玲瓏金礦西山脈巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡

孫雨沁，馬曉東，牛志力，程偉，張巖，李敏

(山東省地質科學研究院，山東省金屬礦產成礦地質過程與資源利用重點實驗室，國土資源部金礦成礦過程與資源利用重點實驗室，山東 濟南　250013)

?

地質與礦產

玲瓏金礦西山脈巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡

孫雨沁，馬曉東，牛志力，程偉，張巖，李敏

(山東省地質科學研究院，山東省金屬礦產成礦地質過程與資源利用重點實驗室，國土資源部金礦成礦過程與資源利用重點實驗室，山東 濟南250013)

SHRIMP IIe MC具備高分辨、高靈敏、高精度和微量及原位微區分析的特點，可以進行20μm范圍內的原位同位素分析，保持了測定對象原有的性質。玲瓏西山脈巖鋯石的氧同位素值顯示了幔源數據特征，也具較強的殼源特征，這指示了再循環地殼或沉積物的貢獻。SHRIMP U-Pb定年測試得出，55號脈的成巖年齡為(125.80±0.86)Ma，成礦時代為早白堊世，后地金礦的成巖年齡為(142.77±0.96)Ma，成礦時代是燕山早期。

SHRIMP；脈巖；西山礦區；玲瓏金礦

山東省招遠玲瓏金礦地處膠東半島西北部，東與棲霞市相臨，西靠萊州市，南與萊陽、萊西兩市接壤，北以龍口市相接[1]。玲瓏金礦田開采歷史悠久，礦區地質工作起步于20世紀50年代，實際探明C+D級金金屬量約231t(工程控制垂深度580m以上)，2012年探、采礦垂深已達千米，進入第二富集帶①山東省地質科學研究院，全國礦產資源利用現狀調查(玲瓏金礦核查區),2012年。。該文通過對玲瓏西山礦區55號脈和后地金礦脈巖與金礦化樣品的SHRIMP鋯石U-Pb年齡的測試分析，指示礦化源區來源，為今后熱液礦床找礦提供更多的途徑。

1　成礦地質背景

玲瓏金礦位于華北克拉通東緣膠東半島，傳統構造將這一地區劃為膠遼臺隆[2]，板塊地體構造將這一地區劃為膠北地體[3]。地體的西界為郯廬斷裂帶，是一條規模巨大的左行平移走滑斷裂帶[4]；地體的南東界為五蓮-榮成斷裂帶，是華北克拉通與蘇魯造山帶的分界斷裂(圖1)[5-6]。

玲瓏西山礦區地層發育比較齊全，地表出露以中生代、新生代地層為主，其次為古生代地層，元古宇在部分地區出露而太古宇只是零星出露[1]。區內斷裂構造發育，受招平斷裂、破頭青斷裂兩大區域性斷裂的聯合控制①。構造巖以碎裂巖為主，其次有碎裂狀花崗巖夾斷層泥及構造透鏡體。構造巖蝕變弱，礦化不發育，主要有絹云母化、高嶺土化①。區內巖漿巖發育，主要為玲瓏序列大莊子單元，巖性為含斑粗中粒二長花崗巖，該單元是區內金礦最主要的賦礦圍巖①。

1—礦體平面投影；2—控制礦體和巖脈的斷裂圖1　玲瓏金礦田控礦斷裂構造及礦體平面投影圖[7]

55號礦脈位于玲瓏斷裂帶幔源脈巖帶的西側，該脈巖脈寬3～5 m，穿脈控制長度40多米，附近出露地層有新太古代膠東巖群、新生代第四紀松散堆積物。控礦田地質圈在地表緊貼108號脈東段的淺色閃長玢巖脈，沿NNE向追蹤張扭裂隙延長穿切55號脈中段。玲瓏斷裂帶幔源脈巖帶主要分布在深切溝谷的SE坡，即斷裂的SE盤，以大玲瓏背上51號脈西段的切穿該脈的NNE走向、近直立的煌斑巖脈群為代表，其次為切穿36號西段的閃長玢巖脈，以及玲瓏斷裂帶內厚3 m的閃長玢巖脈(向SEE陡傾)。55號脈的西段被玲瓏礦田西緣幔源脈巖帶穿切，以礦田西部紅青頂一帶、108號脈西段的Xj301～Xj302井之間的閃長玢巖脈、煌斑巖脈為代表[1]①。

