安徽東至查冊(cè)橋金礦巖漿巖巖石地球化學(xué)特征

沈歡喜，石磊，聶張星，錢(qián)祥，楊敬明

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊(duì)，安徽安慶，246003）

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安徽東至查冊(cè)橋金礦巖漿巖巖石地球化學(xué)特征

沈歡喜，石磊，聶張星，錢(qián)祥，楊敬明

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊(duì)，安徽安慶，246003）

摘要：查冊(cè)橋金礦是近年來(lái)在安徽省東至縣發(fā)現(xiàn)的具一定規(guī)模的金礦床，其形成與燕山期巖漿活動(dòng)有密切的時(shí)空和成因聯(lián)系。本文通過(guò)對(duì)該區(qū)巖漿巖巖石學(xué)特征研究，確定區(qū)內(nèi)中酸性巖漿巖成因類(lèi)型為I型花崗巖，屬高鉀鈣堿性和鈣堿性巖漿巖系列；稀土元素總體表現(xiàn)為L(zhǎng)REE富集，HREE虧損特征。通過(guò)區(qū)內(nèi)巖漿巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年，確定區(qū)內(nèi)巖體成巖時(shí)間在晚侏羅世到早白堊世之間（142～148 Ma）；通過(guò)巖石學(xué)及巖石地球化學(xué)特征，并結(jié)合巖漿巖年代學(xué)分析，認(rèn)為區(qū)內(nèi)燕山早期閃長(zhǎng)玢巖、花崗閃長(zhǎng)巖及花崗斑巖發(fā)育于陸內(nèi)碰撞造山帶構(gòu)造應(yīng)力由擠壓轉(zhuǎn)變?yōu)樯煺沟霓D(zhuǎn)折期，受中國(guó)東部燕山期巖漿-成礦作用統(tǒng)一的構(gòu)造環(huán)境制約。

關(guān)鍵詞：查冊(cè)橋金礦；東至；巖石學(xué)；埃達(dá)克質(zhì)巖石；燕山期

資助項(xiàng)目：安徽省國(guó)土資源廳重點(diǎn)項(xiàng)目“安徽省東至縣查冊(cè)橋—西峰尖金銅多金屬礦成礦條件及控礦因素研究”；安徽省地礦局科技項(xiàng)目“安徽省東至縣趙家?guī)X金礦成礦地質(zhì)條件及控礦因素研究（KJ2014-04）”

安徽東至地區(qū)處于揚(yáng)子陸塊北緣（圖1），長(zhǎng)江中下游成礦帶的南外帶，即江南過(guò)渡帶[1]。近年來(lái)，安徽省地礦局311地質(zhì)隊(duì)在東至查冊(cè)橋地區(qū)發(fā)現(xiàn)了賦存于奧陶系與志留系斷層界面的牛頭高家紅土型金礦，其后在中深部發(fā)現(xiàn)原生金礦體，并在該礦區(qū)南側(cè)發(fā)現(xiàn)多個(gè)金礦點(diǎn)[2-3]。在東至查冊(cè)橋礦區(qū)金礦普查同時(shí)，筆者等開(kāi)展了成礦地質(zhì)條件與主要控礦因素等方面的專題研究，初步認(rèn)為該區(qū)金礦主要為淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V，礦床地質(zhì)特征和同位素地球化學(xué)特征均顯示成礦與巖漿作用有著密切的時(shí)空和成因聯(lián)系[3-4]。東至地區(qū)以往發(fā)現(xiàn)礦床較少，地質(zhì)研究程度偏低，尤其對(duì)巖漿巖方面很少涉及，本文通過(guò)對(duì)該區(qū)主要巖體巖石地球化學(xué)研究，并結(jié)合年代學(xué)研究，認(rèn)為區(qū)內(nèi)主要為中生代鈣堿性I型花崗巖。區(qū)內(nèi)巖石學(xué)的初步研究，提高了對(duì)江南過(guò)渡帶巖漿巖的認(rèn)識(shí)，以期對(duì)區(qū)內(nèi)尋找與同類(lèi)型巖漿巖有關(guān)的中低溫?zé)嵋盒偷V床提供幫助。

圖1　東至地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造略圖Fig.1 Tectonic sketch map in the Dongzhi region 1.基底斷裂；2.區(qū)域性斷裂；3.多金屬礦床及其所在地名（點(diǎn)）

