2. 国土资源部天津矿产资源监督检测中心, 天津 300191 ;
3. 青海省第三地质矿产勘查院, 西宁 810029
2. Tianjin Testing and Quality Supervision Center for Geological and Mineral Products, The Ministry of Land and Resources, Tianjin 300191, China ;
3. Qinghai 3rd Geological and Mineral Resources Survey Institute, Xining 810029, China
0 引言
青海祁漫塔格地处东昆仑造山带西端，处于柴达木地块、东昆仑造山带、阿尔金断裂所夹持的三角地带，地理位置特殊，构造演化漫长而复杂，矿产资源丰富，不仅作为重要的成矿区带备受关注，还吸引了各种地勘资金的投入。该区岩浆活动强烈，侵入岩出露面积2 100多km2。莫宣学等[1]通过对东昆仑造山带花岗岩的详细研究，认为东昆仑造山带是青藏高原内可与冈底斯相媲美的又一条巨型构造岩浆岩带。笔者收集该区的岩体年龄数据，研究得出祁漫塔格地区的岩体年龄范围为170~450 Ma，有2个峰期年龄分别为210~250 Ma和380~420 Ma，岩浆作用最强烈的时期为印支期和加里东晚期—华力西早期两个阶段。这两期岩浆作用及与之关系密切的岩浆热液型多金属矿床是东昆仑地区近年来地学界的研究热点。
目前，该区花岗岩的研究较集中，资料丰富，而花岗斑岩的研究相对较少。在祁漫塔格分布百余处的矿床(点) 中，目前只有乌兰乌珠尔铜矿及卡而却卡多金属矿被认为属斑岩型[2-8]。花岗斑岩出露很少，与花岗岩体联系密切，极容易被忽略。虎头崖多金属矿区内的花岗岩体，前人已做过一些研究[9-11]。刘云华等[9]研究得出正长花岗岩具有造山晚期花岗岩类的岩石地球化学特征，其形成年龄为( 204.1±2.6)Ma，属印支末期，推测在祁漫塔格地区与花岗岩有关的铁、铜多金属的主要成矿期也应为印支期。过磊等[10]认为该区的花岗斑岩和花岗闪长斑岩为A型花岗岩，形成于后造山的伸展环境，UPb同位素年龄为(256.0±9.6)Ma，为晚二叠世。丰成友等[11]认为花岗闪长岩体和二长花岗岩体的成岩年龄分别为(235.4±1.8)Ma和(219.2±1.4)Ma，成岩时代为中—晚三叠世，印支期大规模岩浆侵入活动和多金属成矿作用形成于后碰撞构造阶段。综上所述，众学者都认为该区花岗岩侵入体为A型花岗岩类，形成于造山晚期—造山后伸展环境。对这些花岗岩进行深入细致的研究不仅对正确认识矿床成因具有十分重要的意义，而且能在一定程度上充实和完善祁漫塔格地区花岗岩的成因研究。
上述不同学者研究的岩性不一致。构造环境是在花岗岩的地质特征与岩石地球化学特征研究基础上得出的，并未与区域的大地构造背景相结合。这两点都成为对矿区花岗岩侵入体整体认识的制约。本文结合前人研究成果，对与成矿关系密切的花岗斑岩进行LAICPMS锆石UPb定年及岩石学、地球化学的详细研究，进一步佐证该区的成岩成矿年龄，结合大地构造演化探讨其形成的构造环境，并详细识别岩石类型，结合花岗质杂岩体的理论，探讨其成因机制。
1 矿区及矿床地质特征虎头崖多金属矿区位于东昆仑祁漫塔格山北坡，东昆北断裂以北，紧靠那陵郭勒河断裂，构造位置属于北祁漫塔格早古生代岩浆弧及祁漫塔格早古生代结合带。区内出露地层由老到新为蓟县系狼牙山群、奥陶—志留系滩间山群中部火山岩组、石炭系下统大干沟组、石炭系上统缔敖苏组、上三叠统鄂拉山组及第四系。区域构造线方向以北西—北西西向为主，为导矿构造；矿区构造线方向为近东西向，是控矿构造。根据构造所切割地层及构造特征，推测东西向构造带最早，可能属于加里东期产物，北西西向构造带早于北西向构造带，前者在华力西期开始活动，后者在印支期开始活动①。矿区构造以断裂为主，南北两侧各有一条近东西向的复式褶皱，均为古老构造的残留体。
矿区北部出露一花岗闪长岩株，呈不规则长条形，出露面积3.1 km2。南部出露一正长辉长辉绿岩墙，长1.5 km，宽40~100 m，走向250°。矿区中间大面积分布一花岗岩侵入体，由3个小岩株组成，主岩体为向东开口的马蹄形，次为小圆形和长条形，面积7.5 km2，是本文的主要研究对象(图 1)。主岩体东西两侧侵入奥陶—志留系滩间山群，向南侵入石炭系下统大干沟组，向北侵位于石炭系上统缔敖苏组中。岩体产于南北两条褶皱、东西两断裂之间，特殊的构造位置造成本区岩浆活动时间较长，分异程度较高。矿区内岩脉发育，主要为花岗斑岩脉、闪长细晶岩脉、闪长玢岩脉、煌斑岩脉，出露在狼牙山群、奥陶—志留 纪滩间山群、石炭系上统缔敖苏组中。
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| 图 1 虎头崖多金属矿矿区地质图 Figure 1 Geological of Hutouya polymetallic deposit |
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矿区内有近百条矿(化) 体，根据其产出位置及矿石类型分为7个矿化带。矿区大面积的花岗岩、发育的构造体系、岩性复杂的地层，对多金属矿的形成十分有利，造就了虎头崖多金属矿区矿种丰富，成因复杂的特征。其实，前人对该矿床成因类型的争议，如喷流沉积型、热液脉型、层状矽卡岩型，只因勘查初期，Ⅶ矿化带矿化最好，最先被发现，就单一矿化带而得出的成因类型。矿体呈层状、透镜状、脉状充填于狼牙山群中，矿石类型为铅锌矿，Ⅶ矿化带无侵入岩，这些地质特征与喷流沉积型、热液脉型、层状矽卡岩型的某些特征确有相似之处，但据此得出矿床成因类型稍显片面。笔者运用矿田研究的方法，将整个矿区的矿化带统一起来，很容易发现了矿床的分布规律，得出矿床的分带机理。矿床地质特征具分带性、矿石类型具分带性、成矿元素具分带性、矿物组成具分带性，为典型的热液矿床特征。将矿体特征总结归类，矿体主要为：产在主岩体与石炭系碳酸盐岩地层接触部位的矿体，是典型的接触交代矽卡岩型；产在滩间山群与缔敖苏组所夹持的断层破碎带中的矿体，是受断层与岩浆热液共同作用的岩浆热液型；产于褶皱的层间破碎带中的矿体，是受岩浆热液与深循环地下水共同作用形成的。矿区内所有矿体的形成都与岩浆作用密切相关。
2 岩石类型特征本区岩浆活动时间较长，分异程度高，花岗岩具有岩相分异，矿物组成表现在斜长石与钾长石的含量及岩石结构上。主要岩性为正长花岗岩、二长花岗岩、花岗岩，少量斑状花岗岩、花岗斑岩等(表 1，图 2)，采样位置在图 1上标记。
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| a.11HTYⅡB18二长花岗岩；b.11HTYⅡB10正长花岗岩；c.11HTYⅢH10斑状花岗岩；d.11HTYⅠ4B花岗斑岩；e.HuTD01B1蚀变花岗斑岩；f.ZK001T1花岗斑岩(测年样品)。Bt.黑云母；Kf.钾长石；Pl.斜长石；Q.石英。 图 2 研究区花岗斑岩及花岗岩显微照片 Figure 2 Micrograph of granites and granite porphyries in research aera |
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| 样品编号 | 岩石类型 | 颜色及结构 | 主要造岩矿物及体积分数 |
