郭周平, 白 赟, 趙辛敏, 孔會(huì)磊, 譚文娟, 姜寒冰, 李長(zhǎng)安, 張海松

(1. 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西西安 710054； 2. 長(zhǎng)安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西西安 710054)

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北祁連浪力克銅礦鎂安山質(zhì)巖石年代學(xué)及地球化學(xué)特征

郭周平1, 白 赟2, 趙辛敏1, 孔會(huì)磊1, 譚文娟1, 姜寒冰1, 李長(zhǎng)安1, 張海松1

(1. 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西西安 710054； 2. 長(zhǎng)安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西西安 710054)

浪力克銅礦床位于北祁連造山帶中段的冷龍嶺復(fù)式背斜內(nèi)，銅礦體主要賦存于火山通道內(nèi)的閃長(zhǎng)玢巖及其鄰近的安山巖中，本文對(duì)礦區(qū)內(nèi)賦礦的安山巖和石英閃長(zhǎng)玢巖進(jìn)行巖石學(xué)、地球化學(xué)研究，對(duì)安山巖進(jìn)行鋯石U-Pb年代學(xué)研究，以探討礦區(qū)火山巖的巖石成因與形成環(huán)境，并對(duì)成礦時(shí)代進(jìn)行約束。巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)顯示，安山巖和石英閃長(zhǎng)玢巖的化學(xué)特征十分相似，均具有高鎂的特點(diǎn)，以大離子親石元素(Rb、Ba、Th、U、K)強(qiáng)烈富集和高場(chǎng)強(qiáng)元素相對(duì)虧損及出現(xiàn)明顯的Nb、Ta、P、Ti谷為特征，Cr和Ni含量較高，稀土元素配分曲線呈平坦型，∑REE較低，輕重稀土元素分餾不明顯，略微富集輕稀土，基本無(wú)Eu異常，為一套高鎂安山質(zhì)巖石組合，其特點(diǎn)可以和世界某些高鎂安山巖相對(duì)比，屬于島弧構(gòu)造環(huán)境巖漿作用的產(chǎn)物，很可能為俯沖洋殼脫水熔融產(chǎn)生的熔體與地幔楔反應(yīng)形成的。LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年結(jié)果表明，浪力克銅礦區(qū)安山巖的成巖年齡為479.2±3.4Ma，時(shí)代為早奧陶世，代表了浪力克銅礦的成礦下限年齡。

鎂安山質(zhì)巖石 鋯石U-Pb年齡 地球化學(xué) 浪力克 北祁連

Guo Zhou-ping, Bai Yun, Zhao Xin-min, Kong Hui-lei, Tan Wen-juan, Jiang Han-bing, Li Chang-an, Zhang Hai-song. Geochronology and geochemistry of magnesian andesites in the Langlike copper deposit, North Qilian Shan, China[J]. Geology and Exploration, 2015, 51(2):0253-0265.

浪力克銅礦位于青海省門(mén)源縣仙米鄉(xiāng)北東35 km處，地理坐標(biāo)：東經(jīng)102°02′40″，北緯37°27′20″，該礦由青海省東部地質(zhì)隊(duì)1957年發(fā)現(xiàn)，后經(jīng)青海省祁連山隊(duì)于1958～1961年進(jìn)行地表和初步檢查工作及1988年青海省第二地質(zhì)隊(duì)的詳查工作，探明礦床已達(dá)中型規(guī)模。浪力克銅礦與礦區(qū)的火山巖關(guān)系密切，但至今對(duì)礦區(qū)火山巖的成因和形成環(huán)境仍存在爭(zhēng)議：許志琴等(1997)將該區(qū)火山巖歸屬為弧后盆地環(huán)境的火山巖組合；1∶25萬(wàn)門(mén)源幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告(2006)①依據(jù)細(xì)碧巖826±39Ma的Sm-Nd等時(shí)線數(shù)據(jù)，將該地區(qū)火山巖劃歸為新元古代蛇綠巖套的組成部分，形成于洋脊環(huán)境；王星等(2008)認(rèn)為其形成于大陸裂谷環(huán)境；余吉遠(yuǎn)等(2010)卻認(rèn)為是島弧環(huán)境。筆者在區(qū)域和礦區(qū)野外實(shí)地工作的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)礦區(qū)賦礦的安山巖和石英閃長(zhǎng)玢巖進(jìn)行巖石學(xué)、地球化學(xué)研究，對(duì)安山巖進(jìn)行鋯石U-Pb年代學(xué)研究，查明了浪力克銅礦的賦礦圍巖安山巖和石英閃長(zhǎng)玢巖是一套富鎂的安山巖組合，這為其成因和形成環(huán)境提供了新的證據(jù)。

