玲珑金矿西山脉岩SHRIMP锆石U-Pb年龄

孙雨沁，马晓东，牛志力，程伟，张岩，李敏

(山东省地质科学研究院，山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室，国土资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室，山东 济南　250013)



地质与矿产

玲珑金矿西山脉岩SHRIMP锆石U-Pb年龄

孙雨沁，马晓东，牛志力，程伟，张岩，李敏

(山东省地质科学研究院，山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室，国土资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室，山东 济南250013)

SHRIMP IIe MC具备高分辨、高灵敏、高精度和微量及原位微区分析的特点，可以进行20μm范围内的原位同位素分析，保持了测定对象原有的性质。玲珑西山脉岩锆石的氧同位素值显示了幔源数据特征，也具较强的壳源特征，这指示了再循环地壳或沉积物的贡献。SHRIMP U-Pb定年测试得出，55号脉的成岩年龄为(125.80±0.86)Ma，成矿时代为早白垩世，后地金矿的成岩年龄为(142.77±0.96)Ma，成矿时代是燕山早期。

SHRIMP；脉岩；西山矿区；玲珑金矿

山东省招远玲珑金矿地处胶东半岛西北部，东与栖霞市相临，西靠莱州市，南与莱阳、莱西两市接壤，北以龙口市相接[1]。玲珑金矿田开采历史悠久，矿区地质工作起步于20世纪50年代，实际探明C+D级金金属量约231t(工程控制垂深度580m以上)，2012年探、采矿垂深已达千米，进入第二富集带①山东省地质科学研究院，全国矿产资源利用现状调查(玲珑金矿核查区),2012年。。该文通过对玲珑西山矿区55号脉和后地金矿脉岩与金矿化样品的SHRIMP锆石U-Pb年龄的测试分析，指示矿化源区来源，为今后热液矿床找矿提供更多的途径。

1　成矿地质背景

玲珑金矿位于华北克拉通东缘胶东半岛，传统构造将这一地区划为胶辽台隆[2]，板块地体构造将这一地区划为胶北地体[3]。地体的西界为郯庐断裂带，是一条规模巨大的左行平移走滑断裂带[4]；地体的南东界为五莲-荣成断裂带，是华北克拉通与苏鲁造山带的分界断裂(图1)[5-6]。

玲珑西山矿区地层发育比较齐全，地表出露以中生代、新生代地层为主，其次为古生代地层，元古宇在部分地区出露而太古宇只是零星出露[1]。区内断裂构造发育，受招平断裂、破头青断裂两大区域性断裂的联合控制①。构造岩以碎裂岩为主，其次有碎裂状花岗岩夹断层泥及构造透镜体。构造岩蚀变弱，矿化不发育，主要有绢云母化、高岭土化①。区内岩浆岩发育，主要为玲珑序列大庄子单元，岩性为含斑粗中粒二长花岗岩，该单元是区内金矿最主要的赋矿围岩①。

1—矿体平面投影；2—控制矿体和岩脉的断裂图1　玲珑金矿田控矿断裂构造及矿体平面投影图[7]

55号矿脉位于玲珑断裂带幔源脉岩带的西侧，该脉岩脉宽3～5 m，穿脉控制长度40多米，附近出露地层有新太古代胶东岩群、新生代第四纪松散堆积物。控矿田地质圈在地表紧贴108号脉东段的浅色闪长玢岩脉，沿NNE向追踪张扭裂隙延长穿切55号脉中段。玲珑断裂带幔源脉岩带主要分布在深切沟谷的SE坡，即断裂的SE盘，以大玲珑背上51号脉西段的切穿该脉的NNE走向、近直立的煌斑岩脉群为代表，其次为切穿36号西段的闪长玢岩脉，以及玲珑断裂带内厚3 m的闪长玢岩脉(向SEE陡倾)。55号脉的西段被玲珑矿田西缘幔源脉岩带穿切，以矿田西部红青顶一带、108号脉西段的Xj301～Xj302井之间的闪长玢岩脉、煌斑岩脉为代表[1]①。

