（地球化学专业论文）辽东青城子矿田的年代学和同位素地球化学.pdf

摘要 青城子矿f 日位于辽宁省东部的辽东裂谷带中，是我国北方最大的铅锌矿田之 一。上世纪9 0 年代在铅锌矿区外围又发现了一批大型银矿床和金矿床，使青城 子地区再次成为矿床研究的热点。但是由于铅锌矿床中缺少传统定年技术适用的 定年对象，而o s 含量极低使r e o s 定年不能开展，因此青城子矿区成矿年代学 研究是同位素地质年代学的一个难点。本论文做了太量的方法探索，除了传统的 锆石u - p b 定年、碳酸盐p b - p b 定年和矿石的p b 同位素示踪外，还采用了硫化物 的分步溶解r b s r 同位素分析技术。在此基础上，得到了关于青城子矿区变质岩 和岩浆岩年代学、矿床年代学和成矿物质来源等方面的初步认识。 本论文得到新岭花岗岩的s h r i m p 钻石年龄为2 2 5 3 i l 8m a ，这年龄结果与 前人的k a r 法年龄范围( 2 2 6 7 2 1 7 6m a ) 一致。姚家沟花岗岩的s h r i m p 锆 石年龄为1 8 4 5 土1 6m a ，表明姚家沟岩体的形成比新岭岩体晚，指示本矿区在 1 8 4 5 + 1 6m a 左右还存在一次岩浆活动。新岭岩体与双顶沟岩体的长石p b 同位 素组成一致 2 0 6 p b 2 0 4 p b = 1 7 ，1 2 1 1 7 4 1 0 、2 0 7 p b ? 0 6 p b = 1 5 4 7 1 1 5 5 3 5 和2 0 8 p b 2 0 4 p b = 3 7 5 1 0 - 3 7 8 8 5 ) ，说明它们有相同的物质源区，结合双顶沟岩体已有的k a r 年龄 数据( 2 3 0 7 + 5m a ) ，我们认定双顶沟岩体的形成年龄也近似2 2 5m a 。大项子岩 体的长石p b 同位素比值( 2 0 6 p b 2 0 4 p b = 1 5 ，6 0 6 1 5 8 7 9 、2 0 7 p b 2 0 6 p b = 1 5 4 9 3 1 5 5 3 1 和2 。8 p b 2 0 4 p b = 3 5 6 2 5 3 5 8 9 1 ) 比新岭和双顶沟花岗岩的低，说明大顶子岩体的 形成时代比新岭和双顶沟岩体老，这得到前人的1 7 4 0 1 6 2 1m a 的k a r 法年龄的 支持。 采自喜鹊沟和高家堡子两矿床外围的8 个大石桥组的大理岩样品给出p b p b 等时线年龄为l8 3 5 士7 5m a 。这一年龄可以代表大石桥组大理岩p b 同位素均一化 的时代，解释为大石桥组大理岩的变质年龄。盖县组岩石的三个样品也近似构成 了一线性排列，相当于年龄为2 4 5 8 + 3 2 0m a ，但由于比值变化范围小，误差大， 且数据量较少，其地质意义有待进一步研究。 高家堡子银矿床硅化岩银矿石中的锆石，在谐和曲线上得到不一致线的上 交点年龄为2 3 7 6 士3 3m a ，下交点年龄为2 0 3 士4 1m a 。上交点年龄解释为热液从 围岩变质岩中捕获的古老锆石的年龄，面下交点年龄可能指示与硅化相关热液活 动的时代，但也可能仅代表的是深部火成岩的年龄，而成矿热液活动时代比这年 龄年轻。 高家堡予银矿的3 个深红银矿的硫化物相给出了一r b s r 等时线，年龄为 1 3 8 5 土4 1m a ，初始8 7 s r 8 6 s r = o 7 1 8 0 5 土o 0 0 0 2 8 ，这个年龄可解释为高家堡子深 红银矿形成的时代。该年龄说明高家堡子银矿石的形成与印支期岩浆热液活动无 关，而可能与本矿区岩脉对应的燕山期岩浆热液活动有关( 前人给出脉岩k a r 年龄为1 3 0 1 4 0m a ) 。而高家堡子黄铁矿的分步溶解r b s r 分析结果并无明显的 线性关系，可能是由于该样品包含了形成与不同期次的黄铁矿，或是黄铁矿受到 了后期扰动因而其r b s r 体系开放所致。高家堡子银矿床的铁自云石样品具有高 的s r 含量( 3 5 5 5 3 2 p p m ) 及8 7 s r 8 6 s r 比值( o 7 2 5 8 6 - 4 3 7 3 0 4 5 ) 和低的r b 含量， 所以可用铁白云石的平均8 7 s r ，8 6 s r ( 0 7 2 7 1 4 - 4 - 0 0 0 0 9 4 ) 代表它的初始s r 同位索比 值，其与深红银矿的初始8 7 s r 8 6 s r ( o 7 1 8 0 5 士0 0 0 0 2 8 和0 7 1 0 8 2 i 0 0 0 0 3 5 ) 有显 著差异，暗示它们形成于具有不同s r 同位素比值的成矿流体。 6 个榛子沟铅锌矿床的闪锌矿样品的硫化物相和8 个闪锌矿样品的包体相构 成一r b s r 等时线，年龄= 2 1 7 士9 m a ，初始8 7 s “8 6 s r = o 7 1 1 2 圭0 0 0 3 5 ，这年龄可 解释为榛子沟锌铅矿的闪锌矿化时代，此年龄与印支期新岭和双顸沟岩体的年龄 ( 2 2 5m a ) 在误差范围内一致，说明榛子沟铅锌矿的闪锌矿的形成可能与本区由 新岭和双顶沟岩体所代表的印支期岩浆热液活动有关。 