溫子豪，李勝榮,2*，袁茂文，智澤亞，李士勝

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083)

0 引 言

小秦嶺位于華北克拉通南緣，是中國著名的金成礦區(qū)。目前，該區(qū)已發(fā)現(xiàn)金礦床40余個，勘探含金石英脈1 200余條，探明黃金工業(yè)儲量約400 t，遠(yuǎn)景儲量800～1 000 t，成為中國僅次于膠東金礦區(qū)的第二大黃金產(chǎn)地[1-2]。小秦嶺金礦田內(nèi)最發(fā)育的侵入巖是燕山期花崗巖類，其中文峪和華山黑云二長花崗巖出露面積分別為65 km2和130 km2，兩者具有極為相似的礦物組合和化學(xué)成分[3-4]。不同規(guī)模的金礦床散布在燕山期花崗巖周邊的太華群變質(zhì)巖系中，在該區(qū)東桐峪、文峪、楊砦峪和東川巖體的周邊已發(fā)現(xiàn)10余個大型和超大型石英脈型金礦床[2]。從野外直觀來看，文峪巖體周邊相比華山巖體分布著更多金礦床。此外，流體包裹體鹽度和溫度測試顯示金礦的空間分布與巖體密切相關(guān)[5]，這兩個巖體的巖漿起源和演化機(jī)制是否具有差異性，是分析判別華山巖體是否具有與文峪巖體相似成金潛力的關(guān)鍵科學(xué)問題。

以往對華山和文峪巖體的研究主要集中在年代學(xué)、巖石地球化學(xué)和同位素等方面。華山巖體中部粗粒黑云二長花崗巖和邊部中細(xì)粒黑云二長花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡分別為(142.6±1.4)Ma和(140.1±1.2)Ma[6]；文峪巖體SHRIMP鋯石U-Pb年齡為(138.4±2.5)Ma[7]。兩個巖體的地球化學(xué)特征具有相似性，都屬于高硅富堿的弱過鋁質(zhì)高鉀鈣堿型花崗巖，富集輕稀土元素，虧損重稀土元素，顯示高Sr、低Y含量的埃達(dá)克質(zhì)花崗巖特征。華山和文峪巖體εHf(t)值(年齡t的εHf值)分別介于-26～-16和-20～-12，兩階段Hf模式年齡分別為2.3～2.9 Ga和2.0～2.4 Ga[1,8]。這些地球化學(xué)研究指示本區(qū)燕山期花崗巖的巖漿源于新太古宙太華群的重熔，巖體形成過程中有幔源組分的參與。

本文采用巖相學(xué)和鋯石形態(tài)標(biāo)型方法，通過對鋯石形態(tài)的觀察統(tǒng)計(jì)和相關(guān)計(jì)算，試圖反演華山和文峪巖體的巖漿演化過程及其物理化學(xué)條件的變化，在為小秦嶺地區(qū)巖漿活動研究提供新證據(jù)的同時探討兩個巖體成金潛力的異同。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

小秦嶺位于華北克拉通南緣，西起陜西華山，東至河南靈寶—朱陽盆地西北緣，北以近EW向的太要—故縣斷裂帶為限，南以巡馬道—小河斷裂帶為界，呈不規(guī)則帶狀[1,9-11]。本區(qū)下基底由阜平期侵入的TTG巖系變質(zhì)形成的新太古界太華群片麻巖和片麻狀花崗巖構(gòu)成；上基底是五臺期穩(wěn)定沉積后變質(zhì)形成的變粒巖、淺粒巖和各類片麻巖，燕山期形成了與金礦成因密切相關(guān)的花崗巖[12]。燕山期形成的老牛山、華山、文峪和娘娘山巖體的規(guī)模由大到小、自西向東地分布在太華群基底之上。區(qū)域構(gòu)造以近EW向的褶皺和斷層為主(圖1)。

