盧仁，梁濤，盧欣祥，白鳳軍

（1.河南省有色金屬地質(zhì)勘查總院，鄭州 450052；2.河南省有色金屬深部找礦勘查技術研究重點實驗室，鄭州 450052；3.河南省國土資源科學研究院，鄭州 450053）

豫西崤山后河巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年及其地質(zhì)意義

盧仁1,2，梁濤1,2，盧欣祥3，白鳳軍1,2

（1.河南省有色金屬地質(zhì)勘查總院，鄭州 450052；2.河南省有色金屬深部找礦勘查技術研究重點實驗室，鄭州 450052；3.河南省國土資源科學研究院，鄭州 450053）

與豫西小秦嶺和熊耳山地區(qū)相類似，崤山北部也出露一系列中酸性小巖體，但與之相關的成礦作用明顯較弱，因此長期未獲得應有的關注。崤山北部小巖體的形成時代與區(qū)域成巖成礦時代之間的匹配關系對其深部構造演化研究及成礦潛力評價具有重要意義，鑒于此，作者對后河巖體進行了LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年。后河巖體定年樣品HH01的巖性為中-細粒黑云母二長花崗巖，30個鋯石測點中有27個測點的測定值位于207Pb/235U-206Pb/238U一致線上，相應的206Pb/238U年齡介于124～134 Ma之間，加權平均年齡為128±1Ma（MSWD=1.02），屬早白堊世。后河巖體是巖石圈拆沉作用的產(chǎn)物，其形成時代處在東秦嶺地區(qū)廣泛而強烈的成巖成礦作用時限內(nèi)，且顯示了Au、Ag、Cu、Mo、W等元素的異常富集，具有較大的內(nèi)生金屬成礦潛力。

后河巖體；鋯石U-Pb；巖石圈拆沉；成礦潛力；崤山

河南省燕山期酸性侵入巖極為發(fā)育，共出露179個巖體，總面積達5286 km2[1]，其中小秦嶺-崤山-熊耳山地區(qū)便是豫西燕山期酸性侵入巖集中出露區(qū)之一。豫西小秦嶺和熊耳山地區(qū)還產(chǎn)有大量的內(nèi)生金屬礦床，與其密切相關的酸性侵入巖獲得了廣泛的關注，如小秦嶺的文峪巖體和娘娘山巖體[2-6]，熊耳山Au、Mo礦集區(qū)內(nèi)的花山巖基、五丈山巖體以及祁雨溝、雷門溝爆破角礫巖[7-17]。相比之下，崤山北部地區(qū)的花崗巖長期未獲得足夠的重視。本文報道了崤山北部后河巖體的LA-ICP-MS鋯石定年結果，并探討了后河巖體形成的深部動力學背景和成礦潛力。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

崤山地區(qū)位于華北克拉通南緣（圖1a），其東、西兩側分別為熊耳山和小秦嶺，區(qū)內(nèi)主要出露太古宇太華群變質(zhì)巖系、中元古界熊耳群火山巖系及中元古界官道口群碳酸鹽巖，其北端局部出露古生界（圖1b）[1]。崤山北部形成以太華群為核部、熊耳群為兩翼的穹窿背斜，中部和南部分別為官道口群組成的杜關向斜和夜長坪背斜；斷裂構造以近東西向為主，如川口-宮前斷裂、潘河-馬超營斷裂和銀家溝-南坪斷裂，其次為近北東向和近北西向[1]。

崤山地區(qū)巖漿巖活動頻繁，除廣泛出露的中元古代熊耳群火山巖之外，還分布有少量的中元古代輝綠巖、新元古代晉寧期閃長巖、古生代閃長巖和燕山期（石英）閃長巖、花崗（斑）巖小巖體以及正長斑巖巖脈[1]。崤山地區(qū)出露一系列燕山期酸性小巖體，如位于崤山北部的后河、龍臥溝、白石崖等巖體，后瑤峪、柳關等巖體出露于崤山南部。

作為河南省華熊臺緣凹陷Au、Ag、Mo、W、S、Fe多金屬成礦帶的組成部分之一，崤山地區(qū)主要出露與燕山期淺成、超淺成花崗斑巖相關的Au、Ag、Mo、W、S、Fe多金屬礦床[18]。崤山南部主要形成斑巖-矽卡巖型S、Fe、Mo、W、Cu、Pb、Zn等礦床，如銀家溝S、Fe、Cu、Mo、Pb多金屬礦床；崤山北部主要形成石英脈型和構造蝕變巖型Ag、Au、Pb礦床，如半寬Au（Pb）礦、申家窯