喜鹊沟方铅矿的硫化物相5 个点给出一参考等时线，相当于年龄= 1 8 7 士3 2 m a ，初始8 7 s r 8 6 s r = 0 715 6 士o 0 0 2 0 。 姚家沟辉钼矿3 次测定的平均模式年龄为1 6 6 0 士2 6m a ，此年龄比姚家沟岩 体的钻石年龄( 1 8 4 。5 士1 6m a ) 显著年轻，表明此辉钼矿的形成与姚家沟岩体无 关，可能指示本矿区还存在1 6 6m a 左右的岩浆活动。 青城子矿石铅的p b 同位索组成明显可分为不同的两类。第一类是青城子铅 锌矿石，包括高家堡子的铁白云石和黄铁矿、榛予沟锌的闪锌矿和喜鹊沟的黄铁 矿和方铅矿( 2 0 6 p b 2 0 4 p l y = 1 7 6 5 7 1 7 9 5 5 2 0 7 p b 2 0 6 p b = 1 5 5 9 9 1 5 7 4 2 和2 0 8 p b 2 0 4 p b = 3 7 9 4 3 3 8 5 9 5 ) ，相同的p b 同位素组成表明它们的成矿物质来源相同，也许它们 是同时形成的。第二类是高家堡子银矿床的深红银矿，其p b 同位素组成与第一 类矿石p b 显著不同( 2 0 6 p b 2 0 4 p b = 1 8 3 7 6 1 8 5 3 5 、2 0 7 p b 2 0 6 p b = 1 5 6 5 1 1 5 8 5 1 和 6 2 0 8 p b 2 “p b = 3 7 8 9 3 3 8 5 4 2 ) ，因此两类矿石有不同的成矿物质来源。 在青城子矿区岩石和矿石的p b 同位素关系图中，铅锌矿石p b 落在中生代花 岗岩和变质岩p b ( 对2 2 5m a 以来的放射成因p b 做了校正) 构成的直线之间， 暗示矿石p b 是中生代花岗岩p b 和变质岩p b 的混合。与大理岩相比，盖县组岩 石中的p b 可以更好地解释矿石p b 的成因。 本区中生代岩浆活动可分为4 期：2 2 5m a ，( 以新岭和双顶沟岩体为代表) 、 1 8 5m a ( 以姚家沟小岩体为代表) 、1 6 6m a ( 以姚家沟矽卡岩指示的未出露的岩 体为代表) 和1 3 0 1 4 0m a ( 以文献报道的脉岩为代表) 。相应的成矿作用可分为 3 期：( 1 ) 印支期，以榛子沟锌铅矿床为代表，根据p b 同位素组成相似性推测 还包括喜鹊沟铅锌矿床和高家堡子的铅锌银矿石，根据成矿特征推测还可能包 括本区的其他铅锌矿。其成矿时代与印支期( 2 2 5m a ) 花岗岩一致，很可能有密 切的成因联系。( 2 ) 1 6 6m a ，以姚家沟矽卡岩矿化点的辉铝矿为代表，应有一期 岩浆活动与之对应。( 3 ) 1 3 8m a ，以高家堡子银矿的独立银矿石为代表，也许与 晚期脉岩活动有关，但尚需进一步工作。 综上所述，青城子矿区的铅锌矿床和银矿床的形成都与中生代的岩浆热液活 动有关，成矿物质的主要来源是中生代岩浆岩和元古界变质岩，因此青城子矿阳 矿床的形成过程中，中生代火成岩不仅提供热能成为成矿的动力，而且和元古界 变质岩一起提供了主要的成矿物质。 a b s t r a c t t h eq i n g c h e n g z io r ef i e l dl o c a t e di nt h el i a o d o n gr i f tz o n e ，e a s t e r nl i a o n i n g p r o v i n c e ，i so n eo ft h eb i g g e s tp b z no r ef i e l d si nt h en o r t h e r nc h i n ac r a t o n i n19 9 0 s ， s e v e r a ll a r g e s c a l ea ga n da ud e p o s i t sw e r ed i s c o v e r e di nt h er e g i o n t h e n ，t h e q i n g e h e n g z io r ef i e l db e c a m eah o tf i e l do ft h es t u d yo f e c o n o m i cg e o l o g y h o w e v e r , d a t i n gt h ed e p o s i t si nt h eo r ef i e l di sac h a l l e n g ef o rt h ei s o t o p i cg e o c h r o n o l o g yd u et o a b s e n c eo fm i n e r a l sw h i c ha r es u i t a b l ef o rt h et r a d i t i o n a lg e o c h r o n o l o g i c a lm e t h o d s a n dv e r yl o w ( b e l o waf e wp p t ) o sc o n c e n t r a t i o n si ns u l f i d e sf r o mt h eq i n g c h e n g z i o r ef i e l dw h i c hu n a l l