內(nèi)蒙古阿魯科爾沁地區(qū)晚侏羅世侵入巖年代學(xué)、地球化學(xué)特征及成礦潛力

魯艷明, 專少鵬, 所承遜, 殷 敏

(河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所, 河北 廊坊 065000)

內(nèi)蒙古阿魯科爾沁地區(qū)晚侏羅世侵入巖年代學(xué)、地球化學(xué)特征及成礦潛力

魯艷明, 專少鵬, 所承遜, 殷 敏

(河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所, 河北 廊坊 065000)

阿魯科爾沁地區(qū)位于興蒙造山帶東段，中生代巖漿巖分布廣泛。對該地區(qū)晚侏羅世侵入巖進(jìn)行了年代學(xué)、巖石地球化學(xué)及其成礦潛力研究。阿魯科爾沁地區(qū)晚侏羅世侵入巖主要由石英二長閃長巖、石英二長巖、黑云母花崗閃長巖組成，主巖體黑云母花崗閃長巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb加權(quán)平均年齡為(143.79±0.84) Ma(MSWD=3.3)，屬晚侏羅世，在區(qū)域Mo-Au-Cu成礦峰期內(nèi)。巖體屬準(zhǔn)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性-鉀玄巖系列，相對富堿，稀土元素總量較低，輕重稀土分餾明顯，具有中等Eu負(fù)異常，富集強(qiáng)不相容元素Rb、Th、U、LREE，虧損高場強(qiáng)元素P、Ti、Y及HREE，相對虧損Nb和Ta，相對虧損大離子親石元素Ba，屬I型花崗巖。巖體主體來源于殼源基性巖組分的部分熔融，形成于晚侏羅世的后碰撞伸展環(huán)境，為有利成礦構(gòu)造演化階段。K/Rb和Rb/Sr比值較小，DI值較大，SI值較小，F(xiàn)e2O3/FeO比值較大，屬中等-強(qiáng)演化中等分異程度的氧化型或磁鐵礦系列花崗巖，地球化學(xué)含礦性參數(shù)顯示其Cu、Au、Mo金屬成礦潛力依次降低，與研究區(qū)已發(fā)現(xiàn)的礦化特征相一致。

阿魯科爾沁；晚侏羅世；I型花崗巖；后碰撞伸展；成礦潛力

0 引 言

阿魯科爾沁地區(qū)位于內(nèi)蒙古赤峰市東北部，構(gòu)造位置上屬于興蒙造山帶(中亞造山帶東段)東段、西伯利亞板塊與中朝板塊拼合部位，經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造演化史。前中生代時期，西伯利亞板塊和中朝板塊經(jīng)歷了長期、多階段的俯沖碰撞，并最終于二疊紀(jì)末—早三疊世沿西拉木倫縫合帶發(fā)生拼合[1-6]。此后，該區(qū)進(jìn)入碰撞后地殼演化階段，并逐漸向?yàn)I太平洋構(gòu)造域發(fā)展過渡。在晚侏羅世—早白堊世區(qū)域應(yīng)力場由擠壓轉(zhuǎn)變?yōu)樯煺弓h(huán)境[7-9]，并伴隨大規(guī)模的火山噴發(fā)和巖漿侵入活動。

大興安嶺地區(qū)中生代花崗巖分布規(guī)模巨大，對于該期花崗巖的成因和構(gòu)造背景仍有很多不同的認(rèn)識，如李錦軼等[10]認(rèn)為是由伸展背景下軟流圈地幔上涌導(dǎo)致地殼重熔形成花崗質(zhì)巖漿，林強(qiáng)等[11]認(rèn)為高鍶花崗巖起源于相對虧損的幔源巖漿的分異作用，低鍶花崗巖起源于富集型幔源基性巖石的部分熔融，而對其形成的地球動力學(xué)背景亦有地幔柱模型[12]、板內(nèi)伸展造山模型[13]、蒙古—鄂霍茨克洋閉合后后碰撞伸展模型[14]、古太平洋板塊俯沖模型[15]以及晚中生代太平洋板塊板片俯沖模型[16]等不同認(rèn)識。

大興安嶺火山巖漿構(gòu)造帶是東北亞大陸最重要的多金屬、貴金屬、稀有金屬成礦域之一。研究區(qū)位于突泉—林西華力西期、燕山期鐵(錫)、銅、鉛、鋅、銀、鈮(鉭)三級成礦帶，蓮花山—大井子銅、銀、鉛、鋅四級成礦帶的中南段，敖爾蓋—大井子銅、銀、鉛、鋅五級成礦帶的中段南側(cè)。區(qū)域上有巴林左旗浩布高多金屬礦、收發(fā)地鉛鋅礦、哈拉白旗銅鉛鋅多金屬礦、榆樹林銀銅鉛鋅礦、白音諾爾鉛鋅礦、阿魯科爾沁旗潘家段鉛鋅礦、阿根他拉銅鐵礦、龍頭山鉛鋅礦、特尼格爾圖鉛鋅礦及巴林右旗敖爾蓋銅礦、大井子銅銀礦等銅鉛鋅銀鐵多金屬礦床。大井子—敖爾蓋—雙勝鎮(zhèn)銅、銀、鉛、鋅成礦帶以中生代斷陷區(qū)局部隆起區(qū)成礦為特征，有大井子錫銅多金屬礦、敖爾蓋銅多金屬礦等典型礦床分布其中。研究區(qū)處于查干沐倫深大斷裂以北、大興安嶺中南段南坡，為非常有利的成礦構(gòu)造部位。前人研究表明，眾多金屬礦床是由燕山期區(qū)域應(yīng)力背景由擠壓轉(zhuǎn)變?yōu)樯煺惯^程中大規(guī)模巖漿活動所伴隨的熱液活動所形成的[17]。

本文依托內(nèi)蒙古阿魯科爾沁旗等四幅1∶50 000礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查，對阿魯科爾沁地區(qū)晚侏羅世侵入巖地球化學(xué)特征進(jìn)行了研究，探討其巖石成因、構(gòu)造環(huán)境及其成礦潛力，以期為區(qū)域花崗巖研究和礦產(chǎn)勘查工作提供依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

阿魯科爾沁地區(qū)構(gòu)造上位于烏蘭浩特—林西晚古生代東西向裂谷帶東部，同時受到中生代太平洋板塊向中朝板塊—西伯利亞板塊俯沖所形成的北東—北北東向的大興安嶺—太行山中生代構(gòu)造巖漿巖帶的疊加，形成北西向—北東向棱形斷裂復(fù)合帶。區(qū)域上出露的地層主要為二疊系和侏羅系的火山巖及砂質(zhì)沉積巖，侵入巖以中生代中酸性侵入巖最為發(fā)育(圖1)。

研究區(qū)內(nèi)出露的地層主要由上古生界石炭系、二疊系，中生界侏羅系、白堊系，新生界組成，其中以中生界侏羅系火山巖地層占主體。上石炭統(tǒng)阿木山組(C2a)零星出露，為一套碳酸鹽巖沉積。中—下二疊統(tǒng)大石寨組(P1-2d)巖性組合為中酸性火山巖夾變質(zhì)碎屑巖，受低綠片巖相區(qū)域變質(zhì)作用，與上覆地層角度不整合或斷層接觸；上二疊統(tǒng)林西組(P3l)為一套碎屑巖夾中性沉火山碎屑巖組合，形成于陸相河流-湖泊環(huán)境。中侏羅統(tǒng)新民組(J2x)為一套陸相火山-沉積含煤建造；晚侏羅世，火山活動極為強(qiáng)烈，可劃分出3個火山噴發(fā)旋回，形成一套陸相火山-沉積建造，包括滿克頭鄂博組(J3m)、瑪尼吐組(J3mn)、白音高老組(J3b)等。下白堊統(tǒng)梅勒圖組(K1m)由中基性火山熔巖組成。

