楊瑞，王鵬，孫志輝，胡華斌，魏浩，段站站，李亮**

（1華北地質(zhì)勘查局五一四地質(zhì)大隊(duì)，河北承德067000；2河北省戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室河北地質(zhì)大學(xué)，河北 石家莊050031）

關(guān)鍵金屬（Critical metals）涵蓋了傳統(tǒng)概念中“三稀”礦產(chǎn)（稀有、稀土和稀散），還包括一些稀少貴金屬（鉑族元素等）。這些關(guān)鍵金屬在各類(lèi)新興產(chǎn)業(yè)中具有廣泛用途，其中鈮、鉭是化工、軍火、鋼鐵等工業(yè)的重要原材料，在能源、航天、微電子和醫(yī)療領(lǐng)域具有不可替代性，在國(guó)際資源戰(zhàn)略中占有重要地位（毛景文等，2019；蔣少涌等，2019；李建康等，2019；翟明國(guó)等，2019）。中國(guó)鈮、鉭礦床多屬內(nèi)生型（花崗巖型、堿性巖型、碳酸巖型和偉晶巖型），主要分布于華南地區(qū)（贛、粵、湘），在內(nèi)蒙古、新疆、川西和冀北等地也有發(fā)現(xiàn)（王汾連等，2012；李建康等，2019；周濤發(fā)等，2020）。近年，華北克拉通北緣稀有金屬勘查力度逐年加大、勘查成果顯著并取得重大突破，探明多個(gè)大型稀有金屬礦床及多處礦化點(diǎn)（苗群峰等，2018；郭佳磊等，2019），張三營(yíng)富鈮堿長(zhǎng)花崗巖就是其中之一。張三營(yíng)富鈮堿長(zhǎng)花崗巖礦床位于河北隆化縣北部，2017年預(yù)查工作圈定3處鈮礦化綜合異常區(qū)（王鵬，2018），鈮最高品位達(dá)0.10%。該區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)研究薄弱，成巖及礦化時(shí)代尚不清楚。本文在礦床地質(zhì)特征研究的基礎(chǔ)上，報(bào)道了張三營(yíng)富鈮堿長(zhǎng)花崗巖及其伴生花崗斑巖（脈）鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡，厘定張三營(yíng)富鈮堿長(zhǎng)花崗巖的成巖時(shí)代，結(jié)合區(qū)域已發(fā)表的年代學(xué)數(shù)據(jù)探討，該區(qū)稀有金屬礦床的成礦動(dòng)力學(xué)背景，并為區(qū)域后續(xù)稀有金屬找礦工作提出了建議。

1 區(qū)域地質(zhì)背景及礦區(qū)概況

冀東地區(qū)是燕遼金鉬銅多金屬成礦帶和華北克拉通北緣鈮鉭成礦帶的重要組成部分，是中國(guó)北方重要的成礦區(qū)域之一（代軍治，2008；賈三磊，2011；李建康等，2019），其大地構(gòu)造位置處于華北克拉通北緣中段（圖1a），北鄰中亞（興蒙）造山帶，是古亞洲洋和古太平洋2個(gè)大成礦域疊加復(fù)合構(gòu)造區(qū)。研究區(qū)（圖1b）出露下元古界紅旗營(yíng)子群姜營(yíng)子組角閃斜長(zhǎng)片麻巖、上侏羅統(tǒng)張家口組凝灰?guī)r、下白堊統(tǒng)義縣組安山巖、下白堊統(tǒng)九佛堂組粉砂巖、中新統(tǒng)漢諾壩組玄武巖以及全新統(tǒng)礫石和松散沉積物。中、酸性侵入巖有花崗閃長(zhǎng)巖，分布在研究區(qū)東北部，西部也有零星出露，侵入下元古界或中生界中；堿長(zhǎng)花崗巖分布在研究區(qū)的中部（圖1b），侵入侏羅系中；石英正長(zhǎng)斑巖位于堿長(zhǎng)花崗巖北部，呈帶狀分布（圖1b），侵入堿長(zhǎng)花崗巖和侏羅系中。研究區(qū)構(gòu)造分為褶皺和斷裂2種。研究區(qū)北部姜營(yíng)子組片麻巖、中部張家口組和中、酸性侵入巖整體上處于樞紐近NE向的背斜隆起部位，兩翼主要為白堊系，皺褶總體走向受區(qū)域NE向主斷裂控制。區(qū)內(nèi)分布數(shù)條近平行的NE向斷裂，見(jiàn)于研究區(qū)的北部和東部，它們控制著區(qū)內(nèi)紅旗營(yíng)子群片麻巖和中、酸性侵入巖的總體展布方向（圖1b）。

