張雅靜，孫豐月，霍 亮，李碧樂(lè)，馬 芳，錢 燁，劉哲東

1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長(zhǎng)春 130061

2.中煤地質(zhì)工程總公司，北京 100161

0 前言

遼寧省清原縣樹基溝銅鋅礦產(chǎn)于華北地臺(tái)北緣東段的太古宙花崗巖－綠巖地體中，區(qū)內(nèi)發(fā)育我國(guó)著名的太古宙VMS礦床——紅透山銅鋅礦，是我國(guó)典型的太古宙塊狀硫化物礦床分布區(qū)［1－4］（圖1）。清原地區(qū)花崗－綠巖帶的定年一直都是研究的重點(diǎn)，前人曾運(yùn)用角閃石40Ar/39Ar法［5］、全巖 Sm-Nd法［6－7］和全巖 Rb-Sr等時(shí) 線法［8］測(cè) 定表殼 巖的形成時(shí)代，得到中太古代的成巖年齡。直到最近幾年，隨著微區(qū)精確定年測(cè)試手段的引進(jìn)，測(cè)得清原地區(qū)的表殼巖及花崗巖的形成時(shí)代更晚一些。孫豐月等①孫豐月，李碧樂(lè)，于曉飛，等.遼寧紅透山、山西胡家峪銅礦床成礦規(guī)律總結(jié)研究報(bào)告.長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2012.測(cè)得清原紅透山地區(qū)花崗質(zhì)巖石的鋯石U-Pb年齡分別為（2 590±26）Ma，（2 578±11）Ma以及（2 516±10）Ma。萬(wàn)渝生等［9］應(yīng)用SHRIMP鋯石 UPb定年測(cè)得小萊河地區(qū)的角閃變粒巖的年齡為（2 515±6）Ma，湯圖地區(qū)的角閃變粒巖的年齡為（2 510±7）Ma。錢燁等［10］應(yīng)用鋯石 U-Pb定年測(cè)得紅透山地區(qū)黑云斜長(zhǎng)片麻巖鋯石諧和圖上交點(diǎn)年齡為（2 550±7）Ma。本次研究將通過(guò)對(duì)樹基溝礦床含礦圍巖——黑云斜長(zhǎng)片麻巖的U-Pb定年來(lái)進(jìn)一步確定清原地區(qū)表殼巖的形成時(shí)代為新太古代，而非前人認(rèn)為的中太古代，并通過(guò)黑云斜長(zhǎng)片麻巖的形成時(shí)代判定樹基溝銅鋅礦的成礦時(shí)代。

同時(shí)，受多期變質(zhì)變形作用的影響，礦體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等均發(fā)生了改變，張秋生［1］認(rèn)為硫化物礦體經(jīng)歷了物理變質(zhì)重就位。筆者將通過(guò)對(duì)樹基溝銅鋅礦野外地質(zhì)觀察和室內(nèi)鏡下分析研究樹基溝礦區(qū)礦體重就位的機(jī)制。

圖1 研究區(qū)位置圖（A）和樹基溝礦區(qū)地質(zhì)略圖（B）（圖B據(jù)腳注② 遼寧冶金地質(zhì)勘探101隊(duì).紅透山式銅鋅礦床控礦因素及找礦方向研究報(bào)告.沈陽(yáng)：遼寧冶金地質(zhì)勘探101隊(duì)，2006.修編）Fig.1 Location of the study area（A）and simplified geological map of the Shujigou copper-zinc deposit（B modified after reference②）

1 礦區(qū)地質(zhì)和礦床地質(zhì)

礦區(qū)出露的地層為清原群紅透山組樹基溝段地層，清原群自下而上分為景家溝組、石棚子組、紅透山組和南天門組，各組地層之間均呈不整合接觸關(guān)系。其中：紅透山組是一套以鎂鐵質(zhì)－長(zhǎng)英質(zhì)火山巖為主，夾火山碎屑巖及少量沉積巖的沉積－火山建造，自下而上又可以分為樹基溝段、紅透山段和大荒溝段。樹基溝段主要由黑云斜長(zhǎng)片麻巖和斜長(zhǎng)角閃片麻巖組成（圖1），其中礦體主要產(chǎn)于黑云斜長(zhǎng)片麻巖中，原巖推測(cè)為一套中酸性火山凝灰?guī)r［11－12］。