圖1 內(nèi)蒙古阿魯科爾沁地區(qū)大地構(gòu)造位置圖(a)及區(qū)域地質(zhì)簡圖(b)Fig.1 The tectonic location (a) and simplified geological map (b) of Ar Horqin Banner, Inner Mongolia1.第四系；2.白音高老組；3.滿克頭鄂博組；4.瑪尼吐組；5.新民組；6.大石寨組；7.早白堊世侵入巖；8.晚侏羅世侵入巖；9.地質(zhì)界線； 10.板塊縫合帶；11.二級構(gòu)造單元分界斷裂；12.三級與四級構(gòu)造單元分界斷裂；13.索倫—西烏旗晚古生代增生陸緣；14.艾力格廟—錫林浩特地塊；15.烏蘭浩特—林西晚古生代裂谷帶；16.鑲黃旗—赤峰火山型被動陸緣；17.陰山隆起帶；18.大興安嶺—太行山中生代巖漿巖帶主脊；19.國界線；20.中新生代盆地界線；21.采樣點(diǎn)；22.鋯石測年采樣點(diǎn)及年齡；23.主要銅礦化點(diǎn)及編號(1.西新井北西，2.北井村西，3.姜家灣北西)

侵入巖分布廣泛，但規(guī)模不大，形成時代可分為早二疊世、晚侏羅世和早白堊世。早二疊世侵入巖分布極少，巖性主要為輝綠巖；晚侏羅世侵入巖分布較廣泛，巖石類型包括中粒石英二長閃長巖、細(xì)粒石英二長巖、中粒黑云母花崗閃長巖等；早白堊世侵入巖分布廣泛但規(guī)模不大，主要巖石類型包括中細(xì)?；◢忛W長巖、細(xì)粒二長花崗巖、中粒二長花崗巖和花崗斑巖。

斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，以北東向、北西向、近東西向?yàn)橹?。一般長數(shù)千米至數(shù)十千米，規(guī)模小者數(shù)千米至幾百米，主要形成于古生代、中生代。規(guī)模較大的區(qū)域性北東向、北北東向深斷裂具有多期活動特點(diǎn)，對區(qū)內(nèi)中生代巖漿活動起控制作用。

研究區(qū)內(nèi)目前共發(fā)現(xiàn)有色金屬Cu(Ag、Mo)、Ag、Zn、Pb、Au等礦(化)點(diǎn)21處，黑色金屬鐵礦化點(diǎn)6處。

2 巖石學(xué)特征

區(qū)內(nèi)晚侏羅世侵入巖可以劃分出3種巖石類型，即中粒石英二長閃長巖、細(xì)粒石英二長巖、中粒黑云母花崗閃長巖，其巖石學(xué)特征如下(圖2)。

圖2 阿魯科爾沁地區(qū)晚侏羅世侵入巖巖相學(xué)特征Fig.2 Microphotographs of the Late Jurassic intrusive rocks in the Ar Horqin Banner areaa.細(xì)中粒石英二長閃長巖，斜長石為中粒半自形條板狀，鉀長石呈細(xì)粒半自形-它形填隙于斜長石間，它形石英填隙于長石間，輝石多被角閃石和黑云母交代(+)；b.細(xì)粒石英二長巖，斜長石呈半自形板狀，發(fā)育環(huán)帶，鉀長石呈細(xì)粒半自形-它形，少與石英呈文象連晶，石英呈細(xì)粒它形填隙分布，輝石被角閃石交代呈假象(+)；c.(細(xì))中粒黑云母花崗閃長巖，斜長石呈中粒半自形板狀，發(fā)育環(huán)帶，石英和鉀長石均呈細(xì)粒它形填隙分布，黑云母呈細(xì)粒片狀星散分布(+)

中粒石英二長閃長巖呈巖株?duì)町a(chǎn)出，侵入中—下二疊統(tǒng)大石寨組，被上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組角度不整合覆蓋。巖石深灰色，中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為斜長石(50%)、堿性長石(正長石，15%)、石英(15%)、角閃石(18%)。細(xì)粒石英二長巖呈巖株?duì)町a(chǎn)出，侵入上二疊統(tǒng)林西組，可見其呈脈狀侵入石英二長閃長巖中。巖石肉紅色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，文象結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為鉀長石(40%)、斜長石(40%)、石英(15%)，暗色礦物約5%。中粒黑云母花崗閃長巖侵入林西組，被滿克頭鄂博組角度不整合覆蓋，有時可見花崗閃長巖呈脈狀侵入石英二長巖和石英二長閃長巖中。巖石灰色，中?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，由斜長石(50%)、堿性長石(正條紋長石，10%)、石英(15%)、角閃石(15%)和黑云母(10%)組成。

依據(jù)上述侵入巖地質(zhì)及巖石學(xué)特征，將本區(qū)早白堊世侵入巖劃分為3個侵入期次，由老到新依次為中粒石英二長閃長巖、細(xì)粒石英二長巖、中粒黑云母花崗閃長巖。

3 鋯石U-Pb年代學(xué)特征

圖3 阿魯科爾沁地區(qū)晚侏羅世侵入巖中黑云母花崗閃長巖樣品鋯石U-Pb年齡分析點(diǎn)及鋯石CL圖像Fig.3 U-Pb dating analytical points and zircon CL images of biotite granodiorite of late Jurassic intrusive rocks of the Ar Horqin Banner area

本次工作采集中粒黑云母花崗閃長巖樣品進(jìn)行LA-ICP-MS鋯石U-Pb年代學(xué)測試。挑選新鮮樣品粉碎至80目，在雙目鏡下挑純后制靶，經(jīng)過鋯石圖像學(xué)工作(包括反射光、透射光及陰極發(fā)光圖像)，選擇晶形良好、環(huán)帶發(fā)育的巖漿鋯石以及其中無裂紋、無包裹體的部位，用激光消融電感耦合等離子質(zhì)譜分析技術(shù)(LA-ICP-MS)，測試其U、Th、Pb同位素比值。測試工作在天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所同位素實(shí)驗(yàn)室完成，使用的儀器為UP193-FX ArF準(zhǔn)分子激光器連接Neptune ICP-MS，分析束斑為35 μm，激光頻率為8～10 Hz。

樣品中所測鋯石為無色透明或淺黃色，大部分鋯石結(jié)晶較好，呈長柱狀晶形。在陰極發(fā)光(CL)圖像上(圖3)，鋯石具明顯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和典型的韻律震蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，為典型的巖漿結(jié)晶鋯石，且沒有發(fā)生顯著的Pb丟失。

對樣品中典型巖漿鋯石進(jìn)行了測試(圖3)，17個分析點(diǎn)的加權(quán)平均值較為集中，為(143.79±0.84) Ma(MSWD=3.3)，屬晚侏羅世，代表巖體結(jié)晶年齡。鋯石U-Pb同位素測年分析結(jié)果見表1，諧和曲線和加權(quán)平均年齡見圖4。

