華北克拉通南緣盧氏多金屬礦集區(qū)硫化物Rb-Sr定年及地質(zhì)意義*

張哲銘 曾慶棟 高帥 褚少雄 李德亭 程占東 馬留鎖 郭云鵬

1. 中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，中國科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 1000292. 中國科學(xué)院地球科學(xué)研究院，北京 1000293. 中國科學(xué)院大學(xué)，北京 1000494. 盧氏縣國土資源局，盧氏 472200

盧氏多金屬礦集區(qū)的樓房銀銅礦和柳關(guān)鉛鋅礦位于華北克拉通南緣秦嶺成礦帶東段，秦嶺成礦帶由大量金礦、鉬礦和鉛鋅多金屬礦床組成，是世界上規(guī)模最大的鉬礦帶(Maoetal., 2011; Zengetal., 2013)，也是我國重要的金礦帶之一(Lietal., 2012a)。前人對(duì)秦嶺成礦帶內(nèi)的鉬、金成礦作用進(jìn)行了大量的研究工作，成礦帶內(nèi)鉬礦床主要形成于晚侏羅世-早白堊世(150～130Ma)(Chenetal., 2000; Duetal., 2004; 焦建剛等, 2009; Maoetal., 2011;晏國龍等, 2012; 趙海杰等, 2013; 向君峰等, 2016)，少數(shù)礦床形成于三疊紀(jì)(Duetal., 2004; Zhuetal., 2011a; Songetal., 2015)，另有個(gè)別形成于元古代(魏慶國等, 2009；Lietal., 2011; Dengetal., 2013)。成礦帶內(nèi)金礦床主要形成于早白堊世(130～110Ma)(Lietal., 2012a, b)。相對(duì)于鉬礦床、金礦床而言，東秦嶺鉛鋅銀礦床的成礦時(shí)代研究相對(duì)較少，在這些礦床中較難找到合適的傳統(tǒng)同位素定年的礦物。目前東秦嶺成礦帶中，鉛鋅銀礦床只有蒿坪溝銀多金屬礦(134.9±0.8Ma，葉會(huì)壽，2006)、鐵爐坪銀鉛礦床(134.6±1.2Ma，高建京等, 2011)、沙溝銀鉛鋅礦床(140.0±1.0Ma，Lietal., 2013)等有相應(yīng)的成礦時(shí)代報(bào)道。盧氏多金屬礦集區(qū)是秦嶺成礦帶內(nèi)一個(gè)非常重要的多金屬礦化集中區(qū)，包括夜長坪鉬鎢礦、八寶山鐵銅礦、樓房銀銅礦、柳關(guān)鉛鋅礦、銀家溝硫鐵多金屬礦等礦床。該礦集區(qū)內(nèi)礦床年代學(xué)研究非常薄弱，除銀家溝硫鐵多金屬礦床外(143Ma, 武廣等, 2013)和夜長坪鉬鎢礦(147～144Ma，毛冰等， 2011; 晏國龍等，2012)的成礦年齡有文獻(xiàn)報(bào)道外，其它多金屬礦床缺少成礦年代學(xué)研究，這也極大地限制了對(duì)該礦集區(qū)成礦地球動(dòng)力學(xué)背景、礦床成因等方面的認(rèn)識(shí)。所以，對(duì)于該礦集區(qū)的礦床，特別是銀鉛鋅多金屬礦床的年代學(xué)研究是十分必要且有意義的。

本文通過對(duì)樓房銀銅礦、柳關(guān)鉛鋅礦中黃銅礦、黃鐵礦的Rb-Sr等時(shí)線年齡測定，以查明盧氏多金屬礦集區(qū)多金屬礦床的形成時(shí)代，從而進(jìn)一步探討其與區(qū)域上構(gòu)造、巖漿巖的關(guān)系，判斷其成礦流體的物質(zhì)來源，揭示其成礦規(guī)律并探討成礦構(gòu)造背景。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

