楊 帆,汪 巖,那幅超,付俊彧,張廣宇, 孫 巍,龐雪嬌,陳井勝,劉 淼,李 斌
1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局沈陽(yáng)地質(zhì)調(diào)查中心,沈陽(yáng) 1100342.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,長(zhǎng)春 130061
白音諾爾鉛鋅礦位于內(nèi)蒙古赤峰市巴林左旗白音諾爾鎮(zhèn)境內(nèi),于20世紀(jì)70年代被發(fā)現(xiàn),現(xiàn)為東北地區(qū)乃至長(zhǎng)江以北最大的鉛鋅礦床。自20世紀(jì)90年代起陸續(xù)有學(xué)者對(duì)該礦進(jìn)行了大量的科研工作[1-11],取得了一定的成果,但對(duì)礦床成因以及成礦時(shí)代等方面的認(rèn)識(shí)仍存在一定的分歧。如一部分學(xué)者認(rèn)為該礦床為矽卡巖型礦床[3,11],一部分學(xué)者則提出其為沉積噴流型礦床[11];一部分學(xué)者認(rèn)為該礦床為燕山期成礦[3],一部分學(xué)者認(rèn)為是海西期成礦[11],還有一部分學(xué)者認(rèn)為該礦床形成于印支期[7,11]。為此,本文通過(guò)對(duì)與成礦有關(guān)侵入巖的研究,從而判定其地球化學(xué)特征及成礦時(shí)代,進(jìn)而探討其地質(zhì)意義。
白音諾爾鉛鋅礦大地構(gòu)造屬大興安嶺南部古生代增生造山帶,其南、北分別以西拉木倫河斷裂和二連—賀根山斷裂為界,其東以嫩江斷裂為界,構(gòu)造位置較為復(fù)雜(圖 1)。區(qū)內(nèi)古生代地層經(jīng)歷了強(qiáng)烈的褶皺,黃崗—甘珠爾廟復(fù)式背斜呈NE—SW向貫穿本區(qū)。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,以NE—NNE向和EW向?yàn)橹鳎@些斷裂近乎等距分布,相互切割成格子狀,構(gòu)成區(qū)域基本構(gòu)造格架。NE向的黃崗—甘珠爾廟斷裂帶對(duì)本區(qū)二疊紀(jì)和侏羅紀(jì)地質(zhì)發(fā)展演化起著重要控制作用[8]。沿著該斷裂發(fā)育有一系列的金屬礦床(點(diǎn)),如白音諾爾鉛鋅礦床、浩布高銅鋅礦床、黃崗梁鐵錫礦床、大井銅多金屬礦床等(圖 1)。晚古生代以來(lái),區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁,表現(xiàn)為強(qiáng)烈的火山噴發(fā)作用和巖漿侵入活動(dòng)[7]。晚侏羅世—早白堊世火山活動(dòng)表現(xiàn)為一套北東走向的陸相噴發(fā)的中—酸性火山巖系,其分布受區(qū)域構(gòu)造的控制,總體上呈北東向展布。
礦區(qū)內(nèi)出露的地層(圖 2)主要為下二疊統(tǒng)黃崗梁組和上侏羅統(tǒng)滿(mǎn)克頭鄂博組。其中:黃崗梁組為一套淺變質(zhì)的海相泥質(zhì)碳酸鹽巖沉積建造,出露于礦區(qū)東南部和中部,是礦區(qū)的主要賦礦圍巖;滿(mǎn)克頭鄂博組底部為凝灰質(zhì)礫巖,上部為熔結(jié)凝灰?guī)r及安山巖,以角度不整合覆蓋于黃崗梁組之上,分布于礦區(qū)中部西段。
礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較為強(qiáng)烈,區(qū)內(nèi)侵入巖主要為花崗閃長(zhǎng)(斑)巖、閃長(zhǎng)玢巖、石英二長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)斑巖、石英斑巖和流紋斑巖?;◢忛W長(zhǎng)巖的鋯石U-Pb年齡為245、244、243、242 Ma,閃長(zhǎng)玢巖的鋯石U-Pb年齡為242 Ma,石英二長(zhǎng)巖的鋯石U-Pb年齡為243 Ma,正長(zhǎng)斑巖的鋯石U-Pb年齡為138、136 Ma[6-7],石英斑巖的鋯石U-Pb年齡為129 Ma,流紋斑巖的鋯石U-Pb年齡為134 Ma,暗示礦區(qū)內(nèi)至少存在兩期巖漿活動(dòng)。礦區(qū)構(gòu)造較為復(fù)雜,礦體受控于褶皺構(gòu)造[9-10]以及NE向斷裂。
