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河南省崤山东部老里湾岩体年代学、地球化学及岩石成因*

更新时间:2009-03-28

崤山位于华北陆块南缘华熊台隆,是中国重要的豫西金、钼、银多金属成矿带的一部分(图见常云真等,2018图1)。相对于小秦岭、熊耳山和崤山西南部地区,在崤山东北部发现的矿床较少,特别是缺少大型矿床。以前在崤山东北部发现的矿床主要是围绕崤山变质核杂岩产出的一些中小型金矿,如申家窑金矿和崤山金矿(陈衍景等,1992;1995),但近年来崤山东部的找矿工作取得了重大突破,先后发现了老里湾和中河2个大型银多金属矿床。前人对于与金矿相关的岩体开展了较为系统的定年工作,分别获得了韩沟岩体(145 Ma;梁涛等,2013)、白石崖岩体(135 Ma;梁涛等,2013)、龙卧沟岩体(128 Ma;卢仁等;2014)、后河岩体(128 Ma;卢仁等,2014)、小妹河岩体(132 Ma;梁涛等,2015)、赵家古洞岩体(117 Ma;徐书奎等,2017)的结晶年龄,并对龙卧沟岩体、小妹河岩体、后河岩体开展了地球化学研究(庞振山,2016;李磊等,2013;卢仁等;2014;梁涛等,2015;2017)。对于崤山东部与银铅锌成矿相关的岩体,因矿床发现晚,目前仅开展了少量的成矿岩体年代学及岩石地球化学研究,曾威等(2017)报道了中河岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(130.3±0.9)Ma;王利功等(2017)报道了老里湾岩体的Rb-Sr等时线年龄为(149±11)Ma。目前报道的老里湾岩体年龄明显老于崤山东北部其他中生代岩体的形成年龄,此外,所报道的岩石地球化学数据偏少,而且缺乏制约岩体源区组成和岩石成因研究的同位素地球化学数据。鉴于此,本文选取老里湾岩体为研究对象,在详细的野外地质调查和老里湾岩体精细的岩相学研究基础上,对老里湾岩体开展系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学研究和锆石Lu-Hf同位素分析,目的是确定老里湾岩体的形成时代,查明岩体的源区组成及岩石成因,探讨岩浆活动与银、铅、锌成矿的关系,为崤山东部银多金属矿床成矿作用研究和找矿工作提供理论支撑。

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1 区域地质背景

崤山地处华北克拉通南缘崤山断隆,地质构造演化复杂,构造运动强烈,岩浆活动较强。西北侧为三门峡-灵宝-朱阳断陷盆地;东南侧为洛宁断陷盆地;西南、东北边界分别为马超营-潘河断裂带和三门峡-鲁山断裂带(图见常云真等,2018图1)。

崤山东部地区结晶基底为新太古界太华岩群变质杂岩,盖层自下而上为中元古界熊耳群中基性-中酸性陆相火山岩,中-新元古界官道口群、古近系沉积岩及第四系松散堆积物。太华岩群出露于崤山断隆核部,四周广布熊耳群,官道口群主要分布于崤山断隆的西南,第四系在东南和西北部断陷盆地中形成黄土塬区。区内断裂构造发育,主要呈东西向展布,主要有川口-宫前、潘河-马超营及银家沟-南坪等断裂,其次为北东向、北西向断裂。本区岩浆活动频繁,元古宙熊耳群火山岩广泛分布,燕山期岩浆活动以侵入岩为主,多为小岩株产出,如老里湾花岗斑岩体、中河花岗斑岩体、白石崖角闪二长花岗斑岩体、韩沟角闪二长花岗斑岩体。岩体呈带状,等间距分布。中生代岩浆活动与本区金、银及多金属矿产如老里湾银铅锌矿、中河银铅锌矿、崤山金矿关系密切。

2 老里湾岩体及岩相学特征

老里湾岩体侵入于中元古界熊耳群许山组安山岩中(图1),岩体地表出露面积约0.5 km2。岩体平面上呈不规则椭圆状,长轴方向近南北向,南北长约1000 m,东西宽约580 m; 垂向上呈向北东倾斜的歪斜筒状(图1)。老里湾银铅锌矿体主要产于该岩体内的F1断裂破碎带中(图见常云真等,2018图2a),亦有少量矿体产于围岩熊耳群火山岩中的断裂破碎带中(图见常云真等,2018图2b),目前的工作表明,老里湾银铅锌矿床与该岩体有密切的成因联系(河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院,2017)。

  

图 1 老里湾银铅锌矿床地质图1—第四系;2—熊耳群许山组安山岩;3—花岗斑岩;4—矿体;5—实测断层及编号;6—推断断层及编号;7—勘探线及编号;8—见矿钻孔及编号;9—未见矿钻孔及编号;10—穿脉、平硐地表投影位置;11—采样位置和样品编号Fig. 1 Geological map of the Laoliwan Ag-Pb-Zn deposit1—Quaternary; 2—Xushan Formation of the Xiong'er Group; 3—Granite porphyry; 4—Orebody; 5—Measured fault and its serial number; 6—Inferred fault and its serial number; 7—Exploration line and its serial number; 8—Drill hole and its serial number; 9—Barren hole and its serial numb-er; 10—Surface projection of transverse drift and adit; 11—Sampling position and sample number

  

图 2 老里湾花岗斑岩的典型岩相学照片a. 花岗斑岩,斑晶主要为石英、斜长石和钾长石,基质为长英质矿物; b. 花岗斑岩中发育闪长质微粒包体; c. 石英、黑云母组成斑晶,基质发育绢云母化,并可见副矿物榍石; d. 石英和钾长石斑晶; e. 石英、斜长石和黑云母斑晶; f. 石英、钾长石、透长石、斜长石斑晶Bt—黑云母;Cbn—碳酸盐;DME—闪长质微粒包体;Kf—钾长石;Pl—斜长石;Q—石英;Sa—透长石;Ser—绢云母;Spn—榍石Fig. 2 Representative photos of granite porphyry from the Laoliwan intrusiona. Granite porphyry, mainly comprising quartz, plagioclase, K-feldspar phenocrysts and felsic matrix; b. Dioritic microgranular enclaves in the granite porphyry; c. Phenocrysts consisting of quartz and biotite, sericitization occurring in matrix, and accessory mineral sphene; d. Phenocrysts composed of quartz and K-feldspar; e. Phenocrysts consisting of quartz, plagioclase, and biotite; f. Phenocrysts consisting of quartz, K-feldspar, sanidine, and plagioclaseBt—Biotite; Cbn—Carbonate; DME—Dioritic microgranular enclave; Kf—K-feldspar; Pl—Plagioclase; Q—Quartz; Sa—Sanidine; Ser—Sericite; Spn—Sphene

通过调查运动员是否会主动性学习,即对考试成绩的关注程度、向教师请教问题的情况,可以进一步印证运动员对得学习的态度。从表2可以看出,只有不到10%的同学对考试成绩持无所谓的态度,近半数的运动员明确表明对考试成绩较为在意。表3为运动员向教师请教情况,从中可以看出:绝大多数运动员,即79.3%的运动员都不愿向教师请教;能够较积极地向老师请教的运动员仅占10.8%。从数据上看,两方面的态度是相悖的。不过,通过后续访谈得知,运动员因学习基础普遍相对较差,经常寻找不到问题的逻辑起点,掌握不了正确的解题思路和学习方法,以及自卑和害羞的心理,因而不愿意向教师请教问题。

测试了样品LLW31 16个点的Hf同位素,其中LLW31-08和LLW31-21为2粒老的捕获锆石。剩余的14个测点的Hf同位素初始值176Hf/177Hf介于0.281 901~0.282 543之间,平均0.28 219 9;它们的εHf(t)值介于-27.8~-5.1,平均-17.3;Hf同位素两阶段模式年龄介于1.52~2.93 Ga之间。