Au礦、野喬河Au礦、大方山Au礦、葫蘆峪Au礦和唐山村Au礦床（圖1b）。

后河巖體位于崤山北部，出露面積約0.04 km2，北東距龍臥溝巖體約3 km。后河巖體的北西端、南東端以及南西端與太古宇太華群變質(zhì)巖系呈侵入接觸關系，其余為新生界不整合覆蓋（圖1c）。后河巖體主體巖性為中-細粒黑云母石英二長巖和中-細粒黑云母二長花崗巖，可見斑狀黑云母二長花崗巖。巖石新鮮面呈灰白-灰紅色，塊狀構造，自形-半自形粒狀結構，主要礦物為堿性長石（30%～40%）、斜長石（25%～35%）和石英（15%～25%），暗色礦物以黑云母（5%～10%）為主，副礦物以榍石、磁鐵礦、磷灰石等為主，鏡下可見鋯石和黃鐵礦，斜長石和鉀長石發(fā)育一定程度的絹云母化，可見黑云母的綠泥石化。

圖1 豫西崤山北部后河巖體地質(zhì)簡圖Fig. 1 Simplified geologic map of the Houhe granite roth body in north Xiao Mountain,western Henan Provincea.河南省構造分區(qū)簡圖（據(jù)文獻[1]簡化）：I.華北克拉通；II.秦嶺造山帶；F.欒川-確山-固始深大斷裂帶b.豫西崤山北部地質(zhì)簡圖（據(jù)文獻[1]簡化）：1.新生界；2.古生界；3.元古界官道口群；4.元古界熊耳群；5.太古宇太華群；6.元古代輝綠巖；7.中生代花崗巖；8.斷層；9.Au礦床c.后河巖體地質(zhì)簡圖（據(jù)腳注①河南省地質(zhì)礦產(chǎn)廳，張村幅1∶50000地質(zhì)圖說明書，1995.1-54簡化）：1.新生界，2.太古宙變質(zhì)巖系；3.中生代花崗巖；4.元古宙閃長玢巖

2 后河巖體的鋯石LA-ICP-MS測試

2.1 分析方法

本次研究樣品HH01的鋯石單礦物分選由河北省廊坊區(qū)調(diào)所實驗室完成，將分選后的鋯石粘貼在環(huán)氧樹脂表面打磨拋光制靶，樣品靶制成以后先在光學顯微鏡下對所有鋯石顆粒進行反射光和透射光觀察，然后進行陰極發(fā)光（CL）照相，對這些鋯石顆粒的影像特征進行綜合分析以初步判別其成因，同時設計最恰當?shù)臏y點，以避開包裹體或雜質(zhì)、裂縫。

LA-ICP-MS鋯石定年在北京大學造山帶與地殼演化教育部重點實驗室完成。剝蝕系統(tǒng)的激光發(fā)射器使用德國Coheren公司的COMPex Prol02型準分子激光器，激光束斑直徑約32μm，使用高純He氣作為載氣將激光剝蝕物送入等離子質(zhì)譜儀。質(zhì)譜儀型號為美國Agi lent公司的ICP-MS 7500ce。定年測試中，標樣91500、Plesovice、Qinghu、NIST610、NIST612及NIST614和樣品鋯石有序穿插進行測試。鋯石測點的U-Pb同位素比值處理和表面年齡計算使用Gl it ter軟件來完成，普通Pb校正使用Andersen（2002）[19]的方法，加權平均年齡的計算和U-Pb協(xié)和圖的繪制使用Isoplot軟件[20]完成。

2.2 樣品特征

樣品HH01的巖性為中-細粒黑云母二長花崗巖，

呈灰紅色，塊狀構造，自形-半自形粒狀結構。堿性長石含量約35%，以鉀長石為主，多呈長柱狀，發(fā)育卡氏雙晶和一定程度的土化；斜長石含量約30%，發(fā)育聚片雙晶和一定程度的絹云母化，石英含量約25%，他形粒狀為主。黑云母含量約5%，可見綠泥石化，副礦物以榍石、磁鐵礦、磷灰石、鋯石、黃鐵礦等為主。

從樣品HH01中分選獲得的鋯石數(shù)量大于1000粒，大部分無色透明，個別鋯石呈淺淡黃色，部分鋯石可見裂紋和暗色包裹體。大多數(shù)鋯石晶型完整，多呈柱狀，可見近等軸狀，鋯石長軸粒徑以100μm～150μm為主，短軸粒徑以50μm～100μm為主，大多數(shù)鋯石發(fā)育清晰、致密、均勻的韻律震蕩環(huán)帶（圖2），為典型巖漿鋯石。

