曾冠中，趙玉鎖，許佳琪，趙由之，閆家盼，張 翔

(1.武警黃金地質(zhì)研究所，河北 廊坊 065000；2.中國有色礦業(yè)集團(tuán)有限公司，北京 100011)

0 引言

洋灰洞子斑巖型銅礦床位于興蒙造山帶上，礦區(qū)所處大地構(gòu)造位置是我國重要銅-金多金屬成礦帶之一。本區(qū)經(jīng)歷了晚二疊世至早三疊世古亞洲洋閉合，晚侏羅至早白堊世蒙古—鄂霍次克洋閉合以及早侏羅世開始的古太平洋俯沖，此過程中產(chǎn)生了銅、鉬、金等大量富集的多類型成礦系統(tǒng)。洋灰洞子含礦斑巖體作為成礦巖體，研究其年齡以及地球化學(xué)性質(zhì)具有重要的意義。

前人對洋灰洞子礦床的研究主要證明花崗閃長斑巖為成礦母巖[1]，并對礦體及巖體特征有了詳細(xì)的認(rèn)識，并且對成礦流體、成礦溫壓條件、成礦物質(zhì)來源做了簡單的分析，認(rèn)為巖漿同熔和交代作用占有主導(dǎo)地位，與礦體形成具有密切的時空關(guān)系和成因關(guān)系，是礦質(zhì)主要來源[2]。呂俊超和孟兆賢分別得出含礦斑巖體的年齡[3-4]，并推測巖體巖漿演化過程。

興蒙造山帶具有典型的微陸塊碰撞造山的特點(diǎn)，成巖成礦過程與古亞洲洋和鄂霍次克洋的演化密切相關(guān)[5]，而且本區(qū)緊鄰太平洋，到底與洋灰洞子斑巖型銅礦床成礦有關(guān)的是什么樣的大型構(gòu)造環(huán)境背景？吉林大黑山鉬礦床、小興安嶺霍吉河鉬礦床、大興安嶺中南段蓮花山銅礦等多個礦床實(shí)例研究資料表明成礦物質(zhì)中均有不同程度地幔物質(zhì)的貢獻(xiàn)，但是洋灰洞子斑巖型礦床與地幔巖漿是否有關(guān)，巖體的巖漿源區(qū)到底在哪里？這些都是亟待解決的問題。前人研究數(shù)據(jù)較少，對成礦年齡、巖漿源區(qū)、構(gòu)造環(huán)境的討論沒有形成共識，直接影響礦區(qū)進(jìn)一步的勘查，對本地區(qū)地質(zhì)研究也不能達(dá)到明確的認(rèn)識。本人在收集整理前人資料的基礎(chǔ)上，針對與成礦有關(guān)花崗閃長斑巖，進(jìn)行LA-MC-ICP-MS 鋯石U-Pb年齡測試，及巖石地球化學(xué)分析，以期厘定其成巖成礦時限及成礦構(gòu)造環(huán)境，進(jìn)行了巖漿演化探討，為礦區(qū)下一步勘探提供資料依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

洋灰洞子斑巖型銅礦床位于黑龍江省牡丹江市東寧縣境內(nèi)，礦區(qū)位于興蒙造山帶的東南部，南與華北克拉通相鄰，西部是敦密深大斷裂，東部與太平洋板塊相接，地處古亞洲洋構(gòu)造域、蒙古—鄂霍次克造山帶構(gòu)造域和環(huán)太平洋構(gòu)造域交接的復(fù)合地段(圖1a)。

