胡俊良，徐德明，張 鯤

（1.中國地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心；2.中國地質(zhì)調(diào)查局花崗巖成巖成礦地質(zhì)研究中心，武漢430205）

湖南七寶山礦床石英斑巖鋯石U-Pb定年及Hf同位素地球化學

胡俊良1,2，徐德明1,2，張 鯤1

（1.中國地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心；2.中國地質(zhì)調(diào)查局花崗巖成巖成礦地質(zhì)研究中心，武漢430205）

湖南瀏陽七寶山銅多金屬礦床位于欽杭成礦帶西南段，是湘東北規(guī)模最大的銅多金屬礦床，礦區(qū)內(nèi)的石英斑巖對成礦貢獻非常大。石英斑巖內(nèi)鋯石具有典型巖漿期鋯石特征，LA-ICP-MS U-Pb定年結(jié)果為154.8±1.8 Ma，代表其形成年齡，屬晚侏羅世巖漿活動產(chǎn)物。巖漿期鋯石的176Hf/177Hf=0.282120~0.282539，對應的εHf(t)值均為負值，集中在-19.8~-4.9，計算的虧損地幔模式年齡（tDM1）集中在1001~1596 Ma，平均地殼模式年齡（tDM2）集中于1519~2450 Ma，表明石英斑巖的巖漿源區(qū)具有明顯殼源特征，來自于古元古代至中元古代地殼的部分熔融。結(jié)合巖石學研究，七寶山礦區(qū)內(nèi)石英斑巖體成因可能是在華南地塊受到伊澤奈奇（Izanagi）板塊向西北俯沖的影響下，古元古代至中元古代地殼部分熔融形成巖漿，而后巖石圈拆沉和軟流圈物質(zhì)上涌進入巖漿發(fā)生不均勻混合在晚侏羅世上侵形成的。

石英斑巖；鋯石U-Pb年齡；Hf同位素；成因機制；湖南七寶山

欽杭成礦帶是在欽杭結(jié)合帶的基礎(chǔ)上提出的。欽杭結(jié)合帶是指揚子與華夏兩大古陸塊于晉寧期碰撞拼貼形成的巨型板塊結(jié)合帶。水濤[1-2]、楊明桂等[3-4]和徐德明等[5-6]對欽杭結(jié)合帶進行了較系統(tǒng)的闡述和研究，明確了"欽州灣至杭州灣為揚子古板塊與華夏古板塊的結(jié)合帶（簡稱欽杭結(jié)合帶）"的認識。它從西南端廣西欽州灣，經(jīng)湘東和贛中延伸到東北端浙江杭州灣地區(qū)，全長近2000 km，寬100～150 km，總體呈反S狀弧形展布。中國地質(zhì)調(diào)查局資源評價部等①將其列為全國重點成礦帶之一，并劃分為兩段：東段和西段。東段大體相當于江山-紹興帶分布區(qū)域，西段包括南嶺及其以南地區(qū)。欽杭成礦帶西段及其旁側(cè)是華南地區(qū)最為重要的Cu-Pb-Zn-Au和W-Sn-Mo-Bi多金屬成礦帶，分布著一大批特大型銅金鉛鋅鉭鈾礦床[7-11]。

湖南瀏陽七寶山銅多金屬礦床位于欽杭成礦帶西南段，是湘東北規(guī)模較大的銅硫多金屬礦床，對其進行詳細地研究，對弄清欽杭成礦帶西南段礦床成因機制以及類似礦床的對比工作具有十分重要的意義。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育有較大面積石英斑巖侵入體，據(jù)研究，該巖體具有很高的成礦元素含量，與礦產(chǎn)成因關(guān)系密切[12-13]。沈瑞錦和陸玉梅[14]測得石英斑巖中磷灰石U-Pb年齡為227 Ma，胡祥昭等[12]所做的全巖Rb-Sr等時線年齡為195 Ma，由于受當時實驗條件的限制以及方法本身的局限性，造成同位素年齡可信度較低。本文對礦區(qū)內(nèi)的石英斑巖進行鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年和微區(qū)原位（in situ）Hf同位素分析，不僅能更精確地確定該石英斑巖的年齡，同時也能探討該巖體的巖石成因、巖漿來源及巖漿演化過程，進而對七寶山銅多金屬礦床的成礦時代及礦床成因也能提供進一步分析依據(jù)。