2.3 鋯石U-Pb定年結果

樣品HH01的U-Pb鋯石LA-ICP-MS定年結果見表1和圖3。

對樣品HH01累計進行了30個鋯石測點的分析（表1），其中測點HH01-01，-02和-16的測定值明顯偏離207Pb/235U-206Pb/238U一致線，其余27個測點的測定值均位于207Pb/235U-206Pb/238U一致線上，其206Pb/238U年齡介于124～134 Ma之間，Th/U比值介于0.61～0.99之間，它們的加權平均206Pb/238U年齡為128±1 Ma（95%置信度），MSWD=1.02（圖3）。結合上述樣品鋯石CL圖像特征，128±1 Ma可以解釋為同巖漿鋯石的結晶年齡。

圖2 后河巖體樣品HH01鋯石陰極發(fā)光圖像Fig. 2 Cathodoluminescence images of the zircons in sample HH01 from Houhe granite

3 討論與結論

3.1 后河巖體形成時代

后河巖體LA-CIP-MS定年樣品HH01為新鮮的中-細粒黑云母二長花崗巖，樣品鋯石具有清晰的振蕩環(huán)帶，位于U-Pb諧和線附近27個測點的Th/U比值介于0.61～0.99之間，與典型的巖漿鋯石特征[21]相吻合，27個鋯石測點的加權平均206Pb/238U年齡128±1 Ma（95%置信度），此年齡可以代表后河巖體的形成時代。

前人報道了后河巖體的K-Ar同位素定年結果為89 Ma，形成于晚白堊世①。鑒于K-Ar同位素體系難以在花崗巖造巖礦物中保持封閉，往往使得K-Ar年齡低于真實結晶年齡，其可信度遠遠低于LA-ICP-MS鋯石定年結果。因此，后河巖體的K-Ar年齡僅供參考。綜合考慮，后河中-細粒黑云母二長花崗巖巖體形成于128±1 Ma，為早白堊世巖漿活動的產(chǎn)物。

3.2 構造背景

在崤山北部地區(qū)，后河巖體北距龍臥溝巖體約為3 km，后者的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為128± 1 Ma[22]，西距后河巖體約15 km的白石崖巖體的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為135±3 Ma[23]。位于崤山南部后瑤峪巖體和柳關巖體的鋯石U-Pb年齡分別為131±1 Ma和132±1 Ma[24]。由此看出，崤山地區(qū)發(fā)育與后河巖體形成時代相接近的花崗巖巖漿

活動。

圖3 后河巖體樣品HH 01鋯石U-Pb諧和曲線及定年結果Fig. 3 Concordia diagrams for U-Pb age of the zircons in HH01 from Houhe granite

表1 后河巖體樣品HH 01鋯石LA-ICP-MS定年結果Table 1 LA-ICP-MS dating results of zircons in HH01 from Houhe granite

崤山西側的小秦嶺地區(qū)也出露與后河巖體時代相接近的花崗巖巖漿活動。文峪和娘娘山巖體的鋯石U-Pb定年表明它們均形成于早白堊世[3,4,6]，其中206Pb/238U年齡諧和程度較好的文峪和娘娘山巖體定年結果分別為130.6±1.4 Ma和133.7±1.4 Ma[6]。三門峽高廟石英閃長玢巖位于后河巖體以北約28 km處，它的LA-ICP-MS年齡為135.3±1.5 Ma[25]。文峪巖體、娘娘山巖體和高廟巖體均具有埃達克巖屬性，是華北克拉通巖石圈減薄的產(chǎn)物[3-6,25]。

在崤山東側的熊耳山內(nèi)也存在與后河巖體時代相近的花崗巖巖漿活動。花山巖基的4件樣品的鋯石U-Pb年齡集中于127.6±1.1 Ma到31±2 Ma之間[16,17,26]，斑竹寺巖體的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為129±1 Ma[27]，金山廟巖體2件樣品的U-Pb年齡分別為127.6±1.6 Ma和129.3±1.5 Ma[17,26]。龍門店-沙溝Ag多金屬礦集區(qū)內(nèi)蒿坪溝花崗斑巖的SHRIMP鋯石定年結果為134±1 Ma[16,29]。獅子廟Au-Mo礦集區(qū)內(nèi)石窯溝Mo礦含礦斑巖3件樣品的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡依次為132.8±1.1 Ma、134.0±1.0 Ma和134.3±1.1 Ma[30]。祁雨溝Au礦16號爆破角礫巖下伏花崗斑巖的LA-ICP-MS鋯石年齡為136.6±2.3 Ma[15],雷門溝Mo礦中斑巖體的SHRIMP鋯石定年結果為136.2±1.5 Ma[14]，魚池嶺Mo礦中花崗斑巖體的LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年結果為133.6±1.3 Ma[31]。