圖件引自文獻(xiàn)[6]圖1 小秦嶺區(qū)域地質(zhì)簡圖Fig.1 Regional Geological Map of Xiaoqinling

2 樣品采集及分析方法

華山巖體的樣品取自202省道開鑿面，自北向南穿過華山巖體邊緣相中細(xì)粒黑云二長花崗巖(樣品HS-2)和中間相粗粒黑云二長花崗巖(樣品HS-6)。文峪巖體的樣品取自亞武當(dāng)景區(qū)內(nèi)的花崗巖開鑿面，對巖體中間相粗粒黑云二長花崗巖(樣品WY-5)進(jìn)行取樣。

在野外用撿塊法獲取樣品，鋯石單礦物的篩選和巖石薄片的制作由河北省廊坊市誠信地質(zhì)服務(wù)有限公司完成。對于鋯石單礦物的篩選，在光學(xué)顯微鏡觀察的基礎(chǔ)上，盡量保持鋯石晶體形態(tài)完好的條件下將樣品粉碎至60目(孔徑0.25 mm)，之后利用鋯石比重的特點(diǎn)進(jìn)行淘洗，并用礦物介電分選儀進(jìn)行磁選，最后在雙目鏡下將鋯石挑選出來。為了便于觀察，將鋯石單礦物均勻置于黑色卡紙上，并放置在體視顯微鏡和偏光顯微鏡下進(jìn)行形態(tài)的觀察與統(tǒng)計(jì)。單礦物和巖石薄片的觀察在中國地質(zhì)大學(xué)(北京)礦物標(biāo)型實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，體視顯微鏡型號為LEICA S8APO，偏光顯微鏡型號為OLYMPUS DP74。

3 巖相學(xué)特征

華山巖體邊緣相中細(xì)粒黑云二長花崗巖采于太華群片麻巖與華山巖體接觸帶(34°30′56.58″N,109°57′36.55″E)。巖石樣品[圖2(a)]呈灰白色，具塊狀構(gòu)造和細(xì)粒結(jié)構(gòu)，主要礦物有微斜長石(體積分?jǐn)?shù)為30%～35%)、斜長石(35%～40%)、石英(20%～25%)、黑云母(5%)，副礦物主要有鋯石、磷灰石、磁鐵礦、榍石等。微斜長石呈淺灰色自形—半自形板狀，粒度為2～4 mm，可見格子雙晶[圖2(b)、(c)]；斜長石呈淺灰色他形板狀，以更長石和中長石為主，粒度為1～2 mm，可見卡斯巴雙晶[圖2(b)]、聚片雙晶及韻律環(huán)帶[圖2(c)]，部分斜長石核部被絹云母化；石英呈無色他形粒狀，粒度為0.5～1.0 mm；黑云母呈褐綠色半自形—他形鱗片狀，粒度為0.5～1.0 mm。副礦物鋯石多以獨(dú)立的他形顆粒存在于其他礦物粒間，而以包裹體形式存在的鋯石多為自形晶。

華山巖體中間相粗粒黑云二長花崗巖采于巖體中部(34°28′53.29″N，109°57′57.75″E)。巖石樣品[圖2(d)]呈灰白色，具塊狀構(gòu)造和粗粒結(jié)構(gòu)，主要礦物有微斜長石(體積分?jǐn)?shù)為35%～40%)、斜長石(35%～40%)、石英(25%～30%)、黑云母(3%)，副礦物主要有鋯石、磷灰石、磁鐵礦、榍石、金紅石等。微斜長石呈淺灰色自形—半自形板狀，粒度為0.5～3.0 mm，可見格子雙晶[圖2(e)]；斜長石呈淺灰色半自形板狀，以更長石和中長石為主，粒度為1.0～3.5 mm，可見聚片雙晶、卡斯巴雙晶和斜長石的韻律環(huán)帶，部分斜長石的核部被白云母化和碳酸鹽化[圖2(e)、(f)]；石英呈無色半自形—他形粒狀，粒度為1～4 mm；黑云母呈褐綠色自形—半自形鱗片狀，粒度為0.3～1.0 mm。副礦物鋯石多以獨(dú)立的他形顆粒存在于其他礦物粒間，而以包裹體形式存在的鋯石多為自形晶。