三疊紀(jì)之前，研究區(qū)屬于古亞洲洋構(gòu)造帶和中亞構(gòu)造帶的東端，經(jīng)歷了古亞洲洋多期次的裂解與消減閉合，發(fā)育多次巖漿弧和增生陸殼，經(jīng)過古生代—三疊紀(jì)的碰撞作用，古亞洲洋最終消失，中亞造山帶最終形成[6]。構(gòu)造運(yùn)動、巖漿活動、變質(zhì)作用、礦床形成等地質(zhì)事件節(jié)律的耦合，表明吉黑復(fù)合造山帶古亞洲洋構(gòu)造體制結(jié)束的綜合標(biāo)志時間為250～230 Ma[7]。晚二疊世開始，鄂霍次克洋向南北兩側(cè)俯沖，閉合于晚侏羅—早白堊世[8]，至此西伯利亞板塊與華北板塊最終縫合，產(chǎn)生了大量與俯沖造山或造山后相關(guān)的花崗巖與火山巖，同時伴生了額爾古納與二連—東、西烏旗—烏蘭浩特成礦帶[5，9]。

本區(qū)出露地層由老至新為下二疊統(tǒng)雙橋子組火山碎屑巖、變質(zhì)中酸性熔巖、絹云母千枚巖和千枚狀板巖；上三疊統(tǒng)黃松群楊木組含石榴石二云鈉長片巖、黑云斜長片巖、石英片巖、變粒巖和大理巖；黃松群閻王殿組絹云母化千枚巖；下侏羅統(tǒng)綏芬河組中基性熔巖、凝灰質(zhì)砂巖和凝灰質(zhì)礫巖，局部夾中性熔巖、凝灰?guī)r；第三系船底山組玄武巖；第四系沙土、礫巖。

研究區(qū)巖漿活動強(qiáng)烈，元古宙出露一套花崗閃長巖，系太平嶺巖體的一部分，呈巖基、巖株?duì)町a(chǎn)出；印支晚期呈巖株?duì)町a(chǎn)出二長花崗巖和花崗閃長巖[10]，燕山期呈巖株?duì)町a(chǎn)出花崗巖類包括花崗閃長巖和花崗閃長斑巖(圖1b)，該期巖漿巖與金、銀、銅、鉬礦化關(guān)系十分密切[11]。還有少量煌斑巖、霏細(xì)斑巖產(chǎn)出，離礦區(qū)較遠(yuǎn)，與成礦作用關(guān)系不大。

圖1 洋灰洞子花崗閃長斑巖體圖(c)、大地構(gòu)造位置圖(a)和區(qū)域地質(zhì)簡圖(b)Fig.1 Tectonic map (a) and regional geological sketch map (b) and Yanghuidongzi granodiorite porphyry map (c)F1—牡丹江斷裂 F2—敦化—密山斷裂 F3—伊通—伊蘭斷裂 F4—西拉沐倫—長春斷裂 F5—嫩江斷裂 F6—塔源—喜桂圖斷裂 1—第四系 2—絹云母千枚巖 3—黑云母石英片巖 4—燕山晚期花崗閃長斑巖 5—燕山晚期花崗閃長巖 6—新元古代花崗閃長巖 7—霏細(xì)斑巖 8—云斜煌斑巖 9—閻王殿組含石榴石碳質(zhì)絹云母千枚巖 10—花崗閃長斑巖 11—黑云母-石英-絹云母化帶(含角礫巖) 12—石英-絹云母化帶 13—青磐巖化帶 14—云斜煌斑巖 15—斷裂 16—蝕變帶界線

區(qū)內(nèi)的褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，受NE向綏陽深大斷裂及NE—NNE向的褶皺構(gòu)造控制。研究區(qū)以西是敦化—密山深大斷裂，位于太平嶺隆起與老黑山斷陷的隆拗轉(zhuǎn)換部位，走向約35°。主要褶皺有3處，北部的白石砬子山復(fù)背斜，中部的楊木林—石山復(fù)向斜、洋灰洞子復(fù)背斜，軸向均呈NE向[12]。

2 礦區(qū)地質(zhì)及巖體巖石學(xué)特征

洋灰洞子銅礦床主要由多條銅礦體組成，礦體的空間位置明顯受NE向構(gòu)造帶控制。礦石以原生硫化礦石為主，其中4號礦體賦存在Ⅰ號花崗閃長斑巖體中，礦體形態(tài)受巖體形態(tài)和構(gòu)造裂隙帶的產(chǎn)狀制約[4，12-13]。