o w e dt h eu s eo ft h er e o sm e t h o dt od a t et h es u l f i d e s i nt h e d i s s e r t a t i o n ，s e v e r a ld a t i n gm e t h o d s ，i n c l u d i n gu p bd a t i n gf o rz i r c o n s ，p b - p bd a t i n g f o r c a r b o n a t e s ，p bi s o t o p et r a c i n gf o r o r e s a n d ，e s p e c i a l l y , t h e c o m b i n e d s t e p r e s o l u t i o nr b s rd a t i n gm e t h o df o rs u l f i d e sh a v eb e e na p p l i e da n ds o m eu s e f u l ， b u tp r e l i m i n a r y , c o n c l u s i o n so nt h et i m er e l a t i o n s h i po fi g n e o u sr o c k s ，m e t a m o r p h i c r o c k sa n do r ed e p o s i t sa n dt h em e t a ls o u r c eo f t h ed e p o s i t sh a v eb e e no b t a i n e d s h r i m pu p bz i r c o nd a t i n go f t h ex i n l i n gg r a n i t eg i v e sa na g eo f 2 2 5 3 4 - 1 8m a ， w h i c hi sa c c o r d a n tt ot h ep r e v i o u sk a ra g eo f2 2 6 7 - 2 1 7 6m aw i t h i nu n c e r t a i n t i e s t h es h r i m pz i r c o nu p ba g eo ft h ey a o j i a g o ug r a n i t ei s18 4 5 4 - 1 6m a ，w h i c h s u g g e s t st h a tt h ey a o j i a g o up l u t o ni sy o u n g e rt h a nt h ex i n l i n gp l u t o na n dr e p r e s e n t sa m a g m a t i ca c t i v i t ya ta b o u t1 8 4 5 4 - 1 6m a t h ex i n l i n ga n ds h u a n g d i n g g o up l u t o n s s h o ws i m i l a rp b i s o t o p i cr a t i o s ( 2 0 6 p b 2 。4 p b = 1 7 1 2 1 1 7 4 1 0 2 0 7 p b f l 。6 p b = 1 5 4 7 1 - 1 5 5 3 5a n d2 0 8 p b 2 0 4 p b = 3 7 5 1 0 3 7 8 8 5 ) w h i c hi m p l i e st h a tt h e yh a v es i m i l a r s o u r c ef o rt h er o c kf o r m i n gm a t e r i a l s s i n c et h ep r e v i o u sw o r k e rh a sg i v e nak a ra g e o f2 3 0 7 ：l 5m af o rt h es h u a n g d i n g g o up l u t o n ，w eb e l i e v et h a tt h e a g eo f s h u a n g d i n g g o up l u t o ni sa l s oa b o u t2 2 5m a ，a st h es a m ea st h a to ft h ex i n l i n gp l u t o n t h ed a d i n g z ip l u t o ns h o w s2 0 6 p b f l 0 4 p br a t i o so f1 5 6 0 6 1 5 8 7 9a n d2 0 8 p b f l 0 4 p br a t i o s o f3 5 6 2 5 3 5 8 9 1w h i c ha r el o w e rt h a nt h a to f t h ex i n l i n ga n ds h u a n g d i n g g o u p l u t o n s s u g g e s t i n gt h a tt h ed a d