岳 娜，劉 鑫，張千明，涂文傳，崔向杰，陸現(xiàn)彩*

1. 內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，南京 210023；2. 安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局 327地質(zhì)隊(duì)，合肥 230000

沙溪斑巖型銅（金）礦床是長江中下游成礦帶中人們最為關(guān)注的銅礦床之一，自20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)并開始勘探研究以來，已探明銅礦資源量達(dá)150萬噸，屬于大型斑巖型銅礦床，具有良好的找礦前景。前人對(duì)沙溪礦區(qū)含礦巖體的地球化學(xué)特征（邱檢生等，1991；徐文藝等，1997；Xu et al., 1999；徐兆文等，2000；楊曉勇等，2002；張俊等，2017）、礦床成因（余良范等，2008；姚孝德等，2012；王世偉，2015；Deng et al., 2016）、成礦規(guī)律（任啟江等，1994；湯誠，2012）、流體演化（傅斌等，1996；Gu et al., 2011；Yang et al., 2011）、蝕變分帶（邱檢生等，1991；袁峰等，2012）及成巖成礦年代（傅斌等，1997；徐文藝等，1999；Yang et al., 2007；王世偉等，2014）等方面開展了大量研究。傅斌等（1997）、徐文藝等（1999）曾分別對(duì)沙溪礦區(qū)的石英閃長斑巖進(jìn)行了黑云母40Ar-39Ar和斜長石Rb-Sr年代學(xué)研究，但因熱液蝕變等因素的影響導(dǎo)致測得的年齡跨度較大（126.80～143.37 Ma），無法確定巖體的準(zhǔn)確年齡。直到近幾年王世偉等（2014）利用離子探針和LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年方法才較為準(zhǔn)確地厘定了沙溪礦區(qū)巖漿巖的成巖年齡。傅斌等（1997）、Wang等（2006）、Zhou等（2015）曾對(duì)礦區(qū)石英閃長斑巖開展了Sr-Nd同位素研究，但由于巖石熱液蝕變的影響，獲得的全巖Sr-Nd同位素?cái)?shù)據(jù)少而散，很難用來探討沙溪礦區(qū)巖漿巖的物質(zhì)來源和形成機(jī)制。由于沙溪礦區(qū)成礦作用主要與石英閃長斑巖有關(guān)，而與閃長斑巖關(guān)系并不大，所以前人對(duì)閃長斑巖研究比較薄弱，但是它對(duì)研究沙溪礦區(qū)乃至郯廬斷裂帶安徽段巖漿作用有著非常重要的意義?；诖耍疚脑谇叭搜芯炕A(chǔ)上，通過野外地質(zhì)調(diào)查、鉆孔觀察、取樣及室內(nèi)顯微鏡觀察，進(jìn)行了LA-ICP-MS鋯石 U-Pb定年、全巖化學(xué)成分分析和Sr-Nd-Pb同位素分析等綜合研究，以期探討沙溪礦區(qū)內(nèi)閃長斑巖的形成機(jī)制。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況和閃長斑巖特征