1 地質(zhì)概況

浪力克銅礦床位于華北板塊南緣、阿拉善地塊、中祁連陸塊結(jié)合部位的青藏高原北東緣的北祁連造山帶中段，位于北祁連造山帶冷龍嶺復(fù)式背斜的中部。區(qū)內(nèi)出露地層主要為早奧陶世陰溝群的一套中基性-酸性火山沉積建造。構(gòu)造線多呈北西-南東向展布，以緊閉型線狀褶曲及北西向斷裂為主，局部發(fā)育北東或北北東向短軸褶皺平移斷層，主要斷層以紅直大斷裂、下紅溝-銀燦剪切斷裂和向拉瓦爾瑪溝腦斷裂為主。

圖1 浪力克銅礦礦區(qū)地質(zhì)圖②Fig. 1 Geological map of the Langlike copper mine②1-第四系坡積物；2-含碳板巖夾灰?guī)r；3-安山巖；4-玄武巖；5-安山玄武巖；6-玄武安山巖；7-安山凝灰熔巖；8-安山質(zhì)角礫熔巖；9-流紋巖；10-第一期閃長(zhǎng)玢巖；11-第二期閃長(zhǎng)玢巖；12-含石英閃長(zhǎng)巖；13-輝綠玢巖；14-風(fēng)化碎裂巖；15-玄武角礫熔巖；16-銅礦體；17-巖相、巖性界線；18-第四系與基巖界線；19-基底斷裂；20-采樣位置；21-火山通道及編號(hào)；22-勘探線編號(hào)及位置1-Quaternary slope wash; 2-carbonaceous slate limestone; 3-andesite; 4-basalt；5- andesitic basalt; 6-basaltic andesite; 7-andesitic tuff lava; 8-andesitic breccia lava；9-rhyolite；10-phase diorite；11-second period diorite；12-containing quartz diorite；13-diabase；14-weathered cracked rock；15-basaltic breccia lava；16-copper orebody；17-facies，lithology boundary；18-Quaternary and bedrock boundary；19- basement fault；20-sampling site；21-volcanic conduit and number；22-exploration line number and location

出露于門(mén)源北的冷龍嶺火山巖帶，主要分布于直河-俄博溝-銀燦-哇爾瑪溝腦-浪力克-紅腰線一帶，巖石類型從基性-酸性均有產(chǎn)出，按巖石礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和產(chǎn)出特征，可分為噴出和淺成的火山巖相兩類。噴出相包括火山熔巖、火山碎屑巖，其中火山熔巖主要有玄武巖、安山玄武巖、安山巖、石英角斑巖、細(xì)碧巖等；火山碎屑巖類主要有集塊熔巖、火山角礫、凝灰?guī)r、細(xì)碧凝灰?guī)r、英安凝灰?guī)r等。次火山巖相主要為閃長(zhǎng)玢巖、石英閃長(zhǎng)玢巖和輝綠玢巖。區(qū)內(nèi)火山機(jī)構(gòu)發(fā)育，有銀燦、俄博溝、阿潘、浪力克、紅腰線等火山機(jī)構(gòu)，且在其內(nèi)均存在不同程度的礦化。

出露于浪力克銅礦區(qū)的火山巖組為一套淺變質(zhì)的中-中基性火山巖-碎屑巖建造，以海相安山質(zhì)或玄武安山質(zhì)熔巖為主，次為火山角礫巖、安山質(zhì)及玄武安山質(zhì)角礫熔巖和凝灰熔巖等，還發(fā)育次火山巖相的閃長(zhǎng)玢巖，其主要沿火山噴發(fā)中心形成的環(huán)狀斷裂分布。礦床由三個(gè)礦體群組成，包括大小礦體 23 個(gè)，Ι礦群為礦區(qū)的主要礦體，每個(gè)礦群中的礦體均具有平行分布、成群產(chǎn)出的特點(diǎn)，在平面上平行排列，在剖面上呈迭瓦狀產(chǎn)出。礦體主要賦存于次火山巖相的閃長(zhǎng)玢巖及其鄰近的安山巖中，礦體走向NW-SE，向南東傾伏，與區(qū)域構(gòu)造線一致(圖2)。礦石礦物由黃鐵礦、黃銅礦及少量磁黃鐵礦、斑銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦等組成。礦石組構(gòu)為碎裂結(jié)構(gòu)、浸染狀、條帶狀構(gòu)造。圍巖蝕變主要為硅化、綠簾石化、絹云母化、陽(yáng)起石化、綠泥石化、黃鐵礦化及高嶺土化等。