1 礦區(qū)地質(zhì)背景及巖體特征

七寶山礦床至今已有五十多年勘探研究歷史，從最初認為的鐵礦到后來詳細勘探的以S、Cu、Pb、Zn為主，并伴有Au、Ag、Ga、In、Te、Cd、Mo、Bi和U等有用元素的大型多金屬礦床。

礦區(qū)內(nèi)出露地層簡單，由老至新依次為前震旦系冷家溪群（Pt）、震旦系蓮沱組（Z1）、下石炭統(tǒng)大塘階（C1），以及中上石炭統(tǒng)壺天群（C2+3），如圖1。冷家溪群為一套灰綠色、紫紅色千枚狀板巖和千枚巖等組成的綠片巖相淺變質(zhì)巖系，分布在礦區(qū)的南北兩側(cè)；蓮沱組分布在礦區(qū)北側(cè)邊緣，由灰綠色、淺紅色變質(zhì)砂質(zhì)板巖及含礫石英砂巖組成，與下伏冷家溪群呈角度不整合接觸。大塘階為一套紫紅色、淺紅色頁巖、粉砂巖、石英礫巖，零星分布于礦區(qū)北側(cè)；壺天群為灰白色厚層狀泥晶灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖，廣布于礦區(qū)的中部及西部，石炭紀底層與下伏地層呈明顯的角度不整合接觸。

礦區(qū)構(gòu)造復雜，總體構(gòu)造為一倒轉(zhuǎn)向斜，該向斜西部開闊，東部狹窄，軸向近東西，往南傾，北翼傾角約30°，南翼傾角約60°。向斜軸部由中上石炭統(tǒng)壺天群白云質(zhì)灰?guī)r組成，兩翼分別由震旦系蓮沱組及冷家溪群組成。礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，其中古港-橫山斷裂從礦區(qū)中南部通過，該斷裂東西走向，往南傾，是一多期活動的區(qū)域性大斷裂。

近礦圍巖蝕變主要為矽卡巖化，次為硅化、碳酸鹽化、綠泥石化和鐵錳碳酸鹽化。

礦區(qū)巖漿活動頻繁，時間持續(xù)長，其活動期次明顯地分為三期：雪峰期、加里東期和印支-燕山期，其中以雪峰期巖體的規(guī)模最大。而與礦床成因密切相關(guān)的石英斑巖侵入體，出露于礦區(qū)中部，早期研究[15]認為石英斑巖屬印支-燕山早期侵入體（如圖1，包含圖中οπIa5和οπIb5）。該期巖體為一個多次侵入的復式巖體，其中，燕山早期第一次侵入石英斑巖（οπIa5）以高嶺土化蝕變?yōu)橹饕卣?，而燕山早期第二次侵入石英斑巖（οπIb5）以綠泥石化蝕變?yōu)橹饕卣?，侵入于中、上石炭統(tǒng)及元古代地層中，受構(gòu)造控制明顯，呈巖枝狀產(chǎn)出。另外南部雞公灣附近出露小面積的花崗斑巖。

圖1 七寶山礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Geological sketch map of the Qibaoshan Cu polymetallic deposit

石英斑巖體地表出露形態(tài)十分復雜，總體為一蘑菇狀產(chǎn)出的巖株，主巖體東西長6 km，南北寬20～1000 m，出露面積約2 km2。石英斑巖主要礦物成分為正長石、石英、斜長石，有少量黑云母，同時也含有少量磷釔礦-鋯石-磷灰石等副礦物。

