余良范等

摘 要：安徽池州的銅山巖體是長江中下游地區(qū)沿江巖漿巖主帶中的含礦巖體之一，其形成年齡及巖石成因尚存在爭議。該巖體主要由石英閃長玢巖、石英二長斑巖和花崗閃長巖組成，與銅金礦化關(guān)系密切。對銅山矽卡巖型銅（金）礦床的花崗閃長巖開展了鋯石U-Pb定年和Hf同位素地球化學(xué)研究。巖石地球化學(xué)及同位素年代學(xué)研究結(jié)果表明：花崗閃長巖侵入年齡為（146.3±3.2）Ma，形成于早白堊世；鋯石εHf（t） 值平均為-5.23，說明銅山侵入巖具有殼?；旌系膸r漿巖源區(qū)性質(zhì)；鋯石的二階段Hf模式年齡分布在1 184.51～1 422.72 Ma之間，說明巖漿源區(qū)與皖南地區(qū)出露的中元古代基底有密切關(guān)系。構(gòu)造判別圖解顯示，銅山巖體屬火山弧花崗巖，與長江中下游銅金礦床含礦巖體形成于同一構(gòu)造背景下，據(jù)此推測銅山地區(qū)大地構(gòu)造背景形成于與古太平洋板塊俯沖密切相關(guān)的大陸邊緣巖漿弧環(huán)境。

關(guān)鍵詞：銅（金）礦床；Hf同位素；鋯石U-Pb年齡；花崗閃長巖；早白堊世；太平洋板塊俯沖；長江中下游成礦帶；安徽

中圖分類號：P588.12+1；P597=+.3 文獻標志碼：A

0 引 言

長江中下游成礦帶位于揚子板塊北緣的長江斷裂帶內(nèi)。該區(qū)自晉寧期以來，經(jīng)歷了古生代蓋層沉積階段和中生代板內(nèi)變形階段，受特提斯構(gòu)造域、古太平洋構(gòu)造域和深部殼幔作用過程復(fù)合形成的中生代轉(zhuǎn)換構(gòu)造背景所控制[1-5]，長期的構(gòu)造作用、巖漿活動和成礦作用形成了斷隆區(qū)和斷凹區(qū)的次級構(gòu)造格局及豐富多樣的鐵、銅、金多金屬等礦床組合，金屬礦床（點）有200余處，由多個各具特點的礦集區(qū)組成。長江中下游地區(qū)自西向東為鄂東南、九瑞、安慶—貴池、廬樅、銅陵、寧蕪和寧鎮(zhèn)等，其中廬樅、寧蕪礦集區(qū)主要位于斷陷火山地區(qū)（斷凹區(qū)），銅陵、安慶—貴池、九瑞、寧鎮(zhèn)等礦集區(qū)位于隆起區(qū)（斷隆區(qū)）。長江中下游地區(qū)礦床類型多樣[1]，其中由（層控）矽卡巖型、斑巖型和熱脈型礦床為主組成的內(nèi)生銅、鐵、金成礦系列是長江中下游成礦帶的主要成礦系列，與燕山期巖漿作用和演化有關(guān)，成礦帶的成巖成礦特色顯著。近年來，同位素年代學(xué)資料積累迅猛，年齡范圍為134～144 Ma[6-7]，表明大規(guī)模成礦事件發(fā)生在早白堊世。通過巖漿巖精確年代學(xué)和地球化學(xué)研究來約束巖體侵位時代、巖石成因及構(gòu)造背景是近年來研究的熱點。不同礦集區(qū)巖漿巖的鋯石精確定年已有很多，但是對于安慶—貴池礦集區(qū)中貴池巖段的研究相對較少，尤其是精確的鋯石U-Pb定年及巖石成因研究顯得薄弱，因而限制了對長江中下游地區(qū)中生代巖漿作用時空分布規(guī)律及成巖機制的認識。