區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)160多條礦體,多數(shù)礦體沿花崗閃長(zhǎng)斑巖與大理巖或結(jié)晶灰?guī)r的接觸帶分布,部分礦體見(jiàn)于石英斑巖與大理巖接觸帶,少量礦體見(jiàn)于火山巖、粉砂巖與大理巖接觸帶以及粉砂巖與流紋斑巖接觸帶(圖 2、3)[3,11]。礦石中金屬礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦、黃銅礦,其次為黃鐵礦、毒砂和磁鐵礦;脈石礦物主要為輝石、石榴子石、陽(yáng)起石、綠泥石、綠簾石、長(zhǎng)石、石英和方解石。礦石的結(jié)構(gòu)主要為結(jié)晶結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu),構(gòu)造主要為浸染狀和細(xì)脈浸染狀構(gòu)造,其次有脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造和塊狀構(gòu)造。成礦階段可以分為以下4階段:干矽卡巖階段(鈣鐵榴石-鈣鋁榴石-鈣鐵輝石-透輝石-硅灰石);濕矽卡巖階段(陽(yáng)起石-綠簾石-斜黝簾石);
據(jù)文獻(xiàn)[1]修編。圖1 白音諾爾及其鄰區(qū)地質(zhì)特征和主要礦床分布圖Fig.1 Geologic map and major deposits of the Baiyinnuoer and its adjacent areas
1.第四系;2.滿(mǎn)克頭鄂博組火山熔巖;3.早二疊世黃崗粱組板巖;4.早二疊世黃崗粱組灰?guī)r、大理巖;5.早二疊世黃崗粱組板巖、粉砂巖;6.燕山期石英斑巖脈;7.背斜軸、向斜軸;8.印支期花崗閃長(zhǎng)斑巖;9.燕山期閃長(zhǎng)玢巖;10.燕山期輝綠巖;11.礦帶;12.?dāng)鄬樱?3.勘探線及編號(hào)。據(jù)文獻(xiàn)[11]修編。圖2 白音諾爾鉛鋅礦床礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 Geological sketch map of Baiyinnuoer Pb-Zn deposit
圖3 白音諾爾鉛鋅礦(化)體與侵入巖關(guān)系Fig.3 Relationship between the mineralized body and instrusive rock of Baiyinnuoer Pb-Zn deposit
鉛-鋅硫化物階段(閃鋅礦-方鉛礦-石英-斜黝簾石-綠簾石-綠泥石±磁黃鐵礦±黃鐵礦±黃銅礦);石英-碳酸鹽階段(石英-方解石),該礦床是一座較為典型的矽卡巖型礦床。
本文所研究的樣品均采自礦區(qū)露天采場(chǎng)(圖 3)。
花崗閃長(zhǎng)斑巖(DY13020-B4)坐標(biāo)為44°26′52.5″N,118°53′12.7″E。樣品為斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。斑晶成分有:鉀長(zhǎng)石,微碎裂呈棱角狀,粒徑為0.30~0.60 mm,體積分?jǐn)?shù)少于1%;石英,粒狀,內(nèi)部熔蝕孔,充填基質(zhì)成分,粒徑為1.40~1.60 mm,體積分?jǐn)?shù)少于1%;斜長(zhǎng)石,寬板狀、板柱狀,聚片雙晶位錯(cuò)、位移、部分雙晶彎曲,表面模糊絹云母化,粒徑為0.80~3.20 mm,約占35%;角閃石,半自形長(zhǎng)柱狀部分被碳酸鹽堆積交代。基質(zhì)成分為斜長(zhǎng)石與鉀長(zhǎng)石,鉀長(zhǎng)石多于斜長(zhǎng)石。斜長(zhǎng)石,半自形板狀、板柱狀,聚片雙晶帶較寬,部分鉀化,粒徑為0.08~0.20 mm;鉀長(zhǎng)石,寬板狀,粒徑為0.05~0.20 mm。巖石發(fā)生碳酸鹽化、綠泥石化及綠簾石化。