圖2 浪力克銅礦床Ι號(hào)礦體剖面圖②Fig. 2 No I orebody profiles in the Langlike copper deposit1-第四系；2-輝綠巖；3-安山質(zhì)玄武質(zhì)凝灰熔巖；4-安山巖；5-安山質(zhì)凝灰熔巖；6-流紋巖；7-閃長(zhǎng)玢巖；8-閃長(zhǎng)巖；9- 銅礦體；10-構(gòu)造角礫巖1-Quaternary；2-diabase；3-basaltic andesitic tuff lava；4-andesite；5-andesitic tuff lava；6-rhyolite；7-diorite；8-diorite；9- copperore body；10-tectonic breccias

2 巖石及巖石地球化學(xué)特征

2.1 巖石特征

賦礦的安山巖和石英閃長(zhǎng)玢巖巖石學(xué)特征為：

安山巖：巖石為灰綠色(圖3a)，塊狀構(gòu)造，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為球粒狀結(jié)構(gòu)。斑晶主要為斜長(zhǎng)石(含量約為20%～30%)，及少量輝石(<2%)。斜長(zhǎng)石斑晶形態(tài)多呈板狀和粒狀，粒徑0.2～1.2 mm，有時(shí)呈聚斑出現(xiàn)，局部被綠泥石交代，并含少量輝石，輝石斑晶多呈粒狀，粒度<0.3 mm；基質(zhì)由細(xì)小的斜長(zhǎng)石和少量輝石組成，斜長(zhǎng)石部分綠簾石化，總體含量約60%，多呈球粒狀，并有放射狀，束狀；不透明礦物具有較好的四邊晶形，應(yīng)為黃鐵礦，含量5%左右(圖3b)。

石英閃長(zhǎng)玢巖：巖石為灰綠色(圖3c)，塊狀構(gòu)造，多斑結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為細(xì)粒結(jié)構(gòu)，巖石中斑晶由斜長(zhǎng)石和角閃石組成，含量超過(guò)65%，斜長(zhǎng)石多為自形板狀，晶體大小不等，0.3 mm～4 mm，斑晶多蝕變，多已黝簾石、綠簾石化，角閃石多已綠泥石化。基質(zhì)主要由細(xì)小斜長(zhǎng)石與少量石英組成，斜長(zhǎng)石晶體粒徑可達(dá)0.2 mm，為細(xì)粒結(jié)構(gòu)。石英多呈不規(guī)則粒狀，粒徑較小，含量小于6%，基質(zhì)也多綠泥石、綠簾石化(圖3d)。

2.2 巖石地球化學(xué)特征

巖石地球化學(xué)分析樣品采集于實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面(圖4)，剖面巖石主量、稀土和微量元素分析結(jié)果列于表1。

2.2.1 主量元素特征

浪力克銅礦區(qū)安山巖的SiO2含量為51.4%～59.11%，Al2O3含量為14.34%～16.15%，K2O+Na2O含量為5.08%～6.12%，Na2O/K2O為2.39～8.41，MgO含量為3.83%～6.23%，Mg﹟值介于56.68 ～59.84，具明顯的富鎂特征，CaO含量為3.26%～7.15%，TiO2為0.24%～0.26%，P2O5為0.03%～0.05%。石英閃長(zhǎng)玢巖的SiO2含量為55.58%～61.12%，Al2O3為15.46% ～16.16%，K2O+Na2O含量為4.63%～5.75%，Na2O/K2O為2.98～5.01，MgO含量為4.23%～5.24%，Mg﹟值為51.22～57.17，具明顯的富鎂特征， CaO為3.23%～5.54%，TiO2為0.26%～0.58%；P2O5為0.05%～0.09%。在SiO2-Nb/Y圖解(圖5a)中，安山巖和石英閃長(zhǎng)玢巖樣品主要投在安山巖范圍內(nèi)，在SiO2-K2O圖解(圖5b)上，二者均落在鈣堿性系列范圍內(nèi)。在SiO2- FeOT/(FeOT+MgO)圖解(圖5c)中，二者也均在鎂質(zhì)系列區(qū)域內(nèi)。