東秦嶺成礦帶位于華北克拉通南緣(圖1)，該地區(qū)經(jīng)歷過復(fù)雜的、多期次的造山運(yùn)動(dòng)(Meng and Zhang, 2000; 張國偉等, 2001; Dongetal., 2011)。東秦嶺地區(qū)地層主要由太古代太華群、中元古代熊耳群、中元古代官道口群、中元古代寬坪群、上元古代欒川群組成。太古代太華群由片巖、大理巖、石英巖、角閃巖、片麻巖組成，鋯石U-Pb年齡為2.8～2.6Ga(Kr?neretal., 1988; Xueetal., 1996)。熊耳群不整合覆蓋于太華群之上(Pengetal., 2008; Zhao and Zheng, 2009)，其Rb-Sr和鋯石U-Pb年齡為1.8～1.4Ga(任富根和李維明, 1996)，分為大古石組、許山組、雞蛋坪組、馬家河組。其中，大古石組主要為礫巖、砂巖和泥巖(陳衍景和富士谷, 1992)；許山組為玄武安山巖、安山巖、少量英安巖和流紋巖；雞蛋坪組由玄武安山質(zhì)至流紋質(zhì)巖漿組成，夾少量火山碎屑巖和沉積巖；馬家河組主要包括玄武安山巖、安山巖、火山碎屑巖和沉積巖(Yangetal., 2015)。官道口群以石英砂巖和白云巖為主，為一套陸源碎屑巖-碳酸鹽巖沉積序列，自下而上分為高山河組、龍家園組、巡檢司組、杜關(guān)組和馮家灣組。高山河組由紫紅色石英砂巖、泥巖及泥須粉砂巖組成；龍家園組由礫屑白云巖、礫巖組成；巡檢司組由泥晶白云巖來燧石條帶組成；杜關(guān)組由碎屑細(xì)晶白云巖、泥質(zhì)白云巖組成；馮家灣組由紋層狀細(xì)晶白云巖和粉晶白云巖組成(胡國輝等，2013)。寬坪群包括綠片巖相變質(zhì)火山巖和變質(zhì)沉積巖(王宗起等, 2009; 第五春榮等, 2010)。欒川群自下而上主要分為白術(shù)溝組、三川組、南泥湖組和煤窯溝組，其巖性主要為千枚巖、變質(zhì)長石石英巖、白云石大理巖、絹云(鈣質(zhì))片巖等(蔣干清等, 1994)。

圖1 東秦嶺地區(qū)地質(zhì)與礦產(chǎn)略圖(據(jù)葉會(huì)壽，2006)Fig.1 Geological and mineral sketch map of eastern Qinling area (modified after Ye, 2006)

圖2 盧氏多金屬礦集區(qū)小巖體與礦床分布圖(據(jù)胡浩等，2011修繪)Fig.2 The distribution map of the small intrusions and deposits in Lushi polymetallic ore-concentrated area (modified after Hu et al., 2011)

東秦嶺地區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，包括區(qū)域性斷裂如北部邊界斷裂三門峽-寶豐斷裂、南部邊界斷裂欒川斷裂、近EW走向的馬超營斷裂等；次一級(jí)斷裂如康山-星星陰斷裂、洛寧斷裂等。區(qū)域斷裂及次級(jí)斷裂控制區(qū)域中酸性巖體的侵入，小規(guī)模斷裂則是區(qū)內(nèi)重要的容礦構(gòu)造(葉會(huì)壽, 2006)。東秦嶺花崗巖體主要包括老牛山、華山、文峪、娘娘山、花山、五丈山、合峪等，主要巖性有二長花崗巖、黑云母花崗巖、花崗閃長巖等，主要有兩期巖漿活動(dòng)，分別為155～130Ma和120～105Ma(Wangetal., 2015)。該地區(qū)的成礦作用復(fù)雜，以金、鉬、多金屬成礦為特色，伴隨多期巖漿侵入作用所引發(fā)的多期成礦作用。區(qū)內(nèi)金礦床主要發(fā)育于文峪巖體周圍，鉬礦主要集中在東秦嶺西部老牛山、華山巖體周圍、東部的花山、五丈山、合峪巖體周圍，成礦與小巖體有關(guān)(圖2)。前人發(fā)現(xiàn)這些金、鉬礦床與巖體之間存在時(shí)空耦合關(guān)系(Maoetal., 2002, 2011)。其他已發(fā)現(xiàn)的多金屬礦床多在距離巖體較遠(yuǎn)、斷裂交匯處的位置產(chǎn)出。

