Metallogenic Mechanism, Magma Source and Zircon U-Pb Age of Jinduicheng Granitic Porphyry, East Qinling
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摘要: 通过LA-ICP-MS方法测得金堆城和老牛山花岗岩体中锆石U-Pb年龄分别为143.7±3 Ma和144.5±4.4 Ma，与金堆城钼矿床中辉钼矿的Re-Os年龄139±3.0 Ma在误差范围内一致，界定了金堆城成岩成矿时代为侏罗纪末-白垩纪初，2个岩体为同期岩浆事件的产物，与燕山运动有关.金堆城岩体较老牛山岩体富SiO2、K2O，岩石地球化学数据显示2个岩体都具有一致的高硅、富碱、过铝质系列和钙碱性岩石系列特征；高的εSr(t)、低的εNd(t)及Pb同位素图解证明2个岩体主要来自下地壳物质部分熔融，可能有少量地幔物质加入.年代学与岩石地球化学数据证实老牛山岩体和金堆城岩体的岩浆源区与岩石成因相同，推测老牛山岩体在深部发生分异演化，为金堆城小岩体提供了大量的热液和矿物质，从而出现了金堆城小岩体成大矿现象.Abstract: Zircon U-Pb isotopic ages of Jinduicheng and Laoniushan granite are measured by LA-ICP-MS techniques, and we find that the mean ages are 143.7±3 Ma and 144.5±4.4 Ma respectively, which correspond to the molybdenite Re-Os age 139±3.0 Ma of Jinduicheng molybdenite polymetallic deposit. It indicates that the diagenetic and metallogenic ages of Jinduicheng deposit are between Jurassic and Cretaceous, related with Yanshan movement. Granites in Jinduicheng are richer in SiO2, K2O than those in Laoniushan. The geochemical data demonstrate that Jinduicheng and Laoniushan granites are both characterized with high Si, rich alkali, peraluminous rock series and the calcium alkaline rock series, which indicate that the rock-bodies belong to the continental crust granite; the high εSr (t), low εNd(t), and the Pb isotope values prove the main source of the rock-bodies is partial melting of lower continental-crust materials. The chronology and the litho-geochemical data confirm that Laoniushan and Jinduicheng granite are the same magma source area, and it is concluded that Laoniushan rock body has provided mass hydrothermal and mineral substance in depth for the small Jinduicheng rock body, which in turn led to the phenomenon of the Jinduicheng small rock body containing large ore deposit.
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Key words:
- zircon U-Pb isotopic age /
- metallogenic mechanism /
- granite /
- geochemistry
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0. 引言
位于华北板块南缘的东秦岭钼矿带，西起陕西省金堆城地区，东至河南省栾川南泥湖地区，呈北西走向分布，产出了金堆城、南泥湖、三道庄、上房沟、东沟等超大型钼矿床和雷门沟等10多个钼多金属矿床，钼金属储量达3×106 t以上，是中国最重要的钼矿分布区之一，也是仅次于美国西部Climax-Henderson斑岩钼矿带的全球第二大钼矿带(张正伟等，2001；李永锋等，2005).此外，斑岩钼矿床内还伴有钨、铅、稀土、金和铀等元素的矿化，如南泥湖钼矿中伴生的钨达到超大型规模，其储量位居中国第二位(毛景文等，2005).
东秦岭钼矿带中的钼矿成矿作用多与燕山期花岗斑岩体或斑状花岗岩有关，含矿斑岩体出露面积一般小于1 km2.前人对矿带中一些含矿斑岩体进行了锆石U-Pb测年：典型的有南泥湖149.56±0.36 Ma(包志伟等，2009)、上房沟135.38±0.39 Ma(包志伟等，2009)、雷门沟136.2±1.5 Ma(李永峰等，2006)、东沟112±1 Ma(叶会寿等，2006)、金堆城140.95±0.45 Ma(朱赖民等，2008)；八里坡155.9±2.3 Ma(焦建刚等，2009)；同时对矿床中的辉钼矿开展了Re-Os同位素测年：典型的有金堆城139±3.0 Ma(黄典豪等，1994)、南泥湖141.8±2.1 Ma(李永峰等，2005)、三道庄145.0±2.2 Ma(李永峰等，2005)、上房沟144.8±2.1 Ma(李永峰等，2005)、雷门沟132.4±1.9 Ma(李永峰等，2006)、东沟116±1.7 Ma(叶会寿等，2006)、八里坡156.3±2.2 Ma(焦建刚等，2009).由此可见，东秦岭地区钼矿的成岩成矿时代存在一定的差异，可能与成矿的地球动力学背景有关(卢欣祥等，2002；毛景文等，2003).
一般大型-超大型矿床对国家矿产资源总量起决定性作用.近年来，围绕超大型矿床的科学研究与深边部找矿有较大进展(成秋明等，2009；陈守余等，2009；徐启东等，2009).金堆城超大型钼矿位于东秦岭钼矿带的西部边缘，成矿与花岗斑岩体关系密切，具有岩体小、成矿规模大的特征；但矿床的物质来源来自下地壳还是壳幔混源存在争议.朱赖民等(2008)获得金堆城岩体的成岩年龄和老牛山的成岩年龄分别为140.95±0.45 Ma和146.35±0.55 Ma，从岩石地球化学角度分析认为老牛山与金堆城同成因，但为何出现近6 Ma的差异却没有解释，也没有解释为何一个成矿一个没成矿.本研究的年龄测试工作与朱赖民等(2008)同期，获得了金堆城斑岩体和老牛山岩体中锆石的U-Pb年龄，同时获得了金堆城岩体的岩石地球化学数据，并结合前人研究进展讨论了金堆城斑岩体和老牛山岩体的成因关系和成矿机制.
1. 矿床地质
金堆城超大型钼多金属矿床位于陕西省华县境内，大地构造位置隶属于华北板块南缘东秦岭钼矿带，该矿床的成矿与花岗斑岩体密切相关，为典型的斑岩型钼矿床(图 1).金堆城钼矿床中钼金属储量大于96×104 t，钼平均品位0.061%.矿体主要产于NW-SE走向的燕山期花岗斑岩内部，部分产于安山质火山岩中，呈巨大的连续扁豆体沿325°~145°方向延伸.矿体地表出露长约1 600 m，深部控制长约2 200 m，厚度约600~700 m.矿石类型分为3种：花岗斑岩型、变安山岩型、板岩-石英岩型.矿石向围岩方向分叉尖灭，矿石钼品位中部富，向两侧、南东端逐渐降低而过渡为围岩.矿石主要为角岩结构与斑状结构，有用矿物(黄铁矿、辉钼矿)呈网脉状、脉状、浸染状构造；主要金属矿物为辉钼矿、黄铁矿，其次有磁铁矿、黄铜矿，再次为辉铋矿、方铅矿、闪锌矿、锡石；非金属矿物主要有石英、长石，其次为萤石、白云母、黑云母、绢云母、绿柱石、铁锂云母和方解石等，伴生有益元素有铜、硫、铼等，含量稳定均匀.
