白云金矿位于辽宁省青城子Pb-Zn-Au-Ag矿集区北部，发育在辽东裂谷带古元古代辽河群变质岩系中，含矿围岩主要是盖县组矽线石云母片岩。截止2014年，白云金矿共发现金矿脉229条，获得122b+333类型金资源量85 220 kg(齐恩波等，2014)，达特大型矿床规模。在其外围已发现小佟家堡子、林家三道沟、桃源、荒甸子等一系列大、中型金矿床和若干金矿点。由于金矿区的含矿岩系辽河群经历了漫长的地质年代，受多期构造岩浆作用影响，成矿地质作用复杂，前人对白云金矿矿床成因有多种观点，提出了多种成因模式，按成矿时代可归纳为2类：元古代成矿和中生代成矿。前者认为古元古代喷流沉积-区域变质是主要的成矿作用，矿床类型属喷流沉积-变质-岩浆热液叠加改造型(关广岳和金成洙，1983；孙立民等，1997；陈旭瑞等，2000)或浊积岩型(王和胜，1998；陈江，2000)等。而近年来对矿集区岩浆岩的研究使人们认识到中生代岩浆活动可能对成矿有重要影响，矿床类型属与中生代岩浆热液作用有关的金矿(刘国平和艾永富，2000；王富春，2002；郎福全等，2007；郝立波等，2012)。研究表明，辽东地区中生代岩浆作用主要有三叠纪(233~212 Ma)、侏罗纪(180~156 Ma)和早白垩世(131~117 Ma) 3个阶段(Yang et al., 2003, 2007；吴福元等，2005)。那么，白云金矿的形成与哪期岩浆作用有关？白云矿区发育一套基性-酸性脉岩群，包括煌斑岩、闪长玢岩、石英斑岩、二长斑岩、花岗斑岩等，它们的侵位时代是否一致？前人并未进行详细研究。本文在总结前人研究和野外调查的基础上，对矿区内与矿体空间关系密切的花岗斑岩、石英斑岩和发育规模小的二长斑岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究，并结合野外宏观地质现象和区域岩浆岩构造特征，探讨脉岩的年代学及其与成矿的关系。

1 区域地质特征

白云金矿位于青城子矿集区北部。青城子矿集区(图 1)大地构造位置处于华北克拉通北缘的辽东裂谷带，主要出露高家峪组、大石桥组和盖县组地层，其中大石桥组三段和盖县组分别是区内铅锌和金银矿化的赋矿层位，也可能为成矿提供了物质来源(关广岳和金成洙，1983；刘辉和金成珠，1991；徐英奎，1991)。

青城子矿集区岩浆活动强烈，岩浆岩分布广泛，形成时代主要为古元古代和中生代(张秋生，1987；方如恒等，1994；Yu et al., 2009；段晓侠等，2012；和成忠，2015；杨凤超等，2015)。古元古代岩浆岩有周家堡子钾质条痕花岗岩和大顶子岩体、方家隈子岩体、石家堡子岩体等钠质黑云母斜长花岗岩。中生代岩浆岩有印支期和燕山期2期，印支期有双顶沟似斑状黑云母二长花岗岩和新岭黑云母花岗斑岩，地球物理资料显示二者深部相连(方如恒等，1994)。燕山期岩浆岩主要为洼岭岩体和姚家沟岩体，岩性分别为黑云二长花岗岩和二长花岗岩，矿集区还发育辉长岩、煌斑岩、闪长岩、石英斑岩、花岗斑岩等脉岩，成岩时代复杂，同类脉岩可能有多期次侵入的特征。

青城子矿集区构造复杂，具有多期活动的特点。主要断裂有北西向尖山子断裂和于上沟断裂，北东向二道沟断裂，褶皱构造以近东西向背、向斜为主，南部发育青城子推覆构造。

2 矿床地质

白云金矿区(图 2)出露地层主要为大石桥组三段3-5层、盖县组和第四系。

矿区构造以东西-北西向为主，李家堡子-姚家沟倒转向斜和韧性剪切带贯穿整个矿区，是白云矿区的主体构造，控制着岩浆岩和矿体的产出形态。矿区东部以北西向断裂和破碎带为主，南部发育翻卷背、向斜。矿区还发育一些南北向断裂，为成矿后构造。

矿区岩浆岩发育，以脉岩为主，有煌斑岩、花岗斑岩、石英斑岩、闪长玢岩和二长斑岩等，受构造控制，呈东西、北西走向。

白云金矿矿体主要产于东西向韧性剪切带中，或发育在花岗斑岩、石英斑岩、闪长玢岩上下盘的片岩中(图 3a)，或发育在片岩与大理岩岩性界面片岩一侧(图 3b)，矿体呈脉状、层状-似层状产出，总体走向近东西，倾向南，倾角30°~45°，产状比较稳定，常见尖灭再现及分枝复合等特点。矿化类型主要为硅钾蚀变岩型和石英脉型。根据穿插关系、矿物组合等特点，成矿阶段自早到晚依次可划分为钾长石-黄铁矿-自然金、石英-硫化物-自然金和石英-方解石3个主要阶段。