石英呈斑晶及基質(zhì)產(chǎn)出。石英斑晶粒徑一般為3 mm左右，斑晶普遍受到熔蝕，大多被熔蝕成渾圓狀及港灣狀，基質(zhì)石英無色透明，大多為它形粒狀，粒徑一般小于0.02 mm。正長石呈斑晶及基質(zhì)產(chǎn)出。斑晶正長石多為半自形，粒徑為2～4 mm，卡斯巴雙晶發(fā)育，基質(zhì)正長石粒徑大多小于0.02 mm，蝕變強烈，大多數(shù)蝕變?yōu)楦邘X石等粘土礦物。斜長石較少，一般為半自形寬板狀，粒徑一般為0.01 mm，常見聚片雙晶，在顯微鏡下經(jīng)多種方法測得w（An）=22%，屬更長石，且已基本蝕變?yōu)榻佋颇?。黑云母整體較少，大多已蝕變?yōu)榫G泥石，黑云母中常包裹自形鋯石晶體，鋯石周圍常發(fā)育暈色圈。黑云母中SiO2，F(xiàn)eO和Fe2O3含量極高，分別達38.16%及25.26%，而MgO及CaO含量極低，屬鐵葉云母。這是由于在巖漿分異過程中黑云母總是向富鐵端元演化造成的。

區(qū)內(nèi)研究對象石英斑巖體筆者在前期已撰文論述過其巖石學、地球化學特征[13]，此處不再贅述。主要特征：根據(jù)主量、微量、稀土元素的分析，得到該石英斑巖為是一套高鉀（K2O>>Na2O）、富鋁、貧硅的亞堿性的粗面安山巖-安山巖-英安巖組合。地球化學上顯示了富輕稀土(LREE)、大離子親石元素（LILE）（Ba，K等）、成礦元素（Cu、Pb、Zn等），以及貧重稀土元素（HREE）特征。

2 樣品及分析方法

用以分選鋯石的樣品均采自七寶山礦區(qū)老虎口礦段，巖性為石英斑巖，此次采樣1件，編號為QB-27（E113°55′39″，N28°17′08″）。鋯石分選在河北廊坊區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究所的實驗室用常規(guī)方法粉碎后，經(jīng)淘選和電磁法初步分離并在雙目鏡下選出。選出的無色透明晶形完好、無明顯裂痕少有包裹體的鋯石，將選出的鋯石粘貼于環(huán)氧樹脂表面，并打磨至露出鋯石表面，然后拋光待測。

圖2 七寶山礦區(qū)石英斑巖（QB-27）陰極發(fā)光（CL）圖Fig.2 Cathodoluminance(CL)images of zircon from quartz-porphyries(QB-27)in the Qibaoshan Cu-polymetallic

陰極發(fā)光(CL)圖像分析在中國地質(zhì)大學（武漢）地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室完成。鋯石的U-Pb測年在西北大學大陸動力學國家重點實驗室用配有 193 nm激光器的 Agilen 7500a ICP-MS進行。測定過程以哈佛鋯石91500樣品做外部標樣，用NIST610硅玻璃標準優(yōu)化儀器，激光頻率為10Hz，80 mJ強度，激光束斑直徑30 μm，詳細的分析方法見袁洪林等[16]的描述。定年獲得的29Si，204Pb，206Pb，207Pb，208Pb，232Th和238U以及U，Th和Pb的含量，用29Si作為中間校準，NIST610做參考物計算獲得。207Pb/206Pb，206Pb/238U，207Pb/235U和208Pb /232Th比值用GLITTER410程序計算，并用鋯石91500進行校正。所得數(shù)據(jù)用Andersen的方法[17]進行普通鉛校正后用ISOPLOT310獲得年齡和協(xié)和圖。

