江西永平C u-W礦床成礦巖體的鋯石U-Pb年齡、Hf同位素、微量元素特征及其意義*

蘇薔薇，毛景文，宋世偉，王訓(xùn)軍

（1中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所自然資源部成礦作用與資源評價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100037；2江西省上饒市鉛山縣銅業(yè)股份有限公司，江西上饒 334506）

欽杭成礦帶是華南地區(qū)最為重要的Cu多金屬成礦帶（Mao et al.,2011;2013;2014;Sun et al.,2011），其中南部也集中發(fā)育了大批W-Sn多金屬礦床（毛景文等,2007;Yuan et al.,2018；2019）。值得關(guān)注的是，這2種類型的礦床可以在同一區(qū)域甚至同一礦床內(nèi)相鄰產(chǎn)出，例如永平Cu-W礦床（Ni et al.,2017）、黃沙坪礦床（趙盼撈等,2018）、龍頭崗Cu-W礦床（Wu et al.,2015）、徐山W-Cu礦床（李光來等,2011）、潘家Cu-W-Mo礦床（王海寶等,2016）。然而，通常認(rèn)為，與Cu礦化相關(guān)花崗巖和與W-Sn礦化花崗巖具有不同的成礦專屬性，其物質(zhì)來源、巖石性質(zhì)、成礦機(jī)制均有較大差異（Ishihara,1977;Blevin et al.,1992;Meinert et al.,2005;Xie et al.,2011)，而兩者在欽杭成礦帶共生成礦，其成礦機(jī)制是有待查明的重要科學(xué)問題。

永平Cu-W礦床是欽杭成礦帶上銅鎢共生成礦的典型代表，銅資源量為175萬t，平均品位0.69%，鎢資源量13.3萬t，平均品位0.15%（余祖壽等，2016）。銅與鎢元素共生，并且均達(dá)到大型規(guī)模，是研究矽卡巖銅、鎢元素共生成礦機(jī)制的最理想對象。許多學(xué)者對該區(qū)礦床地質(zhì)特征（田明君等，2019）、成巖成礦時(shí)代（丁昕，2005；Zhu et al.,2016）、成礦流體特征（倪培等，2005；陳軍軍等，2016）、巖體地球化學(xué)特征（李曉峰等，2007；朱碧等，2008）等方面進(jìn)行過大量的研究。區(qū)內(nèi)花崗質(zhì)巖石類型和礦化類型已進(jìn)行了系統(tǒng)劃分，為深入研究該區(qū)花崗質(zhì)巖漿演化對復(fù)雜的成礦元素組合制約機(jī)制奠定了良好的基礎(chǔ)。然而，不同學(xué)者對區(qū)內(nèi)花崗巖的成因及其與成礦的關(guān)系認(rèn)識(shí)大相徑庭（李曉峰等，2007；朱碧等，2008）。李曉峰等（2007）認(rèn)為區(qū)內(nèi)花崗巖與鉬礦化相關(guān)，英安斑巖與銅礦化相關(guān)；朱碧等（2008）和Zhang等(2018)認(rèn)為區(qū)內(nèi)花崗巖與銅礦化相關(guān)，石英斑巖和花崗斑巖晚于銅礦化時(shí)間。另外，該區(qū)花崗質(zhì)巖漿演化對銅、鎢元素共生成礦機(jī)制尚不清楚。因而，本文在現(xiàn)有資料的基礎(chǔ)上對永平Cu-W礦床成礦巖體中鋯石進(jìn)行U-Pb測年、微量元素及Hf同位素組成分析，并且對比區(qū)域同期成W與成Cu花崗巖的地球化學(xué)特征，揭示不同礦化類型的含礦花崗質(zhì)巖漿源區(qū)性質(zhì)及來源，為深入理解永平礦床Cu-W共生成礦機(jī)制提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)及礦床地質(zhì)特征