盧氏多金屬礦集區(qū)內(nèi)出露地層主要包括太古代太華群角閃巖和片麻巖、中元古代熊耳群火山巖和中元古代官道口群白云巖。區(qū)內(nèi)小巖體發(fā)育，包括后瑤峪、銀家溝、八寶山、曲里、秦池、柳關(guān)、圪佬灣等花崗斑巖體以及蒲陣溝、西溝、郭家河等閃長巖體和石英閃長巖體，小巖體在空間上具有NE向成帶分布的特點(diǎn)，受NE向斷裂構(gòu)造控制明顯(胡浩等, 2011)。這些小巖體與區(qū)內(nèi)斑巖型鎢鉬礦化、多金屬礦化具有密切的成因聯(lián)系，在小巖體內(nèi)部或邊部發(fā)生礦化。

圖3 樓房銀銅礦礦區(qū)地質(zhì)圖(據(jù)河南省國土資源科學(xué)研究院，2008[注]河南省國土資源科學(xué)研究院.2008.盧氏縣樓房銀礦詳查地質(zhì)報(bào)告)

Fig.3 Geological map of Loufang Ag-Cu deposit

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 樓房銀銅礦

樓房銀銅礦區(qū)地層包括太古代太華群片麻巖，中元古代熊耳群大古石組砂巖、砂板巖、礫巖，中元古代熊耳群許山組安山巖以及第四系黃土和砂礫石層。侵入巖主要包括石英閃長巖、閃長巖、輝綠玢巖及花崗斑巖。石英閃長巖呈巖株?duì)?、?xì)粒閃長巖呈脈狀、輝綠玢巖呈小巖株?duì)?、花崗斑巖主要呈脈狀產(chǎn)出。礦區(qū)含礦構(gòu)造主要為走向NNE-NEE的斷裂，包括F1、F2、F3、F4和F5。其中F1、F3、F4和F5位于礦區(qū)東部，F(xiàn)2位于礦區(qū)西部，為分叉斷裂，其由北向南分為2支。這些斷裂控制了礦區(qū)內(nèi)礦脈的分布(圖3)。

樓房銀銅礦共由5條礦脈組成。其中，1號(hào)礦體賦存于F1斷裂內(nèi)(圖4)，為銀銅礦脈，傾向NWW-近N，傾角為55°～85°；2號(hào)礦體賦存于F2斷裂內(nèi)，為鉛鋅銀礦脈；3號(hào)礦體賦存于F3斷裂內(nèi)，為銅礦脈；4號(hào)礦體賦存于F4斷裂內(nèi)，為鉛礦脈；5號(hào)礦體賦存于F5斷裂內(nèi)，為含銅礦脈。

樓房銀銅礦礦石礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦，并含有少量毒砂，脈石礦物主要為石英、方解石(圖5a-d)。圍巖蝕變以硅化、絹云母化為主，其次為碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化等。圍巖蝕變嚴(yán)格受構(gòu)造破碎帶控制。結(jié)合野外觀察、鉆孔剖面，將該礦床的成礦階段劃分為兩個(gè)：(1)石英-黃鐵礦-黃銅礦；(2)石英-黃鐵礦-方鉛鋅-閃鋅礦-方解石。前者為銅礦化階段，后者為鉛鋅礦化階段。

2.2 柳關(guān)鉛鋅礦

柳關(guān)鉛鋅礦出露地層主要包括中元古代熊耳群馬家河組安山巖夾凝灰?guī)r、中元古代官道口群龍家園組含燧石條帶的條紋狀白云巖，第四系河谷沉積物。官道口群龍家園組是區(qū)內(nèi)主要賦礦圍巖。侵入巖主要包括中生代花崗斑巖和隱爆角礫巖，二者侵入到官道口群龍家園組白云巖和熊耳群安山巖中。