含礦圍巖經(jīng)歷了溫度條件為600～650℃，壓力為0.8～1.6GPa的高角閃巖相變質(zhì)［13］，巖石片理與巖性界線基本一致。整個(gè)樹基溝礦區(qū)，構(gòu)成太古宙綠巖帶中的一個(gè)緊閉倒轉(zhuǎn)向斜構(gòu)造，兩翼傾向均為SSE，傾角50°～60°，兩側(cè)巖層基本對(duì)稱，順層產(chǎn)出的礦體受褶皺作用的影響隨地層發(fā)生褶皺，褶皺軸跡走向?yàn)镹EE。后期疊加軸部走向?yàn)镹NW的寬緩褶皺構(gòu)造使緊閉褶皺的軸跡發(fā)生彎曲。

礦體主要賦存于條帶狀黑云斜長(zhǎng)片麻巖（圖2A）中，具有層控性的特點(diǎn)，局部產(chǎn)于斜長(zhǎng)角閃片麻巖中，具有穿層的現(xiàn)象（圖1）。礦體產(chǎn)狀與片麻理基本一致，呈似層狀、脈狀、囊狀、似筒狀等形態(tài)產(chǎn)出。當(dāng)片麻巖片理發(fā)生局部小褶皺時(shí)，形成以斜切片理為主的裂隙與次要的層間或?qū)觾?nèi)小裂隙，此時(shí)形成的礦體往往與片理不一致，分支復(fù)合現(xiàn)象明顯。當(dāng)層間裂隙與次一級(jí)的小裂隙共存時(shí)，在其交叉部位的礦體往往膨脹形成礦囊、礦巢或礦柱等筒狀礦體，銅鋅元素的品位升高，但是仍沿一定的層位呈似層狀分布。

另外，分布于樹基溝層狀礦體附近局部產(chǎn)出的直閃石片麻巖和金云母變粒巖（圖2B）可能是海底熱 液 蝕 變 帶 變 質(zhì) 后 的 產(chǎn) 物［1，14－15］。 國(guó) 外 一 些 學(xué)者［16－18］認(rèn)為，在 VMS礦床的形成過(guò)程中，下盤蝕變筒中Mg和Al的相對(duì)富集以及Ca和Na的相對(duì)虧損導(dǎo)致綠泥石巖的形成。在高級(jí)變質(zhì)作用過(guò)程中，這種綠泥石巖就會(huì)被一些富Mg礦物如金云母、堇青石、直閃石和富Al礦物如矽線石和剛玉等替代。

礦區(qū)產(chǎn)出兩種類型的礦石：1）礦物組合簡(jiǎn)單而穩(wěn)定，主要金屬礦物有黃鐵礦，磁黃鐵礦、閃鋅礦與黃銅礦。脈石礦物有石英、金云母、綠泥石及方解石等。2）金屬礦物以黃鐵礦為主，其次為黃銅礦，少量閃鋅礦，無(wú)磁黃鐵礦。脈石礦物以石英為主，其次為重晶石，少量綠泥石和絹云母。

2 礦石的顯微特征

通過(guò)對(duì)樹基溝礦區(qū)光片和薄片進(jìn)行顯微鏡下觀察，礦石呈現(xiàn)出一系列的變質(zhì)變形作用下特有的組構(gòu)特征。

2.1 變質(zhì)重結(jié)晶導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)

在樹基溝礦區(qū)，重結(jié)晶作用對(duì)硫化物形態(tài)的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

1）礦物形式的改變，主要以變斑晶結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)為特征。

變斑晶結(jié)構(gòu)：由于不同礦物具有不同的生長(zhǎng)能力，經(jīng)歷過(guò)重結(jié)晶的硫化物會(huì)形成特殊的結(jié)晶形態(tài)和交生關(guān)系。高能量的礦物——黃鐵礦，通常以變斑晶的形式生長(zhǎng)，可以與低能量的硫化物（黃銅礦、閃鋅礦和磁黃鐵礦）形成對(duì)比，這些低能量的硫化物很少發(fā)育自形晶，通常呈基質(zhì)硫化物的形式分布在塊狀礦石中（圖2C、D）?；|(zhì)硫化物礦物中常常包裹球形、橢球形的硅酸鹽礦物集合體（圖2E、F），例如金云母、角閃石和石英等，這些硅酸鹽礦物代表峰期變質(zhì)作用的產(chǎn)物。