1.1 礦區(qū)地質(zhì)概況

沙溪斑巖型銅（金）礦床位于安徽省廬江縣境內(nèi)，處于長江中下游成礦帶中段長江北岸、廬樅火山巖盆地西北外緣、郯廬斷裂帶內(nèi)部（圖1b；任啟江等，1991；邱檢生等，1991）。礦區(qū)內(nèi)出露地層除第四紀(jì)堆積物外，主要包括下白堊統(tǒng)龍門院組（K1l）火山碎屑巖和楊灣組（K1y）紅色砂礫巖，下侏羅統(tǒng)磨山組（J1m）、中侏羅統(tǒng)羅嶺組（J2l）內(nèi)陸湖相碎屑砂巖，志留系高家邊組（S1g）、墳頭組（S2f）碎屑巖。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，以褶皺和斷裂為主。褶皺構(gòu)造包括銅泉山背斜和棋盤山向斜，多受巖漿侵位和斷裂破壞而保存不完整；斷裂構(gòu)造主要為NNE向、NE向、NW向和近EW向，其中以NNE向斷裂最為發(fā)育①安徽省地礦局327地質(zhì)隊(duì). 1978. 沙溪礦田銅泉山礦床詳細(xì)普查地質(zhì)報(bào)告，內(nèi)部資料.②安徽省地礦局327地質(zhì)隊(duì). 2018. 安徽省廬江縣沙溪銅礦深部及外圍銅金礦普查報(bào)告，內(nèi)部資料.。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，主要出露燕山期中酸性巖石（Yang et al., 2007；王世偉等，2014），巖性主要為閃長斑巖、角閃閃長斑巖、黑云母閃長斑巖、石英閃長斑巖、黑云母石英閃長斑巖等，部分閃長斑巖爆裂形成角礫狀巖石，還有少量呈侵入角礫巖；此外，礦區(qū)西北部還分布有以安山斑巖等為主的次火山巖（圖1a）。沙溪斑巖型銅（金）礦床主要與石英閃長斑巖有關(guān)，次為黑云母石英閃長斑巖（邱檢生等，1991；徐兆文等，2000）。

圖1 沙溪斑巖銅（金）礦區(qū)地質(zhì)圖（a）① 安徽省地礦局327地質(zhì)隊(duì). 2018. 安徽省廬江縣沙溪銅礦深部及外圍銅金礦普查報(bào)告，內(nèi)部資料.，長江中下游成礦帶地質(zhì)簡圖（b）（據(jù)Zhou et al., 2015; Li et al., 2017修改）Fig. 1 Geological map of the Shaxi porphyry Cu (Au) orefield (a) , geological sketch of the Middle-Lower Yangtze River Valley metallogenic belt (b) ( modified after Zhou et al., 2015; Li et al., 2017)

1.2 礦床地質(zhì)特征

沙溪斑巖銅（金）礦床由南至北劃分為龍頭山、斷龍頸、銅泉山和鳳臺(tái)山四個(gè)礦段，其中銅泉山和鳳臺(tái)山礦段為主要礦化富集區(qū)。銅泉山礦段現(xiàn)已圈定礦體212個(gè)，總體走向?yàn)?5°～35°，傾向?yàn)镾SE，傾角為25°～55°，其中III號(hào)礦體平面上南北長度為884.31 m，寬72.91～482.97 m，縱向延伸99.87～620.39 m，礦石金屬量占該礦段的84.20%；鳳臺(tái)山礦段現(xiàn)已圈定礦體123個(gè)，總體走向?yàn)?2°～38°，傾向?yàn)镹WW，傾角為40°～66°，平面上南北長約650 m，東西向?qū)捈s350 m，縱向延伸達(dá)710 m①安徽省地礦局327地質(zhì)隊(duì). 1978. 沙溪礦田銅泉山礦床詳細(xì)普查地質(zhì)報(bào)告，內(nèi)部資料.。礦體在剖面上主要呈不規(guī)則透鏡狀、似層狀（圖2），頭部和尾部常有分叉現(xiàn)象，水平中段及縱剖面上多呈啞鈴狀。礦體最深達(dá)1349.74 m（33線），礦石中還伴有金、銀等元素（池月余和曹杰玲，2015）。礦體主要賦存在石英閃長斑巖中，少量賦存于接觸圍巖中（圖2），礦體與主巖無明顯界限。礦石礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦、斑銅礦，部分含輝鉬礦、磁鐵礦、赤鐵礦、藍(lán)輝銅礦、輝銅礦等；脈石礦物為石英、斜長石、鉀長石、硬石膏、方解石、綠泥石等。礦石結(jié)構(gòu)主要為自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造和角礫狀構(gòu)造。礦化蝕變由下至上依次是鈉化、鉀化、絹云母化、青磐巖化和泥化蝕變等（邱檢生等，1991；傅斌，1994）。