3 样品特征和分析方法

3.1 样品特征

样品LLW2~LLW15和LLW31共15件,均采自老里湾矿区CM401-360穿脉, 样品较均匀地分布在岩体的各部位, 样品LLW80采自第7勘探线的岩体东部(图1)。 采样过程中尽量采集新鲜、无矿化、弱蚀变的岩石, 但由于老里湾岩体是老里湾银铅锌矿床的成矿母岩, 岩体普遍发育不同程度的绢云母化、高岭土化及碳酸盐化, 导致主量元素分析的烧失量较大。

对其中的14件样品 (样品LLW2~LLW15) 进行了主量、 稀土和微量元素分析, 对4件样品 (样品LLW4、 LLW13 、LLW31和LLW80)开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析, 4件样品采样位置见图1, 它们的地理坐标分别为111°36′40″E,34°29′36″N (样品LLW4); 111°36′35″E,34°29′36″N (样品LLW13); 111°36′35″E,34°29′36″N(样品LLW31)和111°36′41″E, 34°29′41″N (样品LLW80)。

3.2 LA-ICP-MS锆石U-Pb和Hf同位素分析

锆石由河北省廊坊地科勘探技术服务有限公司采用常规重力和磁选方法分选。为保证各粒级锆石颗粒的完整性,将3~5 kg的岩石经过粗碎及中碎,将粉碎后的样品分粒级进行淘洗,然后在双目镜下挑选出晶形和透明度较好的锆石。锆石制靶以及阴极发光图像在北京燕都中实测试技术有限公司完成,将挑选后的锆石置于环氧树脂中,磨制使其核部暴露,用于随后的阴极发光和锆石U-Pb分析。锆石U-Pb年龄原位分析在北京燕都中实测试技术有限公司LA-MC-ICP-MS实验室完成,所用仪器为Finnigan Neptune型MC-ICP-MS及与之配套的Newwave UP213 激光剥蚀系统。详细分析流程和原理参考Griffin等(2004)和侯可军等(2009)。应用标准锆石GH-1(207Pb/206Pb 年龄为(608.5 ± 1.5)Ma;Jackson et al.,2004)进行U-Pb间的分馏校正。数据处理采用ISOPLOT 3.0(Ludwig,2000)。通过EXCEL程序ComPbCorr#3 15G(Andersen,2002)进行普通铅校正。数据表中所列单次测量的数据点的误差均为1σ,采用206Pb/238U年龄,其加权平均值具有95%的置信度。

(3) 后碰撞造山阶段(200~160 Ma),该时期东秦岭地区发育广泛的逆冲推覆构造,其成因被认为与扬子陆块下插到华北陆块南缘之下的持续A型俯冲有关(陈衍景等,1992;陈毓川等,1994;毛景文等,2005;武广等,2013;Wu et al.,2014);

值得一提的是,江西六国曾经历过一场“黑天鹅”事件。2015年江西六国在开展化肥保兑仓业务时,被吉林天马及其法定代表人、副总经理等采取欺骗手段非法骗取和占有连本带息合计约6831万元资金,由于可回收金额不确定,江西六国出于谨慎性考虑2015年对该款项全额计提坏账准备。为挽回损失,江西六国向公安机关报案,吉林天马法定代表人、副总经理被批捕,2016年3月公安机关将案件移交检察院,2016年12月当地检察院向当地人民法院提起刑事诉讼,案件正在审理中,尚未终审。

本次实例数据来源于某河道的控制测量,每隔5 km左右布设一对D级GPS控制点,一共布设16点,每个控制点均联测四等水准高程。四等水准测量采用S05级电子水准仪和配套的铟瓦水准尺进行,并严格执行GB/T12898—2009《国家三、四等水准测量规范》。

3.3 主量和微量元素分析

主量、稀土和微量元素分析在核工业北京地质研究院实验室完成。主量元素分析采用AxiosmAX X射线荧光光谱仪,配以高色散光栅系统,分析误差根据美国地质调查局岩石标样BCR-1和AVG-2及中国国家岩石标样GSR-3确定,TiO2和P2O5的分析精度分别约为1.5%和2.0%,其他氧化物的分析精度优于1%。稀土和微量元素分析采用ELEMENT XR等离子体质谱仪,分析数据的质量用美国地质调查局的岩石标样BCR-1和BHVO-1监控,绝大多数稀土和微量元素的分析精度优于5%。

4 分析结果

4.1 LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

老里湾花岗斑岩中的锆石呈淡黄色,透明,晶形完好,柱状,晶体锥面发育,多为双锥状。其中LLW4样品中锆石大小78~157 μm,长宽比1~4;LLW13样品中锆石大小84~138 μm,长宽比1~3;LLW31样品中锆石大小93~130 μm,长宽比1~2.5;LLW80样品中锆石大小87~165 μm,长宽比2~4。锆石样品的阴极发光图像显示,绝大多数锆石发育振荡环带(图3),表明其为岩浆成因,但个别锆石振荡环带不发育,如图3a中LLW4-7.1锆石,暗示其可能为变质成因锆石。

老里湾岩体4件样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb分析结果见表1。

(1) 样品LLW4

由表1可以看出,样品LLW4的w(U)和w(Th)分别介于59.4×10-6~628×10-6和17.0×10-6~617×10-6之间,经计算,该样品中锆石Th/U比值变化相对较大(介于0.06~1.83之间,平均1.19),除LLW4-12外,Th/U比值均大于0.1。研究表明,岩浆成因锆石Th/U比值大于0.1,而且锆石的w(Th)和w(U)之间具有正相关性 (Williams et al.,1996;Claesson et al.,2000)。据此认为,样品LLW4中的锆石绝大多数为岩浆成因锆石。对样品LLW4的13粒锆石的13个点进行了分析。其中4个锆石 (点LLW4-7.1、LLW4-12、LLW4-15.1和LLW4-16.1)的207Pb/206Pb年龄介于1802~3102 Ma之间,代表岩浆侵入过程中捕获的锆石年龄或者源区岩石中的锆石年龄。剩余9个分析点的206Pb/238U年龄介于132~144 Ma之间,这9个分析点构成2组年龄:一组较老的年龄由5个点组成,其年龄加权平均值为(140±2)Ma,MSWD=1.50(图4a);另一组年龄由4个点组成,其加权平均年龄为(134±1)Ma,MSWD=1.16(图4a)。134 Ma的年龄代表了该花岗斑岩的结晶年龄。

4.2.2 稀土元素

样品LLW13的w(U)和w(Th)分别介于180×10-6~811×10-6和213×10-6~651×10-6之间(表1),经计算,该样品中锆石Th/U比值变化相对较大(介于0.53~2.28之间,平均1.44),Th/U比值均大于0.1,显示岩浆成因锆石特征。对该样品的12粒锆石进行了12个点分析,其206Pb/238U年龄介于130~139 Ma之间。其中LLW13-02点的年龄相对较老,可能为捕获的稍早一期岩浆活动形成的锆石,剩余11个分析点的加权平均年龄为(133±1)Ma,MSWD=1.20(图4b)。133 Ma的年龄代表了岩体的结晶年龄。

(3) 样品LLW31

由表1可以看出,样品LLW31的w(U)和w(Th)分别介于238×10-6~1215×10-6和169×10-6~816×10-6之间,经计算,该样品中锆石Th/U比值变化相对较大(介于0.26~1.31之间,平均0.69),Th/U比值均大于0.1,显示岩浆成因锆石特征。对该样品的16粒锆石16个点进行了分析,其中2个点(LLW31-08和LLW31-21)的207Pb/206Pb年龄分别为1765 Ma和2146 Ma之间,代表了岩浆侵入过程中捕获的锆石年龄或者源区岩石中的锆石年龄;剩余14个分析点的206Pb/238U年龄介于135~138 Ma之间,其加权平均年龄为(137±1 Ma),MSWD=0.45(图4c)。137 Ma的年龄代表了岩体的结晶年龄。