2）礦物顆粒大小的改變，主要以硫化物生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)為特征。

硫化物的生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)：Lydon等［19］在研究VMS礦床成礦模式時(shí)發(fā)現(xiàn)，在塊狀硫化物礦床中變質(zhì)程度最弱的礦石通常呈細(xì)粒鑲嵌結(jié)構(gòu)，隨著變質(zhì)程度的升高，顆粒粒度逐漸增大。有些研究者［20－22］通過(guò)對(duì)不同礦區(qū)黃鐵礦顆粒大小的研究中發(fā)現(xiàn)，幾乎所有產(chǎn)于高級(jí)變質(zhì)地體中的礦石顆粒均為粗粒，而在較低級(jí)變質(zhì)地體中的礦物顆粒一般都較為細(xì)小。也有研究者［23－24］注意到黃鐵礦顆粒的大小與變質(zhì)級(jí)別是有關(guān)的，并且隨著變質(zhì)程度的升高，硫化物礦體中的黃鐵礦的顆粒是增大的。

樹基溝銅鋅礦體中礦石礦物顆粒粗大，部分黃鐵礦變斑晶顆粒尤為粗大，顆粒最大可達(dá)20mm。這表明在高角閃巖相變質(zhì)作用過(guò)程中，硫化物顆粒經(jīng)歷了生長(zhǎng)的過(guò)程。

2.2 由變形導(dǎo)致的碎裂結(jié)構(gòu)

在樹基溝礦區(qū)，碎裂結(jié)構(gòu)類型通常只出現(xiàn)在黃鐵礦中（圖2D），粗大的黃鐵礦顆粒碎裂為粒度不等的角礫，并被后期再活化的磁黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦以及硅酸鹽等礦物充填或者交代。在較低級(jí)變質(zhì)條件下，黃鐵礦往往呈現(xiàn)出碎裂結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出易碎的

特征［22，25］。而柔軟的、具有延展性或者塑性的硫化物，例如閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃銅礦等在相同溫度和壓力條件下容易形成塑性流，而并不發(fā)生礦物顆粒的真正破碎［19］。

A.黑云斜長(zhǎng)片麻巖，正交偏光；B.金云母變粒巖中大片金云母（Phl）和石英（Qz）顆粒，正交偏光；C、D.自形、半自形的黃鐵礦（Py）變斑晶顆粒間充填由黃銅礦（Ccp）和磁黃鐵礦（Po）構(gòu)成的基質(zhì)硫化物，反射光；E.磁黃鐵礦（Po）包裹早期磨圓的石英（Qz）顆粒，反射光；F.黃銅礦（Ccp）包裹渾圓狀脈石礦物（Gn）集合體的旋轉(zhuǎn)碎斑結(jié)構(gòu)，反射光；G.含硅酸鹽礦物（Gn）的黃銅礦（Ccp）和閃鋅礦（Sp）交代半自形黃鐵礦（Py），反射光；H.磁黃鐵礦（Po）被黃鐵礦（Py）交代，反射光。

2.3 再活化形成的結(jié)構(gòu)

任何塊狀硫化物礦床在遭受了高于綠片巖相變質(zhì)作用的溫度和壓力之后都會(huì)發(fā)育一定程度的再活化［20］。再活化作用對(duì)于礦體的形態(tài)和分布的影響是很大的：一方面，再活化過(guò)程可以形成品位更高的礦體；另一方面，再活化過(guò)程可以將無(wú)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦床轉(zhuǎn)化為有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦床［26］。

Vokes等［27］認(rèn)為礦石的再活化遷移有3種表現(xiàn)形式：固態(tài)、液態(tài)和混合態(tài)形式的遷移。固態(tài)再活化通常表現(xiàn)在硫化物呈塑性流或者碎屑流的形式進(jìn)行遷移，礦物的遷移受到礦物再活化遷移能力的影響，遷移速度也不相同，活動(dòng)性越大的礦物，遷移的速度越快，遷移的距離也就越遠(yuǎn)，硫化物活動(dòng)性順序（按照由小到大）為黃鐵礦－磁黃鐵礦－閃鋅礦－黃銅礦［19］。液態(tài)再活化作用主要表現(xiàn)在再活化充填的脈體對(duì)礦石礦物或者脈石礦物的充填和交代作用。而混合態(tài)再活化則呈現(xiàn)出上述兩種特征。礦石的再活化具有3種遷移機(jī)制：