流紋斑巖(DY13020-B1)坐標(biāo)為44°26′52.4″N,118°53′12.8″E。樣品為斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。斑晶成分有:石英,他形粒狀,粒徑為0.30~1.00 mm,體積分?jǐn)?shù)為2%~3%;鉀長(zhǎng)石,半自形板柱狀,成分為條紋長(zhǎng)石,體積分?jǐn)?shù)少于1%;斜長(zhǎng)石,半自形板柱狀,聚片雙晶,表面絹云母化,粒徑為1.00 mm,體積分?jǐn)?shù)少于1%。基質(zhì)以鉀長(zhǎng)石與石英構(gòu)成的球粒與文象體為主,長(zhǎng)英質(zhì)隱晶集合體充填其間;球粒多呈不規(guī)則放射狀,無(wú)結(jié)晶核心,直徑為0.30~0.50 mm。
樣品的主量元素、微量元素測(cè)試分析在沈陽(yáng)地質(zhì)礦產(chǎn)研究所實(shí)驗(yàn)室完成。主量元素采用XRF方法完成,分析精度一般優(yōu)于2%。微量元素采用ICP-MS完成,樣品溶解在高壓溶樣彈中進(jìn)行。
鋯石分選在河北省廊坊市區(qū)域地質(zhì)調(diào)查所實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。首先用水將樣品表面清洗并晾干、粉碎至80目,然后經(jīng)過(guò)用水粗淘、強(qiáng)磁分選、電磁分選和用酒精細(xì)淘之后,在實(shí)體顯微鏡下手工挑選出鋯石(每個(gè)樣品所挑鋯石數(shù)量>1 000粒)。在實(shí)體顯微鏡下挑選裂隙相對(duì)少、表面盡量潔凈、透明度相對(duì)較高的鋯石約150粒制作環(huán)氧樹(shù)脂樣品靶,經(jīng)過(guò)打磨和拋光后,拍攝反射光(用于查看拋光鋯石的表面是否存在裂紋)、透射光(用于查看鋯石內(nèi)部是否存在包裹體和裂紋)和陰極發(fā)光(用于察看鋯石U、Th等微量元素含量分布特征)圖像。樣品靶在北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司制備。鋯石U-Th-Pb同位素測(cè)定采用激光燒蝕多接收器等離子體質(zhì)譜法(LA-ICP-MS)在天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所同位素實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。詳細(xì)步驟及數(shù)據(jù)處理方法參見(jiàn)文獻(xiàn) [12]。
礦區(qū)的花崗閃長(zhǎng)斑巖(圖 4a)及流紋斑巖(圖 4b)樣品中的鋯石多為長(zhǎng)柱狀或短柱狀,顆粒長(zhǎng)100~200 um,寬50~80 um,鋯石晶體自形程度較高,亮暗不一,說(shuō)明其Th、U質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同。鋯石多具有核幔結(jié)構(gòu),核部呈自形、半自形,內(nèi)部發(fā)育帶狀和振蕩環(huán)帶;幔部一般發(fā)育密集的震蕩環(huán)帶,少數(shù)鋯石出現(xiàn)扇形分帶結(jié)構(gòu)。鋯石Th、U質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,花崗閃長(zhǎng)斑巖的Th/U為0.25~0.46,流紋斑巖鋯石的Th/U為0.36~1.42,Th/U值均大于0.1(表 1),且Th、U質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈較好的正相關(guān),結(jié)合鋯石的CL圖像特征,判斷鋯石均屬于巖漿成因[13-15]。