i n g z ip l u t o ni so l d e rt h a nt h ex i n l i n ga n ds h u a n g d i n g g o u p l u t o n s t h i si ss u p p o r t e db yt h ep r e v i o u sk a ra g eo f1 7 4 0 1 6 2 1m af o r t h e 8 d a d i n g z ip l u t o n e i g h tm a r b l e so ft h ed a s h i q i a of o r m a t i o nf r o mt h ep e r i p h e r i e so ft h ex i q u e g o u a n dg a o j i a p u z id e p o s i t sg i v eap b p bi s o c h r o na g eo f18 3 5 + 7 5m a ，w h i c hr e p r e s e n t s t h et i m ew h e nt h ep bi s o t o p i cc o m p o s i t i o n so ft h em a r b l ew e r eh o m o g e n i z e da n di s i n t e r p r e t e da st h em e t a m o r p h i ca g eo f t h em a r b l eo f t h ed a s h i q i a of o r m a t i o n i nt h ep b p bi s o c h r o np l o t ，t h r e es a m p l e sf r o mt h eg a i x i a nf o r m a t i o nd e f i n ea l i n e a ra r r a y ，e q u i v a l e n tt oa na g eo f2 4 5 8 士3 2 0m a h o w e v e r , t h ea g en e e d sf u r t h e r c h e c kb e c a u s eo fs m a l lv a r i a t i o ni np bi s o t o p i cr a t i o s ，l a r g ee r r o ra n dl i m i t e ds a m p l e s t i m su p bd a t i n go fz i r c o n so ft h eq u a r t z - a go r ef r o mt h eg a o j i a p u z ia g d e p o s i tg i v e sa nu p p e ri n t e r c e p ta g eo f2 3 7 6 土3 3m aa n dal o w e ri n t e r s e c t i o na g eo f 2 0 3 士41m a t h ef o r m e ri si n t e r p r e t e da st h ea g eo ft h eo l dz i r c o n s ，c a r r i e db yt h e h y d r o t h e r m a lf l u i df r o mt h em e t a m o r p h i cc o u n t r yr o c k s ，a n dt h el a t t e re i t h e rt h ea g e o ft h eh y d r o t h e r m a la c t i v i t yr e s p o n s i b l ef o rt h ef o r m a t i o no fq u a r t z a go r e ，o rt h ea g e o fah i d d e np l u t o nw h i c hi so l d e rt h a nt h eh y d r o t h e r m a lp r o c e s s t h ec o m b i n e ds t e p r e s o l u t i o nr b - s rd a t i n go ft h es u l f i d ep h a s e so ft h r e e p a r a r g y r i t e sf r o mt h eg a o j i a p u z ia gd e p o s i tg i v e sar b s ri s o c h r o na g eo f13 8 54 - 4 1 m aw i t ha ni n i t i a l8 7 s r 8 6 s ro f0 7 1 8 0 5 士0 0 0 0 2 8 t h ea g ei s i n t e r p r e t e da st h e f o r m a t i o nt i m eo fp a r a r g y r i t e sf r o mt h eg a o j i a p u z ia