1）化學(xué)再活化，包括溶液、熔體和濕擴(kuò)散等所有的液態(tài)流遷移過(guò)程。

2）機(jī)械再活化，包含塑性流和碎屑流在內(nèi)的所有的固態(tài)流遷移過(guò)程。

3）復(fù)合再活化，同時(shí)發(fā)生化學(xué)遷移和機(jī)械遷移。

樹基溝礦區(qū)礦石的再活化作用使礦體局部富集膨脹形成囊狀、筒狀礦體，并導(dǎo)致一系列特殊地質(zhì)現(xiàn)象的出現(xiàn)，例如礦體的分支復(fù)合現(xiàn)象，流動(dòng)構(gòu)造的形成，充填和交代結(jié)構(gòu)的形成，同時(shí)礦石產(chǎn)生了特有的結(jié)構(gòu)構(gòu)造——旋轉(zhuǎn)碎斑結(jié)構(gòu)（durchbewegung）。

2.3.1 旋轉(zhuǎn)碎斑結(jié)構(gòu)

在樹基溝礦區(qū)的礦石中，顯微鏡下隨處可見(jiàn)球形的石英和其他硅酸鹽礦物集合體分布于黃鐵礦或者其他基質(zhì)硫化物（圖2E、F）中，同時(shí)也可見(jiàn)發(fā)生膝折的金云母分布于其中。對(duì)于這種結(jié)構(gòu)的解釋，國(guó)外許多學(xué)者［20－21，28－31］進(jìn)行了研究，Vokes［20－21］最早引進(jìn)了德語(yǔ)術(shù)語(yǔ)“durchbewegung”，用來(lái)定義礦石內(nèi)部以旋轉(zhuǎn)為主要運(yùn)動(dòng)方式所引起的變形，具體解釋為：分布于非能干硫化物中的能干硅酸鹽礦物（或礦物組合）和礦石礦物一系列破碎、剝離、揉捏、磨壓和旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。最后形成的巖石應(yīng)該包含能干組分的無(wú)根碎屑和球形碎屑鑲嵌在非能干的礦物中，并指出上述過(guò)程和結(jié)構(gòu)通常形成于褶皺作用和剪切作用形成的過(guò)程中［28－31］。這里需要指出的是，相對(duì)于能干的硅酸鹽礦物來(lái)說(shuō)，金屬硫化物都為非能干組分，在較高的溫度壓力條件下，可以發(fā)生固態(tài)流動(dòng)，但是運(yùn)動(dòng)的方式不同，黃銅礦、閃鋅礦和磁黃鐵礦等硫化物通常以塑性流的形式遷移，而黃鐵礦通常以碎屑流的形式進(jìn)行遷移，最終形成重結(jié)晶的黃鐵礦變斑晶和基質(zhì)硫化物中包裹球形硅酸鹽礦物的結(jié)構(gòu)。

2.3.2 充填和交代結(jié)構(gòu)

在樹基溝塊狀礦石中，經(jīng)?？梢砸?jiàn)到黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦和硅酸鹽礦物或者它們的組合從基質(zhì)硫化物中進(jìn)入碎裂狀黃鐵礦變斑晶中，并不同程度交代黃鐵礦的現(xiàn)象（圖2C、D、G），這種交代作用不僅出現(xiàn)在碎裂狀黃鐵礦顆粒的內(nèi)部，在黃鐵礦顆粒的外部邊緣也可以發(fā)生交代。通常情況下，充填于高度破碎的黃鐵礦顆粒之間的礦物是黃銅礦，而閃鋅礦和磁黃鐵礦則通常與基質(zhì)硫化物相連，這與礦物再活化的能力有關(guān)，體現(xiàn)了固態(tài)遷移的特點(diǎn)。并且礦石中常見(jiàn)到硅酸鹽礦物或者硅酸鹽細(xì)脈與硫化物脈一起充填交代黃鐵礦（圖2G），而硅酸鹽礦物通常不會(huì)以固態(tài)形式進(jìn)行遷移，表明流體相的存在。在一些磁黃鐵礦含量較高的礦石中還可以見(jiàn)到黃鐵礦裂隙中完全被黃銅礦充填，而在黃鐵礦變斑晶的外部黃銅礦含量卻很少的現(xiàn)象（圖2D）。顧連興等［12］認(rèn)為這種現(xiàn)象很難用機(jī)械注入來(lái)解釋，而應(yīng)為再活化流體充填和交代的產(chǎn)物。Vokes等［27］也提到黃鐵礦中黃銅礦愈合黃鐵礦的結(jié)構(gòu)，并將這種現(xiàn)象解釋為流體相的再活化。