白云矿区内无大规模岩体出露，但脉岩极为发育(图 2、图 3)，由煌斑岩、闪长玢岩、二长斑岩、石英斑岩和花岗斑岩等组成一套基性-酸性的宽成分谱系脉岩群。穿插关系显示其侵位顺序为花岗斑岩-石英斑岩-闪长玢岩-煌斑岩-二长斑岩(李德东等，2016)。

花岗斑岩主要发育在矿区东南部，部分花岗斑岩自身发生黄铁矿化，岩石呈似斑状或斑状结构(图 4a)，斑晶主要为钾长石，环带状，已发生高岭土化，基质主要由石英、钾长石、斜长石和黑云母组成。

石英斑岩是白云矿区的出露规模最大的脉岩，与矿区主构造方向一致，主要呈近东西向，与硅钾蚀变岩紧密伴生(图 3)，岩石呈灰白色，斑状结构(图 4b)，斑晶主要为石英，他形粒状，基质主要由石英和长石组成，长石发生黏土化。

二长斑岩在矿区中发育较少，在矿区东部出露，走向近东西，宽小于2 m，岩石呈灰褐色，斑状结构，斑晶主要为钾长石，普遍发生绢云母化和黏土化，基质为钾长石、斜长石和石英(图 4c)。

煌斑岩在坑道内大量见及，斑状结构，斑晶主要为黑云母，可含有钾长石捕掳晶(图 4d)，基质主要为长石和角闪石，普遍发生褪色化蚀变。

闪长玢岩脉呈北西向走向，岩石为斑状结构，斑晶为长石、角闪石、石英等，发生绿泥石化蚀变，在60-1矿脉发现闪长玢岩沿破碎带侵入矿体之中，可能晚于成矿。

3 样品分析测试方法

本次用于LAI-CP-MS锆石定年的样品为与矿体空间密切相关的花岗斑岩(Q5720-8)、石英斑岩(Q5721-4) 和发育规模小且接触关系不明的二长斑岩(Q5720-10)，采样位置见图 3。

锆石的挑选和阴极发光(CL)图像在河北省廊坊市宏信地质勘查技术服务有限公司完成。锆石的LA-ICP-MS微区U-Pb年龄测定在北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室进行。将德国Lambda Physik公司的ComPex 102 ArF准分子激光器(工作物质ArF，波长193 nm)与Agilent 7500ce型ICP-MS以及MicroLas公司的GeoLas 200M光学系统连接。采用He气作为剥蚀物质的载气，用美国国家标准技术研究院研制的人工合成硅酸盐玻璃标准参考物质NIST610进行仪器最优化，采用Plesovice标准锆石外部校正法进行锆石原位U-Pb分析。采用的激光束斑直径为32 μm，频率为5 Hz，能量密度为15 J/cm²，激光剥蚀深度为30~40 μm。数据采集为20 s气体空白和60 s激光剥蚀。测试过程中在每5次测定后就测定两次Plesovice标准锆石对样品进行校正，同位素比值数据处理和U-Pb表面年龄计算采用Glitter程序进行，单个数据点误差均为1σ，加权均值误差为2σ。普通Pb校正根据Andersen(2002)的方法，年龄计算和图谱采用ISOPLOT 3.0(Ludwig，2003)。

4 测试结果

锆石U-Pb同位素分析结果见表 1，CL图像和U-Pb协和年龄见图 5。

花岗斑岩中锆石呈自形粒状-柱状，粒径大于100 μm，长宽比为1~2。岩浆振荡环带清楚，Th/U值集中于0.3~0.7，是典型的岩浆成因锆石(Belousova et al., 2002)。本次测试获得26个测点数据，协和年龄为218.56±0.37 Ma，加权平均年龄为219.0±1.7 Ma。

石英斑岩中挑选锆石数量较少，多为碎片状，粒径30~100 μm，岩浆振荡环带清楚，Th/U值为0.5左右，为岩浆成因锆石，获得9个有效测点数据，加权平均年龄为218.5±2.9 Ma。

二长斑岩中锆石呈自形粒状-长柱状，长宽比1~3，长轴50~100 μm，岩浆振荡环带清楚，Th/U值0.2~1.2，为岩浆成因锆石，13个测点数据协和年龄为164.44±0.38 Ma，加权平均年龄为164.9±1.8 Ma。