欽杭成礦帶是華南地區(qū)重要的板內(nèi)銅多金屬成礦帶（毛景文等，2008）。欽杭成礦帶大地構(gòu)造位置上處于華南板塊內(nèi)揚(yáng)子板塊與華夏板塊在新元古代碰撞拼接帶（圖1，Chen et al.,1998）。華南板塊于新元古代拼合，隨后經(jīng)歷了加里東期、印支期和燕山期多次構(gòu)造巖漿活動(dòng)（舒良樹，2012）。至中-晚侏羅世，古太平洋板塊向北西向俯沖至歐亞板塊之下，引發(fā)大規(guī)?；◢徺|(zhì)巖漿侵位和相關(guān)的Cu多金屬礦床的形成，其成巖成礦時(shí)間在175～155 Ma之間（Mao et al.,2011;Sun et al.,2011）。錢塘江-信江斷裂拗陷帶，凹陷帶延長近800 km，寬度一般為60～100 km，其兩側(cè)均以深斷裂為界，拗陷帶的西北側(cè)是揚(yáng)子地塊，東南側(cè)則為華夏地塊（倪培等，2005）。欽杭成礦帶東北部基底為新元古代雙橋山組和周譚巖組變質(zhì)沉積巖夾鐵鎂質(zhì)火山巖。蓋層由寒武系—志留系碎屑巖、中泥盆統(tǒng)—下三疊統(tǒng)碳酸鹽巖、中三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)海相陸源碎屑巖和早白堊世北東向伸展盆地中分布的火山巖組成（Zhu et al.,2016）。區(qū)域上，巖漿活動(dòng)以燕山期為主，燕山期巖體可以劃分為175～155 Ma和144～121 Ma兩個(gè)階段。其中，第一階段侵入巖體，以德興銅廠、十字頭巖體為代表，巖性為高鉀鈣堿性花崗閃長巖、黑云母花崗巖等；第二階段侵入巖以冷水坑、靈山-三清山巖體為代表，巖性以堿性花崗巖為主（田明君等，2019）。

圖1 華南銅鎢多金屬礦床分布圖(據(jù)毛景文等，2011)Fig.1 Map showing the distribution of Cu-Wpolymetallic ore deposit of South China(after Mao et al.,2011)

永平Cu-W礦床位于欽杭成礦帶東段（圖1）。礦區(qū)出露地層為新元古代周譚巖組變質(zhì)沉積巖夾鐵鎂質(zhì)火山巖；石炭系葉家灣組灰?guī)r和砂巖、船山組灰?guī)r；二疊系茅口組灰?guī)r、李家組頁巖（圖2a）。葉家灣組是礦區(qū)主要的賦礦地層。礦區(qū)主要構(gòu)造有NNE向F1斷裂和打字坪倒轉(zhuǎn)向斜（圖2a）。永平礦體位于F1斷裂的下盤和打字坪向斜的西翼。

礦區(qū)巖漿活動(dòng)發(fā)育，礦區(qū)東南部主要出露十字頭-火燒崗似斑狀黑云母花崗巖，礦區(qū)中部和西部主要出露一些石英斑巖脈和花崗斑巖脈（圖2a）。十字頭巖體出露面積為0.65 km2，沿著近南北向斷裂帶侵位，呈不規(guī)則巖株?duì)钋秩氲街茏T組沉積變質(zhì)巖和葉家灣組灰?guī)r和砂巖中，與永平Cu-W礦床關(guān)系密切（圖2a）。似斑狀黑云母花崗巖呈灰色或淺紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶為鉀長石、斜長石、石英、黑云母，斑晶含量20%～25%（圖3a、b），其中鉀長石斑晶局部發(fā)生絹云母化和黑云母斑晶局部蝕變?yōu)榫G泥石?；|(zhì)為微粒狀石英、鉀長石、斜長石、黑云母等，副礦物主要有鋯石、磷灰石、金紅石、磁鐵礦等。石英斑巖沿近南北向斷裂帶展布，呈脈狀侵入到周譚組沉積變質(zhì)巖和葉家灣組灰?guī)r和砂巖中，并穿切永平Cu-W礦體（圖2a）。石英斑巖呈淺綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶為石英和鉀長石，斑晶含量15%～20%，其中鉀長石斑晶局部發(fā)生絹云母化。基質(zhì)為微粒狀石英和鉀長石等，副礦物有磷灰石、鋯石、磁鐵礦（Zhang et al.,2018）?；◢彴邘r沿著近南北向斷裂帶分布，呈脈狀侵入到周譚組沉積變質(zhì)巖和葉家灣組灰?guī)r和砂巖中，并穿切石英斑巖和永平Cu-W礦體（圖2a、b）?；◢彴邘r呈灰白色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶為石英和鉀長石，斑晶含量5%～10%，其中鉀長石斑晶局部發(fā)生絹云母化?；|(zhì)為微粒狀石英和鉀長石等，副礦物有磷灰石、鋯石、磁鐵礦（Zhang et al.,2018）。