2.4 退變質(zhì)過(guò)程中形成的結(jié)構(gòu)

像正常的硅酸鹽巖石一樣，礦石在退變質(zhì)作用過(guò)程中可以產(chǎn)生新的礦物來(lái)適應(yīng)低溫條件。但是，通常這種效果非常微弱，不容易被識(shí)別［20］。在樹基溝礦區(qū)礦石中的磁黃鐵礦裂隙中磁黃鐵礦轉(zhuǎn)變形成黃鐵礦的結(jié)構(gòu)（圖2H），通常被認(rèn)為是在退變質(zhì)作用過(guò)程中形成的［20］。

2.5 討論

樹基溝礦區(qū)礦石成分及組構(gòu)特征顯示，樹基溝銅鋅礦體共經(jīng)歷了兩期成礦物質(zhì)再活化遷移，對(duì)應(yīng)兩期變質(zhì)變形作用。

第一期變質(zhì)變形作用：在中壓高角閃巖相的變質(zhì)條件下，原蝕變帶中的綠泥石化、絹云母化、硅化帶轉(zhuǎn)變?yōu)橹遍W石片麻巖和金云母變粒巖。礦體在變形過(guò)程中發(fā)生機(jī)械再活化遷移，按照硫化物活動(dòng)性順序（按照由小到大）為黃鐵礦－磁黃鐵礦－閃鋅礦－黃銅礦；黃鐵礦相對(duì)于黃銅礦、閃鋅礦和磁黃鐵礦來(lái)說(shuō)活動(dòng)性最小，最不容易遷移，所以在原地或者在經(jīng)過(guò)小距離的遷移之后發(fā)生重結(jié)晶作用；而黃銅礦遷移的距離最遠(yuǎn)，并在壓力小的位置重結(jié)晶生長(zhǎng)，形成局部“銅礦囊”。

1.4統(tǒng)計(jì)分析方法采用SpSS20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析,計(jì)數(shù)資料采用百分比率(%)表示,計(jì)數(shù)資料用χ2檢驗(yàn),P<0.05差異顯著具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

微觀上，在塊狀礦體內(nèi)部，在硫化物再活化遷移的過(guò)程中，金云母、石英、斜長(zhǎng)石等脈石礦物在活化遷移的金屬硫化物的“揉捏”、“磨壓”條件下發(fā)生旋轉(zhuǎn)，最終使角礫狀的硅酸鹽礦物或者礦物集合體向磨圓較好的球形發(fā)展。

峰期變質(zhì)變形作用之后，硫化物礦物按照礦物結(jié)晶能力順序（由高到低為黃鐵礦－磁黃鐵礦－閃鋅礦－黃銅礦），發(fā)生退火重結(jié)晶作用，形成包裹球形或者橢球形脈石礦物的變斑晶。黃鐵礦結(jié)晶能力最好，通常先結(jié)晶，并發(fā)育自形晶或者半自形晶，而黃銅礦、閃鋅礦和磁黃鐵礦則在黃鐵礦顆粒的周圍結(jié)晶，形成復(fù)雜的交生關(guān)系。在溫度降低的過(guò)程中，局部出現(xiàn)磁黃鐵礦退變質(zhì)形成黃鐵礦的現(xiàn)象。