gd e p o s i t t h e r e f o r e ，w es u g g e s t t h a tt h ef o r m a t i o no ft h eg a o j i a p u z ia gd e p o s i ti sn o tr e l a t e dt ot h ei n d o s i n i a n m a g m a t i ca c t i v i t y , b u tp o s s i b l yt ot h ey a n s h a n i a nm a g m a t i ca c t i v i t yr e p r e s e n t e db y d y k e s ( 1 3 0 1 4 0m ab a s e do np r e v i o u sk a rw o r k ) i nt h eo r ef i e l d h o w e v e r , s t e p r e s o l u t i o nc o u p l e dw i t hr b s ra n a l y s i so fs u l f i d ep h a s e so fp y r i t e sf r o mt h e g a o j i a p u z ia gd e p o s i td o e sn o ty i e l da n yl i n e a rr e l a t i o ni nt h e8 7 r b 8 6 s r8 7 s r 8 6 s rp l o t t h er e a s o nf o ri tm a yr e s u l tf r o mt h a tt h ep y r i t e sw e r ef o r m e di nd i f f e r e n ts t a g e s ，o r t h a tt h er b - s rs y s t e mo fp y r i t e si s o p e nd u et o t h ed i s t u r b a n c eo ft h el a t e h y d r o t h e r m a lf l u i d t h ea n k e r i t e sf r o mt h eg a o j i a p u z id e p o s i ts h o wh i g hs rc o n c e n t r a t i o no f 3 5 5 5 3 2p p m 8 7 s r 8 6 s rr a t i oo f0 7 2 5 8 6 0 7 3 0 4 5a n dl o wr bc o n c e n t r a t i o n t h e r e f o r e t h e i r8 7 s r 8 6 s ro f o 7 2 7 1 4 4 - 0 0 0 0 9 4c a nb ec o n s i d e r e da st h ei n i t i a l8 7 s r 8 6 s r o ft h eo r e f o r m i n gf l u i d ，w h i c hi sv e r yd i f f e r e n tf r o mt h a to fp a r a r g y r i t e s ( 0 718 0 5 9 0 0 0 0 2 8a n do 7 1 0 8 2 0 0 0 0 3 5 ) t h a ti m p l i e st h a ta n k e r i t e sa n dp a r a r g y r i t e sw e r e f o r m e db vd i f f e r e n th y d r o t h e r m a lf l u i d sw i t hd i f f e r e n t8 7 s r 8 6 s rr a t i o s s i x s u l f i d ep h a s e sa n de i g h tf l u i di n c l u s i o np h a s e so fs p h a l e r i t e sf r o mt h e z h e n z i g o uz n p bd e p o s i td e f i n ea ni s o c h r o nw i t ha na g eo f 217 士9m aa n da ni n i t i a l 8 7 s “8 6 s ro f0 7 11 2 士0 0 0 3 5 t h ea g ei si n t e r p r e t e da st h em i n e r a l i z a t i o nt i m eo f s p h a l e r i t e sa n di sc o n s i s t e n tt ot h ea g eo ft h ex i n l i n ga n ds h u a n g d i n g g o up l u t o n s w i t h i nu n c e r t a i n t i e s ，s u g g e s t i n gt h a tt h ef o r m