銅山銅礦位于銅陵—安慶礦集區(qū)的中部，屬層控矽卡巖型礦床[1]，前人研究了其地質(zhì)特征、礦床成因[8-11]，但成礦年齡研究甚少。因此，銅山巖體究竟侵位于何時？巖石究竟屬于何種成因類型？揭示的構(gòu)造意義如何？這些問題都沒有詳細探討。筆者以安徽池州地區(qū)銅山銅礦床巖漿巖為研究對象，通過高精度鋯石U-Pb年代學(xué)及Hf同位素地球化學(xué)研究，探討含礦巖漿巖的成因和源區(qū)，進而為約束長江中下游地區(qū)中生代巖漿作用動力學(xué)提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

銅山銅礦位于長江深斷裂南緣，礦區(qū)出露地層主要有志留系、泥盆系、石炭系、二疊系和三疊系地層。其中，與礦化關(guān)系密切的地層主要有石炭系中統(tǒng)黃龍組（C2h）、石炭系上統(tǒng)船山組（C3c）、二疊系下統(tǒng)棲霞組（P1q）、二疊系下統(tǒng)孤峰組（P1g）等碳酸鹽地層。與本區(qū)成礦作用密切相關(guān)的成礦巖體是礦區(qū)范圍內(nèi)與燕山期巖漿侵入活動有關(guān)的成礦母巖，巖漿受對撞擠壓上侵而形成的花崗閃長巖礦化較強烈（圖1）。巖體上侵后與碳酸鹽地層接觸交代作用強烈，接觸帶附近矽卡巖化發(fā)育，熱液蝕變較強，主要有硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化和鉀長石化等。銅山銅礦出露有花崗閃長巖、矽卡巖和一些碳酸鹽巖地層，屬于露天開采的礦山。

銅山巖體主要由花崗閃長巖組成，呈巖枝狀，受控于NNW向與NWW向共軛剪切斷裂，其銳角等分線平行于最大壓應(yīng)力方向，巖體屬燕山早期，對于年代學(xué)報道有134、1451 Ma[1，5]，主要侵位于二疊系下統(tǒng)棲霞組灰?guī)r中（圖1），巖石具斑狀—似斑狀結(jié)構(gòu)，主要礦物成分為：斜長石（體積分數(shù)為35%～40%）、鉀長石（25%～30%）、石英（20%～25%）以及暗色礦物黑云母和角閃石（10%～15%）。常見副礦物為榍石、磷灰石及磁鐵礦等?；◢忛W長巖常為少量絹云母、纖閃石和碳酸鹽交代，一般蝕變較弱。矽卡巖在本區(qū)極為發(fā)育，主要產(chǎn)于接觸帶，巖石一般為致密塊狀，矽卡巖或石榴石矽卡巖最為發(fā)育，石榴石以鈣鋁鈣鐵榴石為主，局部蝕變帶可出現(xiàn)鈣鐵榴石或鈣鋁榴石[12]。石榴石體積分數(shù)一般可達70%～90%。

2 樣品分析方法

2.1 鋯石U-Pb年齡

選取銅山花崗閃長巖用于鋯石U-Pb年代學(xué)測定。樣品在機械破碎后，經(jīng)浮選、電磁選和重液分選，在雙目鏡下挑純，分選工作在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所（廊坊）進行；在雙目鏡下挑選鋯石顆粒粘貼在環(huán)氧樹脂表面制成標準的鋯石分析靶，磨去表面樹膠并將鋯石磨去1/3左右，經(jīng)拋光后進行透射光和反射光照相；再利用陰極發(fā)光（CL）照相分析鋯石內(nèi)部結(jié)構(gòu)，鋯石陰極發(fā)光圖像分析在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)理化科學(xué)實驗中心掃描電鏡實驗室完成，采用FEI公司Sirion200型電鏡進行內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯微照相分析。