3.1.1 花崗閃長(zhǎng)斑巖鋯石U-Pb年齡
花崗閃長(zhǎng)斑巖30顆鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡測(cè)定結(jié)果列于表1,30個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)給出年齡值為253~266 Ma。U-Pb年齡諧和圖(圖 5a)上7和29號(hào)測(cè)點(diǎn)偏離諧和線,其余分析點(diǎn)均分布在諧和線上或其附近,顯示很好的諧和性,表明鋯石形成后U-Pb同位素體系是基本封閉的,沒(méi)有U或Pb同位素的明顯丟失或加入,測(cè)試結(jié)果可信。除去測(cè)點(diǎn)7、29,其余28個(gè)分析點(diǎn)的加權(quán)平均年齡為(253.4±0.9)Ma(MSWD=0.014,n=28),代表花崗閃長(zhǎng)斑巖的結(jié)晶年齡。
3.1.2 流紋斑巖鋯石U-Pb年齡
流紋斑巖28顆鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡測(cè)定結(jié)果列于表1,49號(hào)測(cè)點(diǎn)給出了較大的年齡值(324±3)Ma,為繼承的早期鋯石;另27個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)給出年齡值為131~140 Ma。U-Pb年齡諧和圖(圖 5b)上,分析點(diǎn)均分布在諧和線上或其附近,顯示很好的諧和性,表明鋯石形成后U-Pb同位素體系是基本封閉的,沒(méi)有U或Pb同位素的明顯丟失或加入,測(cè)試結(jié)果可信。27個(gè)分析點(diǎn)的加權(quán)平均年齡為(133.6±0.7)Ma(MSWD=0.71,n=27),代表流紋斑巖的結(jié)晶年齡。
3.2.1 主量元素特征
白音諾爾鉛鋅礦花崗閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖和流紋斑巖主量元素分析結(jié)果見(jiàn)表2?;◢忛W長(zhǎng)巖w(SiO2)為63.96%~69.60%,平均值為66.53%;w(K2O+Na2O)為4.95%~7.27%,平均值為6.43%;K2O/Na2O為0.68~0.73,平均值為0.70;w(Al2O3)為12.01%~14.39%,平均值為13.28%;A/CNK為0.785~0.857,平均值為0.815,顯示鋁略不飽和。在w(K2O)-w(Na2O)圖(圖 6a)上顯示為鉀質(zhì)巖石,在w(K2O)-w(SiO2)圖(圖 6b)上顯示主要為高鉀鈣堿性系列?;◢忛W長(zhǎng)斑巖w(SiO2)為63.31%和66.37%,平均值為64.84%;w(K2O+Na2O)為7.64%和9.68%,平均值為8.66%;K2O/Na2O為1.16和1.26,平均值為1.21;w(Al2O3)為14.42%和15.44%,平均值為14.93%;A/CNK為0.806和0.896,平均值為0.851,顯示鋁略不飽和。在w(K2O)-w(Na2O)圖(圖 6a)上顯示為鉀質(zhì)巖石,在w(K2O)-w(SiO2)圖(圖 6b)上顯示為鉀玄巖和高鉀鈣堿性系列。流紋斑巖w(SiO2)為77.27%和77.36%,平均值為77.32%;w(K2O+Na2O)為6.59%和7.19%,平均值為6.89%;K2O/Na2O為1.87和2.69,平均值為2.28;w(Al2O3)為12.20%和12.89%,平均值為12.55%;A/CNK為1.38和1.40,平均值為1.39,顯示鋁過(guò)飽和的特征。在w(K2O)-w(Na2O)圖(圖 6a)上顯示為高鉀質(zhì)巖石,在w(K2O)-w(SiO2)圖(圖 6b)上顯示為高鉀鈣堿性系列。