a t i o no fs p h a l e r i t e si sr e l a t e dt ot h e i n d o s i n i a n m a g m a t i c - h y d r o t h e r m a la c t i v i t i e s ，r e p r e s e n t e db y t h ex i n l i n ga n d s h u a n g d i n g g o up l u t o n s f i v es u l f i d ep h a s e so fg a l e n a sf r o mt h ex i q u e g o ud e p o s i tg i v ear e f e r e n c er b s r i s o c h r o nw i t ha na g eo f1 8 7 士3 2m aa n di n i t i a l8 7 s r 8 6 s ro f o 7 1 5 64 - 0 0 0 2 0 t h ea v e r a g er e - o sm o d e la g eo ft h r e ed e t e r m i n a t i o n so ft w om o l y b d e n i t e sf r o m t h es k a mn e a rt h ey a o j i a g o ug r a n i t ei s16 6 0 i - 2 6m a ，w h i c hi sy o u n g e rt h a nt h e z i r c o nu - p ba g eo ft h ey a o j i a g o ug r a n i t ea n ds u g g e s t st h a tt h ef o r m a t i o no ft h es k a r n i sn o tr e l a t e dt ot h ey a o j i a g o ub o d yb u tt oah i d d e nb o d yw i t ha na g eo fa b o u t1 6 6 m a b a s e do np bi s o t o p i cc o m p o s i t i o n s ，t h eo r e so ft h eq i n g c h e n g z io r ef i e l dc a nb e d i v i d e di n t ot w og r o u p s o n ei st h ep b - z no r e s ，i n c l u d i n ga n k e r i t e sa n dp y r i t e so ft h e o a o j i a p u z id e p o s i t ，s p h a l e f i t e so ft h ez h e n z i g o ud e p o s i ta n dp y r i t e sa n dg a l e n a so f t h ex i q u e g o ud e p o s i t ，w i t h2 0 6 p b f l 0 4 p b = 1 7 6 5 7 1 7 9 5 5 ，2 0 7 p b 2 0 6 p b = 1 5 5 9 9 - 1 5 7 4 2 a n d2 0 8 p b 2 0 4 p b = 3 7 9 4 3 3 8 5 9 5 s i m i l a r i t yi np bi s o t o p i cs i g n a t u r es u g g e s t st h a tt h e y m u s tb ed e r i v e df r o mt h es a i n es o u r c ea n dm a yf o r mi nt h es a i n et i m e t h eo t h e ri s t h e p a r a r g y r i t e s f r o mt h e o a o j i a p u z ia gd e p o s i tt h e y h a v e2 0 6 p b 2 0 4 p b = 1 8 3 7 6 1 8 5 3 5 2 0 7 p b f l 0 6 p b = 1 5 6 5 1 1 5 8 5 1a n d2 0 8 p b 2 0 4 p b = 3 7 8 9 3 3 8 5 4 2 ，w h i c h a r es i g n i f i c a n t l yd i f f e r e n tf r o mt h a to ft h ep bo ft h ef i r s tg r o u p ，s u g g e s t i n gt h a tt h e t w og r o u p so fo r e sw e r ed e r i v e df r o md i f f e r e n tm e t a ls o u r c e s i nt h ep bi s o t o p i cp l o t so f r o c k sa n do r e sf r