，Zartman and Haines，1988)吻合。以上證據(jù)表明，3個巖體低放射成因深源Pb可能受到區(qū)域內(nèi)的上地殼物質(zhì)混染。此外，在Zartman and Haines(1988)的206Pb/204Pb-207Pb/204Pb和206Pb/204Pb-208Pb/204Pb構(gòu)造模式圖解中，3個巖體的樣品均落入造山帶演化線上或造山帶區(qū)域內(nèi)及其附近(圖12a-c)，表明其鉛同位素具有混源鉛特點。此外，隨年齡變新，樣品點由造山帶向上地殼區(qū)域漂移，表明巖體中鉛同位素受上地殼影響逐漸變大。利用朱炳泉(1998)Δβ-Δγ成因分類圖解可以示蹤鉛的源區(qū)，三個巖體樣品點在Δβ-Δγ成因分類圖解中投入地幔俯沖帶與上地殼混合鉛區(qū)域及上地殼鉛區(qū)域內(nèi)(圖12d)，表明隨巖體年齡變新，鉛同位素由上地殼與地?；旌系母_帶鉛逐漸向上地殼鉛過渡。

在完達山地體中生代火成巖εNd(t)-(87Sr/86Sr)i圖解(圖13)中，258高地閃長玢巖和358高地閃長玢巖樣品落在幔源巖石區(qū)域附近，而躍進山花崗斑巖樣品落在殼源巖石和幔源巖石間，顯示隨巖體年齡變新，巖漿源區(qū)存在由幔源巖石向殼源巖石過渡的趨勢，暗示隨時間變化，可能存在地殼物質(zhì)對巖漿源區(qū)貢獻程度變大的趨勢，這與Pb同位素結(jié)果認識相一致。

綜上所述，Hf-Sr-Nd-Pb同位素結(jié)果表明，隨著時代變新，258高地閃長玢巖、358高地閃長玢巖和躍進山花崗斑巖巖漿源區(qū)可能具有由幔源向殼源過渡的趨勢。

5.3 成礦構(gòu)造背景

現(xiàn)有資料表明，完達山地體主要由一套近南北走向，向西突出的超鎂鐵質(zhì)、鎂鐵質(zhì)堆晶巖、基性熔巖和硅質(zhì)巖及泥質(zhì)巖組成，是中國東部唯一發(fā)育早中生代(169～150Ma)深海沉積的區(qū)域(水谷伸治郎等，1989；張慶龍等，1989；張勤運，1990；邵濟安等，1991；趙海玲等，1996)。晚侏羅世，完達山地體就位于佳木斯地塊東緣(田東江，2007；Zhangetal.，2013；萬闊，2017)，并于晚侏羅晚期-早白堊世與佳木斯地塊發(fā)生俯沖拼貼作用，自此完達山地體與西側(cè)布列亞-佳木斯-興凱等復(fù)合地塊的拼合，由此作為一個整體它們共同經(jīng)了東亞大陸東緣的演化過程(Kojima，1989；水谷伸治郎等，1989；邵濟安等，1991；Mizutani and Kojima，1992)。在早白堊世，完達山地體大規(guī)模的巖漿-成礦作用與古太平洋板塊向歐亞大陸板塊下的俯沖作用密切相關(guān)(田東江，2007；王碩等，2017；王智慧，2017; Qiuetal.，2019；張奪，2019)。

在(Y+Nb)-Rb圖解和(Yb+Ta)-Rb圖解(圖14)中，3個礦區(qū)巖體均落入火山弧區(qū)域內(nèi)。此外，258高地和358高地閃長玢巖巖石地球化學(xué)特征表明其均屬于埃達克(質(zhì))巖，形成與俯沖環(huán)境有關(guān)；躍進山花崗斑巖富集輕稀土元素、大離子親石元素(Rb、Ba、K)和不相容元素(U、Th)，相對虧損高場強元素(Nb、Ta、Ti)的特征，顯示其具有島弧巖漿巖的地球化學(xué)屬性。基于以上證據(jù)，本文認為完達山地體在早白堊世處于古太平洋板塊俯沖環(huán)境下，區(qū)內(nèi)的各類金銅成礦作用(中溫?zé)嵋好}型、淺成低溫?zé)嵋盒?、矽卡巖型和斑巖型)均是古太平洋板塊俯沖作用的產(chǎn)物。

6 結(jié)論

(1)完達山地體已知的金銅礦床可劃分為矽卡巖型(躍進山銅金礦床)、斑巖型(躍進山花崗斑巖體中的斑巖型銅礦化)、淺成低溫?zé)嵋盒?258高地金礦床)和中溫?zé)嵋好}型(358高地礦床)四種成因類型。

(2)258高地閃長玢巖的鋯石U-Pb年齡為110.7±1.0Ma，358高地金礦床的成礦閃長玢巖的成巖年齡為108.4±0.9Ma，躍進山礦床成礦花崗斑巖的鋯石U-Pb年齡為101.9±1.1Ma，表明該區(qū)金銅礦床集中形成于早白堊世(100～110Ma)。

(3)258高地閃長玢巖與358高地閃長玢巖屬于埃達克(質(zhì))巖石，而躍進山花崗斑巖屬于I型花崗巖；Hf-Sr-Nd-Pb同位素研究表明，隨著時代變新，該區(qū)的早白堊世晚期的巖漿源區(qū)可能存在由幔源向殼源過渡的趨勢。

(4)根據(jù)258高地閃長玢巖、358高地閃長玢巖和躍進山花崗斑巖的巖石地球化學(xué)特征，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化，認為完達山地區(qū)金銅成礦作用的構(gòu)造背景與古太平洋板塊俯沖作用密切相關(guān)。