西秦岭地处秦岭、祁连、昆仑和松潘-甘孜造山带交汇部分，在地质图上呈“楔形”插入祁连和昆仑造山带内部(图 1b; 闫臻等，2012)。区内构造-岩浆活动强烈，以分布大面积三叠纪沉积岩和岩浆岩为典型特征，同时存在大量与三叠纪岩浆作用密切相关的铜、铅、锌、金、银等矿床，如赛什塘、铜峪沟、双朋西、江里沟、谢坑等铜多金属矿床(李东生等，2009; 傅晓明等，2010; 李欢等，2010; 郭现轻等，2011; 曾小华和周宗桂，2014)，加吾和瓦勒根金矿床以及夏卜浪铅锌多金属矿床(曾福基等，2009; 闫家盼等，2011; 李秀财等，2015)。这些矿床及相关岩浆作用与古特提斯洋演化具有密切成因联系(闫臻等，2012)。因此，系统研究这些岩浆岩地球化学特征、形成时代和时空变化特征可为理解古特提斯洋演化过程中深部岩浆作用过程和成矿动力学背景提供依据，同时可为区域地质找矿提供理论指导。

赛什塘铜矿床是西秦岭地区规模较大的斑岩-矽卡岩型铜矿床。前人曾从矿物学、流体包裹体、地球化学和年代学等方面对该矿床进行了大量研究(江新胜等，1996; 詹发余等，2007; 李东生等，2009; 赖健清等，2010; 刘建平等，2012; 王辉等，2015; 王军升和王玉往，2015; Wang et al., 2016; Lu et al., 2016)，但对矿区花岗质岩石形成大地构造环境相对缺乏岩石学和地球化学等方面的系统研究，因此始终存在有大陆边缘弧(江新胜等，1996; 潘桂棠等，1997; 赖健清等，2010; 王军升和王玉往，2015)、同碰撞(孙延贵，2004)和后碰撞环境(詹发余等，2007; 刘建平等，2012; Wang et al., 2016)等构造环境的争议。这些不同认识严重影响了对该矿床的成因认识和区域找矿，同时也影响了对西秦岭地区中生代构造-岩浆-成矿作用与大地构造演化相互关系的合理认识。

本文在对赛什塘铜矿区石英闪长玢岩和石英斑岩开展岩石学、岩石地球化学以及锆石SHRIMP测年和Lu-Hf同位素综合研究基础上，结合前人对西秦岭三叠纪花岗岩以及区域地质构造演化的研究成果，综合分析赛什塘铜矿区内三叠纪岩浆作用形成大地构造背景，并探讨岩浆源区和岩浆演化过程。

赛什塘铜矿床位于青海省兴海县境内，地处西秦岭西南端和鄂拉山岩浆带东南段(图 1b)。区域上，研究区西侧为东昆仑造山带，东侧为秦岭造山带。近年来，愈来愈多的斑岩型-矽卡岩型矿床(如赛什塘铜矿、日龙沟锡矿、铜峪沟铜矿、尕科合铜银砷矿床和拉届亥钼铜矿等)在鄂拉山三叠纪花岗岩内部及其与围岩接触带中被发现，表明该地区具有寻找斑岩-矽卡岩型铜钼、铜金等类型矿床的良好潜力，同时西秦岭西段鄂拉山地区也已发展成为青海省重要的铜多金属成矿带之一(宋治杰等，1995; 刘增铁等，2008)。

图 1

Fig. 1

图 1 西秦岭及邻区地质简图(据闫臻等，2012修改) 西秦岭三叠纪花岗质岩石数据(表 5)：1-青海湖南山(强娟，2008)；2-黑马河和温泉(张宏飞等，2006)；3-加木格尔、满丈岗、德亥龙、虽根尔岗、格尔木岗和约尔根(Ren et al., 2016)；4-日龙沟(吴中楠等，2015)；5-赛什塘(本文; 刘建平等，2012; Wang et al., 2016)；6-塔东(Yang et al., 2015)；7-同仁(Li et al., 2015)；8-瓦勒根(郭现轻等，未发表数据)；9-尖扎(Li et al., 2014)；10-岗察(Guo et al., 2012; Luo et al., 2012)；11-夏河(金维浚等，2005; 韦萍等，2013)；12-美武岩体(金维浚等，2005; Luo et al., 2015) Fig. 1 Geological map of the West Qinling and adjacent areas(modified after Yan et al., 2012) Data of the granitoids in West Qinling(Table 5)are from: 1-Qinghaihunanshan(Qiang，2008); 2-Heimahe and Wenquan(Zhang et al., 2006); 3-Jiamuge’er，Manzhanggang，Dehailong，Suigen’ergang，Ge’ermugang and Yue’ergen(Ren et al., 2016); 4-Rilonggou(Wu et al., 2015); 5-Saishitang(This study; Liu et al., 2012; Wang et al., 2016); 6-Tadong(Yang et al., 2015); 7-Tongren(Li et al., 2015); 8-Walegen(Guo et al.， unpublished data); 9-Jianzha(Li et al., 2014); 10-Gangcha(Guo et al., 2012; Luo et al., 2012); 11-Xiahe(Jin et al., 2005; Wei et al., 2013); 12-Meiwu intrution(Jin et al., 2005; Luo et al., 2015)

区域上，研究区主要出露地层为三叠系，同时在局部地段零星出露少量二叠系和前寒武系。其中三叠系为中-下三叠统隆务河群，由杂砂岩、火山质杂砂岩、凝灰岩、深灰色板岩、砾岩、薄层灰岩和安山岩共同组成，发育粒序层理、波纹斜层理、水平层理和重荷模构造，为一套弧前浊流沉积(闫臻等，2014)；二叠系由灰岩、角砾灰岩和砂岩构成，产 类、腕足类和有孔虫，为一套浅海相沉积组合，与三叠系之间为断层接触；前寒武系为一套中-深变质岩，主要由片麻岩、片岩和大理岩组成。

研究区内岩浆活动强烈，以三叠纪花岗质岩石为主，同时在隆务河群中可见安山岩、英安岩和流纹岩夹层。这些中酸性火山岩及相关的火山碎屑岩在鄂拉山一带大面积出露，是鄂拉山银铅锌多金属矿床和夏卜浪铜铅锌矿床的赋矿围岩。

矿区内出露地层有中-下三叠统、第三系和第四系地层。中-下三叠统隆务河群由千枚岩、片岩、砂岩和大理岩组成(图 2)，普遍发生强烈构造变形，局部地段经历了低绿片岩相变质作用。根据褶皱组合样式，矿区内褶皱可分为四期(张忠义等，2014)，第一期和第二期褶皱是连续构造变形作用的结果，两期褶皱变形发生期间三叠纪花岗岩发生侵入并就位。断裂构造以NW、EW向断裂最为普遍。

