王東升，王宗起，龐緒勇，于 濤，侯玉云，施發(fā)劍

（1 中國地質科學院礦產資源研究所自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室，北京 100037；2 陜西省寧強縣泰安礦業(yè)有限責任公司，陜西寧強 724402；3 中煤科工集團南京設計研究院有限公司，江蘇南京 210031）

秦嶺造山帶記錄了華北板塊和揚子板塊之間長期、復雜的地質過程，經歷了新元古代、古生代和中生代構造巖漿熱事件和造山作用，屬于典型的復合型造山帶（姜春發(fā)，2000；張國偉等，2001；王宗起等，2009a；楊經綏等，2010）。南秦嶺構造帶作為其中的重要組成部分，對于研究者們了解區(qū)域構造演化起著至關重要的作用。雖然，對于南秦嶺地區(qū)的構造演化模式仍存在較大爭議，如認為該地區(qū)經歷了泥盆紀裂解作用形成有限洋盆以及三疊紀發(fā)生向北俯沖而閉合（張國偉等，1995；1996；2003；李曙光等，1996；賴紹聰等，1997；Meng et al., 1999；2000；李三忠等，2002；Li et al., 2004; Lai et al., 2004; Liu et al.,2005;Dong et al.,2011a；2011b），或認為元古代該地區(qū)存在原始大洋，經過晚古生代南向俯沖，于三疊紀閉合（王宗起等，1999；2002；2009a；2009b；王濤等，2006；2009；2011；王濤，2008）。但是，研究者均認為造山帶自晚三疊世開始進入碰撞階段，并引發(fā)一系列的構造及巖漿活動。在此期間，成礦作用也貫穿于大陸碰撞之后的各階段，并在不同造山演化階段發(fā)育不同的區(qū)域成礦類型，形成了獨具特色的礦床組合（侯增謙等，2006）。

基性巖脈是衡量重要構造轉換時間的標尺，具有特殊的大陸動力學意義（如陸建軍等，2006；柯昌輝等，2020）。深入研究與造山過程相關的基性巖漿巖的時代、類型及成因，對理解造山帶構造演化過程及成礦背景具有重要意義(Halls,1982)。勉（縣）-略（陽）-寧（強）構造帶地處南秦嶺造山帶南部，屬于秦嶺造山帶、松潘-甘孜造山帶以及揚子板塊交接部位，是中國大陸中央造山系重要組成部分（張國偉等，2001）。同時，該地區(qū)也是陜西省著名的金三角，以發(fā)育一系列的中小型金多金屬礦床為特征，如煎茶嶺、東壩溝、鏵廠溝、李家溝、銅廠灣等金礦床（孟憲忠，1997；丁振舉等，2003a；2003b；張復新等，2004；周振菊等，2011a；2011b；戢興忠，2016；Liu et al., 2016；丁坤等，2017；王華等，2017），具有很大的找礦潛力，因此，厘清區(qū)域構造演化過程也可以指導后續(xù)找礦工作。在金屬礦床集中分布區(qū)域內，基性巖脈十分發(fā)育，前人的研究主要著重于探討基性巖脈與各種金屬礦化的關系，對基性巖脈的巖石地球化學特征和成因的研究涉及較少，而對這些巖脈進行研究有助于深入認識區(qū)域巖石單元的形成時代和大地構造環(huán)境，為建立南秦嶺造山帶的古構造格局提供有力線索。

因此，本文選取了勉略寧成礦區(qū)南側銅廠灣金礦床內發(fā)育的輝綠巖脈作為研究對象，通過系統(tǒng)的巖石學、地球化學分析和LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年工作，并結合區(qū)域上已有的研究成果，闡明基性巖脈成因，探討其形成時的地球動力學背景，為南秦嶺造山帶的構造演化提供新證據。