研究區(qū)富鈮堿長(zhǎng)花崗巖大面積出露，面積約為100 km2，侵入侏羅系中，其內(nèi)部見(jiàn)侏羅系頂垂體（圖1b）。富鈮堿長(zhǎng)花崗巖以淺紅色為主，花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為石英和條紋長(zhǎng)石，次要礦物為黑云母。依據(jù)礦物粒度和是否具有晶洞構(gòu)造，可將巖體劃分為中粗粒晶洞堿長(zhǎng)花崗巖、中粗粒堿長(zhǎng)花崗巖和中細(xì)粒堿長(zhǎng)花崗巖3個(gè)巖相帶，中細(xì)粒堿長(zhǎng)花崗巖帶位于巖體中偏北部，與成礦關(guān)系密切（圖2a）。數(shù)量眾多、類(lèi)型不一的脈巖侵入堿長(zhǎng)花崗巖內(nèi)部，包括花崗斑巖脈、玄武安山巖脈、閃長(zhǎng)巖脈、細(xì)?；◢弾r脈及偉晶巖脈等，巖脈總體呈NE或NW向展布。研究區(qū)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，但巖體內(nèi)部見(jiàn)有多條近平行的NW向破碎帶，最長(zhǎng)一條地表延伸約500 m，破碎帶寬6~12 m，傾向NE，傾角60°~70°。堿長(zhǎng)花崗巖體整體富鈮，在巖體西北部圈定出一處高品位富鈮區(qū)域（圖2a），圍巖為低品位的堿長(zhǎng)花崗巖，二者呈漸變過(guò)渡關(guān)系。高品位富鈮堿長(zhǎng)花崗巖地表呈脈狀、透鏡狀，地表斷續(xù)出露長(zhǎng)度約370 m，厚度為1.33~1.51 m，傾向112°~121°，傾角66°~67°（圖2a、b）。高品位富鈮堿長(zhǎng)花崗巖為中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由石英、條紋長(zhǎng)石和少量黑云母組成，含鈮礦物主要為鈮鉭礦物（鈮鐵錳礦）和鈮鉭金紅石（圖3），二者均呈不規(guī)則粒狀，浸染狀分布于巖石中，粒度為0.05~0.10 mm，鈮鐵錳礦多見(jiàn)于石英和條紋長(zhǎng)石粒間，而鈮鉭金紅石多被包裹在黑云母中，常見(jiàn)于黑云母解理縫中。鈮（鉭）最高品位達(dá)0.10%，平均品位為0.07%~0.08%。圍巖蝕變見(jiàn)有鉀化、硅化、鈉長(zhǎng)石化和云（絹）英巖化，還發(fā)育晚階段的高嶺土化和綠泥石化，鈮鉭礦化與鈉長(zhǎng)石化和云（絹）英巖化關(guān)系密切。

圖1 華北克拉通構(gòu)造位置簡(jiǎn)圖(a，據(jù)Zhu et al.,2015修編）和河北張三營(yíng)地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖(b，據(jù)王鵬，2018修編）Fig.1 Tectonic sketch of the North China Craton(a，modified after Zhu et al.,2015)and Regional geological map of Zhangsanying area,Hebei Province(b，modified after Wang,2018)