文峪巖體中間相粗粒黑云二長花崗巖采于巖體中部(34°30′05.15″N，110°25′56.79″E)。巖石樣品[圖2(g)]呈灰白色，具塊狀構(gòu)造和粗粒結(jié)構(gòu)，主要礦物有微斜長石(體積分?jǐn)?shù)為35%～40%)、斜長石(30%～35%)、石英(25%～30%)、黑云母(2%)，副礦物主要有鋯石、磷灰石、磁鐵礦、榍石、金紅石等。微斜長石呈淺灰色自形—半自形板狀，粒度為2～6 mm，可見格子雙晶[圖2(h)]；斜長石呈淺灰色半自形板狀，以更長石和中長石為主，粒度為1～4 mm，可見聚片雙晶和斜長石的韻律環(huán)帶，有部分出現(xiàn)碳酸鹽化[圖2(h)、(i)]；石英呈無色半自形—他形粒狀，粒度為0.5～5.0 mm；黑云母呈暗綠色半自形—他形鱗片狀，粒度為0.3～1.0 mm。副礦物鋯石多以獨(dú)立的他形顆粒存在于其他礦物粒間，而以包裹體形式存在的鋯石多為自形晶。

在野外實(shí)地觀察過程中，華山巖體中發(fā)現(xiàn)了少量的暗色微晶包體(MME)，形態(tài)不規(guī)則，粒度為幾厘米。在文峪巖體的觀察剖面上發(fā)現(xiàn)了更多的暗色微晶包體，形態(tài)呈雨滴狀、透鏡狀，粒度在幾厘米到十幾厘米。這暗示文峪巖體相比華山巖體在形成過程中有更多幔源組分的參與。

4 鋯石形態(tài)特征

鋯石為島狀硅酸鹽四方晶系，對稱型為復(fù)四方雙錐晶類(L44L25PC)，具四方體心格子結(jié)構(gòu)；鋯石常呈無色或黃、褐、紫、藍(lán)、綠、灰等色；鋯石為玻璃至金剛光澤，斷口油脂光澤，呈透明至半透明狀；其硬度為7.5～8.0[13]。鋯石晶形常出現(xiàn)柱面{100}、{110}，錐面{101}、{211}和{301}，是柱體和錐體的聚形，天然鋯石也可見{100}+{110}柱面和{101}+{211}雙錐面。

4.1 鋯石形態(tài)特征統(tǒng)計(jì)

巖漿期的鋯石可分為早、中、晚3個階段：早階段形成的鋯石多被熔蝕成橢圓狀，這種鋯石數(shù)量較少；中階段形成的鋯石呈自形晶，主要被包裹于暗色礦物中或成獨(dú)立的連生體；晚階段鋯石出現(xiàn)在淺色造巖礦物中，有時具環(huán)帶結(jié)構(gòu)，但不成連生體[14]。在偏光顯微鏡下對巖石薄片中的鋯石進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)樣品HS-6和WY-2中的鋯石基本上都呈自形，偶有連生體，屬于中—晚階段形成，其中以晚階段形成的鋯石居多；而樣品HS-2中的鋯石數(shù)量少，有的顆粒邊部被熔蝕成橢圓狀，呈半自形—自形，應(yīng)為早—中階段形成。