賦礦巖體由4個花崗閃長斑巖組成，總面積0.044 km2。Ⅰ號巖體為其中最大的一個(圖1c)，呈NE向40°～45°產(chǎn)出，傾向SE，平面展布近扁圓狀，在地表呈巖基、小巖株?duì)町a(chǎn)出，產(chǎn)出面積0.016 km2，侵位于閻王殿組含石榴石絹云母化千枚巖地層中，巖性為花崗閃長斑巖，灰白色，斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶礦物主要為斜長石、少量為石英，塊狀構(gòu)造，蝕變可見少量絹云母化，礦化主要為團(tuán)塊狀和細(xì)脈浸染狀黃銅礦化和黃鐵礦化，巖體被后期不含礦石英脈穿插(圖2a、2b)。

樣品采自Ⅰ號巖體邊部及中心的新鮮、未蝕變地段，樣品編號y-214，巖性為花崗閃長斑巖，巖石為灰白色，具斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物有斜長石(45%)、鉀長石(20%)、石英(25%)、黑云母(5%)、角閃石(5%)，副礦物為鋯石、磷灰石和磁鐵礦。斑晶主要為斜長石，少量石英，基質(zhì)顯微粒狀結(jié)構(gòu)。斜長石斑晶多自形—半自形，粒徑1～2 mm，石英斑晶多呈他形—半自形，粒徑0.5～1 mm，角閃石具有二級高干涉色，蝕變可見絹云母化、大量綠泥石化，礦化可見黃銅礦化、黃鐵礦化，并含有少量閃鋅礦(圖2c、2d)。

圖2 洋灰洞子花崗閃長斑巖坑道內(nèi)照片(a)、采樣照片(b)及顯微巖相學(xué)照片(c、d)Fig.2 Photo in the tunnel (a) and sample photo (b) and microphotograph (c， d) of Yanghuidongzi granodiorite porphyryCcp—黃銅礦 Qz—石英 Pl—斜長石

3 分析測試方法

鋯石的制備是在河北省廊坊市完成，鋯石測年在中國人民武裝警察部隊(duì)黃金地質(zhì)研究所化驗(yàn)室完成。ICP-MS為美國ThermoFisher X Series 2型四極桿等離子體質(zhì)譜，該儀器使用等離子體屏蔽技術(shù)(PlasmaScreen Plus)來增強(qiáng)靈敏度，使用Xs接口并配合半導(dǎo)體制冷霧室。在標(biāo)準(zhǔn)模式下，采用1.0～1.2mL/min的標(biāo)準(zhǔn)石英霧化器和標(biāo)準(zhǔn)石英錐形撞擊球霧室，115In 的信號為7×107cps(μg/g)。在激光剝蝕進(jìn)樣條件下，當(dāng)激光束斑直徑為30μm，頻率為10Hz，激光能量密度為18J/cm2，輸出能量為0.132mJ時，對于1 μg/g的U，238U 的每秒計數(shù)(CPS)為2728，質(zhì)量穩(wěn)定性優(yōu)于0.05 amu/24h。

激光剝蝕系統(tǒng)為美國New Wave公司的 UP213Nd：YAG固體激光器，該系統(tǒng)斑束直徑可從4～120 μm逐檔變化，脈沖輸出能量最高為5 mJ，脈沖頻率從1～20Hz連續(xù)可調(diào)，能量密度最高可達(dá)33 J/cm2。該系統(tǒng)對于透明和不透明物質(zhì)剝蝕時可打出平底坑穴，產(chǎn)生較細(xì)小的顆粒，有利于提高傳輸效率，可明顯改善分析靈敏度。實(shí)驗(yàn)中對所有鋯石都采用斑點(diǎn)直徑為30 μm，能量密度為10～12 J/cm2。用測試過程前后4個標(biāo)準(zhǔn)對儀器的質(zhì)量歧視和漂移進(jìn)行校正，樣品的同位素比值和元素含量計算采ICPMSDataCal程序[14]，該程序詳細(xì)的同位素比值分餾校正見文獻(xiàn)[15]。加權(quán)平均年齡計算及諧和圖的繪制采用Isoplot 3.0完成[16]。