柳關(guān)鉛鋅礦共有3條礦帶5個(gè)鉛鋅礦體，主要分布在花崗斑巖體與官道口群龍家園組白云巖和燕山期隱爆角礫巖的外接觸帶上(圖6)，其形成主要與花崗斑巖的侵位有關(guān)。礦體均為隱伏礦體(圖7)，1號(hào)礦體分布在北礦帶西段，呈近東西向展布，走向270°～290°，傾向0°～20°，傾角 65°～85°，一般在80°左右。2號(hào)礦體發(fā)育于北礦帶東段，產(chǎn)于花崗斑巖與白云巖接觸帶的矽卡巖中，走向85°～105°，傾向355°～15°，傾角65°～81°。3號(hào)礦體發(fā)育于南礦帶西段，走向85°～110°，傾向175°～200°，傾角 68°～85°，總體陡傾。4號(hào)礦體發(fā)育在南礦帶東段，走向275°～290°，傾向180°，傾角68°～85°，平均75°左右。5號(hào)礦體位于西礦帶，走向175°～190°，傾向265°～280°，傾角75°～85°，平均80°左右。

圖4 樓房銀銅礦03線鉆孔剖面圖(據(jù)河南省國土資源科學(xué)研究院，2008)Fig.4 Vertical drill section of 3rd line in Loufang Ag-Cu deposit

柳關(guān)鉛鋅礦礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、磁鐵礦，脈石礦物主要為透輝石、石榴石、陽起石、透閃石、綠簾石、蛇紋石、方解石; 圍巖蝕變主要為矽卡巖化，其次為硅化、綠泥石化、碳酸鹽化等(圖5e-h)。成礦階段可以劃分為兩個(gè)：透輝石-透閃石-陽起石-石榴石-磁鐵礦(早期矽卡巖階段)和方鉛礦-閃鋅礦-黃鐵礦-石英-綠簾石-綠泥石-蛇紋石-方解石(晚期熱液階段)，其中晚階段是鉛鋅礦的主成礦階段。

3 樣品及實(shí)驗(yàn)方法

樓房銀銅礦用于Rb-Sr定年的黃銅礦樣品取自1號(hào)脈平硐中黃銅礦石英脈(圖5a)，柳關(guān)鉛鋅礦用于Rb-Sr定年的黃鐵礦樣品采于塊狀多金屬礦石(圖5e)。

Rb-Sr定年分析實(shí)驗(yàn)是在南京大學(xué)現(xiàn)代分析中心同位素分析室完成。將樓房銀銅礦的黃銅礦和柳關(guān)鉛鋅礦中的黃鐵礦碎樣至40～60目，在雙目鏡下挑純，每個(gè)樣品選取1～2g表面新鮮的、純度較高的單顆粒黃銅礦或黃鐵礦。挑選出的黃銅礦或黃鐵礦盡量小，以盡量避免次生流體的干擾。之后將純凈的單顆粒樣品放入瑪瑙研缽研磨至200目左右待測。

黃銅礦、黃鐵礦顆粒(稱取500mg)在超聲浴中用分析純乙醇洗凈后，經(jīng)過超純水的漂洗放入Teflon vessels封閉器皿中加入87Sr和84Sr混合的稀釋劑。樣品在80℃下用鹽酸和硝酸比例為1:3的混合酸溶解，取清液上離子交換柱分離，采用高壓密閉熔樣和陽離子交換技術(shù)分離和提純。Rb和Sr的分離和純化用Horwitzetal.(1992)的方法，其他有關(guān)實(shí)驗(yàn)的信息詳見Lietal.(2008)。同位素比值的測量使用英國VG354多接收同位素質(zhì)譜儀，測定方法見文獻(xiàn)(Wangetal., 2007; 王銀喜等, 2007)。Sr同位素?cái)?shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化為88Sr/86Sr=8.375219，87Sr/86Sr使用NBS987標(biāo)準(zhǔn)：0.71025(Faure and Mensing, 2005)，測定值為0.710233±6。整個(gè)過程中使用的對(duì)照組Rb和Sr均為0.2ng。年齡計(jì)算的回歸分析使用ISOPLOT(Ludwig, 2003)。計(jì)算時(shí)使用的衰變常數(shù)為λ87Rb=1.42×10-11a-1(Steiger and J?ger, 1977)。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

Rb-Sr同位素的分析結(jié)果呈現(xiàn)在表1、圖8中，樓房銀銅礦礦石中黃銅礦的87Rb/86Sr比值為0.0331～2.954，柳關(guān)鉛鋅礦礦石中黃鐵礦的87Rb/86Sr比值為0.1649～5.863，實(shí)驗(yàn)得到的87Rb/86Sr-87Sr/86Sr均表現(xiàn)出很好的線性關(guān)系(圖8a, b)(Lüders and Ziemann, 1999)。