圖3 永平礦區(qū)似斑狀黑云母花崗巖手標(biāo)本（a）及顯微照片（b，正交偏光）Fig.3 Field photographs(a)and microphotographs(b,crossed light)of porphyritic biotite granite in the Yongping mining area

礦區(qū)共有7個(gè)礦帶，Ⅰ～Ⅵ礦帶以Cu-W礦體為主，Ⅶ礦帶是表生礦體。其中，礦帶Ⅱ是礦區(qū)最重要的成礦帶，銅金屬量占全區(qū)72%以上。該礦帶內(nèi)Cu-W礦體賦存于石炭系葉家灣組中，并且受斷層F1控制（圖2b）。該礦帶內(nèi)礦體主要以似層狀產(chǎn)出，走向近南北向，傾向東，傾角20°～50°。并且礦體規(guī)模大，沿走向最長2500 m，平均厚15.05 m，最大延伸至－670 m（陳軍軍等，2016）。礦區(qū)Cu的平均品位為0.69%，WO3平均品位為0.15%（余祖壽等，2016）。

圖2 永平Cu-W礦床地質(zhì)簡圖（a）和8號勘探線剖面圖（b）(據(jù)余祖壽等，2016)Fig.2 Geological map(a)and cross section along exploration line 2(b)of the Yongping copper-tungsten deposit(after Yu et al.,2016)

永平Cu-W礦床中礦石類型以矽卡巖型礦石為主，礦石結(jié)構(gòu)以交代結(jié)構(gòu)為主。礦石構(gòu)造主要有浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造等。矽卡巖以典型鈣質(zhì)硅酸鹽礦物（石榴子石和透輝石）為主，含有少量退化蝕變礦物（綠簾石、透閃石、陽起石、綠泥石、石英、螢石和方解石），主要礦石礦物為黃銅礦、白鎢礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦和方鉛礦。熱液蝕變作用主要為矽卡巖化、綠泥石化、硅化和碳酸鹽化。根據(jù)野外調(diào)查和巖相學(xué)觀察，劃分為4個(gè)熱液階段：①矽卡巖階段；②退化蝕變階段；③石英-硫化物階段；④碳酸鹽階段。

2 樣品采集及測試方法

2.1 LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年

本次用于鋯石U-Pb定年的似斑狀黑云母花崗巖樣品（ZK-46）采于ZK1205鉆孔138 m處。用常規(guī)的重選和磁選方法從5～15 kg粉末樣品中挑選用以測年的鋯石。在雙目鏡下手工挑選代表性的鋯石顆粒，粘于環(huán)氧樹脂上，拋光鍍金制靶。然后進(jìn)行透、反射照相和陰極發(fā)光成像，用來檢查鋯石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

鋯石U-Pb分析在中國地質(zhì)科學(xué)院資源研究所完成。鋯石定年所用儀器為Finnigan Neptune型MC-ICP-MS及與之配套的Newwave UP 213激光剝蝕系統(tǒng)。激光剝蝕以He為載氣，單點(diǎn)狀斑束直徑為25μm。詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)分析過程可參見侯可軍等（2009）。鋯石U-Pb定年以GJ-1（（610.0±1.7）Ma；Elhlou et al.,2006）為外標(biāo)，U、Th含量以鋯石M172（w(U)=923×10?6，w(Th)=439×10?6）為外標(biāo)進(jìn)行校正。鋯石樣品Plesovice（（337.13±0.37）Ma;Sláma et al.,2008）用于校準(zhǔn)機(jī)器。根據(jù)實(shí)測的204Pb進(jìn)行普通Pb校正。分析結(jié)果誤差為1σ。加權(quán)平均U-Pb年齡和諧和圖使用ISOPLOT 3.0程序。