后地硅化绿泥石化闪长玢岩脉紧贴主矿脉产出，主矿脉SE 50 m处沿NNE向支脉下盘分布的云斜煌岩脉的下盘叠加细粒闪长岩脉、碳酸盐化绢云母化闪长玢岩脉。主脉脉宽1～2 m，支脉之脉岩带宽2～3 m。后地金矿矿体主要由黄铁绢英岩化碎裂岩和黄铁矿石英脉组成。矿石的主要矿物成分为石英、绢云母、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、褐铁矿、绿泥石、方解石等。矿石结构以压碎结构、自形晶粒结构、半自形粒状结构为主，次为他形粒状结构、包含结构、交代残余结构等。矿石构造以细脉状、细脉浸染状、团块状构造为主，次为浸染状构造、网脉状构造[1]*山东省地质科学研究院，全国矿产资源利用现状调查(玲珑金矿核查区),2012年。。

2　脉岩产状和岩石学特征

2.155号矿脉脉岩和金矿化样品

该次采集的55号矿脉脉岩样品(编号LX110)，岩石为云斜煌岩，主要由辉石、角闪石、黑云母、斜长石、方解石、石英、不透明矿物等组成，构成岩石的主要矿物按大小明显分为两部分，呈煌斑结构，斑晶主要由较自形的辉石、角闪石组成，粒径一般为0.8～2.0 mm；基质主要由辉石、角闪石、黑云母、斜长石、方解石、石英、不透明矿物等组成，粒径一般为0.05～0.6 mm，呈微细粒结构。斑晶中的辉石较自形，多被滑石、纤闪石、绿泥石、碳酸盐矿物交代呈其假象；角闪石呈灰黄色，柱状，有的发生碳酸盐化、黑云母化、绿泥石化；黑云母呈浅黄色，片状，有的发生绿泥石化、碳酸盐化；斜长石呈板条状，可见聚片双晶，有的发生绢云母化、碳酸盐化；方解石呈不规则粒状，多呈不规则集合体状填隙于其他矿物之间，多为其他矿物的蚀变产物；石英呈不规则粒状，多呈不规则集合体状填隙于其他矿物之间。岩石中的金属矿物呈半自形晶粒结构，稀疏浸染状构造，主要由黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等组成，含量较少，零星分布[1]①。

金矿化样品(编号JLX110)为含金黄铁石英脉，岩石主要由石英及少量的绢云母、方解石、黄铁矿组成，构成岩石的主要矿物多呈它形晶，粒径一般为0.03～0.6 mm，有的矿物粒径可达1.5 mm；为细粒结构，局部裂隙较多，较为破碎。其中石英呈它形粒状晶，多呈不规则集合体状，局部较为破碎。绢云母无色，鳞片状，有的发生绿泥石化，多与碎粒状石英一起沿裂隙及石英间隙分布。方解石呈不规则粒状，多呈不规则状集合体填隙于石英之间，有的沿裂隙充填呈脉状分布。岩石中的金属矿物呈半自形晶粒结构，稀疏浸染状构造，主要由黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等组成。黄铁矿呈自形—半自形晶，粒径一般为0.02～1.2 mm，有的沿周边被方铅矿交代，有的晶粒裂隙较多，零散分布，局部富集。方铅矿呈半自形晶，粒径一般为0.01～0.20 mm，有的沿周边被闪锌矿交代，零星分布，局部富集。闪锌矿呈他形晶，粒径一般为0.02～0.20 mm，其中多见乳滴状黄铜矿小包体，多分布方铅矿附近[1]。