1　區(qū)域及礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1區(qū)域地質(zhì)背景

東至查冊(cè)橋礦區(qū)在區(qū)域上處于下?lián)P子臺(tái)拗和江南臺(tái)隆中部的過(guò)渡部位，為長(zhǎng)江中下游成礦帶的南外帶[5-6]，稱為“江南過(guò)渡帶”，是相對(duì)獨(dú)立的成礦帶（圖1）。該帶內(nèi)西段的東至成礦區(qū)成礦具有一定成礦特色，主要形成以中低溫?zé)嵋簽橹鞯你U鋅金等礦床，屬中低溫“礦化域”[7]。北東向郯廬斷裂、頭坡斷裂及長(zhǎng)江深大斷裂位于該區(qū)西北，其中長(zhǎng)江深大斷裂的一枝即東流-馬鞍山斷裂經(jīng)過(guò)西南部；北東向高坦斷裂經(jīng)過(guò)北部，江南斷裂位于南部；北東東向東至斷裂、殷匯-葛公斷裂經(jīng)過(guò)西部和東部。上述區(qū)域性斷裂形成菱形網(wǎng)狀斷裂構(gòu)造格架，并控制區(qū)域上巖漿活動(dòng)與成礦作用。

1.2礦區(qū)和礦床地質(zhì)特征

該區(qū)現(xiàn)階段發(fā)現(xiàn)有牛頭高家金礦段、路源金礦段、程檀金礦段和姚村金礦點(diǎn)、東邊金礦（化）點(diǎn)、楊梅尖金礦點(diǎn)（圖2）。礦區(qū)地層從南華系休寧組至志留系墳頭組均有出露。

區(qū)內(nèi)金多金屬礦化主要受構(gòu)造控制，并與有利的地層層位和巖漿活動(dòng)有關(guān)。礦化類(lèi)型以高硫淺成低溫?zé)嵋盒徒穑ㄤR）礦化為主，工業(yè)類(lèi)型主要屬微細(xì)粒浸染型[8-10]，該區(qū)外圍見(jiàn)有與巖漿有關(guān)的矽卡巖型鎢、鉬礦化。

2　巖相學(xué)特征

該區(qū)燕山期巖漿巖以侵入巖為主，巖脈發(fā)育，與金礦成礦關(guān)系密切的巖體主要有里廖花崗閃長(zhǎng)巖、程檀閃長(zhǎng)玢巖、牛頭高家花崗閃長(zhǎng)斑巖等。

里廖花崗閃長(zhǎng)巖巖石為灰色，細(xì)-中粒不等粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，粒徑0.2～2 mm，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分：斜長(zhǎng)石60%±，板狀、粒狀（圖3），局部葉臘石化、碳酸鹽化；石英20%±，半自形、他形粒狀；鉀長(zhǎng)石～10%，他形粒狀分布于其它礦物粒間；黑云母～10%，片狀。

牛頭高家花崗閃長(zhǎng)斑巖巖石為灰色，變余斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石蝕變較強(qiáng)烈（圖4）。斑晶含量～45%，其中石英含量～20%，呈他形粒狀；斜長(zhǎng)石含量～16%，部分完全被絹云母和隱晶質(zhì)石英交代；黑云母含量～9%，呈片狀?；|(zhì)含量～55%，基質(zhì)不透明礦物呈他形粒狀，浸染狀分布。

程檀閃長(zhǎng)玢巖，巖石為灰色；斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；斑晶斜長(zhǎng)石呈自形-半自形板狀結(jié)構(gòu)；黑云母呈片狀；角閃石呈柱狀；石英呈他形粒狀分布；暗色礦物呈柱狀、片狀。斑晶含量～35%，其中斜長(zhǎng)石含量～18%，粒徑0.2～2 mm，黑云母含量～8%，粒徑0.2～1.2 mm；角閃石含量4±%，粒徑0.3～0.5 mm；石英含量～5%，粒徑0.2～1.5 mm；基質(zhì)含量～65%，其中石英含量～10%；斜長(zhǎng)石含量～30%；暗色礦物含量～25%；

3　巖石地球化學(xué)特征

3.1巖石化學(xué)特征

根據(jù)巖石化學(xué)成分圖解確定了區(qū)內(nèi)巖漿巖的巖石類(lèi)型（表1、圖5a），依據(jù)巖石系列圖解SiO2-K2O圖解對(duì)主要的巖漿巖進(jìn)行了巖石系列的劃分（圖5b）。在TAS圖解中，該區(qū)侵入巖巖石類(lèi)型主要為閃長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖區(qū)域內(nèi)，且主要屬于高鉀鈣堿性系列。其中里廖地區(qū)為花崗閃長(zhǎng)巖，牛頭高家地區(qū)主要為花崗閃長(zhǎng)斑巖，程檀地區(qū)主要為閃長(zhǎng)玢巖。