o mt h eq i n g c h e n g z io r ef i e l d ，t h eo r e s f r o mp b z nd e p o s i t sp l o tb e t w e e nt h ep bo ft h em e s o z o i cg r a n i t ea n dm e t a m o r p h i c r o c k s ( c o r r e c t e df o ri n s i t ur a d i o g e n i cp b ) t h i ss u g g e s t st h a tp bo fo r e so ft h e q i n g c h e n g z id e p o s i t sm a yb ed e r i v e df r o mt h em i x t u r eo ft h em e s o z o i cg r a n i t ea n d 1 0 m e t a m o r p h i cr o c k s i nt h eq i n g c h e n g z io r ef i e l d ，m e s o z o i cm a g m a t i ca c t i v i t i e so c c u ri nf o u re p i s o d e s a t2 2 5m a ，s u c ha sx i n l i n ga n ds h u a n g d i n g g o up l u t o n s ；t8 5m a ，s u c ha st h es m a l l y a o j i a g o ug r a n i t e ；16 6m a ，s u c ha st h eh i d d e np l u t o nr e s p o n s i b l ef o rt h ef o r m a t i o no f t h es k a r n sn e a rt h ey a o j i a g o ug r a n i t ea n d1 3 0 - 1 4 0m a ，s u c ha sv a r i o u sd y k e ss t u d i e d b yt h ep r e v i o u sr e s e a r c h e r s m e a n w h i l e ，t h em i n e r a l i z a t i o ni nt h ef i e l dc a nb ed i v i d e d i n t ot h r e ee p i s o d e s ：( 1 ) i n d o s i n i a n ，s u c ha st h ez h e n z i g o up b z nd e p o s i t ，a n dt h e x i q u e g o uz n - p bd e p o s i ta n dt h ep b - z n - a go r e sf r o mt h eg a o j i a p u z id e p o s i tb a s e d o n s i m i l a rp bi s o t o p i cc o m p o s i t i o n sa n d ，p o s s i b l y , o t h e rp b - z nd e p o s i t sb a s e do nt h e s i m i l a r i t y i nc h a r a c t e r i s t i c so ft h em i n e r a l i z a t i o n s i m i l a rr o c k - f o r m i n ga n d o r e f o r m i n ga g e ss u g g e s tac l o s er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ei n d o s i n i a ng r a n i t e sa n d t h o s eo r ed e p o s i t s ( 2 ) 16 6m a ，s u c ha st h em o l y b d e n i t e sf r o mt h ey a o j i a g o us k a m ， w h i c hm u s tr e l a t e dt oam a g m a t i ca c t i v i t yi nt h es a m et i m e ( 3 ) 1 3 8m a ，s u c ha st h e a go r ef r o mt h eg a o j i a p u z ia gd e p o s i tw h i c hm a yb er e l a t e dt o t h el a t e m a g m a t i c h y d r o t h e r m a le v e n t si nt h ef i e l d i ns u m ，t h ef o r m a t i o no ft h eq i n g c h e n