后地硅化綠泥石化閃長玢巖脈緊貼主礦脈產出，主礦脈SE 50 m處沿NNE向支脈下盤分布的云斜煌巖脈的下盤疊加細粒閃長巖脈、碳酸鹽化絹云母化閃長玢巖脈。主脈脈寬1～2 m，支脈之脈巖帶寬2～3 m。后地金礦礦體主要由黃鐵絹英巖化碎裂巖和黃鐵礦石英脈組成。礦石的主要礦物成分為石英、絹云母、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、褐鐵礦、綠泥石、方解石等。礦石結構以壓碎結構、自形晶粒結構、半自形粒狀結構為主，次為他形粒狀結構、包含結構、交代殘余結構等。礦石構造以細脈狀、細脈浸染狀、團塊狀構造為主，次為浸染狀構造、網脈狀構造[1]*山東省地質科學研究院，全國礦產資源利用現狀調查(玲瓏金礦核查區),2012年。。

2　脈巖產狀和巖石學特征

2.155號礦脈脈巖和金礦化樣品

該次采集的55號礦脈脈巖樣品(編號LX110)，巖石為云斜煌巖，主要由輝石、角閃石、黑云母、斜長石、方解石、石英、不透明礦物等組成，構成巖石的主要礦物按大小明顯分為兩部分，呈煌斑結構，斑晶主要由較自形的輝石、角閃石組成，粒徑一般為0.8～2.0 mm；基質主要由輝石、角閃石、黑云母、斜長石、方解石、石英、不透明礦物等組成，粒徑一般為0.05～0.6 mm，呈微細粒結構。斑晶中的輝石較自形，多被滑石、纖閃石、綠泥石、碳酸鹽礦物交代呈其假象；角閃石呈灰黃色，柱狀，有的發生碳酸鹽化、黑云母化、綠泥石化；黑云母呈淺黃色，片狀，有的發生綠泥石化、碳酸鹽化；斜長石呈板條狀，可見聚片雙晶，有的發生絹云母化、碳酸鹽化；方解石呈不規則粒狀，多呈不規則集合體狀填隙于其他礦物之間，多為其他礦物的蝕變產物；石英呈不規則粒狀，多呈不規則集合體狀填隙于其他礦物之間。巖石中的金屬礦物呈半自形晶粒結構，稀疏浸染狀構造，主要由黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等組成，含量較少，零星分布[1]①。

金礦化樣品(編號JLX110)為含金黃鐵石英脈，巖石主要由石英及少量的絹云母、方解石、黃鐵礦組成，構成巖石的主要礦物多呈它形晶，粒徑一般為0.03～0.6 mm，有的礦物粒徑可達1.5 mm；為細粒結構，局部裂隙較多，較為破碎。其中石英呈它形粒狀晶，多呈不規則集合體狀，局部較為破碎。絹云母無色，鱗片狀，有的發生綠泥石化，多與碎粒狀石英一起沿裂隙及石英間隙分布。方解石呈不規則粒狀，多呈不規則狀集合體填隙于石英之間，有的沿裂隙充填呈脈狀分布。巖石中的金屬礦物呈半自形晶粒結構，稀疏浸染狀構造，主要由黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等組成。黃鐵礦呈自形—半自形晶，粒徑一般為0.02～1.2 mm，有的沿周邊被方鉛礦交代，有的晶粒裂隙較多，零散分布，局部富集。方鉛礦呈半自形晶，粒徑一般為0.01～0.20 mm，有的沿周邊被閃鋅礦交代，零星分布，局部富集。閃鋅礦呈他形晶，粒徑一般為0.02～0.20 mm，其中多見乳滴狀黃銅礦小包體，多分布方鉛礦附近[1]。

2.2后地金礦脈巖和金礦化樣品

該次采集的后地金礦脈巖樣品(編號DD1)位于+46～+65 m中段，巖石為硅化綠泥石化的閃長玢巖，巖石主要由斜長石、黑云母、方解石、綠泥石、石英、絹云母、磷灰石、不透明礦物等組成，構成巖石的主要礦物按大小明顯分為兩部分，呈斑狀結構；斑晶主要由黑云母、斜長石組成，粒徑一般為0.6～1.5 mm；基質主要由斜長石、黑云母、方解石、綠泥石、石英、不透明礦物等組成，粒徑一般為0.03～0.3 mm，呈微粒結構。局部定向分布。其中斜長石呈半自形板柱狀，可見雙晶，多發生絹云母化、硅化、碳酸鹽化；黑云母呈灰綠色，片狀，多發生綠泥石化、碳酸鹽化、絹云母化，多被完全交代呈其假象，有的發生暗化分解；方解石呈不規則粒狀，多為斜長石及黑云母的蝕變產物；綠泥石呈淺綠色，鱗片狀，多為黑云母的蝕變產物；石英呈不規則粒狀，可見波狀消光，多呈不規則集合體狀。絹云母呈無色，鱗片狀，多為斜長石及黑云母的蝕變產物；磷灰石呈自形晶，零星分布。巖石中的金屬礦物呈半自形晶粒結構，稀疏浸染狀構造，主要由黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦等組成。其中黃鐵礦呈自形—半自形粒狀晶，粒徑一般為0.05～1.5 mm，零星分布，局部富集，有的晶粒裂隙較多；黃銅礦呈半自形—他形粒狀晶，粒徑一般為0.01～0.05 mm，零星分布；磁鐵礦呈半自形粒狀晶，粒徑一般為0.01～0.15 mm，零星分布[1]。