3.2稀土元素和微量元素地球化學(xué)特征

程檀閃長(zhǎng)玢巖ΣREE范圍在（80.68～163.62）×10-6，平均值112.37；LREE/HREE=7.65～17.43，平均值11.44；δEu范圍在0. 72～0.84，平均值0.79；(La/Yb)N范圍在8.11～29.05，平均值為16.47；稀土元素配分模型為輕稀土富集的右傾配分模型（圖6，表2）。牛頭高家花崗閃長(zhǎng)巖Σ REE范圍在（84.49～168.51）×10-6，平均值116.05；LREE/HREE=8.07～17.54，平均值13.71；δEu范圍在0. 60～0. 89，平均值0.74；（La/Yb）N范圍在9.58～30.65，平均值為21.03；（La/Sm）N范圍在5.07～9.08，平均值為7.35；稀土元素配分模型為輕稀土富集的右傾配分模型。里廖花崗閃長(zhǎng)巖ΣREE范圍（149.52～168.51）×10-6，平均值159.02；LREE/HREE=11.23～11.39，平均值11.31；δ Eu范圍在0.76～0.82，平均值0.79；（La/Yb）N范圍在15.85～15.94，平均值為15.89；稀土元素配分模型為輕稀土富集的右傾配分模型。

該區(qū)稀土元素分析結(jié)果顯示本區(qū)巖漿巖稀土含量不高，為L(zhǎng)REE相對(duì)富集，HREE相對(duì)虧損型。LREE元素間的分餾程度明顯高于HREE元素；δEu無(wú)異常至輕緩負(fù)異常。三類(lèi)侵入巖表現(xiàn)為輕稀土富集的揚(yáng)子系列花崗巖，有利于形成Fe、Cu（Au）、Mo （W）等玢巖型、斑巖型礦床。

圖2　查冊(cè)橋礦區(qū)地質(zhì)略圖Fig.2 Geological sketch map of the Zhaceqiao deposit 1.志留系墳頭組；2.志留系高家邊組；3.奧陶系中-上統(tǒng)；4.奧陶系東至組-牯牛潭組；5.奧陶系紅花園組；6.奧陶系侖山組；7.寒武系青坑組；8.寒武系團(tuán)山組；9.寒武系楊柳崗組；10.寒武系黃柏嶺組；11.震旦系皮園村組；12.震旦系藍(lán)田組；13.南華系南沱組；14.南華系休寧組；15.花崗斑巖；16.花崗閃長(zhǎng)巖；17.花崗閃長(zhǎng)斑巖；18.閃長(zhǎng)玢巖；19.英安玢巖；20.含硅化巖巖塊紅土；21.實(shí)、推測(cè)斷層；22.實(shí)、推測(cè)地質(zhì)界線；23.取樣孔及編號(hào)

表1　巖漿巖巖石化學(xué)成分簡(jiǎn)表Tab.1 Chemical compositions of the Zhaceqiao intrusions

圖3　花崗閃長(zhǎng)巖（里廖，ZK01）Fig.3 Microscope photo for the granodiorite（Liao，ZK01）1.角閃石；2.黑云母（綠泥石化）；3.斜長(zhǎng)石（葡萄石化）；4.石英；5.鉀長(zhǎng)石（泥化）

圖4　花崗閃長(zhǎng)斑巖（牛頭高家）顯微鏡下照片及手標(biāo)本照片F(xiàn)ig.4 Hand specimen photos and microphotographs of the Niutougaojia granodiorite porphyry1.石英斑晶；2.斜長(zhǎng)石斑晶；3.黑云母斑晶；4.基質(zhì)

圖5　查冊(cè)橋礦區(qū)侵入巖TAS圖解（a，據(jù)文獻(xiàn)［11］）和SiO2-K2O圖解（b，實(shí)線據(jù)文獻(xiàn)［12］；虛線據(jù)文獻(xiàn)［13］）Fig.5 TAS and K2O-SiO2diagrams for the Zhaceqiao intrusions （a.after［11］；b.solid lines after［12］；dashed lines after［13］）

圖6　區(qū)內(nèi)主要巖石稀土元素配分圖Fig.6 REE distribution paterens of the major rocks1.閃長(zhǎng)玢巖；2.花崗閃長(zhǎng)斑巖；3.花崗閃長(zhǎng)巖

表2　查冊(cè)橋區(qū)巖漿巖稀土元素含量（×10-6）Tab.2 Rare earth element content（×10-6）of the intrusive rocks in the study area