鋯石LA-ICP-MS原位Hf同位素組成在西北大學大陸動力學國家重點實驗室的Nu Plasma HRMC-ICP-MS與GeoLas 2005受激準分子ArF的193 nm激光剝蝕系統(tǒng)上進行。分析中使用的激光束斑直徑為40μm，激光頻率為10 Hz，脈沖能量為80 mJ，剝蝕時間為50 s，用鋯石91500，MON-1和GJ-1作外標。儀器運行條件和詳細的分析流程以及數(shù)據(jù)精度袁洪林等[16]已有描述。Hf同位素數(shù)據(jù)處理方法參見吳福元等[18]，其公式中的特定數(shù)值參見全球Lu-Hf同位素參考體系數(shù)值[19～23]。

3 分析結(jié)果

3.1 鋯石陰極發(fā)光圖像及U-Pb同位素年代學

樣品QB-27鋯石陰極發(fā)光圖像（如圖2）顯示，鋯石顏色從無色透明到淺黃色，粒徑在50× 150μm2～100×250μm2。鋯石形態(tài)較簡單，以短柱狀為主，長寬比值為1～3。鋯石多數(shù)呈半自形-自形，柱面、錐面均可見。部分鋯石晶形不完整，很可能是鋯石破碎過細所致。鋯石陰極發(fā)光圖像顯示，大部分鋯石為透明的柱狀自形晶體，并具有清晰的震蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)或線狀分帶，為典型的巖漿鋯石；而線狀分帶主要是因為母巖漿具有高溫和快速冷卻的特征。少數(shù)鋯石具有繼承核和生長環(huán)帶，可劃分為繼承鋯石相和巖漿相，例如10、11號點的鋯石。巖漿期鋯石或鋯石巖漿相具有較高的Th/U比值（0.30-0.79），說明該鋯石具有典型的巖漿鋯石特征。

樣品QB-27所選各17個分析點大部分位于鋯石邊部，少部分位于鋯石核部，測試數(shù)據(jù)見表1。在207Pb/235U-206Pb/238U圖（圖3）上，大多數(shù)測點投影位于諧和曲線上或附近，極少量與諧和線存在一定距離，說明被測鋯石同位素體系可能受到后期地質(zhì)事件的干擾。從測年結(jié)果看，鋯石可分為三組，第一組含有2、11、12、13號四個測點，對應的206Pb/238U表觀年齡為706±14 Ma、761±9 Ma、719±12 Ma、819±14 Ma，這些鋯石分析點均位于無生長環(huán)帶的捕獲鋯石（2、13號點），不具實際地質(zhì)意義；或鋯石繼承內(nèi)核（11、12號點），代表了繼承鋯石相的時代，對應的是中元古代至新元古代早期華南小洋盆由擴張到消亡，晉寧弧陸碰撞、揚子與華夏古板塊拼合時期（約825 Ma）[7]，說明該鋯石繼承核形成于揚子與華夏古板塊拼合事件中。第二組含有1、3、4、7號點給出了235±3Ma、382± 7 Ma、433±5 Ma、369±13 Ma，因其具有鋯石震蕩環(huán)帶，且具有較高Th/U比值（0.22、0.50、0.65、0.27），測試點也位于鋯石邊部，說明鋯石對加里東期、印支期巖漿活動的記錄。第三組包含8個鋯石測試點均在協(xié)和曲線上或附近，表觀年齡集中于151～159 Ma之間，加權(quán)平均年齡為154.8±1.8 Ma（置信度95%，MSWD=1.00）（圖3），這些鋯石均具有巖漿鋯石特征，代表取樣點巖石的侵位年齡。因此認為，七寶山礦區(qū)石英斑巖的形成年齡為154.8 ±1.8 Ma[24]，為晚侏羅世侵入巖。代表了該石英斑巖體的主結(jié)晶年齡，屬晚侏羅世巖漿活動產(chǎn)物。

圖3 七寶山礦區(qū)石英斑巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.3 LA-ICP-MS zircon U-Pb concord ant diagrams for quartz-porphyries in Qibaoshan Cu-polymetallic deposit