图 1 金堆城钼矿床地质(黄典豪等，1987)1.中元古界熊耳群火山岩；2.中元古界熊耳群板岩；3.中元古界高山河组石英砂岩；4.燕山期二长花岗岩；5.花岗斑岩；6.辉绿玢岩；7.角岩化；8.黑云母化；9.不整合接触界线；10.断层；11.背斜轴；12.向斜轴；13.采样位置Fig. 1. Geological map of Jinduicheng porphyry molybdenum deposit2. 岩体地质
金堆城花岗斑岩体呈岩筒状，地表出露长450 m±，宽150 m±，面积约0.067 km2；深部长2 000 m±，宽450 m±，面积约0.35 km2.岩体北宽南窄，向北西延伸，侵入于中元古界熊耳群火山岩中(李永峰等，2005).岩体普遍蚀变，蚀变类型常见的有绢云母化、云英岩化、泥化、硅化与钾长石化等.绢云母化花岗斑岩为肉红色，中粒斑状结构，主要矿物含量：钾长石为45%，石英为25%~30%，斜长石为15%，白云母(绢云母)为10%等.绢云母化花岗斑岩进一步蚀变形成云英岩化花岗斑岩，二者为过渡关系；钾长石普遍高岭石化.围绕花岗斑岩体的围岩热变质强烈，可划分为黑云母化带、角岩化带，岩体边部有许多晚期的伟晶岩脉、石英脉穿切岩体.
矿区侵入岩比较发育，主要有金堆城、两岔沟、鲁家沟及碌碡沟花岗斑岩岩体，老牛山二长花岗岩岩体，还有元古代的中基性熔岩、辉绿岩脉.花岗斑岩走向约330°，其中仅金堆城、两岔沟花岗斑岩岩体具有钼矿化，岩石呈肉红色，中粒斑状结构，斑晶为石英、正长石、斜长石，基质为正长石、石英和斜长石等；而鲁家沟与碌碡沟花岗斑岩岩石呈浅灰绿色，斑状结构，斑晶为石英、正长石，基质为石英、叶腊石等.有学者从成矿相关性出发将二者分开，认为是两类花岗岩(王新，2001)，但对其成因关系值得进一步探讨.
矿区北部有部分老牛山岩体出露，岩体可分为三相：细粒片麻状花岗岩相(产于岩体北部边缘)、中粒花岗岩相(岩体中部主体)、中粗粒斑状花岗岩(产于岩体南部及邻近矿区).老牛山二长花岗岩岩体在岩相划分及时代确定上都有一定的争议(严阵等，1985；尚瑞钧等，1988)，结合大陆动力学背景，我们倾向认为老牛山岩体主体为燕山期侵入的二长花岗岩，或者是复式岩体，有多期岩浆叠加事件.
3. 样品采集与分析
样品采自金堆城露天采厂和邻近矿区的老牛山中粗粒斑状花岗岩相(图 1).分别选择硫化物含量少而且新鲜的花岗斑岩样品1块，重约1~2 kg，在陕西省地质调查院实验室进行无污染碎样到60目大小，然后在长安大学矿产资源与地质工程教育部重点实验室进行重选、磁选，最后进行双目镜下单颗粒锆石挑选.为确保无污染，锆石挑选过程由作者亲自完成.制靶和阴极发光照相过程在西北大学国家重点实验室完成，然后在长安大学实验室进行反射光和透射光照相，检查锆石的内部结构，结合阴极发光照片圈定环带清晰、自形、晶体完好的锆石用于年龄测定(图 2，图 3).
图 2 金堆城斑岩体样品阴极发光照片及分析点位置Fig. 2. Cathode-luminescence photos of zircons from sample of Jinduicheng granitic porphyry
图 3 老牛山花岗岩体样品阴极发光照片及分析点位置Fig. 3. Cathode-luminescence photos of zircons from sample of Laoniushan granite本次样品锆石的阴极发光图像显示，锆石多呈港湾状，裂纹发育，一些锆石颗粒发育典型的韵律环带结构，反映了岩浆成因锆石的结构特点.长柱状锆石多数具有岩浆振荡环带结构，LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定显示了年轻的结果.一些短柱状锆石或部分长柱状锆石虽然晶形较好，但阴极发光照片具有白色的图像或白色的亮边，可能为变质重结晶的结果(样品点JDC27，谐和度差).部分锆石颗粒中见不规则的内核，表明为继承锆石(样品点JDC20).
锆石的原位U-Pb年龄测定在西北大学国家重点实验室的激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)上完成.其激光剥蚀系统为德国MicroLas公司生产的GeoLas200M，测试时激光束斑直径为30 μm，剥蚀深度20~40 μm，激光脉冲10 Hz，能量34~40 mJ；电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)系统为Agilent7500a.锆石的同位素组成以锆石91500为外标进行校正，微量元素组成以玻璃标样NIST610做外标SiO2含量为内标进行校正(Yuan et al., 2004).锆石微量和同位素数据采用GLITTER程序，普通铅校正采用Andersen(2002)的方法，年龄计算使用Isoplot(ver2.49)完成.
根据样品的测试结果(表 1)，用金堆城岩体(JDC)样品中26个点(除去JDC20与JDC27点)的206Pb/238U年龄数据作图，在一致曲线图中，数据点成群分布(图 4)，下交点值与206Pb/238U年龄的加权平均值都为143.7±3 Ma，Th/U值集中于0.18~0.49.值得注意的是，在所有测试的锆石中，JDC8、JDC10和JDC12锆石韵律环带清晰稳定，没有裂纹而且颗粒大，测得比较可靠的年龄为141±2 Ma~145±2 Ma之间，而且207Pb/235U与206Pb/238U年龄吻合，与谐和图中年龄加权平均值一致，代表了金堆城花岗斑岩的主要结晶期.与前人获得的金堆城钼矿床中辉钼矿的Re-Os年龄139±3.0 Ma(黄典豪等，1994)在误差范围内一致，也与朱赖民等(2008)获得的锆石年龄140.95±0.45 Ma在误差范围内一致，显示成矿同时或略滞后于成岩，反映了金堆城矿床成岩成矿时代为侏罗纪末-白垩纪初，与燕山运动有关.