图 2

Fig. 2

图 2 赛什塘矿区地质图(据李领贵等，2012修改) Fig. 2 Geological map of Saishitang Cu deposit(modified after Li et al., 2012)

研究区内花岗质岩石以闪长玢岩和石英闪长岩为主，其次为浅成花岗斑岩和石英斑岩岩株、岩脉(图 2、图 3)。这些侵入体表明该区三叠纪岩浆作用具有明显的多期次活动特征。根据野外相互穿插关系和产态可将这些花岗岩体分为四期(赖健清等，2010)：第一期为闪长玢岩脉；第二期为中-细粒石英闪长岩、石英闪长玢岩和闪长玢岩体，它们是赛什塘岩体的主体，分布规模最大；第三期为斜长花岗斑岩，以岩株或岩脉形式产出；第四期为花岗斑岩、细粒花岗岩、石英斑岩和超浅成相次流纹岩，它们呈岩株或岩脉产出。石英斑岩岩株或岩脉周边可见隐爆角砾岩(邱风歧和董景深，1978; 田生玉，1999)。矿化主要见于花岗斑岩和石英斑岩及其与三叠系围岩接触部位，以斑岩-矽卡岩型矿化为典型特征(王辉等，2015; Lu et al., 2016)。

图 3

Fig. 3

图 3 赛什塘矿区A-B地质纵剖面图(据李领贵等，2012修改) Fig. 3 Geological cross section A-B in Saishitang Cu deposit(modified after Li et al., 2012)

本文重点对赛什塘主岩体石英闪长玢岩和最晚期石英斑岩岩脉进行岩石学、地球化学和同位素年代学研究，进而结合区域同时期花岗岩研究成果来讨论赛什塘岩体的岩浆源区和形成构造环境。石英闪长玢岩(GPS：35°17′35.83″N；99°47′24.52″E)在露头上呈现深灰色，致密块状构造(图 4a)，具有典型半自形细粒结构(图 4b)。岩石薄片观察结果表明，斑晶主要由斜长石(25%)、石英(10%)、角闪石(10%)和黑云母(5%)组成，约占整个岩石的50%；基质主要由斜长石、石英以及少量角闪石微晶共同构成。斜长石斑晶呈半自形柱状，发育环带结构和聚片双晶，粒径为0.5~2mm，其中部分斜长石斑晶遭受较弱的绢云母化；石英斑晶为他形粒状结构，粒径为0.5~1mm；角闪石斑晶为自形柱状，粒径变化较大(0.5~3mm)，可见具两组交角为约56°解理的六边形横切面以及发育一组完全解理的长柱状纵切面，部分角闪石发育简单双晶；黑云母斑晶多为半自形晶，个别晶体呈六方板状，少数黑云母边部被绿泥石取代。

图 4

Fig. 4

图 4 赛什塘矿区石英闪长玢岩和石英斑岩手标本及显微照片 (a)石英闪长玢岩由长石、石英、角闪石和黑云母组成；(b)斑状结构石英闪长玢岩，主要由长石、石英、角闪石和黑云母组成(正交光)；(c)斑状结构石英斑岩；(d)斑状结构石英斑岩，发育石英斑晶(正交光)；(e)含黄铁矿石英斑岩；(f)含黄铁矿石英斑岩(正交光).Bt-黑云母；Hbl-角闪石；Pl-斜长石；Py-黄铁矿；Qz-石英 Fig. 4 Hand specimen photographs and photomicrographs of quartz diorite porphyrite and quartz porphyry from the Saishitang Cu deposit (a)quartz diorite porphyrite composed of plagioclase，quartz，hornblende and biotite;(b)quartz diorite porphyrite with porphyritic texture composed of plagioclase，quartz，hornblende and biotite(crossed polars);(c)quartz porphyry with porphyritic texture;(d)quartz porphyry with porphyritic texture mainly composed of quartz phenocrysts(crossed polars);(e)pyrite-bearing quartz porphyry;(f)pyrite-bearing quartz porphyry(crossed polars). Bt-biotite; Hbl-hornblende; Pl-plagioclase; Py-pyrite; Qz-quartz

石英斑岩(GPS：35°17′36.14″N；99°47′25.37″E)常以岩脉形式出现。露头上呈浅灰色，略带淡绿色，块状构造(图 4c)，具斑状结构(图 4d)。斑晶主要为他形粒状石英，含量约为5%，粒径为0.5~1mm。基质主要由微晶石英和长石组成，部分长石蚀变为绢云母。石英斑岩中发育大量黄铁矿(图 4e)，黄铁矿为自形晶(图 4f)。

野外采集了多件石英闪长玢岩和石英斑岩样品以用于地球化学分析，同时分别采集石英闪长玢岩(12SS1)和石英斑岩(12SS14)样品进行SHRIMP锆石U-Pb测年。在室内岩石薄片显微观察基础上，选择了蚀变相对较弱的4件石英闪长玢岩和3件石英斑岩样品对其进行了主量、微量和稀土元素地球化学成分分析，该项工作在中国地质科学院国家测试中心完成，分析结果见表 1。主量元素分析使用Phillips 4400 X-荧光光谱仪测试，分析误差小于5%；微量元素和稀土元素分析采用等离子体质谱仪(ICP-MS)来测定，分析误差小于10%。

表 1 (Table 1)