(4) 样品LLW80

样品LLW80中锆石的w(U)和w(Th)分别介于61.4×10-6~1297×10-6和66.2×10-6~1288×10-6之间(表1),经计算,该样品中锆石Th/U比值变化相对较大(介于0.17~1.16之间,平均0.53),Th/U比值均大于0.1,显示岩浆成因锆石特征。对该样品的15粒锆石15个点进行了分析,其中5个点(LLW80-04、LLW80-09、LLW80-14、LLW80-18和LLW80-19)的207Pb/206Pb年龄介于1980~2730 Ma之间,代表了岩浆侵入过程中捕获的锆石年龄或者源区岩石中的锆石年龄;剩余10个分析点的206Pb/238U年龄介于122~135 Ma之间,其加权平均年龄为(133±1)Ma,MSWD=0.58(图4d)。133 Ma的年龄代表了岩体的结晶年龄。

老里湾花岗斑岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,该岩体形成于137~133 Ma期间的早白垩世。

4.2 元素地球化学

老里湾岩体14件样品的主量、稀土和微量元素分析结果见表2。

2.1.1 对照品溶液 精密称取富马酸喹硫平对照品约3 mg,置于100 mL量瓶中,加溶出介质溶解并稀释至刻度,摇匀,制成中约含30 μg/mL的对照品溶液。

4.2.1 主量元素

本次对老里湾岩体4件花岗斑岩样品开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,它们的206Pb/238U年龄加权平均值分别为(133±1)Ma、(133±1)Ma、(134±1)Ma和(137±1)Ma(MSWD=0.45),表明老里湾岩体形成于137~133 Ma的早白垩世,这与王利功等(2017)报道的(149±11)Ma的老里湾岩体Rb-Sr等时线年龄相差较大,133~137 Ma应为该岩体的形成时代。

  

图 3 老里湾岩体中锆石的形态及分析点位图a. 样品LLW4锆石;b. 样品LLW13锆石;c. 样品LLW31锆石;d. 样品LLW80锆石Fig. 3 Representative cathodoluminescence (CL) images of zircons from the Laoliwan intrusion, showing U-Pb analytical spots and corresponding agesa. Zircons sample LLW4;b. Zircons sample LLW13;c. Zircons sample LLW31;d. Zircons sample LLW80

 

1 老里湾岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年数据Table 1 Zircon LA-ICP-MS U-Pb dating results of the Laoliwan intrusion

  

分析点w(B)/10-6PbThUTh/U同位素比值年龄/Ma207Pb/206Pb1σ207Pb/235U1σ206Pb/238U1σ207Pb/206Pb1σ207Pb/235U1σPb/238U1σ谐和度/%LLW4-0310.83633491.660.05100.00150.15300.00450.02200.0002243691454140196LLW4-0410.91414220.540.04950.00140.14730.00380.02200.0002172651403140199LLW4-5.115.24535531.320.04990.00150.14100.00390.02070.0003187691343132298LLW4-0610.13073361.490.05240.00180.15360.00490.02170.0003302781454139295LLW4-7.126.059.059.41.610.11020.00164.70340.08110.31060.003918022717681417441998LLW4-0712.13914181.530.05240.00170.14790.00460.02090.0003302781404133294LLW4-1231017.04450.060.23710.001918.30870.18920.55900.004731021330061028621995LLW4-15.110085.72160.620.14000.00137.13630.08070.36930.003222271521291020261595LLW4-1517.26175771.730.05030.00130.14270.00340.02090.0002206591353133198LLW4-16.11411302670.780.14390.00128.22120.09630.41430.004322761322561122352099LLW4-1610.43753321.830.04890.00140.14690.00430.02200.0003143691394140299LLW4-188.942482731.490.05200.00170.15880.00510.02270.0003287761504144296LLW4-1916.93336280.780.05150.00130.14950.00330.02130.0002261551413136195LLW13-1.112.74714421.690.04870.00130.14100.00370.02120.0003132581343135299LLW13-0222.65048110.970.05020.00100.14850.00320.02170.0003211481413139298LLW13-077.012262391.530.05130.00190.14540.00500.02100.0003254871384134297LLW13-0816.86515551.880.04870.00130.13930.00360.02090.0002132561323133199LLW13-119.412603511.190.04700.00150.13030.00400.02040.000250781244130295LLW13-12.112.84354511.560.04930.00140.14080.00390.02080.0002165691344133199LLW13-127.412132641.290.04860.00180.13900.00520.02120.0003132851325135297LLW13-1519.22627630.530.04950.00100.14380.00300.02110.0002169461363135198LLW13-1810.03393431.590.05400.00180.15370.00510.02080.0003372741454133291LLW13-19.112.93084621.010.05390.00200.16000.00640.02140.0003365881516137290LLW13-1912.94804251.810.05190.00180.14740.00500.02080.0003283781404132294LLW13-205.792541802.280.05080.00270.14270.00750.02070.00032321241357132297LLW31-016.62292380.940.05110.00160.15070.00480.02150.0003245741434137296LLW31-0213.85074921.010.05000.00100.14880.00310.02160.0003194451413138298LLW31-0425.361610530.580.04950.00100.14600.00320.02150.0003169451383137299LLW31-082372426840.350.10790.00104.69050.04910.31520.003817651617669176618100LLW31-099.403113480.870.04940.00150.14420.00460.02120.0002168731374135199LLW31-1019.12958470.340.04840.00160.14410.00520.02160.00031197613751372101LLW31-1111.73794570.810.05040.00100.14900.00300.02150.0002213461413137197LLW31-129.904773481.310.04970.00110.14640.00340.02140.0002181521393136198LLW31-149.303793491.070.04780.00130.14030.00420.02130.0002906513341361102LLW31-1522.63229940.320.04820.00110.14270.00310.02150.00021075213531371101LLW31-1913.71696460.260.04970.00130.14740.00390.02160.0003182631403137298LLW31-213854569170.490.13360.00106.69130.05680.36260.00212146132071719941096LLW31-2523.06039730.610.05020.00090.14710.00260.02130.0002204421392136198LLW31-2627.681610900.750.04910.00070.14620.00220.02160.0002153321392137199LLW31-2728.669012150.560.05070.00120.14960.00340.02130.0002227561413136296LLW31-2915.04515720.780.04910.00170.14370.00460.02130.0002155791364136199LLW80-0118.43228160.390.04860.00150.14160.00400.02120.00021277113441351100LLW80-0233.1128812011.030.04920.00080.14220.00210.02100.0002157361352134199LLW80-042622585170.500.14340.00178.25900.12240.41680.003322692122601322461599LLW80-0958228712970.210.13300.00147.41400.07840.40500.004121381821639219219101LLW80-1218.43368170.410.05000.00220.14350.00680.02070.00041941011366132297LLW80-1318.05446920.780.04930.00090.14230.00270.02100.0002160441352134199LLW80-1432.971.561.41.160.13570.00167.20050.09270.38450.003721732021371120971798LLW80-1720.84648510.530.04900.00130.14050.00400.02080.0002146631344133199LLW80-182261303520.360.18920.001913.71390.23430.52210.006727351727301627082899LLW80-1915466.23960.170.12760.00136.03010.06130.34250.00222065181980918991096LLW80-2316.33946250.630.04860.00150.14060.00490.02090.00021277413341331100LLW80-2417.82657440.350.04900.00100.13990.00290.02060.0002150481333132199LLW80-2536.0108812890.840.05120.00100.14850.00240.02100.0002250431412134195LLW80-268.881513700.400.04950.00180.14180.00470.02090.0002172831354134199LLW80-2814.62196200.260.04940.00110.14150.00310.02090.0002164521343133199