2 樣品特征及實(shí)驗(yàn)方法

本文用于測(cè)年的堿長(zhǎng)花崗巖和脈狀花崗斑巖均采自研究區(qū)野外露頭，其中20TS-1和20TS-2兩個(gè)樣品采自巖體邊部，距高品位富鈮堿長(zhǎng)花崗巖較遠(yuǎn)；20TS-3樣品采自B7勘探線處，采樣位置見(jiàn)圖2a?；◢彴邘r（20TS-1），呈灰白色，脈狀侵入堿長(zhǎng)花崗巖（20TS-2）中（圖4a），具斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，斑晶礦物包括有石英（10%）、堿性長(zhǎng)石（10%）和少量斜長(zhǎng)石（5%），呈自形-半自形（1~2 mm），基質(zhì)顯微結(jié)構(gòu)由長(zhǎng)英質(zhì)礦物組成（圖4c、f、g）。堿長(zhǎng)花崗巖（20TS-2和20TS-3），呈淺紅色（圖4b、d、e），中粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，主要礦物為石英（30%~35%）和條紋長(zhǎng)石（60%~65%），次要礦物為黑云母（5%），副礦物見(jiàn)有螢石、鋯石、磁鐵礦、鈮鉭金紅石及鈮鐵（錳）礦等（圖3a、b，圖4h、i）。

圖2 研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖（a）和B5勘探線剖面圖（b）（據(jù)王鵬，2018修編）1—全新統(tǒng)；2—侏羅系凝灰?guī)r；3—粗粒晶洞堿長(zhǎng)花崗巖；4—中粗粒堿長(zhǎng)花崗巖；5—中細(xì)粒堿長(zhǎng)花崗巖；6—石英正長(zhǎng)斑巖；7—閃長(zhǎng)巖；8—花崗斑巖；9—細(xì)?；◢弾r；10—高品位富鈮堿長(zhǎng)花崗巖；11—勘探線及編號(hào)；12—采樣位置；13—鉆孔Fig.2 Geological sketch map（a）and the number B5 exploration line（b）(modified after Wang,2018)1—Holocene;2—Jurassic tuff;3—Medium-to coarse-grained geode alkali feldspar granite;4—Medium-to coarse-grained alkali feldspar granite;5—Fine-to medium-grained alkali feldspar granite;6—Quartz syenite porphyry;7—Diorite;8—Granite porphyry;9—Fine-grained granite;10—High grade Nb-enriched alkali feldspar granite;11—Exploration line and number;12—Sample location;13—Drill hole

鋯石分選及制靶工作由廊坊拓軒巖礦檢測(cè)服務(wù)有限公司完成；鋯石陰極發(fā)光（CL）和礦物背散射圖像采集工作在河北地質(zhì)大學(xué)實(shí)驗(yàn)中心完成，儀器為日本JEOL公司JXA-8230電子探針；鋯石測(cè)年在河北地質(zhì)大學(xué)區(qū)域地質(zhì)與成礦作用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)完成，LAICP-MS分析儀器為T(mén)HERMO-ICAP RQ型等離子質(zhì)譜儀（ICP-MS）和RESOlution S-155激光剝蝕系統(tǒng)。激光波長(zhǎng)193 nm；激光剝蝕頻率：8 Hz；激光能量密度：3 J/cm2；激光束斑直徑：29 mm。剝蝕前采集10 s的空白，每測(cè)試8個(gè)點(diǎn)進(jìn)行2次國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500標(biāo)樣校正，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)鋯石GJ-1和Ple?ovice作為監(jiān)控盲樣，標(biāo)樣數(shù)據(jù)已參照相關(guān)文獻(xiàn)（Jackson et al.,2004；Sláma et al.,2008），數(shù)據(jù)可靠；測(cè)試數(shù)據(jù)處理采用Iolite v3.1軟件進(jìn)行同位素比值及元素含量計(jì)算（Paton et al.,2010），測(cè)試精度以1σ表示，鋯石年齡計(jì)算及相關(guān)圖解采用Isoplot/Ex_ver 3完成（Ludwig,2003）。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