表 1 赛什塘矿区石英闪长玢岩和石英斑岩主量元素(wt%)和微量元素(×10-6)分析结果 Table 1 Major(wt%)and trace(×10-6)elements of quartz diorite porphyrite and quartz porphyry from the Saishitang Cu deposit 样品号 12SS01 12SS02 12SS03 12SS05 12SS09 12SS10 12SS11 岩性 石英闪长玢岩 石英斑岩 SiO2 64.64 67.74 67.56 66.07 74.22 73.66 71.75 TiO2 0.48 0.44 0.43 0.49 0.04 0.04 0.03 Al2O3 15.91 15.14 15.7 16.33 12.54 12.82 12.79 Fe2O3 0.06 0.03 0.04 0.06 0.08 0.07 0.06 FeO 1.80 1.69 1.54 2.18 0.20 0.22 0.40 MnO 0.06 0.04 0.03 0.04 0.13 0.11 0.15 MgO 1.86 1.46 1.25 1.94 0.33 0.22 0.16 CaO 4.63 4.61 4.31 4.38 3.73 3.41 4.74 Na2O 2.08 3.02 2.96 2.56 0.01 0.01 0.01 K2O 4.51 3.36 4.33 3.95 3.29 3.68 3.88 P2O5 0.12 0.10 0.11 0.12 0.01 0.01 0.01 LOI 3.20 1.75 1.47 2.14 5.28 5.27 5.53 Total 99.35 99.38 99.73 100.26 99.86 99.52 99.51 Mg# 64 60 59 61 68 58 39 A/CNK 0.95 0.89 0.90 0.99 1.21 1.26 1.00 A/NK 1.92 1.76 1.64 1.92 3.51 3.21 3.03 Li 24.2 49.7 47.6 22.7 35.8 3.97 4.47 Sc 8.13 6.53 7.53 8.06 2.61 2.37 2.54 V 43 35.4 36.2 43.2 0.47 0.46 0.33 Cr 20.4 11.6 12.7 20 0.97 1.38 1.59 Ni 7.71 5.07 4.95 7.19 1.68 1.21 1.98 Co 4.69 3.03 3.11 6.21 0.81 0.53 1 Cu 17.8 22.2 41.4 30.1 11.7 22.7 22.1 Pb 17.7 11.9 12.2 15.1 58 49.2 21 Cs 6.86 14.7 13.4 5.65 7.09 6.69 7.68 Ga 17.4 17.1 17.8 17.6 14.5 14.6 15.5 Rb 188 100 155 119 175 252 207 Ba 789 504 733 720 99.5 571 439 Sr 371 383 425 378 43.1 86.6 96.1 Th 13.1 19.5 18.1 13.3 14.5 13.6 14.1 U 3.67 4.5 4.6 3.81 4.97 6.78 4.36 Nb 10.3 11.4 11.9 10.7 9.5 10.4 9.44 Ta 1.01 1.15 1.17 1.08 1.63 1.67 1.48 Zr 4.64 4.35 5.08 4.88 2.34 2.64 2.55 Hf 141 131 159 155 46.2 62.8 62.7 Y 12.6 13.3 14.3 13.2 13 13.6 16.4 La 31.7 44 34.8 30 17.7 17.9 19.5 Ce 60.5 74.9 64.8 54.2 31.1 33 37.2 Pr 7.06 9.04 7.53 6.81 3.97 4.05 4.54 Nd 24.5 30.8 26.6 24.8 13.7 14.1 17 Sm 4.27 4.84 4.7 4.31 2.8 2.89 3.6 Eu 0.97 0.98 0.97 0.95 0.36 0.24 0.39 Gd 3.35 3.85 3.52 3.39 2.29 2.36 2.89 Tb 0.5 0.56 0.53 0.54 0.39 0.4 0.53 Dy 2.74 2.81 2.82 2.84 2.39 2.34 3.11 Ho 0.44 0.5 0.52 0.47 0.42 0.45 0.56 Er 1.33 1.54 1.48 1.35 1.29 1.35 1.71 Tm 0.2 0.23 0.2 0.21 0.21 0.22 0.26 Yb 1.27 1.38 1.4 1.4 1.46 1.51 1.64 Lu 0.18 0.22 0.21 0.19 0.24 0.26 0.27 δEu 0.78 0.69 0.73 0.76 0.43 0.28 0.37 ΣREE 139.0 175.7 150.1 131.5 78.32 81.07 93.20 LREE/ HREE 12.9 14.8 13.1 11.7 8.01 8.12 7.50 (La/Yb)N 17.9 22.9 17.8 15.4 8.70 8.50 8.53

表 1 赛什塘矿区石英闪长玢岩和石英斑岩主量元素(wt%)和微量元素(×10-6)分析结果 Table 1 Major(wt%)and trace(×10-6)elements of quartz diorite porphyrite and quartz porphyry from the Saishitang Cu deposit

锆石分选在河北省区域地质矿产调查研究所实验室完成，锆石U-Pb测年在离子探针中心SHRIMP Ⅱ上完成，样品分析流程及原理参见宋彪等(2002)。数据处理使用Isoplot软件(Ludwig，2003)，置信度为95%。

锆石原位Lu-Hf同位素分析在中国科学院地质与地球物理研究所Neptune多接收电感耦合等离子质谱仪(MC-ICPMS)和193nm激光取样系统上进行，分析时激光束直径为60μm，激光剥蚀时间约26s，分析中所用激光脉冲速率为8~10Hz，能量密度为100mJ/cm²。详细测试流程和仪器运行条件等参见Wu et al.(2006)。

石英闪长玢岩样品SiO₂含量为64.64%~67.74%，TiO₂含量为0.43%~0.49%，Al₂O₃含量为15.14%~16.33%，MnO含量为0.03%~0.06%，MgO含量为1.25%~1.94%，Mg^#为59~64，Na₂O+K₂O含量为6.38%~7.29%，烧失量为1.47%~3.20%。石英斑岩样品SiO₂含量为71.75%~74.22%，TiO₂含量较低(0.03%~0.04%)，Al₂O₃含量为12.54%~12.82%，MnO含量为0.11%~0.15%，MgO含量较低(0.16%~0.33%)，Mg^#为39~68，Na₂O+K₂O含量较低(3.30%~3.89%)，烧失量较高(5.27%~5.53%)。在K₂O-SiO₂图解中(图 5a)，大部分石英闪长玢岩和石英斑岩样品落在高钾钙碱性系列范围内。石英闪长玢岩A/CNK<1，显示准铝质特征(图 5b)；石英斑岩A/CNK变化较大为1.00~1.26，同时烧失量较高，显微观察结果显示石英斑岩中存在大量鳞片状绢云母，表明石英斑岩发生明显的蚀变作用。

图 5

Fig. 5

图 5 赛什塘矿区和西秦岭花岗质岩石K2O-SiO2(a，据Rickwood，1989)和A/NK-A/CNK(b，据Maniar and Piccoli， 1989)图解 赛什塘铜矿花岗质岩石地球化学数据赖健清等，2010; 刘建平等，2012;Wang et al., 2016 Fig. 5 K2O vs. SiO2(a，after Rickwood，1989)and A/NK vs. A/CNK(b，after Maniar and Piccoli， 1989)diagrams of granitoids from the Saishitang Cu deposit and West Qinling Data of granitoids from the Saishitang Cu deposit are from Lai et al., 2010; Liu et al., 2012; Wang et al., 2016

在球粒陨石标准化稀土元素配分图上(图 6a)，石英闪长玢岩和石英斑岩均呈右倾配分曲线。其中石英闪长玢岩稀土元素含量较高(ΣREE=131.5×10^-6~175.7×10^-6)，轻重稀土元素分异较强烈(LREE/HREE=11.7~14.8；(La/Yb)_N=15.4~22.9)，具有弱的Eu负异常，δEu=0.69~0.78。相对于石英闪长玢岩，石英斑岩稀土元素含量总量较低为78.32×10^-6~93.20×10^-6，轻、重稀土元素分异较弱，LREE/HREE=7.50~8.12，(La/Yb)_N=8.50~8.70，而Eu负异常较为显著，δEu=0.28~0.43。在原始地幔标准化微量元素蛛网图上(图 6b)，石英闪长玢岩和石英斑岩具有相似的微量元素特征，均富集大离子亲石元素Cs、Rb、K和Pb，亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素。