g z ip b z n - a gd e p o s e si sr e l a t e dt ot h e m e s o z o i cm a g m a t i c h y d r o t h e r m a lp r o c e s s e s ，a n dt h eo r ef o r m i n gm a t e r i a li sm a i n l y d e r i v e df r o mt h ep r o t e r o z o i cm e t a m o r p h i cr o c k sa n dm e s o z o i cg r a n i t e s t h e r e f o r e ， d u r i n gt h ef o r m a t i o no ft h eq i n g c h e n g z id e p o s i t s ，t h em e s o z o i cg r a n i t e sn o to n l y p r o v i d e dt h eh e a tt od r i v et h em i n e r a l i z a t i o n ，b u ta l s ot o g e t h e rw i t ht h ep r o t e r o z o i c m e t a m o r p h i cr o c k sp r o v i d e dm e t a lo r e f o r m i n gm a t e r i a l s 第一章前言 青城子矿田位于辽宁省东部，凤城、岫岩、本溪、辽阳等地的接壤地带，地 理坐标为：东经1 2 3 0 4 0 ，北纬4 0 。4 47 ，是我国北方最大的铅锌矿床之一”。青 城子铅锌矿发现与开采的历史缺乏记载，传说是在明嘉靖年间( 1 5 2 2 1 5 6 6 ) 发 现的。清岽德乾隆时期( 1 6 3 6 1 7 9 5 ) 有大阳沟、麻包沟等铅锌矿被发现与开采， 清朝末年( 同治宣统，1 8 6 2 1 9 1 1 ) ，又有庙沟、店南沟、芦家南沟、兰家沟、榛 子沟等铅锌矿被相继发现与开采( 方如恒等，1 9 9 4 ) 。 矿区内已发现并探明了大中型铅锌矿床十余个，累计探明储量1 5 0 万吨。上 一世纪9 0 年代在铅锌矿区外围陆续发现了一批金、银矿床( 点) ，其中大型银矿 1 处( 高家堡子) ，大型金矿4 处( 小佟家堡子、杨树、白云、刘家) 。使青城子 地区再次成为矿床研究的热点( 胡铁军，2 0 0 1 ) 。 国家重点基础研究发展规划( 9 7 3 ) 项目的课题“大规模成矿时代年龄精测与 成矿谱系( g 1 9 9 90 4 3 2 0 1 ) ”要求对青城子矿集区的矿床进行成矿年代学研究。 本论文依托此项目开展了青城子矿集区的区域年代学、矿床年代学和成矿物质来 源的研究。 1 1 青城子矿田的成因研究概述 新中国建立后，1 9 5 2 年开始对青城子矿田进行矿床的勘探和研究。8 0 年代 以前，均认为青城子铅锌矿是中低温岩浆热液矿床”。此后随着研究的不断深 入，各种观点也随之林立，大致有以下三类。 1 1 1 元古代沉积成矿 因为青城子铅锌矿的主要容矿地层为元古界辽河群的高家峪组( 相当于浪子 山组) 和大石桥组，王魁元等( 1 9 9 4 ) 认为青城子矿床属于海底火山喷气型矿床。 1 0 3 队和青城子铅矿地质综合研究组，1 9 7 6 ，青城子矿区地质综台研究总结报告( 1 9 7 0 1 9 7 5 ) 。1 4 3 页 1 2 张秋生等( 1 9 8 4 ) 、王魁元等( 1 9 9 4 ) 认为高家峪组( 相当于浪子山组) 的原岩 相当于一套火山岩一碎屑岩组合，岩石中发育变余层理微层理构造，由粒级层理 和成分层理组成，成熟度高，长英质岩石中有变余砂状结构。此外岩石中普遍含 有黄铁矿，这种黄铁矿一般具胶状结构。这套岩石的沉积具浊积岩相特征，生成 于还原环境，其中赋存以锌为主的层状矿体。大石桥组原岩是一套碎屑岩一碳酸 盐岩类岩石，并保存有变余原生沉积组构一变余同生组构( 如变余鲕状结构、变 余泥状结构) 和变余准同生结构( 如变余变形层理构造) 。矿体形态一般呈“上脉 下层”，下部层状矿体一般与围岩产状一致，上部脉状矿体有时切穿围岩层理。 王魁元等( 1 9 9 4 ) 认为元古代的火山喷气形成层状矿体，后期变质变形热事件， 使原生铅锌活化转移，形成脉状矿体，但后期热事件并不提供有意义的成矿物质。 王魁元等( 1 9 9 4 ) 还给出青城子矿床成矿流体的6 体o = 2 7 4 2 o ，他们认 为这种低的6 1 8 0 值意味着青城子矿床的成矿流体是只与围岩发生很小交换的大 气热流体和热的原生水的混合。稀土元素地球化学揭示有较低的l a s m 比和低 的s r 含量，也说明成矿热液没有和碳酸岩围岩发生显著交换，所以青城子矿床 的成矿流体主要是海底热泉水，支持其火山喷气成因模式。 陈江( 2 0 0 0 ) 认为青城子矿床是一系列浊积岩型矿床，在其赋矿围岩中可以 识别代表浊流沉积的鲍玛序列，是一套典型的遭受区域变质的浊积岩系。浊积岩 建造在形成过程中产生韵律层，不同成矿元素富集在不同成分的韵