圖3 浪力克銅礦安山巖和石英閃長(zhǎng)玢巖手標(biāo)本照片及鏡下特征Fig. 3 Photographs (left) and microscopic characteristics (right) of andesite and quartz dioriteporphyrite samples in the Langlike copper deposit a-安山巖；b-安山巖中長(zhǎng)石斑晶；c-石英閃長(zhǎng)玢巖；d-石英閃長(zhǎng)玢巖鏡下照片；Pl-斜長(zhǎng)石；Py-黃鐵礦a-andesite；b-feldsparphenocrysts in andesitec；c-quartz dioriteporphyrite；d-the quartz diorite porphyrite microscope photos；Pl -plagioclase；Py-pyrite

圖4 浪力克銅礦區(qū)采樣剖面圖Fig. 4 Sampling profile in the Langlike copper deposit1-坡積物；2-石英閃長(zhǎng)玢巖；3-流紋巖；4-安山巖；5-褐鐵礦化蝕變破碎帶；6-石英閃長(zhǎng)玢巖(礦化)；7-安山玢巖(礦 化)；8-巖層產(chǎn)狀1-slope wash；2-quartz diorite；3-rhyolite；4-andesite；5-limonite altered fracture；6-quartz diorite (mineralization)；7-an desite porphyrite (mineralization)；8-attitude of rocks

圖5 安山巖和石英閃長(zhǎng)玢巖的SiO2-Nb/Y圖解(a)、SiO2-K2O圖解(b)和SiO2-FeOT/(FeOT+ MgO)圖解(c)Fig. 5 Diagrans of SiO2-Nb/Y(a)，SiO2-K2O(b) and SiO2-FeOT/(FeOT+MgO)(c) of andesite and quartz diorite

2.2.2 微量元素

浪力克銅礦區(qū)的安山巖和石英閃長(zhǎng)玢巖的微量元素，無(wú)論在含量和圖式上都十分近似(圖6a、c)，以大離子親石元素(LILE)強(qiáng)烈富集(如Rb、Ba、Th、U、K)和高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)相對(duì)虧損及出現(xiàn)明顯的Nb、Ta、P、Ti谷為特征。兩種巖石均明顯富集Cr(111×10-6～226×10-6，9.1×10-6～140.1×10-6)、Ni(39.9×10-6～ 85.4×10-6，35.4×10-6～47.1×10-6)。

2.2.3稀土元素

浪力克礦區(qū)安山巖和石英閃長(zhǎng)玢巖的稀土元素含量均較低，二者的稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化的配分模式十分相似(圖6b、d)，其中安山巖的∑REE為19.86～41.46，LREE/HREE介于2.6～4.94，(La/Yb)N介于1.61～4.16，顯示輕重稀土元素分餾不明顯，略微富集輕稀土的特點(diǎn)，δEu均在1附近，顯示無(wú)Eu異常。石英閃長(zhǎng)玢巖的∑REE為23.77～52.9，LREE/HREE介于3.07～4.25，(La/Yb)N介于2.02～3.43，顯示輕重稀土元素分餾不明顯，略微富集輕稀土的特點(diǎn)，δEu均在1附近，顯示無(wú)Eu異常。

3 同位素測(cè)年

3.1 樣品采集及分析方法

筆者在浪力克銅礦區(qū)采集了一件安山巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年樣品(12LLK-H12)，其位置見(jiàn)圖(圖4)。