1.3 閃長斑巖的地質(zhì)和巖石學(xué)特征

閃長斑巖主要出露于沙溪銅（金）礦區(qū)西南部菖蒲山地區(qū)，少量出露于龍頭山和斷龍頸之間（圖1a），出露面積約1.97 km2，圍巖為侏羅系羅嶺組（J2l）和志留系高家邊組（S1g）、墳頭組（S2f）地層，與石英閃長斑巖和黑云母閃長斑巖呈侵入接觸關(guān)系①安徽省地礦局327地質(zhì)隊(duì). 1978. 沙溪礦田銅泉山礦床詳細(xì)普查地質(zhì)報(bào)告，內(nèi)部資料.②安徽省地礦局327地質(zhì)隊(duì). 2018. 安徽省廬江縣沙溪銅礦深部及外圍銅金礦普查報(bào)告，內(nèi)部資料.。地表露頭已風(fēng)化，顏色呈土黃色、灰白色，鉆孔深部較新鮮巖石呈深灰色、灰色，巖石主要呈斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造（圖3a，b）。顯微觀察顯示：斑晶含量約10%～35%，主要為斜長石，次為鉀長石、角閃石、黑云母等礦物，其中斜長石斑晶多呈自形—半自形柱狀，環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育（圖3c，d）；鉀長石呈自形—半自形柱狀，部分發(fā)育卡式雙晶；角閃石斑晶呈長柱狀和六邊形，大部分發(fā)生綠泥石化；黑云母呈暗褐色—黃褐色、片狀，一組極完全解理可見，多色性明顯?；|(zhì)主要由顯晶質(zhì)細(xì)粒斜長石、鉀長石及少量角閃石組成（圖3e，f），副礦物主要為磷灰石、磁鐵礦、鋯石和榍石等。

圖3 沙溪斑巖銅（金）礦區(qū)閃長斑巖手標(biāo)本和顯微照片F(xiàn)ig. 3 Photos of hand specimen and microphotographs of the diorite porphyry in the Shaxi porphyry Cu (Au) orefield

2 樣品及分析方法

2.1 樣品

閃長斑巖樣品采自礦區(qū)鉆孔巖心，其中S2-292樣品采自ZK1002孔532.00 m；S6-69和S6-86樣品分別采自ZK1405孔339.70 m和608.00 m；S18-301和S18-302樣品分別采自ZK4109孔599.74 m和657.27 m。通過手標(biāo)本及顯微鏡下觀察，選取較新鮮樣品開展LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年、全巖化學(xué)成分及Sr-Nd-Pb同位素分析的樣品制備。

2.2 分析方法

用于LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年的樣品（S6-69）粉碎后，經(jīng)磁分選和重液分離出單顆鋯石，分選工作由廊坊誠信地質(zhì)服務(wù)有限公司完成。在雙目鏡下挑選晶形較好、顆粒較大的鋯石進(jìn)行制靶、打磨拋光，拍攝反射、透射、陰極發(fā)光（CL）照片，制靶和拍攝工作由南京宏創(chuàng)地質(zhì)勘查技術(shù)服務(wù)有限公司完成。經(jīng)顯微觀察，挑選出新鮮巖石樣品粉碎至200目，用于主量、微量及Sr-Nd-Pd同位素分析，樣品粉碎工作由南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院磨片室完成。

LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年在南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，使用儀器為配備GeoLas Pro 193 nm激光探針系統(tǒng)的Thermal Icap RQ型等離子質(zhì)譜儀（LA-ICP-MS），實(shí)驗(yàn)利用標(biāo)樣STDGJ（600±10 Ma）和Mud Tank（700～750 Ma）進(jìn)行質(zhì)量分餾校正，激光束斑直徑為24 μm，具體測試原理見Jackson等（2004），數(shù)據(jù)處理采用GLITTER軟件，年齡計(jì)算及諧和曲線制圖運(yùn)用Isoplot 4.15，具體處理方法見Xu等（2009）。全巖主量元素分析由南京大學(xué)現(xiàn)代分析中心實(shí)驗(yàn)室完成，采用熔融法制片，然后進(jìn)行X射線熒光光譜儀法（XRF）分析，各主量元素測試精度優(yōu)于0.5%。微量元素分析在南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室Aurora M90型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）上完成，分析精度優(yōu)于10%，詳細(xì)處理方法及測試原理參照高劍鋒等（2003）。巖石Sr-Nd-Pb同位素分析在南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，Sr、Nd詳細(xì)樣品處理步驟及測試原理見濮巍等（2004, 2005），Pb同位素樣品處理具體流程見Kuritani和Nakamura (2002)。Sr同位素由Triton TI型表面熱電離質(zhì)譜儀（TIMS）測試，測試精度優(yōu)于5×10-6，標(biāo)樣NIST SRM-987的87Sr/86Sr推薦結(jié)果為0.710200～0.710300，測得結(jié)果為0.710239±6（n=2）。Nd、Pb同位素測試在Neptune Plus型多接收等離子質(zhì)譜儀（MC-ICPMS）上完成，143Nd/144Nd分析精度為0.06‰，采用146Nd/144Nd=0.7219進(jìn)行質(zhì)量分餾校正，標(biāo)樣JNdi-1的143Nd/144Nd推薦結(jié)果為0.512090～0.512120，測試結(jié)果為0.512098±5（n=5）；206Pb/204Pb分析精度為0.3‰，標(biāo)樣NIST SRM-987的206Pb/204Pb推薦值為16.9380～16.9415，測試值為16.9405±4（n=7）。

3 分析結(jié)果

3.1 LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年

閃長斑巖（S6-69）的鋯石顆粒多呈自形、半自形柱狀或長錐柱狀，部分渾圓狀，無色或淡黃色，長軸40～220 μm，大多介于80～120 μm之間，長寬比可達(dá)5:1，由其CL圖像可以看出，大多數(shù)鋯石的震蕩環(huán)帶發(fā)育，具巖漿鋯石特征。LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡測試結(jié)果列于表1，由測試結(jié)果可見，Th/U值在0.13～1.98之間（除23號(hào)點(diǎn)外），符合巖漿鋯石高Th/U值的特征（＞0.10，吳元保和鄭永飛，2004）。55個(gè)數(shù)據(jù)很好地分布于鋯石U-Pb年齡諧和線上（圖4），其中年輕鋯石的206Pb/238U年齡主要集中在124～138 Ma之間，加權(quán)平均年齡為128.3±1.5 Ma（N=22，MSWD=1.08），屬于早白堊世產(chǎn)物。此外，部分鋯石206Pb/238U年齡為140 ～167 Ma、187 Ma、228 Ma、274 Ma、504 Ma、634 Ma和707～893 Ma，其中780～860 Ma年齡相對(duì)集中；并且還有少量鋯石具有核—邊結(jié)構(gòu)，核心年齡多在750 Ma左右，邊緣年齡在130～165 Ma之間（圖4）。

3.1.1 主量元素

由閃長斑巖主量元素和微量元素測試結(jié)果（表2）可見，閃長斑巖的SiO2含量為56.40%～60.97%，Al2O3含 量 為15.99%～18.34%，MgO含 量 為2.67%～2.85%。K2O+Na2O為6.12%～7.53%，均 值為6.83%；Na2O/K2O值在1.80～4.23之間，均值為2.80；A/CNK值在0.90～0.99之間，均值為0.95；Mg#值在38.99～51.35之間，均值為46.67。在TAS圖解上，閃長斑巖投影點(diǎn)主要落在二長巖—閃長巖區(qū)域內(nèi)（圖5a），屬于亞堿性系列，結(jié)合巖相學(xué)特征定名為閃長斑巖；在SiO2-K2O圖解中，投影點(diǎn)落于鈣堿性和高鉀鈣堿性系列區(qū)域（圖5b）；在A/CNK-A/NK圖解中，閃長斑巖具有準(zhǔn)鋁質(zhì)巖石的特征（圖5c）；在Mg#- SiO2圖上，投影點(diǎn)全部偏離純地殼熔融范圍（圖5d）。