| 11HTYⅡB18 | 二长花岗岩 | 浅肉红色，细粒花岗结构 | 钾长石35%、斜长石30%、石英30%、白云母及黑云母5% |
| 11HTYⅡB10 | 正长花岗岩 | 肉红色，中细粒花岗结构 | 钾长石55%、斜长石10%、石英30%、黑云母5% |
| 11HTYⅢH10 | 斑状花岗岩 | 肉红色，似斑状结构，基质细粒花岗结构 | 石英45%、钾长石30%、斜长石20%、黑云母5% |
| 11HTYⅠ4B | 花岗斑岩 | 肉红色，斑状结构，基质微粒结构 | 斑晶：钾长石20%、斜长石10%、石英10%、黑云母少量 |
| ZK001T1 | 花岗斑岩 | 肉红色，斑状结构，基质显微花岗结构 | 斑晶：钾长石20%、斜长石10%、石英15%、黑云母及普通角闪石3% |
| HuTD01B1 | 蚀变花岗斑岩 | 浅灰色，变余粒状结构，微定向构造 | 石英28%~30%、黑云母3%~5%、长石全部次生分解，主要被绢云母交代，少量被绿泥石交代 |
① 青海省地质矿产局.1∶20万伯喀里克幅区域地质调查报告.西安：西安地质调查中心，1985.
3 年代学样品采自虎头崖多金属矿区Ⅵ矿带0勘探线的ZK001中，岩石样品新鲜，采样位置见图 1。花岗斑岩小岩枝在地表未出露，深部沿断层侵入(图 1)，钻孔及探槽中均可见。岩枝沿断层F3侵入，断续延伸2 km，宽度基本小于50 m。
所采测年样品(ZK001T1) 为花岗斑岩(图 2f)。岩石呈肉红色，斑状结构，块状构造，基质为显微花岗结构。斑晶由钾长石(20%)、斜长石(10%)、石英(15%)、黑云母及普通角闪石(3%) 组成，基质的主要成分为长石，次为黑云母，少量石英。副矿物可见磷灰石、锆石组成。钾长石斑晶呈板状、粒状，粒径为1.5 mm×2.5 mm～4 mm×10 mm，以条纹长石为主。斜长石斑晶多呈板状，少数呈粒状，粒径为0.5 mm×0.5 mm～1.5 mm×2.5 mm，发育聚片双晶、复合双晶。黑云母斑晶呈片状，粒径为0.25～0.40 mm。角闪石斑晶被绿泥石、绿帘石、方解石交代。基质粒度小于0.1 mm，呈显微花岗结构。
样品挑选锆石在廊坊市峰泽源岩矿检测技术实验室完成，锆石制靶、锆石CL图像和LAICPMS法单颗粒锆石微区UPb年龄测定，均在西北大学大陆动力学教育部重点实验室完成。详细分析步骤和数据处理方法参见柳小明等[12]，年龄计算及谐和图采用Isoplot(ver3.0)[12]完成。
由锆石阴极发光图像(图 3) 可以看出，本区花岗斑岩中的锆石自形程度高，棱角清晰，粒度为100～350 μm，锆石内部结构清晰，生长环带结构发育，且柱面生长优于锥面，呈长柱状。锆石的CL图像呈灰白色—灰黑色，发光性较强，与微量元素Th和U质量分数较低的特征一致(w(Th)=32.27×10-6～486.00×10-6，w(U)=81.30×10-6～1 238.00×10-6)。Th/U值为0.28～0.69，均大于0.1(表 2)。本区锆石的形态学特征及化学特征都显示了岩浆成因的特点。
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| 图 3 花岗斑岩中典型锆石的阴极发光图像及其206Pb/238U年龄 Figure 3 CL images and 206Pb/238U ages of typical zirons of analyzed samples from granite-porphyry |
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| 点号 | wB/10-6 | Th/U | 同位素比值 | 表面年龄/Ma | ||||||||||||||||
| 206Pb | 232Th | 238U | 207Pb/206Pb | 1σ | 207Pb/235U | 1σ | 206Pb/238U | 1σ | 208Pb/232Th | 1σ | 207Pb/206Pb | 1σ | 207Pb/235U | 1σ | 206Pb/238U | 1σ | 208Pb/232Th | 1σ | ||
| 1 | 57.40 | 131.00 | 378.00 | 0.35 | 0.054 2 | 0.002 2 | 0.279 7 | 0.008 8 | 0.037 4 | 0.000 6 | 0.014 8 | 0.000 3 | 379.70 | 89.27 | 250.40 | 6.96 | 236.80 | 3.76 | 297.40 | 6.65 |
| 5 | 180.00 | 486.00 | 1 238.00 | 0.39 | 0.050 3 | 0.001 6 | 0.258 3 | 0.004 5 | 0.037 3 | 0.000 6 | 0.011 8 | 0.000 2 | 207.30 | 71.13 | 233.30 | 3.64 | 235.80 | 3.46 | 237.20 | 3.46 |
| 6 | 63.49 | 200.66 | 447.31 | 0.45 | 0.052 4 | 0.001 9 | 0.265 7 | 0.006 3 | 0.036 8 | 0.000 6 | 0.011 6 | 0.000 2 | 302.90 | 78.22 | 239.30 | 5.01 | 232.80 | 3.52 | 233.00 | 4.03 |
| 7 | 170.59 | 442.10 | 1 197.99 | 0.37 | 0.054 5 | 0.001 7 | 0.279 5 | 0.005 1 | 0.037 2 | 0.000 6 | 0.013 1 | 0.000 2 | 393.40 | 68.90 | 250.20 | 4.01 | 235.20 | 3.47 | 262.00 | 3.91 |
| 9 | 83.96 | 257.89 | 571.97 | 0.45 | 0.056 1 | 0.001 8 | 0.290 3 | 0.005 7 | 0.037 5 | 0.000 6 | 0.012 5 | 0.000 2 | 455.60 | 70.76 | 258.80 | 4.46 | 237.50 | 3.53 | 250.60 | 3.87 |
| 10 | 39.93 | 134.83 | 224.44 | 0.60 | 0.052 2 | 0.002 6 | 0.262 5 | 0.010 6 | 0.036 5 | 0.000 6 | 0.012 1 | 0.000 3 | 295.50 | 107.60 | 236.70 | 8.55 | 230.80 | 3.93 | 243.60 | 5.96 |
| 11 | 53.71 | 171.25 | 388.63 | 0.44 | 0.051 8 | 0.001 8 | 0.254 2 | 0.005 7 | 0.035 6 | 0.000 6 | 0.011 2 | 0.000 2 | 274.70 | 77.06 | 230.00 | 4.62 | 225.60 | 3.40 | 224.90 | 3.80 |