2.2 鋯石原位微量元素

永平巖體中鋯石原位微量元素測試在國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心(NRCGA)完成，采用激光剝蝕等離子質(zhì)譜(LA-ICP-MS)方法。使用儀器為Thermo Ele‐mentⅡ等離子質(zhì)譜儀，激光剝蝕系統(tǒng)為New Wave UP-213。

實(shí)驗(yàn)中采用He作為剝蝕物質(zhì)的載氣，激光波長213 nm、束斑40μm、脈沖頻率10 Hz、能量0.176 mJ、密度23～25 J/cm2，測試過程中首先遮擋激光束進(jìn)行空白背景采集15 s，然后進(jìn)行樣品連續(xù)剝蝕采集45 s，停止剝蝕后繼續(xù)吹掃15 s清洗進(jìn)樣系統(tǒng)，單點(diǎn)測試分析時(shí)間75 s。等離子質(zhì)譜測試參數(shù)為冷卻氣流速(Ar)15.55L/min、輔助氣流速(Ar)0.67 L/min、載氣流速(He)0.58 L/min、樣品氣流速0.819 L/min，射頻發(fā)生器功率1205 W。數(shù)據(jù)測試標(biāo)樣使用NIST-610作元素外標(biāo)，應(yīng)用鋯石標(biāo)樣91500進(jìn)行元素分餾校正，鋯石標(biāo)樣Mud Tank作為同位素監(jiān)控樣。用于計(jì)算Ce4+和Ce3+在鋯石-熔體中的分配系數(shù)所用到的全巖微量元素含量測試在國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心完成，檢測儀器為等離子體質(zhì)譜儀ICP-MS(X-series)，測試精度優(yōu)于5%。

2.3 鋯石Hf同位素

鋯石Hf同位素樣品測試工作在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所實(shí)驗(yàn)室完成，采用激光剝蝕多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（LA-MC-ICP-MS）測試。

實(shí)驗(yàn)過程中激光剝蝕時(shí)間為26 s，激光束斑大小為50μm，采用鋯石國際標(biāo)樣GJ-1作為參考，實(shí)驗(yàn)分析過程和校正參見文獻(xiàn)（侯可軍等，2009），其中分析點(diǎn)與鋯石U-Pb定年分析點(diǎn)在同一顆鋯石上。在計(jì)算176Lu的衰變常數(shù)時(shí)采用1.867×10-11a-1（吳福元等，2007）。球粒隕石的176Lu/177Hf和176Hf/177Hf的比值分別為0.0332和0.282 772（Blichert et al.,1997），虧損地幔的176Lu/177Hf和176Hf/177Hf的比值分別為0.0384和0.283 25（Griffinet al.,2000），（176Lu/177Hf）平均地殼為0.015。

3 測試結(jié)果

3.1 鋯石U-Pb年齡

本次年齡測試樣品采自與礦化關(guān)系密切的似斑狀黑云母花崗巖（ZK-46）。樣品鋯石的陰極發(fā)光圖像見圖4，LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素測定結(jié)果見表1，其諧和圖見圖5。

樣品ZK-46（似斑狀黑云母花崗巖）中鋯石多為長柱狀或短柱狀晶形，長度變化為100～200μm，長寬比介于2.5∶1～4∶1，錐面和柱面發(fā)育完善，晶體自形程度好，無色或淺黃色，透明，巖漿鋯石環(huán)帶明顯（圖4）。巖漿鋯石w(U)=（340～1001）×10-6、w(Th)=（46～425）×10-6和Th/U比值均大于0.1（0.13～0.64）（表1）。鋯石的206Pb/238U分析數(shù)據(jù)獲得加權(quán)平均年齡為（160±1）Ma（n=28,MSWD=1.8；圖5），代表該似斑狀黑云母花崗巖的巖漿結(jié)晶年齡。