4 測試結(jié)果分析

4.1 鋯石U-Pb年齡

所選鋯石為無色、淡黃色，半自形—自行長柱狀、半圓狀，長100～300 μm、寬50～100 μm。均為邊界清晰、平直，柱面發(fā)育，陰極發(fā)光(CL)圖像顯示發(fā)育較好的巖漿振蕩環(huán)帶(圖3)。鋯石Th/U比值為0.15～0.61(表1)，平均比值為0.35，綜合顯示巖漿成因鋯石特征，U-Pb定年結(jié)果可代表巖漿結(jié)晶年齡。鋯石U-Pb分析結(jié)果見表1，Y-214鋯石剔除不諧和年齡數(shù)據(jù)后，206Pb/238U 表面年齡位于(184±3)Ma～(200±4)Ma之間，加權(quán)平均年齡為(191.6±1.7)Ma(n= 24，MSWD = 1.2)，為早侏羅世。

表1 洋灰洞子花崗閃長斑巖LA-MC-ICP-MS鋯石U-Pb同位素年代學(xué)分析數(shù)據(jù)Table 1 LA-MC-ICP-MS zircon U-Pb chronological analysis data of Yanghuidongzi granodiorite porphyry

圖3 灰洞子花崗閃長斑巖鋯石CL圖像和LA-ICP-MS年齡Fig.3 Cathodeluminescence (CL) image and LA-ICP-MS dating age of zircon in Yanghuidongzi granodiorite porphyry

4.2 地球化學(xué)特征

洋灰洞子礦區(qū)花崗閃長斑巖的主量元素(表2)變化范圍不大，w(SiO2)的變化范圍為66.77%～71.10%，平均68.90%，為酸性巖；w(Na2O)為0.70%～1.02%，平均0.80%，含量較低，w(K2O)為3.89%～4.63%，平均4.33%，鉀含量較高；w(Na2O+K2O)為4.71%～5.47%，平均5.13，低堿；w(K2O)/w(Na2O)比值為4.09～6.20，相對富鉀貧鈉；w(CaO)為3.01%～3.30%，平均3.12%，富鈣；w(Al2O3)為14.06%～16.14%，平均15.14%，富鋁；w(MgO)為0.74%～1.07%，平均0.92%，貧鎂；w(Mg#)為12.61～15.61，平均14.53；w(FeOT)為5.08%～6.04%，平均5.41%，鐵含量中等。A/CNK比值為1.16～1.42，平均1.30，均大于1.1。里特曼指數(shù)σ為0.84～1.18，平均1.02，在巖漿巖性質(zhì)投圖中，屬于高鉀鈣堿性系列(強(qiáng))過鋁質(zhì)巖石(圖4)。

圖4 洋灰洞子花崗閃長斑巖主量投圖：(a)TAS分類圖解(底圖據(jù)Middlmost[17])(b) SiO2 - K2O圖解(底圖據(jù)Rollinson [18])(c)A/CNK - A/NK圖解(底圖據(jù)Maniar and Piccoli [19])Fig.4 Selected major-element diagram for Yanghuidongzi granodiorite porphyry(a) TAS discrimination diagram (b) SiO2 - K2O diagram (c) A/CNK - A/NK diagram