  

图 4 老里湾岩体中锆石U-Pb年龄谐和图Fig. 4 Zircon U-Pb concordia diagrams for the Laoliwan intrusion

在花岗岩分类的QAP图解中,老里湾岩体的样品投影在正长花岗岩区域(图5)。在Maniar 等(1989)的A/CNK对A/NK图解中,几乎所有的老里湾岩体样品均落入过铝质区域(图6a);在Peccerillo 等(1976)的SiO2对K2O图解(图6b)中,所有的样品点均落入高钾钙碱性系列区域。

(2) 样品LLW13

由表2知,老里湾花岗斑岩具有相对高的稀土元素总量,其值介于231×10-6~278×10-6,平均246×10-6,较低的Yb含量,w(Yb)介于1.21×10-6~1.47×10-6之间,平均1.36×10-6,中等-弱的负铕异常,Eu/Eu*值介于0.59~0.78,平均0.68。球粒陨石标准化的稀土元素配分曲线为轻稀土元素富集的右倾式,轻重稀土元素分馏强烈,其(La/Yb)N值介于26.7~36.5之间,平均值29.7(图7a)。其稀土元素配分曲线与典型岛弧和山弧环境下的中酸性火成岩稀土元素配分曲线(张旗等,2007)形态相似,但其重稀土元素含量,如Yb等明显低于典型岛弧、山弧环境下的中酸性火成岩(岛弧英安岩的w(Yb)大于2.5×l0-6;Martin et al.,2005),稀土元素分馏程度亦偏高。

4.2.3 微量元素

由表2可知,老里湾花岗斑岩具有高的Rb(214×10-6~243×10-6,平均229×10-6)、Th(17.6×10-6~20.5×10-6,平均19.1×10-6)和U(2.67×10-6~28.7×10-6,平均6.36×10-6)含量,低的Nb在原始地幔标准化的微量元素蛛网图上,老里湾岩体富集Rb、Ba、Th、U、K、La、Ce、Nd和Sm,强烈亏损Nb、Ta、P、Hf、Zr和Ti(图7b)。

 

2 老里湾岩体主量元素(w(B)/%)、微量元素和稀土元素(w(B)/10-6)分析结果Table 2 The analyzed data of major (w(B)/%) and trace elements and REE (w(B)/10-6) of the Laoliwan intrusion

  

组分LLW2LLW3LLW4LLW5LLW6LLW7LLW8LLW9LLW10LLW11LLW12LLW13LLW14LLW15SiO266.4167.1567.5965.5866.7266.3668.2068.3066.8568.4366.7266.7566.9468.73TiO20.340.340.340.320.330.340.350.340.340.340.340.340.340.34Al2O314.0913.8913.7812.8313.3813.9613.8213.1414.0113.5613.9213.6213.7013.60Fe2O30.440.380.160.360.620.170.060.040.040.430.090.161.230.62FeO1.692.201.862.112.012.252.082.152.081.852.222.201.311.67MnO0.140.180.150.150.150.130.140.200.160.180.140.120.130.17MgO0.820.880.831.101.170.970.780.920.850.860.860.680.680.56CaO2.991.732.703.352.501.862.212.642.622.162.603.333.132.35Na2O0.610.620.590.490.570.630.580.450.630.460.570.710.730.58K2O6.536.546.235.796.086.246.505.546.595.936.615.815.616.13P2O50.160.150.160.150.150.150.160.160.160.160.160.160.160.16LOI5.525.195.337.516.026.634.865.875.405.325.485.835.804.88总和99.7499.2599.7299.7499.799.6999.7499.7599.7399.6899.7199.7199.7699.79Na2O+K2O7.587.617.236.817.107.387.466.387.656.777.626.956.757.07K2O/Na2O10.710.510.611.810.79.9011.212.310.512.911.68.187.6810.6A/CNK1.041.231.090.971.111.251.151.141.081.221.081.011.051.14A/NK1.741.711.781.811.781.791.731.951.711.891.721.821.881.79Mg#4138424545423943424140343331Li6.957.196.736.916.756.974.486.484.825.884.868.759.028.07Be2.752.432.892.552.672.562.642.782.782.512.562.792.883.10Sc3.133.103.152.962.882.903.123.153.003.273.043.013.083.01V45.863.546.053.455.957.549.950.053.854.265.056.265.245.6Cr3.995.614.084.694.955.214.888.435.555.366.985.555.844.15Co2.673.043.003.163.083.462.942.743.093.213.093.012.882.45Ni2.122.082.302.302.112.211.8210.502.172.462.152.522.322.06Cu3.174.143.083.253.053.842.863.313.182.863.103.633.283.19Zn271249304278393305262505329459273178163239Ga20.821.621.119.419.420.619.820.220.320.419.920.519.820.2Rb243243239214218224243215231219243223218226Sr335355327333349420326290382299353439474318Mo1.9410.301.913.165.174.352.111.242.331.191.660.820.860.51Cd1.754.222.870.921.635.002.188.1710.002.763.830.570.500.90In0.0450.030.0440.0450.0440.0340.0610.0650.0590.0450.0480.0270.0310.028Sb2.271.112.371.891.881.031.852.792.031.941.450.700.662.00Cs9.188.969.089.189.709.248.0610.308.049.567.9511.9012.0011.40Ba21742185216419121886232621602121191420852116213619291282W1.131.311.181.371.651.281.661.651.431.931.501.050.571.05Re<0.002<0.002<0.002<0.0020.002<0.002<0.002<0.002<0.002<0.002<0.002<0.002<0.002<0.002Tl2.142.332.141.772.042.182.002.001.971.942.081.801.702.01Pb97.6618.0241.052.3125.0449.0388.087.9166.0141.0150.046.444.129.9Bi0.120.520.310.500.740.530.640.270.580.110.510.490.180.08Th18.818.819.618.018.017.620.219.518.720.519.120.518.919.2U3.353.156.1218.3028.702.903.982.863.762.813.823.323.322.67Nb27.228.228.225.926.427.327.127.526.428.026.727.026.728.0Ta1.871.801.851.681.761.701.791.791.751.791.761.861.821.80Zr72.377.468.860.854.358.871.073.071.474.374.871.966.462.7Hf2.332.162.352.001.842.042.302.312.192.432.442.402.182.08La55.062.757.857.757.564.057.358.355.960.856.373.057.660.1Ce9811510010110111599105100107102122102103Pr10.111.810.510.310.311.610.210.710.410.810.411.910.210.7Nd35.641.737.037.336.741.436.038.436.838.138.239.036.436.8Sm5.516.345.415.685.436.165.485.955.395.855.595.465.235.44Eu1.101.251.101.151.141.141.021.331.261.031.021.161.061.17Gd4.104.934.284.264.364.544.394.494.224.464.344.394.204.18Tb0.570.660.590.600.600.630.590.620.620.620.630.590.590.58Dy2.812.982.622.652.742.792.783.022.882.802.792.692.622.59Ho0.460.510.480.490.480.510.490.520.490.500.490.450.450.44Er1.301.541.311.281.271.331.231.451.351.321.361.281.241.19Tm0.220.240.220.230.210.220.210.260.240.230.240.210.200.20Yb1.351.441.351.321.241.341.371.471.411.401.381.351.341.21Lu0.230.210.220.230.200.200.220.230.220.230.220.220.210.21Y14.716.014.414.514.615.514.716.315.415.215.613.813.813.3∑REE231267237239238266235248236250241278237241δEu0.680.660.680.690.690.630.620.760.780.590.610.700.670.72(La/Yb)N27.529.428.929.531.332.228.226.726.729.327.536.529.033.5