表 1 金堆城斑岩体中锆石U-Pb年龄测试结果Table Supplementary Table U-Pb isotopic analysesfor zircons from Jinduicheng granitic porphyry样品分析号 含量(μg/g) Th/U 同位素比值 年龄(Ma) 206Pbc 232Th 238U 207Pb*/206Pb* (±1σ) 207Pb*/205U (±1σ) 206Pb*/238U (±1σ) 207Pb*/206Pb 207Pb*/235U 206Pb*/238U JDC01 25.28 112.44 255.62 0.44 0.075 71±0.002 03 0.257 78±0.005 10 0.024 66±0.000 28 1 087±22 223±4 157±2 JDC02 65.04 217.27 510.79 0.43 0.055 89±0.002 26 0.176 21±0.006 84 0.022 87±0.000 27 448±92 165±6 146±2 JDC03 223.4 820.44 2 612.33 0.32 0.057 97±0.001 40 0.169 62±0.002 77 0.021 19±0.000 23 529±18 159±2 135±1 JDC04 233.04 803.61 2 942.89 0.27 0.050 62±0.001 72 0.143 94±0.004 62 0.020 62±0.000 23 224±81 137±4 132±1 JDC05 397.68 669.19 3 458.76 0.19 0.050 63±0.002 08 0.163 58±0.006 44 0.023 47±0.000 28 224±97 154±6 150±2 JDC06 389.15 2 567.6 4 167.88 0.62 0.073 96±0.003 08 0.230 19±0.009 16 0.022 57±0.000 27 1 040±86 210±8 144±2 JDC07 240.69 844.55 2 254.03 0.37 0.062 14±0.001 83 0.197 76±0.005 35 0.023 08±0.000 26 679±64 183±5 147±2 JDC08 340 1 173.59 3 877.4 0.30 0.050 32±0.001 13 0.153 02±0.003 0 0.022 05±0.000 24 210±53 145±3 141±2 JDC09 218.87 1 142.33 2 352.98 0.49 0.068 44±0.002 75 0.202 88±0.007 77 0.021 50±0.000 26 882±85 188±7 137±2 JDC10 323.87 880 3 538.32 0.25 0.048 06±0.001 01 0.150 64±0.001 83 0.022 72±0.000 24 102±13 142±2 145±2 JDC11 241.83 964.52 2 607.63 0.37 0.050 44±0.001 08 0.159 16±0.002 02 0.022 88±0.000 25 215±13 150±2 146±2 JDC12 297.08 1 048.08 3 294.53 0.32 0.047 69±0.001 01 0.149 36±0.001 85 0.022 72±0.000 24 84±13 141±2 145±2 JDC13 523.46 927.83 5 145.28 0.18 0.049 82±0.001 04 0.170 51±0.002 07 0.024 83±0.000 27 187±13 160±2 158±2 JDC14 68.79 311.05 632.44 0.49 0.052 13±0.001 47 0.176 60±0.003 91 0.024 57±0.000 28 291±30 165±3 156±2 JDC15 266.66 708.63 2 180.1 0.32 0.046 05±0.003 01 0.134 59±0.008 66 0.021 20±0.000 24 128±8 135±2 JDC16 304.93 1 258.72 3 491.47 0.36 0.051 75±0.001 31 0.159 01±0.003 62 0.022 29±0.000 24 274±59 150±3 142±2 JDC17 96.5 398.1 869.25 0.46 0.049 94±0.002 55 0.159 03±0.007 89 0.023 09±0.000 28 192±118 150±7 147±2 JDC18 115.89 418.04 1 364.89 0.31 0.054 07±0.001 92 0.156 59±0.005 27 0.021 00±0.000 24 374±82 148±5 134±2 JDC19 279.15 1 644.11 3 008.51 0.55 0.048 35±0.001 03 0.154 63±0.002 03 0.023 22±0.000 25 116±14 146±2 148±2 JDC20 563.71 1 032.02 715 1.44 0.103 91±0.002 21 3.066 03±0.034 99 0.214 22±0.002 32 1 695±9 1 424±9 1 251±12 JDC21 118.2 298.18 1 264.17 0.24 0.061 16±0.001 80 0.194 13±0.005 24 0.023 02±0.000 27 645±65 180±4 147±2 JDC22 292.32 788.22 3 088.46 0.26 0.049 21±0.001 03 0.161 63±0.002 03 0.023 86±0.000 26 158±13 152±2 152±2 JDC23 200.65 733.94 2 202.5 0.33 0.056 28±0.002 29 0.165 93±0.006 45 0.021 38±0.000 25 464±92 156±6 136±2 JDC24 215.69 748.08 2 280.59 0.33 0.050 39±0.001 25 0.165 77±0.003 01 0.023 91±0.000 27 213±22 156±3 152±2 JDC25 236.81 658.58 2 493.39 0.26 0.059 84±0.002 19 0.182 75±0.006 34 0.022 15±0.000 26 598±81 170±5 141±2 JDC26 380.41 1 433.09 4 589.65 0.31 0.050 32±0.001 16 0.142 09±0.002 26 0.020 53±0.000 23 210±18 135±2 131±1 JDC27 829.18 1 389.39 4 403.29 0.32 0.104 04±0.036 15 0.255 15±0.088 08 0.017 79±0.000 71 1 697±774 231±71 114±4 JDC28 169.58 799.65 1 885.82 0.42 0.058 33±0.001 88 0.174 61±0.005 23 0.021 71±0.000 26 542±72 163±5 138±2 注：测试在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成，2007. 老牛山花岗岩(LN)样品中获得了34个点的206Pb/238U年龄数据，Th/U值集中于0.19~1.03(表 2)，具有岩浆成因锆石数据特征.在一致曲线图中，数据点成群分布(图 4)，下交点值与206Pb/238U年龄的加权平均值都为144.5±4.4 Ma.值得注意的是，在所有测试的锆石中，LN06、LN07、LN29、LN34锆石晶形完好，韵律环带清晰稳定，没有裂纹而且颗粒大，测得比较可靠的年龄为141±2 Ma ~ 146±2 Ma之间；而且207Pb/235U年龄与206Pb/238U年龄吻合，与谐和图中加权平均年龄值一致，代表了老牛山花岗岩的主要结晶期；与朱赖民等(2008)获得的锆石年龄146.35±0.55 Ma在误差范围内一致，反映了老牛山岩体的成岩时代与金堆城岩体在误差范围内一致，为侏罗纪末-白垩纪初，与燕山运动有关，形成于140 Ma左右的中国东部构造体制大转换晚期的伸展环境(毛景文等，2003).