花崗斑巖和堿長(zhǎng)花崗巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb測(cè)年數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，鋯石CL圖像見(jiàn)圖5a、b。

表1 張三營(yíng)花崗斑巖和堿長(zhǎng)花崗巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb測(cè)年結(jié)果Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Pb data of the Zhangsanying granite porphyry and alkali-feldspar granite

花崗斑巖（20TS-1）中鋯石內(nèi)部見(jiàn)有清晰的扇形分帶結(jié)構(gòu)或巖漿振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)（圖3a，20TS-1-09除外），這些鋯石具巖漿鋯石特點(diǎn)（Vavra et al.,1996;Rubatto et al.,2000；吳元保等，2004）。依據(jù)鋯石UPb年齡（圖4a）、巖相學(xué)特征和Th/U比值，將樣品20TS-1鋯石劃分為3組：第Ⅰ組鋯石自形粒狀（60~120 μm），長(zhǎng)寬比2∶1~2.5∶1，CL圖像顏色較暗，內(nèi)部見(jiàn)清晰的扇形分帶結(jié)構(gòu)（20TS-1-12為巖漿振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)），Th/U比值為1.42~2.42，加權(quán)平均年齡為（141.5±2.3）Ma（n=8）；第Ⅱ組鋯石自形、半自形粒狀（50~95 μm），長(zhǎng)寬比1.5：1~2：1，CL圖像顏色較暗，內(nèi)部見(jiàn)清晰的扇形分帶結(jié)構(gòu)（20TS-1-17為巖漿振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)），Th/U比值為1.61~2.47，加權(quán)平均年齡為（132.4±1.2）Ma（n=12）；第Ⅲ組鋯石僅有1顆為20TS-1-09，鋯石自形粒狀，長(zhǎng)約80 μm，長(zhǎng)寬比1.5∶1，CL圖像中顯示亮白色，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不清晰，206Pb/238U年齡為（90.0±4.6）Ma，該年齡可能記錄了晚白堊世的一次巖漿-構(gòu)造熱事件。

20TS-2樣品中鋯石CL圖像（圖3b，20TS-2-7除外）顯示，樣品中鋯石自形-半自形，部分鋯石不完整但多數(shù)可見(jiàn)清晰的巖漿振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，這些鋯石具巖漿鋯石特點(diǎn)。依據(jù)鋯石U-Pb年齡（圖4b）、巖相學(xué)特征和Th/U比值，將樣品20TS-2鋯石劃分為3組：第Ⅰ組鋯石自形粒狀（80~135 μm），長(zhǎng)寬比1.3∶1~2∶1，CL圖像顏色偏暗，部分鋯石核部顯示扇形分帶，但鋯石邊部均可見(jiàn)振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，Th/U比值為0.48~1.93，加權(quán)平均年齡為（141.4±1.8）Ma（n=11）；第Ⅱ組鋯石自形半自形粒狀（80~120 μm），長(zhǎng)寬比1.2∶1~2∶1，CL圖像表明該組鋯石內(nèi)部結(jié)構(gòu)與第Ⅰ組鋯石相同，Th/U比值為0.59~2.14，加權(quán)平均年齡為（126.5±1.5）Ma（n=8）；第Ⅲ組鋯石僅有1顆為20TS-1-07，鋯石他形粒狀，長(zhǎng)約80 μm，長(zhǎng)寬比1.2∶1，CL圖像為亮白色，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不清晰，206Pb/238U年齡為（1215.2±245.1）Ma，該年齡諧和度低，可能是鋯石鉛丟失所至，不具地質(zhì)意義。