图 6

Fig. 6

图 6 赛什塘矿区和西秦岭花岗质岩石球粒陨石标准化稀土元素和原始地幔标准化微量元素配分模式图(标准化值据Sun and Mcdonough， 1989) 图中曲线为相同类型岩石或同时代花岗岩稀土和微量元素含量的平均值 Fig. 6 Chondrite-normalized REE patterns and primitive mantle-normalized trace element patterns of the granitoids from the Saishitang Cu deposit and West Qinling(normalization values are Sun and Mcdonough， 1989) The abundance of the REE and trace elements of same lithology or coeval granites was averaged in the plot

石英闪长玢岩和石英斑岩与矿区其他花岗质岩石和西秦岭三叠纪花岗岩相比，均呈现富集Cs、Rb等大离子亲石元素以及亏损Nb、Ta、Zr和Ti等高场强元素的特征(图 6)，表明西秦岭三叠纪花岗岩与古特提斯洋俯冲作用密切相关。

石英闪长玢岩样品12SS1中锆石总体为无色透明，颗粒较大且形态完整，多为自形长柱状，长度为100~350μm，长/宽比>1.5，多数发育包裹体。阴极发光(CL)图像(图 7a)显示，锆石呈灰白色-灰黑色，具有清晰的岩浆震荡环带，呈现出典型岩浆锆石特征。石英斑岩样品12SS14锆石颗粒相对较小，多呈自形柱状和半自形短柱状，长为80~150μm，长/宽比约为2，锆石表面干净，包裹体不发育。阴极发光(CL)图像(图 7b)上为深灰色，岩浆韵律环带发育。

图 7

Fig. 7

图 7 赛什塘矿区石英闪长玢岩、石英斑岩锆石阴极发光图像和SHRIMP U-Pb年龄谐和图 Fig. 7 Cathodoluminescence(CL)images and SHRIMP U-Pb concordia diagram of zircons from quartz diorite porphyrite and quartz porphyry in the Saishitang Cu deposit

本文对石英闪长玢岩12SS1样品中13颗锆石和石英斑岩12SS14样品中10颗锆石分别进行了SHRIMP测年，测试结果见表 2。石英闪长玢岩中锆石U和Th含量变化较大，分别为97×10^-6~983×10^-6和45×10^-6~214×10^-6，Th/U比值为0.13~0.57。13颗锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄介于210.6~226.9Ma之间，并且均落在U-Pb谐和线上，其²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为219.0±2.3Ma(n=13，MSWD=0.97)(图 7a)，该年龄代表了岩浆结晶年龄。

表 2 (Table 2)

表 2 赛什塘矿区石英闪长玢岩(12SS1)和石英斑岩(12SS14)锆石SHRIMP U-Pb测年数据 Table 2 Zircon SHRIMP U-Pb data of quartz diorite porphyrite(12SS1)and quartz porphyry(12SS14)from the Saishitang Cu deposit 测点号 206Pbc (%) U Th Th/U 206Pb* (×10-6) 年龄(Ma) 同位素比值 (×10-6) $\frac{^{206}Pb}{^{238}U}$ 1σ $\frac{^{207}Pb}{^{206}Pb}$ 1σ $\frac{^{207}P{{b}^{*}}}{^{206}P{{b}^{*}}}$ 1σ $\frac{^{207}P{{b}^{*}}}{^{235}U}$ 1σ $\frac{^{206}P{{b}^{*}}}{^{238}U}$ 1σ 12SS1：闪长玢岩 1.1 1.31 110 48 0.43 3.34 220.9 4.1 377 180 0.0542 8 0.26 8.2 0.03486 1.9 2.1 0.40 322 90 0.28 9.96 226.9 3.5 196 121 0.05 5.2 0.247 5.4 0.03582 1.5 3.1 1.84 97 48 0.49 2.96 221.6 4.6 134 389 0.0487 17 0.235 17 0.03498 2.1 4.1 1.06 149 76 0.51 4.55 223.1 3.8 212 147 0.0504 6.3 0.244 6.6 0.03521 1.7 5.1 2.15 491 214 0.44 14.8 217.9 3.8 73 289 0.0475 12 0.225 12 0.03438 1.8 6.1 2.70 186 75 0.40 5.6 216.3 5.1 696 489 0.063 23 0.295 23 0.03412 2.4 7.1 6.69 80 45 0.57 2.45 210.6 7.3 880 675 0.068 33 0.31 33 0.0332 3.5 8.1 1.11 781 181 0.23 23.5 219.7 3.8 56 188 0.0471 7.9 0.225 8.1 0.03466 1.8 9.1 2.93 276 120 0.44 8.2 212.9 6.5 67 375 0.0474 16 0.219 16 0.0336 3.1 10.1 1.02 983 131 0.13 29.2 217 3.4 -2 124 0.046 5.1 0.217 5.4 0.03423 1.6 11.1 0.90 557 138 0.25 16.4 214.8 3.5 267 117 0.0516 5.1 0.241 5.4 0.03388 1.7 12.1 3.72 313 55 0.18 9.6 217.5 4.5 541 363 0.0583 17 0.276 17 0.03432 2.1 13.1 2.77 237 75 0.31 7.17 216.6 4.4 418 336 0.0552 15 0.26 15 0.03417 2.1 12SS14：石英斑岩 1.1 - 515 127 0.25 15.5 223.2 1.4 373 91 0.054 4 0.263 4.1 0.03524 0.64 2.1 0.32 314 168 0.53 9.31 217.9 3.2 222 120 0.0506 5.3 0.24 5.5 0.03438 1.5 3.1 0.18 723 199 0.28 21.8 221.5 1.2 226 65 0.0507 2.8 0.2443 2.9 0.03496 0.54 4.1 0.04 1047 173 0.17 31.1 218.8 1.1 280 30 0.05188 1.3 0.247 1.4 0.03452 0.5 5.1 0.34 343 129 0.38 10.4 223.1 1.7 179 120 0.0497 5 0.241 5.1 0.03522 0.8 6.1 0.77 448 289 0.64 13.4 219.3 1.6 286 130 0.052 5.7 0.248 5.7 0.0346 0.76 7.1 0.26 164 29 0.18 4.86 218.3 4.6 435 94 0.0556 4.2 0.264 4.7 0.03445 2.1 8.1 0.50 602 89 0.15 17.7 215.6 1.4 75 79 0.0475 3.3 0.2228 3.4 0.034 0.66 9.1 0.72 196 91 0.46 5.84 218.5 2.4 406 150 0.0549 6.9 0.261 7 0.03447 1.1 10.1 - 327 220 0.67 20.5 454.0 3.1 595 40 0.0598 1.9 0.601 2 0.07297 0.71 注：*误差为1σ，Pbc和Pb*分别代表普通铅和放射性成因铅