1 區(qū)域地質背景

勉略寧構造帶是秦嶺造山帶內重要的構造巖漿活動區(qū)（圖1a），由NE 向勉縣-陽平關斷裂和NW 向勉縣-略陽斷裂南北夾持，呈向西撒開、向東收斂的三角形“楔狀體”（張國偉等，1995）。葉連俊等(1944)將區(qū)內出露的巖石單元整體稱為碧口群（廣義），時代為震旦紀—志留紀。之后，不同學者對其進行了解體（秦克令等，1992；陜西省地質礦產勘查開發(fā)局，1995；閆全人等，2002；王訓練等，2019），并將其自下而上劃分為大安巖組、碧口群（狹義）和秧田壩巖組（在甘肅省也稱橫丹群），不同的構造單元均以斷裂或韌性剪切帶分隔（楊運軍等，2017）。大安巖組內部除了酸性火山巖含量較少之外，總體巖性與碧口群類似，兩者整體上分布于銅錢壩-楓相院斷裂和勉縣-陽平關斷裂之間（圖1b），均由熔巖+火山碎屑巖+正常沉積巖共同構成，其中熔巖表現為細碧巖+角斑巖（中性）+安山巖+石英角斑巖（酸性）+流紋巖組合（王宗起等，2009a）。秧田壩巖組（橫丹群）主要由長石砂巖及粉砂質板巖夾變質火山巖組成，以火山巖屑和長石碎屑含量豐富、石英碎屑較少為特點（閆全人等，2004；王鵬，2013），總體分布于銅錢壩-楓相院斷裂以北（苗雅娜等，2019）。震旦系南沱組、陡山沱組、燈影組由砂巖、粉砂巖及白云巖組成，呈斷裂分隔的斷塊或透鏡體，夾于上述巖石單元中。志留系茂縣巖群以粉砂質板巖為主，主體位于勉縣-陽平關斷裂的南東側。

區(qū)域斷裂構造十分發(fā)育，北部斷裂主要為NWNWW 向，南部則以NEE 向為主，另外，區(qū)域內還疊加近N-S 向斷裂束（徐學義等，2002）。由南往北，區(qū)域大斷裂主要為勉縣-陽平關、青木川-關口埡、陽壩-蒼社平以及銅錢壩-楓相院斷裂（張利亞等，2017）。不同方向的斷裂將區(qū)內巖石單元截切成許多斷塊，在不同的斷塊中地層以單斜或倒轉褶皺的樣式產出。區(qū)域巖漿巖以基性巖為主，包括輝綠巖、輝長輝綠巖及輝長閃長巖等，呈脈狀及巖株狀在斷裂帶中產出（圖1c），局部出現Cu、Zn 礦化。局部還出露少量的灰黑色超基性巖（圖1c），出露規(guī)模較小，發(fā)生了強烈蝕變。

銅廠灣金礦床地處陜西寧強縣大安鎮(zhèn)北側3 km。構造位置上，礦區(qū)位于勉縣-陽平關斷裂附近，此處斷裂走向近NEE，向NNW 陡傾。礦區(qū)地層為碧口群、陡山沱組和大面積分布的燈影組。碧口群主要由變基性凝灰?guī)r、凝灰質砂巖組成，陡山沱組主要出露第二、三巖段，第二巖段由灰色絹云母粉砂質板巖和絹云母板巖組成，第三巖段由灰黑色含碳粉砂質板巖、灰色薄層微晶灰?guī)r構成，燈影組則主要出露第二巖段，由中厚層-塊狀白云巖和灰色塊狀礫屑白云巖以及白云質灰?guī)r組成。礦區(qū)巖漿巖以輝綠巖為主，侵位于陡山沱組第三巖段和燈影組第二巖段中，規(guī)模較小但數量較多，多以巖枝或巖脈的形式沿構造裂隙充填。

礦區(qū)斷裂較發(fā)育，以NEE 向為主，NW 向和EW向的次之。礦區(qū)內部主要為NEE 向F11 斷裂，橫貫礦區(qū)，傾向NNW，斷裂附近巖石發(fā)生了明顯的韌性變形且控制著礦體的分布（圖2）。NW 向和近E-W向斷裂分布于NEE斷裂附近，一般規(guī)模不大。