注:比值单位为1。A/CNK=Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)分子数,Mg#=100×Mg2+/(Mg2++Fe2+)原子数。

  

图 5 老里湾岩体QAP 图解Fig. 5 QAP diagram of the Laoliwan intrusion

(25.9×10-6~28.2×10-6,平均27.2×10-6)、Ta(1.68×10-6~1.87×10-6,平均1.79×10-6)、Zr(54.3×10-6~77.4×10-6,平均68.4×10-6)、Hf(1.84×10-6~2.44×10-6,平均2.22×10-6)、Cr(3.99×10-6~8.43×10-6,平均5.38×10-6)和Ni(1.82×10-6~10.5×10-6,平均2.79×10-6)含量。Rb/Nb(7.82~9.10,平均8.41)、Th/Nb(0.64~0.76,平均 0.70)、Th/La(0.28~0.35,平均0.32)和Th/U(0.63~7.30,平均5.50)比值较高。

4.3 原位锆石Hf同位素

原位锆石Lu-Hf同位素测试是在已知锆石定年点附近进行,分析结果见表3。基本上所有测点的176Lu/177Hf比值小于0.002,表明锆石在岩体形成之后的漫长演化历程中176Lu衰变形成的177Hf极少,因此,测试的176Lu/177Hf比值代表了其形成时源区的Hf同位素组成(Amelin et al.,2000;吴福元等,2007a;2007b)。老里湾岩体锆石中的fLu/Hf值介于-0.99~-0.94之间(表3),明显低于铁镁质地壳的fLu/Hf值(-0.34;Amelin et al.,2000)和硅铝质地壳的fLu/Hf值(-0.72;Vervoort et al.,1996),因此,本次测试样品的Lu-Hf同位素两阶段模式年龄(TDM2(Hf))能够指示其源区物质从地幔中分离的时间。

对样品LLW4测试了13个点的Hf同位素,其中LLW-4-7.1、LLW4-12、LLW4-15.1和LLW4-16.1为4粒老的捕获锆石,剩余的9个分析点的Hf同位素初始值176Hf/177Hf介于0.281 983~0.282 403之间,平均0.282 232;它们的εHf(t)值介于-25.0~-10.0,平均-16.1;Hf同位素两阶段模式年龄(TDM2(Hf))介于1.83~2.75 Ga之间。

对样品LLW13测试了12个点的Hf同位素,初始值176Hf/177Hf介于0.28 1977~0.282 436之间,平均0.282 181;它们的εHf(t)值介于-25.2~-8.8,平均-18.0;Hf同位素两阶段模式年龄介于1.75~2.77 Ga之间。

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图 6 老里湾岩体A/CNK-A/NK图解(a)和SiO2-K2O图解(b)Fig. 6 A/CNK versus A/NK (a) and SiO2 versus K2O (b) diagrams of the Laoliwan intrusion

 

3 老里湾岩体锆石Lu-Hf同位素分析结果Table 3 Lu-Hf isotopic data of zircon from the Laoliwan intrusion

  

分析点号t/Ma176Yb/177Hf176Lu/177Hf176Hf/177Hf176Hf/177Hf(corr)2σεHf(0)εHf(t)2σTDM1(Hf)/MaTDM2(Hf)/MafLu/HfLLW4-031400.0536760.0012580.2822090.2822060.000025-19.9-17.00.914822262-0.96LLW4-041400.0335200.0009800.2824050.2824030.000020-13.0-10.00.711971827-0.97LLW4-5.11320.0259040.0007060.2823290.2823270.000019-15.7-12.90.712952000-0.98LLW4-061390.0524100.0012430.2822120.2822090.000026-19.8-16.90.914772255-0.96LLW4-7.118020.0256140.0006060.2813720.2813510.000022-49.5-10.10.825983088-0.98LLW4-71330.0618360.0015150.2822530.2822490.000025-18.4-15.60.914302171-0.95LLW4-1231020.0283260.0006620.2807980.2807590.000023-69.8-1.20.833723537-0.98LLW4-15.122270.0141610.0003850.2815060.2814900.000025-44.84.50.924032512-0.99LLW4-151330.0688990.0019120.2822490.2822440.000028-18.5-15.71.014512181-0.94LLW4-16.122760.0307540.0007170.2812960.2812650.000023-52.2-2.30.827082971-0.98LLW4-161400.0518120.0012170.2822010.2821980.000028-20.2-17.21.014922280-0.96LLW4-181440.0478910.0010890.2822730.2822700.000026-17.6-14.60.913862118-0.97LLW4-191360.0357610.0010030.2819860.2819830.000020-27.8-24.90.717832752-0.97LLW13-1.11350.0685000.0016420.2821860.2821820.000026-20.7-17.90.915302318-0.95LLW13-021390.0471370.0011240.2824390.2824360.000026-11.8-8.80.911541754-0.97LLW13-071340.0400760.0009590.2821930.2821910.000028-20.5-17.61.014932299-0.97LLW13-081330.0868170.0020050.2820820.2820770.000033-24.4-21.71.116942549-0.94LLW13-111300.0430770.0010880.2821930.2821900.000029-20.5-17.71.014982302-0.97LLW13-12.11330.0654310.0015940.2821620.2821580.000028-21.6-18.81.015632373-0.95LLW13-121350.0610240.0014430.2821460.2821430.000028-22.1-19.31.015782404-0.96LLW13-151350.0385410.0010370.2820100.2820080.000020-26.9-24.10.717502700-0.97LW13-181330.0671320.0016250.2822470.2822430.000029-18.6-15.81.014432185-0.95LLW13-19.11370.0360200.0009720.2819800.2819770.000023-28-25.10.817902765-0.97LLW13-191320.0634970.0015740.2822130.2822090.000029-19.8-17.01.014892260-0.95LLW13-201320.0490240.0011970.2823610.2823580.000024-14.5-11.70.812661930-0.96LLW31-011370.0333050.0009860.2822480.2822460.000029-18.5-15.61.014172176-0.97LLW31-021380.0420270.0012200.2822290.2822250.000024-19.2-16.30.814532221-0.96LLW31-041370.0234120.0006820.2825060.2825040.000025-9.4-6.50.910471602-0.98LLW31-0817650.0199880.0006850.2813750.2813520.000023-49.4-10.90.825993110-0.98LLW31-091350.0407330.0011640.2821460.2821430.000025-22.1-19.30.915672403-0.96LLW31-101370.0270500.0008460.2819750.2819730.000021-28.2-25.30.717902775-0.97LLW31-111370.0280990.0008150.2819030.2819010.000023-30.7-27.80.818882931-0.98LLW31-121360.0407190.0011340.2821710.2821680.000028-21.3-18.41.015312348-0.97LLW31-141360.0448920.0012070.2822010.2821980.000029-20.2-17.31.014912282-0.96LLW31-151370.0252030.0009900.2819710.2819690.000016-28.3-25.40.618022783-0.97LLW31-191370.0090890.0003730.2819440.2819430.000015-29.3-26.30.518112840-0.99LLW31-2121460.0284940.0007700.2814380.2814070.000022-47.2-0.30.825182745-0.98LLW31-251360.0200550.0006520.2824420.2824400.000018-11.7-8.70.611351746-0.98LLW31-261370.0328190.0008890.2825460.2825430.000026-8.0-5.10.99971515-0.97LLW31-271360.0228380.0007890.2823530.2823510.000020-14.8-11.90.712631943-0.98LLW31-291360.0389120.0012260.2821790.2821760.000021-21.0-18.10.715232331-0.96LLW80-011350.0276730.0008450.2820170.2820140.000023-26.7-23.80.817332685-0.97LLW80-021340.0337580.0012700.2820190.2820160.000019-26.6-23.80.717482682-0.96LLW80-0422690.0436180.0012980.2811410.2810850.000021-57.7-9.00.729613367-0.96LLW80-0921390.0290370.0007620.2811840.2811530.000015-56.2-9.50.528623303-0.98LLW80-121320.0181120.0005250.2815290.2815280.000020-43.9-41.10.723823739-0.98LLW80-131340.0211900.0006920.2820360.2820340.000018-26.0-23.20.616992642-0.98LLW80-1421730.0091680.0002470.2812930.2812830.000016-52.3-4.10.626792998-0.99LLW80-171330.0169460.0005570.2814760.2814740.000019-45.8-43.00.724573854-0.98LLW80-1827350.0217010.0006730.2810090.2809740.000017-62.3-2.20.630913308-0.98LLW80-1920650.0178490.0005700.2813800.2813570.000019-49.2-4.00.725852905-0.98LLW80-231330.0247550.0007560.2819360.2819340.000019-29.6-26.70.718402861-0.98LLW80-241320.0175870.0006090.2819520.2819500.000018-29.0-26.20.618112827-0.98LLW80-251340.0435740.0013410.2819590.2819560.000018-28.7-25.90.618362813-0.96LLW80-261340.0228130.0008810.2816440.2816410.000022-39.9-37.10.822483495-0.97LLW80-281330.0222030.0007940.2819410.2819390.000015-29.4-26.50.518352850-0.98

