尚義縣大青山巖體鋯石U-Pb年齡及地質意義

谷振飛 燕云生 鄧 佳

(河北省地礦局第三地質大隊 張家口 075000)

大青山巖體位于河北省張家口市尚義縣與內蒙古烏蘭察布市興和縣交界處，巖體大部分位于興和縣內，以往地質工作中對其地質時代確定尚不統一。參考已有資料，大青山巖體地質時代有中新太古界、中元古代及燕山—印支期。2015～2016年“河北省土木路、烏良臺、興和縣、尚義縣1∶5萬地球化學測量”工作中，在大青山巖體一帶圈定了多個地球化學異常，為了進一步解釋異常成因以及探討區(qū)域構造活動與成礦關系，對大青山花崗巖進行了地質年齡采樣及測試工作，為異常解釋和成礦遠景區(qū)劃分提供了地質時代依據。

1 地質背景

1.1 地質概況

大青山巖體位于河北省尚義縣城西南12 km處，巖體近似矩形，長軸近NW走向，地表出露面積為19 km2。大地構造位置位于華北地臺北緣內蒙臺隆涼城斷隆東部，尚義—赤城—平泉區(qū)域斷裂東西向一級構造巖漿帶西段，商都—興和—蔚縣北西向二級構造巖漿帶與大同—尚義—沽源北東向三級構造巖漿帶交匯處。

巖體圍巖為中太古界下白窯組，巖性為片麻巖、混合巖和變粒巖及斜長角閃巖，局部地段見大理巖；巖體局部上覆侏羅系厚層河湖相地層、新生界新近系中新統漢諾壩組玄武巖及第四系松散沉積物。巖體北側斷裂構造走向近東西，切割基底，旁側次級斷裂構造較發(fā)育。巖體周邊見呂梁期淺變質中粒花崗巖(圖1)。與巖體有關礦產有金、銀、鎢及水晶等。

圖1 研究區(qū)地質圖(據鄧佳等，2020，修改)

1.2 大青山巖體特征

大青山巖體主體為花崗巖，均為塊狀花崗構造，手標本以灰色、淺肉紅色為主，中粗?！至＝Y構，部分暗色礦物見綠泥石化，節(jié)理裂隙發(fā)育，裂隙面普見褐鐵礦化，局部見石英脈、偉晶巖脈侵入。

2 樣品采集與分析方法

異常查證工作中選取三件代表性花崗巖樣品CN001、CN002和CN003進行LA-ICP-MS(激光剝蝕-電感耦合等離子體質譜儀)定年，樣品重量分別為1.69 kg、1.59 kg、1.73 kg。花崗巖巖石樣品磨碎、鋯石挑選工作由河北省區(qū)域地質礦產調查研究所實驗室完成，鋯石U-Pb年齡測定工作由北京核工業(yè)地質分析測試研究中心完成。

定年工作所采用的儀器為Nu Plasma II 型多接收電感耦合等離子體質譜儀和Geolas 193準分子固體激光器，檢測方法和參考依據為《激光剝蝕電感耦合等離子體質譜U-Pb同位素定年方法》(HDB/T 3002-2016)。測點分析誤差為1σ(1倍標準偏差)，206Pb/238U加權平均年齡測定置信度為95%。

3 分析結果

樣品CN001鈾含量為67～744 μg/g，釷含量為67～2193 μg/g，共完成25個測試點。其中，9點、16點、17點、23點和24點普通鉛校正前諧和度小于90%且誤差較大，未參與年齡測定及作圖。樣品CN002鈾含量為52～159 μg/g，釷含量為35～162 μg/g，共完成25個測試點。其中，19點普通鉛校正前諧和度小于90%且誤差較大，未參與年齡測定及作圖。樣品CN003鈾含量為70～759 μg/g，釷含量為57～1728 μg/g，共完成25個測試點。其中，4點、6點、13點和17點普通鉛校正前諧和度小于90%且誤差較大，未參與年齡測定及作圖，數據較老的數據點1點未參與作圖。

用于LA-ICP-MS測試的鋯石多為無色，自形程度較高，形態(tài)呈長柱狀，少量呈短柱狀，發(fā)育震蕩環(huán)帶，具典型巖漿鋯石特征。在鋯石諧和圖上，測點數據均投影在諧和線上或其附近區(qū)域(圖2A，較原圖略簡化)，樣品CN001、CN002、CN003加權年齡品均值分別為156.8±1.0 Ma、150.0±2.1 Ma和157.5±0.9 Ma(圖2B)。

圖2 鋯石U-Pb年齡諧和圖(A)和加權品均年齡(B)

4 討論

通過對尚義大青山巖體進行LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年分析，得出樣品206Pb/238U年齡值范圍為147.9～158.4 Ma，用于測年鋯石均為巖漿鋯石，巖體形成于燕山早期造山階段，為晚侏羅世巖漿活動的產物。區(qū)域上大青山巖體位于北東向三級巖漿構造帶內，該巖漿構造帶內分布多個燕山期花崗巖侵入巖體，且鋯石U-Pb年齡相近。

2015～2016年1∶5萬地球化學測量發(fā)現了二道背(大青山)綜合地球化學異常，異常以Au、Ag、Mo、As、Bi、Cd、W元素為主，均達到三級濃度分帶，異常范圍大，元素組合有統一的濃集中心，元素具典型分帶性，內帶為Mo、Bi、W異常，外帶為Au、Ag、As、Cd異常，濃集中心為大青山花崗巖巖體。大青山巖體位于大同—尚義—沽源北東向巖漿構造帶內，區(qū)域上地球物理特征顯示明顯的重、磁負異常和高極化率、低電阻特征。該區(qū)域是未來重要的找礦靶區(qū)，是發(fā)現斑巖型金、鉬多金屬礦床的潛力區(qū)，是尋找熱液型、斑巖型金鉬多金屬礦床的重點工作區(qū)。

5 結論

大青山巖體地質年齡測試結果分別為：156.8±1.0 Ma、150.0±2.1 Ma和157.5±0.9 Ma，確定了大青山巖體形成于燕山早期造山階段，為晚侏羅世巖漿活動的產物，與區(qū)域巖體具有相同的構造演化過程。

大青山巖體位于大同—尚義—沽源北東向三級構造巖漿帶內，該巖漿構造帶內分布多個燕山期花崗巖侵入巖體，近年在該構造巖漿帶內發(fā)現了若干個大型—超大型鉬多金屬礦床。

冀西北地區(qū)燕山期巖漿活動與區(qū)域內生金屬礦產形成關系緊密。大青山巖體地質年齡的確定不僅為今后地質工作提供參考依據，也為化探異常解釋、礦床模型對比和區(qū)域礦床勘查提供了方向。