金礦體主要分布在震旦系燈影組中厚層-塊狀白云巖、白云質灰?guī)r和侵位其中的輝綠巖脈內部，受NEE 向主斷裂控制（圖2）。礦區(qū)內可見沿F11 斷裂延伸的一條較大的輝綠巖脈與金礦化關系密切（圖2）。另外，沿北東方向還發(fā)育2 條規(guī)模較大的鈉長巖脈，北東側鈉長巖脈貫入燈影組白云巖中，又被構造破碎帶截切，南西側鈉長巖脈則平行于構造破碎帶發(fā)育，兩側被破碎帶圍限。旁側輝綠巖發(fā)育鈉長石化（圖3a、c），在鈉長石化輝綠巖與碎裂硅化白云巖接觸帶中發(fā)育金礦化。另外，在與F11 斜交的次級斷裂中發(fā)育較多的小輝綠巖脈，其內部礦化較弱，僅見弱的黃鐵礦化。

2 樣品與分析方法

本次工作采集了銅廠灣金礦床1260 m 中段侵位于白云巖中的未發(fā)生鈉長石化的輝綠巖，可見明顯的港灣狀侵入邊界。局部可見輝綠巖沿后期的斷裂侵位，邊界較平直（圖3b）。輝綠巖為塊狀構造，顯微鏡下觀察主要礦物為斜長石和輝石，次要礦物為角閃石和黑云母等，具輝綠結構。斜長石(45%～50%)具聚片雙晶，自形-半自形板狀，發(fā)育絹云母化及高嶺土化；輝石(35%～40%)則呈半自形-他形，充填在斜長石的三角空隙內（圖3d），多發(fā)育綠泥石化；角閃石、黑云母含量較少，零散分布。在反射光下，可見不規(guī)則的黃鐵礦分布于斜長石的孔隙內。5 件輝綠巖樣品采自遠離礦化區(qū)域的、新鮮的不同巖脈，代表了銅廠灣金礦區(qū)原始侵位的巖脈。

鋯石挑選工作由廊坊市誠信地質服務有限公司完成。室內先將巖石樣品粉碎至120 目以下，用常規(guī)的人工淘洗和電磁選方法富集鋯石，然后在雙目顯微鏡下手工逐個精選鋯石顆粒。鋯石樣品的制靶工作和陰極發(fā)光(CL)照相由南京宏創(chuàng)地質勘查技術服務有限公司完成。在進行鋯石的U-Pb 年齡測定前，依據透射光圖像和陰極發(fā)光圖像，樣品選擇晶形好、無裂隙且無包體的顆粒。

圖1 秦嶺構造單元劃分（a,據王宗起等,2009a修改）、勉略寧地區(qū)構造簡圖（b,據任小華,2001；苗雅娜等，2019修改）和銅廠灣地區(qū)地質圖（c,據陜西省地質礦產勘查開發(fā)局,1995修改）①—華北南緣陸坡帶；②—北秦嶺弧后雜巖帶;；③—北秦嶺島弧雜巖帶；④—中秦嶺弧前盆地系；⑤—南秦嶺增生雜巖帶；⑥—南秦嶺島弧雜巖帶；⑦—南秦嶺弧前盆地系；⑧—南秦嶺弧后雜巖帶；T—三疊紀殘余海盆；B—中新生代斷陷盆地1—茂縣巖群；2—燈影組；3—陡山沱組；4—南沱組；5—秧田壩巖組；6—碧口群；7—大安巖組；8—輝綠巖；9—超基性巖；10—斷裂及韌性剪切帶；11—城鎮(zhèn)；12—產狀Fig.1 Simplified map of tectonic units of the Qinling orogenic belt(a，modified after Wang et al.,2009a),sketch regional geological map of the Mianluening area(b，modified after Ren,2001 and Miao et al.,2019)and sketch geological maps of the Tongchangwan area(c，modified after Shaanxi Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development,1995)①—Slope sequence on the southern margin of North China block;②—Northern back-arc complex;③—Northern accretionary arc complex;④—Qinling fore-arc basins;⑤—Southern accretionary complex;⑥—Southern arc complex;⑦—Southern fore-arc basins;⑧—Southern back-arc complex;T—Triassic remnant sea basins;B—Mesozoic and Cenozoic faulted basins 1—Maoxian Group;2—Dingying Formation;3—Doushantuo Formation;4—Nantuo Formation;5—Yangtianba Formation;6—Bikou Group;7—Daan Formation;8—Diabase;9—Ultrabasic rocks;10—Fault and ductile shear belt;11—Town;12—Attitude