4 地球化學(xué)特征

4.1 主量元素特征

樣品主微量元素分析結(jié)果及特征參數(shù)見表2，各類巖性地球化學(xué)特征如下。

表1 阿魯科爾沁地區(qū)黑云母花崗閃長巖鋯石U-Pb同位素測試數(shù)據(jù)

圖4 阿魯科爾沁地區(qū)黑云母花崗閃長巖鋯石U-Pb諧和圖(a)及加權(quán)平均年齡(b)Fig.4 U-Pb concordia diagrams of zircons (a) and weighted average ages (b) from biotite granodiorite in the Ar Horqin Banner area

石英二長閃長巖中的SiO2含量介于61.55%～61.92%之間，總體上具有富鋁(Al2O3含量為15.53%～15.57%)、富鈉(Na2O含量為3.72%～3.77%)、高鎂(MgO含量為3.03%～3.17%)的特征。里特曼指數(shù)σ=1.77～2.27，為鈣堿性系列，在SiO2-K2O圖解(圖5b)中，樣品落入高鉀鈣堿性區(qū)域和中—高鉀鈣堿性區(qū)域邊界附近。在A/CNK-A/NK圖解(圖5a)上，樣品顯示為準(zhǔn)鋁質(zhì)。分異指數(shù)DI=62.5～63.16，固結(jié)指數(shù)SI=20.39～21.13，反映巖漿分異程度較低。

石英二長巖中的SiO2含量為68.63%，總體上具有相對富硅、富堿且相對富鉀(K2O+Na2O含量為8.8%，K2O含量為5.08%)、低鎂(MgO含量為1.2%)的特征。里特曼指數(shù)σ=3，在SiO2-K2O圖解(圖5b)中，落于靠近高鉀鈣堿性區(qū)域邊界的鉀玄巖系列區(qū)域。在A/CNK-A/NK圖解(圖5a)上，樣品顯示為準(zhǔn)鋁質(zhì)。分異指數(shù)DI=83.97，固結(jié)指數(shù)SI=9.25，反映巖漿分異程度中等。

黑云母花崗閃長巖中的SiO2含量為68.96%，總體上具有相對富硅、富堿且相對富鈉(K2O+Na2O含量為7.38%，Na2O含量為4%)、低鎂(MgO含量為1.19%)的特征。里特曼指數(shù)σ=2.08，在SiO2-K2O圖解(圖5b)中，落于高鉀鈣堿性系列區(qū)域。在A/CNK-A/NK圖解(圖5a)上，樣品顯示為準(zhǔn)鋁質(zhì)。分異指數(shù)DI=80.17，固結(jié)指數(shù)SI=10.22，反映巖漿分異程度中等。

不同巖性單元的主要氧化物之間，其含量呈現(xiàn)明顯的相關(guān)性。主要表現(xiàn)為，氧化物Al2O3、FeOt、MgO、CaO和TiO2、P2O5均與SiO2呈良好的負(fù)相關(guān)趨勢，總體上顯出I型花崗巖的特征。其良好的相關(guān)性暗示巖石可能為同源巖漿通過鐵鎂礦物、斜長石和磷灰石等礦物分離結(jié)晶作用分異演化的結(jié)果，也可能是由地殼混染、巖漿混合作用產(chǎn)生[18]。

4.2 稀土元素特征

阿魯科爾沁地區(qū)晚侏羅世各侵入巖體樣品的稀土元素總量(REE)變化不大，為152.48×10-6～169.51×10-6，平均值為159.65×10-6，低于世界花崗巖的平均值(∑REE=254.3×10-6[22])，LREE/HREE值變化在8.25～10.18之間，(La/Yb)N值為7.26～10.11，變化不大，在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化的稀土元素配分模式圖上(圖6a)，總體表現(xiàn)為右傾型曲線，顯示輕重稀土分餾明顯、輕稀土元素富集的特征。(La/Sm)N值為3.62～4.39，(Gd/Lu)N值為0.76～1.47，輕稀土較重稀土內(nèi)部分餾程度更強(qiáng)烈，這與傳統(tǒng)的地殼重熔型或地幔型花崗巖的稀土元素構(gòu)成均有所不同[23]。各樣品均表現(xiàn)出中等程度Eu負(fù)異常，δEu值為0.49～0.70，低于地殼平均組分的δEu值(0.96)[24-25]，反映巖石在形成過程中源區(qū)有斜長石的殘留或在后期發(fā)生了斜長石的分離結(jié)晶。

表2 阿魯科爾沁地區(qū)晚侏羅世侵入巖主量元素(%)、稀土元素和微量元素(10-6)及含量參數(shù)

Table 2 Major elements(%), REEs, trace elements(10-6) compositions and geochemical parameters of Late Jurassic intrusive rocks of the Ar Horqin Banner area

巖石類型樣品號SiO2TiO2Al2O3Fe2O3FeOMnOMgOCaONa2OK2OP2O5燒失量總量石英二長閃長巖P17YQ161．550．8415．531．664．170．103．174．853．772．780．201．2399．85P24YQ261．920．7515．571．963．470．153．034．343．722．160．191．6098．86石英二長巖P24YQ168．630．5114．311．581．410．061．202．243．725．080．160．9699．85黑云母花崗閃長巖P4YQ268．960．4314．661．731．390．061．192．604003．380．160．8699．43巖石類型樣品號DISIA/NKA/CNKσ43A/MFC/MFMg#Fe2O3/FeOTZr石英二長閃長巖P17YQ162．5020．391．650．8612．270．970．55360．40794P24YQ263．1621．131．800．9521．771．030．52360．56758石英二長巖P24YQ183．979．251．210．9123002．030．58301．12850黑云母花崗閃長巖P4YQ280．1710．221．400．9802．082．040．66291．24801巖石類型樣品號RbSrBaNbTaZrHfThUKTiPCo石英二長閃長巖P17YQ189．3775．6620．011．481．16140．17．4112．411．97230865031889．020．6P24YQ2114．4816．0600．010．571．0083．04．1510．032．05262244509818．023．8石英二長巖P24YQ1258．0440．2655．017．422．09219．96．7828．956．36421963076714．07．2黑云母花崗閃長巖P4YQ2113．3247．0618．110．400．79123．21．4014．701．56129482601704．96．5巖石類型樣品號石英鈣長石鈉長石正長石剛玉透輝石紫蘇輝石鈦鐵礦磁鐵礦磷灰石石英二長閃長巖P17YQ113．4917．4832．3516．6604．5610．941．622．440．47P24YQ217．6819．9532．3613．1200．7411．301．462．920．45石英二長巖P24YQ121．787．4331．8330．3602．213．000．982．040．37黑云母花崗閃長巖P4YQ225．5412．0334．3620．270．0804．570．831．950．38巖石類型樣品號LaCePrNdSmEuGdTbDyHoErTmYb石英二長閃長巖P17YQ131．5860．897．6329．45．321．184．730．754．10．812．480．42．79P24YQ233．8167．448．7633．276．031．295．460．874．540．952．810．473．34石英二長巖P24YQ134．4567．548．2227．965．070．794．610．723．840．882．650．463．38黑云母花崗閃長巖P4YQ232．1467．827．8327．784．910．923．920．643．580．712．080．352．28巖石類型樣品號LuYREELREE/HREE(La/Yb)N(La/Sm)N(Gd/Lu)NδEuδCeK/RbRb/Sr石英二長閃長巖P17YQ10．4222．32152．488．258．123．831．390．700．932580．12P24YQ20．4724．54169．517．967．263．621．440．670．941570．14石英二長巖P24YQ10．7524．36161．328．337．314．390．760．490．951630．59黑云母花崗閃長巖P4YQ20．3321．77155．2910．1810．114．231．470．621．022480．46

