西秦岭阳山金矿区侵入岩形成时代探讨

张圣潇，胡琴霞

(1.中国地质大学,北京 100083；2.武警黄金第七支队,山东 烟台 264004；3.武警警种学院,北京 102202)

西秦岭阳山金矿区侵入岩形成时代探讨

张圣潇1,2，胡琴霞3

(1.中国地质大学,北京 100083；2.武警黄金第七支队,山东 烟台 264004；3.武警警种学院,北京 102202)

目的明确阳山金矿区侵入岩的形成时代与金矿床的先后关系，为进一步探讨阳山金矿的形成时代以及成矿机制提供重要依据。方法以阳山金矿床为研究对象，对矿床的大地构造位置、地层特征以及矿区内侵入岩的产出状况进行研究，并结合前人对区内侵入岩的形成时代、地球化学特征等研究成果进行详细的综合论述。结果阳山金矿区花岗斑岩的形成时代为200 Ma左右，说明在三叠纪末至侏罗纪初可能有一次岩浆活动。阳山金矿脉中石英的地质年龄为(195.31±0.86)Ma，显示金矿床成矿时代为旱侏罗纪。结论阳山金矿内侵入岩的形成时代与金矿的形成是紧密相关联的。

西秦岭;阳山金矿区;侵入岩;形成时代

成矿时间是研究成矿构造背景、矿床成因和建立成矿构造模式的重要依据之一，是矿床地质和同位素地质年代学研究的重要内容。然而，由于成矿系统的复杂性和同位素测年方法的局限性，成矿时间的确定一直是固体地球科学研究领域的难题之一。阳山金矿区内侵入岩出露面积较小,但分布广泛，与金矿有密切时空关系的侵入岩多呈小岩株或岩脉产出,部分侵入体直接参与了金矿化。前人通过K-Ar、Ar-Ar同位素测年和锆石U-Pb测年等方法对区内侵入岩的形成年代进行了测定，积累了一定的年代学数据结果，但仍存在较大争议，并未很好地限定出矿区的成矿时代。因此对区内侵入岩的形成时代进行进一步分析总结，对于探讨阳山金矿的成矿时代具有重要的意义。

1 区域地质概况

阳山金矿带位于川甘陕“金三角”地区的甘肃省文县境内，在大地构造位置上处于秦岭造山带西段的南亚带，即位于碧口微板块以北、松潘-甘孜褶皱系以东、秦岭微板块西段的中南部边缘。区内的文县弧形构造由一系列近于平行的断裂构成，阳山金矿即位于其中的安昌河—观音坝断裂带内[1]。

1.1 大地构造位置

矿区大地构造位置处于扬子陆块以北、秦岭造山带以南、松潘-甘孜地块以东的三角区内，属秦岭造山带南亚带(图1)。华北陆块南缘的北秦岭在新元古代或早古生代被视为华北陆块的活动大陆边缘，而同一时期的南秦岭则被视为扬子陆块的被动大陆边缘，二者以商丹断裂构造带(缝合带)为界。根据近期研究成果[2]，南秦岭的南缘为勉略断裂构造带(缝合带)，两缝合带之间为秦岭微板块。

注：R-新生界;J-K-侏罗-白垩系;T-三叠系;D-P-二叠系-泥盆系;S-志留系;Z-Pz-震旦系-古生界;Pt2-3-中上元古界;Ar-Pt1-太古-元古代基底;γ43-印支期花岗岩;1-蛇绿岩及相关火山岩;2-推测断层;3-缝合带;4-逆冲断层和走滑断层;5-阳山矿带。

图1西秦岭一带大地构造略图(张国伟，2003)

1.2 地层

1970年陕西省地质局区勘测队在1∶200 000区测报告中对区内地层进行了系统划分。1989年甘肃省地矿局区勘测队对文县幅、碧口幅1∶200 000地质图进行了修测。1999年甘肃地勘局兰州地质矿产勘查院对本区开展了1∶50 000文县堡子坝、临江幅地质填图，对地层重新进行研究对比和划分。与1970年1∶200 000区测资料对比，由于二者变动较大，本次采用1999年甘肃地勘局兰州地质矿产勘查院1∶50 000文县堡子坝、临江幅地质填图资料进行分层叙述[1]。

区域出露的地层主要有震旦-寒武系、志留系、泥盆系、石炭系以及三叠系、白垩系，此外还有大面积第四系黄土以及冲、洪积沉积。其中古生界泥盆系下统桥头岩组是区内最主要的赋矿地层，其形成和演化对阳山金矿带发育有着重要影响和控制作用。