| 14 | 78.24 | 209.79 | 557.13 | 0.38 | 0.051 9 | 0.001 7 | 0.262 3 | 0.005 4 | 0.036 7 | 0.000 6 | 0.011 7 | 0.000 2 | 279.80 | 74.49 | 236.60 | 4.37 | 232.20 | 3.47 | 234.50 | 3.87 |
| 16 | 11.46 | 32.27 | 81.30 | 0.40 | 0.055 8 | 0.002 6 | 0.278 3 | 0.010 8 | 0.036 2 | 0.000 6 | 0.013 1 | 0.000 3 | 442.10 | 101.85 | 249.30 | 8.54 | 229.20 | 3.85 | 263.40 | 6.72 |
| 18 | 93.15 | 323.87 | 694.14 | 0.47 | 0.051 2 | 0.001 7 | 0.257 6 | 0.005 2 | 0.036 5 | 0.000 6 | 0.011 6 | 0.000 2 | 250.50 | 74.08 | 232.70 | 4.18 | 230.90 | 3.44 | 232.00 | 3.69 |
| 21 | 62.36 | 246.18 | 591.48 | 0.42 | 0.052 5 | 0.002 1 | 0.254 9 | 0.007 4 | 0.035 2 | 0.000 6 | 0.011 3 | 0.000 2 | 308.60 | 87.40 | 230.50 | 6.02 | 222.90 | 3.52 | 227.60 | 4.68 |
| 22 | 38.81 | 107.72 | 271.76 | 0.40 | 0.053 4 | 0.001 9 | 0.271 2 | 0.006 6 | 0.036 8 | 0.000 6 | 0.012 3 | 0.000 2 | 345.50 | 78.98 | 243.60 | 5.28 | 233.20 | 3.57 | 246.30 | 4.51 |
| 25 | 37.89 | 120.90 | 270.41 | 0.45 | 0.049 6 | 0.001 8 | 0.250 6 | 0.006 5 | 0.036 7 | 0.000 6 | 0.011 5 | 0.000 2 | 175.00 | 83.99 | 227.00 | 5.28 | 232.10 | 3.57 | 231.20 | 4.27 |
| 26 | 47.27 | 143.86 | 341.21 | 0.42 | 0.051 9 | 0.001 8 | 0.257 8 | 0.006 2 | 0.036 0 | 0.000 6 | 0.011 0 | 0.000 2 | 280.70 | 79.22 | 232.90 | 4.98 | 228.10 | 3.49 | 220.50 | 3.99 |
| 27 | 58.95 | 170.55 | 407.36 | 0.42 | 0.051 7 | 0.001 8 | 0.265 3 | 0.005 9 | 0.037 2 | 0.000 6 | 0.012 2 | 0.000 2 | 270.70 | 76.61 | 238.90 | 4.70 | 235.70 | 3.56 | 245.00 | 4.14 |
| 28 | 41.16 | 122.82 | 285.28 | 0.43 | 0.056 7 | 0.002 1 | 0.296 7 | 0.007 4 | 0.038 0 | 0.000 6 | 0.013 4 | 0.000 3 | 477.10 | 78.76 | 263.80 | 5.77 | 240.40 | 3.71 | 269.20 | 4.91 |
| 31 | 48.56 | 231.39 | 337.62 | 0.69 | 0.053 4 | 0.001 9 | 0.274 6 | 0.006 4 | 0.037 3 | 0.000 6 | 0.012 1 | 0.000 2 | 344.90 | 77.20 | 246.40 | 5.07 | 236.10 | 3.60 | 242.90 | 3.91 |
| 32 | 34.01 | 128.28 | 244.74 | 0.52 | 0.051 0 | 0.001 9 | 0.254 2 | 0.006 9 | 0.036 2 | 0.000 6 | 0.011 2 | 0.000 2 | 240.40 | 84.80 | 230.00 | 5.57 | 229.00 | 3.57 | 225.00 | 4.19 |
| 33 | 63.09 | 124.48 | 444.19 | 0.28 | 0.051 9 | 0.001 8 | 0.265 6 | 0.005 7 | 0.037 1 | 0.000 6 | 0.012 4 | 0.000 2 | 279.70 | 75.72 | 239.20 | 4.60 | 235.10 | 3.55 | 249.50 | 4.50 |
| 35 | 60.96 | 246.29 | 427.87 | 0.58 | 0.052 3 | 0.001 8 | 0.265 6 | 0.005 9 | 0.036 8 | 0.000 6 | 0.011 5 | 0.000 2 | 300.10 | 76.26 | 239.20 | 4.73 | 233.00 | 3.53 | 231.10 | 3.76 |
| 36 | 109.07 | 273.03 | 781.26 | 0.35 | 0.051 8 | 0.001 7 | 0.263 1 | 0.005 0 | 0.036 8 | 0.000 6 | 0.011 6 | 0.000 2 | 278.20 | 72.33 | 237.10 | 4.05 | 233.00 | 3.48 | 233.70 | 3.71 |
| 38 | 49.11 | 155.17 | 344.11 | 0.45 | 0.053 5 | 0.001 9 | 0.273 9 | 0.006 4 | 0.037 2 | 0.000 6 | 0.012 6 | 0.000 2 | 347.80 | 77.32 | 245.80 | 5.09 | 235.30 | 3.60 | 253.30 | 4.36 |
选取样品ZK001T1中的21颗锆石的22个点进行同位素测年分析(表 2)，206Pb/238U年龄为(222.90±3.52)Ma～(240.40±3.71)Ma，22个数据的加权平均年龄为(232.7±1.8)Ma (MSWD=1.3)(图 4) 代表了花岗斑岩的结晶年龄，为中三叠世。
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| 图 4 花岗斑岩锆石UPb年龄谐和图 Figure 4 Ziron UPb concordia diagram of granite-porphyry |