金礦化樣品JDD1為含黃鐵絹英巖，巖石主要由石英、絹云母、鉀長石、方解石、黃鐵礦組成，構成巖石的主要礦物粒徑一般為0.03～0.6 mm，有的可達2.0 mm；多為鱗片狀或粒狀，彼此呈鑲嵌緊密狀分布，呈鱗片粒狀變晶結構。其中石英呈不規則粒狀，可見波狀消光，多呈不規則集合體狀；鉀長石呈不規則粒狀，有的發生碳酸鹽化，有的其中可見石英包體；絹云母呈無色，鱗片狀，多呈不規則狀集合體圍繞石英分布，局部富集；方解石呈不規則粒狀，多為鉀長石的蝕變產物。巖石中的金屬礦物主要由黃鐵礦、磁鐵礦等組成，呈自形—半自形晶粒結構，稀疏浸染狀構造。其中黃鐵礦呈自形—半自形粒狀晶，粒徑一般為0.1～3.0 mm，有的可達5.0 mm，有的裂隙較多，較為破碎，零散分布，局部富集。磁鐵礦呈他形粒狀晶，粒徑一般為0.01～0.15 mm，零星分布[1]。

3　鋯石U-Pb年齡和氧同位素組成

3.1鋯石U-Pb年齡

該文對LX110樣品中的14顆鋯石和DD1樣中的10顆鋯石進行測年分析，鋯石樣品按常規方法進行分選，然后在雙目鏡下挑選出晶型完好、具有代表性的鋯石顆粒制成樣品靶，將靶上的鋯石顆粒打磨至中心部位出露后進行拋光。然后進行可見光和陰極發光(CL)照相，以檢查鋯石的內部結構，從而幫助選定最佳的待測鋯石部位和數據解釋[8-10]。該次測試的鋯石晶體主要為黃色，多為柱面和錐面組成的簡單聚形，面、棱較清晰。CL圖像如圖2顯示。測試由北京離子探針中心測試，測試儀器為SHRIMP IIe MC質譜儀，測試數據如表1所示。

由表1、圖3可知，樣品LX110的5顆同巖漿鋯石數據的加權平均年齡為(127.6±2.5)Ma，這指示了該金礦的成礦時代為早白堊世，云斜煌巖巖脈的成巖年齡為(125.80±0.86)Ma。由表2、圖4可知，DD1樣中的8顆鋯石年齡是燕山早期，成巖年齡為(142.77±0.96)Ma。

3.2氧同位素

SHRIMP IIe MC具備高分辨、高靈敏、高精度和微量及原位微區分析的特點，可以進行20μm范圍內的原位同位素分析，而不必經過復雜的化學分離過程，保持了測定對象原有的性質[8]。澳大利亞國立大學的SHRIMP IIe MC質譜儀可以測定鋯石的氧同位素比值，其測定精度可以達到0.4‰(95%置信度)。該次測試使用北京離子探針中心的SHRIMP IIe MC對55號脈LX110樣品的鋯石進行了氧同位素分析，鋯石樣品在SHRIMP測定前用環氧樹脂貼合在平臺上，磨至一半，拋光、清洗、照相，最后在其表面鍍金，使表面具有最大的導電性[6]。測定結果顯示，Δ18O值：8.61，8.70，7.26，6.93，7.73，7.20，8.30，3.92，9.58(表3)。

由此可見，樣品LX110的同巖漿鋯石的氧同位素變化范圍為3.92～9.59，顯示了幔源數據，也具較強的殼源特征，這指示了再循環地殼或沉積物的貢獻。

4　結論

55號脈成礦年齡為(127.6±2.5)Ma，云斜煌巖巖脈的成巖年齡為(125.80±0.86)Ma，這指示了該金礦的成礦時代為早白堊世。后地金礦的成礦時代是燕山早期，成巖年齡為(142.77±0.96)Ma。55號脈的同巖漿鋯石的氧同位素變化范圍為3.92到9.59，顯示了幔源數據，也具較強的殼源特征，這指示了再循環地殼或沉積物的貢獻。