鋯石微量元素含量和U-Pb同位素定年在中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所同位素地質(zhì)年代學(xué)與地球化學(xué)重點實驗室利用LA-ICP-MS分析完成。激光剝蝕系統(tǒng)為GeoLas 2005，ICP-MS為Agilent 7500a。激光剝蝕過程中，采用氦氣作載氣、氬氣為補償氣以調(diào)節(jié)靈敏度，二者在進入ICP之前通過一個T型接口混合。在等離子體中心氣流（Ar+He）中加入少量氮氣，以提高儀器靈敏度、降低檢出限和改善分析精密度。每個時間分辨分析數(shù)據(jù)包括20～30 s的空白信號和50 s的樣品信號。對分析數(shù)據(jù)的離線處理（包括對樣品和空白信號的選擇、儀器靈敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年齡計算）采用軟件 ICPMS DataCal[16]完成。詳細的儀器操作條件和數(shù)據(jù)處理方法見文獻[16]。

鋯石微量元素含量利用多個USGS參考玻璃（BCR-2G、BIR-1G）作為外標、Si作內(nèi)標的方法進行定量計算[16]。這些USGS玻璃中元素含量的推薦值引自GeoReM數(shù)據(jù)庫（http：//georem.[KG-40x]mpch-mainz.gwdg.de/）。U-Pb同位素定年中，采用鋯石標準91500作外標進行同位素分餾校正，每分析5個樣品點，分析2次91500。對于與分析時間有關(guān)的U-Th-Pb同位素比值漂移，利用91500的變化采用線性內(nèi)插方式進行校正[16]。采用軟件ICPMS DataCal處理鋯石微量元素、同位素比值及年齡計算[16]，采用Isoplot進行諧和年齡圖繪制和加權(quán)平均年齡計算[17]。

4 結(jié) 語

（1）鋯石U-Pb諧和年齡和n（=206Pb）/n（=238U）加權(quán)平均年齡結(jié)果表明，銅山花崗閃長巖侵入巖的成巖年齡為（146.3±3.2）Ma，表明銅山巖體的形成時代在早白堊世，與長江中下游地區(qū)大部分含礦巖體時代接近。

（2）銅山巖體鋯石εHf（t）值平均為-5.23，說明銅山侵入巖具有殼?；旌系膸r漿巖源區(qū)性質(zhì)。

（3）鋯石二階段Hf模式年齡分布在1 184.51～1 422.72 Ma之間，說明巖漿源區(qū)與皖南地區(qū)出露的中元古代基底有密切關(guān)系。

（4）推測銅山地區(qū)大地構(gòu)造背景形成于與古太平洋板塊俯沖密切相關(guān)的大陸邊緣巖漿弧環(huán)境。

摘 要：安徽池州的銅山巖體是長江中下游地區(qū)沿江巖漿巖主帶中的含礦巖體之一，其形成年齡及巖石成因尚存在爭議。該巖體主要由石英閃長玢巖、石英二長斑巖和花崗閃長巖組成，與銅金礦化關(guān)系密切。對銅山矽卡巖型銅（金）礦床的花崗閃長巖開展了鋯石U-Pb定年和Hf同位素地球化學(xué)研究。巖石地球化學(xué)及同位素年代學(xué)研究結(jié)果表明：花崗閃長巖侵入年齡為（146.3±3.2）Ma，形成于早白堊世；鋯石εHf（t） 值平均為-5.23，說明銅山侵入巖具有殼?；旌系膸r漿巖源區(qū)性質(zhì)；鋯石的二階段Hf模式年齡分布在1 184.51～1 422.72 Ma之間，說明巖漿源區(qū)與皖南地區(qū)出露的中元古代基底有密切關(guān)系。構(gòu)造判別圖解顯示，銅山巖體屬火山弧花崗巖，與長江中下游銅金礦床含礦巖體形成于同一構(gòu)造背景下，據(jù)此推測銅山地區(qū)大地構(gòu)造背景形成于與古太平洋板塊俯沖密切相關(guān)的大陸邊緣巖漿弧環(huán)境。