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虎头崖多金属矿区的花岗斑岩及花岗岩主岩体的主量元素特征见表 3。花岗斑岩的w (SiO2) 为71.55%～75.68%，w (Al2O3) 为12.42%～13.60%，w (Na2O) 为3.23%～3.34%，w (K2O) 为4.65%～4.72%，w (CaO) 为0.95%～1.83%， w (P2O5) 为0.03%～0.07%，w (TiO2) 为0.10%～0.25%，TFeO/MgO为4.40～8.31，w (K2O+Na2O) 为7.88%～8.06%;具有高硅、高钾、高TFeO/MgO、高碱的特性。里特曼指数δ为1.56~2.16，A/CNK为1.00～1.02。
| 样品编号 | 岩石名称 | wB/ % | δ | A/CNK | 文献 来源 | ||||||||||||
| SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | FeO | CaO | MgO | K2O | Na2O | TiO2 | P2O5 | MnO | 烧失量 | 总量 | |||||
| 11HTYI2H1 | 斑状花岗岩 | 72.71 | 13.79 | 0.76 | 1.57 | 2.16 | 0.59 | 3.44 | 3.51 | 0.25 | 0.07 | 0.06 | 1.08 | 99.99 | 1.62 | 1.03 | |
| 11HTYI2H2 | 斑状花岗岩 | 74.33 | 13.40 | 0.59 | 1.19 | 1.36 | 0.44 | 3.99 | 3.44 | 0.22 | 0.05 | 0.05 | 0.91 | 99.97 | 1.76 | 1.08 | |
| 11HTYⅢH7 | 正长花岗岩 | 76.59 | 12.68 | 0.60 | 0.75 | 1.03 | 0.18 | 4.08 | 3.24 | 0.09 | 0.03 | 0.05 | 0.67 | 99.99 | 1.59 | 1.09 | |
| 11HTYIIIH8 | 正长花岗岩 | 69.36 | 12.91 | 2.39 | 3.10 | 1.19 | 1.11 | 4.98 | 2.73 | 0.65 | 0.11 | 0.12 | 1.35 | 100.00 | 2.24 | 1.07 | |
| 11HTYIIB5 | 二长花岗岩 | 77.00 | 12.41 | 0.34 | 0.48 | 1.15 | 0.26 | 3.66 | 3.18 | 0.04 | 0.01 | 0.04 | 1.44 | 100.01 | 1.37 | 1.10 | 本文 |
| 11HTYIIB11 | 正长花岗岩 | 75.53 | 12.94 | 0.55 | 0.89 | 0.96 | 0.39 | 4.27 | 3.16 | 0.14 | 0.04 | 0.04 | 1.08 | 99.99 | 1.69 | 1.12 | |
| ZK0011T1 | 花岗斑岩 | 71.55 | 13.60 | 1.23 | 1.71 | 1.83 | 0.64 | 4.65 | 3.23 | 0.25 | 0.07 | 0.08 | 0.81 | 99.65 | 2.16 | 1.00 | |
| ZK0011T2 | 花岗斑岩 | 75.26 | 12.42 | 0.98 | 1.03 | 0.95 | 0.23 | 4.72 | 3.34 | 0.11 | 0.03 | 0.06 | 0.51 | 99.64 | 2.01 | 1.01 | |
| ZK0011T3 | 花岗斑岩 | 75.68 | 12.47 | 0.60 | 0.99 | 0.96 | 0.25 | 4.70 | 3.28 | 0.10 | 0.03 | 0.06 | 0.51 | 99.63 | 1.94 | 1.02 | |
| CLTHD001/1GX | 花岗斑岩 | 75.03 | 13.01 | 0.52 | 1.05 | 1.19 | 0.30 | 3.92 | 3.25 | 0.15 | 0.04 | 0.06 | 0.75 | 99.27 | 1.60 | 1.11 | 文献[10] |
| CLTHD001/2GX | 花岗闪长斑岩 | 74.23 | 13.18 | 0.64 | 1.39 | 1.43 | 0.43 | 3.71 | 3.28 | 0.19 | 0.05 | 0.08 | 0.58 | 99.19 | 1.56 | 1.10 | |
| Y09 | 76.58 | 12.42 | 0.24 | 0.64 | 0.72 | 0.21 | 4.48 | 3.92 | 0.05 | 0.01 | 0.03 | 0.67 | 99.97 | 2.10 | 0.99 | ||
| 301 | 75.25 | 12.26 | 1.01 | 1.30 | 0.84 | 0.16 | 4.54 | 4.26 | 0.17 | 0.04 | 0.02 | 0.54 | 100.39 | 2.40 | 0.91 | ||
| 5173 | 74.03 | 12.97 | 0.76 | 0.25 | 1.44 | 0.21 | 4.38 | 4.39 | 0.14 | 0.03 | 0.04 | 0.61 | 99.25 | 2.47 | 0.89 | ||
| Jan63 | 花岗岩 | 75.89 | 12.30 | 1.08 | 1.50 | 0.61 | 0.09 | 4.72 | 3.86 | 0.07 | 0.02 | 0.40 | 0.09 | 100.63 | 2.24 | 0.98 | 文献[9] |
| Mar44 | 73.44 | 13.57 | 0.61 | 1.45 | 1.27 | 0.41 | 5.05 | 3.30 | 0.27 | 0.10 | 1.00 | 0.30 | 100.77 | 2.30 | 1.03 | ||
| P1451 | 70.63 | 13.37 | 1.71 | 2.28 | 1.70 | 0.71 | 4.65 | 3.70 | 0.42 | 0.10 | 0.08 | 0.47 | 99.82 | 2.51 | 0.94 | ||
| Jan62 | 76.64 | 12.60 | 0.63 | 0.79 | 0.62 | 0.08 | 4.90 | 3.68 | 0.12 | 0.04 | 0.02 | 0.01 | 100.13 | 2.19 | 1.01 | ||
| Jan79 | 75.52 | 13.41 | 0.30 | 0.95 | 0.28 | 0.10 | 5.00 | 3.70 | 0.05 | 0.06 | 0.04 | 0.14 | 99.55 | 2.32 | 1.12 | ||
| JY01 | 75.50 | 12.58 | 0.37 | 0.93 | 0.76 | 0.13 | 4.54 | 3.75 | 0.06 | 0.02 | 0.06 | 0.58 | 99.28 | 2.11 | 1.01 | ||
| JY08 | 77.67 | 11.85 | 0.44 | 0.34 | 0.58 | 0.09 | 4.14 | 3.61 | 0.05 | 0.01 | 0.04 | 0.60 | 99.42 | 1.73 | 1.03 | ||