2.2后地金矿脉岩和金矿化样品

该次采集的后地金矿脉岩样品(编号DD1)位于+46～+65 m中段，岩石为硅化绿泥石化的闪长玢岩，岩石主要由斜长石、黑云母、方解石、绿泥石、石英、绢云母、磷灰石、不透明矿物等组成，构成岩石的主要矿物按大小明显分为两部分，呈斑状结构；斑晶主要由黑云母、斜长石组成，粒径一般为0.6～1.5 mm；基质主要由斜长石、黑云母、方解石、绿泥石、石英、不透明矿物等组成，粒径一般为0.03～0.3 mm，呈微粒结构。局部定向分布。其中斜长石呈半自形板柱状，可见双晶，多发生绢云母化、硅化、碳酸盐化；黑云母呈灰绿色，片状，多发生绿泥石化、碳酸盐化、绢云母化，多被完全交代呈其假象，有的发生暗化分解；方解石呈不规则粒状，多为斜长石及黑云母的蚀变产物；绿泥石呈浅绿色，鳞片状，多为黑云母的蚀变产物；石英呈不规则粒状，可见波状消光，多呈不规则集合体状。绢云母呈无色，鳞片状，多为斜长石及黑云母的蚀变产物；磷灰石呈自形晶，零星分布。岩石中的金属矿物呈半自形晶粒结构，稀疏浸染状构造，主要由黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿等组成。其中黄铁矿呈自形—半自形粒状晶，粒径一般为0.05～1.5 mm，零星分布，局部富集，有的晶粒裂隙较多；黄铜矿呈半自形—他形粒状晶，粒径一般为0.01～0.05 mm，零星分布；磁铁矿呈半自形粒状晶，粒径一般为0.01～0.15 mm，零星分布[1]。

金矿化样品JDD1为含黄铁绢英岩，岩石主要由石英、绢云母、钾长石、方解石、黄铁矿组成，构成岩石的主要矿物粒径一般为0.03～0.6 mm，有的可达2.0 mm；多为鳞片状或粒状，彼此呈镶嵌紧密状分布，呈鳞片粒状变晶结构。其中石英呈不规则粒状，可见波状消光，多呈不规则集合体状；钾长石呈不规则粒状，有的发生碳酸盐化，有的其中可见石英包体；绢云母呈无色，鳞片状，多呈不规则状集合体围绕石英分布，局部富集；方解石呈不规则粒状，多为钾长石的蚀变产物。岩石中的金属矿物主要由黄铁矿、磁铁矿等组成，呈自形—半自形晶粒结构，稀疏浸染状构造。其中黄铁矿呈自形—半自形粒状晶，粒径一般为0.1～3.0 mm，有的可达5.0 mm，有的裂隙较多，较为破碎，零散分布，局部富集。磁铁矿呈他形粒状晶，粒径一般为0.01～0.15 mm，零星分布[1]。

3　锆石U-Pb年龄和氧同位素组成

3.1锆石U-Pb年龄

该文对LX110样品中的14颗锆石和DD1样中的10颗锆石进行测年分析，锆石样品按常规方法进行分选，然后在双目镜下挑选出晶型完好、具有代表性的锆石颗粒制成样品靶，将靶上的锆石颗粒打磨至中心部位出露后进行抛光。然后进行可见光和阴极发光(CL)照相，以检查锆石的内部结构，从而帮助选定最佳的待测锆石部位和数据解释[8-10]。该次测试的锆石晶体主要为黄色，多为柱面和锥面组成的简单聚形，面、棱较清晰。CL图像如图2显示。测试由北京离子探针中心测试，测试仪器为SHRIMP IIe MC质谱仪，测试数据如表1所示。

由表1、图3可知，样品LX110的5颗同岩浆锆石数据的加权平均年龄为(127.6±2.5)Ma，这指示了该金矿的成矿时代为早白垩世，云斜煌岩岩脉的成岩年龄为(125.80±0.86)Ma。由表2、图4可知，DD1样中的8颗锆石年龄是燕山早期，成岩年龄为(142.77±0.96)Ma。