圖5 沙溪斑巖銅（金）礦區(qū)閃長斑巖主量元素判別圖解Fig. 5 Major element discrimination diagrams of the diorite porphyry in the Shaxi porphyry Cu (Au) orefield

表1 沙溪斑巖銅（金）礦區(qū)閃長斑巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡（Ma）分析結(jié)果Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Pb age(Ma) dating results of the diorite porphyry in the Shaxi porphyry Cu (Au) orefield

3.1.2 微量元素

表2 沙溪斑巖銅（金）礦區(qū)閃長斑巖主量元素(wt%)與微量元素(×10-6)分析結(jié)果Table 2 Major elements (wt%) and trace elements (×10-6) analysis results of the diorite porphyry in the Shaxi porphyry Cu (Au) orefield

（續(xù)表2）

在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖上，閃長斑巖具有虧損高場強(qiáng)元素Nb、Ta、Ti、富集大離子親石元素Ba、Sr等和Pb元素的特征（圖6a）。巖石的稀土元素總含量(ΣREE)介于81.36×10-6～107.50×10-6之間，均值為95.73×10-6；輕稀土元 素 總 量（LREE）介 于74.15×10-6～97.73×10-6之間，重稀土元素總量（HREE）介于7.13×10-6～9.77×10-6之間，表現(xiàn)為輕稀土富集重稀土虧損（LaN/YbN=12.63～17.63）；稀土元素配分圖呈現(xiàn)右傾模式（圖6b），表明閃長斑巖輕、重稀土的分餾較明顯；δEu值為0.84～1.14（除S18-302），均值為0.97，沒有明顯的Eu異常，說明巖漿分異作用較弱。

3.2 Sr-Nd-Pb同位素

圖6 沙溪斑巖銅（金）礦區(qū)閃長斑巖(a) 微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖；(b)稀土元素配分圖（原始地幔和球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)引自Sun and McDonough, 1989）Fig. 6 (a) Primitive-mantle-normalised spidergrams; (b) REE patterns (primitive mantle and chondrite data from Sun and McDonough, 1989) of the diorite porphyry in the Shaxi porphyry Cu (Au) orefield

由全巖Sr-Nd-Pb同位素測試結(jié)果（表3）可見，閃長斑巖的87Sr/86Sr值介于0.7054～0.7058之 間， 均 值 為0.7056；143Nd/144Nd值 介 于0.512252～0.512406之 間，均 值 為0.512321；206Pb/204Pb值 介 于17.6349～18.1998之 間，均 值為17.8948；207Pb/204Pb值 介 于15.4912～15.6380之 間， 均 值 為15.5474；208Pb/204Pb值 介 于37.6622～38.4886之間，均值為38.0015。根據(jù)鋯石U-Pb年齡（128.3 Ma）計(jì)算獲得巖石Sr同位素初始比值(87Sr/86Sr)t介于0.7052～0.7056之間，均值為0.7053；Nd同位素初始比值(143Nd/144Nd)t介于0.512161～0.512297之間，均值為0.512222；εNd(t)值介于-6.09～-3.42之間，均值為-4.89；二階段模式年齡（TDM2）介于1.20～1.42 Ga之間，均值為1.32 Ga；Pb同位素初始比值(206Pb/204Pb)t介于17.51～18.16之間，均值為17.80；(207Pb/204Pb)t值介于15.49～15.64之間，均值為15.54；(208Pb/204Pb)t值介于37.57～38.45之間，均值為37.89。