圖5 永平似斑狀黑云母花崗巖鋯石U-Pb年齡諧和圖（a）和206Pb/238U年齡加權(quán)平均圖（b）Fig.5 Zircon U-Pb concordia diagram(a)and weight mean 206Pb/238U ages(b)for the porphyritic biotite granite from the Yongping deposit

表1 永平礦床似斑狀黑云母花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素定年結(jié)果Table 1 Results of LA-ICP-MSzircon U-Pb dating for the Yongping porphyritic biotite granite

圖4 永平似斑狀黑云母花崗巖代表性鋯石CL圖像Fig.4 CL images of representative zircons from Yongping porphyritic biotite granite

3.2 鋯石微量元素組成

永平礦區(qū)似斑狀黑云母花崗巖樣品ZK-46中鋯石微量元素分析結(jié)果見表2，稀土元素配分模式圖見圖6。晚侏羅世巖漿鋯石稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式顯示輕稀土元素虧損，重稀土元素富集，具有強(qiáng)烈的正Ce異常（平均值為96.8）和負(fù)Eu異常（平均值為0.46）（圖6）。鋯石Ce4+/Ce3+比值計(jì)算公式據(jù)Ballard等（2002）。計(jì)算結(jié)果顯示（表2），永平礦區(qū)似斑狀黑云母花崗巖中晚侏羅世巖漿鋯石的Ce4+/Ce3+比值為37～881，平均值為283。

圖6 永平礦區(qū)似斑狀黑云母花崗巖鋯石球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式曲線（標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun et al.,1989）Fig.6 Chondrite-normalized REEdiagram for zircons from the Yongping porphyritic biotite granite(chondrite normaliza‐tion values are from Sun et al.,1989)

3.3 鋯石Hf同位素組成

永平礦區(qū)似斑狀黑云母花崗巖樣品ZK-46的Lu-Hf同位素分析結(jié)果見表3和圖7。對已測年的28個(gè)晚侏羅世巖漿鋯石的Hf同位素分析得出，初始176Hf/177Hf比值范圍為0.282 41～0.282 61，平均值為0.282 49，εHf(t)值為-9.60～-2.27，平均值為-6.32，二階段模式年齡tDM2=1.20～1.60 Ga（表3）。

圖7 永平礦區(qū)似斑狀黑云母花崗巖鋯石Hf同位素圖（底圖據(jù)吳福元等，2007）Fig.7 Hf isotope diagrams of zirconsfrom Yongping porphy‐ritic biotite granite(base map after Wu et al.,2007)

表3 永平礦床似斑狀黑云母花崗巖鋯石Lu-Hf同位素組成Table 3 Zircon Lu-Hf isotopic compositionsfor the Yongping porphyritic biotite granite

4 討論

4.1 成巖年齡及意義

永平礦體主要受圍巖巖性界面和斷層破碎帶控制，在這類以遠(yuǎn)端矽卡巖為主的巖漿熱液成礦系統(tǒng)中，多存在有圍巖與成礦母巖的接觸部位，例如城門山、柿竹園、馬拉格、老廠等(斑巖-)矽卡巖礦床，該接觸帶是流體出溶后的逸出中心和運(yùn)移源頭，往往存在有典型的侵入巖-矽卡巖化侵入巖-矽卡巖-矽卡巖化圍巖-圍巖的分帶形式，該分帶特征是厘定成礦母巖的有效指示標(biāo)志（毛景文等，2011）。永平銅礦存在以火燒崗巖體為中心的分帶現(xiàn)象及含礦性變化，從巖體到圍巖方向存在以下規(guī)律：似斑狀黑云母花崗巖-紅色石榴子石矽卡巖-棕色石榴子石和透輝石矽卡巖-綠色石榴子石矽卡巖-矽卡巖化大理巖-灰?guī)r，礦體主要發(fā)育在棕色矽卡巖中，少量產(chǎn)在紅色矽卡巖、棕綠色石榴石矽卡巖、矽卡巖化大理巖中（田明君等，2019）。筆者獲得的永平似斑狀黑云母花崗巖的鋯石LA-ICP-MSU-Pb年齡為（160±1）Ma，與前人獲得的花崗巖年齡一致（160 Ma，丁昕，2005；Zhang et al.,2018），與永平Cu-W礦床輝鉬礦Re-Os年齡（156 Ma，李曉峰等，2007）在誤差范圍內(nèi)一致，指示永平礦區(qū)似斑狀黑云母花崗巖與銅多金屬礦床具有密切的時(shí)空關(guān)系。