巖石稀土總量較低(表2)，ΣREE為58.96×10-6～68.01×10-6，平均62.98×10-6，稀土含量較低；輕重稀土分餾較明顯且富集輕稀土，LREE為52.14×10-6～61.10×10-6，平均55.98×10-6；HREE為6.73×10-6～7.43×10-6，平均7.00×10-6；LREE/HREE為7.44～8.60，平均7.99；(La/Yb)N為6.31～9.98，平均8.29；球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土配分圖中(標(biāo)準(zhǔn)化順序和數(shù)值采用Boynton球粒隕石)[20]顯示向右傾樣示(圖5)，δCe為30.90～37.90，平均34.40；δEu為1.11～1.34，平均1.23，具有微弱的正異常，而Sr表現(xiàn)出負(fù)異常，表明出現(xiàn)斜長石的堆積?；◢忛W長斑巖微量元素的標(biāo)準(zhǔn)化順序和數(shù)值(表2)采用Sun and Mcdonough[21]原始地幔，由圖5可見，樣品明顯富集大離子親石元素K、Pb；而Th、Nb、Ti等元素呈現(xiàn)明顯的負(fù)異常，說明相對虧損高場強(qiáng)元素(HFSE)；顯示為島弧火山巖的特性，而巖漿巖中出現(xiàn)Nb、Ta、Ti的負(fù)異常很可能指示具有俯沖洋殼物質(zhì)的參與。

表2 洋灰洞子花崗閃長斑巖主量、微量元素、稀土元素分析結(jié)果Table 2 Analysis data of major，trace and rare earth elements of Yanghuidongzi granodiorite porphyry

圖5 洋灰洞子花崗閃長斑巖的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖(a，標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough [21])和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(b，標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough [21])Fig.5 Chondrite-normalized REE distribution pattern diagram[21](a) and primitive mantle-normalized trace element spider diagram[21] (b) of Yanghuidongzi granodiorite porphyry

5 討論

5.1 花崗閃長斑巖的形成時代

前人對洋灰洞子礦區(qū)花崗閃長斑巖的測年數(shù)據(jù)較少，呂俊超對礦區(qū)內(nèi)與成礦有關(guān)的弱蝕變和強(qiáng)蝕變花崗閃長斑巖進(jìn)行鋯石U-Pb測年，結(jié)果分別為(204.4±2.8)Ma和(201.2±1.7)Ma[2]，孟兆賢也對該礦區(qū)花崗閃長斑巖鋯石U-Pb測年，得出結(jié)果為(194.8±1.9)Ma[3]。如前所述，作者與前人的測年結(jié)果十分接近，本文采取礦區(qū)內(nèi)新鮮含礦花崗閃長斑巖樣品進(jìn)行鋯石U-Pb測年，所選鋯石全部為具清晰振蕩環(huán)帶的巖漿鋯石，得出準(zhǔn)確結(jié)果，加權(quán)平均年齡為(191.6±1.7)Ma(圖3)，這一年齡代表成巖年齡，確定花崗閃長斑巖的成巖時代為早侏羅世。

5.2 源區(qū)性質(zhì)

巖石地球化學(xué)特征指示，洋灰洞子花崗閃長斑巖為高鉀鈣堿性系列(強(qiáng))過鋁質(zhì)花崗閃長巖(圖4b、4c)，富集大離子親石元素(LILE)，虧損高場強(qiáng)元素(HFSE)，顯示殼源特征。高鋁低鎂的特征指示地殼巖漿巖源區(qū)性質(zhì)，基性下地殼部分熔融產(chǎn)生的熔體 Mg#較低<40[27]。明顯的鉛正異常同樣顯示具有陸源物質(zhì)來源的特征。Ni(2.9×10-6～4.98×10-6)、Co(12.09×10-6～13.18×10-6)、Cr(11.9×10-6～161.19×10-6)含量很低，沒有高度富集，暗示形成深度較淺；在Harker圖解中，F(xiàn)eOT、TiO2、Al2O3、CaO等對于SiO2均呈現(xiàn)良好的線性下降趨勢(圖6)，暗示長石類以及鎂鐵質(zhì)礦物的分離結(jié)晶作用或初始巖漿形成于分批熔融程度較高的部分熔融，巖漿成分隨熔融程度線性變化部分。