注：鋁飽和指數(shù)A/CNK=Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)(mol)；A/NK=Al2O3/(Na2O+K2O)(mol)；里特曼指數(shù)σ43=(K2O+Na2O)2/(SiO2-43)(%)；分異指數(shù)DI=Qz+Or+Ab+Ne+Lc+Kp(CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物含量)；固結(jié)指數(shù)(SI)=100×MgO/(MgO+FeO+Fe2O3+Na2O+K2O)(%)；A/MF=Al2O3/(TFeO+MgO)(mol)；C/MF=CaO/(TFeO+MgO)(mol)；Mg#=100×MgO/(MgO+TFeO)(mol)；TZr(℃)=12900/[2.95+0.85M+ln(496000/Zr熔體)]-273.15，其中M=(Na+K+2Ca)/(Al×Si)(mol)。

圖5 晚侏羅世侵入巖A/NK-A/CNK圖解(a)(底圖據(jù)Maniar等[19], 1989)和侵入巖SiO2-K2O圖解(b)(底圖據(jù)Rickwood[20], 1989)Fig.5 A/NK-A/CNK(a) and SiO2-K2O (b) diagrams of Late Jurassic intrusive rocks of the Ar Horqin Banner area

圖6 晚侏羅世侵入巖的稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線圖(a)及微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b) (標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值據(jù)Sun等[21], 1989)Fig.6 Chondrite-normalized rare earth element patterns(a) and primitive mantle-normalized trace element patterns(b) of Late Jurassic intrusive rocks (Normalized data after Sun et al.[21]，1989)

4.3 微量元素特征

在微量元素蛛網(wǎng)圖(圖6b)中，阿魯科爾沁地區(qū)晚侏羅世各侵入巖體樣品的微量元素總體顯示較為一致的分布型式，微量元素總量差別不大。富集強(qiáng)不相容元素Rb、Th、U、LREE，虧損高場強(qiáng)元素Ti、P、Y及HREE，相對虧損Nb和Ta，相對虧損大離子親石元素Ba，為Ⅰ型花崗巖或殼源型花崗巖特征[26]。其中大離子親石元素Rb的強(qiáng)烈富集暗示花崗巖漿可能發(fā)生了分異，P、Ti的虧損表明磷灰石和鈦鐵礦可能已發(fā)生明顯的分離結(jié)晶或源區(qū)存在寄主礦物的殘留[27]。

5 巖石成因與構(gòu)造環(huán)境分析

5.1 巖石成因

對于花崗巖的成因類型，目前最為普遍接受的劃分方案是I型、S型、M型和A型，自然界中真正由地幔巖漿衍生的M型花崗巖極少[28]，因此主要為I型、S型和A型。對于這3種類型花崗巖的判定，不同學(xué)者從不同角度提出過多種判別標(biāo)準(zhǔn)，如在礦物組成上角閃石、堇青石和堿性鐵鎂礦物的出現(xiàn)被認(rèn)為分別是判斷I型、S型和A型花崗巖最為重要且有效的標(biāo)志[18]，同時，一系列地球化學(xué)圖解在判別這3類花崗巖中也得到廣泛運(yùn)用。

阿魯科爾沁地區(qū)晚侏羅世侵入巖具有準(zhǔn)鋁質(zhì)特征，A/NKC值均小于1，CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計算結(jié)果中未出現(xiàn)剛玉分子或含量很少，礦物組合中未見白云母、堇青石和石榴石等富鋁礦物出現(xiàn)，不同于S型花崗巖的強(qiáng)過鋁特征[29]；巖體中P2O5含量普遍較低，一般低于0.20%，且具有隨分異作用增強(qiáng)而降低的變異趨勢，亦與S型花崗巖的演化特點(diǎn)明顯不同，因此可排除巖體屬于S型花崗巖的可能。

圖7 晚侏羅世侵入巖(Zr+Nb+Ce+Y)-(K2O+Na2O)/CaO判別圖解(a，據(jù)Whalen等[35], 1987)和A/MF-C/MF判別圖解(b,據(jù)Alther等[36], 2000)

阿魯科爾沁地區(qū)晚侏羅世侵入巖具有一系列明顯不同于A型花崗巖的化學(xué)組成特征，主要表現(xiàn)在：(1)Zr、Nb、Ce、Yb等高場強(qiáng)元素含量較低，Zr+Nb+Ce+Y變化于185.55×10-6～329.22×10-6，低于A型花崗巖下限值(350×10-6[30])，在(Zr+Nb+Ce+Y)-(K2O+Na2O)/CaO判別圖解中，均落入未分異的花崗巖區(qū) (圖7a)；(2)Na2O/K2O值在0.73～1.72，多顯示富Na的特征，顯示出I型花崗巖的特征；(3)巖體的堿鋁指數(shù)(AKI值)變化于0.56～0.83，低于A型花崗巖的平均值(0.95[30])；(4)在微量元素蛛網(wǎng)圖中，晚侏羅世侵入巖的微量元素分布較為一致，都表現(xiàn)出富集Th、U、La、Hf，而虧損Ba、P、Ti，顯示I型花崗巖的巖石地球化學(xué)特征[29]。

在A/MF-C/MF圖解(圖7b)中，樣品均落入基性巖的部分熔融區(qū)域。大陸弧背景下造山花崗巖均具有Sr、P、Ti等元素的虧損，而Nb的相對虧損更能反映花崗巖具有大陸殼的特征[23]。晚侏羅世侵入巖Rb/Nb比值為7.78～10.89，高于地殼平均值(5.36)，表明它們主要為殼源組分熔融形成的。綜上所述，阿魯科爾沁地區(qū)晚侏羅世侵入巖為殼源基性巖組分部分熔融形成。

5.2 構(gòu)造環(huán)境分析

研究區(qū)地殼演化可分為前中生代變質(zhì)海相火山-沉積巖基底、中生代早—中期陸相火山巖蓋層和中生代晚期—新生代伸展構(gòu)造3個階段[31]。中生代之前，西伯利亞板塊和中朝板塊經(jīng)過多期次的俯沖碰撞，最終在二疊紀(jì)末拼合為統(tǒng)一整體，此后，區(qū)域上進(jìn)入碰撞后地殼演化階段。中國東北地區(qū)晚侏羅世—早白堊世巖漿巖主要分布于大興安嶺地區(qū)，包括I型和A型花崗巖(140～110 Ma)，高鉀鈣堿性-偏堿性中基性巖為主的火山巖(145～138 Ma)，南段伴有同期A型流紋巖[32-33]，與研究區(qū)巖石類型和定年結(jié)果顯示一致。