對(duì)樓房銀銅礦和柳關(guān)鉛鋅礦各采用6個(gè)樣品進(jìn)行Rb-Sr等時(shí)線定年，使用ISOPLOT(Ludwig, 2003)軟件計(jì)算出各礦床的Rb-Sr等時(shí)線年齡。樓房銀銅礦的4個(gè)樣品點(diǎn)構(gòu)筑出一條等時(shí)線，其Rb-Sr等時(shí)線年齡為127.8±3.1Ma，初始87Rb/86Sr為0.710998±0.000068 (MSWD=1.1)(圖8a)；柳關(guān)鉛鋅礦的5個(gè)樣品點(diǎn)構(gòu)筑出一條等時(shí)線，其Rb-Sr等時(shí)線年齡為124.8±1.6Ma，初始87Rb/86Sr為0.711074±0.000064 (MSWD=1.4)(圖8b)。

5 討論

5.1 成礦時(shí)代

硫化物Rb-Sr定年的方法起源于Reesman(1968)對(duì)加拿大Noranda礦區(qū)硫化物(黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦等)中Rb、Sr、Rb-Sr同位素組成的測定，研究發(fā)現(xiàn)這些硫化物具有足量可分析的Rb/Sr比值變化范圍。Medfordetal.(1983)發(fā)現(xiàn)閃鋅礦中Sr同位素存在均一化過程，證明閃鋅礦滿足Rb-Sr等時(shí)線定年的前提條件，具有鉛鋅礦床直接定年的潛力。Nakaietal.(1990)首次直接使用Rb-Sr等時(shí)線法測定密西西比河Coy鉛鋅礦的閃鋅礦Rb-Sr年齡，也是世界上首例使用硫化物Rb-Sr定年的成功案例，之后不斷得到應(yīng)用(Yang and Zhou, 2001; Schneideretal., 2007; Zhouetal., 2013; Wangetal., 2014)。

表1樓房銀銅礦黃銅礦、柳關(guān)鉛鋅礦黃鐵礦Rb-Sr同位素測定結(jié)果

Table 1 The Rb/Sr isotope contents and ratios of chalcopyrite in Loufang Ag-Cu deposit and pyrite in Liuguan Pb-Zn deposit

序號(hào)樣品號(hào)礦物Rb(×10-6)Sr(×10-6)87Rb/87Sr計(jì)算誤差87Sr/86Sr初始87Sr/86Sr誤差礦床名稱1YGN-12YGN-23YGN-34YGN-45LGK-16LGK-27LGK-38LGK-49LGK-5黃銅礦黃鐵礦0.41531.4580.84020.010.7125830.711060.000050.39070.39012.9540.010.7163480.710980.000050.06846.0750.03310.010.7110620.711000.000050.21384.0860.15470.010.7112290.710950.000050.29135.2370.16490.010.7114420.711150.000051.2860.64395.8630.010.7214890.711070.000051.7532.4182.1470.010.7148510.711040.000050.65082.9360.65490.010.7121680.711000.000050.72432.2050.97020.010.7128040.711080.00005樓房銀銅礦柳關(guān)鉛鋅礦

使用同位素地質(zhì)年代學(xué)方法的基本前提是同時(shí)、同源、封閉。本文中我們選取同一地區(qū)同一期礦脈中的黃銅礦、黃鐵礦進(jìn)行定年，這樣可以保證樣品的同時(shí)性和同源性。選取的樣品還應(yīng)具有相同的(87Sr/86Sr)i和不同的(87Rb/86Sr)i(李文博等，2002)，這樣可以保證每個(gè)樣品中Rb/Sr比值具有差異性而得到更精確的年齡，所以在選取樣品時(shí)應(yīng)使每個(gè)測定樣品之間在空間上間隔一定距離。硫化物Rb-Sr等時(shí)線定年最大的干擾因素在于次生包裹體。但由于次生包裹體多形成于礦物的裂隙、解理等相對(duì)薄弱的部位，故相對(duì)容易破壞以排除次生包裹體的影響(劉建明等，1998)。實(shí)驗(yàn)前我們通過對(duì)樣品進(jìn)行研磨來達(dá)到破壞樣品中次生包裹體的目的，將樣品碎至200目以下以盡可能降低誤差。綜上，我們的實(shí)驗(yàn)滿足同位素定年體系的基本前提，在實(shí)驗(yàn)過程中盡可能降低實(shí)驗(yàn)誤差，最終得到樓房銀銅礦成礦年齡為127.8±3.1Ma，柳關(guān)鉛鋅礦的成礦年齡為124.8±1.6Ma。