圖6 洋灰洞子花崗閃長斑巖的哈克圖解Fig.6 Harker diagram of Yanghuidongzi granodiorite porphyry

結(jié)合圖本區(qū)花崗閃長斑巖高鉀鈣堿性(強(qiáng))過鋁質(zhì)花崗閃長巖特征，且w(P2O5)介于0.15%～0.27%之間，均大于0.1%，與大多數(shù)S型花崗巖的P2O5含量特征一致[23]。在A-I-S型花崗巖判別圖解中(圖7d)，均落入S型花崗巖的區(qū)域內(nèi)。以上證據(jù)表明本區(qū)花崗閃長斑巖具有S型花崗巖特征，一般認(rèn)為源于泥質(zhì)巖和砂質(zhì)巖的富片麻巖均可作為S型花崗巖的母巖，中酸性巖的成分又受到源區(qū)成分的制約，雜砂巖由于具有富斜長石貧黏土的特征，與泥質(zhì)巖(富黏土、貧長石)正好相反，所以具有較高的CaO/Na2O比值，一般大于0.3，泥質(zhì)巖則較低，一般小于0.3[24]，本區(qū)花崗閃長斑巖CaO/Na2O比值范圍為2.95～4.37，遠(yuǎn)大于0.3，滿足雜砂巖來源的特征。強(qiáng)過鋁質(zhì)花崗巖的Al2O3/TiO2比值主要依賴于溫度，因此可以用來判別巖漿形成的溫度[24]。本區(qū)花崗閃長斑巖巖體的Al2O3/TiO2比值介于24.56～34.12之間，均<100(>100為高壓型)，表明其部分熔融溫度為高溫(> 875℃)，可能是殼源雜砂巖在相對高溫的條件下發(fā)生深熔作用的產(chǎn)物[26]。

在經(jīng)過鋯石微量元素分析后(表3)，發(fā)現(xiàn)呈現(xiàn)于鋯石的U/Yb - Y(×10-6)圖解和U(×10-6) - Yb(×10-6)圖解中(圖7a、7b)，顯示洋灰洞子鋯石為陸殼鋯石，為典型的陸殼花崗巖鋯石。而且鋯石的Co-Zr的圖解(圖7c)顯示明顯的殼源花崗巖特征，與幔源源區(qū)和混合源區(qū)具有較大不同。結(jié)合地球化學(xué)特征相對富鉀、高Al2O3、(強(qiáng))過鋁質(zhì)(A/CNK=1.16～1.42)的明顯特征，判斷源區(qū)有富鋁碎屑物質(zhì)的參與，弱Eu正異常和斑狀淺成侵入相結(jié)構(gòu)以及巖漿分異程度較低，均說明巖漿可能來自與殼源的雜砂巖高溫熔融。

圖7 洋灰洞子源區(qū)判別圖：(a，b)鋯石成因圖解(底圖據(jù)Grimes et al[22])(c) Zr-Co圖解(底圖據(jù)Peng et al[25])(d)K2O - Na2O圖解Fig.7 Source region discrimination diagram of Yanghuidongzi granodiorite porphyry：(a， b) zircon genesis diagram[22] (c) Zr-Co diagram [25] (d) K2O - Na2O diagram

表3 洋灰洞子花崗閃長斑巖鋯石微量元素Y、U、Yb分析結(jié)果Table 3 Analysis data of trace elements Y，U，Yb of zircon of Yanghuidongzi granodiorite porphyry