第二期變質(zhì)變形作用：在溫度和壓力條件相對(duì)較低的情況下，黃鐵礦變斑晶發(fā)生大面積碎裂變形，而基質(zhì)硫化物在含礦流體的潤(rùn)滑作用下發(fā)生遷移活化，充填黃鐵礦裂隙并發(fā)生一定程度的交代，形成黃銅礦病毒結(jié)構(gòu)等交代結(jié)構(gòu)。流體攜帶再活化的金屬礦物，充填在圍巖和礦體裂隙中，形成石英－硫化物脈，穿切圍巖和礦體。

局部位置再活化遷移的物質(zhì)進(jìn)入碎裂狀黃鐵礦中，推開(kāi)碎裂狀黃鐵礦，將破碎的黃鐵礦壁上鑲嵌的硅酸鹽礦物剝離，并攜帶硅酸鹽礦物和黃鐵礦碎斑向前運(yùn)移，使其遭受再一次的“揉捏”和“磨壓”的運(yùn)動(dòng)。

3 LA-ICP-MS鋯石 U-Pb定年

3.1 樣品的巖石學(xué)特征

樣品采自于樹基溝礦區(qū)，巖性為黑云斜長(zhǎng)片麻巖，巖石具有中細(xì)粒柱狀片狀變晶結(jié)構(gòu)，成分主要為黑云母和斜長(zhǎng)石，次要礦物有石英和少量硫化物。黑云母體積分?jǐn)?shù)約為60%，粒度0.50～2.50mm，多數(shù)光性清楚，具膝折現(xiàn)象；斜長(zhǎng)石體積分?jǐn)?shù)約為35%，多呈自形－半自形粒狀，粒徑0.25～1.00 mm，多具聚片雙晶，斜長(zhǎng)石表面絹云母化強(qiáng)烈；石英質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為3%，具有波狀消光；金屬礦物體積分?jǐn)?shù)約為2%。

3.2 結(jié)果分析

樹基溝礦區(qū)黑云斜長(zhǎng)片麻巖鋯石的分選由河北省廊坊市區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實(shí)驗(yàn)室完成。鋯石樣品靶的制備首先將待測(cè)鋯石樣品粘在載玻片上，然后將環(huán)氧樹脂和固化劑混合固化，隨后拋光至樣品出露橫截面（為防止擊穿，磨掉的鋯石部分均小于整體的1/2），拋光后將待測(cè)鋯石進(jìn)行透射光、反射光顯微照相及陰極發(fā)光（CL）圖像分析，以確定合適的測(cè)試點(diǎn)位。

鋯石外部形態(tài)呈卵狀、渾圓狀，CL圖像顯示鋯石具有明顯的核幔邊結(jié)構(gòu)（圖3），具有變質(zhì)鋯石的特點(diǎn)［35－37］，核部鋯石在CL圖像中顯示明亮的白色，震蕩環(huán)帶明顯，并且具有較高的Th/U值（大于0.6）。幔部鋯石圍繞核部生長(zhǎng)，形態(tài)以卵狀為主，具有一定的扇形分帶，具有較低的Th/U值，CL圖像呈現(xiàn)暗色，并且可以看到幔部鋯石溶蝕交代核部鋯石，呈現(xiàn)出骸晶結(jié)構(gòu)。邊部鋯石僅在圖3中點(diǎn)位為③和⑤所在的鋯石中清晰可見(jiàn)，具有非常狹小但明亮的CL圖像特點(diǎn)，因其寬度小于最小光斑直徑，無(wú)法獲得有效的同位素信息。

鋯石U-Pb測(cè)定的數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，其中幔部鋯石定年數(shù)據(jù)所做的U-Pb諧和年齡如圖4所示。從圖4中可以看出：大部分的年齡集中在2 565Ma諧和線附近。12個(gè)有效數(shù)據(jù)點(diǎn)的上交點(diǎn)年齡約為2 565 Ma，加權(quán)平均年齡為（2 564±4）Ma，兩者在誤差范圍內(nèi)一致。得到3個(gè)幔部鋯石的年齡為2 517～2 529Ma。在鋯石重結(jié)晶的過(guò)程中，重結(jié)晶鋯石交代溶蝕巖漿鋯石，由于交代作用不完全，得到的重結(jié)晶鋯石的U-Pb年齡往往是混合年齡，所以鋯石重結(jié)晶的年齡應(yīng)該小于（2 517±4）Ma。