梁濤等(2015)對(duì)樓房銀銅礦附近的蒿坪溝黑云母花崗巖進(jìn)行鋯石LA-ICPMS U-Pb定年得到年齡為130.5±1.1Ma，與樓房銀銅礦床黃銅礦Rb-Sr等時(shí)線實(shí)驗(yàn)結(jié)果127.8±3.1Ma接近，證明成礦可能與這一時(shí)期花崗質(zhì)巖漿的侵入活動(dòng)有關(guān)。胡浩等(2011)得到柳關(guān)巖體U-Pb年齡為132±1Ma，也與測定出的柳關(guān)鉛鋅礦黃鐵礦Rb-Sr年齡124.8±1.6Ma比較接近，這說明柳關(guān)鉛鋅礦床成礦可能與柳關(guān)巖體有關(guān)。這些研究表明，盧氏多金屬礦集區(qū)內(nèi)多金屬礦床主要形成于早白堊世。

5.2 成礦物質(zhì)來源

初始87Sr/86Sr比值是判斷成巖成礦物質(zhì)來源的重要指標(biāo)。在礦床地質(zhì)研究中，常利用87Sr/86Sri來示蹤成礦物質(zhì)來源、巖漿流體、深源流體的殼?；烊咀饔?侯明蘭等，2006)。樓房銀銅礦鍶同位素的測試結(jié)果表明，同位素87Rb/86Sr比值變化較大，為0.0331～2.954，平均值為0.9955，初始87Sr/86Sr比值變化相對(duì)較小，為0.71095～0.71106，平均值為0.71100；柳關(guān)鉛鋅礦鍶同位素的測試結(jié)果顯示，同位素87Rb/86Sr比值變化較大，為0.1649～5.863，平均值為1.96，初始87Sr/86Sr比值變化相對(duì)較小，為0.71100～0.71115，平均值0.71107。而西秦嶺晚中生代玄武巖初始87Sr/86Sr比值為0.7025～0.7050(李曉勇和范立勇，2006)，大別地區(qū)地幔來源閃長巖-輝長巖雜巖體初始87Sr/86Sr比值為0.7076～0.7097(Jahnetal., 1999)，區(qū)域內(nèi)與成礦相關(guān)的晚中生代花崗巖初始87Sr/86Sr比值為0.7033～0.7105(王曉霞等，2011)。如華山復(fù)式巖體(132Ma, Huetal., 2012)、花山巖體(128±1Ma，聶政融等，2015)、伏牛山巖體(131～115Ma, Gaoetal., 2014b)等均為殼?；旌铣梢颉ＡP(guān)鉛鋅礦為矽卡巖型礦床，在時(shí)空及成因關(guān)系上與柳關(guān)巖體密切相關(guān)，巖體年齡為132Ma(胡浩等，2011)，柳關(guān)巖體與區(qū)域內(nèi)晚中生代成礦巖體特征及時(shí)代一致，它們形成于相同的地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境，推測具有相似的殼?；旌铣梢?。

除此之外，在區(qū)域上存在晚侏羅世-早白堊世華北克拉通南緣發(fā)生殼幔混合的證據(jù)：(1)小秦嶺金礦集區(qū)中各個(gè)晚侏羅世-早白堊世金礦床的稀有氣體和穩(wěn)定同位素分析結(jié)果反映它們的成礦流體和成礦物質(zhì)來源于地幔或巖漿，說明在這期間曾因?yàn)榈貧p薄發(fā)生過大規(guī)模的熱液成礦事件(Lietal., 2012a, b; Liuetal., 2013)；(2)華北克拉通南緣晚侏羅世-早白堊世花崗巖由古老地殼部分熔融形成，并有新生巖石圈、軟流圈地幔的物質(zhì)加入(Gaoetal., 2014a, b; Lietal., 2012c)，許多巖體含有豐富的鎂鐵質(zhì)微顆粒包體，說明在這些巖體的形成過程中，曾發(fā)生過鎂鐵質(zhì)和長石質(zhì)巖漿的混合(丁麗雪等，2010; Liuetal., 2013);(3)部分花崗巖體被鎂鐵質(zhì)巖脈侵入，而鎂鐵質(zhì)巖脈的年齡和巖體以及巖體中包含的鎂鐵質(zhì)微顆粒包體年齡相吻合(包志偉等, 2009; 丁麗雪等，2010; Lietal., 2012b; Liuetal., 2013)。根據(jù)礦床與巖體的耦合關(guān)系，說明這些礦床的物質(zhì)來源也是殼?；旌?。