| JY11 | 76.61 | 12.37 | 0.50 | 0.60 | 0.52 | 0.09 | 4.52 | 3.68 | 0.05 | 0.01 | 0.06 | 0.47 | 99.48 | 2.00 | 1.04 | ||
| JY15 | 75.20 | 12.70 | 0.24 | 0.68 | 1.18 | 0.19 | 4.70 | 3.33 | 0.12 | 0.03 | 0.06 | 1.05 | 99.48 | 1.99 | 1.00 | ||
| JY30 | 花岗岩 | 76.60 | 12.23 | 0.40 | 0.81 | 0.78 | 0.09 | 4.68 | 3.40 | 0.06 | 0.02 | 0.07 | 0.32 | 99.46 | 1.94 | 1.01 | 文献[13] |
| JY31 | 70.71 | 14.11 | 0.82 | 1.86 | 1.51 | 0.61 | 4.12 | 3.80 | 0.30 | 0.08 | 0.08 | 1.28 | 99.28 | 2.24 | 1.05 | ||
| JY32 | 72.45 | 13.78 | 0.98 | 1.35 | 1.45 | 0.49 | 4.22 | 3.82 | 0.24 | 0.07 | 0.07 | 0.35 | 99.27 | 2.18 | 1.02 | ||
| JY33 | 76.60 | 12.39 | 0.45 | 0.51 | 0.54 | 0.04 | 5.23 | 3.38 | 0.04 | 0.01 | 0.04 | 0.22 | 99.45 | 2.20 | 1.02 | ||
| JY34 | 75.23 | 12.92 | 0.23 | 0.72 | 0.53 | 0.06 | 5.93 | 3.17 | 0.06 | 0.02 | 0.06 | 0.47 | 99.40 | 2.56 | 1.03 | ||
| JY35 | 72.84 | 13.72 | 0.62 | 1.53 | 1.50 | 0.08 | 4.44 | 3.66 | 0.24 | 0.07 | 0.08 | 0.32 | 99.10 | 2.19 | 1.01 | ||
而花岗岩主岩体的w (SiO2) 为69.36%～77.67%，平均74.69%；w (Al2O3) 为11.85%～14.11%，平均12.89%；w (Na2O) 为2.73%～4.39%，平均3.52%；w (K2O) 为3.66%～5.93%，平均4.55%；w (CaO) 为0.52%～2.16%，平均1.05%。里特曼指数δ为1.37～2.56，小于3.3，为钙碱性岩，A/CNK为0.89～1.12。
在w (SiO2)- w (K2O+Na2O) 图解上，本区花岗(斑) 岩全部位于亚碱性系列区(图 5a)，在 w (SiO2)- w (K2O) 图解上，属高钾钙碱性系列(图 5b)，与钾含量较高的地球化学特征一致；A/NK-A/CNK图解显示，花岗(斑) 岩属于准铝质—弱过 铝质(图 5c)，与Al质量分数 (4.47%～4.90%) 偏低一致。哈克图解(图 6) 显示Al2O3质量分数随SiO2质量分数的增加有先增后减的趋势，而TiO2、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、P2O5质量分数与SiO2质量分数变化呈良好的线性负相关，MnO质量分数变化较小。哈克图解显示了本区岩浆上升过程中以碱性长石为主的A型花岗岩的结晶分异过程。
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| 图 5 虎头崖多金属矿区花岗(斑) 岩的w (K2O+Na2O)-w (SiO2) 图解(a)、w (K2O)-w (SiO2) 图解(b) 和A/NK-A/CNK图解(c) Figure 5 Plots of AR versus SiO2 (a),K2O versus SiO2 (b),and A/NKA/CNK(c) of granites in Hutouya polymetallic deposit |
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| 图 6 虎头崖多金属矿区花岗(斑) 岩哈克图 Figure 6 Variation diagram of major elements with SiO2 for granites in Hutouya polymetallic deposit |
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虎头崖多金属矿区花岗(斑) 岩微量元素分析结果见表 4。本区花岗(斑) 岩的w (Ba) 为42.40× 10-6～600.00×10-6，平均234.26×10-6；w (Rb) 为175.20×10-6～422.00×10-6，平均305.92×10-6；w (Sr) 为32.10×10-6～163.00×10-6，平均89.82×10-6；w (Zr) 为72.00×10-6～289.00×10-6，平均129.61×10-6。本区花岗岩中w (Ba)、w(Zr) 值低于Whalen等[14]总结的148个A型花岗岩平均值，而w (Rb)、w (Sr) 值高于其总结的148个A型花岗岩平均值，且含量相差很大。图 7显示，Ba/Rb与w (SiO2) 变化呈良好的线性负相关，Rb/Sr值在岩浆演化初期基本不变，随着分异作用增强迅速增加。而Nb/Ta较分散，不呈线性关系。
| 样品编号 | Cu | Pb | Zn | Rb | Ga | Sc | V | Ni | Sr | Ba | Nb | Ta | Zr | Hf | Y | U | Th | 来源 |
| 11HTYI2H1 | 8.39 | 16.40 | 31.30 | 265.00 | 163.00 | 374.00 | 16.80 | 2.04 | 206.00 | 5.88 | 32.1 | 5.55 | 35.80 | 本文 | ||||
| 11HTYI2H2 | 4.36 | 14.80 | 26.20 | 294.00 | 147.00 | 380.00 | 18.50 | 3.14 | 152.00 | 4.70 | 28.1 | 5.90 | 35.80 | |||||
| 11HTYⅢH7 | 2.99 | 19.40 | 21.20 | 347.00 | 57.90 | 143.00 | 14.70 | 2.41 | 105.00 | 3.79 | 24.2 | 5.95 | 41.30 | |||||
| 11HTYIIIH8 | 4.43 | 19.00 | 72.60 | 309.00 | 62.40 | 398.00 | 37.60 | 4.08 | 289.00 | 8.56 | 45.5 | 9.99 | 78.10 | |||||
| 11HTYIIB5 | 5.58 | 27.10 | 34.70 | 546.00 | 32.10 | 42.40 | 41.90 | 6.37 | 72.00 | 4.11 | 86.2 | 7.00 | 34.60 | |||||