鋯石分選在河北區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究所采用浮選和電磁選方法完成。鋯石的CL圖像在西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室電子探針儀加載的陰極發(fā)光儀上完成。LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年測(cè)試分析在西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，采樣Agilent7500型ICP-MS和德國(guó)Lambda Physik公司的ComPex102ARF準(zhǔn)分子激光器(工作物質(zhì)ArF，波長(zhǎng)193 nm)以及MicroLas公司GeoLas200 M光學(xué)系統(tǒng)聯(lián)機(jī)進(jìn)行。激光剝蝕斑束直徑為30 μm，激光剝蝕樣品的深度為20～40 μm,以He為載氣。采取單點(diǎn)剝蝕，每完成5個(gè)測(cè)點(diǎn)的樣品測(cè)定，加測(cè)標(biāo)樣一次。在所測(cè)鋯石樣品分析40個(gè)點(diǎn)之前、后各測(cè)1次NISTSRM610鋯石年齡計(jì)算采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500作為外標(biāo)，元素含量采用NISTSRM610作為外標(biāo)，29Si作為內(nèi)標(biāo)元素進(jìn)行校正，詳細(xì)分析步驟和處理方法參考相關(guān)文獻(xiàn)(柳小明等，2002；叢源等，2012；惠衛(wèi)東等，2013)。

圖6 安山巖微量(a)、稀土(b)元素配分模式圖及石英閃長(zhǎng)玢巖微量(c)、稀土(d)分配模式圖(標(biāo)準(zhǔn) 值據(jù)Sun et al.，1989)Fig. 6 Trace (a, c) and rare earth (b, d) element distribution patterns. (a) and (c): andesite. (b) and (d)): quartz diorite porphyrite (normalization values after Sun et al.，1989)

圖7安山巖(12LLK-H12)鋯石陰極發(fā)光圖像Fig. 7 CL images of zircons Andesite (12LLK-H12)

3.2 測(cè)年結(jié)果

樣品的測(cè)年選用的鋯石多為無(wú)色和淺玫瑰色，呈自形粒狀-長(zhǎng)柱狀晶型，顆粒較大，粒徑多為60～150 μm，陰極發(fā)光圖像(圖7)揭示鋯石的巖漿韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu)不太清晰或環(huán)帶較窄，鋯石的Th/U比值介于0.29～0.55之間，平均為0.37，顯示出巖漿鋯石的特征(Hoskinetal.，2000)。

經(jīng)校正后有用的21個(gè)測(cè)量的鋯石U、Th、Pb同位素分析數(shù)據(jù)列于表2。所見(jiàn)206Pb/238U鋯石表面年齡范圍(470.1±6.24)Ma～(488.2±6.35)Ma之間，加權(quán)平均年齡為(479.2±3.4)Ma(MSWD=0.40)(圖8a)，加權(quán)平均值的誤差與單個(gè)分析誤差相一致，在諧和圖中成群集中分布(圖8b)，應(yīng)為浪力克礦區(qū)安山巖的成巖年齡。這一年齡數(shù)據(jù)同余吉遠(yuǎn)等(2010)在俄博溝獲得的火山巖的年齡(460.17±0.92Ma)十分相近，也同1∶25萬(wàn)門(mén)源幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查在該火山巖帶的碎屑巖中獲得的Didymograpcf.abnormis,D.cf.similes,Tetragraptusmis,Tetragraptussp. 筆石化石；InkouiaInkouensis，I.cf.caveronsus,Leiostegiumsp.三葉蟲(chóng)化石；Obolustaianensisi，Sinorthistypical腕足類化石等厘定的地層時(shí)代大體相近，為奧陶紀(jì)火山作用的產(chǎn)物。

圖8 安山巖(12LLK-H12)鋯石U-Pb諧和圖和年齡圖譜Fig. 8 Zircon U-Pb concordia diagram and age spectrum of andesite(12LLK-H12)

4 討論

據(jù)巖石地球化學(xué)特征，浪力克銅礦區(qū)的安山巖和石英閃長(zhǎng)玢巖均具有高SiO2(>52%)、高鎂(>4%)和Mg﹟值、低鈦(<0.5%)和低鉀(≈1%)為特點(diǎn)，其主量和微量元素的一些特征可以和世界某些高鎂安山質(zhì)巖石相對(duì)比，如在SiO2-(Na2O+K2O)圖解、SiO2-MgO圖解及SiO2-Mg﹟圖解(圖9)中均落在墨西哥Bajia高鎂安山巖的成分區(qū)內(nèi)，而在SiO2-MgO和SiO2-FeO/MgO圖解中(圖10)，兩類巖石也完全在鎂安山巖或高鎂安山巖的成分范圍內(nèi)。由此說(shuō)明浪力克銅礦區(qū)的安山巖/石英閃長(zhǎng)玢巖類為一套富鎂安山質(zhì)巖石組合。