綜上所述，推測柳關(guān)鉛鋅礦和樓房銀銅礦的成礦物質(zhì)均為殼?；旌?。

圖5 樓房銀銅礦(a-d)、柳關(guān)鉛鋅礦(e-h)的礦石手標(biāo)本、反射光鏡下照片(a)石英-黃鐵礦-黃銅礦脈；(b)黃銅礦中的自形毒砂礦物包體，說明毒砂形成于黃銅礦之前；(c)黃銅礦交代黃鐵礦呈交代港灣狀結(jié)構(gòu)；(d)網(wǎng)脈狀黃銅礦沿黃鐵礦裂隙充填；(e)鉛鋅礦塊狀礦石，由方鉛礦、閃鋅礦和黃鐵礦構(gòu)成；(f)黃鐵礦被方鉛礦、閃鋅礦交代呈交代港灣狀結(jié)構(gòu)，方鉛礦交代閃鋅礦呈交代星狀結(jié)構(gòu)；(g)晚期細(xì)粒脈狀黃鐵礦-閃鋅礦脈穿切早期粗粒他形的黃鐵礦顆粒；(h)隱爆角礫巖中放射狀陽起石.Act-陽起石；Apy-毒砂；Ccp-黃銅礦；Gn-方鉛礦；Py-黃鐵礦；Q-石英；Sp-閃鋅礦Fig.5 Hand specimen and reected-light photomicrographs of the ores in Loufang (a-d) and Liuguan (e-h) deposits(a) quartz-pyrite-chalcopyrite veins; (b) euhedral-shaped arsenopyrite inclusion in chalcopyrite, which demonstrate that arsenopyrite forms before chalcopyrite; (c) the chalcopyrite replace pyrite which present as metasomatic bay-like texture; (d) the stockwork chalcopyrite filled in the fractures of pyrite; (e) massive ore mainly consists of galena, sphalerite and pyrite; (f) pyrite is replaced by sphalerite and galena in metasomatic star-like texture, galena replaces pyrite by metasomatic star-like texture; (g) earlier fine-grained pyrite-sphalerite vein cut the course-grained anhedral pyrite of early stage; (h) the radial actinolite in cryptoexplosive breccia. Act-actinolite; Apy-arsenopyrite; Ccp-chalcopyrite; Gn-galena; Py-pyrite; Q-quartz; Sp-sphalerite

圖6 柳關(guān)鉛鋅礦地質(zhì)圖(中科遠(yuǎn)航礦業(yè)有限公司, 2015[注]中科遠(yuǎn)航礦業(yè)有限公司.2015.盧氏縣柳關(guān)欒盧鉛鋅礦生產(chǎn)勘探報(bào)告)

Fig.6 Geological map of Liuguan Pb-Zn deposit

圖7 柳關(guān)鉛鋅礦9號(hào)勘探線剖面圖(中科遠(yuǎn)航礦業(yè)有限公司,2015)Fig.7 Vertical section of 9th prospecting line in Liuguan deposit

圖8 樓房銀銅礦黃銅礦(a)和柳關(guān)鉛鋅礦黃鐵礦(b)Rb-Sr年齡Fig.8 Rb-Sr isochron age plot of chalcopyrites of the Loufang Ag-Cu deposit (a) and pyrites of the Liuguan Pb-Zn deposit (b)