鋯石U-Pb 定年測試工作在中國地質科學院礦產資源研究所MC-ICP-MS 實驗室完成。鋯石定年分析所用儀器為Finnigan Neptune 型MC-ICP-MS 及與之配套的Newwave UP 213 激光剝蝕系統(tǒng)。激光剝蝕孔徑為35 μm，頻率為10 Hz，能量密度約為2.5 J/cm2，以He為載氣。鋯石U-Pb年齡的測定采用GJ-1為外標的校正方法，每隔10個樣品分析點測1次標樣，以保證標樣和樣品的儀器條件完全一致。以Si作內標來測定鋯石中U、Pb 和Th 的含量。數據處理采用ICPMSData Cal 程序，鋯石年齡諧和圖用Isoplot 3.0 程序完成(Ludwig, 2003)。詳細的實驗測試過程參考侯可軍等（2009）。

圖2 銅廠灣金礦床1170 m中段平面圖1—燈影組白云巖；2—燈影組白云質灰?guī)r；3—輝綠巖；4—構造破碎帶；5—金礦體；6—鈉長巖脈；7—斷層及編號；8—產狀Fig.2 Plan view of mining level 1170 m in the Tongchangwan gold deposit1—Dengying Formation:dolomite;2—Dengying Formation:dolomitic limestones;3—Diabase;4—Structural fractured zone;5—Gold orebody;6—Albite vein;7—Fault and its serial number;8—Attitude

硅酸鹽全分析在北京燕都中實測試技術有限公司完成，測試流程為：將巖石粉碎粗碎至厘米級的塊體，選取無蝕變及脈體穿插的新鮮樣品用純化水沖洗干凈，烘干并粉碎至200 目以備測試使用。主量元素測試首先將粉末樣品稱量后加Li2B4O7(1∶8)助熔劑混合，并使用融樣機加熱至1150°C 使其在金鉑坩堝中熔融成均一玻璃片體，后使用XRF(Zetium,PANalytical)測試。測試結果保證數據誤差小于1%。微量元素測試將200 目粉末樣品稱量并置放入聚四氟乙烯溶樣罐并加入HF+HNO3，在干燥箱中將高壓消解罐保持溫度在190°C 72 h，后取出經過趕酸并將溶液定容為稀溶液上機測試。測試使用ICP-MS(M90, analytikjena)完成，所測數據根據監(jiān)控標樣GSR-2 顯示誤差小于5%，部分揮發(fā)性元素及極低含量元素的分析誤差小于10%。

3 分析結果

3.1 鋯石年齡

輝綠巖中的鋯石顆粒大多為無色透明、長柱狀，自形-半自形。粒徑較小，大部分鋯石長度小于100 μm，長寬比多為2∶1，少量可達5∶1，CL 圖像中大部分鋯石環(huán)帶清晰（圖4a）。本次工作對具有震蕩環(huán)帶的26顆鋯石進行了U-Pb同位素測試，分析結果見表1 和圖4。26 個測點的Th 和U 含量分別為（120～470）×10-6和（217～735）×10-6，對應的Th/U 比值為0.38～1.13，結合CL 圖像所示巖漿震蕩環(huán)帶結構及晶形等，指示這些鋯石為典型的巖漿成因。

26 個年齡數據點均位于一致曲線附近，并組成一個年齡集中區(qū)（圖4b），206Pb/238U 加權平均年齡為（199.6±1.8）Ma(n=26，MSWD=1.9)，代表了輝綠巖的結晶年齡。

圖3 銅廠灣金礦床輝綠巖脈野外和顯微照片a.輝綠巖內部鈉長石脈；b.輝綠巖脈侵入主斷裂旁側的斜斷裂；c.鈉長石化輝綠巖；d.輝綠結構（左為單偏光、右為正交光）ab—鈉長石；px—輝石；pl—斜長石Fig.3 Outcrops and microphotographs of diabases in the Tongchangwan gold deposita.Albite veins in the diabase;b.Diabase intrusion along the oblique faults near the major fault;c.Albitized diabase;d.Diabasic texture（left,plane polarized light;right,cross polarized light）ab—Albite;px—Pyroxene;pl—Plagioclase