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永平礦區(qū)花崗質(zhì)巖石的侵位與區(qū)內(nèi)多金屬成礦作用均發(fā)生于中-晚侏羅世，與欽杭成礦帶上其他銅多金屬礦床成礦時(shí)代一致（圖1），如德興斑巖銅礦（銅廠（171.1±1.3）Ma；富家塢（171.1±5.9）Ma；朱砂紅（170.0±1.3）Ma，Guo et al.,2012)、銀山銅多金屬礦（170～172 Ma，王國光等，2013）、東鄉(xiāng)銅多金屬礦（160～164 Ma，蔡逸濤等，2017）、寶山銅多金屬礦（160 Ma，路遠(yuǎn)發(fā)等，2006；彌佳茹等，2018）、銅山口銅多金屬礦（160～162 Ma，Zhao et al.,2016）、大寶山銅多金屬礦（164 Ma，王磊等，2012）、圓珠頂銅鉬多金屬礦（156 Ma，Zhong et al.,2010）。欽杭成礦帶銅多金屬礦床成礦時(shí)代主要集中在175～155 Ma，為華南地區(qū)中生代大規(guī)模成巖成礦作用的重要組成部分（毛景文等，2007；2011；華仁民等，2010；Mao et al.,2011；Zhao et al.,2016；2017）。

4.2 巖漿氧逸度

鋯石中Ce常表現(xiàn)出強(qiáng)烈的正異常，對巖漿或熱液體系氧化-還原狀態(tài)反應(yīng)敏感（趙振華，2010）。巖漿中的Ce元素可以為三價(jià)和四價(jià)，在氧化條件下，鋯石中的Zr4+容易被Ce4+離子取代。另外，Ce3+和Ce4+的分異能力很強(qiáng)，對巖漿的氧化還原狀態(tài)具有較高的敏感度，因此可以通過Ce4+/Ce3+比值來判斷巖漿氧逸度的相對高低（Ballard et al.,2002）。而Eu元素在巖漿中呈Eu2+和Eu3+兩種價(jià)態(tài)，當(dāng)Ce4+穩(wěn)定存在時(shí)，Eu應(yīng)呈三價(jià)。實(shí)驗(yàn)表明，元素Eu異常與元素Ce異常通常呈正相關(guān)關(guān)系，因而也可用δEu來指示熔體的氧逸度（Burnham et al.,2012）。

研究表明，大多數(shù)斑巖-矽卡巖銅礦床的形成與氧化性巖漿作用密切相關(guān)（Sillitoe,2010;Richards,2011）。永平礦區(qū)似斑狀黑云母花崗巖中晚侏羅世巖漿鋯石具有較高的Ce4+/Ce3+比值（圖8a，Ce4+/Ce3+平均值為283，δEu平均為0.46），與江西德興銅礦以及智利東部的斑巖銅礦研究結(jié)果（（Ce4+/Ce3+）鋯石＞300，δEu＞0.4）具有相似的特征（Ballard et al.,2002;Zhang et al.,2017）。永平礦區(qū)晚侏羅世巖漿鋯石具有較高的氧逸度，具有銅礦化的潛力。氧逸度的不同在一定程度上也可以反映地質(zhì)體所產(chǎn)出的構(gòu)造環(huán)境，并已被人們廣泛接受，如俯沖帶環(huán)境中的地質(zhì)體往往具有非常高的氧逸度（Christie et al.,1986;Liu et al.,2010）。前人研究表明：燕山早期在華南地區(qū)發(fā)生俯沖作用，古太平洋板塊向華南大陸之下低角度俯沖作用（毛景文等，2007；舒良樹，2012）。永平礦區(qū)晚侏羅世巖漿鋯石具有較高的氧逸度，其形成可能與俯沖作用有關(guān)的構(gòu)造背景相關(guān)。