  

图 7 老里湾岩体稀土元素配分曲线(a,标准值据Boynton,1984)和微量元素原始地幔标准化蛛网图(b,标准值据Sun et al.,1989)Fig. 7 Chondrite-normalized REE patterns of the Laoliwan intrusion (a, normalization values after Boynton, 1984) and primitive mantle-normalized trace elements web diagram (b, normalization values after Sun et al., 1989)

老里湾岩体主要岩石类型为花岗斑岩,岩体呈岩株状产出,岩石具斑状结构,块状构造(图2a),矿体发育部位常见碎裂构造。岩体中多处见到闪长质微粒包体常见(图2b)。斑晶主要为石英、钾长石、斜长石和黑云母(图2c~f),占岩石总体积的30%~45%(下同)。石英呈他形粒状-浑圆状,表面干净,大小多为0.2~1.5 mm,含量15%左右,部分石英颗粒具熔蚀和基质嵌入现象(图2c~f);钾长石呈半自形-他形,大小0.3~1.2 mm,含量15%左右,部分钾长石中见斜长石等矿物包体和基质嵌入现象(图2d、f);斜长石多呈自形板状,大小0.4~1.0 mm,占8%左右,绢云母化和碳酸盐化强烈(图2e);黑云母多呈自形片状,大小0.1~0.2 mm,约占3%,部分黑云母析铁变为白云母(图2c、e)。基质具隐晶质结构,由长英质等矿物组成,含量55%~70%,普遍具有高岭土化和绢云母化,局部可见碳酸盐化(图2c~f)。

对样品LLW80测试了15个点的Hf同位素, 其中LLW80-04、 LLW80-09、 LLW80-14、 LLW80-18和LLW80-19为5粒老的捕获锆石。 剩余的10个分析点的Hf同位素初始值176Hf/177Hf 值介于 0.281 474~0.282 034之间, 平均0.281 849。 它们的εHf(t)值介于-43.0~-23.2, 平均-29.7。 Hf同位素两阶段(TDM2(Hf))模式年龄介于2.64~3.85 Ga之间。

老里湾岩体4件样品成岩阶段45粒锆石的εHf(t)值介于-43.0~-5.1(表3),主要集中在-27.8~-5.1之间(图8a);Hf同位素二阶段模式年龄(tDM2)介于1515~3854 Ma(表3),主要集中在1515~2931 Ma之间(图8b)。

5 讨 论

5.1 老里湾岩体形成时代

由于样品蚀变较强,烧失量较大,因此将它们的主量元素分析结果进行归一处理。归一处理后14件样品的w(SiO2)为70.48%~72.42%、w(TiO2)为0.35%~0.37%、w(Al2O3)为13.91%~15.00%、w(Fe2O3)为0.04%~1.31%、w(FeO)为1.39%~2.42%、w(MnO)为0.13%~0.21%、w(MgO)为0.59%~1.25%、w(CaO)为1.84%~3.63%、w(Na2O)为0.48%~0.78%、w(K2O)为5.90%~7.01%、w(P2O5)为0.16%~0.17%,K2O/Na2O比值介于7.68~12.9,铝指数(A/CNK)为0.97~1.25,Mg#值为31~45。

前人对崤山东北部与金和银铅锌成矿相关的岩体开展了较为系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年工作,获得了一系列高精度年代学数据。韩沟岩体的形成年龄为145 Ma(梁涛等,2013);白石崖岩体结晶年龄为(135±3)Ma(梁涛等,2013);龙卧沟岩体形成年龄为(128±1)Ma(卢仁等;2014);后河岩体形成于(128±1)Ma(卢仁等,2014);小妹河岩体结晶年龄为(132±1)Ma(梁涛等,2015);徐书奎等(2017)报道了赵家古洞岩体的结晶年龄为(117±2)Ma;曾威等(2017)报道了中河岩体的结晶年龄为(130±1)Ma;肖建辉等(2018)报道了(129±1)Ma和(131±2)Ma的中河岩体形成年龄。

老里湾岩体属高钾钙碱性系列。岩石具有高w(SiO2)(70.48%~72.75%,平均71.48%)、高w(K2O)(5.90%~7.01%,平均6.54%)、非常高的K2O/Na2O比值(7.68~12.89,平均10.65),幔源组分Cr(3.99×10-6~8.43×10-6,平均5.38×10-6)和Ni(1.82×10-6~10.5×10-6,平均2.79×10-6)含量低等特征,表明岩浆源区主要为壳源物质。老里湾岩体具有较高的A/CNK值(0.97~1.25,平均1.11),且多数样品的烧失量较大,野外可见岩石不同程度地发育绢云母化、高岭土化和碳酸盐化等,暗示岩石铝指数高和w(Na2O)低可能是岩石蚀变造成的。鉴于此,笔者采用蚀变过程中不活动的高强强元素和稀土元素进一步制约岩石的源区组成,老里湾花岗斑岩的w(La)介于55.0×10-6~73.0×10-6之间,平均59.6×10-6w(Nb)介于25.9×10-6~28.2×10-6,平均27.2×10-6w(Th)介于17.6×10-6~20.5×10-6,平均19.1×10-6。样品的La/Nb比值介于2.02~2.70,平均2.19,Th/Nb比值介于0.64~0.76,平均 0.70,Th/La比值介于0.28~0.35,平均0.32。老里湾岩体的La/Nb、Th/Nb和Th/La值与大陆地壳的相应元素比值基本一致(如:La/Nb=2.20,Th/Nb=0.44,Th/La=0.20;Taylor et al.,1985),但明显高于原始地幔、洋中脊玄武岩和洋岛玄武岩相应元素比值(如:La/Nb=0.66~1.19,Th/Nb=0.03~0.16,Th/La=0.07~0.16;Wood et al.,1979a;1979b;Taylor et al.,1985;Galer et al.,1989;McDonough et al.,1992),表明老里湾岩体的源区主要为地壳物质。在Whalen等(1987)的Zr+Nb+Ce+Y对(K2O+Na2O)/CaO图解中(图9a),老里湾岩体的样品全部落入未分异的M型、I型和S型花岗岩(OGT)区域;在Zr+Nb+Ce+Y对TFeO/MgO图解中(图9b),除了少量样品投影在分异的长英质花岗岩(FG)与OGT过渡区域,其他样品均落入OGT区域。表明老里湾岩体主要为未分异花岗岩。