表 2 赛什塘矿区石英闪长玢岩(12SS1)和石英斑岩(12SS14)锆石SHRIMP U-Pb测年数据 Table 2 Zircon SHRIMP U-Pb data of quartz diorite porphyrite(12SS1)and quartz porphyry(12SS14)from the Saishitang Cu deposit

石英斑岩中9颗锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄介于215.6~223.2Ma之间，其U和Th含量与石英闪长玢岩基本一致，分别为196×10^-6~1047×10^-6和29×10^-6~289×10^-6，Th/U比值为0.15~0.64，这些锆石均落在U-Pb谐和线上或附近，其²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为220.0±2.0Ma(n=9，MSWD=2.8)(图 7b)，该年龄代表石英斑岩的形成时代。另外1颗继承性锆石(点10.1)U含量为327×10^-6，Th含量为220×10^-6，Th/U比值较高为0.67，其²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为454.0±3.1Ma。

石英闪长玢岩和石英斑岩中23颗岩浆锆石和继承性锆石原位Lu-Hf同位素分析结果见表 3，ε_Hf(t)值以锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄计算所得。

表 3 (Table 3)

表 3 赛什塘矿区石英闪长玢岩(12SS1)和石英斑岩(12SS14)锆石原位Lu-Hf同位素分析结果 Table 3 Zircon Lu-Hf isotope data of quartz diorite porphyrite(12SS1)and quartz porphyry(12SS14)from the Saishitang Cu deposit 测点号 年龄 (Ma) $\frac{^{176}Yb}{^{177}Hf}$ $\frac{^{176}Lu}{^{177}Hf}$ $\frac{^{176}Hf}{^{177}Hf}$ 2σ ($\frac{^{176}Yb}{^{177}Hf}$)i fLu/Hf εHf(0) εHf(t) tDM1(Ma) tDM2(Ma) 12SS1：石英闪长玢岩 1.1 221 0.031143 0.000573 0.282509 0.000021 0.282507 -0.98 -9.3 -4.5 1040 1544 2.1 227 0.029552 0.000568 0.282575 0.000017 0.282572 -0.98 -7.0 -2.1 949 1394 3.1 222 0.038129 0.000693 0.282556 0.000022 0.282554 -0.98 -7.6 -2.9 977 1439 4.1 223 0.038034 0.000716 0.282562 0.000021 0.282559 -0.98 -7.4 -2.6 970 1426 5.1 248 0.042359 0.000846 0.282542 0.000018 0.282538 -0.97 -8.1 -2.8 1001 1458 6.1 216 0.021497 0.000413 0.282571 0.000021 0.282570 -0.99 -7.1 -2.4 950 1407 7.1 211 0.031769 0.000578 0.282580 0.000025 0.282577 -0.98 -6.8 -2.3 942 1392 8.1 220 0.047582 0.000936 0.282573 0.000021 0.282569 -0.97 -7.1 -2.4 961 1406 9.1 213 0.032839 0.000645 0.282532 0.000022 0.282530 -0.98 -8.5 -3.9 1010 1498 10.1 217 0.046418 0.000890 0.282513 0.000020 0.282510 -0.97 -9.1 -4.5 1043 1540 11.1 215 0.052573 0.001025 0.282566 0.000020 0.282562 -0.97 -7.3 -2.7 973 1425 12.1 218 0.021437 0.000421 0.282530 0.000018 0.282528 -0.99 -8.6 -3.8 1007 1499 13.1 217 0.030010 0.000588 0.282542 0.000021 0.282539 -0.98 -8.1 -3.5 995 1474 12SS14：石英斑岩 1.1 223 0.064559 0.001220 0.282581 0.000024 0.282576 -0.96 -6.8 -2.0 956 1388 2.1 218 0.109065 0.002248 0.282576 0.000029 0.282566 -0.93 -6.9 -2.5 991 1413 3.1 222 0.043077 0.000837 0.282590 0.000021 0.282586 -0.97 -6.4 -1.7 934 1366 4.1 219 0.108244 0.002309 0.282674 0.000024 0.282665 -0.93 -3.4 1.0 848 1190 5.1 223 0.072870 0.001416 0.282603 0.000025 0.282597 -0.96 -6.0 -1.3 930 1340 6.1 219 0.108970 0.002344 0.282613 0.000030 0.282604 -0.93 -5.6 -1.1 938 1328 7.1 218 0.059474 0.001322 0.282592 0.000026 0.282587 -0.96 -6.4 -1.8 943 1367 8.1 216 0.103020 0.002340 0.282608 0.000028 0.282599 -0.93 -5.8 -1.4 946 1341 9.1 219 0.043212 0.000828 0.282569 0.000021 0.282565 -0.98 -7.2 -2.5 964 1415 10.1 454 0.069844 0.001661 0.282296 0.000029 0.282282 -0.95 -16.8 -7.4 1375 1905 注：锆石Lu-Hf同位素计算所用的参数：176Lu衰变常数λ=1.865×10-11，球粒陨石176Lu/177Hf=0.0332，176Hf/177Hf=0.282772(Blichert-Toft and Albarède，1997)，亏损地幔176Lu/177Hf=0.0384，176Hf/177Hf=0.28325(Griffin et al., 2000)；硅铝质地壳的fLu/Hf为-0.72(Vervoort et al., 1996)

表 3 赛什塘矿区石英闪长玢岩(12SS1)和石英斑岩(12SS14)锆石原位Lu-Hf同位素分析结果 Table 3 Zircon Lu-Hf isotope data of quartz diorite porphyrite(12SS1)and quartz porphyry(12SS14)from the Saishitang Cu deposit

锆石原位Lu-Hf同位素分析结果显示(表 3、图 8)，石英闪长玢岩中13颗锆石¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf比值为0.000413~0.001025，¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值为0.282509~0.282580，ε_Hf(t)值均为负值，变化于-4.5~-2.1。一阶段模式年龄(t_DM1)变化于942~1043Ma，二阶段模式年龄(t_DM2)变化于1392~1544Ma。

图 8

Fig. 8

图 8 赛什塘矿区和西秦岭花岗质岩石锆石εHf(t)-Age图解 Fig. 8 εHf(t)versus zircon U-Pb age of the granitoids from the Saishitang Cu deposit and West Qinling

石英斑岩中9颗三叠纪(216~223Ma)岩浆锆石¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf比值为0.000828~0.002344，¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值为0.282569~0.282674，除测点12SS14-4.1的ε_Hf(t)为+1.0，其它锆石ε_Hf(t)介于-2.5~-1.1。一阶段模式年龄(t_DM1)变化于848~991Ma，二阶段模式年龄(t_DM2)变化于1190~1415Ma。继承性锆石(454Ma)¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf比值为0.001661，¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值为0.282296，ε_Hf(t)为-7.4，一阶段模式年龄(t_DM1)和二阶段模式年龄(t_DM2)分别为1375Ma和1905Ma。