自中生代早期，區(qū)域上開始受到太平洋板塊俯沖的影響，中侏羅世時期，區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)太平洋主動陸緣[34]；在晚侏羅世至早白堊世期間，區(qū)域應(yīng)力狀態(tài)由擠壓轉(zhuǎn)變?yōu)樯煺梗?dǎo)致了大量的巖漿侵入和火山噴發(fā)，而對于該次地殼伸展的構(gòu)造背景，目前來看認(rèn)識并不統(tǒng)一，可能的幾種認(rèn)識包括古亞洲洋最后消亡后的后造山環(huán)境、古太平洋板塊俯沖方向的改變、蒙古—鄂霍茨克洋閉合后的碰撞伸展環(huán)境[37]。近期東北地區(qū)大量不同成因類型花崗巖和火山巖的時空分布研究顯示，于165～140 Ma期間松遼盆地及其以東地區(qū)存在巖漿活動間歇期，且?guī)r漿活動具向南東遷移趨勢[38-39]，指示松遼盆地以西地區(qū)巖漿活動可能與古太平洋板塊俯沖無關(guān)[32]，可能蒙古—鄂霍次克構(gòu)造體系影響的空間范圍主要在松遼盆地以西和華北地塊北緣，環(huán)太平洋構(gòu)造體系主要影響松遼盆地及其以東地區(qū)[33]。

圖8 晚侏羅世侵入巖形成構(gòu)造環(huán)境判別(底圖據(jù)Pearce[42], 1984)Fig.8 Diagrams for discrimination of tectonic environment of Late Jurassic intrusive rocksWPG.板內(nèi)花崗巖；ORG.洋中脊花崗巖；VAG.火山弧花崗巖；syn-COLG.同碰撞花崗巖；Post-COLG.后碰撞花崗巖

在微量元素構(gòu)造環(huán)境判別圖上(圖8)，阿魯科爾沁地區(qū)晚侏羅世侵入巖樣品點(diǎn)多落入后碰撞和火山弧環(huán)境，形成這一特征可能是由于后碰撞花崗巖類源區(qū)受早期洋/陸殼俯沖階段形成的地殼物質(zhì)所影響，使其地球化學(xué)特征表現(xiàn)類似弧巖漿巖富集LILS和LREE、虧損HFSE等特征，即可能是繼承了巖漿源區(qū)的部分性質(zhì)；且與大興安嶺三疊紀(jì)的同造山花崗巖相比[10]，明顯出現(xiàn)向后碰撞和板內(nèi)區(qū)域偏移的趨勢。同時，本文確定的晚侏羅世侵入巖具有高鉀鈣堿性特征，一般而言，高鉀鈣堿性系列花崗質(zhì)巖漿產(chǎn)生在陸弧環(huán)境或后碰撞環(huán)境[40]。結(jié)合區(qū)域后造山伸展背景[41]，該時期阿魯科爾沁地區(qū)為后碰撞伸展環(huán)境。

6 巖體成礦潛力評價

6.1 與晚侏羅世侵入巖有關(guān)的金屬礦化特征

研究區(qū)已發(fā)現(xiàn)銅礦(化)點(diǎn)數(shù)量最多，達(dá)18個，另有1個銅鉬礦點(diǎn)，最主要的銅礦化含礦層位為中—下二疊統(tǒng)大石寨組一段地層，以其具深源特征中基性火山巖圍巖的礦化蝕變體含銅最為豐富；其余以燕山中晚期侵入體內(nèi)最多，主要分布于晚侏羅世中粒黑云母花崗閃長巖、潛流紋巖及早白堊世花崗斑巖中；部分礦化見于晚二疊世潛石英粗安巖及中侏羅統(tǒng)新民組內(nèi)。小規(guī)模的北西向斷裂構(gòu)造對銅礦化具有主要控制意義，并以多組裂隙交匯部位成礦最佳。本區(qū)銅礦化最主要成因類型為巖漿熱液型，包括個別矽卡巖型和斑巖型。如北井、西新井銅銀礦點(diǎn)，好來寶山農(nóng)場北東銅鉬礦點(diǎn)。金銀等貴金屬礦化點(diǎn)較少，金礦化點(diǎn)僅在古井子村西見有1處，其圍巖為上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組一段流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r與晚侏羅世中粒石英二長閃長巖接觸部位，兩側(cè)見有北東向斷裂，礦化蝕變發(fā)生于北東向構(gòu)造破碎帶內(nèi)，成因類型為熱液型。

研究區(qū)主要銅多金屬和金礦化點(diǎn)多與晚侏羅世巖漿活動關(guān)系密切，主要礦化點(diǎn)外圍均有巖體侵入，與侵入體一同分布的大石寨組一段是重要成礦層位，黑云母花崗閃長巖內(nèi)部的構(gòu)造破碎帶、石英巖脈等也是賦礦的重要部位；金礦化位于上侏羅統(tǒng)火山巖與晚侏羅世石英二長閃長巖接觸帶附近，并見正長巖脈及閃長巖脈侵入。如索貝山一帶的銅礦化點(diǎn)位于中粒黑云母花崗閃長巖內(nèi)；西北部西新井銅礦點(diǎn)、北井銅礦點(diǎn)、張家店村南銅礦化點(diǎn)均有晚侏羅世正長花崗巖侵入；古井子金礦化點(diǎn)、白音溝—陳家溝一帶銅礦化點(diǎn)則與中粒石英二長閃長巖密切相關(guān)。

晚侏羅世侵入巖土壤地球化學(xué)分析Cd、Mn、Cu、Mo、Pb、W元素富集系數(shù)在0.80～0.88之間，富集與貧化機(jī)制不明顯，趨于背景值；其余元素富集系數(shù)為0.46～0.77，趨于分散狀態(tài)。Bi、Cu元素變異系數(shù)為5.30和1.39，屬強(qiáng)不均勻分異；As、W、Sb、Au元素變異系數(shù)在0.59～0.77之間，屬不均勻分異。指示晚侏羅世侵入體作為礦源體成礦條件較差。但其鋯石飽和溫度[43](TZr)介于758～850 ℃，主體溫度大于800 ℃，屬“熱”巖漿(TZr>800 ℃)[43]，巖漿溫度和含水量均較高，能夠?yàn)槌傻V作用提供礦物質(zhì)運(yùn)移的熱源、動力及熱液來源。

6.2 巖體成礦潛力分析

研究區(qū)大部分已知金屬礦(化)點(diǎn)成因類型為巖漿熱液型，巖漿熱液活動在晚侏羅世—早白堊世最為活躍，有大規(guī)模的火山噴發(fā)和中酸性巖漿侵入，金屬礦(化)點(diǎn)成礦與該期中酸性侵入巖及相關(guān)脈巖的關(guān)系最為密切。晚侏羅世侵入巖年齡(143.79±0.84) Ma，處于天山—興蒙造山帶顯生宙斑巖型4個鉬成礦期之一(190～135 Ma)[44]，且在中國東北地區(qū)Mo成礦3個高峰期之一(150～110 Ma)[45]；處于中國東部中生代淺成低溫?zé)嵋篈u成礦的4個峰期之一(144～135 Ma)[46]，侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)(208～65 Ma)也是中國最為重要的金成礦期，本區(qū)屬大興安嶺—太行山構(gòu)造-巖漿帶和金成礦帶[47]；也在中國東北地區(qū)最重要的Cu成礦期(200～110 Ma)內(nèi)，中生代也是中國重要的Cu成礦期之一[48]；該侵入巖形成年齡亦屬中國北方中生代大規(guī)模成礦的4個峰期之一(140 Ma左右)[49]。