3.2 鋯石Hf同位素特征

本次研究對做過年齡的七寶山礦區(qū)石英斑巖測試樣品（QB-27）的各17個點進行鋯石微區(qū)原位Hf同位素分析（表2）。分析點與定年點臨近且鋯石的特征相同，分析結(jié)果均列入表2。結(jié)果顯示，176Lu/177Hf比值介于0.000386～0.001226；均小于0.002，說明鋯石中的176Lu及由其衰變而成的質(zhì)量相對于177Hf的質(zhì)量要低得多，分析獲得的176Hf/177Hf比值可以近似代表鋯石的原始176Hf/177Hf比值。利用所測得的年齡計算的εHf(t)值分布較寬（表2）。

其中巖漿鋯石或鋯石巖漿相同位素組成中，176Hf/177Hf同位素比值為0.282120～0.282539，對應的εHf(t)值均為負值，集中在-19.8～-4.9，計算的虧損地幔模式年齡（tDM1）集中在1001～1596 Ma，平均地殼模式年齡（tDM2）集中于1519～2450 Ma。Hf同位素數(shù)據(jù)表明該巖體主要來自于古元古代至中元古代陸殼物質(zhì)。

巖體的繼承鋯石相Hf同位素中，176Hf/177Hf同位素比值為0.282258～0.282584，對應的εHf(t)值和兩階段模式年齡具有較大變化范圍，εHf(t)值以正、負值均存在，分布范圍較寬（εHf(t)=-4.0～5.3。兩階段模式年齡主要集中在中元古代。

4 討論

4.1 成巖年齡

前人給出的七寶山礦區(qū)石英斑巖年齡（227 Ma、195 Ma），由于受當時實驗條件的限制以及方法本身的局限性，造成年齡變化大，可信度低。本次工作采用鋯石U-Pb測年（LA-ICP-MS），通過對鋯石形態(tài)和內(nèi)部的研究，在區(qū)分不同成因、不同期次鋯石微區(qū)的基礎(chǔ)上，利用高分辨率離子探針測試技術(shù)，可以獲得鋯石不同微區(qū)的精確U-Pb年齡。鋯石的U-Pb年齡可近似代表鋯石的結(jié)晶年齡，也即巖漿巖的成巖年齡[29]。

七寶山銅多金屬礦床與成礦相關(guān)的石英斑巖內(nèi)巖漿相鋯石形態(tài)為短柱狀，成長環(huán)帶清晰，其Th/U比值均大于0.1，Th、U含量呈良好的正相關(guān)關(guān)系（表1），與典型的巖漿鋯石特征[30-31]相同。另鋯石的稀土元素配分模式為左傾，具明顯正Ce異常和負Eu異常等特征，類似于巖漿鋯石和深熔作用成因的鋯石特征[29、31]。樣品測試結(jié)果（表1）中8個巖漿相點計算得年齡為154.8±1.8 Ma（置信度95%，MSWD=1.00），代表巖石成巖年齡，屬晚侏羅世巖漿活動產(chǎn)物。表明七寶山礦區(qū)石英斑巖侵入時間并非印支期-燕山早期，而屬燕山中晚期。這一年齡與銅山嶺礦區(qū)花崗閃長斑巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡149±4 Ma[32]、圓珠頂?shù)V區(qū)內(nèi)花崗斑巖年齡150.2±1.7 Ma[33]相近，說明這一時期侵入體與華南地區(qū)斑巖-矽卡巖型銅礦床成巖成礦關(guān)系密切。

表2 七寶山礦區(qū)石英斑巖鋯石Hf同位素數(shù)據(jù)Table 2 Zircon Hf isotopic compositions of the quartz-porphyries in Qibaoshan Cu-polymetallic deposit

圖4 七寶山礦區(qū)石英斑巖鋯石t-εHf(t)圖解（底圖據(jù)[18,20,21,34]）Fig.4 Plots of zircon εHf(t)values vs U-Pb ages for the quartz-porphyries in the Qibaoshan Cu-polymetallic deposit

4.2 巖漿源區(qū)