圖3 張三營(yíng)鈮（鉭）礦物背散射圖像a.鈮鉭金紅石賦存于黑云母中；b.鈮鐵錳礦賦存于石英顆粒之間Fig.3 Nb(Ta)mineral backscattered electron image from Zhangsanyinga.Nb-Ta rutile occurred in biotite;b.adelpholite occurred among quartzs

20TS-3樣品中的鋯石粒度（85~140 μm）明顯大于前2個(gè)樣品，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，部分鋯石不完整（圖3c），依據(jù)鋯石U-Pb年齡（圖4c）、巖相學(xué)特征及Th/U比值，將鋯石劃分成2組：第Ⅰ組鋯石自形半自形粒狀或板柱狀，長(zhǎng)寬比1.5∶1~2∶1，多數(shù)鋯石CL圖像顏色偏亮，內(nèi)部結(jié)構(gòu)以振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)為主，也存在扇形結(jié)構(gòu)（20TS-3-11和20TS-3-13）和核邊結(jié)構(gòu)（20TS-3-03/04、20TS-3-17和20TS-3-20），除此之外，20TS-3-18的CL圖像顏色偏亮，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不清晰，該組鋯石Th/U比值1.07~2.28，加權(quán)平均年齡為（124.2±1.5）Ma（n=19）。鋯石20TS-3-03/04的核部Th/U比值為0.17，206Pb/207Pb年齡為（1820±20.7）Ma，應(yīng)屬繼承鋯石殘留核；第Ⅱ組鋯石僅有2顆，自形板柱狀，CL圖像上顏色偏暗，見(jiàn)有明顯振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，Th/U比值分別為0.94和0.23，對(duì)應(yīng)的206Pb/207Pb年齡分別為（2469±21.3）Ma和（2628±66.7）Ma。

圖4 張三營(yíng)鈮花崗斑巖和堿長(zhǎng)花崗巖野外露頭、手標(biāo)本及顯微照片a.花崗斑巖（20TS-1）野外露頭；b.堿長(zhǎng)花崗巖（20TS-3）野外露頭；c.花崗斑巖手標(biāo)本（20TS-1）；d.堿長(zhǎng)花崗巖手標(biāo)本（20TS-2）；e.堿長(zhǎng)花崗巖手標(biāo)本（20TS-3），見(jiàn)紫色半自形螢石；f、g.花崗斑巖（20TS-1）斑狀結(jié)構(gòu)（＋）；h.堿長(zhǎng)花崗巖（20TS-2）半自形粒狀結(jié)構(gòu)（-）；i.堿長(zhǎng)花崗巖（20TS-3）半自形粒狀結(jié)構(gòu)（-）Fig.4 The Zhangsanying granite porphyry and alkali feldspar granite field outcrop and petrographic picturesa.Field outcrop picture of the granite porphyry(sample 20TS-1);b.Field outcrop picture of the alkali feldspar granite(sample 20TS-3);c.Hand specimen picture of the granite porphyry(sample 20TS-1);d.Hand specimen pictures of the granite porphyry(sample 20TS-2);e.Hand specimen pictures of the granite porphyry(sample 20TS-3)showing purple subhedral fluorite;f，g.Porphyritic texture of the granite porphyry(sample 20TS-1)(+);h.Granitic texture of the alkali feldspar granite(sample 20TS-2)(-);i.Granitic texture of the alkali feldspar granite(sample 20TS-3)(-)

4 討論與結(jié)論

4.1 成巖時(shí)代

本次研究的花崗斑巖和堿長(zhǎng)花崗巖3個(gè)樣品鋯石U-Pb年齡給出了早白堊世約141 Ma和132~124 Ma兩組年齡（圖6），表明張三營(yíng)花崗斑巖和富鈮堿長(zhǎng)花崗巖形成于早白堊世。結(jié)合野外觀察，花崗斑巖侵入堿長(zhǎng)花崗巖中，且它們具有相似的過(guò)鋁質(zhì)花崗巖地球化學(xué)特征（數(shù)據(jù)待發(fā)表），說(shuō)明二者具有成因上的聯(lián)系，推測(cè)花崗斑巖（脈）為堿長(zhǎng)花崗巖漿晚期分異形成。