圖9 安山巖和石英閃長(zhǎng)玢巖的主量元素圖解 (據(jù)唐功建，2010)Fig. 9 Major element diagrams of andesite and quartz diorite (after Tang, 2010)

已知富鎂安山巖主要多為近代洋島和弧盆系列的火山巖帶，是識(shí)別島弧環(huán)境的一種特征性巖類，經(jīng)典的產(chǎn)地有日本的Sclouchi火山和Bonin島、阿留申的Adak島、巴布新幾內(nèi)亞的Cape Vogue和墨西哥的Bajia等地的富鎂安山巖(Tatsumi，2006；Kay，1978；Rogeretal.，1985；唐建功等，2010；鄧晉福等，2010)。一般認(rèn)為，富鎂安山巖是俯沖玄武巖洋殼脫水熔融產(chǎn)生的富SiO2的巖漿，在上升過(guò)程與楔形地幔橄欖巖反應(yīng)和混染形成的一種富鎂、低FeO/MgO或高M(jìn)g﹟值巖漿噴出地表或侵位于地殼淺部的高鎂安山巖/閃長(zhǎng)巖類(鄧晉福等，2010)。在安山巖與石英閃長(zhǎng)玢巖的微量元素蛛網(wǎng)圖中，大離子親石元素(Rb、Ba、Th、U、K)強(qiáng)烈富集，高場(chǎng)強(qiáng)元素元素(Nb、Ta、Ti、P)明顯虧損，也表明巖漿源區(qū)存在廣泛的流體交代作用，可能為俯沖沉積巖物質(zhì)對(duì)地幔楔的添加所致(Shimodaetal.，1998)。

實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)資料證明，地幔橄欖巖在干條件和CO2加入條件下，不可能形成SiO2>52%的安山質(zhì)巖石，這就是說(shuō)安山巖不是地幔橄欖巖局部熔融產(chǎn)物。而只有在H2O加入的條件下，地幔橄欖巖部分熔融才能形成安山質(zhì)巖漿，這正好符合俯沖洋殼相的轉(zhuǎn)變不斷放出水，并同玄武質(zhì)洋殼部分熔融形成的富SiO2熔體，一起上升進(jìn)入上覆的地幔楔形區(qū)，可將干橄欖巖轉(zhuǎn)變?yōu)楹到y(tǒng)，從而誘發(fā)富鎂安山質(zhì)巖漿的發(fā)生。Kushiro(1990)曾利用夾心技術(shù)，用拉斑玄武巖(MgO>6.68%)和高鎂安山巖(MgO為11.57%)做夾心，對(duì)尖晶石二輝橄欖巖加入水進(jìn)行試驗(yàn)而獲得的熔體化學(xué)組，它們是拉斑玄武巖和高鎂安山巖，而不是正常的鈣堿質(zhì)安山巖。這就證明富鎂安山巖的形成完全是一種水化富SiO2熔體與地幔橄欖巖反應(yīng)產(chǎn)物，這種條件只有俯沖洋殼上面的島弧帶環(huán)境出現(xiàn)。

圖10 SiO2-FeO/MgO和SiO2-/MgO圖解(據(jù)鄧晉福等，2010)Fig. 10 SiO2-FeO/MgO and SiO2-/MgO diagram (afer Deng et al., 2010)1-安山巖；2-石英閃長(zhǎng)玢巖1-andesite; 2-quartz diorite phorphyrite

對(duì)北祁連造山帶的板塊構(gòu)造體制和構(gòu)造格局，已有不少研究者做過(guò)較詳細(xì)研究和討論，并有較一致的共識(shí)(王荃等，1976；肖序常等，1978；夏林圻等，1996，1998，2001；左國(guó)朝等，1987；許志琴等，1994)?；径颊J(rèn)為北祁連加里東造山帶是自新元古代開(kāi)始，在前寒武系基底上發(fā)生裂谷作用基礎(chǔ)上(679 Ma～514 Ma)，于寒武紀(jì)末到早奧陶世(522 Ma～495 Ma)再次發(fā)生裂解擴(kuò)展為洋盆的，可代表洋殼結(jié)構(gòu)的幔源巖套巖石組合，主要發(fā)育在托萊山北坡的川刺溝-玉石溝-三岔溝一帶，由超鎂鐵巖、堆積雜巖、輝長(zhǎng)輝綠巖墻、火山巖和遠(yuǎn)洋沉積物構(gòu)成。獲得的川刺溝和玉石溝基性火山熔巖同位素年齡分別為495.11±13.79 Ma和521.48±23.79 Ma，時(shí)代為中寒武-早奧陶世，而洋盆閉合大致發(fā)生在晚奧陶世(445 Ma～428 Ma)(夏林圻等，2001)。本次安山巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年結(jié)果表明，浪力克銅礦區(qū)安山巖的成巖年齡為479.2±3.4Ma，時(shí)代為早奧陶世，此時(shí)北祁連洋正處于俯沖階段，由此造就了浪力克銅礦區(qū)富鎂安山質(zhì)巖形成的構(gòu)造環(huán)境。