3.2 主量、微量元素

輝綠巖的主微量測試結果見表2，巖石的w（SiO2）為47.13%～51.56%、w（MgO）為3.83%～6.41%(Mg#＝37～48)，w（TiO2）為1.37%～1.86%，w（FeOT）為9.36%～12.74%，其他主量元素w（Na2O）為0.07%～3.69%、w（K2O）為0.31%～1.71%、w（CaO）為5.19%～10.07%、w（A12O3）為14.63%～16.39%和w（P2O5）為0.17%～0.33%，全堿含量低（w(Na2O＋K2O)＝0.38%～5.40%）。盡管其中的2 個樣品(17HC38-5/-7)燒失量相對較高（圖5中帶黑色邊框的2個數據點），其主量元素判別存在一定偏差，但在Zr/TiO2×0.0001-SiO2圖解（圖5a）中，輝綠巖樣品大多投在亞堿性系列區(qū)域內，在AFM 圖解（圖5b）中，樣品均投到拉斑玄武巖系列區(qū)，表明輝綠巖屬于拉斑玄武巖系列。

輝綠巖樣品稀土元素總量(ΣREE)變化較大（60.18×10-6～189.06×10-6），輕、重稀土元素比值(LREE/HREE)為3.47～7.42（表2）。在球粒隕石標準化稀土元素配分曲線圖（圖6a）中，呈右傾配分模式，(La/Yb)N=2.66～9.12，δEu=0.6～0.97，具有明顯的輕、重稀土元素分餾特征和微弱負Eu 異常，反映在巖漿演化過程中無明顯的斜長石分離結晶作用?？傮w看來，樣品配分曲線位于島弧拉斑玄武巖和洋島玄武巖配分曲線之間（圖6a）。在原始地幔標準化微量元素圖（圖6b）中，樣品相對虧損Nb、Ta 等元素，富集Ba、K，具有與島弧拉斑玄武巖相一致的元素組成特征。

圖4 銅廠灣金礦床輝綠巖鋯石CL圖像、測點位置（a）及年齡諧和圖（b）Fig.4 Zircon cathodoluminescence images,analytical spots(a)and concordia diagrams(b)of diabase in the Tongchangwan gold deposit

4 討 論

4.1 輝綠巖形成時代

對銅廠灣金礦區(qū)內發(fā)育的輝綠巖脈進行鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年，獲得(199.6±1.8)Ma加權平均年齡值，表明輝綠巖均形成于早侏羅世。輝綠巖脈直接侵位于白云巖中或沿白云巖內部的脆性斷裂侵位，野外觀察到輝綠巖與白云巖之間接觸面為港灣狀或近平直，表明輝綠巖的侵位與脆性斷裂（控礦構造F11 及其分支斷裂）同時或稍晚。區(qū)域上，銅廠灣礦區(qū)位于勉縣-陽平關斷裂附近，F11 斷裂與陽平關斷裂小角度相交，兩者屬于統(tǒng)一的斷裂系統(tǒng)。陽平關斷裂作為碧口地塊的邊界斷裂，形成于碧口地塊與周邊地塊相互作用過程中。雖然對于碧口地塊的成因存在不同認識，如認為它是從秦嶺“峰腰”擠出的剛性構造外來體（王二七等，2001），或認為它是從共和附近三叉裂谷向東運移過來的塊體（李三忠等，2002）。但是，均認為在晚三疊世碧口地塊開始與秦嶺造山帶接觸，并形成勉縣-陽平關斷裂。