通常認(rèn)為一個(gè)簡(jiǎn)單的花崗巖體（非復(fù)式花崗巖體）形成時(shí)間應(yīng)在1 Myr以內(nèi)（Petford et al.,2000；王孝磊，2017）；對(duì)于規(guī)模較大的花崗質(zhì)巖體來(lái)說(shuō)，巖漿作用深部及演化過(guò)程更加復(fù)雜，多期次的巖漿注入形成的復(fù)式巖體從巖漿形成至結(jié)晶成巖的持續(xù)時(shí)間可達(dá)10 Myr以上（Cottam et al.,2010;Davis et al.,2012;王孝磊，2017）。劉祥等（2019）報(bào)導(dǎo)了藏東晚三疊世東措花崗巖基年齡在235~200 Ma，數(shù)十余百萬(wàn)年的演化與巖漿的多期次聚集作用相關(guān)。本文研究的張三營(yíng)富鈮堿長(zhǎng)花崗巖體鋯石記錄了約141 Ma和132~124 Ma兩組年齡年齡，其跨度近10 Myr，雖然張三營(yíng)花崗巖體為非復(fù)式巖體，但筆者還是傾向于將其形成過(guò)程解釋為巖漿多期次聚集作用。張三營(yíng)堿長(zhǎng)花崗巖整體具富鈮（鉭）的特征，是分異程度較高的過(guò)鋁質(zhì)花崗巖，即初始巖漿可能已經(jīng)是演化程度較高的花崗質(zhì)巖漿，這類(lèi)花崗質(zhì)巖漿即使再歷經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的演化，早期結(jié)晶與晚期結(jié)晶形成的花崗巖相比，他們巖性相同，在傳統(tǒng)花崗巖分類(lèi)方案下均屬于堿長(zhǎng)花崗巖，這可能是張三營(yíng)巖體為非復(fù)式的原因。

野外地質(zhì)特征顯示，花崗斑巖（20TS-1）侵入堿長(zhǎng)花崗巖（20TS-2）中，其形成年齡應(yīng)晚于堿長(zhǎng)花崗巖，然而單一樣品鋯石數(shù)據(jù)卻顯示花崗斑巖的形成年齡（（132.4±1.2）Ma；圖6a）略早于周?chē)膲A長(zhǎng)花崗巖最終形成年齡（（126.5±1.5）Ma，圖6b）。鋯石CL圖像表明20TS-1和20TS-2樣品第Ⅱ組鋯石的形態(tài)、粒度及內(nèi)部結(jié)構(gòu)相近（圖5），筆者認(rèn)為花崗斑巖和堿長(zhǎng)花崗巖鋯石數(shù)據(jù)給出的132~126 Ma年齡均指示巖漿晚期結(jié)晶分異這一地質(zhì)事件。本文采用鋯石LA-ICP-MS技術(shù)進(jìn)行U-Pb測(cè)年，誤差約為1%或更高（李獻(xiàn)華等，2015），考慮鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)的誤差值，鋯石記錄的年齡可以看作是一個(gè)連續(xù)變化的過(guò)程，部分鋯石可能不是在侵位深度結(jié)晶的，而是在上升和侵位過(guò)程中發(fā)生了循環(huán)和重組（劉祥等，2019）。因此，樣品20TS-1和20TS-2采自巖體邊部（圖2a），測(cè)得的約為141 Ma年齡可代表堿長(zhǎng)花崗巖的結(jié)晶年齡，花崗斑巖與其周?chē)膲A長(zhǎng)花崗巖形成于132~126 Ma；樣品20TS-3中的鋯石只記錄了（124.2±1.5）Ma年齡，該樣品采自巖體西北部（圖2a），紫色粒狀螢石普遍存在于巖石中，且可見(jiàn)鈉長(zhǎng)石化及云（絹）英巖化圍巖蝕變和數(shù)條偉晶巖脈，20TS-3堿長(zhǎng)花崗巖的地質(zhì)特征表明其為巖漿演化最晚階段的產(chǎn)物，（124.2±1.5）Ma為堿長(zhǎng)花崗巖的最終形成年齡。