5 結(jié)論

(1) 巖石地球化學(xué)研究表明，北祁連造山帶浪力克銅礦的賦礦安山巖和石英閃長(zhǎng)玢巖的化學(xué)特征十分相似，均具有高鎂、高Cr、Ni的特點(diǎn)，可以和世界某些高鎂安山質(zhì)巖石相對(duì)比，為高鎂安山質(zhì)巖石組合，屬于島弧構(gòu)造環(huán)境巖漿作用的產(chǎn)物，很可能為俯沖洋殼脫水熔融產(chǎn)生的熔體與地幔楔反應(yīng)形成的。

(2) LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年結(jié)果表明，浪力克銅礦區(qū)安山巖的成巖年齡為479.2±3.4 Ma，時(shí)代為早奧陶世，代表了浪力克銅礦的成礦下限年齡。

[注釋]

① 拜永山,王永文,王進(jìn)壽.2006.門(mén)源縣幅1∶25萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R].西寧:青海省地質(zhì)調(diào)查院:1-46

② 顧群，蔡智民，肖天保. 1988.青海省門(mén)源縣浪力克銅礦詳查報(bào)告[R].青海省第二地質(zhì)隊(duì):1-82

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[附中文參考文獻(xiàn)]

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Geochronology and Geochemistry of Magnesian Andesites in the Langlike Copper Deposit, North Qilian Shan, China

GUO Zhou-ping1, BAI Yun2, ZHAO Xin-min1, KONG Hui-lei1, TAN Wen-juan1, JIANG Han-bing1, LI Chang-an1, ZHANG Hai-song1

(1.Xi’anCenterofGeologicalSurvey,CGS,Xi’an,Shaanxi710054; 2.EarthScience&ResourcesCollegeofChang’anUniversity,Xi’an,Shaanxi710054)

The Langlike copper deposit is located in the middle of the North Qilian Shan with mineralization occurring in quartz diorite porphyrite and andesite. This paper presents the study on the geochemistry and petrology of these rocks. Using zircon U-Pb dating of the andesite, we explored the genesis and context of the volcanic rocks and constrained the age of mineralization in this deposit. Geochemical data show that both the rocks have very similar geochemical characteristics, all bearing rich magnesium and high content of Cr and Ni. They belong to the calc-alkaline series，intensely enriched in LILE (Rb, Ba, Th, U, and K) and depleted in HFSE with strong negative anomalies of Nb, Ta, and P. The Ti. The REE element distribution pattern displays a flat type with LREE slightly enriched. They can be ascribed to high-Mg andesites, comparable with other high-Mg andesites in the world. Combined with previous research results, we speculate the andesite and quartz diorite porphyrite in the Langlike copper deposit are products of magma events in an island-arc tectonic environment triggered by slab subduction, and generated by the reaction between the fused mass from dehydration melting of subducted oceanic crust and a mantle wedge.Zircon LA-ICP-MS dating yields concordant age of 479.2±3.4 Ma， indicating that the andesite in Langlike deposit was formed at Ordovician and might represent the lower limit forming age of the deposit.

Mg andesite，zircon U-Pb geochronology, geochemistry, Langlike, North Qilian

2013-11-18；

2014-09-06；[責(zé)任編輯]郝情情。

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目“青海省門(mén)源縣銀燦-浪力克1∶5萬(wàn)成礦預(yù)測(cè)”(1212011221043)資助。

郭周平(1980年-)，男，助理研究員，主要從事區(qū)域成礦及成礦規(guī)律研究。E-mail: zhouping.guo@163.com。

P581+P597.3

A

0495-5331(2015)02-0253-13