1.3 岩浆岩

在区域上，岩浆岩出露面积虽然很少，但在地质勘查过程中发现了喷出岩和侵入岩。它们的特点是[1]：①空间分布广泛而零散。②区域构造演化对岩浆活动有重要的影响。大型构造破碎带控制着岩浆侵位和喷发。③具多期次性岩浆活动。主要分为3个构造岩浆事件：分别为加里东-华力西期、印支期和燕山期；整个区域虽然岩浆岩规模较小，侵入岩多呈小岩株或岩脉产出，但与金矿成矿多有密切成因联系。本文主要研究岩浆侵入体的形成时代，以及与金矿化的关系。

2 矿区岩浆岩特征

矿区内岩浆侵入体以斜长花岗斑岩和花岗斑岩脉为主。岩脉一般长300～500 m，宽1～5 m，常顺层产出，多产于断裂带内或产于断裂带附近，并且多条脉常一起形成复脉带。脉体与围岩呈侵入接触关系，围岩常有被烘烤变质现象。斜长花岗斑岩脉与矿体关系较为密切[1]。

2.1 岩浆岩产出状态

在地质勘查中发现矿区内有较多的灰白色或浅肉红色的花岗斑岩，花岗斑岩随着氧化程度或蚀变程度的加深，其颜色也会随着变化。通过野外露头观察，在断裂带内或者附近可见沿地层产出的花岗斑岩，长大约300～500 m，宽3～5 m，还可见多条岩脉一起形成复脉带。有时可在局部见到宽度能达到三十多米的花岗斑岩脉，花岗斑岩脉与围岩接触的部位常见有被烘烤的现象。在实际工作中还发现，不管脉岩与千枚岩接触还是与脉岩、灰岩接触，围岩均会变红，或发育产出红色碳酸盐细脉，由此可以判定在花岗斑岩脉上侵时，会产生含铁质较高的构造流体。在矿区常可见花岗斑岩脉与矿体相伴生，矿化富集区大部分在脉岩与围岩接触带附近。

2.2 岩浆岩地球化学特征

据吴春俊、王经荣、郭俊华等研究花岗岩SiO2含量为64.47%～80.77%(平均为72.38%)，高于中国花岗岩以及世界花岗岩的SiO2的平均值[3]。花岗岩显示出很高的SiO2含量，20个样品中，4个样品略小于70%,其他均大于70%。岩石Na、K含量变化较大，K2O+Na2O总量一般位于2.47%～6.65%之间，多数K2Ogt;Na2O，表明岩石相对富K、贫Na,SiO2-K2O判别图解为钙碱系列和高钾钙碱系列岩浆(图2)。

注：I-低钾系列；II-钙碱系列；III-高钾钙碱系列；IV橄榄玄粗岩系列

图2阳山花岗岩SiO2-K2O判别图解

2.3 岩浆岩年代学特征

前人对矿区内岩浆岩的年代学研究，已经开展了一些工作，以下是雷时斌等对矿区内的4个岩浆岩岩脉进行的研究结果[4-5]：

2.3.1 联合村花岗斑岩脉

样品1中有11粒锆石，这组锆石多为柱状，具韵律性环带或放射性环带结构,为岩浆成因锆石。通过分析研究，其中9粒锆石206Pb/238U同位素年龄为210.6～224.8 Ma,平均为(217.8±2.8)Ma,另外2粒锆石206Pb/238U年龄为230.2 Ma和231.5 Ma。其余锆石的206Pb/238U年龄为292.3～790 Ma,数据较为分散。

对样品2中锆石进行分析，表明锆石206Pb/238U同位素年龄为207.7～219.9 Ma,平均(212.7±3.4)Ma,可作为花岗斑岩脉的大致侵位时间。

2.3.2 郭家坡花岗细晶岩脉

样品共分析9粒锆石,该组锆石多为短柱状,晶面不平直,且有溶圆现象,应属于捕获围岩或继承性锆石,其同位素年龄不能作为岩脉的形成时间。以3粒的分析数据作为一组,测得206Pb/238U年龄为241.0～246 Ma,平均为(241.9±6.1)Ma。

编号3的锆石具有放射性环带结构,具岩浆锆石特征。其晶面平直,棱角明显,无明显溶圆,应属于与花岗细晶岩脉同期形成的岩浆锆石，测试的3号锆石的206Pb/238U同位素年龄值(209.9±6.4)Ma。

其余几个锆石的206Pb/238U同位素年龄值为523.7～2 302 Ma,考虑到该花岗细晶岩脉是在三叠系及更老的地层层位中发现的,其同位素年龄对花岗细晶岩脉的形成时间不具地质意义。