圖4 白音諾爾鉛鋅礦花崗閃長(zhǎng)斑巖(a)和流紋斑巖(b)鋯石CL圖像Fig.4 Images of selected zircons of granodiorite porphyry (a) and rhyolite porphyry (b) of Baiyinnuoer Pb-Zn deposit
續(xù)表1
注:1—30測(cè)點(diǎn)編號(hào)為樣品DY13020-B4;31—58測(cè)點(diǎn)編號(hào)為樣品DY13020-B1。
圖5 白音諾爾鉛鋅礦侵入巖鋯石U-Pb諧和年齡圖譜Fig.5 U-Pb Concordia diagrams for zircons from the instrusive rocks of Baiyinnuoer Pb-Zn deposit
圖6 白音諾爾礦區(qū)侵入巖w(K2O)-w(Na2O)和w(K2O)-w(SiO2)巖石系列分類(lèi)圖解Fig.6 Instrusive rocks w(K2O)-w(Na2O) and w(K2O)-w(SiO2)diagrams of Baiyinnuoer Pb-Zn deposit
3.2.2 微量元素特征
白音諾爾鉛鋅礦花崗閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖和流紋斑巖的稀土和微量元素分析結(jié)果(表2)顯示,稀土總量w(∑REE)分別為105.19×10-6~123.40×10-6(平均為114.30×10-6)、118.51×10-6和114.60×10-6(平均為116.56×10-6)和75.30×10-6和157.53×10-6(平均為146.39×10-6),較地殼巖漿巖平均值(116.42×10-6)低。三者具有較為相似的稀土球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式(圖 7 a),總體呈右傾,LREE相對(duì)富集,HREE相對(duì)虧損,LREE/HREE分別為7.07~8.25(平均為7.47)、10.33和17.00(平均為13.67)及6.45和10.29(平均為7.94),說(shuō)明輕重稀土分餾較強(qiáng)烈;(La/Yb)N值為6.80~8.45(平均為7.37)、10.68和33.41(平均為22.05)及4.87和11.78(平均為8.33);花崗閃長(zhǎng)巖及花崗閃長(zhǎng)斑巖弱負(fù)Eu異常,流紋斑巖強(qiáng)烈負(fù)Eu異常,δEu值分別為0.67~0.92(平均為0.79)、0.58和1.24(平均為0.91)和0.07和0.13(平均為0.10),表明花崗閃長(zhǎng)巖及花崗閃長(zhǎng)斑巖中斜長(zhǎng)石未發(fā)生明顯的分離結(jié)晶作用,而流紋斑巖中斜長(zhǎng)石已發(fā)生分離結(jié)晶作用。
在微量元素蛛網(wǎng)圖(圖 7b)上,花崗閃長(zhǎng)巖及花崗閃長(zhǎng)斑巖富集大離子親石元素(LILE),其中Rb、Th、K、Nd相對(duì)富集,相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE),如Nb、P、Ti等元素相對(duì)虧損;流紋斑巖同樣富集大離子親石元素(LILE),其中Rb、Th、K、Nd相對(duì)富集,相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE),如Nb、P、Ti、Ta等元素相對(duì)虧損。