表 2 老牛山花岗岩体中锆石U-Pb年龄测试结果Table Supplementary Table U-Pb isotopic analyses for zircons from Laoniushan granite样品分析号 含量(μg/g) Th/U 同位素比值 年龄(Ma) 206Pbc 232Th 238U 207Pb*/206Pb* (±1σ) 207Pb*/205U (±1σ) 206Pb*/238U (±1σ) 207Pb*/ 206Pb 207Pb*/ 235U 206Pb*/ 238U LN01 259.53 746.44 2 563.46 0.29 0.048 95±0.002 58 0.159 1±0.007 81 0.023 62±0.000 37 145±84 150±7 150±2 LN02 205.41 747.16 2 241.70 0.33 0.048 27±0.001 01 0.154 12±0.002 10 0.023 21±0.000 25 113±15 146±2 148±2 LN03 64.04 439.58 405.64 1.08 0.057 13±0.004 46 0.168 67±0.012 94 0.021 41±0.000 31 497±178 158±11 137±2 LN04 35.45 313.19 380.77 0.82 0.058 11±0.004 14 0.174 64±0.012 18 0.021 80±0.000 32 534±161 163±11 139±2 LN05 141.34 456.75 1 348.93 0.34 0.051 12±0.001 33 0.172 86±0.004 06 0.024 53±0.000 27 246±61 162±4 156±2 LN06 152.78 507.90 1 673.79 0.30 0.049 33±0.001 28 0.152 56±0.003 05 0.022 47±0.000 26 164±26 144±3 143±2 LN07 166.85 620.53 1 852.08 0.34 0.048 98±0.001 04 0.151 8±0.002 09 0.022 52±0.000 25 147±15 143±2 144±2 LN08 84.00 133.04 697.70 0.19 0.053 61±0.001 46 0.223 36±0.004 81 0.030 27±0.000 35 355±28 205±4 192±2 LN09 267.98 648.24 3 127.11 0.21 0.046 55±0.000 95 0.140 17±0.001 75 0.021 87±0.000 24 26±13 133±2 139±2 LN10 249.81 967.06 2 923.51 0.33 0.050 35±0.001 11 0.148 53±0.002 20 0.021 43±0.000 24 211±16 141±2 137±2 LN11 8.41 68.55 97.94 0.70 0.050 13±0.005 83 0.152 48±0.017 19 0.022 09±0.000 60 201±203 144±15 141±4 LN12 12.69 149.67 149.13 1.00 0.048 92±0.002 87 0.151 78±0.008 41 0.022 53±0.000 36 144±96 143±7 144±2 LN13 148.73 523.73 1 702.41 0.31 0.048 80±0.001 07 0.150 18±0.002 20 0.022 35±0.000 25 138±16 142±2 142±2 LN14 544.07 2 202.24 5 784.73 0.38 0.098 88±0.002 26 0.329 26±0.005 14 0.024 18±0.000 28 1 603±14 289±4 154±2 LN15 196.94 615.07 2 299.19 0.27 0.053 43±0.001 43 0.161 1±0.003 90 0.021 87±0.000 25 347±62 152±3 139±2 LN16 14.90 142.51 158.35 0.90 0.053 89±0.002 82 0.165 51±0.008 03 0.022 90±0.000 34 366±82 156±7 142±2 LN17 81.52 296.65 918.76 0.32 0.047 68±0.001 43 0.156 47±0.003 85 0.023 82±0.000 28 83±36 148±3 152±2 LN18 124.35 489.49 1 377.23 0.36 0.050 89±0.001 31 0.160 95±0.003 12 0.022 95±0.000 26 236±25 152±3 146±2 LN19 99.84 601.04 1 007.59 0.60 0.050 28±0.001 51 0.189 18±0.004 67 0.027 31±0.000 33 208±35 176±4 174±2 LN20 272.25 655.49 2 858.58 0.23 0.049 30±0.001 07 0.164 92±0.002 31 0.024 27±0.000 27 162±15 155±2 155±2 LN21 129.81 482.55 1 669.15 0.29 0.052 0±0.001 480 0.139 2±0.003 62 0.019 42±0.000 22 285±67 132±3 124±1 LN22 203.69 543.09 2 251.25 0.24 0.048 64±0.001 39 0.137 84±0.003 61 0.020 55±0.000 24 131±69 131±3 131±2 LN23 421.54 1 520.47 4 890.90 0.31 0.049 46±0.001 40 0.124 82±0.003 21 0.018 30±0.000 21 170±67 119±3 117±1 LN24 350.83 1 483.70 4 226.40 0.35 0.056 75±0.001 86 0.158 05±0.004 86 0.020 20±0.000 23 482±74 149±4 129±1 LN25 178.58 499.02 1 921.21 0.26 0.051 08±0.001 15 0.168 93±0.002 51 0.023 98±0.000 27 244±16 158±2 153±2 LN26 19.98 252.99 241.60 1.03 0.053 33±0.002 17 0.167 04±0.006 06 0.022 71±0.000 30 343±58 157±5 145±2 LN27 151.44 595.82 1 821.32 0.33 0.106 78±0.002 57 0.333 68±0.005 57 0.022 65±0.000 26 1745±15 292±4 144±2 LN28 224.36 765.31 2 567.54 0.30 0.073 19±0.003 70 0.221 83±0.010 81 0.021 98±0.000 29 1 019±105 203±9 140±2 LN29 178.80 529.43 2 066.07 0.26 0.050 60±0.001 43 0.154 38±0.003 98 0.022 13±0.000 26 223±67 146±3 141±2 LN30 228.01 629.00 2 668.90 0.24 0.050 25±0.001 18 0.152 29±0.003 13 0.021 98±0.000 25 206±56 144±3 140±2 LN31 172.70 790.02 1 758.06 0.45 0.059 61±0.001 63 0.202 58±0.004 99 0.024 65±0.000 29 589±61 187±4 157±2 LN32 174.74 695.94 2 082.87 0.34 0.049 58±0.001 57 0.152 61±0.004 49 0.022 32±0.000 26 175±76 144±4 142±2 LN33 201.07 560.36 2 449.34 0.23 0.048 32±0.001 56 0.142 8±0.004 30 0.021 44±0.000 25 115±75 136±4 137±2 LN34 389.79 1 604.77 4 408.44 0.36 0.049 03±0.001 07 0.155 33±0.002 09 0.022 93±0.000 25 149±14 147±2 146±2 注：测试在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成，2007. 
图 4 金堆城斑岩体(a)与老牛山花岗岩体(b)样品锆石U-Pb年龄谐和图Fig. 4. Concordia diagram of zircon U-Pb dating result from Jinduicheng granitic porphyrry (a) and Laoniushan granite (b)4. 物质来源与成因探讨
前人详细研究了金堆城和老牛山花岗岩的常量、微量和稀土元素地球化学特征，认为2个岩体都形成于碰撞后环境，富集轻稀土，分馏明显，具有弱负铕异常，稀土与微量元素配分曲线一致变化，具有Ti、P亏损.微量元素图解显示岩体产于碰撞造山期后伸展构造环境.R1-R2图中大部分样品点落在同造山和造山晚期A型花岗岩过渡区域，而在Na2O-K2O图解中样品点分布于I型、S型与A型过渡区，偏向于A型区域(聂凤军和樊建廷，1989；朱赖民等，2008；郭波等，2009).包志伟等(2009)研究东秦岭地区南泥湖钼矿时认为该岩体具有较低的εNd(t)值和较年轻的Nd模式年龄，表明其源岩应为年轻地壳物质在碰撞后伸展构造环境下部分熔融的产物并可能有少量年轻地幔物质的参与.岩体的成岩物质可能为扬子克拉通北缘(南秦岭)地壳物质向华北克拉通A型俯冲并发生部分熔融的产物.东秦岭金堆城斑岩体可能具有类似的成岩成矿背景与特征.
通过对金堆城和老牛山花岗岩的地球化学特征研究发现(表 3)，2个岩体主量元素比较一致，SiO2含量为70.31%~78.14%，全碱(Na2O+K2O)含量为8.2~9.32，K2O含量均大于Na2O含量，K2O/Na2O分子数比值介于0.73~6.47，Al2O3含量较高(11.18%~16.25%)，具有高硅富碱的特征；铝饱和指数ACNK变化范围为0.99~1.14，属过铝质系列；里特曼指数范围δ=2.16~2.93，均小于3.3，指示其属钙碱性岩石系列；镁指数较低(Mg#=0.22~0.27).2个岩体均具有高硅、富碱、过铝质系列和钙碱性岩石系列特征.SiO2-K2O图指示岩体属于大陆花岗岩(图 5)，A/MF-C/MF图中有3个样品点A/MF值大于10，落在分类范围之外，其余样品点均指示原岩为变杂砂岩部分熔融(图 5).