巖漿鋯石通常為半自形—自形，粒度為20～250 μm[15]。鋯石的長寬比可以反映巖漿的結(jié)晶環(huán)境，一般情況下，巖漿巖中鋯石的長寬比在基性巖中為4～5，在堿性巖中一般為2左右或小于2[16]。本文分別選取華山巖體邊緣相中細(xì)粒黑云二長花崗巖(樣品HS-2)、中間相粗粒黑云二長花崗巖(樣品HS-6)和文峪巖體中間相粗粒黑云二長花崗巖(樣品WY-2)中各100顆鋯石單礦物，在體視顯微鏡下進(jìn)行粒度統(tǒng)計(jì)和形態(tài)觀察。結(jié)果表明：樣品HS-2中鋯石粒度都很小，為30～100 μm，長寬比集中在1.2∶1.0～2.5∶1.0，其中黃褐色顆粒占10%～15%，且有部分鋯石邊緣也呈現(xiàn)黃褐色；樣品HS-6中鋯石粒度較大，為80～240 μm，長寬比集中在1.5∶1.0～3.0∶1.0，偶見黃褐色顆粒；樣品WY-5中鋯石無色透明，呈自形，粒度為60～200 μm，長寬比集中在1.3∶1.0～3.0∶1.0。

對鋯石形態(tài)進(jìn)行觀察和分類的過程中，常將法國學(xué)者Pupin提出的鋯石群形態(tài)溫度指數(shù)-堿度指數(shù)圖解(圖3)[17]作為鋯石形態(tài)分類的依據(jù)。圖3橫坐標(biāo)表示鋯石形成環(huán)境的堿度指數(shù)(IA)，縱坐標(biāo)表示鋯石形成環(huán)境的溫度指數(shù)(IT)。堿度指數(shù)變大的方向指示結(jié)晶環(huán)境由富鋁向富堿變化，溫度指數(shù)變大的方向指示結(jié)晶環(huán)境由低溫向高溫變化。Pupin鋯石形態(tài)分類中包括16種主型、66種亞型。主型是由0、1或2個柱面({100}、{110})與3個錐面({101}、{211}、{301}中的一個或{101}+{211})結(jié)合，因此，不同的鋯石主型和亞型就對應(yīng)著鋯石形成時不同的堿度和溫度條件。其中，S型是內(nèi)生和外生巖石中出現(xiàn)最多的一種習(xí)性，它包括25種亞型，構(gòu)成了圖3主體部分，其他主型排列在它的周圍。

本文分別隨機(jī)觀察各100顆來自華山巖體的樣品HS-2、HS-6和文峪巖體的樣品WY-5中的鋯石單礦物(圖4)，并按Pupin鋯石形態(tài)類型進(jìn)行分類和統(tǒng)計(jì)，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果標(biāo)定在Pupin鋯石群形態(tài)分布統(tǒng)計(jì)圖上(圖5)。各個亞型區(qū)里的每個小點(diǎn)代表100粒鋯石統(tǒng)計(jì)中該亞型出現(xiàn)一次。

觀察3個樣品中出現(xiàn)的鋯石晶體類型、亞型以及柱面和錐面的發(fā)育情況，把得到的結(jié)果制表整理(表1)。

表1 華山和文峪巖體鋯石晶體主要類型Tab.1 Main Types of Zircon Crystal of Huashan and Wenyu Plutons

4.2 鋯石群的平均指數(shù)和標(biāo)型群演化勢的計(jì)算

式中：nIT和nIA為每一個溫度指數(shù)和堿度指數(shù)各自出現(xiàn)的頻率，∑nIT=∑nIA=1。

圖件引自文獻(xiàn)[17]圖3 鋯石群形態(tài)溫度指數(shù)-堿度指數(shù)圖解Fig.3 Diagram of Temperature Index-alkalinity Index of Zircon Morphology

圖4 透射光下鋯石形態(tài)Fig.4 Zircon Morphology Under Transmitted Light

圖5 華山和文峪巖體鋯石群形態(tài)分布統(tǒng)計(jì)圖Fig.5 Statistical Diagrams of Zircon Morphological Distribution of Huashan and Wenyu Plutons