巖石微量元素特征（表3），顯示富集LILE（Rb、 La、Ba、Sr）和相對(duì)虧損HFSE（Nb、Y）。在微量元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖上呈現(xiàn)顯著的Nb、Y負(fù)異常谷（圖7），微量元素Y和Yb明顯呈低值，富集Sr元素。稀土元素總體表現(xiàn)為L(zhǎng)REE相對(duì)富集，HREE相對(duì)虧損型的右傾配分模型，且δEu弱負(fù)異常，Yb值較低。而微量元素Sr平均值425.2，Y平均值為10.9，Sr/ Y比值的平均值為43.3。

4　成巖時(shí)代和地質(zhì)意義

4.1成巖時(shí)代

區(qū)內(nèi)巖漿巖測(cè)年工作分別在牛頭高家金礦段2個(gè)鉆孔、程檀礦點(diǎn)1個(gè)鉆孔及里廖巖體1個(gè)鉆孔內(nèi)取得較新鮮的侵入巖樣品。鋯石單礦物分選在河北省地勘局廊坊實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，將8～10 kg中的原巖樣品粉碎，經(jīng)常規(guī)重選和電磁選后在雙目鏡下挑選鋯石。雙目鏡下將分選好的鋯石根據(jù)顏色、自形程度、形態(tài)等特征初步分類(lèi)，挑選出具有代表性的鋯石，在北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司用環(huán)氧樹(shù)脂制靶、打磨和拋光。樣品測(cè)定之前用體積百分比為3%的HNO3清洗樣品表面，以除去樣品表面的污染。然后進(jìn)行鋯石顯微鏡照樣（反射光和透射光）和陰極發(fā)光（CL）照相,鋯石的透反射和陰極發(fā)光照相在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)院殼-幔物質(zhì)與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成，所用儀器為FEI公司生產(chǎn)的Sirion200型電子顯微鏡。鋯石的激光剝蝕電感偶合等離子體質(zhì)譜(LA-ICP-MS)原位U-Pb定年和微量元素分析在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)殼-幔物質(zhì)與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)巖漿巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年，確定了區(qū)內(nèi)巖體成巖時(shí)間晚侏羅世到早白堊世之間，牛頭高家花崗閃長(zhǎng)斑巖在143～148 Ma侵位，里廖花崗閃長(zhǎng)巖侵位年齡為145 Ma，程檀閃長(zhǎng)玢巖為142 Ma（另文發(fā)表）。而在同一構(gòu)造帶上，具有相近的構(gòu)造-巖漿活動(dòng)過(guò)程的兆吉口礦區(qū)，通過(guò)巖漿巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡研究，獲得戴村花崗閃長(zhǎng)巖體（I型）年齡145.5±1.3 Ma，其它花崗斑巖脈年齡為143.5±4.3 Ma。徐曉春等認(rèn)為兩者為同一巖漿作用產(chǎn)物[15]。銅山巖體石英二長(zhǎng)斑巖SHRIMP鋯石的U-Pb年齡145.1±1.2 Ma[16]。以上均反映出本區(qū)高坦斷裂兩側(cè)燕山早期的強(qiáng)烈?guī)r漿活動(dòng)，并伴有一定規(guī)模的成礦作用（圖1）。區(qū)內(nèi)蝕變較弱的牛頭高家花崗閃長(zhǎng)斑巖和里廖花崗閃長(zhǎng)巖的硅酸鹽特征分析顯示這兩個(gè)巖體均為I型花崗巖。

表3　研究區(qū)巖漿巖微量元素含量（×10-6）Tab.3 Spider diagrams of trace elements（×10-6）of Intrusive rocks in the study area

圖7　研究區(qū)內(nèi)微量元素蛛網(wǎng)圖Fig.7 Spider diagrams of the trace elements

4.2巖石演化與地質(zhì)意義

該區(qū)花崗閃長(zhǎng)斑巖、花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖巖體主量元素Harker圖解（圖8）顯示：A12O3、MgO、TiO2、CaO總體上均與SiO2呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；K2O隨SiO2含量增高而增高，呈正相關(guān)關(guān)系。K2O與Na2O線性關(guān)系不明顯，可能與巖石具有弱蝕變有關(guān)，導(dǎo)致鉀、鈉元素流失。元素間良好的線性關(guān)系，反映出這些樣品可能來(lái)自同一或相似的源區(qū)，暗示研究區(qū)內(nèi)侵入巖體的巖漿結(jié)晶分異演化趨勢(shì)及成分的變化，表明巖漿演化過(guò)程中可能存在單斜輝石、鈦鐵礦、斜長(zhǎng)石等礦物的部分分離結(jié)晶作用[17-19]；CaO含量的降低是由斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶所造成。元素間良好的線性關(guān)系，反映出這些樣品可能來(lái)自同一或相似的源區(qū)，暗示區(qū)內(nèi)巖漿巖可能具有同源演化關(guān)系。