表 3 金堆城花岗斑岩和老牛山花岗岩主量元素分析结果(%)Table Supplementary Table Major element analysis result of Jinduicheng granitic porphyry and Laoniushan granite岩体 样品号 SiO2 TiO2 Al2O3 TFe2O3 MnO MgO CaO Na2O K2O 金堆城花岗斑岩 JD-1 74.00 0.20 13.00 1.89 0.10 0.3 1.00 2.20 6.00 金堆城花岗斑岩 JD-10 73.20 0.15 12.60 2.09 0.09 0.37 1.08 1.63 6.61 金堆城花岗斑岩 L303① 78.14 0.04 11.18 0.53 0.02 0.10 0.52 1.19 7.70 金堆城花岗斑岩 L401① 74.22 0.11 12.71 1.34 0.04 0.21 0.98 1.23 7.58 金堆城花岗斑岩 L403① 72.87 0.13 14.01 1.65 0.06 0.24 1.21 3.75 5.09 老牛山花岗岩 LN1 72.08 0.14 14.75 2.01 0.09 0.31 1.59 3.99 4.39 老牛山花岗岩 LN2 73.61 0.13 14.4 1.82 0.09 0.26 0.76 3.76 4.67 老牛山花岗岩 M601② 75.46 0.06 13.91 0.50 0.01 0.07 0.48 3.55 5.77 老牛山花岗岩 M602② 71.49 0.13 15.80 1.56 0.07 0.26 1.51 4.13 5.01 老牛山花岗岩 M615② 76.39 0.06 13.74 0.46 0.03 0.08 0.59 3.90 4.59 老牛山花岗岩 M616② 70.31 0.16 16.25 1.83 0.08 0.30 1.62 4.17 4.44 岩体 样品号 P2O5 LOI Total δ Na2O+K2O K2O/Na2O ACNK ANK Mg# 金堆城花岗斑岩 JD-1 0.00 1.50 100.00 2.17 8.20 1.80 1.08 1.28 0.24 金堆城花岗斑岩 JD-10 0.04 2.08 99.90 2.25 8.24 2.67 1.07 1.28 0.26 金堆城花岗斑岩 L303① 0.01 0.68 99.99 2.25 8.89 6.47 0.99 1.08 0.27 金堆城花岗斑岩 L401① 0.04 1.43 99.90 2.49 8.81 6.16 1.06 1.24 0.24 金堆城花岗斑岩 L403① 0.05 1.10 100.00 2.62 8.84 1.36 1.01 1.20 0.22 老牛山花岗岩 LN1 0.06 0.75 100.16 2.42 8.38 0.73 1.04 1.30 0.24 老牛山花岗岩 LN2 0.05 0.63 100.18 2.32 8.43 0.82 1.14 1.28 0.22 老牛山花岗岩 M601② 0.02 0.52 100.35 2.68 9.32 1.63 1.07 1.15 0.22 老牛山花岗岩 M602② 0.05 0.32 100.33 2.93 9.14 1.21 1.06 1.29 0.25 老牛山花岗岩 M615② 0.02 0.45 100.31 2.16 8.49 1.18 1.10 1.21 0.26 老牛山花岗岩 M616② 0.06 0.60 99.82 2.71 8.61 1.06 1.11 1.39 0.25 注：西北大学大陆动力学国家重点实验室XRF法测定，①据王新(2001)；②据朱赖民等(2008)；Mg#=Mg/(Mg+Fe). 
图 5 金堆城与老牛山岩体SiO2-K2O图解(a)与A/MF-C/MF图解(b) (肖庆辉等，2002)Fig. 5. SiO2-K2O and A/MF-C/MF diagrams of Jinduicheng and Laoniushan granite本次研究补充测试了金堆城和老牛山花岗岩的Nd、Sr同位素(表 4，表 5).金堆城岩体中样品的全岩Sr-Nd同位素组成，具有较高εSr(t)正值，(87Sr/86Sr)i=0.708 378 637~0.710 999 849，εSr(t)=57.43~94.65；同时，样品具有较低εNd(t)负值，(143Nd/144Nd)i=0.511 746 898~0.511 828 860，εNd(t)=-12.18~-13.78.高的εSr(t)值和低的εNd(t)值证明岩体源区更接近陆壳改造型花岗岩Sr-Nd同位素组成的特征(徐克勤等，1989)，反映岩浆源区主要为陆壳.老牛山岩体中全岩和单矿物具有较高εSr(t)正值，(87Sr/86Sr)i=0.705 286 652~0.711 298 896，εSr(t)=54.900~98.915，与金堆城岩体中样品的全岩Sr组成一致.
表 4 金堆城斑岩体Sr、Nd同位素数据Table Supplementary Table Nd and Sr isotopic data of Jinduicheng granitic porphyry样品 Rb(10-6) Sr(10-6) 87Rb/86Sr 87Sr/86Sr Error(2s) (87Sr/86Sr)i εSr(143.7 Ma) Q-JD-2 303.6 85.07 10.35 0.732 141 0.000 011 0.7109 998 49 94.65 Q-JD-1 303.9 51.86 17.01 0.743 934 0.000 011 0.709 188 977 68.94 Q-JD-3 288.6 130.82 6.39 0.721 431 0.000 011 0.708 378 637 57.43 样品 Sm(10-6) Nd(10-6) 147Sm/144Nd 143Nd/144Nd Error(2s) (143Nd/144Nd)i εNd(143.7 Ma) Q-JD-2 2.514 8.603 0.176 7 0.511 995 0.000 013 0.511 828 86 -12.18 Q-JD-1 2.376 12.27 0.117 1 0.511 857 0.000 013 0.511 746 898 -13.78 Q-JD-3 3.374 17.24 0.118 3 0.511 891 0.000 013 0.511 779 77 -13.14 测试单位：中国科学院地质与地球物理研究所，2007. 表 5 老牛山岩体Sr同位素数据Table Supplementary Table Sr isotopic data of Laoniushan granite样品 岩性 测定对象 Rb(10-6) Sr(10-6) 87Rb/86Sr 87Sr/86Sr (87Sr/86Sr)i εSr(144.5 Ma) B20-1/1 花岗岩 全岩 0.481 82 0.345 79 1.393 4 0.713 29 0.710 427 947 86.54 B20-3/1 花岗岩 全岩 0.370 54 0.330 75 1.120 3 0.713 6 0.711 298 896 98.915 B20-3/3 花岗岩 全岩 0.002 089 0.183 76 0.011 367 0.705 31 0.705 286 652 13.55 B20-5/3 花岗岩 全岩 0.471 03 0.743 83 0.633 24 0.709 74 0.708 439 321 58.31 B20-5/5 花岗岩 全岩 0.525 13 0.552 92 0.949 73 0.710 15 0.708 199 248 54.90 B20-7/1 花岗岩 全岩 0.060 718 0.687 04 0.883 77 0.711 04 0.709 224 731 69.46 B20-7/1 花岗岩 长石 1.082 6 1.163 1 0.930 8 0.710 54 0.708 628 131 60.99 B20-7/1 花岗岩 云母 2.447 5 0.243 73 10.042 0.729 01 0.708 383 666 57.52 B20-7/1 花岗岩 云母 2.695 2 0.138 54 19.453 3 0.748 95 0.708 992 794 66.17 注：据尚瑞钧等(1988)数据重新计算初始值和εsr值. 金堆城岩体样品Pb同位素组成数据(表 6)，为206Pb/204Pb=17.563 7~17.969 3，207Pb/204Pb= 15.462 0~15.529 5，208Pb/204Pb=37.876 0~38.108 9，钾长石和全岩的Pb同位素比值基本一致.黄典豪等(1987)测定的金堆城方铅矿样品数据与本次测试的钾长石样品的Pb同位素数据相似，指示了矿床中成岩成矿物质为同源.老牛山岩体的钾长石Pb同位素数据与金堆城方铅矿和钾长石样品的Pb同位素数据一致(图 6，图 7)，指示了两岩体具有同源性质.在Pb同位素比值图解中，所有样品点落在下地壳区间，或造山带和下地壳之间，证明岩浆源区主要是下地壳，可能有少量地幔物质的加入.