赛什塘铜矿区花岗质岩石与西秦岭252~218Ma花岗岩总体属于准铝质和弱过铝质钙碱性-高钾钙碱性岩石(图 5)，具有高钠(Na₂O=1.66%~3.94%)低磷(大部分P₂O₅<0.20%；表 4)的地球化学特征。除部分样品外，赛什塘铜矿区花岗质岩石样品和西秦岭同时期花岗岩A/CNK<1.1(表 4)，说明这些三叠纪花岗质岩石总体表现为I型花岗岩(图 5b)。这些花岗质岩石P₂O₅与SiO₂也呈现出与I型花岗岩一致的负相关性(图 9)。在矿物组合上，这些花岗岩含有大量黑云母和角闪石(图 4b)，未见白云母、石榴石和堇青石等过铝质矿物。这些特征进一步表明，赛什塘铜矿床矿区花岗质岩石属于I型花岗岩(Chappell and White， 1992)。

表 4 (Table 4)

表 4 赛什塘矿区花岗质岩石地球化学特征对比 Table 4 Comparison of geochemical characteristics of the granitoids from the Saishitang Cu deposit 样品号 岩性 LREE/ HREE (La/Yb)N ΣREE Zr/Hf Nb/Ta Rb/Sr A/CNK Na2O P2O5 Th/Nb Mg# 参考文献 12SS01 石英闪长玢岩 12.9 17.9 139.0 30.4 10.2 0.5 0.95 2.08 0.12 1.27 64 本文 12SS02 石英闪长玢岩 14.8 22.9 175.7 30.1 9.9 0.3 0.89 3.02 0.10 1.71 60 12SS03 石英闪长玢岩 13.1 17.8 150.1 31.3 10.2 0.4 0.90 2.96 0.11 1.52 59 12SS05 石英闪长玢岩 11.7 15.4 131.5 31.8 9.9 0.3 0.99 2.56 0.12 1.24 61 12SS09 石英斑岩 8.01 8.7 78.32 19.7 5.8 4.1 1.21 0.01 0.01 1.53 68 12SS10 石英斑岩 8.12 8.50 81.07 23.8 6.2 2.9 1.26 0.01 0.01 1.31 58 12SS11 石英斑岩 7.50 8.53 93.20 24.6 6.4 2.2 1.00 0.01 0.01 1.49 39 ST05 石英闪长岩 9.09 10.5 124.8 37.2 11.7 0.1 1.01 3.44 0.20 0.74 48 Wangetal et al.,2016 ST06 石英闪长岩 7.75 8.59 128.3 38.2 12.3 0.1 0.98 3.51 0.14 0.67 49 ST07 石英闪长岩 8.02 9.24 141.9 35.8 11.9 0.2 0.96 3.52 0.13 0.77 50 ST09-1 石英闪长岩 7.36 8.17 132.7 37.2 12.6 0.1 0.86 3.3 0.15 0.73 51 ST09-2 石英闪长岩 7.81 8.60 127.2 37.3 13.5 0.1 0.90 3.56 0.24 0.58 52 ST09-3 石英闪长岩 7.76 9.05 130.7 38.0 12.9 0.1 0.94 3.47 0.16 0.68 49 2021B03-18 石英闪长斑岩 13.0 20.4 165.1 36.1 8.7 0.3 0.97 3.07 0.07 1.43 47 2021B03-19 石英闪长斑岩 8.95 10.8 121.0 33.3 7.5 0.3 1.01 3.18 0.12 1.38 46 Sg-1-1 花岗斑岩 11.5 15.2 106.3 35.8 6.0 0.3 1.09 2.88 0.09 1.08 48 刘建平等,2012 Sg-1-2 花岗斑岩 12.0 15.0 112.5 37.4 5.6 0.3 1.12 2.75 0.09 1.18 49 Sd-2-1 石英闪长玢岩 7.81 8.90 84.12 40.8 7.9 0.5 0.90 1.66 0.09 0.93 63 Sd-2-2 石英闪长玢岩 9.35 12.2 102.6 41.0 8.6 0.4 0.96 2.09 0.11 0.89 63 Sd-2-3 石英闪长玢岩 10.2 13.0 110.2 40.3 8.4 0.4 0.99 2.11 0.11 0.94 61 Sd-2-4 石英闪长玢岩 10.4 14.6 117.4 39.8 8.8 0.4 0.98 2.15 0.11 0.95 62 Sd-2-5 石英闪长玢岩 8.25 9.97 91.53 41.3 8.5 0.5 0.94 1.8 0.10 0.91 64 IV-16-1 闪长玢岩 8.20 10.0 123.4 - 15.8 0.2 1.01 3.02 0.14 0.77 50 赖健清等,2010 II-4-1 闪长玢岩 6.39 5.61 94.51 - 14.4 0.1 0.77 3.13 0.15 0.73 63 II-9-1 闪长玢岩 13.3 24.3 108.9 - 18.8 0.1 1.01 3.94 1.18 0.41 45 V-6-1 闪长玢岩 13.8 25.4 82.84 - 21.0 0.3 1.09 3.1 0.16 0.33 44 II-8-2 闪长玢岩 8.24 10.1 101.8 - 9.7 0.2 0.95 2.53 0.11 1.29 64 SB-18 闪长玢岩 8.61 8.16 76.10 - 10.8 0.3 0.92 2.05 0.12 0.86 57 SCB-1 石英闪长岩 6.43 5.81 123.1 - 12.3 0.2 - - - 0.93 - C-5 石英闪长岩 12.1 18.0 116.0 - 10.8 0.4 - - - 1.18 - ZD2-9-1 石英闪长岩 11.4 16.1 123.8 - 10.8 0.3 1.07 2.6 1.11 1.15 49 IV15-1 花岗闪长岩 8.90 10.5 139.2 - 14.8 0.3 - - - 0.82 - V-23-1 花岗闪长岩 14.8 29.4 79.78 - 13.2 0.2 1.10 3.94 0.11 0.50 36 SJIII19-7 花岗斑岩 15.7 34.5 106.7 - 16.0 0.2 1.03 3.56 0.16 0.37 38 SJIII9-8 花岗斑岩 13.5 19.9 115.6 - 10.3 0.5 1.10 1.95 0.12 1.03 46 SB-20 花岗斑岩 9.27 11.2 133.46 - 12.6 0.4 1.10 3.02 0.13 0.81 44

表 4 赛什塘矿区花岗质岩石地球化学特征对比 Table 4 Comparison of geochemical characteristics of the granitoids from the Saishitang Cu deposit

图 9

Fig. 9

图 9 赛什塘矿区和西秦岭花岗质岩石SiO2-P2O5图解(据Chappell and White， 1992) Fig. 9 SiO2 vs. P2O5 diagram of the granitoids from Saishitang Cu deposit and West Qinling(after Chappell and White， 1992)