在鋯石群形態(tài)分布統(tǒng)計(jì)圖(圖5)的基礎(chǔ)上，經(jīng)式(1)、(2)計(jì)算，華山巖體中細(xì)粒黑云二長花崗巖平均溫度指數(shù)和平均堿度指數(shù)分別為539、383，華山巖體粗粒黑云二長花崗巖分別為402、481，文峪巖體粗粒黑云二長花崗巖分別為429、527。將這三者的鋯石群平均點(diǎn)分別投影在圖6上，結(jié)果均落于混合源鈣堿性系列花崗巖區(qū)。

鋯石標(biāo)型群演化勢(Typological Evolution Trend,TET)可以反映巖漿的演化趨勢。制作標(biāo)型群演化勢曲線時，先計(jì)算圖5中每一行溫度指數(shù)的平均堿度指數(shù)(表2)，然后將各行的平均值連成一條折線，得到的折線軌跡和方向就是標(biāo)型群演化勢曲線(圖7)[19,23]。

殼源或以殼源為主的花崗巖：1為鋁質(zhì)淺色花崗巖；2為原地二長花崗巖和花崗閃長巖；3為侵入的鋁質(zhì)二長花崗巖和花崗閃長巖?；旌显椿◢弾r：4a、4b、4c為混合源鈣堿性系列花崗巖；5為亞堿性系列花崗巖。以幔源或幔源為主的花崗巖：6為幔源堿性系列花崗巖；7為拉斑玄武巖系列花崗巖。Mu為白云母；Mu虛線為白云母花崗巖線(IT<450)；Ch為超變質(zhì)重熔成因的紫蘇花崗巖。圖件引自文獻(xiàn)[17]圖6 不同成因類型花崗巖中鋯石平均點(diǎn)及標(biāo)型群演化勢分布Fig.6 Distribution of Average Points of Zircon and Typological Evolution Trend for Different Genetic Types of Granites

將表2中的數(shù)據(jù)投點(diǎn)在圖7中。從標(biāo)型群演化勢曲線可以看出：華山和文峪巖體3個樣品的源區(qū)均位于Ⅳ區(qū)，且3個樣品的源區(qū)都接近變質(zhì)源區(qū)。華山巖體中細(xì)粒黑云二長花崗巖和粗粒黑云二長花崗巖在高溫區(qū)域表現(xiàn)出近乎一致的演化過程：二者的鋯石標(biāo)型群演化勢在750 ℃～850 ℃從Ⅳ區(qū)向Ⅲ區(qū)偏折，巖漿堿度降低；在650 ℃～750 ℃向Ⅴ區(qū)偏折，巖漿堿度增加。華山巖體中細(xì)粒黑云二長花崗巖在700 ℃時在Ⅳ區(qū)內(nèi)停止，此時堿度為456；華山巖體粗粒黑云二長花崗巖最終達(dá)到Ⅴ區(qū)，堿度指數(shù)較高，為617；文峪巖體粗粒黑云二長花崗巖表現(xiàn)出與華山巖體粗粒黑云二長花崗巖類似趨勢，整體上更偏堿性，在750 ℃～850 ℃向堿度降低的方向偏折，但始終位于Ⅳ區(qū)，在650 ℃～750 ℃向V區(qū)偏折，最終達(dá)到Ⅴ區(qū)，此時堿度指數(shù)最高，為669。

表2 不同溫度指數(shù)對應(yīng)的平均堿度指數(shù)Tab.2 Mean Alkalinity Indexes Corresponding to Different Temperature Indexes

Ⅰ為殼源區(qū)鋁質(zhì)淺色花崗巖；Ⅱ?yàn)闅ぴ磪^(qū)原地斑狀花崗巖和花崗閃長巖；Ⅲ為殼源區(qū)侵入的鋁質(zhì)斑狀花崗巖和花崗閃長巖；Ⅳ為混合源區(qū)鈣堿性花崗巖；Ⅴ為混合源-幔源區(qū)次堿性花崗巖幔源花崗巖；Ⅵ為幔源區(qū)堿性花崗巖；Ⅶ為變質(zhì)源區(qū)大陸拉斑玄武巖系列花崗巖；Mu虛線上和下分別為低溫區(qū)和高溫區(qū)；圖件引自文獻(xiàn)[23]圖7 鋯石標(biāo)型群演化勢曲線Fig.7 Curve of Zircon Typological Evolution Trend