白音諾爾鉛鋅礦床自發(fā)現(xiàn)以來(lái),已有學(xué)者對(duì)其賦礦圍巖進(jìn)行過(guò)不同方法的同位素年齡測(cè)試和成礦年齡分析:張德全等[3]獲得了與成礦關(guān)系密切的花崗閃長(zhǎng)斑巖和礦區(qū)火山巖的Rb-Sr等時(shí)線年齡分別為171和160 Ma;江思宏等[11]對(duì)與成礦有關(guān)的花崗閃長(zhǎng)巖和石英斑巖以及礦區(qū)外圍的花崗巖基開(kāi)展了LA-MC-ICP-MS鋯石測(cè)年,獲得鋯石U-Pb年齡分別為(244.5±0.9)、(129±1.4)、(134.8±1.2)Ma。本文對(duì)白音諾爾鉛鋅礦區(qū)與成礦關(guān)系密切的花崗閃長(zhǎng)斑巖以及流紋斑巖展開(kāi)了鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年工作,獲得206Pb/238U加權(quán)平均年齡分別為(253.4±0.9)和(133.6±0.7)Ma,其中花崗閃長(zhǎng)斑巖的定年結(jié)果與測(cè)得的花崗閃長(zhǎng)巖的年齡(244.5±0.9)Ma[11]基本一致。由于鉛鋅礦體主要產(chǎn)于花崗閃長(zhǎng)斑巖與碳酸鹽巖的接觸帶(圖 2),因此認(rèn)為白音諾爾鉛鋅礦的形成主要與花崗閃長(zhǎng)斑巖有關(guān),結(jié)合前人研究成果及野外觀察,可以認(rèn)定:白音諾爾鉛鋅礦與成礦關(guān)系密切的花崗閃長(zhǎng)斑巖的結(jié)晶年齡可以代表其成礦年齡,可被限定在253.4 Ma;與此同時(shí),少數(shù)礦(化)體產(chǎn)于流紋斑巖與粉砂巖的接觸帶(圖 3),流紋斑巖的結(jié)晶年齡也可以代表其成礦年齡,即133.6 Ma。鑒于此,筆者認(rèn)為白音諾爾礦區(qū)存在兩期明顯的礦化事件,即晚二疊世(253.4 Ma)和早白堊世(133.6 Ma)。
圖7 白音諾爾鉛鋅礦侵入巖稀土元素配分曲線圖(a)及原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(b)Fig.7 Chondrite-normalized REE distribution patterns(a) and primitive mantle-normalized trace elements distribution patterns of instrusive rocks of Baiyinnuoer Pb-Zn deposit(b)
大興安嶺南段不但是我國(guó)北方重要的銅多金屬成礦帶,還是我國(guó)北方最重要的錫多金屬成礦集中區(qū)[16],然而研究區(qū)具體存在幾期成礦事件一直存在爭(zhēng)議。一部分學(xué)者認(rèn)為本區(qū)成礦事件為燕山期[17-25],成礦作用集中在150~140、140~120和115~100 Ma 3個(gè)時(shí)期;一部分學(xué)者認(rèn)為本區(qū)存在海西期和燕山期兩期礦化事件[26-28],海西期以早二疊世成礦為主,部分也有晚二疊世、石炭紀(jì)和泥盆紀(jì),燕山期則主要產(chǎn)出與陸相火山侵入雜巖有關(guān)的淺成熱液型-斑巖型-矽卡巖型鉛鋅-銅-鉬-錫-銀-金礦床,許多礦床具有兩期成礦疊加改造的復(fù)雜特征;近年來(lái),還有一部分學(xué)者認(rèn)為本區(qū)存在印支期成礦事件[11,29-32],成礦作用主要集中在260~220、180~150 Ma兩個(gè)時(shí)期。綜合前人的研究結(jié)果,筆者認(rèn)為大興安嶺南段存在三期成礦事件,即海西期、印支期以及燕山期成礦。
研究區(qū)在古生代經(jīng)歷了古亞洲洋的發(fā)生、發(fā)展和消亡,并于石炭紀(jì)—二疊紀(jì)晚期閉合[33],形成了華北—蒙古(額爾古納)板塊,相當(dāng)于三疊紀(jì)華北—蒙古板塊與西伯利亞板塊南緣之間被蒙古—鄂霍茨克洋分割。區(qū)域上海西—燕山中期中酸性侵入巖分布廣泛,在 255~200 Ma期間本區(qū)發(fā)生了一次構(gòu)造熱事件作用,該期巖漿活動(dòng)雖然規(guī)模較小,但遍布全區(qū)[34]。