5 讨论 5.1 成岩时代

前人利用K-Ar法获得了矿区部分脉岩的年龄，如关广岳和金成洙(1983)测得闪长玢岩和石英斑岩的年龄为330~220 Ma，认为脉岩是印支期岩浆活动的晚期派生物；申永治和胡霭琴(1986)测得闪长岩和煌斑岩的年龄为140 Ma和80~100 Ma，为燕山期岩浆活动的产物。以上年龄均跨度较大，测试精度低，难以准确厘定脉岩的侵位年龄。本次工作准确测定白云金矿区发育规模最大，与金矿体空间关系最为密切的花岗斑岩和石英斑岩年龄分别为218.56±0.37 Ma和218.5±2.9 Ma，为印支期脉岩，与矿区闪长玢岩(228.96±0.97 Ma，郝立波等，2012) 年龄一致。矿区煌斑岩虽没有精确年龄数据，但捕掳有与双顶沟岩体相似的钾长石斑晶(图 4d)，推测也形成于印支期。

青城子矿集区印支期岩浆作用发育，南部的双顶沟岩体(224.2±1.2 Ma，段晓侠等，2012) 和新岭岩体(225.3±1.8 Ma，Yu et al., 2009)均是这一期岩浆作用的产物，还有煌斑岩(209.7±3.0 Ma~227.3±5.2 Ma，Duan et al., 2014)、闪长岩(214±2 Ma，吴福元等，2005)、花岗斑岩等一系列脉岩也形成于印支期。在区域上，这一时期华北克拉通东部自胶东-辽东-吉南分布一条北东东向展布的岩浆岩带，该带向北延伸直至朝鲜半岛，岩性主要为碱性侵入岩和镁铁质岩石等(张朋等，2016)，与郯庐断裂带的形成时间基本一致(万天丰等，1996；陈宣华等，2000)。以上结果表明，220 Ma左右区域内发生了广泛的构造岩浆事件。

在矿区出露较少的二长斑岩年龄为164.44±0.38 Ma，属燕山期，与矿集区西南部的洼岭岩体(162.4±1.9 Ma，杨凤超等，2015) 和姚家沟岩体(169.1±0.5 Ma，和成忠，2015)同期侵入。

综上所述，白云矿区在印支期和燕山期均有岩浆活动，但以印支期为主。

5.2 脉岩与成矿的关系

近年来，研究者们逐渐趋于认同白云金矿与岩浆热液有关，但对矿区脉岩与成矿的关系有待深入研究。

野外观察发现，石英斑岩和花岗斑岩是矿区发育规模最大的两类脉岩，与矿体空间关系密切，在白云1号、2号脉，矿体常发育在石英斑岩上盘或者下盘的围岩之中，在白云60脉，矿体常发育在花岗斑岩的下盘围岩中。本次精确厘定这两类脉岩的年龄分别是218.5±2.9 Ma和218.56±0.37 Ma，刘国平和艾永富(2000)用石英⁴⁰ Ar/³⁹ Ar法获得硅钾蚀变岩矿体的年龄是207~209 Ma，比脉岩的形成时间晚约10 Ma，与同源岩浆成因金矿成岩成矿时差范围(0~16 Ma)一致(谭俊等，2006)。而且石英斑岩发育细粒星点状黄铁矿化，花岗斑岩脉发生网脉状褪色化蚀变，岩石发育黄铁矿化，在60-1、60-2金矿体中见蚀变花岗斑岩型矿石，金品位2.15×10^-6(孙国强和刘志超，2013)。综上所述，花岗斑岩和石英斑岩在空间上与矿体伴生，时间上与成矿同期，且矿化蚀变发育，因此脉岩的侵入可能与矿体的就位存在内在联系。

王玉往等(2012)研究认为，岩浆混合作用与多种金属成矿作用有着密切的空间关系，岩浆混合成因的大岩体周围的小岩株是有利的成矿地区。白云金矿符合这种模式：双顶沟岩体为具有岩浆混合成因的大岩体，白云矿区花岗斑岩和石英斑岩是小型脉岩，矿体产于脉岩周围的围岩之中。可以推测，矿体与花岗斑岩和石英斑岩等脉岩可能是同一岩浆体系的产物，白云金矿的形成与印支期岩浆作用有关。

6 结论

LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示，白云金矿区发育规模最大的花岗斑岩和石英斑岩年龄分别为218.56±0.37 Ma和218.5±2.9 Ma，为印支期岩浆作用的产物；规模小的二长斑岩的年龄为164.44±0.38 Ma，属燕山期。表明白云矿区至少存在2期岩浆作用，以印支期为主。

矿体与花岗斑岩和石英斑岩时、空、源关系密切，可能是同一岩浆系统的产物，白云金矿的形成与印支期岩浆作用有关。

致谢: 野外工作得到辽宁省有色地质局103队刘福兴总工，白云金矿李太阳科长、李安工程师的支持和帮助，锆石测年中得到北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室马芳老师的指导，审稿专家对文章提出了建设性的修改意见，在此致以最诚挚的谢意!