秦嶺造山帶經(jīng)歷了前造山、主造山和后造山3個具有不同構造體制背景的構造演化歷程，印支末期揚子板塊與華北板塊的完全對接拼合形成統(tǒng)一的板塊，秦嶺地區(qū)的地質(zhì)演化進入了板內(nèi)階段[32,33]。羅照華等[34]指出，由各種塊體經(jīng)長期反復拼合而成的大陸板塊具有復雜的巖石圈不均一性和重力不穩(wěn)定性，在統(tǒng)一的地幔對流體制下，這種不均一性將導致各個組成塊體產(chǎn)生不同的深部響應。另外一方面，屬于KCG類花崗巖的龍臥溝巖體也具有埃達克巖屬性，為巖石圈拆沉作用的產(chǎn)物[35]，基于形成時間和就位空間的考慮，后河巖體與龍臥溝巖體是同一深部動力學過程的產(chǎn)物。這不僅與小秦嶺-熊耳山地區(qū)～128 Ma中基性巖墻所揭示的巖石圈拆沉作用[36]相吻合，而且與同時代的小秦嶺文峪巖體、娘娘山巖體和高廟巖體的深部動力學過程相互印證，還與包括秦嶺在內(nèi)的中國東部巖石圈巨大減薄[37,38]這一重大地質(zhì)構造事件相一致。

綜上分析，可以認為崤山北部后河巖體是早白堊世東秦嶺地區(qū)巖石圈拆沉作用的產(chǎn)物，是對我國東部中生代巖石圈巨大減薄的地質(zhì)響應之一。

3.3 成礦潛力

崤山北部主要形成石英脈型和構造蝕變巖型Ag、Au、Pb礦床，其中柳樹溝Au礦段石英和方鉛礦的Ar-Ar等時線年齡分別為133.0±2.7 Ma和126.0± 2.5 Ma[39]，表明崤山北部存在與后河巖體近同時代的Au成礦作用。在崤山西側小秦嶺地區(qū)也存在一期與后河巖體近同時的Au成礦作用，東闖Au礦507號脈主成礦期絹云母的Ar-Ar坪年齡為132.2±2.6 Ma[2]、李等[40]獲得的東闖Au礦三個成礦階段的Ar-Ar坪年齡依次為142.9±2.9 Ma（I階段）、132.2± 2.6 Ma（II階段）和128.3±6.2 Ma（III階段）。紅土嶺Au礦Q875號脈蝕變巖中兩件黑云母樣品的Ar-Ar等時線年齡分別為128.3±0.3 Ma和126.9± 0.3 Ma[41]。泉家峪Mo-Au礦的2件輝鉬礦的Re-Os模式年齡分別為129.1±1.6 Ma和130.8±1.5 Ma[42]。

熊耳山地區(qū)也存在一期與后河巖體形成時代相接近的內(nèi)生金屬成礦作用。蒿坪溝Ag多金屬礦床H15礦脈近礦蝕變巖中絹云母的39Ar/40Ar坪年齡為134.9±0.8 Ma[28]，鐵爐坪Ag多金屬礦床近礦蝕變巖中絹云母的39Ar/40Ar坪年齡為134.6±1.2 Ma[43]。石窯溝Mo礦的輝鉬礦Re-Os加權平均年齡為133.4±1.0 Ma，等時線年齡為135.2±1.8 Ma[44]，Han等[29]獲得石窯溝Mo礦輝鉬礦Re-Os加權平均年齡和等時線年齡分別為132.2±2.8 Ma和135.2± 2.9 Ma。沙坡嶺Mo鉬礦一件輝鉬礦樣品的Re-Os同位素模式年齡為126.8±1.7 Ma[45]，劉軍等[46]的沙坡嶺Mo礦5件樣品的輝鉬礦Re-Os同位素模式年齡介于125.4±2.2 Ma-129.4±3.4 Ma之間，加權平均年齡為127.2±0.9 Ma。祁雨溝Au礦4號角礫巖筒中的黃鐵礦的Rb-Sr等時線年齡126±11 Ma[47]，7號角礫巖中輝鉬礦Re-Os同位素等時線年齡為135.6±5.6 Ma[15]。雷門溝Mo礦中輝鉬礦Re-Os同位素的模式年齡介于131.6±2.0 Ma～33.1±1.9 Ma之間，加權平均年齡為132.4±1.9 Ma[14]。魚池嶺Mo礦輝鉬礦Re-Os同位素的模式年齡介于130.3± 2.0 Ma～138.1±2.2 Ma之間，加權平均年齡為131.1±0.8 Ma[48]。