表3 沙溪斑巖銅（金）礦區(qū)閃長斑巖全巖Sr-Nd-Pb同位素分析結(jié)果Table 3 Whole-rock Sr-Nd-Pb isotopic composition analysis results of the diorite porphyry in the Shaxi porphyry Cu (Au) orefield

4 討論

4.1 成巖年齡

前人對(duì)沙溪礦區(qū)含礦巖體進(jìn)行了大量的定年研究，如傅斌等（1997）利用黑云母40Ar-39Ar定年測定石英閃長斑巖成巖年齡為126.80±1.90 Ma， 徐文藝等（1999）通過Rb-Sr法測定石英閃長斑巖年齡為143.37±5.17 Ma，徐兆文等（2000）利用全巖Rb-Sr法測得石英閃長斑巖年齡為127.9±1.6 Ma，Yang等(2007)利用單礦物40Ar-39Ar法獲得132.62±0.28 Ma的成巖年齡。由于測試方法的限制以及巖體熱液蝕變的影響，獲取的成巖年齡變化范圍較大，致使沙溪礦區(qū)巖漿巖成巖時(shí)代的厘定一直存在爭議。近年來，隨著SHRIMP和LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素定年技術(shù)的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)已獲得了一批較為精確的同位素年齡數(shù)據(jù)。如湯誠等（2011）通過鋯石U-Pb法對(duì)含礦石英閃長斑巖測年獲得成巖年齡為129.4±1.4 Ma，王世偉等（2014）研究結(jié)果顯示石英閃長斑巖的形成時(shí)間在129.3～127.1 Ma之間，表明與成礦密切相關(guān)的石英閃長斑巖形成于130 Ma左右，同時(shí)輝鉬礦Re-Os同位素定年結(jié)果指示沙溪礦床成礦年齡為130.0±1.0 Ma（王世偉等，2014），與石英閃長斑巖的形成時(shí)代在誤差范圍內(nèi)一致。以上研究表明沙溪礦區(qū)在早白堊世期間發(fā)生了強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)和相應(yīng)的成礦作用。本次研究結(jié)果顯示，與成礦關(guān)系較弱的閃長斑巖成巖年齡為128.3±1.5 Ma，屬于早白堊世巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物，表明沙溪礦區(qū)主成礦期之后仍有較強(qiáng)的巖漿活動(dòng)。

近年來高精度鋯石U-Pb定年結(jié)果表明，長江中下游地區(qū)的巖漿活動(dòng)主要發(fā)生在151～120 Ma期間（謝桂青等，2006；謝建成等，2008；徐耀明等，2012；余良范等，2014；周濤發(fā)等，2016），相對(duì)集中在145～120 Ma期間（周濤發(fā)等，2008），并且周濤發(fā)等（2017）將長江中下游成巖作用劃分為146～135 Ma、135～126 Ma、 126～123 Ma三個(gè)階段，沙溪閃長斑巖恰好對(duì)應(yīng)于第二階段的巖漿作用；沙溪礦區(qū)位于郯廬斷裂帶安徽中南段東側(cè)，據(jù)謝成龍等（2007）、牛漫蘭等（2008）的郯廬斷裂帶內(nèi)巖漿巖的鋯石U-Pb年代學(xué)研究表明，斷裂帶內(nèi)巖漿活動(dòng)集中在135 Ma之后，這也與沙溪礦區(qū)閃長斑巖的巖漿活動(dòng)相對(duì)應(yīng)，應(yīng)屬于郯廬斷裂帶平移之后伸展背景下大規(guī)模巖漿活動(dòng)產(chǎn)物。