關(guān)鍵詞：銅（金）礦床；Hf同位素；鋯石U-Pb年齡；花崗閃長巖；早白堊世；太平洋板塊俯沖；長江中下游成礦帶；安徽

中圖分類號：P588.12+1；P597=+.3 文獻標志碼：A

0 引 言

長江中下游成礦帶位于揚子板塊北緣的長江斷裂帶內(nèi)。該區(qū)自晉寧期以來，經(jīng)歷了古生代蓋層沉積階段和中生代板內(nèi)變形階段，受特提斯構(gòu)造域、古太平洋構(gòu)造域和深部殼幔作用過程復(fù)合形成的中生代轉(zhuǎn)換構(gòu)造背景所控制[1-5]，長期的構(gòu)造作用、巖漿活動和成礦作用形成了斷隆區(qū)和斷凹區(qū)的次級構(gòu)造格局及豐富多樣的鐵、銅、金多金屬等礦床組合，金屬礦床（點）有200余處，由多個各具特點的礦集區(qū)組成。長江中下游地區(qū)自西向東為鄂東南、九瑞、安慶—貴池、廬樅、銅陵、寧蕪和寧鎮(zhèn)等，其中廬樅、寧蕪礦集區(qū)主要位于斷陷火山地區(qū)（斷凹區(qū)），銅陵、安慶—貴池、九瑞、寧鎮(zhèn)等礦集區(qū)位于隆起區(qū)（斷隆區(qū)）。長江中下游地區(qū)礦床類型多樣[1]，其中由（層控）矽卡巖型、斑巖型和熱脈型礦床為主組成的內(nèi)生銅、鐵、金成礦系列是長江中下游成礦帶的主要成礦系列，與燕山期巖漿作用和演化有關(guān)，成礦帶的成巖成礦特色顯著。近年來，同位素年代學(xué)資料積累迅猛，年齡范圍為134～144 Ma[6-7]，表明大規(guī)模成礦事件發(fā)生在早白堊世。通過巖漿巖精確年代學(xué)和地球化學(xué)研究來約束巖體侵位時代、巖石成因及構(gòu)造背景是近年來研究的熱點。不同礦集區(qū)巖漿巖的鋯石精確定年已有很多，但是對于安慶—貴池礦集區(qū)中貴池巖段的研究相對較少，尤其是精確的鋯石U-Pb定年及巖石成因研究顯得薄弱，因而限制了對長江中下游地區(qū)中生代巖漿作用時空分布規(guī)律及成巖機制的認識。

銅山銅礦位于銅陵—安慶礦集區(qū)的中部，屬層控矽卡巖型礦床[1]，前人研究了其地質(zhì)特征、礦床成因[8-11]，但成礦年齡研究甚少。因此，銅山巖體究竟侵位于何時？巖石究竟屬于何種成因類型？揭示的構(gòu)造意義如何？這些問題都沒有詳細探討。筆者以安徽池州地區(qū)銅山銅礦床巖漿巖為研究對象，通過高精度鋯石U-Pb年代學(xué)及Hf同位素地球化學(xué)研究，探討含礦巖漿巖的成因和源區(qū)，進而為約束長江中下游地區(qū)中生代巖漿作用動力學(xué)提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

銅山銅礦位于長江深斷裂南緣，礦區(qū)出露地層主要有志留系、泥盆系、石炭系、二疊系和三疊系地層。其中，與礦化關(guān)系密切的地層主要有石炭系中統(tǒng)黃龍組（C2h）、石炭系上統(tǒng)船山組（C3c）、二疊系下統(tǒng)棲霞組（P1q）、二疊系下統(tǒng)孤峰組（P1g）等碳酸鹽地層。與本區(qū)成礦作用密切相關(guān)的成礦巖體是礦區(qū)范圍內(nèi)與燕山期巖漿侵入活動有關(guān)的成礦母巖，巖漿受對撞擠壓上侵而形成的花崗閃長巖礦化較強烈（圖1）。巖體上侵后與碳酸鹽地層接觸交代作用強烈，接觸帶附近矽卡巖化發(fā)育，熱液蝕變較強，主要有硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化和鉀長石化等。銅山銅礦出露有花崗閃長巖、矽卡巖和一些碳酸鹽巖地層，屬于露天開采的礦山。