| 11HTYIIB11 | 3.74 | 17.10 | 473.00 | 299.00 | 127.00 | 192.00 | 11.80 | 2.17 | 99.50 | 3.17 | 16.5 | 4.92 | 36.00 | |||||
| ZK0011T1 | 21.70 | 32.80 | 31.40 | 236.00 | 14.90 | 3.34 | 17.10 | 1.63 | 144.00 | 600.00 | 13.50 | 4.08 | 140.00 | 4.03 | 20.5 | 8.65 | 24.80 | |
| ZK0011T2 | 3.76 | 32.70 | 29.20 | 334.00 | 15.00 | 1.19 | 4.53 | 2.28 | 82.50 | 163.00 | 18.10 | 7.00 | 98.10 | 3.34 | 24.7 | 7.16 | 37.10 | |
| ZK0011T3 | 1.68 | 21.60 | 19.60 | 320.00 | 14.20 | 1.28 | 4.63 | 1.98 | 54.10 | 154.00 | 16.40 | 6.58 | 101.00 | 3.63 | 18.4 | 10.30 | 36.20 | |
| CLTHD001/1GX | 284.00 | 17.00 | 7.53 | 2.02 | 85.60 | 255.00 | 16.10 | 2.25 | 115.00 | 4.01 | 35.40 | 文献[10] | ||||||
| CLTHD001/2GX | 264.00 | 17.30 | 11.03 | 3.34 | 153.00 | 324.00 | 16.30 | 2.00 | 140.00 | 4.56 | 35.40 | |||||||
| JY01 | 4.90 | 19.83 | 422.00 | 18.19 | 1.52 | 1.72 | 2.82 | 54.07 | 117.60 | 24.89 | 102.40 | 40.33 | 文献[13] | |||||
| JY08 | 4.44 | 9.80 | 369.80 | 16.42 | 1.00 | 1.67 | 3.08 | 88.16 | 85.05 | 21.01 | 100.40 | 34.12 | ||||||
| JY11 | 3.77 | 18.82 | 387.20 | 17.57 | 1.11 | 1.92 | 2.62 | 45.91 | 111.90 | 19.55 | 95.36 | 33.68 | ||||||
| JY15 | 6.19 | 15.53 | 320.30 | 16.71 | 0.88 | 6.49 | 3.37 | 75.91 | 168.10 | 19.25 | 99.46 | 30.38 | ||||||
| JY30 | 4.09 | 13.91 | 277.60 | 16.73 | 0.53 | 1.08 | 3.42 | 33.13 | 76.84 | 23.55 | 104.00 | 37.46 | ||||||
| JY31 | 5.19 | 34.99 | 175.20 | 17.67 | 2.39 | 15.84 | 7.30 | 126.00 | 448.90 | 15.43 | 148.70 | 24.02 | ||||||
| JY32 | 3.92 | 35.70 | 225.20 | 17.90 | 2.18 | 13.86 | 3.85 | 133.30 | 307.20 | 14.19 | 160.50 | 22.20 | ||||||
| JY33 | 3.55 | 8.62 | 310.50 | 17.24 | 1.00 | 0.54 | 3.22 | 36.35 | 75.67 | 29.10 | 149.70 | 33.37 | ||||||
| JY34 | 4.56 | 11.96 | 217.00 | 15.17 | 0.56 | 2.45 | 4.41 | 51.55 | 137.00 | 10.41 | 90.89 | 14.66 | ||||||
| JY35 | 5.40 | 33.94 | 221.60 | 17.68 | 2.04 | 13.72 | 5.92 | 133.20 | 365.90 | 15.37 | 152.80 | 28.44 |
|
| 图 7 虎头崖多金属矿区花岗(斑) 岩微量元素特征 Figure 7 Characteristics of trace elements of granites in Hutouya polymetallic deposit |
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w (Ga) 为14.20×10-6～18.19×10-6，平均16.65×10-6，104Ga/Al为2.07～2.73，平均为2.44。w(Zr+Ce+Y+Nb) 值为140.81～526.10，平均234.19。
微量元素配分曲线(图 8A) 为右倾型，富集大离子亲石元素，Ba、Sr的负异常特征明显，相对亏损高场强元素，Nb、Ta、P、Ti具有强负异常。
虎头崖多金属矿区的花岗(斑) 岩稀土元素质量分数见表 5。稀土元素总质量分数w (ΣREE) 为(69.08～337.93)×10-6，平均161.89×10-6。LREE/HREE为2.26～11.70，相对富集重稀土元素；LaN/YbN为1.52～11.74，其中有2个样品的LaN/YbN大于10，显示强的轻重稀土元素分馏程度；δEu为0.01～0.46，具有明显的Eu负异常。稀土元素配分曲线为略右倾的海鸥型(图 8B)，Eu的负异常特征明显。
| 样品编号 | wB/ 10-6 | LREE/HREE | LaN/YbN | δEu | δCe | 来源 | ||||||||||||||
| La | Ce | Pr | Nd | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ΣREE | ||||||
| 11HTYI2H1 | 43.30 | 82.20 | 9.08 | 30.80 | 5.67 | 0.61 | 4.93 | 0.76 | 4.84 | 0.99 | 3.01 | 0.54 | 3.38 | 0.58 | 190.69 | 9.02 | 8.66 | 0.34 | 0.93 | 本文 |
| 11HTYI2H2 | 38.40 | 75.10 | 7.80 | 25.70 | 4.71 | 0.46 | 3.92 | 0.62 | 4.10 | 0.84 | 2.59 | 0.47 | 3.13 | 0.52 | 168.36 | 9.40 | 8.29 | 0.32 | 0.97 | |
| 11HTYⅢH7 | 28.70 | 55.20 | 5.82 | 19.30 | 3.68 | 0.23 | 3.30 | 0.52 | 3.54 | 0.71 | 2.32 | 0.42 | 2.73 | 0.48 | 126.95 | 8.05 | 7.10 | 0.20 | 0.96 | |