5 討 論

5.1 巖漿混合作用

綜合野外地質(zhì)調(diào)查、鏡下觀察、鋯石群形態(tài)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算的成果，可以認(rèn)為華山和文峪巖體形成過程中均經(jīng)歷了一定程度的巖漿混合作用。

暗色微晶包體是高溫、低黏度的鐵鎂質(zhì)巖漿在低溫、高黏度的長英質(zhì)巖漿中快速冷凝形成的，二者的主量元素尚未達(dá)到均一化程度[24]，因此，暗色微晶包體被認(rèn)為是指示巖漿混合作用的野外標(biāo)志[25-26]。華山巖體踏勘途中，斷裂形成的河道兩側(cè)巖體和河道內(nèi)花崗巖上觀察到暗色微晶包體，但數(shù)量較少。在文峪巖體中發(fā)現(xiàn)了更多的暗色微晶包體，尺寸更大(圖8)。有些暗色微晶包體還具有淬冷邊，這表明兩個巖體的形成有鐵鎂質(zhì)幔源成分的混入，并且文峪巖體發(fā)生的巖漿混合作用程度要高一些。

圖8 華山和文峪巖體暗色微晶包體Fig.8 Mafic Microgranular Enclaves in Huashan and Wenyu Plutons

對3個樣品中鋯石群的平均溫度指數(shù)和平均堿度指數(shù)計(jì)算后，發(fā)現(xiàn)它們均落于混合源鈣堿性系列花崗巖區(qū)。Pupin指出這一成因系列的花崗巖常呈復(fù)式巖體，并都有含量不等的暗色微晶包體[17]，這與野外觀察到的現(xiàn)象一致，說明華山和文峪巖體的形成均有幔源組分的參與。

5.2 巖漿演化過程和物理化學(xué)條件

根據(jù)鋯石群形態(tài)分布統(tǒng)計(jì)圖(圖5)中的分布和鋯石標(biāo)型群演化勢曲線(圖7)，可分析判斷形成華山和文峪巖體的巖漿在其演化過程中化學(xué)成分的變化。

鋯石形態(tài)的定性研究中，最常用的方法是Pupin提出的鋯石群形態(tài)分類法[17]，其中影響鋯石群分布及演化的主要因素有：①結(jié)晶環(huán)境的化學(xué)特征對鋯石錐面的發(fā)生和相對發(fā)育狀況起主導(dǎo)作用，在過鋁介質(zhì)中，鋯石的{211}錐面發(fā)育，在過堿質(zhì)介質(zhì)中，鋯石的{101}錐面發(fā)育；②結(jié)晶環(huán)境的溫度變化對鋯石柱面的相對發(fā)育程度起主導(dǎo)作用，結(jié)晶環(huán)境的溫度越高，柱面{100}越發(fā)育，結(jié)晶環(huán)境的溫度越低，柱面{110}越發(fā)育；③水對巖漿中鋯石的結(jié)晶溫度影響較大，在貧水的巖漿中，鋯石只在巖漿早期階段結(jié)晶，而在富水的巖漿中，鋯石的結(jié)晶作用從巖漿早期開始，可以一直持續(xù)到巖漿后期形成富含U、Th、Y等微量元素的水鋯石才結(jié)束[14,17,21-22]。

從表1可以看出：整體結(jié)晶環(huán)境溫度較高的華山巖體中細(xì)粒黑云二長花崗巖鋯石的{211}錐面和{100}柱面較發(fā)育；整體結(jié)晶環(huán)境溫度較低的華山和文峪巖體粗粒黑云二長花崗巖鋯石的{101}錐面和{110}柱面較發(fā)育。這指示鋯石的結(jié)晶環(huán)境是從高溫富鋁向低溫富堿變化。