銅山巖體主要由花崗閃長巖組成，呈巖枝狀，受控于NNW向與NWW向共軛剪切斷裂，其銳角等分線平行于最大壓應(yīng)力方向，巖體屬燕山早期，對于年代學(xué)報道有134、1451 Ma[1，5]，主要侵位于二疊系下統(tǒng)棲霞組灰?guī)r中（圖1），巖石具斑狀—似斑狀結(jié)構(gòu)，主要礦物成分為：斜長石（體積分數(shù)為35%～40%）、鉀長石（25%～30%）、石英（20%～25%）以及暗色礦物黑云母和角閃石（10%～15%）。常見副礦物為榍石、磷灰石及磁鐵礦等?；◢忛W長巖常為少量絹云母、纖閃石和碳酸鹽交代，一般蝕變較弱。矽卡巖在本區(qū)極為發(fā)育，主要產(chǎn)于接觸帶，巖石一般為致密塊狀，矽卡巖或石榴石矽卡巖最為發(fā)育，石榴石以鈣鋁鈣鐵榴石為主，局部蝕變帶可出現(xiàn)鈣鐵榴石或鈣鋁榴石[12]。石榴石體積分數(shù)一般可達70%～90%。

2 樣品分析方法

2.1 鋯石U-Pb年齡

選取銅山花崗閃長巖用于鋯石U-Pb年代學(xué)測定。樣品在機械破碎后，經(jīng)浮選、電磁選和重液分選，在雙目鏡下挑純，分選工作在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所（廊坊）進行；在雙目鏡下挑選鋯石顆粒粘貼在環(huán)氧樹脂表面制成標準的鋯石分析靶，磨去表面樹膠并將鋯石磨去1/3左右，經(jīng)拋光后進行透射光和反射光照相；再利用陰極發(fā)光（CL）照相分析鋯石內(nèi)部結(jié)構(gòu)，鋯石陰極發(fā)光圖像分析在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)理化科學(xué)實驗中心掃描電鏡實驗室完成，采用FEI公司Sirion200型電鏡進行內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯微照相分析。

鋯石微量元素含量和U-Pb同位素定年在中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所同位素地質(zhì)年代學(xué)與地球化學(xué)重點實驗室利用LA-ICP-MS分析完成。激光剝蝕系統(tǒng)為GeoLas 2005，ICP-MS為Agilent 7500a。激光剝蝕過程中，采用氦氣作載氣、氬氣為補償氣以調(diào)節(jié)靈敏度，二者在進入ICP之前通過一個T型接口混合。在等離子體中心氣流（Ar+He）中加入少量氮氣，以提高儀器靈敏度、降低檢出限和改善分析精密度。每個時間分辨分析數(shù)據(jù)包括20～30 s的空白信號和50 s的樣品信號。對分析數(shù)據(jù)的離線處理（包括對樣品和空白信號的選擇、儀器靈敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年齡計算）采用軟件 ICPMS DataCal[16]完成。詳細的儀器操作條件和數(shù)據(jù)處理方法見文獻[16]。

鋯石微量元素含量利用多個USGS參考玻璃（BCR-2G、BIR-1G）作為外標、Si作內(nèi)標的方法進行定量計算[16]。這些USGS玻璃中元素含量的推薦值引自GeoReM數(shù)據(jù)庫（http：//georem.[KG-40x]mpch-mainz.gwdg.de/）。U-Pb同位素定年中，采用鋯石標準91500作外標進行同位素分餾校正，每分析5個樣品點，分析2次91500。對于與分析時間有關(guān)的U-Th-Pb同位素比值漂移，利用91500的變化采用線性內(nèi)插方式進行校正[16]。采用軟件ICPMS DataCal處理鋯石微量元素、同位素比值及年齡計算[16]，采用Isoplot進行諧和年齡圖繪制和加權(quán)平均年齡計算[17]。