分析表明本次测试的3号锆石的206Pb/238U同位素年龄值(209.9±6.4)Ma,可作为郭家坡花岗细晶岩脉成岩时间的参考。

2.3.3 新关花岗斑岩脉

样品共分析10粒锆石，其中编号为1、2、5、6、8、9、10的7个锆石的206Pb/238U同位素年龄大于250 Ma,考虑到该花岗斑岩脉是在三叠系及更老的地层层位中发现的,所以这7个锆石不能用来判断脉岩的形成时间。分析编号3和7的锆石，这2粒锆石形态呈长柱状,晶面平直发育环带,具岩浆锆石特征,其206Pb/238U同位素年龄为221.9 Ma与224.5 Ma,平均为(223.2±5.4)Ma,可作为厘定脉岩形成时间的参考年龄。编号为4的锆石结构比较特殊,颗粒整体外观呈长柱状,外侧出现韵律环,但其中部出现一个明显的浑圆核,推测该粒锆石是在原溶蚀核的基础上增生而成，其206Pb/238U同位素年龄为(147.2±2.4)Ma,由于该粒锆石激光测点测得的数据可能是锆石内部浑圆核和外部增生边的同位素混合值,其年龄不易确定。

上述分析表明,本次研究获得的221.9 Ma与224.5 Ma的206Pb/238U同位素年龄可作为新关花岗斑岩脉成岩的参考时间。

2.3.4 安坝斜长花岗斑岩脉

样品共分析20粒锆石,分析数据主要有3组。第1组分析数据编号为7、12、19组成，第2组分析数据编号为1、17、18组成。这两组锆石多为浑圆状，环带结构不发育，应为捕获的新太古代及古元古代结晶基底的锆石。第3组分析数据编号为3、4、10、13、14、16组成，该组锆石一般为柱状，韵律环带结构发育，具岩浆锆石的特征，其206Pb/238U同位素年龄812～850 Ma。其余编号为9、15、2、6、5、11、20的分析结果较为分散，编号11的锆石，呈自形柱状，有环带结构，具岩浆结晶锆石特征，其206Pb/238U同位素年龄(187.8±4.6)Ma。

齐金忠等[6]采用K-Ar法对该区斜长花岗斑岩脉的成岩时间进行了研究,5件斜长花岗斑岩脉样品的K-Ar同位素平均年龄为(189.4±7.2)Ma。对比本次编号11的锆石分析结果,两者吻合,因此锆石206Pb/238U同位素年龄值(187.8±4.6)Ma可作为本次研究的斜长花岗斑岩脉成岩时间的参考值。

对以上研究人员的观点进行研究和总结，可以得到以下结论：阳山矿带地表出露的岩浆岩脉主要侵位于晚三叠世末-早侏罗世,不同矿区(段)岩脉的岩性有一定差别,形成时代也略有先后,其中石鸡坝新关矿段花岗斑岩脉的时代较老,为221.9～224.5 Ma；其次为联合村金矿的花岗斑岩脉,形成时代为219.3～216.1 Ma；再次为石鸡坝郭家坡矿段的花岗细晶岩脉,年龄为203.5～216.3 Ma；较晚的是普遍发育于阳山矿带中东部的安坝斜长花岗斑岩脉,形成时代为183.2～196.6 Ma。

3 岩浆岩形成时代讨论

3.1 斜长花岗斑岩脉形成时代

矿区中主要侵入岩为斜长花岗斑岩，其主要矿物成分为钠长石、石英和白云母，副矿物中有磷灰石、石榴子石和电气石。

为研究斜长花岗斑岩脉形成时代，对斜长花岗斑岩进行了全岩K-Ar同位素和锆石U-Pb年龄测定[4,7],结果显示矿带斜长花岗斑岩脉全岩K-Ar年龄为171～209 Ma，平均年龄为(189.4±7.2)Ma，锆石U-Pb年龄为183.2～196.6 Ma。结合北京大学杨荣生博士通过独居石电子探针法测定斜长花岗斑岩年龄介于179～200 Ma，平均年龄为(190±3)Ma[7]，与K-Ar和U-Pb年龄基本吻合，笔者认为在三叠纪末至侏罗纪初可能有一次岩浆活动。

与杜子图等对西秦岭地区岩浆岩的年龄统计结果一致，在180～220 Ma和100～160 Ma，反映出三叠末至早侏罗和早白垩两期较为强烈的岩浆-构造活动。

3.2 阳山金矿脉中石英的地质年龄

齐金忠、罗锡明对细脉中的石英40Ar-39Ar同位素年龄测定，黄铁矿细脉中的石英年龄为(195.31±0.86)Ma，显示本区金矿床成矿时代为早侏罗纪。反映了岩浆活动时间与成矿时代相一致。据此认为阳山金矿形成于侏罗纪早期，而且其形成与三叠纪末-侏罗纪初期西秦岭地区的岩浆-构造活动有关[8-9]。