5.3 成巖構(gòu)造背景

目前對于古亞洲洋的最終閉合時間和位置仍存在分歧，但是大部分學(xué)者的觀點(diǎn)認(rèn)為古亞洲洋的閉合時間為二疊紀(jì)末期-早三疊世(250～240 Ma)，縫合線位于西拉木倫河-長春-延吉一線，小興安嶺-張廣才嶺地區(qū)造山后A型花崗巖(230～210 Ma)，以及吉林紅旗嶺-漂河川地區(qū)大量巖墻群出現(xiàn)的鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)侵入巖(217～216 Ma)，都說明繼兩大板塊碰撞造山后巖石圈伸展發(fā)生在晚三疊世[29-34]。根據(jù)洋灰洞子礦區(qū)與成礦有關(guān)新鮮花崗閃長斑巖的成巖年代判斷，古亞洲洋閉合后很久(約50 Ma)才有本次巖漿活動的發(fā)生，故古亞洲洋閉合導(dǎo)致的碰撞及其后伸展對本次巖漿活動的影響甚小。前人認(rèn)為洋灰洞子含礦花崗閃長斑巖體形成于古亞洲洋閉合后的后碰撞造山環(huán)境[3]。并沒有直接的證據(jù)說明古亞洲洋閉合后50 Ma依然存在對興蒙造山帶有直接影響的后碰撞造山環(huán)境。

古太平洋構(gòu)造活動的開始時間為前190 Ma，興蒙造山帶大興安嶺地區(qū)烏奴格吐山銅鉬礦、蓮花山、鬧牛山和布敦花銅銀礦的構(gòu)造環(huán)境為島弧和同碰撞性質(zhì)，成巖成礦時代集中于前160～180 Ma之間，秦克章等認(rèn)為是受到了太平洋體系的影響[35]。興蒙造山帶北部大興安嶺地區(qū)部分礦床均受到古太平洋的影響，故東部的洋灰洞子礦區(qū)更是處于影響范圍內(nèi)，且影響開始的時間早于興蒙造山帶北部礦床的古太平洋影響作用時間。近期對吉黑東部巖漿巖以及東北地區(qū)構(gòu)造格局研究顯示，古太平洋板塊向歐亞板塊的俯沖作用始于早—中侏羅世[29]，表明早中侏羅世開始東北地區(qū)已經(jīng)進(jìn)入太平洋構(gòu)造域控制時期。且作者在洋灰洞子外圍金廠斑巖型金礦床取得閃長巖測年得(201.8±2.6)Ma，構(gòu)造環(huán)境判定為與古太平洋板塊俯沖相關(guān)聯(lián)的活動大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境(作者未發(fā)表論文)。故古太平洋構(gòu)造體制的作用是洋灰洞子礦區(qū)構(gòu)造的影響因素之一。

所以，洋灰洞子斑巖型銅礦床與蒙古—鄂霍次克洋構(gòu)造體制密切相關(guān)[5-8]，花崗閃長斑巖體具有較高的Ba/La比值(31.51～42.34，平均36.53)、Ba/Nb比值(65.7～86.08，平均79.67)、Ba/Zr比值(2.21～3.33，平均2.65)，這種大離子親石元素和高場強(qiáng)元素的分離是俯沖消減帶火山巖的典型特征[36-37]；U/Yb - Y鋯石成因圖解中(圖5a)，樣點(diǎn)主要投入陸殼向洋殼鋯石的過渡區(qū)域，在U-Yb圖解中(圖5b)主要投入島弧區(qū)域，顯示其具有俯沖背景下花崗質(zhì)巖漿鋯石特征。而且，巖體主量元素TiO2的值為0.33～0.61，平均0.44<0.5，與大多數(shù)俯沖環(huán)境下巖體TiO2的值一致，而與后碰撞造山環(huán)境下巖體TiO2的值(平均值>1)不符合。

在一系列構(gòu)造環(huán)境判別圖解中(圖8a～8d)[38]，洋灰洞子花崗閃長斑巖多投點(diǎn)于火山弧花崗巖區(qū)，說明它的形成與造山運(yùn)動有關(guān)；當(dāng)點(diǎn)投于火山弧和大陸弧花崗巖區(qū)域則表示還存在俯沖作用，大洋還未關(guān)閉，所以判斷：影響構(gòu)造環(huán)境的不是已經(jīng)閉合的古亞洲洋構(gòu)造體制，而與早侏羅世正處于俯沖—碰撞階段的蒙古—鄂霍次克洋構(gòu)造體制[39]及古太平洋構(gòu)造體制有關(guān)。