4.2 成巖物質(zhì)來源

沙溪礦區(qū)閃長斑巖的(87Sr/86Sr)t值（0.7052～ 0.7056）和εNd(t)值（-6.09～-3.42）變 化 范 圍 較小，在(87Sr/86Sr)t- εNd(t)圖中（圖7），投影點(diǎn)落在地殼成分區(qū)域且較靠近原始地幔，同時(shí)分布于下?lián)P子區(qū)域內(nèi)（謝成龍等，2008）和長江中下游區(qū)域內(nèi)（張旗等，2001），這與礦區(qū)石英閃長斑巖的Sr-Nd同位素組成較為相似（傅斌等，1997; Wang et al.，2006; Zhou et al.，2015），也 與 郯 廬斷裂帶東側(cè)外圍廬樅盆地火山巖的(87Sr/86Sr)t值（0.7051～0.7073）和εNd(t)值（-10.00～-3.20）較為相似（袁峰等，2008），表明沙溪礦區(qū)閃長斑巖主要源于下?lián)P子地殼，混有地幔物質(zhì)。閃長斑巖Pb同位素初始比值變化不大，在 (207Pb/204Pb)t-(206Pb/204Pb)t和(208Pb/204Pb)t-(206Pb/204Pb)t圖上（圖8），投影點(diǎn)位于上地幔和上地殼之間，相對(duì)更接近地幔，亦說明沙溪礦區(qū)閃長斑巖主要源于地殼，并混有較多的地幔物質(zhì)。閃長斑巖具有老的Nd同位素模式年齡（TDM2=1.20～1.42 Ga），并且?guī)r體中存在多期繼承鋯石（主要為707～893 Ma），與郯廬斷裂帶廬江段繼承鋯石年齡（624～748 Ma，謝成龍等，2016）吻合，也與揚(yáng)子陸殼含有的大量700～800 Ma繼承鋯石一致（趙田，2016），表明沙溪礦區(qū)閃長斑巖中混有揚(yáng)子板塊古老物質(zhì)。閃長斑巖相對(duì)較低的(87Sr/86Sr)t值、較高的 εNd(t)值和Mg#值（圖5d，均值為46.67），及略偏高的Co、V、Cr、Ni等基性元素，均說明成巖物質(zhì)不是單純來源于地殼部分熔融，源區(qū)可能有幔源物質(zhì)加入。

圖7 沙溪斑巖銅（金）礦區(qū)閃長斑巖(87Sr/86Sr)t- εNd(t)圖（下?lián)P子區(qū)域據(jù)謝成龍等，2008；長江中下游區(qū)域據(jù)張旗等，2001；地幔端元據(jù)Zindler and Hart, 1986）Fig.7 Diagram of (87Sr/86Sr)t- εNd(t) of the diorite porphyry in the Shaxi porphyry Cu (Au) orefield (the lower Yangtze area from Xie et al., 2008; the MLYB area from Zhang et al., 2001; Mental end member after Zindler and Hart, 1986)

圖8 沙溪斑巖銅（金）礦區(qū)閃長斑巖（a）(207Pb/204Pb)t -(206Pb/204Pb)t圖；（b）(208Pb/204Pb)t-(206Pb/204Pb)t圖（底圖據(jù)Zartman et al., 1981）Fig. 8 (a) Diagram of (207Pb/204Pb)t-(206Pb/204Pb)t; (b) diagram of (208Pb/204Pb)t -(206Pb/204Pb)t of the diorite porphyry in the Shaxi porphyry Cu (Au) orefield (based on Zartman et al., 1981)

4.3 成巖動(dòng)力學(xué)背景及意義

郯廬斷裂帶是中國東部巨型構(gòu)造帶，也是分隔大的地質(zhì)構(gòu)造單元的重要界線。在安徽—江蘇段由南至北斷裂帶東側(cè)是揚(yáng)子克拉通和蘇魯造山帶，西側(cè)是大別造山帶和華北克拉通，東西兩側(cè)外圍分布有廬樅和合肥中生代陸相火山巖拉伸盆地（謝成龍等，2008）。沿?cái)嗔褞О不罩心隙纬雎队写罅康脑绨讏资乐兴嵝郧秩霂r和火山巖，如廬江南段沙溪中酸性侵入巖（130～128 Ma）和與其有關(guān)的斑巖型銅礦床（130 Ma）(王世偉，2014），巢湖—廬江段基性、偏酸性火山巖（125～93 Ma）（謝成龍等，2008），巢湖北—肥東段花崗巖（127～103 Ma） （牛漫蘭等，2008），張八嶺隆起北段花崗巖（128～120 Ma;牛漫蘭等，2008）等，這些都印證了早白堊世是郯廬斷裂帶重要的巖漿作用期（朱光等，2003）。