前人對勉縣-陽平關斷裂進行了大量的構造變形研究，取得了許多重要進展和認識：文德華(1994)和王二七等(2001)指出在印支期，斷裂主要受到NW-SE 方向的擠壓作用，并伴有左行走滑運動。李三忠等(2002)認為，斷裂紀錄了印支期間的韌性逆沖(D1)、左行脆韌性斜沖(D2)和右行脆性走滑(D3)3 期構造形跡。任清軍等(2011)將斷裂的變形期次分為六期，其活動時限為印支晚期到喜馬拉雅期（表3）。這些研究指出，勉縣-陽平關斷裂及其分支斷裂的脆性運動時限為印支晚期。本次研究的輝綠巖，從年齡到野外地質特征等方面均與前人的認識相一致，證明區(qū)域上存在一期早侏羅世的構造事件，即由韌性向脆性構造發(fā)生轉換，也指示區(qū)域上擠壓作用的逐漸變弱，以走滑斷層和脆性斷層為代表的伸展構造開始調節(jié)造山帶正向的縮短。

4.2 巖石成因

銅廠灣礦區(qū)輝綠巖表現為亞堿性、拉斑玄武巖特征，拉斑系列玄武巖可形成于多種構造環(huán)境，如洋島、洋中脊、島弧、邊緣海盆、活動大陸邊緣和穩(wěn)定大陸。輝綠巖樣品的w（SiO2）為47.13%～51.56%、w（TiO2）為1.37%～1.86%以及FeOT/MgO 比值(1.93～3.08)，指示它們與島弧環(huán)境下的拉斑玄武巖具有相似的特征(Miyashiro, 1975)。在2Nb-Zr/4-Y 圖解和Hf/3-Th-Ta 圖解（圖7a、b）中，樣品點分別投在板內拉斑及火山弧玄武巖區(qū)和島弧玄武巖區(qū)；在Ta/Hf-Th/Hf 圖解和Ta/Yb-Th/Yb 圖解（圖7c、d）中，樣品點分別投在大陸邊緣島弧區(qū)和活動大陸邊緣區(qū)。稀土和微量元素曲線圖中，輝綠巖表現為輕稀土元素(LREE)和大離子親石元素(LILEs: K、Ba、Th、Pb)富集，高場強元素(HFSEs:Nb、Ta、Ti)虧損，其配分曲線與大多數板內玄武巖（MORB、OIB 等）存在明顯區(qū)別，而與大洋板塊俯沖有關的島弧拉斑玄武巖的配分型式類似（圖6a、b）。另外，微量元素配分圖中明顯的負Nb、Ta 異常，表明巖石中存在大量大陸物質的參與(Crawford et al., 1987; Davidson, 1987; Jahn et al.,1999;Martin,1999)。

表1 銅廠灣金礦床內輝綠巖鋯石的U-Th-Pb同位素分析結果Table 1 U-Th-Pb isotopic analyses for zircon from diabase in the Tongchangwan gold deposit

地殼物質的加入往往造成巖石中大離子親石元素和輕稀土元素富集，以及Th、U、Zr、Hf等元素的正異常(Taylor et al., 1985; Rudnick et al., 2003)。地殼物質可以通過俯沖進入巖石圈地幔，以熔融產生的熔體形式對巖石圈地幔進行交代改造，也可以在幔源巖漿上升侵位過程中通過地殼混染作用加入。輝綠巖的Ba/Nb、La/Nb 比值分別為13.04～84.39、1.57～4.94，也明顯高于MORB、OIB、堿性玄武巖、金伯利巖的相應比值（1～20、0.5～2.5），這表明大陸物質在輝綠巖巖漿中占有重要地位(Dungan et al., 1986)。由于地殼的La/Nb 比值(2.2)比樣品中的比值仍較低，表明銅廠灣礦區(qū)輝綠巖呈現的地球化學特征是由源區(qū)交代作用引起的。具有弱Eu 負異常(δEu=0.6～0.97)的特征，表明無明顯的斜長石分離結晶作用，樣品固結指數(SI=32.85～67.06)相對較高，也說明其結晶分離程度低。綜上所述，銅廠灣礦區(qū)輝綠巖全巖地球化學特征表現出類似島弧玄武巖的特征，巖漿源區(qū)受到了殼源物質對巖石圈地幔的交代。

表2 銅廠灣金礦床內輝綠巖的主量元素和微量元素分析結果Table 2 Major and trace element content of diabase in the Tongchangwan gold deposit