4 結(jié) 語

（1）鋯石U-Pb諧和年齡和n（=206Pb）/n（=238U）加權(quán)平均年齡結(jié)果表明，銅山花崗閃長巖侵入巖的成巖年齡為（146.3±3.2）Ma，表明銅山巖體的形成時代在早白堊世，與長江中下游地區(qū)大部分含礦巖體時代接近。

（2）銅山巖體鋯石εHf（t）值平均為-5.23，說明銅山侵入巖具有殼?；旌系膸r漿巖源區(qū)性質(zhì)。

（3）鋯石二階段Hf模式年齡分布在1 184.51～1 422.72 Ma之間，說明巖漿源區(qū)與皖南地區(qū)出露的中元古代基底有密切關(guān)系。

（4）推測銅山地區(qū)大地構(gòu)造背景形成于與古太平洋板塊俯沖密切相關(guān)的大陸邊緣巖漿弧環(huán)境。

摘 要：安徽池州的銅山巖體是長江中下游地區(qū)沿江巖漿巖主帶中的含礦巖體之一，其形成年齡及巖石成因尚存在爭議。該巖體主要由石英閃長玢巖、石英二長斑巖和花崗閃長巖組成，與銅金礦化關(guān)系密切。對銅山矽卡巖型銅（金）礦床的花崗閃長巖開展了鋯石U-Pb定年和Hf同位素地球化學(xué)研究。巖石地球化學(xué)及同位素年代學(xué)研究結(jié)果表明：花崗閃長巖侵入年齡為（146.3±3.2）Ma，形成于早白堊世；鋯石εHf（t） 值平均為-5.23，說明銅山侵入巖具有殼?；旌系膸r漿巖源區(qū)性質(zhì)；鋯石的二階段Hf模式年齡分布在1 184.51～1 422.72 Ma之間，說明巖漿源區(qū)與皖南地區(qū)出露的中元古代基底有密切關(guān)系。構(gòu)造判別圖解顯示，銅山巖體屬火山弧花崗巖，與長江中下游銅金礦床含礦巖體形成于同一構(gòu)造背景下，據(jù)此推測銅山地區(qū)大地構(gòu)造背景形成于與古太平洋板塊俯沖密切相關(guān)的大陸邊緣巖漿弧環(huán)境。