碰撞造山帶?？僧a(chǎn)出斑巖型Cu-Mo和Cu-Au礦床，碰撞造山帶中斑巖型礦床多發(fā)生于以巖石圈減薄和地殼伸展為特征的后碰撞地殼伸展期和晚碰撞構(gòu)造轉(zhuǎn)換期，而并不發(fā)生于以地殼縮短增厚、峰期變質(zhì)及地殼深熔作用為主的主碰撞期[50]。

圖9 晚侏羅世侵入巖Fe2O3/FeO-Rb/Sr(a,據(jù)Blevin[63], 2003)和Fe2O3/FeO-SiO2圖解(b,據(jù)Lehmann等[64], 1990)

研究區(qū)晚侏羅世花崗巖類(包括石英二長閃長巖、石英二長巖及黑云母花崗閃長巖)SiO2含量為61.55%～68.96%，硅質(zhì)含量相對偏低，相對于Mo，更利于Cu成礦[51]；堿質(zhì)含量在5.88%～7.38%，屬高鉀鈣堿性系列，利于結(jié)晶分異作用進(jìn)行，相對于Cu可能更利于Mo成礦[52-53]；鋁飽和度A/CNK介于0.86～0.98，A/NK介于1.23～1.84，屬準(zhǔn)鋁質(zhì)巖石，多與斑巖型Cu-Au成礦有關(guān)，且與Cu相比更利于Au成礦[54-55]。K/Rb比值(介于157～258)較小，屬中等—強(qiáng)演化巖漿[56]；Rb/Sr比值(介于0.12～0.59)較小，δEu介于0.50～0.72，經(jīng)歷一定程度的斜長石結(jié)晶分異。Fe2O3/FeO比值介于0.40～1.24，屬氧化型磁鐵礦系列花崗巖，根據(jù)lg(Fe2O3/FeO)-TFeO關(guān)系，屬強(qiáng)氧化花崗巖，在Fe2O3/FeO-Rb/Sr圖(圖9a)[56]中位于Cu-Mo、Cu-Au及W成礦花崗巖附近，在Fe2O3/FeO-SiO2圖(圖9b)[57]中主要處于Cu-Au成礦花崗巖范圍內(nèi)，且其中石英二長閃長巖更可能與Cu-Au成礦關(guān)系密切，石英二長巖和黑云母花崗閃長巖更可能與Cu-Mo成礦關(guān)系密切，且于后二者的近端還有可能發(fā)生Pb-Zn成礦[51]。I型花崗巖主要與斑巖型Cu、Mo(Au、Ag)、Pb、Zn、W成礦有關(guān)[58]，且氧化型I型花崗巖或磁鐵礦系列花崗巖與斑巖型Cu、Au礦床密切共生[59-62]。Cu-Mo成礦多與高氧化程度、中等分異程度的花崗巖有關(guān)，Cu、Cu-Au成礦多與高氧化程度、低分異程度的I型花崗巖關(guān)系密切，花崗巖K/Rb比值一般>200[56]。巖漿源巖為基性巖，但Mg#值(介于29～36)較低，指示巖漿未與地幔發(fā)生AFC過程，暗示其可能并不利于相關(guān)的Au成礦作用。

由上分析可知，研究區(qū)晚侏羅世侵入巖屬區(qū)域Cu-Au-Mo成礦作用峰期，所產(chǎn)出的后碰撞伸展構(gòu)造環(huán)境也是碰撞造山帶中最為有利的成礦階段之一，其巖石地球化學(xué)含礦性評價參數(shù)顯示巖體成礦潛力按Cu、Au、Mo的順序降低，具有良好的Cu(-Au)成礦潛力。

7 結(jié) 論

(1)巖體主體巖石黑云母花崗閃長巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb加權(quán)平均年齡為(143.79±0.84) Ma(MSWD=3.3)，屬晚侏羅世，代表巖體結(jié)晶年齡。

(2)研究區(qū)內(nèi)晚侏羅世侵入巖總體具有相對富堿的特征，屬準(zhǔn)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性-鉀玄巖系列；REE含量較低，稀土配分模式總體呈右傾型，輕重稀土分餾明顯，具有中等Eu負(fù)異常；強(qiáng)不相容元素Rb、Th、U、LREE富集，而高場強(qiáng)元素P、Ti、Y、HREE虧損，Nb和Ta相對虧損，大離子親石元素Ba相對虧損。

(3)區(qū)內(nèi)晚侏羅世侵入巖與S型、A型花崗巖具有明顯的不同，屬I型花崗巖，為殼源基性巖組分部分熔融形成。結(jié)合區(qū)域大地構(gòu)造演化歷史，該期侵入巖形成于晚侏羅世后碰撞伸展環(huán)境。

(4)研究區(qū)晚侏羅世侵入巖年齡屬區(qū)域Mo-Au-Cu成礦峰期，產(chǎn)出的后碰撞伸展構(gòu)造環(huán)境亦為有利成礦構(gòu)造演化階段，K/Rb和Rb/Sr比值較小，DI值較大，SI值較小，F(xiàn)e2O3/FeO比值較大，屬中等-強(qiáng)演化中等分異程度的氧化型或磁鐵礦系列花崗巖，其地球化學(xué)含礦性參數(shù)顯示Cu、Au、Mo金屬成礦潛力依次降低，與研究區(qū)已發(fā)現(xiàn)的礦化特征相一致。

致謝：樣品分析過程中受到河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實(shí)驗(yàn)室和天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所同位素實(shí)驗(yàn)室的幫助，審稿專家和編輯提出的寶貴建議，在此一并致謝。

[1] HSU K J, WANG Q C, LI L. Geological evolution of the Neimonides:a working hypothesis[J]. Eclogae Geologicae Helvetiae, 1991, 84(1): 1-31.

[2] SENGOR A M C, NATAL B A, BURTMAN V S. Evolution of the Ahaid tectonic collage and paleozoic crustal growth in Eurasia[J]. Nature, 1993, 364(2): 299-307.

[3] CHEN B, JAHN B M, SIMON W, et al. Two contrasting paleozoic magmatic belts in Northern Inner Mongolia, China:petrogenesis and tectonic implications[J]. Tectonophysics, 2000, 328(1): 82-157.

[4] 陳斌, 趙國春, SIMONWILD E. 內(nèi)蒙古蘇尼特左旗南兩類花崗巖同位素年代學(xué)及其構(gòu)造意義[J]. 地質(zhì)論評, 2001, 47(4): 361-367.

[5] 范宏瑞, 胡芳芳, 楊奎鋒, 等. 內(nèi)蒙古白云鄂博地區(qū)晚古生代閃長質(zhì)-花崗質(zhì)巖石年代學(xué)框架及其地質(zhì)意義[J]. 巖石學(xué)報, 2009, 25(11): 2933-2938.

[6] 任紀(jì)舜, 牛寶貴, 劉志剛. 軟碰撞、疊覆造山和多旋回縫合作用[J]. 地學(xué)前緣, 1999, 6(3): 85-93.

[7] 羅飛, 羅照華, 李達(dá)靖, 等. 內(nèi)蒙古中部白堊紀(jì)堿性花崗巖的發(fā)現(xiàn)及意義[J]. 現(xiàn)代地質(zhì), 1995, 9(2): 203-211.