區(qū)內(nèi)中酸性巖漿巖為高鉀鈣堿性和鈣堿性巖石，巖漿形成于晚侏羅世-早白堊世。結(jié)合區(qū)域構(gòu)造環(huán)境分析，區(qū)內(nèi)巖漿作用主要發(fā)生在板塊由擠壓到伸展的轉(zhuǎn)折時(shí)期，巖漿由印支期加厚的下地殼受地幔物質(zhì)上涌影響而拆層熔融形成。

5　結(jié)論

（1）該區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，以燕山早期巖漿巖為主，巖性主要為閃長(zhǎng)玢巖、花崗閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖等，為高鉀鈣堿性和鈣堿性系列的I型花崗巖。

（2）巖漿巖年代學(xué)研究表明該區(qū)主要巖漿巖侵位時(shí)間在晚侏羅世到早白堊世之間（142～148 Ma）。區(qū)內(nèi)燕山早期閃長(zhǎng)玢巖、花崗閃長(zhǎng)巖及花崗閃長(zhǎng)斑巖巖漿產(chǎn)生于構(gòu)造應(yīng)力由擠壓轉(zhuǎn)變?yōu)樯煺沟霓D(zhuǎn)折期，受中國(guó)東部燕山期巖漿-成礦作用統(tǒng)一的構(gòu)造環(huán)境制約。

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圖8　研究區(qū)侵入巖SiO2與其它主元素氧化物關(guān)系（Harker）圖解Fig.8 SiO2relationships and other major element oxides（Harker）Graphic for Intrusive rocks

（3）該區(qū)內(nèi)巖漿巖巖石學(xué)和巖石地球化學(xué)的研究，豐富了該區(qū)乃至江南過(guò)渡帶上的巖漿巖巖石學(xué)資料，同時(shí)也為區(qū)內(nèi)深部尋找相關(guān)的金多金屬礦床提供了一定的幫助，在一定程度上也可指導(dǎo)東至地區(qū)的找礦工作。

致謝：本文受到安徽省國(guó)土資源廳重點(diǎn)項(xiàng)目(編號(hào): 2012-1-18)和安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局科技項(xiàng)目(KJ2014-04)的資助，筆者表示衷心的感謝，項(xiàng)目工作中得到了安徽地礦局盛中烈教授、合肥工業(yè)大學(xué)徐曉春教授、中國(guó)科技大學(xué)楊曉勇教授等眾多專家的指導(dǎo)，在此一并表示衷心的感謝。

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中圖分類(lèi)號(hào)：P618.51

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-4135（2016）01-0024-07

收稿日期：2015-04-20

作者簡(jiǎn)介：沈歡喜（1969-），男，工程師，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢），現(xiàn)長(zhǎng)期從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及項(xiàng)目管理工作，E-mail: shileianhui311@163.com。

Petrological and geochemical characteristics of the intrusions in Zhaceqiao Au deposit Dongzhi area，Anhui province

SHEN Huan-xi, SHI Lei, NIEZhang-xing, QIAN Xiang,YANGJing-ming

（No.311 Geological Team,Anhui Bureauof Geology and Mineral ResourcesExploration,Anhui Anqing246003,China）

Abstract：The Zhaceqiao Au deposit was explored in recent years, which is located in Dongzhi County, Anhui Province. It is a small scale deposit, which is temporally and spatially related to the Yanshanian Zheceqiao granitoid intrusion. Based on the geological and geochemical characteristics of granitoid intrusion, this paper confirms that the granitoid samples are I-type granite and belong to calc-alkaline series to high-K calc-alkaline series. The granite samples are enriched in LREEs whereas depleted in HREEs, which exhibits affinities with those felsic magmatic rocks in the middle and Lower Yangtze River. The granite samples have adakitic geochemical characteristics. Zircon LA-ICP-MS U-Pb dating results of Zheceqiao graniteintrusion are from 142 to 148 Macorresponding to Late Jurassic to Early Cretaceous. After compared thepetrological, geochronological and geochemical features with the Late Yanshanian dioritic porphyrite, granodiorite and granite porphyry in the study area, all theserocksareAdakites, and derived from an intracontinental collisional to an extensional setting, whichwascontrolledby theregional tectonicsinducingmagmatismandmetallogenicsystemin East China.

Key words：ZheceqiaoAudeposit; Dongzhi County; petrogenesis; Yanshanian.