關(guān)鍵詞：銅（金）礦床；Hf同位素；鋯石U-Pb年齡；花崗閃長巖；早白堊世；太平洋板塊俯沖；長江中下游成礦帶；安徽

中圖分類號：P588.12+1；P597=+.3 文獻標志碼：A

0 引 言

長江中下游成礦帶位于揚子板塊北緣的長江斷裂帶內(nèi)。該區(qū)自晉寧期以來，經(jīng)歷了古生代蓋層沉積階段和中生代板內(nèi)變形階段，受特提斯構(gòu)造域、古太平洋構(gòu)造域和深部殼幔作用過程復(fù)合形成的中生代轉(zhuǎn)換構(gòu)造背景所控制[1-5]，長期的構(gòu)造作用、巖漿活動和成礦作用形成了斷隆區(qū)和斷凹區(qū)的次級構(gòu)造格局及豐富多樣的鐵、銅、金多金屬等礦床組合，金屬礦床（點）有200余處，由多個各具特點的礦集區(qū)組成。長江中下游地區(qū)自西向東為鄂東南、九瑞、安慶—貴池、廬樅、銅陵、寧蕪和寧鎮(zhèn)等，其中廬樅、寧蕪礦集區(qū)主要位于斷陷火山地區(qū)（斷凹區(qū)），銅陵、安慶—貴池、九瑞、寧鎮(zhèn)等礦集區(qū)位于隆起區(qū)（斷隆區(qū)）。長江中下游地區(qū)礦床類型多樣[1]，其中由（層控）矽卡巖型、斑巖型和熱脈型礦床為主組成的內(nèi)生銅、鐵、金成礦系列是長江中下游成礦帶的主要成礦系列，與燕山期巖漿作用和演化有關(guān)，成礦帶的成巖成礦特色顯著。近年來，同位素年代學(xué)資料積累迅猛，年齡范圍為134～144 Ma[6-7]，表明大規(guī)模成礦事件發(fā)生在早白堊世。通過巖漿巖精確年代學(xué)和地球化學(xué)研究來約束巖體侵位時代、巖石成因及構(gòu)造背景是近年來研究的熱點。不同礦集區(qū)巖漿巖的鋯石精確定年已有很多，但是對于安慶—貴池礦集區(qū)中貴池巖段的研究相對較少，尤其是精確的鋯石U-Pb定年及巖石成因研究顯得薄弱，因而限制了對長江中下游地區(qū)中生代巖漿作用時空分布規(guī)律及成巖機制的認識。

銅山銅礦位于銅陵—安慶礦集區(qū)的中部，屬層控矽卡巖型礦床[1]，前人研究了其地質(zhì)特征、礦床成因[8-11]，但成礦年齡研究甚少。因此，銅山巖體究竟侵位于何時？巖石究竟屬于何種成因類型？揭示的構(gòu)造意義如何？這些問題都沒有詳細探討。筆者以安徽池州地區(qū)銅山銅礦床巖漿巖為研究對象，通過高精度鋯石U-Pb年代學(xué)及Hf同位素地球化學(xué)研究，探討含礦巖漿巖的成因和源區(qū)，進而為約束長江中下游地區(qū)中生代巖漿作用動力學(xué)提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

銅山銅礦位于長江深斷裂南緣，礦區(qū)出露地層主要有志留系、泥盆系、石炭系、二疊系和三疊系地層。其中，與礦化關(guān)系密切的地層主要有石炭系中統(tǒng)黃龍組（C2h）、石炭系上統(tǒng)船山組（C3c）、二疊系下統(tǒng)棲霞組（P1q）、二疊系下統(tǒng)孤峰組（P1g）等碳酸鹽地層。與本區(qū)成礦作用密切相關(guān)的成礦巖體是礦區(qū)范圍內(nèi)與燕山期巖漿侵入活動有關(guān)的成礦母巖，巖漿受對撞擠壓上侵而形成的花崗閃長巖礦化較強烈（圖1）。巖體上侵后與碳酸鹽地層接觸交代作用強烈，接觸帶附近矽卡巖化發(fā)育，熱液蝕變較強，主要有硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化和鉀長石化等。銅山銅礦出露有花崗閃長巖、矽卡巖和一些碳酸鹽巖地層，屬于露天開采的礦山。

銅山巖體主要由花崗閃長巖組成，呈巖枝狀，受控于NNW向與NWW向共軛剪切斷裂，其銳角等分線平行于最大壓應(yīng)力方向，巖體屬燕山早期，對于年代學(xué)報道有134、1451 Ma[1，5]，主要侵位于二疊系下統(tǒng)棲霞組灰?guī)r中（圖1），巖石具斑狀—似斑狀結(jié)構(gòu)，主要礦物成分為：斜長石（體積分數(shù)為35%～40%）、鉀長石（25%～30%）、石英（20%～25%）以及暗色礦物黑云母和角閃石（10%～15%）。常見副礦物為榍石、磷灰石及磁鐵礦等?；◢忛W長巖常為少量絹云母、纖閃石和碳酸鹽交代，一般蝕變較弱。矽卡巖在本區(qū)極為發(fā)育，主要產(chǎn)于接觸帶，巖石一般為致密塊狀，矽卡巖或石榴石矽卡巖最為發(fā)育，石榴石以鈣鋁鈣鐵榴石為主，局部蝕變帶可出現(xiàn)鈣鐵榴石或鈣鋁榴石[12]。石榴石體積分數(shù)一般可達70%～90%。