三疊紀(jì)時(shí)華南板塊向華北板塊俯沖發(fā)生碰撞造山（李曙光等，1995；陳宣華等，2000；Wang , 2006），形成了秦嶺—大別—蘇魯造山帶；兩者匯聚后擠壓形成的郯廬深大斷裂帶（Xu and Zhu, 1987，1994；徐嘉煒和馬國鋒，1992；Li, 1994；萬天豐等，1996；肖文交等，2000）在左行平移滑動(dòng)過程中將秦嶺—大別—蘇魯造山帶錯(cuò)開。中侏羅世時(shí)，西太平洋板塊開始由東向西俯沖（朱光等，2016），至早白堊世，西太平洋板塊突然高速斜向俯沖于東亞大陸之下，使得中國東部呈現(xiàn)活動(dòng)大陸邊緣上的左旋壓扭和巖漿弧環(huán)境（朱光等，2003）。在華南板塊與華北板塊南北向俯沖碰撞、以及太平洋板塊由東向西的俯沖雙重應(yīng)力作用下，郯廬斷裂活化并持續(xù)發(fā)生平移走滑活動(dòng)，尤其在中—晚侏羅世之交（162～150 Ma）（朱光等，2009）和132～119 Ma（早白堊世）期間發(fā)生大規(guī)模左行平移運(yùn)動(dòng)（朱光等，2003），并伴有大規(guī)模以中酸性、鈣堿性巖為主的巖漿侵入和火山噴發(fā)活動(dòng)。在130 Ma左右，由俯沖的陸殼在深部發(fā)生部分熔融并混入沿郯廬斷裂帶上侵的地幔基性物質(zhì)形成的巖漿，在郯廬斷裂帶安徽中南段沙溪地區(qū)發(fā)生大規(guī)模的巖漿侵入，形成以黑云母石英閃長斑巖—石英閃長斑巖—閃長斑巖為主的中酸性巖，并伴有大規(guī)模銅（金）成礦作用（王世偉等，2014），閃長斑巖是本次巖漿作用稍晚的物質(zhì)（128 Ma）。因此，沙溪銅（金）礦區(qū)內(nèi)巖漿巖為華北—華南板塊碰撞、太平洋板塊俯沖和郯廬斷裂帶左行平移聯(lián)合作用下的產(chǎn)物。

5 結(jié)論

（1）沙溪礦區(qū)閃長斑巖的鋯石U-Pb定年結(jié)果為128.3±1.5 Ma，屬于早白堊世產(chǎn)物。

（2）沙溪礦區(qū)閃長斑巖為富堿、富鉀、富鎂的鈣堿性—高鉀鈣堿性巖石，輕稀土較重稀土富集，無明顯Eu異常，大離子親石元素（Rb、Sr）和Pb富集而高場強(qiáng)元素（Nb、Ta、Ti）虧損。

（3）全巖Sr-Nd-Pb同位素研究表明，沙溪礦區(qū)內(nèi)閃長斑巖成巖物質(zhì)主要源于殼?；旌系膸r漿。

致謝：感謝安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊(duì)的高昌生正高級(jí)工程師、池月余正高級(jí)工程師等在野外工作、樣品采集及提供地質(zhì)資料方面的大力支持；感謝南京大學(xué)現(xiàn)代分析中心的張孟群老師、內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的武兵老師、劉倩老師、雷煥玲老師在測試工作中的幫助。