5.2 岩石成因及源区组成

本次定年结果及前人对崤山东北部其他岩体的年代学研究表明,崤山东北部中生代花岗岩的结晶年龄主要集中在130~135 Ma之间,与金(银)矿和银铅锌矿相关的岩体形成时代一致,它们是同一期构造-岩浆活动的产物。

  

图 8 老里湾岩体锆石Hf同位素组成的εHf(t)值频数直方图(a)和tDM2频数直方图(b)Fig. 8 Histograms for εHf(t) frequency (a) and tDM2 frequency (b) of zircons from the Laoliwan intrusion

几乎与此并行,他开始从事“文字艺术”,即把所谓“原型”的汉字搞乱,在巨幅宣纸上颠倒、翻转、误写、重构,创作了“错别字系列”,在他看来,汉字承载着如此丰富的文化含义,所以颠覆传统从这里下手最合适。另一方面,谷把“错别字”当抽象画来创作,“我使用文字的分解、文字的综合等等,因为在我看来文字是一种新具象,抽象画一旦和文字结合起来。从形式上看是抽象的,但文字是带有内容的。这种结合使画面不是通过自然界的形象,而是通过文字传达出来,改变了原来的传达方式,也使这幅抽象画的内容更加确定了。”

前已述及,老里湾岩体岩石类型为花岗斑岩,岩石具有高硅、富钾特征,为地壳物质部分熔融的产物,因此,它不可能是M型花岗岩。在CaO/(MgO+TFeO)与Al2O3/(MgO+TFeO)源区组成判别图解中,老里湾岩体大多数样品落入基性岩的部分熔融区域内(图10),表明老里湾花岗斑岩的源区主要为基性火成岩。在I型和S型花岗岩判别的ACF图解中(图11a),老里湾岩体样品投影点位于I型和S型花岗岩过渡区域;在SiO2-Zr图解中(图11b),老里湾岩体所有分析的样品均投影在I型花岗岩区域。另外,老里湾岩体不发育典型的S型花岗岩中含有的富铝矿物(如堇青石和石榴子石),野外和镜下也未见原生白云母,但岩体中可见闪长质微粒包体;老里湾岩体具有中等-弱的Eu负异常,且显示出弧岩浆岩微量元素特征。因此,笔者认为老里湾岩体为I型花岗岩,其高的铝指数和低的Na2O含量可能是岩石发生绢云母化等蚀变所致。

其生物量估算公式为:Btotal=Vtotal×D×BEF×(1+R),式中:Btotal为某一树种(组)的总生物量;Vtotal为某一树种(组)的总蓄积量;D为某一树种(组)的基本木材密度;BEF为生物量扩展因子;R为某一树种(组)的根茎比。

  

图 9 老里湾花岗斑岩的岩石成因分类图解a. w(Zr+Nb+Ce+Y)对(K2O+Na2O)/CaO图解;b. w(Zr+Nb+Ce+Y)对TFeO/MgO图解(底图据Whalen et al.,1987)FG—分异的花岗岩;OGT—未分异的M型、I型和S型花岗岩Fig. 9 Petrogenetic classification diagrams of the Laoliliwan granite porphyrya. w(Zr + Nb + Ce + Y) versus (K2O + Na2O) / CaO diagram; b. w(Zr + Nb + Ce + Y) versus TFeO / MgO diagram (base map after Whalen et al., 1987)FG—Fractionated granite; OGT—Unfractionated M-, I-, and S-type granites

  

图 10 老里湾岩体源区岩石判别图解Fig. 10 Discrimination diagram of source rocks for the Laoliwan intrusion

老里湾岩体4件样品中45个成岩阶段锆石的176Hf/177Hf介于0.281 474~0.282 543,平均0.282 123;εHf(t)为-43.0~-5.1,平均-20.0(图12a);Hf同位素二阶段模式年龄(tDM2)介于1515~3854 Ma,平均2445 Ma(图12b)。老里湾岩体的εHf(t)值均为负值,暗示其源区主要为古老地壳物质,但Hf同位素组成及二阶段模式年龄变化范围大(图12b),指示岩浆形成过程中经历了岩浆混合或混染作用。鉴于老里湾岩体发育闪长质暗色微粒包体,笔者更倾向于是两种岩浆的混合形成了老里湾花岗斑岩。综合考虑岩石中锆石的εHf(t)值和两阶段Hf同位素模式年龄,笔者推断老里湾岩体的源区主要为中-新太古代和古元古代的地壳物质,并有少量的古太古代和始太古代地壳物质,岩浆形成过程中发生了较为强烈的壳幔相互作用,古老地壳物质部分熔融形成的岩浆与底侵的玄武质岩浆混合是老里湾早白垩世花岗斑岩形成的主要机制。

5.3 成岩、成矿构造背景

关于华北陆块南缘东秦岭地区中生代构造演化,前人做了系统的研究工作,认为中生代期间东秦岭经历了5个主要的构造演化阶段:

(1) 陆-陆碰撞阶段(238~218 Ma), 扬子陆块与华北陆块碰撞,并于约218 Ma前完成两大陆块对接(张国伟等,1996;李曙光等,1997;Meng et al.,1999);

  

图 11 老里湾岩体ACF(a)和SiO2-Zr(b)图解Fig. 11 Diagrams of ACF (a) and SiO2-Zr (b) for the Laoliwan intrusion

  

图 12 老里湾岩体锆石的Hf同位素组成与形成年龄(a)和二阶段模式年龄与形成年龄(b)图解Fig. 12 Correlation diagrams between Hf isotope composition versus diagenetic age (a) and Hf two-stage model age versus diagenetic age (b) of zircons from the Laoliwan intrusion

(2) 局部伸展(217~205 Ma),该阶段发育环斑花岗岩(卢欣祥等,1996),可能与深俯冲的陆壳板片局部断离有关(郭锋,2013);

锆石原位Lu-Hf同位素分析在中国地质科学院地质研究所大陆构造与动力学实验室进行,使用仪器为NeptunePlus型多接收等离子质谱和GeoLasPro 193 nm激光剥蚀系统,实验过程中采用He作为剥蚀物质载气,根据锆石大小,剥蚀直径采用44 μm,测定时使用锆石国际标样GJ-1作为参考物质。相关仪器运行条件及详细分析流程见Hou等(2007)。分析过程中锆石标准GJ-1的176Hf/177Hf测试加权平均值为0.282 007±0.000 025(2σ)。计算初始176Hf/177Hf时,Lu的衰变常数采用1.865×10-11/a(Scherer et al.,2001);计算εHf(t)值时,采用球粒陨石Hf同位素值176Hf/177Hf=0.0336,176Hf/177Hf=0.282 785(Bouvier et al.,2008)。在Hf的地幔模式年龄计算中,亏损地幔176Hf/177Hf现在值采用0.283 25,176Hf/177Hf采用0.038 4(Griffin et al.,2000),地壳模式年龄计算时采用平均地壳的176Hf/177Hf=0.015(Griffin et al.,2002)。

(4) 构造体制转换阶段(150~140 Ma),由于古太平洋板块斜向俯冲对亚洲大陆东部的影响,包括东秦岭在内的中国东部构造体制由近东西向转入北北东向(毛景文等,2005;Wu et al.,2014);

(5) 岩石圈减薄阶段(140~110 Ma),关于岩石圈减薄的触发机制,毛景文等(2005)认为与古太平洋板块俯冲方向的改变有关,郭锋(2013)认为与A型俯冲的扬子陆块板片大规模断离有关,但两者均认为东秦岭在该时期发生了大规模的岩石圈减薄。