孫莊巖體數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[27]、[28]圖9 鋯石群形態(tài)類型出現(xiàn)率-溫度圖解Fig.9 Diagram of Typological Occurrenceal Rate-temperature for Zircon Morphology

液相線溫度是指物體開始由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的最高溫度，鋯石開始由熔融態(tài)向晶體形態(tài)轉(zhuǎn)變。根據(jù)鋯石群形態(tài)分布統(tǒng)計(jì)圖(圖5)和出現(xiàn)率-溫度圖解(圖9)綜合判定，3個樣品的液相線溫度均為850 ℃。樣品WY-5鋯石的結(jié)晶溫度為850 ℃→650 ℃，主體結(jié)晶溫度為750 ℃→650 ℃，主體鋯石晶出率為96%。樣品HS-6鋯石與樣品WY-5鋯石幾乎一致，樣品HS-6鋯石的結(jié)晶溫度為850 ℃→650 ℃，主體結(jié)晶溫度為750 ℃→650 ℃，主體鋯石晶出率為97%。由此可見，750 ℃→650 ℃是樣品HS-6與WY-5鋯石最有利的結(jié)晶區(qū)間，這與巖漿上升、溫壓降低、水分在750 ℃→650 ℃內(nèi)大量集中有關(guān)[14,17-22]。樣品HS-2鋯石的結(jié)晶溫度為850 ℃→700 ℃，主體結(jié)晶溫度為800 ℃→750 ℃，主體鋯石晶出率為74%。由此可見，華山巖體邊緣相鋯石較之中心相鋯石的主體結(jié)晶溫度偏高，晶出率較低，而中心相鋯石與文峪巖體的中心相鋯石幾乎一致。

與晉東北義興寨礦區(qū)的孫莊二長閃長巖中的鋯石形態(tài)標(biāo)型[27-28]進(jìn)行對比(圖9)。從圖9可以看出，孫莊巖體鋯石大規(guī)模結(jié)晶溫度為700 ℃→650 ℃，與華山和文峪巖體的粗粒黑云二長花崗巖相似，說明形成它們的巖漿在750 ℃→650 ℃均富水，水分在淺部較低溫度下大量集中，對以后的礦化是有利的[14,17-22]。此外，孫莊巖體鋯石反映的結(jié)晶溫度為850 ℃→550 ℃，與華山和文峪巖體一樣經(jīng)歷了較長的結(jié)晶過程，最終向低溫富堿的方向演化，這反映它們可能經(jīng)歷了相似的物理化學(xué)過程。

華山巖體中細(xì)粒黑云二長花崗巖標(biāo)型群演化勢曲線短(圖7)，溫度跨度低，顯示在較高溫度下快速結(jié)晶，因此，顆粒也較小，其標(biāo)型群演化勢曲線在750 ℃→700 ℃向右偏折，具有向堿度增高的巖漿演化趨勢。華山巖體粗粒黑云二長花崗巖標(biāo)型群演化勢曲線長(圖7)，顯示巖漿結(jié)晶緩慢，鋯石晶出時域長，顆粒較大，其標(biāo)型群演化勢曲線在850 ℃→750 ℃明顯向左傾斜，堿度指數(shù)不斷降低，這與中酸性斜長石大量晶出有關(guān)。因其中Ca屬堿土金屬，Na屬堿金屬，且其中Na遠(yuǎn)大于Ca,故Na大量晶出后使巖漿堿度降低。Na大量晶出后又使鐵鎂等暗色礦物組分與水含量相對升高，750 ℃前后有大量含水硅酸鹽黑云母與角閃石相繼析出，這導(dǎo)致巖漿水分減少，暗色組分含量相對降低，淺色組分含量相對升高[14,19]，因此，標(biāo)型群演化勢曲線在750 ℃→650 ℃向右傾斜，顯示巖漿堿度升高。文峪巖體粗粒黑云二長花崗巖也表現(xiàn)出相似的演化趨勢，不過相比華山巖體粗粒黑云二長花崗巖表現(xiàn)出幔源巖漿混合程度和堿度更高。