七寶山礦區(qū)石英斑巖內(nèi)巖漿相鋯石176Hf/177Hf同位素比值為0.282296～0.282603，對應的εHf(t)值為-19.8～-4.9，在t-εHf(t)圖（圖4）上，鋯石的巖漿相主要分布在下地殼與球粒隕石兩條演化線之間且靠近下地殼，少部分位于下、上地殼之間。這一特征主要與具有低176Hf/177Hf和εHf(t)的殼源巖漿鋯石[35]相似，這說明形成石英斑巖的巖漿主要來源于下地殼物質(zhì)重熔，但有少量幔源或上地殼物質(zhì)加入。而平均地殼模式年齡（tDM2）集中于1377～2056 Ma，證明該殼源巖漿主要是古元古代至中元古代地殼部分熔融的產(chǎn)物。

而繼承相鋯石Hf同位素的εHf(t)值具有較大變化范圍，εHf(t)值以正、負值均存在，分布范圍較寬（εHf(t)=-4.0～5.3），其在t-εHf(t)圖（圖7）上投點也比較分散，多數(shù)點分布在球粒隕石線上，也有兩個點在球粒隕石線與虧損地幔線之間。這說明繼承相鋯石主要結(jié)晶于殼?；煸磶r漿或富集地幔來源巖漿，少量結(jié)晶于虧損地幔巖漿源分異出來的新生地殼發(fā)生熔融形成的巖漿或幔源巖漿侵位過程中發(fā)生地殼混染形成的巖漿[36]，從而保留了虧損地幔特征。

綜上所述，說明石英斑巖主要來自下地殼物質(zhì)的熔融，可能有上地殼熔融物或少量幔源加入；而發(fā)生熔融形成巖漿的地殼物質(zhì)是源自殼幔混源或具虧損地幔特征的混合巖漿。

4.3 成巖成礦的地球動力學背景

前文所述，根據(jù)鋯石Hf同位素及REE特征，七寶山礦區(qū)內(nèi)的石英斑巖主要來自于地殼物質(zhì)的熔融，平均地殼模式年齡（tDM2）集中于1377～2056 Ma，證明該殼源巖漿主要是古元古代至中元古代地殼部分熔融的產(chǎn)物。其構(gòu)造環(huán)境屬于同碰撞造山（類似于A型俯沖），與華南地塊受到伊澤奈奇（Izanagi）板塊向西北俯沖的影響[37～39]，在燕山早期經(jīng)歷了一次大規(guī)模與巖漿活動有關(guān)的、以Cu-Pb-Zn-Mo-Au-Ag為主的成礦事件有關(guān)。

而根據(jù)巖石地球化學特征，特別是具有幔源性質(zhì)的稀土配分模式和其他部分元素特征[13]，說明在巖漿熔融的過程中有幔源物質(zhì)的加入的，具有混合巖漿特征。這一特征主要是巖石圈拆沉和軟流圈上涌的影響，這也華南中生代巖漿作用形成的主要機制[40～48]。石英斑巖的鋯石Hf同位素特征并未記錄到幔源巖漿特征，可能是因為中下地殼物質(zhì)熔融巖漿已經(jīng)形成，軟流圈物質(zhì)進入后并未進行均勻混合，從而導致了對巖石成分的改變，卻并未來得及改變鋯石同位素特征。

由此看來，七寶山礦區(qū)內(nèi)石英斑巖體成因可能是在華南地塊受到伊澤奈奇（Izanagi）板塊向西北俯沖的影響下，古元古代至中元古代地殼部分熔融形成巖漿，而后巖石圈拆沉和軟流圈物質(zhì)上涌進入巖漿發(fā)生不均勻混合在晚侏羅世上侵形成的。