表 6 金堆城斑岩体Pb同位素数据Table Supplementary Table Pb isotopic data of Jinduicheng Granitic porphyry原编号 岩石类型 206Pb/204Pb 2σ 207Pb/204Pb 2σ 208Pb/204Pb 2σ Q-JD-1 全岩 17.724 9 0.007 15.529 5 0.007 38.089 7 0.008 Q-JD-2 全岩 17.696 4 0.009 15.527 9 0.011 38.098 9 0.014 Q-JD-3 全岩 17.969 3 0.009 15.502 9 0.01 38.108 9 0.012 JD-1 钾长石 17.563 7 0.006 15.471 3 0.006 37.918 8 0.007 JD-2 钾长石 17.594 1 0.009 15.462 0 0.01 37.895 7 0.012 JD-3 钾长石 17.594 0 0.008 15.462 0 0.008 37.876 0 0.01 JDC-18* 方铅矿 17.284 15.417 37.724 JDC-19* 钾长石 17.536 15.434 37.680 LN-20* 全岩 17.637 15.428 37.940 测试单位：中国科学院地质与地球物理研究所，2007；带*样品黄典豪等(1984)；LN.老牛山，其他样品来自金堆城. 
图 6 206Pb/204Pb-208Pb/204Pb图(Zartman and Haines, 1988)Fig. 6. 206Pb/204Pb-208Pb/204Pb diagram of the granite
图 7 金堆城与老牛山岩体铅同位素及来源关系(底图据周作侠等，1993)A.地幔；B.造山带；C.上地壳；D.下地壳；E.下岩石圈；1.全岩；2.钾长石；3.方铅矿(实线圈出了各区80%的投点，虚线圈出了可能的平均值)Fig. 7. Diagram showing Pb isotopic compositions and sources of the Granite in Jinduicheng and Laoniushan5. 成岩成矿动力学背景与成矿机制探讨
东亚构造体制开始发生重要转变时代在160±5 Ma前，其主要标志是代表活动陆缘的增生杂岩带和火山弧的出现，以东西向燕山板内变形带为代表的南北向地壳缩短持续到135±1 Ma前，而后开始逐渐被北北东向的表壳构造岩浆作用取代，说明燕山运动记录了东亚构造体制的转变(赵越等，1994).侏罗纪-白垩纪是中国南北主应力场向东西主应力场构造体制大转折和东西向岩石圈大规模减薄作用所伴随的壳幔强烈作用阶段(张国伟等，2001).金堆城钼矿床和整个东秦岭钼矿带的时空分布与形成机制正与这个阶段的伸展大陆动力学背景密切相关.年代学数据显示，金堆城与老牛山岩体可能记录了135~160 Ma之间的岩浆事件，年龄峰值为140 Ma左右.
汤中立和李小虎(2006)研究认为：中酸性岩浆由于浮力作用或构造底辟作用，可以沿垂向或斜向上升，达到某一部位，这种侵入体常常是头部体积小，截面积也小，但是随着深度增加，截面积也逐渐变大，岩浆从深部到浅部，不可避免发生分离结晶作用.由于深部和浅部显著的温压差，致使深部先结晶的较粗的矿物保存下来与浅部凝结的基质一起形成斑岩小岩体.如安徽狮子山中酸性侵入体、陕西金堆城花岗斑岩体.小岩体多处与整个岩体的头部(或浅部)，这一部位正是岩浆气体挥发分、流体和矿物质聚集的最有利场所，也是成矿的中心部位.如果围岩是碳酸盐岩，常发生夕卡岩化，如陕西木龙沟Fe(Mo)矿床；如果围岩是花岗质、细碧岩、凝灰岩等，则多发生钾化、硅化、绢云母化、粘土化、角岩化、青盘岩化等，同时伴以浸染状、细脉状或网脉状、脉状矿化，如陕西金堆城钼多金属矿床.
根据金堆城和老牛山岩体关系讨论和金堆城岩体成因研究，金堆城钼矿床作为酸性岩体中“小岩体成大矿”的典型例子，我们提出以下成矿模式(图 8).
图 8 金堆城钼矿床成矿模式示意图1.下地壳物质；2.花岗岩；3.成矿元素(硫化物)；4.矿体；5.气液物质运移方向；6.大气水运移方向Fig. 8. Model sketch map of Jinduicheng Mo deposit燕山期，区域热事件(秦岭岩石圈不同程度减薄或扬子克拉通北缘(南秦岭)地壳物质向华北克拉通A型俯冲)导致金堆城地区下地壳物质发生部分熔融形成岩浆，可能有地幔物质的加入，钼等金属物质初始富集，由于浮力作用或构造底辟作用，岩浆上升并发生强烈演化，岩浆中气体挥发分、流体等携带矿物质聚集到岩浆的头部(或浅部)，形成强烈演化的矿化小岩体(富SiO2、K2O)，在经历高温岩浆热液和混合热液流体作用后钼矿物质进一步聚集，形成大型矿床——金堆城钼矿，大部分岩浆形成不含矿岩基——老牛山岩体.根据这种成矿理论，本区今后寻找金堆城式的钼矿应当注重老牛山岩基附近的小侵入体.
6. 结论
(1) 金堆城和老牛山花岗岩体单颗粒锆石U-Pb测年，206Pb/238U年龄的加权平均值分别为143.7±3 Ma和144.5±4.4 Ma，代表了岩体的结晶年龄，与金堆城矿床中辉钼矿的Re-Os年龄139±3.0 Ma下限值在误差范围内一致，显示成矿同时或略滞后于成岩，也反映了金堆城矿床成岩成矿时代为侏罗纪末-白垩纪初，与燕山运动有关.金堆城和老牛山花岗岩体为同期岩浆活动产物，可能记录了135~160 Ma之间的岩浆事件，年龄峰值为140 Ma左右.
(2) 金堆城和老牛山花岗岩体样品的地球化学数据证明岩石为高硅、富碱、过铝质系列、钙碱性岩石系列特征，高的εSr(t)、低的εNd(t)值及Pb同位素比值图解证明岩体主要为下部地壳物质发生部分熔融形成，可能有少量地幔物质的加入.
(3) 金堆城和老牛山花岗岩体成岩成矿年龄一致，岩石地球化学数据特征相似，暗示2个岩体的岩浆源区与岩石成因相同，推测老牛山岩体在深部发生分异演化，为金堆城小岩体提供了大量的热液和矿物质，从而出现了金堆城小岩体成大矿现象.本区今后寻找金堆城式的钼矿应当注重老牛山岩基附近的小侵入体.