在球粒陨石标准化稀土配分曲线和原始地幔标准化微量元素蛛网图上，赛什塘铜矿区不同类型花岗质岩石具有相似的微量元素地球化学特征(图 6)。它们均呈现右倾稀土配分曲线模式，LREE/HREE为6.39~15.7，(La/Yb)_N为5.61~34.5(表 4)，且富集大离子亲石元素，亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素。同时，这些岩石具有相似的矿物组成、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素组成。这些特征共同表明，赛什塘铜矿区不同类型花岗质岩石是同源岩浆产物。

在La-La/Sm图解中(图 10a)，赛什塘铜矿区与西秦岭252~218Ma花岗质岩石均表现出明显的正相关性；在Th-Th/Nd图解(图 10b)中，这些花岗质岩石呈正相关性且沿一条倾斜直线分布。这些基本特征说明，赛什塘铜矿区不同类型花岗质岩石岩浆在形成过程中经历了部分熔融作用(Schiano et al., 2010)。赛什塘铜矿区三叠纪花岗质岩石组合及其相互关系表明三叠纪岩浆具有由早期中性岩浆向晚期酸性岩浆演化特征，同时这些岩石的稀土元素配分曲线也呈现出逐渐变陡且重稀土含量逐渐降低特征(赖健清等，2010)，总体显示出其岩浆结晶分异作用逐渐增强特征。与花岗闪长岩和石英闪长岩相比，石英斑岩Eu、Sr、P及Ti负异常更明显(图 6b)，这进一步反映了长石、磷灰石和钛铁矿等矿物的分离结晶作用。此外，石英斑岩具有较低的ΣREE(78.3×10^-6~93.2×10^-6)含量和Zr/Hf(19.7~24.6)、Nb/Ta(5.8~6.4)比值以及高Rb/Sr(2.2~4.1)比值，明显区别于其它中酸性侵入岩相同元素比值(分别为76.1×10^-6~175.7×10^-6，30.1~41.3，5.6~21.0，0.1~0.5; 表 4)。这些微量元素含量和相似地球化学性质元素比值变化表明，石英斑岩是由岩浆经历高度分离结晶作用形成的(Blevin and Chappell， 1995; Dostal and Chatterjee， 2000)。

图 10

Fig. 10

图 10 赛什塘矿区和西秦岭花岗质岩石La-La/Sm(a)和Th-Th/Nd(b，据Schiano et al., 2010)图解 Fig. 10 La vs. La/Sm(a)and Th vs. Th/Nd(b，after Schiano et al., 2010)diagrams of the granitoids from the Saishitang Cu deposit and West Qinling

赛什塘铜矿区花岗岩呈现出明显的Nb、Ta、P、Ti亏损以及Cs、Rb、Th、K、Pb富集地球化学特征，表明其岩浆属于典型的壳源岩浆(Chappell and White， 1992)。在Nb-Nb/Th图解(图 11a)中，赛什塘花岗质岩石样品和西秦岭252~218Ma花岗岩样品主要落入靠近大陆地壳而远离原始地幔和MORB区域，与火山弧岩石样品范围基本相一致。赛什塘花岗质岩石的Th/Nb值为0.33~1.71(表 4)，矿区花岗岩与西秦岭252~218Ma花岗岩在Ta/Yb-Th/Yb图解中全部均落在Th/Nb=1趋势线附近)且靠近大陆平均地壳(图 11b)。这些事实表明，赛什塘矿区花岗质岩石和西秦岭三叠纪花岗岩是由壳源岩浆形成的。

图 11

Fig. 11

图 11 赛什塘矿区和西秦岭花岗质岩石Nb-Nb/Th(a)和Nb/Y-Th/Y(b，据Boztuğ et al.， 2007)图解 原始地幔数据引自Hofmann，1988; 大陆地壳、弧火山岩、MORB和OIB数据引自Schmidberger and Hegner， 1999 Fig. 11 Nb vs. Nb/Th(a)and Nb/Y vs. Th/Y(b，after Boztuğ et al.， 2007)diagrams of the granitoids from the Saishitang Cu deposit and West Qinling Primitive mantle after Hofmann，1988; continental crust，MORB，OIB and arc volcanics compositions after Schmidberger and Hegner， 1999

西秦岭地区248~242Ma花岗岩发育大量地幔来源镁铁质包体和英安岩包体(韦萍等，2013; Luo et al., 2015)，而218Ma花岗岩含少量闪长质包体(张宏飞等，2006)。刘建平等(2012)曾报道赛什塘矿区岩体中含有丰富的包体但缺乏包体类型记录。这些包体的存在暗示了岩浆曾发生过混合作用。赛什塘矿区大部分花岗质岩石样品具有较高Mg^#值(44~64; 表 4)，这与幔源物质加入形成的岩石Mg^#值(>40; Rapp and Watson， 1995)相一致。这些特征表明，赛什塘花岗质岩体与西秦岭地区同时代花岗岩的岩浆来源于被地幔混染的地壳(Smithies and Champion， 2000)，并且随着幔源岩浆成分的增加，西秦岭三叠纪花岗岩锆石ε_Hf(t)值和全岩ε_Nd(t)值逐渐升高(图 8、图 12、表 5)。赛什塘铜矿区石英闪长玢岩和石英斑岩锆石Lu-Hf同位素组成变化较大，ε_Hf(t)为-4.5~+1.0且以负值为主(图 8b)，锆石二阶段模式年龄为1190~1544Ma；石英闪长岩ε_Hf(t)为-2.05~+4.87，锆石二阶段模式年龄为997~1327Ma(Wang et al., 2016)，它们与西秦岭其它三叠纪花岗岩具有相似的ε_Hf(t)和锆石二阶段模式年龄(总体介于1.0~1.7Ga; 表 5)。这些三叠纪锆石二阶段模式年龄与西秦岭中元古代下地壳变质基底年龄(900~1400Ma; 张宏飞等，2006; Zhang et al., 2007)基本一致，进一表明西秦岭三叠纪花岗岩源区为中元古代下地壳。此外，在花岗岩源区判别图上(图 13)，西秦岭三叠纪花岗岩样品落入斜长角闪岩和杂砂岩两个范围且主要在斜长角闪岩范围内(图 13)，进一步说明西秦岭三叠纪花岗岩岩浆源区主要为下地壳变基性岩(Patiño Douce，1999)。Yang et al.(2015)对研究区东侧塔东地区220Ma花岗岩进行系统研究后认为，塔东220Ma花岗岩是同期因幔源岩浆底侵并加热下地壳导致其部分熔融形成的埃达克质侵入岩。综上所述，赛什塘铜矿区的花岗质岩石是幔源岩浆加热导致下地壳部分熔融形成的，岩浆源区伴有幔源岩浆的加入(Kemp et al., 2007)。