老里湾岩体主要岩石类型为花岗斑岩,属高钾钙碱性岩系。岩石具有低的Yb(1.21×10-6~1.47×10-6,平均1.36×10-6)和Y(13.3×10-6~16.3×10-6,平均14.8×10-6)含量,高的(La/Yb)N值(26.7~36.5,平均29.7),其Yb和Y含量明显低于典型岛弧、山弧环境下的中酸性火成岩(岛弧英安岩的w(Yb)大于2.5×10-6,一般介于3.1×10-6~4.4×10-6w(Y)大于25×10-6,一般介于26×10-6~47×10-6;Martin et al.,2005),但轻重稀土元素分馏程度明显强于典型岛弧、山弧环境下的中酸性火成岩(其(La/Yb)N值通常小于10)。然而,老里湾岩体富集Rb、Ba、Th、U、K、La、Ce、Nd和Sm,强烈亏损Nb、Ta、P、Hf、Zr和Ti,这些地球化学特征又与形成于活动大陆边缘的岛弧和/或陆缘弧I型火成岩地球化学特征(Gill,1981;Eiler et al.,2000;赵振华,2007)相似。前已述及,老里湾岩体的源区主要为中-新太古代和古元古代的地壳物质,岩体形成于早白垩世(133~137 Ma ),该时期老里湾岩体所在的东秦岭地区发生了大规模的岩石圈减薄,因此,老里湾岩体不可能形成于俯冲相关的环境,笔者认为造成老里湾岩体弧岩浆特征的原因更可能是继承了其源区物质的地球化学特征,即其源区可能主要是中-新太古代和古元古代期间增生的具有弧岩浆特征的火成岩。在SiO2-Al2O3图解(图13a)中,老里湾岩体样品几乎全部落入后造山花岗岩(POG)区域;在MgO-TFeO图解(图13b)中,样品投影在后造山花岗岩(POG)与岛弧、大陆弧和大陆碰撞花岗岩(IAG+CAG+CCG)的过渡区;在Y+Nb-Rb图解(图13c)中,样品全部落在后碰撞花岗岩(Post-COLG)区域;在R1-R2图解(图13d)中,样品投影在同碰撞花岗岩(VI)和后造山花岗岩(VII)区域附近。上述花岗岩形成环境判别图表明老里湾岩体最可能形成在后造山环境。综合老里湾岩体地球化学特征、构造环境判别图及东秦岭地区中生代构造演化,笔者认为老里湾岩体形成于后碰撞伸展环境。伸展导致岩石圈减薄,使软流圈上升,必然使新生的和热的地幔物质注入到原有的岩石圈,从而增加岩石圈中的热流,地壳和岩石圈地幔被大幅度加热,新生的热的软流圈物质注入陆壳底部,发生基性岩浆的底侵,下地壳物质被加热而部分熔融,发生壳幔交换,形成壳幔混合岩浆,该岩浆上侵到地壳浅部形成了老里湾花岗斑岩体。该期岩浆活动与崤山东部银多金属成矿作用密切相关,目前的勘探工作显示,该期岩浆活动在崤山东部形成了斑岩钼银铅锌成矿系统,在中河矿区深部已经发现了斑岩型钼矿化,而老里湾银铅锌矿床属于该斑岩成矿系统的浅部中低温热液脉型矿化。

  

图 13 老里湾岩体形成的构造环境判别图a. SiO2-Al2O3判别图(底图据Maniar et al.,1989);b. MgO-TFeO判别图(底图据Maniar et al.,1989);c. Y+Nb与Rb判别图(底图据Pearce,1984);d. R1-R2判别图(底图据Batchelor et al.,1985)CAG—大陆弧花岗岩类;CCG—大陆碰撞花岗岩类;CEUG—与大陆的造陆抬升有关的花岗岩类;IAG—岛弧花岗岩类;ORG—大洋中脊花岗岩;POG—后造山花岗岩类;Post-COLG—后碰撞花岗岩;RRG—与裂谷有关的花岗岩;Syn-COLG—同碰撞花岗岩;VAG—火山弧花岗岩;WPG—板内花岗岩;Ⅰ—地幔分异的花岗岩;Ⅱ—板块碰撞前的花岗岩;Ⅲ—碰撞后隆升的花岗岩;Ⅳ—晚造山花岗岩;Ⅴ—非造山花岗岩;Ⅵ—同碰撞花岗岩;Ⅶ—后造山花岗岩Fig. 13 Discrimination diagrams of tectonic setting for the Laoliwan intrusiona. Diagram of SiO2 versus Al2O3 (after Maniar et al.,1989); b. Diagram of MgO versus TFeO (after Maniar et al.,1989); c. Diagram of Y+Nb versus Rb (after Pearce, 1984); d. diagram of R1 versus R2(after Pearce, 1996)CAG—Continental arc granitoids; CCG—Continental collision granitoids; CEUG—Continental epeirogenic uplift ganitoids ; IAG—Island arc ganitoids ; ORG—Oceanic ridge granites; POG—Post-orogenic granitoids; Post-COLG—Post-collisional granites; RRG—Rift-related granitoids; syn-COLG—Syn-collisional granites; VAG—Volcanic arc granites; WPG—Within-plate granites;Ⅰ—Mantle-differentiated granites; Ⅱ—Pre-collisional granites; Ⅲ—Post-collisional uplifting granites; Ⅳ—Late-orogenic granites; Ⅴ—Anorogenic granites; Ⅵ—Sye-collisional granites; Ⅶ—Post-orogenic granites

茶多酚(tea polyphenols, TP)是一种多酚类物质,具有抑菌谱广、水溶性好、良好的抗氧化和抗肿瘤等功能,在人体内还可降解为食物得正常成分,被广泛用于水产品保鲜中,成为近几年食品保鲜研究的热点。在鲢鱼冷藏过程中,范文教等[25]研究了茶多酚对其品质变化的影响,发现鲢鱼的感官评分、细菌总数和鲜度指标均优于对照组。茶多酚的强抗氧化性还可应用于大黄鱼片和鲫鱼的保鲜中[26,27]。

6 结 论

(1) 老里湾岩体的主要岩石类型为花岗斑岩,形成于133~137 Ma期间的早白垩世。

在连续时间内提取足够表示人体行为的关键静态帧序列用以构建动态行为是常用方法。韩旭[9]使用直方图相似度的方式遍历整段数据帧得到关键帧的集合,金泽豪[10]分析了人体运动过程中角度和距离变化的总差异提出基于结构相似度的关键帧搜索方法,减少了搜索时的计算量,提高了搜索效率。

机心领域的另一家公司Dubois Dépraz(据说该专门改装机心的品牌也被日本西铁城收购),正在延续着一项持续了100多年的家族传统。这家位于汝山谷的专业计时码表品牌专注于机心和复杂功能。

(2) 老里湾岩体具有中等—弱的负铕异常,岩石富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,属于高钾钙碱性系列的I型花岗岩。

(3) 老里湾岩体的源区主要为中-新太古代和古元古代的地壳物质,并有少量的古太古代和始太古代地壳物质。

(4) 岩浆形成过程中发生了较为强烈的壳幔相互作用,古老地壳物质部分熔融形成的岩浆与底侵的玄武质岩浆混合是老里湾岩体形成的主要机制。

本文在写作过程中得到了中国地质科学院矿产资源所武广研究员的指导和帮助,在此表示衷心的感谢!

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按照实验方法测定钴产品生产过程CoCl2净化液(样品5)和Co(NO3)2净化液(样品6和7)中Cu、Fe、Ni、Cd、Zn、Mn、Mg、Si、As,并与标准方法YS/T 281—2011所规定的检测方法结果进行对照,结果见表13。

 
王哲,常云真,李重阳,李永超,范海洋
《矿床地质》 2018年第02期
《矿床地质》2018年第02期文献

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