圖5 張三營(yíng)花崗斑巖和堿長(zhǎng)花崗巖鋯石陰極發(fā)光圖像a.樣品20TS-1；b.樣品20TS-2；c.樣品20TS-3Fig.5 Zircon cathodoluminescence images of the Zhangsanying granite porphyry and alkali feldspar granitea.Sample 20TS-1；b.Sample 20TS-2；c.Sample 20TS-3

圖6 張三營(yíng)花崗斑巖和堿長(zhǎng)花崗巖鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.6 Zircon U-Pb concordia diagrams of the Zhangsanying granite porphyry and alkali feldspar granite

續(xù)表1Continued Table 1

樣品20TS-3第Ⅱ組鋯石206Pb/207Pb年齡分別為（2469±21.3）Ma和（2628±66.7）Ma，該年齡與區(qū)域內(nèi)紅旗營(yíng)子群時(shí)代吻合（胡學(xué)文等，1996；王惠初等，2012；陶光活等，2020），推測(cè)巖漿侵位過(guò)程中同化混染了紅旗營(yíng)子群。此外，20TS-3樣品中20TS-3-04早元古代繼承鋯石核的206Pb/207Pb年齡為（1820±20.7）Ma，該年齡的地質(zhì)意義目前不詳，依據(jù)鋯石巖相學(xué)和Th/U比值特征，筆者推測(cè)該年齡可能代表堿長(zhǎng)花崗巖源區(qū)年齡或該年齡為混合年齡不具有實(shí)際意義，后續(xù)鋯石Hf同位素研究工作將進(jìn)一步討論。

4.2 區(qū)域成礦特點(diǎn)與成礦動(dòng)力學(xué)背景

李建康等（2019）系統(tǒng)總結(jié)了中國(guó)主要鈮鉭礦床時(shí)、空分布特征，除松潘-甘孜鈮鉭成礦帶和藏南-滇西鈮鉭成礦帶外，其他鈮鉭成礦帶均具有成礦時(shí)間跨度大特點(diǎn)；并提出與過(guò)鋁質(zhì)花崗巖有關(guān)的鈮鉭礦床主要形成于褶皺造山帶，礦床的形成是造山過(guò)程某一階段的產(chǎn)物，往往經(jīng)歷了多期次造山活動(dòng)（Thompson，1999）。華北克拉通北緣及周邊地區(qū)具有獨(dú)特的地質(zhì)演化歷史和成礦條件（任繼舜等，1990；沈保豐等，2001；翟明國(guó)，2010），該鈮鉭成礦帶內(nèi)與堿性巖和碳酸巖密切相關(guān)的稀有金屬礦床長(zhǎng)期以來(lái)倍受關(guān)注，如內(nèi)蒙古白云鄂博（Liu et al.,2020;Ni et al.,2020）、遼寧賽馬（鞠楠等，2019；鄔斌等，2020）、內(nèi)蒙古巴爾哲（楊武斌等，2011；Yang et al.,2020）等，近些年又新探明了內(nèi)蒙古石灰窯（孫艷等，2015；段先哲等，2016）、內(nèi)蒙古趙井溝（Wei et al.,2020；Wu et al.,2020）等與堿性巖有關(guān)的稀有金屬礦床。此外，河北花市銣鋰鈮礦床（苗群峰等，2018）和河北窟窿山鈮鉭礦（點(diǎn)）床（郭佳磊等，2019）均為過(guò)鋁質(zhì)花崗巖型稀有金屬礦床，說(shuō)明華北克拉通北緣鈮鉭成礦帶內(nèi)除堿性巖和碳酸巖型外，也存在過(guò)鋁質(zhì)花崗巖型稀有金屬礦床。由此可見(jiàn)，本區(qū)鈮鉭等稀有金屬礦床種類(lèi)多樣、成礦過(guò)程復(fù)雜。