5.3 成礦構(gòu)造環(huán)境

中生代是華北克拉通重要的疊加巖漿活動(dòng)期，峰期為120～127Ma(Zhuetal., 2011b; Zhangetal., 2012; Gao and Zhao., 2017)。晚侏羅世-早白堊世，華北克拉通減薄和活化的速率得到明顯加快，太平洋板塊的俯沖方向發(fā)生明顯變化(Bartolini and Larson, 2001; Sunetal., 2007; Lietal., 2012b)，太平洋板塊的深部俯沖使地幔流失穩(wěn)(Xuetal., 2011)，俯沖板片脫水使上地幔的固相線和粘度降低，顯著加劇了巖石圈的底侵作用(Niu, 2005)。在早白堊世，華北克拉通東部發(fā)育變質(zhì)核雜巖、A型花崗巖、粗玄巖、雙峰式火山巖等反映了華北克拉通在這一時(shí)期發(fā)生了強(qiáng)烈的巖石圈伸展及減薄作用(Zhang and Zheng, 1999; 謝桂青等, 2007; 周紅升等, 2008; Maoetal., 2010; 王曉霞等, 2011)，處于伸展的構(gòu)造環(huán)境，也是華北克拉通破壞的環(huán)境(Zhuetal., 2011b; Zhuetal., 2015)。

華北克拉通南緣的熊耳山地區(qū)發(fā)育大量晚中生代花崗巖侵入體，它們的鋯石U-Pb年齡多集中在晚侏羅世-早白堊世(157～127Ma; 郭波等，2009; Maoetal., 2010; 高昕宇等，2010)。前人對(duì)小秦嶺地區(qū)的金礦床硫化物Re-Os年齡和絹云母Ar-Ar年齡進(jìn)行測定，它們的年齡分布在154～119Ma之間，這些巖體與相關(guān)的金礦床均形成于克拉通破壞的構(gòu)造環(huán)境(Lietal., 2012a, b; Liuetal., 2013)。

盧氏多金屬礦集區(qū)位于熊耳山地區(qū)，區(qū)內(nèi)花崗質(zhì)侵入巖體也主要形成于早白堊世(133.8±1.1Ma，郭波等, 2009; 127.7±0.6Ma, Lietal., 2012b)，與華北克拉通南緣花崗巖形成峰期一致。而盧氏多金屬礦集區(qū)廣泛分布的花崗巖類侵入體，多伴生與侵入體相關(guān)的多金屬礦化，這些巖體也主要形成于早白堊世。除此之外，Sr-Nd-Hf同位素研究也可以從另一個(gè)角度說明礦集區(qū)內(nèi)這些早白堊世花崗巖類侵入體源區(qū)具有殼源混合源的特點(diǎn)(Gao and Zhao, 2017)，反映了這一地區(qū)在早白堊世克拉通發(fā)生了破壞(Lietal., 2012a)，而區(qū)內(nèi)包括樓房銀銅礦、柳關(guān)鉛鋅礦在內(nèi)的多金屬礦床成礦與這些早白堊世巖體密切相關(guān)，因此，盧氏多金屬礦集區(qū)成礦作用也是華北克拉通破壞的產(chǎn)物，樓房銀銅礦和柳關(guān)鉛鋅礦均形成于與克拉通破壞的構(gòu)造環(huán)境。

6 結(jié)論

(1)樓房脈狀銀銅礦床成礦年齡為127.8±3.1Ma，柳關(guān)矽卡巖型鉛鋅礦床成礦年齡為124.8±1.6Ma，二者均形成于早白堊世。

(2)根據(jù)樓房銀銅礦床黃銅礦、柳關(guān)鉛鋅礦床黃鐵礦初始87Sr/86Sr比值，推測兩個(gè)礦床成礦物質(zhì)來源均為殼?；旌蟻碓?。

(3)樓房銀銅礦和柳關(guān)鉛鋅礦成礦與早白堊世侵入體密切相關(guān)，形成于華北克拉通破壞的構(gòu)造環(huán)境。

致謝感謝盧氏中科領(lǐng)導(dǎo)與技術(shù)人員、樓房銀銅礦、大洞溝鉛礦領(lǐng)導(dǎo)與技術(shù)人員等為我們?cè)诒R氏縣野外考察期間所提供的大量幫助與支持！兩位匿名審稿人對(duì)本文提出了具體的修改意見，在此表示感謝！

謹(jǐn)以此文祝賀葉大年院士80華誕，感謝葉先生的關(guān)懷與指導(dǎo)。