| 11HTYIIIH8 | 81.80 | 154.00 | 15.80 | 50.60 | 8.74 | 0.38 | 7.18 | 1.11 | 6.54 | 1.39 | 4.10 | 0.75 | 4.71 | 0.83 | 337.93 | 11.70 | 11.74 | 0.14 | 0.95 | |
| 11HTYIIB5 | 17.60 | 43.00 | 6.03 | 24.40 | 8.96 | 0.04 | 10.10 | 1.83 | 12.20 | 2.53 | 7.15 | 1.31 | 7.82 | 1.31 | 144.28 | 2.26 | 1.52 | 0.01 | 0.98 | |
| 11HTYIIB11 | 24.20 | 45.30 | 4.65 | 14.80 | 2.84 | 0.32 | 2.29 | 0.35 | 2.27 | 0.45 | 1.45 | 0.27 | 1.88 | 0.33 | 101.40 | 9.91 | 8.70 | 0.37 | 0.95 | |
| ZK0011T1 | 36.50 | 62.00 | 7.10 | 22.20 | 4.00 | 0.64 | 3.48 | 0.61 | 3.32 | 0.74 | 2.11 | 0.42 | 2.26 | 0.35 | 145.73 | 9.97 | 10.91 | 0.51 | 0.86 | |
| ZK0011T2 | 30.40 | 58.20 | 6.39 | 20.90 | 3.73 | 0.23 | 3.53 | 0.65 | 3.49 | 0.83 | 2.32 | 0.45 | 3.14 | 0.47 | 134.73 | 8.05 | 6.54 | 0.19 | 0.94 | |
| ZK0011T3 | 26.00 | 45.20 | 4.99 | 15.80 | 2.97 | 0.26 | 2.63 | 0.45 | 2.76 | 0.67 | 1.92 | 0.36 | 2.56 | 0.38 | 106.95 | 8.12 | 6.86 | 0.28 | 0.88 | |
| CLTHD001/1GX | 35.94 | 63.44 | 7.18 | 24.77 | 4.46 | 0.42 | 3.82 | 0.64 | 3.66 | 0.88 | 2.60 | 0.48 | 3.04 | 0.54 | 151.87 | 8.70 | 7.99 | 0.30 | 0.88 | 文献[10] |
| CLTHD001/2GX | 41.09 | 73.11 | 8.15 | 28.49 | 5.08 | 0.50 | 4.39 | 0.69 | 4.18 | 0.94 | 2.80 | 0.50 | 3.18 | 0.54 | 173.64 | 9.08 | 8.73 | 0.32 | 0.89 | |
| JY01 | 25.12 | 52.93 | 6.05 | 21.77 | 5.11 | 0.16 | 5.05 | 0.92 | 6.25 | 1.38 | 4.21 | 0.67 | 4.86 | 0.79 | 135.27 | 4.61 | 3.49 | 0.10 | 0.98 | 文献[13] |
| JY08 | 18.66 | 39.45 | 4.43 | 15.43 | 3.59 | 0.11 | 3.67 | 0.70 | 4.87 | 1.11 | 3.40 | 0.59 | 4.20 | 0.68 | 100.89 | 4.25 | 3.00 | 0.09 | 0.99 | |
| JY11 | 23.49 | 49.55 | 5.64 | 19.91 | 4.42 | 0.15 | 4.30 | 0.78 | 5.19 | 1.13 | 3.41 | 0.59 | 4.07 | 0.67 | 123.30 | 5.12 | 3.90 | 0.10 | 0.98 | |
| JY15 | 27.63 | 44.05 | 6.18 | 21.19 | 4.04 | 0.27 | 3.64 | 0.67 | 4.47 | 0.98 | 3.02 | 0.53 | 3.69 | 0.61 | 120.97 | 5.87 | 5.06 | 0.21 | 0.76 | |
| JY30 | 15.81 | 24.90 | 4.16 | 15.03 | 3.69 | 0.10 | 3.75 | 0.77 | 5.38 | 1.28 | 4.03 | 0.70 | 5.07 | 0.85 | 85.52 | 2.92 | 2.11 | 0.08 | 0.71 | |
| JY31 | 28.22 | 49.58 | 6.34 | 22.22 | 4.11 | 0.61 | 3.84 | 0.64 | 3.89 | 0.84 | 2.45 | 0.38 | 2.81 | 0.46 | 126.39 | 7.26 | 6.79 | 0.46 | 0.84 | |
| JY32 | 30.98 | 58.98 | 6.70 | 22.89 | 4.08 | 0.55 | 3.70 | 0.61 | 3.61 | 0.78 | 2.30 | 0.38 | 2.59 | 0.41 | 138.56 | 8.64 | 8.08 | 0.42 | 0.92 | |
| JY33 | 15.57 | 29.02 | 4.09 | 15.24 | 3.89 | 0.11 | 4.25 | 0.81 | 5.71 | 1.30 | 3.85 | 0.64 | 4.47 | 0.71 | 89.66 | 3.12 | 2.35 | 0.08 | 0.84 | |
| JY34 | 18.99 | 24.85 | 3.51 | 11.13 | 1.95 | 0.20 | 1.80 | 0.31 | 2.03 | 0.46 | 1.46 | 0.25 | 1.83 | 0.31 | 69.08 | 7.18 | 7.01 | 0.32 | 0.67 | |
| JY35 | 29.52 | 56.91 | 6.94 | 24.74 | 4.70 | 0.56 | 4.23 | 0.74 | 4.62 | 0.97 | 2.88 | 0.78 | 3.36 | 0.54 | 141.49 | 6.81 | 5.94 | 0.38 | 0.91 | |
| 注：本文主量、微量、稀土元素数据由西安地质调查中心实验室测试完成。 | ||||||||||||||||||||
本区花岗(斑) 岩的岩石地球化学特征显示，具较高的TFeO/MgO、高ΣREE、高10 000Ga/Al，为A型花岗岩区别于高分异I型花岗岩特征。岩石的Rb、Sr质量分数较高，与A型花岗岩质量分数相差较大。究其原因为Rb、Ba主要替代云母和钾长石中的K，Sr主要替代斜长石中的Ca和钾长石中的K。在源区物质熔融后，富钙的斜长石作为主要的早期结晶相，它的晶出导致Al偏低，碱质偏高，K的质量分数高。花岗岩结晶分异过程中，Rb替换K，Sr替换Ca，使得花岗岩中Rb、Sr质量分数很高，Ba质量分数低。Ba的质量分数越低，花岗岩分异程度越高。在岩浆早期演化阶段，Rb/Sr值近于常数，随着分异作用的增强，Rb/Sr值迅速增加。图 7中，Ba/Rb、Rb/Sr值与SiO2质量分数变化的关系图解为岩浆分异程度高的特征。而Nb、Ta化学性质稳定，并无规律的变化。