與鄰區(qū)贛東北德興Cu礦相關(guān)巖體和南嶺地區(qū)W礦相關(guān)巖體的Ce4+/Ce3+值對比（圖8b），永平Cu-W礦床相關(guān)巖體的Ce4+/Ce3+比值更接近德興和圓珠頂Cu礦，而明顯高于南嶺地區(qū)W礦巖體的Ce4+/Ce3+值，進(jìn)一步指示Cu礦的形成需要更高的氧逸度，巖漿中的硫在高氧逸度下以SO2-4的形式溶解在硅酸鹽熔體中，并且后者比前者在硅酸鹽熔體中的溶解度高一個(gè)數(shù)量級，導(dǎo)致銅在殘余巖漿中逐漸富集并最終分配進(jìn)入流體相（Richards,2003;Jugo et al.,2009）。而與鎢礦有關(guān)的巖體既可以是氧化性的，也可以是還原性的(Blevin et al.,1992;Sato et al.,2004)。Kwak（1982）指出矽卡巖W-Mo-Cu礦床與相對氧化性花崗巖相關(guān)，矽卡巖W-Sn-F礦床與還原性花崗巖相關(guān)。因此，永平礦區(qū)似斑狀黑云母花崗巖晚侏羅世巖漿鋯石具有高氧逸度，有利于Cu-W礦床的形成。

圖8 永平礦區(qū)似斑狀黑云母花崗巖鋯石Ce4+/Ce3+和δEu值（a）及鄰區(qū)Cu礦和W礦相關(guān)巖體的鋯石Ce4+/Ce3+值（b）數(shù)據(jù)來源：智利銅礦引自Ballard et al.,2002；德興引自Zhang et al.,2017；圓珠頂引自Zhong et al.,2013；大寶山引自Liet al.,2012；柿竹園引自Chen et al.,2016；西華山引自Yang et al.,2018Fig.8 Zircon Ce4+/Ce3+andδEu values for the Yongping porphyritic biotite granite(a)and Zircon Ce4+/Ce3+values(b)for the granitoids from the adjacent Cu and WdepositsData for Dexing deposit isfrom Zhang et al.,2013;Yuanzhuding deposit isfrom Zhong et al.,2013;Dabaoshan deposit is from Liet al.,2012;Shizhuyuan deposit isfrom Chen et al.,2016;Xuhuashan deposit isfrom Yang et al.,2018

4.3 巖漿源區(qū)性質(zhì)

鋯石原位Hf同位素組成是揭示地殼演化和示蹤巖漿源區(qū)的重要手段（Scherer et al.,2000;Grif‐fin et al.,2002）。似斑狀黑云母花崗巖的εHf(t)值為-9.60～-2.27，二階段模式年齡tDM2=1.20～1.60 Ga，表明巖漿主要來源于古老地殼物質(zhì)的部分熔融。并且?guī)r體中新元古代繼承鋯石（810～821 Ma）的出現(xiàn)，表明似斑狀黑云母花崗巖可能來源于新元古代地殼物質(zhì)的部分熔融。

似斑狀黑云母花崗巖鋯石的εHf(t)值均為負(fù)值，指示巖漿以殼源為主。但是，對比區(qū)域上新元古代雙橋山組年齡矯正為146 Ma之后的Hf同位素值（集中在?14～?6，Mao et al.,2017），永平巖體Hf同位素值偏大，并且Hf同位素值變化范圍較寬，可能指示該區(qū)巖漿演化過程有部分地幔物質(zhì)的加入。似斑狀黑云母花崗巖含有高w(MgO)(0.84%～1.33%)和Mg#（44～49；Zhang et al.,2018），這些值低于由地幔直接部分熔融產(chǎn)生的巖石Mg含量（＞60），而高于純地殼部分熔融產(chǎn)生的巖石Mg含量（＜40;Rapp et al.,1995），進(jìn)一步說明似斑狀黑云母花崗巖來源于殼幔混合。并且?guī)r漿混合模式也被似斑狀黑云母花崗巖的巖相學(xué)所支持，似斑狀黑云母花崗巖露頭可觀察到鐵鎂質(zhì)暗色包體（朱碧等，2008）。