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图 1 金堆城钼矿床地质(黄典豪等，1987)
1.中元古界熊耳群火山岩；2.中元古界熊耳群板岩；3.中元古界高山河组石英砂岩；4.燕山期二长花岗岩；5.花岗斑岩；6.辉绿玢岩；7.角岩化；8.黑云母化；9.不整合接触界线；10.断层；11.背斜轴；12.向斜轴；13.采样位置
Fig. 1. Geological map of Jinduicheng porphyry molybdenum deposit
图 2 金堆城斑岩体样品阴极发光照片及分析点位置
Fig. 2. Cathode-luminescence photos of zircons from sample of Jinduicheng granitic porphyry
图 3 老牛山花岗岩体样品阴极发光照片及分析点位置
Fig. 3. Cathode-luminescence photos of zircons from sample of Laoniushan granite
图 4 金堆城斑岩体(a)与老牛山花岗岩体(b)样品锆石U-Pb年龄谐和图
Fig. 4. Concordia diagram of zircon U-Pb dating result from Jinduicheng granitic porphyrry (a) and Laoniushan granite (b)
图 5 金堆城与老牛山岩体SiO2-K2O图解(a)与A/MF-C/MF图解(b) (肖庆辉等，2002)
Fig. 5. SiO2-K2O and A/MF-C/MF diagrams of Jinduicheng and Laoniushan granite
图 6 206Pb/204Pb-208Pb/204Pb图(Zartman and Haines, 1988)
Fig. 6. 206Pb/204Pb-208Pb/204Pb diagram of the granite
图 7 金堆城与老牛山岩体铅同位素及来源关系(底图据周作侠等，1993)
A.地幔；B.造山带；C.上地壳；D.下地壳；E.下岩石圈；1.全岩；2.钾长石；3.方铅矿(实线圈出了各区80%的投点，虚线圈出了可能的平均值)
Fig. 7. Diagram showing Pb isotopic compositions and sources of the Granite in Jinduicheng and Laoniushan
图 8 金堆城钼矿床成矿模式示意图
1.下地壳物质；2.花岗岩；3.成矿元素(硫化物)；4.矿体；5.气液物质运移方向；6.大气水运移方向
Fig. 8. Model sketch map of Jinduicheng Mo deposit
表 1 金堆城斑岩体中锆石U-Pb年龄测试结果
Table 1. U-Pb isotopic analysesfor zircons from Jinduicheng granitic porphyry
样品分析号 含量(μg/g) Th/U 同位素比值 年龄(Ma) 206Pbc 232Th 238U 207Pb*/206Pb* (±1σ) 207Pb*/205U (±1σ) 206Pb*/238U (±1σ) 207Pb*/206Pb 207Pb*/235U 206Pb*/238U JDC01 25.28 112.44 255.62 0.44 0.075 71±0.002 03 0.257 78±0.005 10 0.024 66±0.000 28 1 087±22 223±4 157±2 JDC02 65.04 217.27 510.79 0.43 0.055 89±0.002 26 0.176 21±0.006 84 0.022 87±0.000 27 448±92 165±6 146±2 JDC03 223.4 820.44 2 612.33 0.32 0.057 97±0.001 40 0.169 62±0.002 77 0.021 19±0.000 23 529±18 159±2 135±1 JDC04 233.04 803.61 2 942.89 0.27 0.050 62±0.001 72 0.143 94±0.004 62 0.020 62±0.000 23 224±81 137±4 132±1 JDC05 397.68 669.19 3 458.76 0.19 0.050 63±0.002 08 0.163 58±0.006 44 0.023 47±0.000 28 224±97 154±6 150±2 JDC06 389.15 2 567.6 4 167.88 0.62 0.073 96±0.003 08 0.230 19±0.009 16 0.022 57±0.000 27 1 040±86 210±8 144±2 JDC07 240.69 844.55 2 254.03 0.37 0.062 14±0.001 83 0.197 76±0.005 35 0.023 08±0.000 26 679±64 183±5 147±2 JDC08 340 1 173.59 3 877.4 0.30 0.050 32±0.001 13 0.153 02±0.003 0 0.022 05±0.000 24 210±53 145±3 141±2 JDC09 218.87 1 142.33 2 352.98 0.49 0.068 44±0.002 75 0.202 88±0.007 77 0.021 50±0.000 26 882±85 188±7 137±2 JDC10 323.87 880 3 538.32 0.25 0.048 06±0.001 01 0.150 64±0.001 83 0.022 72±0.000 24 102±13 142±2 145±2 JDC11 241.83 964.52 2 607.63 0.37 0.050 44±0.001 08 0.159 16±0.002 02 0.022 88±0.000 25 215±13 150±2 146±2 JDC12 297.08 1 048.08 3 294.53 0.32 0.047 69±0.001 01 0.149 36±0.001 85 0.022 72±0.000 24 84±13 141±2 145±2 JDC13 523.46 927.83 5 145.28 0.18 0.049 82±0.001 04 0.170 51±0.002 07 0.024 83±0.000 27 187±13 160±2 158±2 JDC14 68.79 311.05 632.44 0.49 0.052 13±0.001 47 0.176 60±0.003 91 0.024 57±0.000 28 291±30 165±3 156±2 JDC15 266.66 708.63 2 180.1 0.32 0.046 05±0.003 01 0.134 59±0.008 66 0.021 20±0.000 24 128±8 135±2 JDC16 304.93 1 258.72 3 491.47 0.36 0.051 75±0.001 31 0.159 01±0.003 62 0.022 29±0.000 24 274±59 150±3 142±2 JDC17 96.5 398.1 869.25 0.46 0.049 94±0.002 55 0.159 03±0.007 89 0.023 09±0.000 28 192±118 150±7 147±2 JDC18 115.89 418.04 1 364.89 0.31 0.054 07±0.001 92 0.156 59±0.005 27 0.021 00±0.000 24 374±82 148±5 134±2 JDC19 279.15 1 644.11 3 008.51 0.55 0.048 35±0.001 03 0.154 63±0.002 03 0.023 22±0.000 25 116±14 146±2 148±2 JDC20 563.71 1 032.02 715 1.44 0.103 91±0.002 21 3.066 03±0.034 99 0.214 22±0.002 32 1 695±9 1 424±9 1 251±12 JDC21 118.2 298.18 1 264.17 0.24 0.061 16±0.001 80 0.194 13±0.005 24 0.023 02±0.000 27 645±65 180±4 147±2 JDC22 292.32 788.22 3 088.46 0.26 0.049 21±0.001 03 0.161 63±0.002 03 0.023 86±0.000 26 158±13 152±2 152±2 JDC23 200.65 733.94 2 202.5 0.33 0.056 28±0.002 29 0.165 93±0.006 45 0.021 38±0.000 25 464±92 156±6 136±2 JDC24 215.69 748.08 2 280.59 0.33 0.050 39±0.001 25 0.165 77±0.003 01 0.023 91±0.000 27 213±22 156±3 152±2 JDC25 236.81 658.58 2 493.39 0.26 0.059 84±0.002 19 0.182 75±0.006 34 0.022 15±0.000 26 598±81 170±5 141±2 JDC26 380.41 1 433.09 4 589.65 0.31 0.050 32±0.001 16 0.142 09±0.002 26 0.020 53±0.000 23 210±18 135±2 131±1 JDC27 829.18 1 389.39 4 403.29 0.32 0.104 04±0.036 15 0.255 15±0.088 08 0.017 79±0.000 71 1 697±774 231±71 114±4 JDC28 169.58 799.65 1 885.82 0.42 0.058 33±0.001 88 0.174 61±0.005 23 0.021 71±0.000 26 542±72 163±5 138±2 注：测试在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成，2007. 