3.3 金矿床与花岗斑岩脉空间关系

在阳山矿区通过野外观察，花岗斑岩脉体与围岩呈侵入接触，围岩常具烘烤变质现象，岩脉侵位与地层构造变形同期，绝大部分沿S1面理侵入并定位。在葛条湾、安坝、高楼山、阳山矿段，脉岩本身发生蚀变矿化形成矿体现象较为多见。矿区内斜长花岗斑岩脉热液蚀变强烈，常发育有绢云母化、硅化、绿泥石化和粘土矿化，部分脉体则发生了黄铁矿化、辉锑矿化和毒砂矿化，构成金矿体，成为主要矿石类型之一。由此认为在阳山金矿区，斜长花岗斑岩脉在时间和空间上与金成矿作用均具有密切关系。

经以上分析认为，在晚三叠世，由于古特提斯洋壳向北俯冲消减，源自于华北克拉通、秦岭造山带和扬子陆块的沉积物以增生棱柱体的形式堆积于勉略带北侧附近，俯冲洋壳的变质脱水诱发弧前沉积增生楔部分熔融，形成了阳山金矿田低温花岗斑岩岩浆。矿田内部分花岗斑岩与金矿脉在空间上是叠合的，岩浆岩的演化和金的成矿作用表现为受同一地质构造的控制，所以在形成时代上有联系，是同一时代的产物。

综上所述，从地质年代上看，花岗斑岩脉与金矿床的形成有关。

4 结 论

阳山金矿矿区发育多期次岩浆活动，区内中酸性岩墙和岩脉分布广泛，根据前人所做的年代学研究结果，可将这些岩浆事件大致分为古生代的印支期、燕山期和加里东期三期，岩浆岩多侵位于晚三叠世到早侏罗世(171～209 Ma)，这与西秦岭地区大规模碰撞型花岗岩开始形成的时间(205～220 Ma)相一致。通过以上对阳山金矿区的区域成矿背景、大地构造条件以及矿区岩浆岩的产出状态、形成时代、地球化学特征的研究与探讨，可以得出以下三点结论：

(1)阳山金矿区花岗斑岩的形成时代为220 Ma左右，与西秦岭地区大规模碰撞型花岗斑岩类开始发育的时间一致；

(2)阳山金矿内花岗斑岩脉的形成时代与金矿的形成是紧密相关联的；

(3)阳山金矿区内多期岩浆热液活动与有利的地层构造环境在空间上相耦合。

[1] 余金元，吴春俊，李建忠,等.甘肃省文县阳山矿带安坝矿段北部金矿普查地质报告[R].内部资料(保密)，2012.

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[责任编辑：冯浩英文编辑：刘彦哲]

FormationAgeofInvadeRocksinYangshanGoldAreaofWestQinling

ZHANGSheng-xiao1,2,HUQin-xia3

(1.China University of Geosciences,Beijing 100083,China；2.The 7th Gold Detachment of Chinese People’s Armed Police Force,Yantai,Shandong 264004,China；3.Jingzhong College of CAPF,Beijing 102202,China)

ObjectiveThe forming age of the invade rocks in the property and the relationships between them and the gold deposit were further defined to provide important evidence for further discussing the forming age and metallogenic mechanism of Yangshan gold deposit.MethodsWith Yangshan gold deposit as the study object,the tectonic background,stratigraphic characteristics of the deposit and the occurrence of invade rocks developed in the property were investigated in combination with the comprehensive analysis of previous data on the forming age and geochemical characteristics of invade rocks in this area.ResultsThe formation age of granite porphyry in Yangshan gold deposit is about 200 Ma,which indicates that there may be a magmatic activity at the end of the Triassic to the early Jurassic.The geological age of quartz in the Yangshan gold vein is 195.31±0.86 Ma,which indicates that the metallogenic age of the gold deposit is Drought and Jurassic.ConclusionThe formation age of intrusive rocks in Yangshan gold deposit is closely related to the formation of gold deposits.

West Qinling;Yangshan gold depost;invade rock;mineralogenetic epoch

来稿日期：2016-12-30

张圣潇(1992-)，男,山东临沂人，中国地质大学在读研究生。研究方向：地质工程。

P 597+.3

A

10.3969/j.issn.1673-1492.2017.11.008