[8] 劉紅濤, 翟明國, 劉建明, 等. 華北克拉通北緣中生代花崗巖:從碰撞后到非造山[J]. 巖石學(xué)報, 2002, 18(4): 433-448.

[9] 張敏, 袁忠信. 內(nèi)蒙古“八零一”稀有元素堿性花崗巖氧同位素地球化學(xué)[J]. 中國地質(zhì)科學(xué)院礦床地質(zhì)研究所文集, 1988, 55(13): 140-146.

[10] 李錦軼, 高立明, 孫桂華, 等. 內(nèi)蒙古東部雙井子中三疊世同碰撞殼源花崗巖的確定及其對西伯利亞與中朝古板塊碰撞時限的約束[J]. 巖石學(xué)報, 2007, 23(3): 565-582.

[11] 林強(qiáng), 葛文春, 吳福元, 等. 大興安嶺中生代花崗巖類的地球化學(xué)[J]. 巖石學(xué)報, 2004, 20(3): 403-412.

[12] DENG J F, MO X X, ZHAO H L, et al. A new model for the dynamic evolution of Chinese lithosphere: continental roots-plume tectonics[J]. Earth Science Reviews, 2004, 65(3): 223-275.

[13] 邵濟(jì)安, 張履橋, 牟保磊. 大興安嶺中生代伸展造山過程中的巖漿作用[J]. 地學(xué)前緣, 1999, 6(4): 339-346.

[14] MENG E N, XU Wenliang, PEI Fuping, et al. Permian bimodal volcanism in the Zhangguangcai Range of Eastern Heilongjiang Province, NE China: Zircon U-Pb-Hf isotopes and geochemical evidence[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2011, 41(2): 119-132.

[15] FOUQUET Y, MARCOUX E. Lead-isotope systematics in Pacific hydrothermal sulfide deposits[J]. Journal of Geophysical Research:Solid Earth, 1995, 100(B4): 6025-6040.

[16] ZHANG Jiheng, GAO Shan, GE Wenchun, et al. Geochronology of the Mesozoic volcanic rocks in the Great Xing’an Range, Northeastern China: Implications for subduction-induced delamination[J]. Chemical Geology, 2010, 276(3): 144-165.

[17] 陳衍景, 翟明國, 蔣少涌. 華北大陸邊緣造山過程與成礦研究的重要進(jìn)展和問題[J]. 巖石學(xué)報, 2009, 25(11): 2695-2726.

[18] 吳福元, 李獻(xiàn)華, 楊進(jìn)輝, 等. 花崗巖成因研究的若干問題[J]. 巖石學(xué)報, 2007, 23(6): 1217-1238.

[19] MANIAR P D，PICCOLI P M. Tectonic discrimination of granitoids[J]. Geological Society of America Bulletin, 1989, 101(5):635-643.

[20] RICKWOODPC. Boundary lines within petrologic diagrams which use oxides of major and minor elements[J]. Lithos, 1989, 22(4):247-263.

[21] SUN S S，MCDONOUGH W F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and Processes[J]. Special Publications of Geological Society of London, 1989, 42(1):313-345.

[22] VINOGRADOV A P. Average content of chemical elements in the chief types of igneous rocks of the crush of the Earth[J]. Geokhimiya, 1962, 21(2): 555-571.

[23] 李昌年. 火成巖微量元素巖石學(xué)[M]. 武漢: 中國地質(zhì)大學(xué)出版社, 1992：1-20.

[24] RUDNICK R L. Making continental-crust[J]. Nature, 1995, 378: 571-578.

[25] 羅紅玲, 吳泰然, 趙磊. 烏拉特中旗二疊紀(jì)Ⅰ型花崗巖類地球化學(xué)特征及構(gòu)造意義[J]. 北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2010, 46(5): 805-820.

[26] 高萬里, 王宗秀, 李春麟, 等. 浙東南印支期花崗巖的鋯石U-Pb年代學(xué)、地球化學(xué)及構(gòu)造意義[J]. 地質(zhì)學(xué)報, 2014, 88(6): 1055-1067.

[27] 李莉, 白云山, 牛志軍, 等. 藏北羌塘中部勞日特錯花崗斑巖體的特征及構(gòu)造意義[J]. 地質(zhì)通報, 2004, 23(Z2): 1040-1045.

[28] 張旗, 周國慶. 中國蛇綠巖[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2001：1-150.

[29] CHAPPELL B W, WHITE A J R. Two contrasting granite types[J]. Pacific Geology, 1974, 8(2): 173-174.

[30] WHALEN J B, CURRIE K L, CHAPPELL B W. A-type granites-geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1987, 95(4): 407-419.

[31] WANG Q, LIU X Y. Paleoplate tectonics between Cathaysia and Angaraland in Inner Mongolia of China[J]. Tectonics, 1986, 5(7): 1073-1088.

[32] 許文良, 王楓, 裴福萍, 等. 中國東北中生代構(gòu)造體制與區(qū)域成礦背景:來自中生代火山巖組合時空變化的制約[J]. 巖石學(xué)報, 2013(2)：339-353.

[33] 孟凡超, 劉嘉麒, 崔巖, 等. 中國東北地區(qū)中生代構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)變:來自火山巖時空分布與巖石組合的制約[J]. 巖石學(xué)報, 2014, 30(12)：3569-3586.

[34] 趙越, 楊振宇, 馬醒華. 東亞大地構(gòu)造發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折[J]. 地質(zhì)科學(xué), 1994, 29(2): 105-119.

[35] WHALEN J B，JENNER G A， HEGNER E，et al.Geochemical and isotopic (Nd, O, and Pb) constraints on granite sources in the Humber and Dunnage zones, Gaspésie, Quebec, and New Brunswick: implications for tectonics and crustal structure[J]. Canadian Journal of Earth Sciences, 2011, 31(2):323-340.

[36] ALTHERR R，HOLL A，HEGNER E，et al. High-potassium, calc-alkaline I-type plutonism in the European Variscides: northern Vosges (France) and northern Schwarzwald (Germany)[J]. Lithos, 2000, 50(1/3):51-73.

[37] 楊奇荻, 郭磊, 王濤, 等. 大興安嶺中南段甘珠爾廟地區(qū)晚中生代兩期花崗巖的時代、成因、物源及其構(gòu)造背景[J]. 巖石學(xué)報, 2014, 30(7): 1961-1981.

[38] ZHANG J H, GAO S, GE W C, et al. Geochronology of the Mesozoic volcanic rocks in the Great Xing’an Range, northeastern China: Implications for subduction-induced delamination[J]. Chemical Geology, 2010, 276(s 3/4): 144-165.

[39] WU F Y, SUN D Y, GE W C, et al. Geochronology of the Phanerozoic granitoids in northeastern China[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2011, 41(1): 1-30.

[40] 蘇杰, 黃建國, 姜燕林. 滇西碧羅雪山地區(qū)忙懷組火山巖地球化學(xué)特征[J]. 河南科學(xué), 2014, 32(4)：588-594.

[41] WANG T, ZHENG Y D, ZHANG J J, et al. Pattern and kinematic polarity of Late Mesozoic extension incontinental NE Asia: perspectives from metamorphic core complexes[J]. Tectonics, 2011, 30(6): 6-7.