在w (K2O) - w (Na2O) 岩石成因类型判别图解上，本区花岗(斑) 岩大都投入A型花岗岩系列，极个别样品属于I型花岗岩(图 9a)。根据刘昌实等[17]对A型花岗岩的详细研究，本区花岗岩属于A2亚型(图 9b)。图 9c、d均显示了本区花岗岩更接近A型，且分异程度较高。
本文的岩石学和岩石地球化学研究显示，虎头崖矿区印支期花岗岩中碱性长石和斜长石同时出现，不见碱性暗色矿物，具有高硅富碱贫铝镁钙弱、过铝质、高TFeO/MgO、高ΣREE、高10 000Ga/Al值的特征，属于典型的A型花岗岩，为A2亚型。前人研究表明，铝质A型花岗岩起源于长英质地壳或镁铁质下地壳物质的部分熔融。区域上印支期花岗岩体内存在暗色闪长质微粒包体，本区出现大量的闪长岩脉、闪长玢岩脉，少量闪长质包体，显示幔源岩浆活动的发生。本文测得花岗斑岩的207Pb/204Pb为15.636，测得δ18O为10.6‰。丰成友等[16]测得本区花岗岩的87Sr/86Sr初始值为0.710 36～0.713 89，属于中等锶花岗岩，εNd值为-4.0～-3.7，207Pb/204Pb为15.646～15.692。综上所述，本区花岗(斑) 岩源区为上下地壳过渡带，物质来源为壳源，受幔源成分混染[19]。
5.2 构造背景前人对矿区内的花岗岩有一定的研究，取得一些锆石UPb测年结果，其采样位置及年龄值都标注在图 3中。锆石UPb年龄为(204.1±0.6)～(256.0±9.6)Ma，主要集中在220～235 Ma，本文测得矿区ZK001中的花岗斑岩锆石UPb年龄为(232.7±1.8)Ma。因此，矿区的岩浆作用从海西晚期持续至燕山早期，以印支期最为强烈。祁漫塔格地区的构造演化史漫长而复杂，众学者的研究也有各自的着重点。但是，对于印支期的演化过程，看法较一致，处于碰撞造山阶段[20-22]。
A2亚型花岗岩产于伸展构造背景的观点是普遍认同的，且本区出露侵入岩除A2亚型花岗岩，还小面积出露中基性岩脉、岩株。镜下鉴定为正长辉长辉绿岩，该岩性含有较多钾长石。岩石中TiO2平均质量分数为0.23%，K2O平均质量分数为3.92%。两种侵入岩岩石组合具有双峰式岩石组合特征，同样显示了拉张环境的构造背景。前人研究最早的A型花岗岩与同期产生的基性岩相关，多为钙长辉长岩。古元古代末期至中元古代的大量A型花岗岩具有环斑结构，也有许多基性岩脉(辉长辉绿岩、辉绿岩脉)，这种A型花岗岩是锡多金属矿床的寄主岩石。本区Ⅱ矿化带部分矿体Sn已达工业品位，这些特征均与前人研究结果一致。
矿区内花岗岩形成的构造环境，可以通过岩石化学图解进一步判别。由图 10可以看出，Rb/30-Hf-3Ta图解及w (Rb) - w (Y+Nb) 图解表明本区花岗岩类型为同碰撞—后碰撞花岗岩。
综上所述，从花岗岩形成的大地构造背景及本区的岩石组合特征、地球化学图解判别，本区的侵入岩产于碰撞造山构造背景下，同碰撞到后碰撞演化期间，碰撞晚期由挤压向伸展环境转换时期。
5.3 花岗岩成因模式与成矿意义综上所述，本区花岗斑岩与花岗岩的地球化学特征一致。花岗岩在岩相学方面又因钾长石和斜长石的含量差别，有正长花岗岩与二长花岗岩之分。岩石结构方面有花岗结构、似斑状结构之分。因此，本区花岗岩与花岗斑岩为同一岩浆源区，在相同的构造环境下，由不同深部先后侵入。经过以上讨论得出，花岗岩成因模式为：下地壳氧化性的长英质火成岩，在碰撞造山主碰撞的过程中地壳加厚，下地壳温度升高逐渐熔融，分离出岩浆。主碰撞结束后，强大的挤压作用逐步松弛，构造体制转变为拉张，在北西西向与近东西向断裂交汇处，构造体制薄弱，岩浆开始流动、上涌。区内的构造复杂，大多形成较早。受构造形迹的影响，同一岩浆房内不同活动性的差异性岩浆流开始形成。主岩体东侧靠近断层，岩体上升速度快，形成时间早，呈斑状结构。岩体中心部位处于南北两侧复式褶皱带之间，岩浆活动性较弱，演化漫长而充分。结晶较粗，最后形成偏碱性的正长花岗岩。主岩体西侧断层亦见花岗斑岩(HutD0101B)，岩石中含有较多白云母，是花岗岩演化晚期出现的矿物。岩浆从东向西侵入，形成花岗质杂岩体。本文对虎头崖多金属矿区内花岗斑岩的详细研究，是祁漫塔格地区寻找斑岩型矿床的重要基础。纵观祁漫塔格地区斑岩及斑岩型矿床不成气候，乌兰乌珠尔矿床及卡而却卡局部地区也被众学者称为“似斑岩型矿床”，而非典型的斑岩型矿床。矽卡岩型矿床却是祁漫塔格地区的主要成矿类型，成矿规模较好。究其原因还是对成矿环境的研究不够。祁漫塔格地区最早被认为是冈瓦纳大陆向北俯冲，古特提斯洋消减引起的沟弧盆体系。基于前人对青海祁漫塔格的研究及本文对虎头崖多金属矿床花岗斑岩成因模式的阐述，运用侯增谦[25]的大陆碰撞成矿论，对虎头崖多金属矿床的矿床形成进行探讨。
根据本区花岗岩的形成环境，成矿环境应为晚碰撞阶段地壳由挤压向伸展环境转换阶段。在大陆碰撞成矿论中，与花岗岩相关的Sn矿产于主碰撞过程；矽卡岩型多金属矿主要产于主碰撞过程，少量产于晚碰撞过程；斑岩型CuMo矿产于晚碰撞—后碰撞过程；脉型AgPbZn矿主要产于晚碰撞时期，少量产于后碰撞、主碰撞过程[25]。通过对本区花岗斑岩的研究，及其与花岗岩的对比，得出本区花岗斑岩产生于特殊的断裂构造位置，其斑状结构由于局部出现断裂而快速上升形成的，与成矿意义上的花岗斑岩有很大区别。虎头崖FeCuPbZnSnMoW多金属矿矿种类型多，矿床形成贯穿于晚碰撞至后碰撞阶段，矿区内的构造岩浆作用是矿床形成的主要动力、热源、物源和水源，为岩浆热液矿床，不属于典型斑岩型矿床。
6 结论1) 对矿区内ZK001中的花岗斑岩进行了LAICPMS锆石UPb定年，结果为(232.7±1.8)Ma，代表了岩浆的结晶年龄，为中三叠世。前人研究表明辉钼矿的成矿年龄为225～230 Ma。因此本区成岩年龄与成矿年龄一致，佐证了岩浆作用对成矿的贡献。
2) 花岗(斑) 岩的岩石地球化学数据显示，虎头崖多金属矿区花岗(斑) 岩为高钾钙碱性系列，准铝质—弱过铝质A2亚型花岗(斑) 岩，微量元素配分曲线具有明显的Ba、Sr、Nb负异常；轻重稀土分馏特征不明显，Eu负异常。同位素地球化学特征显示花岗(斑) 岩源区为具有一定成熟度的大陆型地壳。
3) 通过花岗岩的岩石学、岩相学、岩石地球化学、形成时期的构造背景，综合得出虎头崖多金属矿区花岗(斑) 岩形成于造山阶段的晚碰撞时期由挤压向伸展环境转换阶段。
4) 本区花岗岩与花岗斑岩为同一岩浆源区，在相同的构造环境下，由不同深部先后侵入形成的花岗质杂岩体，为岩相高度分异的结果。
致谢: 青海第三地质勘查院的何书跃、韩生荣及云南铜业的李加多对作者野外工作提供了大力支持，西安地质调查中心李金超、栗亚芝、孔会磊等对论文进行了悉心指导，在此表示衷心感谢。| [1] | 莫宣学, 罗照华, 邓晋福, 等. 东昆仑造山带花岗岩及地壳生长[J]. 高校地质学报 , 2007, 13 (3) : 403-414. Mo Xuanxue, Luo Zhaohua, Deng Jinfu, et al. Granitoids and Crustal Growth in the East-Kunlun Orogenic Belt[J]. Geological Journal of China Universities , 2007, 13 (3) : 403-414. |
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