5 結(jié)論

通過對七寶山礦區(qū)石英斑巖內(nèi)鋯石的LA-ICP-MS U-Pb定年、Hf同位素和稀土元素分析，可以得出如下結(jié)論：

(1)石英斑巖的結(jié)晶年齡為154.8±1.8Ma，比之前報道的年齡（195～227 Ma）要新，代表了巖體的主結(jié)晶年齡，屬于晚侏羅世巖漿活動產(chǎn)物。

(2)石英斑巖主要來自下地殼物質(zhì)的熔融，可能有上地殼熔融物或少量幔源物質(zhì)加入；而發(fā)生熔融形成巖漿的地殼物質(zhì)是源自殼幔混源或具虧損地幔特征的混合巖漿。

(3)結(jié)合巖石學研究，七寶山礦區(qū)內(nèi)石英斑巖體成因可能是古元古代至中元古代地殼部分熔融形成巖漿，而后巖石圈拆沉和軟流圈物質(zhì)上涌進入巖漿發(fā)生不均勻混合上侵形成的。

審稿人對稿件進行了認真的審閱并提出寶貴的意見，在此致以衷心的感謝！

注釋：

①中國地質(zhì)調(diào)查局資源評價部，等.欽杭成礦帶重要礦產(chǎn)勘查部署方案.2010.

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HU Jun-Liang1,2,XU De-Ming1,2,ZHANG Kun1

(1.Wuhan Center of China Geological Survey；2.Research Center of Granitic Diagenesis and Mineralization,China Geological Survey,Wuhan,430205)

Hu J L,Xu D M and Zhang K.Zircon U-Pb dating,Hf isotope of magmatic rocks from Qibaoshan Cu polymetallic deposit,Hunan Province.,2015,31(3): 236-245.

The Qibaoshan Cu-polymetallic deposit in Liuyang is belong to the west section of Qinzhou-Hangzhou metallogenic belt，and it is the largest Cu-polymetallic deposit in northeastern Hunan Province.The quartz-porphyry is on a great contribution of the mineralization of the Qibaoshan Cu-polymetallic deposit.The zircons from quartz-porphyry are typical magmatic zircons.LA-ICP-MS U-Pb dating of the zircons shows the age of 154.8±1.8 Ma,which represents the crystallization age of quartz-porphyry,and indicate it was Late Mesozoic intrusion.The new born zircons have intermediate176Hf/177Hf of 0.282120~ 0.282539,εHf(t)of-19.8~-4.9,model age of crust tDM2from 1519 to 2450 Ma,indicating that the rock was formed by the partial melting of the Paleoproterozoic to Mesoproterozoic crust.Through the comprehensive study of crystallization age and Hf isotope model age of the zircons,the crustal magma formed the quartz-porphyry was from a mixed magma from the crust source and the mantle source or form a mixed magma with the characteristics of the depleted mantle,which may containing the very old continental crust(the Hadean crust). In 175~145 Ma,an extensive rocks related to the porphyry and skarn copper deposit intruded ofQinzhou-hangzhou metallogenic belt.And these rocks were the product of the heyday of the system of temperature increasing and pressure depressing after the Izanagi Plate subducting toward northwest into the South China Block.The study of the geochemical characteristics of the quartz-porphyry before shows that the magma also having the the mantle source.All these data suggest the magma from the partial melting material of Paleoproterozoic to Mesoproterozoic crust or even much older crust was in the magma chamber already,the asthenospheric mantle fluid upwelling into the magma chamber and they mixed inhomogenously by the effects of the delamination of lithosphere and asthenosphere upwelling.And then the magma intruded upward to form the quartz porphyry.

quartz-porphyry;zircon U-Pb dating;Hf isotopes;petrogenesis;Qibaoshan Cu-polymetallic deposit

P588.13+2；P597

A

1007-3701（2015）03-236-10

10.3969/j.issn.1007-3701.2015.03.002

2014-12-24；

2015-03-06.

中國地調(diào)局地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查評價專項項目（編號：12120113068000、1212011085405、1212011120956）.

胡俊良（1982—），男，助理研究員，目前從事礦床地球化學研究，E-mail：hjl1982da@163.com.