圖8 洋灰洞子花崗閃長斑巖的構(gòu)造環(huán)境判別圖Fig.8 Tectonic environment discrimination diagram of Yanghuidongzi granodiorite porphyry

興蒙造山帶并非簡單的西伯利亞板塊與華北板塊之間的縫合帶，而是由位于兩大板塊之間的中小塊體群組成的構(gòu)造拼合帶。本區(qū)所在位置為黑龍江板塊的松嫩地塊和佳木斯地塊之間，二疊紀(jì)末—早三疊世，華北板塊與黑龍江板塊沿西拉木倫—長春—延吉一線呈自西向東的“剪刀式”碰撞對接，古亞洲洋消失，黑龍江板塊成為華北板塊的一部分[40]。晚二疊世開始，鄂霍次克洋向南北兩側(cè)俯沖，閉合于晚侏羅—早白堊世[41]，加之古太平洋向西部中國大陸俯沖。區(qū)域上廣泛發(fā)育的地層巖性特征、大規(guī)模巖漿巖帶的侵位及火山噴發(fā)以及局部北北東向斷層角礫巖帶的發(fā)育，說明晚三疊世至中侏羅世時期，興蒙造山帶的構(gòu)造環(huán)境發(fā)生了重大的轉(zhuǎn)變，與晚三疊世之前的以南北向擠壓為主的構(gòu)造環(huán)境截然不同。區(qū)域構(gòu)造線方向由近EW向轉(zhuǎn)變?yōu)镹E向的特點(diǎn)，就是晚三疊世至中侏羅世時期構(gòu)造環(huán)境轉(zhuǎn)變的有力佐證[42]。王亞東等[43]測得扎魯特地區(qū)白音高老組火山巖測定的鋯石年齡為(127±1.2)Ma，推斷該區(qū)火山巖形成于伸展環(huán)境，與蒙古—鄂霍茨克洋有關(guān)；佘宏全等[44]通過對不同地區(qū)變質(zhì)核雜巖的研究后也認(rèn)為東北地區(qū)晚中生代的構(gòu)造行跡發(fā)生在太平洋板塊向俯沖作用的同時，還要受蒙古—鄂霍茨克構(gòu)造帶后期伸展作用的影響。

鄂霍次克洋閉合時間即西伯利亞板塊與華北板塊最終縫合的時間為晚侏羅世至早白堊世[41]。在整個構(gòu)造體制作用過程中，由于鄂霍次克洋向南俯沖，古太平洋向西俯沖，巖石圈增厚，溫度上升，洋殼板塊熔融脫水，脫水產(chǎn)生的流體由于溫度和密度的關(guān)系向上侵位，交代巖石圈地幔形成富集地幔，底侵于陸殼當(dāng)中，形成初始巖漿，下地殼初始巖漿沿局部伸展導(dǎo)致的薄弱部位向上涌，巖漿進(jìn)一步演化形成花崗閃長斑巖，伴隨銅、鉬等金屬元素富集，后期隨著溫壓下降，金屬元素等在有利部位釋放出來，洋灰洞子花崗閃長斑巖為賦礦巖體。

6 結(jié)論

1)洋灰洞子礦區(qū)花崗閃長斑巖體屬于鈣堿性系列(強(qiáng))過鋁質(zhì)花崗閃長巖，具有S型花崗巖的特征，巖漿可能是中下部地殼的雜砂巖高溫熔融產(chǎn)物。

2)鋯石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年結(jié)果顯示成巖年齡為前(191.6±1.7)Ma，巖漿侵位于早侏羅世，形成于俯沖碰撞背景下的島弧—陸緣弧環(huán)境。

3)洋灰洞子礦區(qū)為古太平洋與蒙古—鄂霍次克洋雙重構(gòu)造體制下，板塊俯沖碰撞期所產(chǎn)生的巖體，而與古亞洲洋構(gòu)造體制無關(guān)。