[42] PEARCE J A, HARRIS N B W，TINDLE A G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks[J]. Journal of Petrology, 1984, 25(4):956-983.

[43] MILLER C F, MCDOWELL S M, MAPES R W. Hot and cold granites: Implications of zircon saturation temperatures and preservation of inheritance[J]. Geology, 2003, 31(6): 529-532.

[44] ZENG Q, QIN K, LIU J, et al. Porphyry molybdenum deposits in the Tianshan-Xingmeng orogenic belt, northern China[J]. International Journal of Earth Sciences, 2015, 104(4): 991-1023.

[45] 陳衍景, 張成, 李諾, 等. 中國東北鉬礦床地質(zhì)[J]. 吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版), 2012(5)：1223-1268.

[46] 毛景文, 李曉峰, 張作衡, 等. 中國東部中生代淺成熱液金礦的類型、特征及其地球動力學(xué)背景[J]. 高校地質(zhì)學(xué)報, 2003, 9(4)：620-637.

[47] 張文釗, 卿敏, 牛翠袆, 等. 中國金礦床類型、時空分布規(guī)律及找礦方向概述[J]. 礦物巖石地球化學(xué)通報, 2015, 33(5)：1-14.

[48] LIJUAN Y, YUCHUAN C, DENGHONG W, et al. A preliminary review of metallogenic regularity of copper deposits in China[J]. Acta Geologica Sinica-English Edition, 2015, 89(1): 251-269.

[49] 毛景文, 謝桂青, 張作衡, 等. 中國北方中生代大規(guī)模成礦作用的期次及其地球動力學(xué)背景[J]. 巖石學(xué)報, 2005, 21(1)：171-190.

[50] 侯增謙, 楊志明. 中國大陸環(huán)境斑巖型礦床:基本地質(zhì)特征、巖漿熱液系統(tǒng)和成礦概念模型[J]. 地質(zhì)學(xué)報, 2009, 83(12)：1779-1817.

[51] BLEVIN P L. Redox and compositional parameters for interpreting the granitoid metallogeny of eastern Australia: implications for gold-rich ore systems[J]. Resource Geology, 2004, 54(3): 241-252.

[52] ISUK E E, CARMAN J H. The system Na2Si2O5-K2Si2O5-MoS2-H2O with implications for molybdenum transport in silicate melts[J]. Economic Geology, 1981, 76(8): 2222-2235.

[53] 張磊, 范玉華, 張世濤, 等. 滇東南薄竹山花崗巖體西側(cè)矽卡巖型鎢錫多金屬礦床地質(zhì)條件及找礦預(yù)測[J]. 河南科學(xué), 2014, 32(5)：846-850.

[54] ZAJACZ Z, CANDELA P A, PICCOLI P M, et al. Solubility and partitioning behavior of Au, Cu, Ag and reduced S in magmas[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2013, 112(3): 288-304.

[55] 王水龍, 尚林波, 畢獻(xiàn)武, 等. 硅酸鹽熔體和流體中金的性質(zhì)及行為研究進(jìn)展[J]. 地球科學(xué)進(jìn)展, 2014, 29(6)：683-690.

[56] BLEVIN P L. Metallogeny of granitic rocks: The Ishihara symposium: granites and associated metallogenesis[M].Canberra: Geoscience Australia; Gemoc: Macquarie University, 2003: 1-4.

[57] LEHMANN B. Metallogeny of Tin[M]. Berlin: Springer Verlag, 1990: 1-211.

[58] STEPHEN M R. Reduced porphyry copper-gold deposits: A new variation on an old theme[J]. Geology, 2000, 28(6): 491-494.

[59] SILLITOE R H. Porphyry copper systems[J]. Economic Geology, 2010, 105(1): 3-41.

[60] BALLARD J R, PALIN M J, CAMPBELL I H. Relative oxidation states of magmas inferred from Ce (Ⅳ)/Ce (Ⅲ) in zircon: application to porphyry copper deposits of northern Chile[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 2002, 144(3): 347-364.

[61] SILLITOE R. Some metallogenic features of gold and copper deposits related to alkaline rocks and consequences for exploration[J]. Mineralium Deposita, 2002, 37(1): 4-13.

[62] MUNGALL J E. Roasting the mantle: slab melting and the genesis of major Au and Au-rich Cu deposits[J]. Geology, 2002, 30(10): 915-918.

[63] BLEVINPL. Metallogeny of granitic rocks[J]. Geoscience Australia, 2003, 14:1-4.

[64] LEHMANN B，ISHIHARA S，MICHEL H，et al. The Bolivian tin province and regional tin distribution in the Central Andes: A reassessment[J].Economic Geology, 1990, 85(5):1044-1058.

Geochronological, Geochemical Characteristics and Mineralization Potentiality of Late Jurassic Intrusive Rocks in Ar Horqin Banner Area, Inner Mongolia

LU Yanming, ZHUAN Shaopeng, SUO Chengxun, YIN Min

(Hebei Institute of Regional Geology and Mineral Resources Survey, Langfang,Hebei 065000, China)

Ar Horqin Banner area is located in the eastern Xing’an-Mongolian orogenic belt, and the Mesozoic magmatic rocks are widely distributed. In this paper, zircon U-Pb geochronological and element geochemical studies were carried out for the Late Jurassic intrusive rocks in Ar Horqin Banner area. The study of petrology indicates that the granitoids are mainly composed of quartz monzobiorite, quartz diorite and biotite granodiorite. Zircon LA-ICP-MS U-Pb dating of the biotite granodiorite gives a weighted average age of (143.79±0.84) Ma(MSWD=3.3), indicating that it belongs to the Late Jurassic, and it is during regional Mo-Au-Cu metallogenic peak period. Major elemental geochemistry shows that the rocks are quasi-aluminous cal-alkaline granites, which is characterized by relatively rich alkali. Trace elements have a similar variation trend of low REE contents and obvious fractionation of light and heavy rare earth, significant negative anomaly of Eu, the enrichment of strong incompatible elements (Rb, Th, U, LREE), depletion of high field-strength element (P, Ti, Y and HREE), relative depletion in Nb, Ta and Ba. Main body of the granites belongs to calc-alkaline I genetic type. The magmas were the product of partial melting of the basite in the crust, formed in an extensional setting after the collision, which is a favorable metallogenic tectonic evolution stage. SI, K/Rb and Rb/Sr ratios are relatively small, DI values and Fe2O3/FeO ratios are relatively large, which shows that the granites belong to medium-strong evolution, medium fractionated, oxidation type or magnetite-series. Their geochemical ore parameters indicate that Cu, Au, Mo mineralization potentiality decreases systematically, consistent with the other mineralization characteristics in the study area.

Ar Horqin Banner; Late Jurassic; I-type granite; extensional setting; mineralization potentiality

2015-12-25；改回日期：2016-04-12；責(zé)任編輯：戚開靜。

內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳項(xiàng)目“阿魯科爾沁旗等四幅1∶5萬區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查”(NMKD2009-47)。

魯艷明，男，高級工程師，1970年出生，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查專業(yè)，主要從事區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查、區(qū)域地球化學(xué)、區(qū)域地球物理勘查及管理工作。Email：luym2000@163.com。

P588.12+1；P594+.1

A

1000-8527(2016)05-0981-13