圖2　鋯石二次電子圖像和陰極發光圖像及206Pb/238U年齡每個鋯石顆粒對應2個圖，上面的為二次電子圖像，下面的為CL圖像。由短線引導的二次電子圖像上的“凹坑”為SHRIMP測定時的斑點；由于在完成SHRIMP測定后又進行了鍍金膜，故CL圖像中無法顯示出斑點。每個圖像對應的數值為206Pb/238U年齡及誤差、測定點編號

樣品點元素含量(10-6)同位素比值UThTh/U(1)238U/206Pb*±%(1)207Pb*/206Pb*±%(1)207Pb*/235U±%(1)206Pb*/238U±%誤差校正(3)238U/206Pb*±%(3)207Pb*/206Pb*±%185.4057.090.6929.662.40.055.700.256.200.032.400.3928.842.40.085.302220.57162.160.7648.981.10.055.800.145.900.021.100.1848.9610.054.103281.80235.200.8649.90.960.053.300.143.500.020.960.2849.740.960.052.90476.3324.730.3341.511.60.0510.000.1610.000.021.600.1541.291.50.055.605278.89142.260.5346.591.20.0510.000.1511.000.021.200.1146.7810.054.706557.89344.020.6412.1550.710.061.000.651.200.080.710.5712.180.710.061.10744.2825.660.604.5091.30.151.904.622.300.221.300.584.6251.30.132.908188.7778.120.4332.11.70.0526.000.2326.000.031.700.0732.581.20.0426.009222.78104.610.4916.780.890.053.000.453.100.060.890.2916.760.890.062.9010119.2611.180.1040.931.30.055.200.185.300.021.300.2441.011.30.054.4011111.247.380.0748.91.40.057.000.157.200.021.400.2049.051.40.055.4012220.9090.920.4310.661.10.092.601.152.900.091.100.3910.271.10.123.6013249.254.940.0249.971.10.057.400.147.500.021.100.1449.810.054.50141718.9526.160.0250.740.690.051.800.131.900.020.690.3650.680.690.051.20樣品點同位素比值年齡(Ma)(3)207Pb*/235U±%(3)206Pb*/238U±%誤差校正(1)206Pb/238UAge1σ(2)206Pb/238UAge1σ(3)206Pb/238UAge1σ(1)207Pb/206PbAge1σ(1)208Pb/232ThAge1σ10.375.900.032.400.42213.7±5.1212.8±5.2219.8±5.9367±130161±9.520.144.200.021.000.25130.3±1.4130.2±1.4130.3±1.6151±140130±4.230.143.000.020.960.31127.9±1.2127.8±1.2128.3±1.5170±78125±2.740.175.800.021.500.25153.5±2.4153.7±2.3154.3±2.485±240138±1650.144.900.021.000.21136.9±1.6136.6±1.4136.4±1.6222±240143±1160.631.300.080.710.55509.7±3.5509.7±3.5508.8±3.9509±23518±5.573.973.200.221.300.411,291±161,193±201,262±182,359±321,647±6980.1726.000.031.200.05197.8±3.4197.1±3.4194.9±3.3325±590240±4190.453.000.060.890.30373.2±3.2373.1±3.3373.5±3.5383±67369±7.3100.174.600.021.300.28155.6±2.0155±2.0155.3±2.0290±120176±26110.145.600.021.400.25130.5±1.8130±1.8130.1±1.8258±160168±43121.573.700.101.100.30578.1±6.1557.8±6.7598.9±6.81,397±51251±9.5130.144.600.021.000.22127.7±1.4127.6±1.4128.2±1.3173±170140.131.400.020.690.50125.8±0.86125.9±0.86125.95±0.8682±4364±41

注：誤差是1σ，Pb*代表放射產生的部分。標準校準誤差為0.18%。(1)中的Pb是用所測得的204Pb進行校正；(2)中的Pb是假設206Pb/238U～207Pb/235U年齡和諧來校正；(3)中的Pb是假設206Pb/238U～208Pb/232Th年齡和諧來校正。