圖3 樹基溝銅鋅礦黑云斜長(zhǎng)片麻巖中鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.3 Cathodoluminescence images of zircons from biotite gneiss of the Shujigou copper-zinc deposit

圖4 樹基溝黑云斜長(zhǎng)片麻巖中鋯石的U-Pb年齡諧和圖（A）和加權(quán)平均年齡（B）Fig.4 Zircons U-Pb concordia diagram（A）and weighted avergae ages diagram（B）from biotite gneiss of the Shujigou copper-zinc deposit

3.3 討論

鋯石成因 核部鋯石的CL圖像顯示其有明顯的震蕩環(huán)帶，并且具有較高的Th/U值，均呈現(xiàn)巖漿鋯石的特征，表明其為巖漿成因。幔部鋯石圍繞核部生長(zhǎng)，形態(tài)以卵狀為主，具有一定的扇形分帶，較低的Th/U值，并且可以看到幔部鋯石溶蝕交代核部鋯石，呈現(xiàn)出變質(zhì)重結(jié)晶的特點(diǎn)，表明其為變質(zhì)成因。邊部鋯石圍繞幔部重結(jié)晶鋯石生長(zhǎng)，應(yīng)為后期形成，但由于并未獲得有效數(shù)據(jù)，在此不作詳細(xì)研究。

成礦時(shí)代 樹基溝銅鋅礦為與火山巖有關(guān)的塊狀硫化物（VMS）礦床［3，8］。礦體形成于火山噴發(fā)的間歇期，成巖作用與成礦作用近于同時(shí)發(fā)生，礦體的產(chǎn)出嚴(yán)格受到黑云斜長(zhǎng)片麻巖的控制，礦體的形成時(shí)代與容礦火山巖的形成時(shí)代接近。此次研究得到礦體的形成時(shí)代，即黑云斜長(zhǎng)片麻巖原巖的結(jié)晶年齡約為2 565Ma。幔部重結(jié)晶鋯石的年齡則代表了成巖之后一次強(qiáng)烈的變質(zhì)作用，并且這期變質(zhì)作用的 時(shí) 間 晚 于 （2 517±4）Ma。 前 人［9，38－39］通 過(guò)對(duì)華北地臺(tái)北部的表殼巖和TTG花崗巖的研究認(rèn)為，約2.5Ga華北地臺(tái)遭受了廣泛的變質(zhì)變形作用，與之相伴的是同時(shí)代的花崗質(zhì)巖石的侵入活動(dòng)，表殼巖發(fā)生了麻粒巖相至高角閃巖相的變質(zhì)作用。結(jié)合此次研究認(rèn)為，樹基溝銅鋅礦礦石發(fā)生再活化遷移的時(shí)間應(yīng)該晚于（2 517±4）Ma。

表1 樹基溝黑云斜長(zhǎng)片麻巖的鋯石U-Pb同位素定年結(jié)果Table 1 Zircon U-Pb dating of biotite gneiss in the Shujigou copper-zinc deposit

4 結(jié)論

1）遼寧樹基溝銅鋅礦的賦礦巖石——黑云斜長(zhǎng)片麻巖的鋯石具有核幔邊結(jié)構(gòu)，核部鋯石呈現(xiàn)出巖漿鋯石的特征。幔部鋯石和邊部鋯石為變質(zhì)重結(jié)晶的產(chǎn)物。

2）黑云斜長(zhǎng)片麻巖中的核部鋯石U-Pb年齡代表了片麻巖原巖的結(jié)晶年齡，約為2 565Ma，大致代表了樹基溝銅鋅礦的形成時(shí)代。

3）樹基溝礦體受到兩期變質(zhì)再活化作用的影響：第一期變質(zhì)變形強(qiáng)烈，礦石以機(jī)械再活化為主，局部形成“銅礦囊”；第二期變質(zhì)變形作用相對(duì)較弱，黃鐵礦變斑晶發(fā)生大面積碎裂變形，成礦物質(zhì)的遷移以復(fù)合再活化為主，基質(zhì)硫化物在流體潤(rùn)滑的作用下發(fā)生遷移，充填黃鐵礦裂隙并發(fā)生一定程度的交代。

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