3.2氧同位素

SHRIMP IIe MC具备高分辨、高灵敏、高精度和微量及原位微区分析的特点，可以进行20μm范围内的原位同位素分析，而不必经过复杂的化学分离过程，保持了测定对象原有的性质[8]。澳大利亚国立大学的SHRIMP IIe MC质谱仪可以测定锆石的氧同位素比值，其测定精度可以达到0.4‰(95%置信度)。该次测试使用北京离子探针中心的SHRIMP IIe MC对55号脉LX110样品的锆石进行了氧同位素分析，锆石样品在SHRIMP测定前用环氧树脂贴合在平台上，磨至一半，抛光、清洗、照相，最后在其表面镀金，使表面具有最大的导电性[6]。测定结果显示，Δ18O值：8.61，8.70，7.26，6.93，7.73，7.20，8.30，3.92，9.58(表3)。

由此可见，样品LX110的同岩浆锆石的氧同位素变化范围为3.92～9.59，显示了幔源数据，也具较强的壳源特征，这指示了再循环地壳或沉积物的贡献。

4　结论

55号脉成矿年龄为(127.6±2.5)Ma，云斜煌岩岩脉的成岩年龄为(125.80±0.86)Ma，这指示了该金矿的成矿时代为早白垩世。后地金矿的成矿时代是燕山早期，成岩年龄为(142.77±0.96)Ma。55号脉的同岩浆锆石的氧同位素变化范围为3.92到9.59，显示了幔源数据，也具较强的壳源特征，这指示了再循环地壳或沉积物的贡献。

图2　锆石二次电子图像和阴极发光图像及206Pb/238U年龄每个锆石颗粒对应2个图，上面的为二次电子图像，下面的为CL图像。由短线引导的二次电子图像上的“凹坑”为SHRIMP测定时的斑点；由于在完成SHRIMP测定后又进行了镀金膜，故CL图像中无法显示出斑点。每个图像对应的数值为206Pb/238U年龄及误差、测定点编号

样品点元素含量(10-6)同位素比值UThTh/U(1)238U/206Pb*±%(1)207Pb*/206Pb*±%(1)207Pb*/235U±%(1)206Pb*/238U±%误差校正(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样品点同位素比值年龄(Ma)(3)207Pb*/235U±%(3)206Pb*/238U±%误差校正(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：误差是1σ，Pb*代表放射产生的部分。标准校准误差为0.18%。(1)中的Pb是用所测得的204Pb进行校正；(2)中的Pb是假设206Pb/238U～207Pb/235U年龄和谐来校正；(3)中的Pb是假设206Pb/238U～208Pb/232Th年龄和谐来校正。

表2　DD1中锆石SHRIMP U-Pb年龄测定数据

续表2　DD1中锆石SHRIMP U-Pb年龄测定数据

注：误差是1σ，Pb*代表放射产生的部分。标准校准误差为0.18%。(1)中的Pb是用所测得的204Pb进行校正；(2)中的Pb是假设206Pb/

238U～207Pb/235U年龄和谐来校正；(3)中的Pb是假设206Pb/238U～208Pb/232Th年龄和谐来校正。

表3　LX110锆石SHRIMP U-Pb氧同位素测定数据

图3　LX110锆石206Pb/238U数据协和图

图4　DD1锆石206Pb/238U数据协和图

致谢：感谢北京离子探针中心主任刘敦一及杨淳先生安排测试了胶东金矿带深源脉岩的锆石年龄，在2013年7月提供了测试报告。感谢山东黄金集团有限公司武际春、刘维民等协助该项目成员下矿井、采大样。感谢张志敏老师、杨德平及刘鹏瑞研究员的悉心指导。感谢院领导的重视与有关同事的支持，在此一并谢过。

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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；编辑：王敏

山东胶东金矿与深源脉岩关系研究(鲁勘字[2011]56号)

孙雨沁(1986—)，女，江苏东台人，工程师，主要从事矿物学、岩石学、矿床学研究；E-mail:sunyuqin86@163.com

P618.51

A

孙雨沁，马晓东，牛志力，等.玲珑金矿西山脉岩SHRIMP锆石U-Pb年龄[J].山东国土资源，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.