4.3 輝綠巖的構造意義

圖5 銅廠灣金礦床輝綠巖Zr/TiO2×0.0001-SiO2（a,據Winchester et al.,1977）和AFM(A=Na2O+K2O,F=Total FeO,M=MgO)（b,據Irving et al.,1971）圖解Fig.5 Zr/TiO2×0.0001-SiO2 plot(a,after Winchester et al.,1977)and AFM(A=Na2O+K2O,F=Total FeO,M=MgO)plot(b,after Irving et al.,1971)of diabases in the Tongchangwan gold deposit

圖6 銅廠灣金礦床輝綠巖的球粒隕石標準化稀土元素配分曲線(a)和原始地幔標準化微量元素蛛網圖(b)（Cl球粒隕石和原始地幔值引自Sun et al.,1989）Fig.6 Chondrite-normalized REE patterns(a)and primitive mantle-normalized spider diagrams(b)of diabases in the Tongchangwan gold deposit(Cl chondrite and primitive mantle values after Sun et al.,1989)

表3 勉縣-陽平關斷裂變形階段劃分Table 3 Regional deformation stages of the Mianxian-Yangpingguan fault

圖7 銅廠灣金礦床輝綠巖構造環(huán)境判別圖a.2Nb-Zr/4-Y圖解(底圖據Meschede,1986)；b.Hf/3-Th-Ta圖解(底圖據Wood,1980)；c.Th/Hf-Ta/Hf圖解（底圖據汪云亮等，2001）；d.Ta/Yb-Th/Yb圖解(底圖據Pearce,2008)Fig.7 Tectonic setting discrimination diagrams of diabases in the Tongchangwan gold deposita.2Nb-Zr/4-Y(after Meschede,1986);b.Hf/3-Th-Ta(after Wood,1980);c.Th/Hf-Ta/Hf(after Wang et al.,2001);d.Ta/Yb-Th/Yb(after Pearce,2008)

Dong 等(2011a)對南北秦嶺構造帶的演化階段進行了詳細劃分，包括北秦嶺前寒武紀和早古生代的演化過程、晚古生代—中生代南秦嶺的俯沖碰撞過程以及侏羅紀—白堊紀陸內造山過程；劉樹文等(2012)通過對區(qū)域巖漿巖進行研究將秦嶺地區(qū)中生代劃分為勉略洋盆閉合(248～216 Ma)、北秦嶺島弧雜巖碰撞-造山帶垮塌(215～201 Ma)和后碰撞拆沉作用(200～195 Ma)等階段；Chen等(2020)通過總結區(qū)域上的沉積、變質變形以及巖漿巖數據，也提出西秦嶺經歷了俯沖(248～235 Ma)、同碰撞(235～225 Ma)以及后碰撞(225～195 Ma)的階段。研究表明，約200 Ma時期，秦嶺造山帶已進入后碰撞階段，這一地質過程也得到其他學者從巖漿巖（張成立等，2008;吳峰輝等，2009; 陳旭等，2009; Jiang et al., 2010; Qin et al.,2010;Wang et al.,2011;Dong et al.,2012；呂星球等，2014；鄭俊等，2015；Zhang et al.,2019）、變質巖(張宗清等，2002;Wan et al., 2005; Liu et al., 2006)和構造變形(Li et al., 1999)等方面的證據支持。本文獲得碧口銅廠灣地區(qū)輝綠巖的早侏羅世年齡為（199.6±1.8）Ma，其結晶年齡與區(qū)域上后碰撞階段的時限一致，這也限定了輝綠巖的形成背景。在同一構造帶上，孫延貴等(2004)也獲得了西秦嶺-東昆侖結合部基性巖墻群早侏羅世的氬氬坪年齡。這些成果表明，早侏羅世南秦嶺勉略洋盆封閉以及后碰撞階段存在一期構造-巖漿事件。