近年來(lái),在內(nèi)蒙古東部,從大興安嶺到華北板塊發(fā)現(xiàn)了一系列早中生代鎂鐵質(zhì)--超鎂鐵質(zhì)侵入巖、堆晶巖[35]、輝長(zhǎng)巖和堿性玄武巖[34,36]、基性—超基性侵入巖[37],同位素測(cè)年表明,這些巖石成巖年齡集中在250~200 Ma,上述基性巖漿活動(dòng)顯示該時(shí)期研究區(qū)處于古亞洲洋閉合后造山伸展環(huán)境[38-39]。在微量元素構(gòu)造環(huán)境判別圖(圖 8)上,文中花崗閃長(zhǎng)(斑)巖樣品點(diǎn)落于火山弧和同碰撞區(qū)域,這可能揭示了該時(shí)期后造山板內(nèi)的大地構(gòu)造背景的信息,與該區(qū)內(nèi)同期花崗巖的特性也是一致的[40]。本文確定的花崗閃長(zhǎng)斑巖、花崗閃長(zhǎng)巖、流紋斑巖均具有高鉀鈣堿性特征,一般而言,高鉀鈣堿性系列花崗巖發(fā)育在陸弧環(huán)境或后碰撞環(huán)境[41]。同時(shí)依據(jù)區(qū)域后造山伸展背景[42],確定晚二疊世研究區(qū)為后碰撞伸展環(huán)境。此時(shí),研究區(qū)處于活化的華北克拉通北緣造山晚期到后造山環(huán)境,由于局部伸展應(yīng)力作用,下地殼發(fā)生了局部地區(qū)的拆沉作用,熱的玄武質(zhì)巖漿使下地殼發(fā)生部分熔融,在晚二疊世—早三疊世發(fā)生早期礦化事件,形成白音諾爾鉛鋅礦床。
圖8 白音諾爾鉛鋅礦侵入巖的w(Rb)-w(Y+Nb)圖解(a)和w(Nb)-w(Y)圖解(b)Fig.8 w(Rb)-w(Y+Nb) diagram(a) and w(Nb)-w(Y) diagram(b) of of instrusive rocks of Baiyinnuoer Pb-Zn deposit
140~120 Ma是中國(guó)東北A型花崗巖產(chǎn)出的一個(gè)重要時(shí)期[43],同時(shí),本時(shí)期還是變質(zhì)核雜巖形成的高峰時(shí)期[44]。上述特征表明,140~120 Ma的中國(guó)東北整體處于伸展背景下的構(gòu)造域中,興蒙造山帶巖漿作用的高峰期[45-46]與本時(shí)間段相吻合,本文所述的流紋斑巖即在此階段形成。在微量元素構(gòu)造環(huán)境判別圖 (圖 8) 上,文中流紋斑巖數(shù)據(jù)點(diǎn)落于火山弧和同碰撞區(qū),反映的大地構(gòu)造背景信息與該時(shí)間段吻合。這可能與蒙古—鄂霍茨克洋俯沖板片在深部斷離以及由此引發(fā)軟流圈物質(zhì)上涌和巖石圈地幔的拆沉[47]導(dǎo)致研究區(qū)大規(guī)模巖漿作用有關(guān),該作用形成了白音諾爾礦區(qū)內(nèi)流紋斑巖,與此同時(shí),伴隨著白音諾爾鉛鋅礦晚期成礦事件的發(fā)生。
1)白音諾爾礦區(qū)花崗閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖為富堿、準(zhǔn)鋁鉀質(zhì)巖石,具有輕重稀土分異明顯,富集大離子親石元素(LILE),相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)的特點(diǎn);流紋斑巖為富堿、過(guò)鋁質(zhì)巖石,同樣具有輕重稀土分異明顯,富集大離子親石元素(LILE),相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)的特點(diǎn)。
2)根據(jù)對(duì)礦區(qū)內(nèi)及外圍侵入巖的年代學(xué)研究,結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)和前人研究成果,認(rèn)為白音諾爾鉛鋅礦床存在兩期明顯的礦化事件,早期礦化發(fā)生在253.4 Ma左右,晚期礦化發(fā)生在133.6 Ma左右。
3)白音諾爾鉛鋅礦床早期礦化事件很可能與古亞洲洋閉合碰撞后伸展有關(guān),晚期礦化事件可能受蒙古—鄂霍茨克洋俯沖的影響。