華山和文峪巖體粗粒黑云二長花崗巖標(biāo)型群演化勢曲線顯示，初始的鋯石群平均堿度指數(shù)相近，分別為400和450，它們的原生巖漿均起源于混合源。這表明它們巖漿起源的機(jī)制可能為幔源巖漿的底侵觸發(fā)深部地殼(基底)巖石重熔，形成混源巖漿。之后，標(biāo)型群演化勢曲線隨著溫度降低的演化過程，它們的鋯石群平均堿度指數(shù)逐漸增高，最終到達(dá)Ⅴ區(qū)，分別為617和669。這表明混源巖漿在之后的上升運(yùn)移過程中伴隨著巖漿結(jié)晶分異作用。

5.3 華山和文峪巖體成金潛力異同

華山和文峪巖體均位于太華群基底上，相距不遠(yuǎn)且都形成于燕山期，其巖體中心相鋯石U-Pb年齡分別為(142.6±1.4)Ma和(138.0±2.5)Ma[6-7]，從時間和空間上看應(yīng)當(dāng)屬于同一巖漿房不同期次巖漿活動的產(chǎn)物，因此，兩個巖體也具有一定的相似性。從暗色微晶包體野外數(shù)量來看，文峪巖體發(fā)生的巖漿混合程度要高些；從不同成因類型花崗巖中鋯石平均點(diǎn)及標(biāo)型群演化勢分布(圖6)來看，兩個巖體中心相鋯石群的平均點(diǎn)均落于Mu虛線以上的低溫區(qū)，指示兩個巖體均具有深源淺成特征；從兩個巖體的含水性來看，它們在750 ℃→650 ℃均富水，水分在淺部較低溫度下大量集中，對以后的礦化是有利的。此外，從兩個巖體中心相鋯石標(biāo)型群演化勢曲線(圖7)可以看出，盡管文峪巖體的幔源巖漿混合程度和堿度相對華山巖體較高，但總體上兩個巖體的演化程度和趨勢基本相似或相同，兩個巖體的堿度均有較大幅度升高。據(jù)此可以認(rèn)為，華山與文峪巖體具有相似的有利成礦條件，因而具有基本相當(dāng)?shù)某傻V潛力，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)在其周圍的金礦找礦工作。

6 結(jié) 語

(1)小秦嶺華山巖體邊緣相中細(xì)粒黑云二長花崗巖、中間相黑云二長花崗巖以及文峪巖體中間相黑云二長花崗巖中鋯石多以細(xì)小、分散的副礦物顆粒存在于其他礦物粒間，少數(shù)以自形的包裹體形式出現(xiàn)在鉀長石和斜長石之中。其中，華山巖體中鋯石的粒度和長寬比自中間相向邊緣相逐漸變小，顯示巖漿溫度自邊緣向中心逐漸降低。

(2)華山和文峪巖體中暗色微晶包體的出現(xiàn)以及它們鋯石群平均溫度指數(shù)和平均堿度指數(shù)的分布特征，指示兩個巖體均為鈣堿性花崗巖，巖體形成過程中有幔源成分的加入。

(3)華山與文峪巖體的粗粒黑云二長花崗巖液相線溫度同為850 ℃，它們的鋯石主體結(jié)晶溫度為750 ℃→650 ℃，水分在此溫度區(qū)間大量集中，同時二者表現(xiàn)出相似的巖漿演化趨勢。此外，華山巖體還表現(xiàn)出與義興寨礦區(qū)的孫莊巖體相似的鋯石形態(tài)演化特征，表明華山巖體也具有較好的成金潛力。

鋯石形態(tài)的鏡下觀察得到中國地質(zhì)大學(xué)(北京)礦物標(biāo)型實(shí)驗(yàn)室張秀寶老師的大力幫助，在此表示感謝。