一個完整的碰撞造山事件應包括擠壓、擠壓向伸展轉變和伸展3 個階段。其中，在擠壓向伸展過渡階段，造山帶整體處于減壓增溫的特殊構造體制，有利于熔融作用的發(fā)生，從而使得此階段會發(fā)生明顯的殼幔相互作用及巖漿活動(Zhu et al.,2009)。早侏羅世秦嶺造山帶應力狀態(tài)發(fā)生變化，處于由擠壓向伸展過渡階段（馮益民等，2003），造山帶發(fā)生減壓，秦嶺地區(qū)地幔物質上涌，底侵作用使得下地殼物質發(fā)生部分熔融從而形成了混合型巖漿，同時，在淺部形成一系列的張性構造，巖漿沿著張性裂隙等軟弱帶上升侵位，從而形成了銅廠灣礦區(qū)內的輝綠巖脈，它們代表了拉張環(huán)境侵位的基性巖脈。

雖然地球化學數據表明，銅廠灣金礦床內部輝綠巖具有大陸邊緣弧玄武巖的特征，然而，也有一些研究指出，具火山弧特征的巖漿巖并不一定指示俯沖環(huán)境(Peccerillo, 1998; Xia, 2014)。在后碰撞階段形成的鎂鐵質巖石，由于繼承古板片俯沖改造的地幔源區(qū)而通常具有類似于島弧玄武巖的地球化學組成(El Hassan et al.,2010;Wang et al.,2013)。通過結合前人對南秦嶺地區(qū)的研究，本文認為銅廠灣輝綠巖應形成于后碰撞階段，并非島弧環(huán)境下的產物，這一觀點對于全面認識勉略寧地區(qū)構造成礦過程具有重要意義。三疊紀末期—侏羅紀早期，秦嶺造山帶的構造體制轉換引發(fā)了區(qū)域一系列巖漿-熱液成礦活動。張紅等(2015)獲得了南秦嶺鎮(zhèn)安地區(qū)鉬礦的早侏羅世年齡，同時還獲得了圍巖花崗巖的早侏羅世年齡，認為該地區(qū)成巖成礦時代均位于秦嶺碰撞造山之后，是由于造山帶垮塌引起的巖漿-熱液成礦；齊金忠等(2005；2008)通過對南秦嶺南側陽山金礦區(qū)成礦模式進行總結，認為190 Ma 左右陽山礦區(qū)內也出現了大規(guī)模中酸性巖漿侵位，發(fā)育了與成礦相關的巖漿熱液活動，這一觀點也得到成礦相關花崗斑巖的蝕變年齡(190 Ma)的支持（楊榮生等，2006）；王瑞廷等(2009)認為，雖然勉略構造混雜帶內煎茶嶺地區(qū)超基性巖形成于晉寧期，但其金礦的形成時代主要為印支期—燕山期，對應于區(qū)域上的后碰撞造山過程，為燕山伸展體制下以剪切走滑為主的構造環(huán)境。上述事例結合本文研究結果表明，南秦嶺構造帶存在早侏羅世擠壓向伸展過渡體制下形成的巖漿巖，它們指示出早侏羅世區(qū)域內存在明顯的巖漿活動，因此也可能具有形成熱液金礦的可能性，對后續(xù)找礦工作具有很好的指示意義。

5 結 論

（1）陜西勉略寧三角區(qū)中銅廠灣金礦區(qū)內輝綠巖脈的LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 年齡為（199.6±1.8）Ma，成巖時代為早侏羅世。

（2）元素地球化學特征顯示輝綠巖樣品呈亞堿性，屬拉斑玄武巖系列，微量元素以虧損Nb,Ta和富集Ba,K 等元素為特征，具有類似大陸邊緣弧玄武巖的性質，巖漿源區(qū)受到了殼源物質對巖石圈地幔的交代。

（3）根據巖石特征，并結合區(qū)域構造演化歷史，認為銅廠灣金礦區(qū)輝綠巖雖然具有類似弧巖漿巖的特征，但它代表了后碰撞階段減壓增溫的特殊構造體制下巖漿活動的產物，巖石形成于造山帶擠壓向伸展過渡階段。

致 謝中國地質大學（北京）地球科學與資源學院侯立鳴碩士在鋯石測年方面給予了幫助；陜西略陽鏵廠溝金礦工程師王立新在野外工作中的建議、幫助并給予的方便，在此一并表示感謝。