2 樣品分析方法

2.1 鋯石U-Pb年齡

選取銅山花崗閃長巖用于鋯石U-Pb年代學(xué)測定。樣品在機械破碎后，經(jīng)浮選、電磁選和重液分選，在雙目鏡下挑純，分選工作在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所（廊坊）進行；在雙目鏡下挑選鋯石顆粒粘貼在環(huán)氧樹脂表面制成標準的鋯石分析靶，磨去表面樹膠并將鋯石磨去1/3左右，經(jīng)拋光后進行透射光和反射光照相；再利用陰極發(fā)光（CL）照相分析鋯石內(nèi)部結(jié)構(gòu)，鋯石陰極發(fā)光圖像分析在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)理化科學(xué)實驗中心掃描電鏡實驗室完成，采用FEI公司Sirion200型電鏡進行內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯微照相分析。

鋯石微量元素含量和U-Pb同位素定年在中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所同位素地質(zhì)年代學(xué)與地球化學(xué)重點實驗室利用LA-ICP-MS分析完成。激光剝蝕系統(tǒng)為GeoLas 2005，ICP-MS為Agilent 7500a。激光剝蝕過程中，采用氦氣作載氣、氬氣為補償氣以調(diào)節(jié)靈敏度，二者在進入ICP之前通過一個T型接口混合。在等離子體中心氣流（Ar+He）中加入少量氮氣，以提高儀器靈敏度、降低檢出限和改善分析精密度。每個時間分辨分析數(shù)據(jù)包括20～30 s的空白信號和50 s的樣品信號。對分析數(shù)據(jù)的離線處理（包括對樣品和空白信號的選擇、儀器靈敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年齡計算）采用軟件 ICPMS DataCal[16]完成。詳細的儀器操作條件和數(shù)據(jù)處理方法見文獻[16]。

鋯石微量元素含量利用多個USGS參考玻璃（BCR-2G、BIR-1G）作為外標、Si作內(nèi)標的方法進行定量計算[16]。這些USGS玻璃中元素含量的推薦值引自GeoReM數(shù)據(jù)庫（http：//georem.[KG-40x]mpch-mainz.gwdg.de/）。U-Pb同位素定年中，采用鋯石標準91500作外標進行同位素分餾校正，每分析5個樣品點，分析2次91500。對于與分析時間有關(guān)的U-Th-Pb同位素比值漂移，利用91500的變化采用線性內(nèi)插方式進行校正[16]。采用軟件ICPMS DataCal處理鋯石微量元素、同位素比值及年齡計算[16]，采用Isoplot進行諧和年齡圖繪制和加權(quán)平均年齡計算[17]。

4 結(jié) 語

（1）鋯石U-Pb諧和年齡和n（=206Pb）/n（=238U）加權(quán)平均年齡結(jié)果表明，銅山花崗閃長巖侵入巖的成巖年齡為（146.3±3.2）Ma，表明銅山巖體的形成時代在早白堊世，與長江中下游地區(qū)大部分含礦巖體時代接近。

（2）銅山巖體鋯石εHf（t）值平均為-5.23，說明銅山侵入巖具有殼?；旌系膸r漿巖源區(qū)性質(zhì)。

（3）鋯石二階段Hf模式年齡分布在1 184.51～1 422.72 Ma之間，說明巖漿源區(qū)與皖南地區(qū)出露的中元古代基底有密切關(guān)系。

（4）推測銅山地區(qū)大地構(gòu)造背景形成于與古太平洋板塊俯沖密切相關(guān)的大陸邊緣巖漿弧環(huán)境。