毛景文等（2003）提出華北克拉通北緣及周邊地區(qū)中生代金屬礦床大規(guī)模成礦作用發(fā)生在200~160 Ma、約140 Ma和130~110 Ma三個(gè)時(shí)期。研究表明，早白堊世以來(lái)華北克拉通北緣及周邊地區(qū)已由碰撞造山構(gòu)造背景逐漸轉(zhuǎn)為伸展松弛階段，伸展背景下巖石圈減薄和克拉通破壞過(guò)程利于殼幔物質(zhì)再循環(huán)及下地殼巖石部分熔融形成富硅、富鉀的高分異花崗巖及相關(guān)成礦作用發(fā)生（任繼舜等，1990；沈保豐等，2001；翟明國(guó)，2010）。本文鋯石U-Pb定年結(jié)果表明，張三營(yíng)富鈮堿長(zhǎng)花崗巖形成時(shí)代為早白堊世（（124.2±1.5）Ma），即與上文提及的河北窟窿山鈮鉭礦床（復(fù)式堿長(zhǎng)花崗巖體鋯石U-Pb年齡為（129.4±1.5）Ma和（134.0±1.7）Ma，郭佳磊等，2019）均形成于伸展松弛階段構(gòu)造背景下，這種構(gòu)造體制可能與古太平洋板塊俯沖折返作用有關(guān)（毛景文等，2003）。

華北克拉通北緣鈮鉭成礦帶（或向西延伸至塔里木克拉通）內(nèi)分布的堿性巖和碳酸巖型鈮鉭礦床的成礦時(shí)代主要是海西期和印支期（290~220 Ma，李建康等，2019），如遼寧賽馬成礦時(shí)代為晚三疊世（黑云母40Ar/39Ar坪年齡為（222.5±1.1）Ma，鐘軍等，2020）、新疆波孜果爾成礦時(shí)代為早二疊世（鋯石U-Pb年齡為290~279 Ma，劉春花等，2014；Huang et al.,2014）等。隨著精確測(cè)年數(shù)據(jù)的報(bào)道，燕山期伸展構(gòu)造背景下形成的堿性巖型鈮鉭等稀有金屬礦床也是華北克拉通北緣鈮鉭成礦帶不可忽視的，如內(nèi)蒙古巴爾哲稀土稀有金屬礦床成礦年齡為123~122 Ma（王一先等，1997；John et al.,2001;丘志力等，2014；Yang et al.,2014;陳金勇等，2019）；內(nèi)蒙古趙井溝鈮鉭礦床成礦年齡為127~126 Ma（Wu et al.,2020）和134~131 Ma（Wei et al.,2020）。綜上所述，本文的研究成果不僅為華北克拉通北緣鈮鉭成礦帶內(nèi)燕山期鈮鉭成礦動(dòng)力學(xué)背景提供了重要年代學(xué)制約，也為該成礦帶今后的稀有金屬礦產(chǎn)找礦提供了新方向。

致謝鋯石測(cè)年工作得到河北地質(zhì)大學(xué)區(qū)域地質(zhì)與成礦作用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)張焱杰的幫助；成稿過(guò)程中得到李建康研究員、鄒思遠(yuǎn)博士、李超博士及兩位匿名審稿專(zhuān)家的建設(shè)性修改意見(jiàn)，在此表示誠(chéng)摯的謝意。