图 12

Fig. 12

图 12 西秦岭三叠纪花岗岩(87Sr/86Sr)t-εNd(t)图解(据Zhang et al., 2007;Luo et al., 2012修改) Fig. 12 (87Sr/86Sr)t vs. εNd(t)diagram of Triassic granitoids from the West Qinling(modified after Zhang et al., 2007; Luo et al., 2012)

图 13

Fig. 13

图 13 赛什塘矿区和西秦岭花岗质岩石地球化学成分与实验熔体化学成分(据Patiño Douce，1999)对比 Fig. 13 Comparison of geochemical compositions of the granitoids from the Saishitang Cu deposit and West Qinling with compositonal fields of some experimental melts(after Patiño Douce，1999)

表 5 (Table 5)

表 5 西秦岭三叠纪花岗岩同位素特征对比 Table 5 Comparison of isotopic characteristics of Triassic granitoids from West Qinling

表 5 西秦岭三叠纪花岗岩同位素特征对比 Table 5 Comparison of isotopic characteristics of Triassic granitoids from West Qinling

区域上，西秦岭242Ma安山岩和花岗闪长岩以及赛什塘矿区220Ma石英斑岩中含有少量前三叠纪(310~2320Ma，本文; Guo et al., 2012; 骆必继等，2012; 闫臻等，2012; Ren et al., 2016)继承性锆石，且部分继承性锆石具正ε_Hf(t)值，分别为+2.9(310Ma)、+7.3(420Ma)、+10.3(450Ma)和+7.1~+11.6(451Ma)，它们对应的二阶段模式年龄分别为1139Ma、944Ma、779Ma和695~980Ma(Guo et al., 2012)，表明来源于中-新元古界地壳；其它继承性锆石ε_Hf(t)为-7.4(454Ma)(本文)、-3.7(419Ma)和-17.4(777Ma)(Guo et al., 2012)，二阶段模式年龄分别为1905Ma、1643Ma和2793Ma，显示其与更老的地壳物质有关。这些继承性锆石U-Pb年龄与西秦岭地区南侧三叠纪阿尼玛卿蛇绿混杂带中的早古生代、晚古生代两期蛇绿岩单元以及北侧早古生代岛弧钙碱性岩浆岩(Bian et al., 2004; 杨经绥等，2004; 边千韬等，2007; 李王晔等，2007; 刘战庆等， 2011a，b; 闫臻等，2012)时代相一致，暗示了西秦岭三叠纪花岗岩可能是由于古特提斯洋在三叠纪时期发生向北俯冲过程中，早期的增生杂岩发生重熔并成为三叠纪岩浆的重要来源。

西秦岭三叠纪岩浆作用及形成大地构造环境一直是学术界关注的焦点，究其主要原因是该地区已发现大量与其相关的斑岩-矽卡岩型矿床，同时这些岩浆作用的形成可为古特提斯洋的演化提供重要证据。

前人研究资料表明，西秦岭花岗质岩石主要类型有黑云母花岗岩、正长花岗岩、石英闪长岩、花岗闪长岩、闪长岩、花岗斑岩和石英斑岩等，这些花岗岩在空间上具有自北而南其形成时代逐渐变年轻特征(图 1b)。西秦岭252~248Ma花岗岩属于弱过铝质钾玄岩，246~218Ma花岗岩及赛什塘铜矿床花岗质岩石均属于准铝质和弱过铝质钙碱性-高钾钙碱性-钾玄岩系列(图 5)，这些花岗岩富集Ba、Th等大离子亲石元素以及强烈亏损Nb、Ta、Zr和Ti等高场强元素(图 6; 孙延贵，2004; 金维浚等，2005; 张宏飞等，2006; 强娟，2008; Zhu et al., 2011; Guo et al., 2012; 刘建平等，2012; 闫臻等，2012; Luo et al., 2012，2015; 黄雄飞等，2013; Li et al., 2013，2014，2015; 韦萍等，2013; 徐学义等，2014; 李秀财等，2015; Yang et al., 2015; Ren et al., 2016; Wang et al., 2016; Xiong et al., 2016)，呈现出典型岛弧岩浆岩地球化学特征(图 6)。在花岗岩构造环境判别图上(图 14)，赛什塘铜矿床花岗质岩石和西秦岭252~218Ma花岗岩主体落入岛弧花岗岩范围。此外，研究区内隆务河群砂岩碎屑组成及其中丰富的安山岩、英安岩、流纹岩夹层共同表明，西秦岭下-中三叠统碎屑岩形成于活动大陆边缘(闫臻等， 2012，2014)，其沉积物源区主要为其北侧南祁连构造带及东昆仑岩浆弧(Weislogel et al., 2006，2010; 陈岳龙等，2009; 闫臻等，2014)。空间上，研究区南侧的阿尼玛卿-勉略蛇绿混杂带最终形成于晚三叠世(Meng and Zhang， 1999; Bian et al., 2004; 杨经绥等，2004; 张国伟等，2004)。这些事实共同表明，赛什塘铜矿床花岗质岩石和西秦岭三叠纪花岗岩形成于活动大陆边缘，其形成与古特提斯洋俯冲作用密切相关。

图 14

Fig. 14

图 14 赛什塘矿区和西秦岭花岗质岩石(Y+Nb)-Rb(a，据Pearce et al., 1984)和(Yb+Ta)-Rb(b，据Pearce et al., 1984)构造判别图解 Fig. 14 (Y+Nb)vs. Rb(a，after Pearce et al., 1984)and(Yb+Ta)vs. Rb(b，after Pearce et al., 1984)tectonic setting discrimination diagrams of the granitoids from the Saishitang Cu deposit and West Qinling

(1) 赛什塘铜矿区花岗质岩石由闪长玢岩、石英闪长岩、石英闪长玢岩，花岗斑岩和石英斑岩共同组成，属于准铝质和弱过铝质钙碱性-高钾钙碱性系列，为I型花岗岩；

(2) 赛什塘铜矿床花岗质岩石富集Cs、Rb、K、Pb等大离子亲石元素，强烈亏损Nb、Ta、Zr和Ti等高场强元素，具有与岛弧花岗岩相似地球化学特征；

(3) SHRIMP锆石U-Pb测年结果表明，赛什塘铜矿区石英闪长玢岩和石英斑岩分别形成于219.0±2.3Ma和220.0±2.0Ma；

(4) 赛什塘铜矿区花岗质岩石源区物质为中元古界下地壳变基性岩类，岩浆形成过程中经历了部分熔融作用，并可能有少量幔源岩浆的加入，形成于古特提斯洋向北俯冲过程中。

致谢 北京离子探针中心杨淳、颉颃强副研究员在SHRIMP锆石U-Pb测年工作中给予了指导和帮助；本刊编辑和三位匿名评阅人对本文提出建设性修改意见；在此一并表示衷心感谢！