由此可見，小秦嶺-熊耳山地區(qū)存在一期廣泛

而強烈的、與后河巖體形成時代相接近的內(nèi)生金屬成礦作用，且它們均與小秦嶺-熊耳山地區(qū)同時代的花崗巖具有密切的時空關系。申家窯Au礦床緊鄰后河巖體，重力和航磁異常特征揭示崤山北部存在隱伏巖體[49,50]，后河巖體也顯示了Au、Ag、Cu、Mo、W等元素的異常富集信息（表2）。所以，后河巖體具有較大的內(nèi)生金屬成礦潛力，它應當是崤山北部隱伏礦床尋找有望獲得突破的地區(qū)之一。

表2 后河巖體Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo和W元素含量Table 2 Contents of Au, Ag, Cu, Pb, Zn, Mo and W in Houhe body

綜上所述，可以獲得以下結論：

（1）后河巖體的鋯石206Pb/238U年齡為128±1 Ma，形成時代為早白堊世。

（2）后河巖體是巖石圈拆沉作用的產(chǎn)物，是對我國東部巖石圈巨大減薄的地質(zhì)響應之一。

（3）后河巖體與小秦嶺-熊耳山地區(qū)早白堊世廣泛而強烈的成巖成礦作用近同時，且后河巖體顯示了Au、Ag、Cu、Mo、W等元素的異常富集信息，表明其具有較大的內(nèi)生金屬成礦潛力。

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LA-ICP-MSZircon U-Pb Dating of the Houhe Graniteand its Geologic Implication in Xiao Mountain,W estern Henan Province

LYU Ren1,2,LIANG Tao1,2,LU Xinxiang3,BAIFeng-jun1,2
（1.General Institute of Non-ferrousM etalsGeologic Exploration,Zhengzhou,Henan Province,450052,China;2.Key Laboratory of Deep Ore-prospecting technology Research forNon-ferrousMetalsofHenan Province,Zhengzhou,Henan Province,450052,China; 3.Institute of Land and Resourcesof Henan Province,Zhengzhou,Henan Province,450053,China）

There are several small intermediate and acid intrusions in north Xiao Mountain,which is sim ilar to Xiaoqinling and Xiong’er Mountain.Them ineralization realated to the small intrusions in Xiao Mountain,however,isweaker obviously than in Xiaoqinling and Xiong’er Mountain,and research work on the small intrusions in Xiao Mountain is lim ited.Thematch relationship between ages of the small intrusions in Xiao Mountain and regional formation time of intermediate and acid intrusions and ore deposits has become important to understand its deep dynam ic process and esitmatem ineralization potential.The zircon U-Pb datingmethod of LA-ICP-MS was used to conform the age of Houhe granite.The sample of HH01 used to be dated from the Houhe body ismedium-fine grained biotitemonzonitic granite.There are 30 zircon spotswere analysed,27 results of them are in concord w ith the207Pb/235U-206Pb/238U trendline.Their206Pb/238U ages are from 124Ma to 134Ma,and theweighted average age is 128±1Ma,which has suggested that the Houhe body was formed in early Cretaceous.The Houhe body is the product of lithosphere delam ination in early Cretaceous,and the formation age of the Houhe body falls into time intervalof extensive and intensive endogeneticm ineralization in eastQinling orogen belt.Samples from the Houhe body have displayed obvious enrichment in Au,Ag,Cu,M o and W.Itwas considered that the Houhe body hasgreatly endogeneticm ineralization potential.

Houhe granite;zircon U-Pb dating;lithosphere delam ination;m ineralization potential;Xiao Mountain

P597+.3

：A

：1672-4135（2013）04-0263-08

2013-07-17

河南省國土資源廳科技攻關項目：崤山-熊耳山地區(qū)成礦預測與勘查關鍵技術研究（2011-622-36）和豫西中-酸性隱伏巖體的識別及其成礦作用（2011-622-25）；河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局科研項目：河南省鋁土礦及其含礦巖系的稀有、稀土元素成礦潛力分析（YSDK2012-03）。

盧仁（1979-），女，博士，工程師，現(xiàn)主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和區(qū)域成礦研究工作，E-mail∶luren7901@126.com。