表2　DD1中鋯石SHRIMP U-Pb年齡測定數據

續表2　DD1中鋯石SHRIMP U-Pb年齡測定數據

注：誤差是1σ，Pb*代表放射產生的部分。標準校準誤差為0.18%。(1)中的Pb是用所測得的204Pb進行校正；(2)中的Pb是假設206Pb/

238U～207Pb/235U年齡和諧來校正；(3)中的Pb是假設206Pb/238U～208Pb/232Th年齡和諧來校正。

表3　LX110鋯石SHRIMP U-Pb氧同位素測定數據

圖3　LX110鋯石206Pb/238U數據協和圖

圖4　DD1鋯石206Pb/238U數據協和圖

致謝：感謝北京離子探針中心主任劉敦一及楊淳先生安排測試了膠東金礦帶深源脈巖的鋯石年齡，在2013年7月提供了測試報告。感謝山東黃金集團有限公司武際春、劉維民等協助該項目成員下礦井、采大樣。感謝張志敏老師、楊德平及劉鵬瑞研究員的悉心指導。感謝院領導的重視與有關同事的支持，在此一并謝過。

[1]趙泳越.山東省玲瓏金礦礦床成因研究[D].長春:吉林大學,2012.

[2]任紀舜,姜春發,張正坤,等.中國大地構造及其演化——1/400萬中國大地構造圖說明書[M].北京:科學出版社,1981,29-37.

[3]胡受奚,王鶴年,王德滋,等.中國東部金礦地質學及地球化學[M].北京:科學出版社,1998,27-49.

[4]徐嘉煒,馬國鋒.郯廬斷裂帶研究的十年回顧[J].地質論評,1992,38(4):316-325.

[5]曹國權,王致本,張成基.山東膠南地體及其邊界斷層五蓮—榮成斷裂的構造意義[J].山東地質,1990,6(1):1-14.

[6]李俊建,羅鎮寬,劉曉陽,等.玲瓏金礦區成礦后花崗斑巖脈的鋯石SHRIMP U-Pb年齡對膠北地體演化的制約[J].地學前緣,2005,12(2):317-323.

[7]杜松金,李洪喜,張慶龍,等.山東招遠玲瓏金礦田控礦構造及其形成機制[J].高等地質學報,2003,9(3):420-426.

[8]宋彪,張玉海,萬渝生,等.鋯石SHRIMP樣品靶制作、年齡測定及有關現象討論[J].地質論評,2002,48(增刊):26-30.

[9]王世進,萬渝生,王偉,等.山東嶗山花崗巖形成時代——鋯石SHRIMP U-Pb定年[J].山東國土資源,2010,26(10):1-5.

[10]王世進,萬渝生,郭瑞朋,等.魯東地區玲瓏型(超單元)花崗巖的鋯石SHRIMP定年[J].山東國土資源,2011,27(4):1-7.

Zircon SHRIMP U-Pb Age of Xishan Vein Rock in Linglong Gold Deposit

SUN Yuqin, MA Xiaodong, NIU Zhili, CHENG Wei, ZHANG Yan, LI Min

(Shandong Institute of Geological Sciences, Shandong Key Laboratory of Geological Processes and Resource Utilization in Metallic Minerals, Key Laboratory of the Ministry of Land and Resources of Gold Mineralization Process and Resource Utilization, Shandong Jinan 250013, China)

SHRIMP IIe MC has the characteristics of high resolution, high sensitivity, high precision, trace analysis and in-situ analysis. In-situ istopic analysis within the scope of 20μm can be carried out. Thus, the original property of the determination object can be kept. Zircon oxygen isotopic value of Xishan vein rocks in Linglong gold deposit shows the characteristics of mantle-derived source. It also has the characteristics of crust source. It indicates the contribution of recycled crust or sediments. As showed by SHRIMP U-Pb zircon dating, rock-forming age of No. 55 vein is (125.80±0.86)Ma, metallogenic age is the early Cretaceous; while rock-forming age of Houdi gold deposit is (142.77±0.96)Ma, and metallogenic age is the early Yanshan.

SHRIMP; vein rock; Xishan mining area; Linglong gold deposit

2015-05-29；

2015-07-06；編輯：王敏

山東膠東金礦與深源脈巖關系研究(魯勘字[2011]56號)

孫雨沁(1986—)，女，江蘇東臺人，工程師，主要從事礦物學、巖石學、礦床學研究；E-mail:sunyuqin86@163.com

P618.51

A

孫雨沁，馬曉東，牛志力，等.玲瓏金礦西山脈巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡[J].山東國土資源，2016,32(3)：10-16.Sun Yuqin, Ma Xiaodong, Niu Zhili, etc. Zircon SHRIMP U-Pb Age of Xishan Vein Rock in Linglong Gold Deposit[J].Shandong Land and Resources, 2016,32(3)：10-16.