在圖9a、b中，與贛東北地區(qū)德興Cu礦相關(guān)巖體和南嶺地區(qū)W礦相關(guān)巖體的鉿同位素值和釹同位素值對比，永平Cu-W礦床相關(guān)巖體的鉿同位素值和釹同位素值變化范圍大，介于以幔源為主的德興Cu礦相關(guān)巖體和以地殼重熔為主的南嶺地區(qū)W礦相關(guān)巖體之間，Cu-W礦床成礦相關(guān)巖漿的形成有明顯的殼?；旌献饔?。并且銅在原始地幔中的豐度為30×10-6（McDonough et al.,1995）；在陸殼中的豐度為27×10-6（Rudnick et al.,2003）；洋殼中w(Cu)為（60～130）×10-6（Sun et al.,2003）。在相同氧逸度條件下，俯沖洋殼比下地殼和地幔演化的熔體含有更高的初始銅含量。鎢是不相容元素，從而導(dǎo)致鎢元素在地殼中的豐度約是地幔豐度的250倍。鎢在虧損上地幔中的豐度為0.003×10-6（Arevalo et al.,2008）；在地殼中的豐度為1.0×10-6，其中上地殼為1.9×10-6，下地殼為0.6×10-6（Rudnick et al.,2003）；大洋中脊玄武巖平均w(W)僅為0.02×10-6（Newsom et al.,1984）。單一的俯沖洋殼部分熔融不能產(chǎn)生大規(guī)模的Cu-W共生的礦床，形成Cu-W礦床最有利的金屬來源是晚侏羅世俯沖洋殼的部分熔融形成的高氧逸度富銅巖漿和大量富集W元素的古老地殼物質(zhì)的混合。

圖9 欽杭成礦帶及鄰區(qū)Cu、Cu-W、W礦床成礦相關(guān)巖體鋯石Hf同位素組成（a）和全巖Nd同位素組成直方圖（b）Hf和Nd同位素?cái)?shù)據(jù)來源：德興引自Hou et al.,2013；圓珠頂引自Zhong et al.,2013；永平引自朱碧等，2018；大寶山引自Wang et al.,2019；柿竹園引自Guo et al.,2015，Chen et al.,2016；西華山引自Yang et al.,2012Fig.9 Hf isotope diagrams of zircons(a)and Nd isotope dia‐grams(b)for the granitoids from the Cu，Cu-W，Wdeposits in the Qinhang metallogenic belt and adjacent regionDatafor Dexing deposit isfrom Hou et al.,2013;Yuanzhuding deposit is from Zhong et al.,2013;Yongping deposit is from朱碧等，2018;Dabaoshan deposit is from Wang et al.,2019;Shizhuyuan deposit is from Guo et al.,2014;Chen et al.,2016;Xuhuashan deposit is from Yang et al.,2012

5 結(jié)論

（1）似斑狀黑云母花崗巖的鋯石LA-ICP-MSUPb年齡為160 Ma，與空間上密切相關(guān)的永平矽卡巖Cu-W礦床具有密切的時(shí)間聯(lián)系。

（2）似斑狀黑云母花崗巖鋯石的Ce4+/Ce3+平均值為283，表明其有高的氧逸度。鋯石的εHf(t)值變化范圍大（-9.60～-2.27），表明該區(qū)花崗質(zhì)巖漿來源于富集W元素的古老地殼物質(zhì)，并有地幔物質(zhì)的加入。

（3）巖漿高氧逸度和一定比例的殼幔混合可能是形成Cu-W礦的重要條件。

致 謝野外工作得到了江西省銅業(yè)集團(tuán)永平分公司工作人員的幫助和支持；LA-ICP-MS鋯石UPb定年、Hf同位素及微量元素分析實(shí)驗(yàn)得到了中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所侯可軍老師的大力支持；在文章審稿過程中，審稿專家給予寶貴建議；在此表示感謝！