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表 2 老牛山花岗岩体中锆石U-Pb年龄测试结果
Table 2. U-Pb isotopic analyses for zircons from Laoniushan granite
样品分析号 含量(μg/g) Th/U 同位素比值 年龄(Ma) 206Pbc 232Th 238U 207Pb*/206Pb* (±1σ) 207Pb*/205U (±1σ) 206Pb*/238U (±1σ) 207Pb*/ 206Pb 207Pb*/ 235U 206Pb*/ 238U LN01 259.53 746.44 2 563.46 0.29 0.048 95±0.002 58 0.159 1±0.007 81 0.023 62±0.000 37 145±84 150±7 150±2 LN02 205.41 747.16 2 241.70 0.33 0.048 27±0.001 01 0.154 12±0.002 10 0.023 21±0.000 25 113±15 146±2 148±2 LN03 64.04 439.58 405.64 1.08 0.057 13±0.004 46 0.168 67±0.012 94 0.021 41±0.000 31 497±178 158±11 137±2 LN04 35.45 313.19 380.77 0.82 0.058 11±0.004 14 0.174 64±0.012 18 0.021 80±0.000 32 534±161 163±11 139±2 LN05 141.34 456.75 1 348.93 0.34 0.051 12±0.001 33 0.172 86±0.004 06 0.024 53±0.000 27 246±61 162±4 156±2 LN06 152.78 507.90 1 673.79 0.30 0.049 33±0.001 28 0.152 56±0.003 05 0.022 47±0.000 26 164±26 144±3 143±2 LN07 166.85 620.53 1 852.08 0.34 0.048 98±0.001 04 0.151 8±0.002 09 0.022 52±0.000 25 147±15 143±2 144±2 LN08 84.00 133.04 697.70 0.19 0.053 61±0.001 46 0.223 36±0.004 81 0.030 27±0.000 35 355±28 205±4 192±2 LN09 267.98 648.24 3 127.11 0.21 0.046 55±0.000 95 0.140 17±0.001 75 0.021 87±0.000 24 26±13 133±2 139±2 LN10 249.81 967.06 2 923.51 0.33 0.050 35±0.001 11 0.148 53±0.002 20 0.021 43±0.000 24 211±16 141±2 137±2 LN11 8.41 68.55 97.94 0.70 0.050 13±0.005 83 0.152 48±0.017 19 0.022 09±0.000 60 201±203 144±15 141±4 LN12 12.69 149.67 149.13 1.00 0.048 92±0.002 87 0.151 78±0.008 41 0.022 53±0.000 36 144±96 143±7 144±2 LN13 148.73 523.73 1 702.41 0.31 0.048 80±0.001 07 0.150 18±0.002 20 0.022 35±0.000 25 138±16 142±2 142±2 LN14 544.07 2 202.24 5 784.73 0.38 0.098 88±0.002 26 0.329 26±0.005 14 0.024 18±0.000 28 1 603±14 289±4 154±2 LN15 196.94 615.07 2 299.19 0.27 0.053 43±0.001 43 0.161 1±0.003 90 0.021 87±0.000 25 347±62 152±3 139±2 LN16 14.90 142.51 158.35 0.90 0.053 89±0.002 82 0.165 51±0.008 03 0.022 90±0.000 34 366±82 156±7 142±2 LN17 81.52 296.65 918.76 0.32 0.047 68±0.001 43 0.156 47±0.003 85 0.023 82±0.000 28 83±36 148±3 152±2 LN18 124.35 489.49 1 377.23 0.36 0.050 89±0.001 31 0.160 95±0.003 12 0.022 95±0.000 26 236±25 152±3 146±2 LN19 99.84 601.04 1 007.59 0.60 0.050 28±0.001 51 0.189 18±0.004 67 0.027 31±0.000 33 208±35 176±4 174±2 LN20 272.25 655.49 2 858.58 0.23 0.049 30±0.001 07 0.164 92±0.002 31 0.024 27±0.000 27 162±15 155±2 155±2 LN21 129.81 482.55 1 669.15 0.29 0.052 0±0.001 480 0.139 2±0.003 62 0.019 42±0.000 22 285±67 132±3 124±1 LN22 203.69 543.09 2 251.25 0.24 0.048 64±0.001 39 0.137 84±0.003 61 0.020 55±0.000 24 131±69 131±3 131±2 LN23 421.54 1 520.47 4 890.90 0.31 0.049 46±0.001 40 0.124 82±0.003 21 0.018 30±0.000 21 170±67 119±3 117±1 LN24 350.83 1 483.70 4 226.40 0.35 0.056 75±0.001 86 0.158 05±0.004 86 0.020 20±0.000 23 482±74 149±4 129±1 LN25 178.58 499.02 1 921.21 0.26 0.051 08±0.001 15 0.168 93±0.002 51 0.023 98±0.000 27 244±16 158±2 153±2 LN26 19.98 252.99 241.60 1.03 0.053 33±0.002 17 0.167 04±0.006 06 0.022 71±0.000 30 343±58 157±5 145±2 LN27 151.44 595.82 1 821.32 0.33 0.106 78±0.002 57 0.333 68±0.005 57 0.022 65±0.000 26 1745±15 292±4 144±2 LN28 224.36 765.31 2 567.54 0.30 0.073 19±0.003 70 0.221 83±0.010 81 0.021 98±0.000 29 1 019±105 203±9 140±2 LN29 178.80 529.43 2 066.07 0.26 0.050 60±0.001 43 0.154 38±0.003 98 0.022 13±0.000 26 223±67 146±3 141±2 LN30 228.01 629.00 2 668.90 0.24 0.050 25±0.001 18 0.152 29±0.003 13 0.021 98±0.000 25 206±56 144±3 140±2 LN31 172.70 790.02 1 758.06 0.45 0.059 61±0.001 63 0.202 58±0.004 99 0.024 65±0.000 29 589±61 187±4 157±2 LN32 174.74 695.94 2 082.87 0.34 0.049 58±0.001 57 0.152 61±0.004 49 0.022 32±0.000 26 175±76 144±4 142±2 LN33 201.07 560.36 2 449.34 0.23 0.048 32±0.001 56 0.142 8±0.004 30 0.021 44±0.000 25 115±75 136±4 137±2 LN34 389.79 1 604.77 4 408.44 0.36 0.049 03±0.001 07 0.155 33±0.002 09 0.022 93±0.000 25 149±14 147±2 146±2 注：测试在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成，2007.
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表 3 金堆城花岗斑岩和老牛山花岗岩主量元素分析结果(%)
Table 3. Major element analysis result of Jinduicheng granitic porphyry and Laoniushan granite
岩体 样品号 SiO2 TiO2 Al2O3 TFe2O3 MnO MgO CaO Na2O K2O 金堆城花岗斑岩 JD-1 74.00 0.20 13.00 1.89 0.10 0.3 1.00 2.20 6.00 金堆城花岗斑岩 JD-10 73.20 0.15 12.60 2.09 0.09 0.37 1.08 1.63 6.61 金堆城花岗斑岩 L303① 78.14 0.04 11.18 0.53 0.02 0.10 0.52 1.19 7.70 金堆城花岗斑岩 L401① 74.22 0.11 12.71 1.34 0.04 0.21 0.98 1.23 7.58 金堆城花岗斑岩 L403① 72.87 0.13 14.01 1.65 0.06 0.24 1.21 3.75 5.09 老牛山花岗岩 LN1 72.08 0.14 14.75 2.01 0.09 0.31 1.59 3.99 4.39 老牛山花岗岩 LN2 73.61 0.13 14.4 1.82 0.09 0.26 0.76 3.76 4.67 老牛山花岗岩 M601② 75.46 0.06 13.91 0.50 0.01 0.07 0.48 3.55 5.77 老牛山花岗岩 M602② 71.49 0.13 15.80 1.56 0.07 0.26 1.51 4.13 5.01 老牛山花岗岩 M615② 76.39 0.06 13.74 0.46 0.03 0.08 0.59 3.90 4.59 老牛山花岗岩 M616② 70.31 0.16 16.25 1.83 0.08 0.30 1.62 4.17 4.44 岩体 样品号 P2O5 LOI Total δ Na2O+K2O K2O/Na2O ACNK ANK Mg# 金堆城花岗斑岩 JD-1 0.00 1.50 100.00 2.17 8.20 1.80 1.08 1.28 0.24 金堆城花岗斑岩 JD-10 0.04 2.08 99.90 2.25 8.24 2.67 1.07 1.28 0.26 金堆城花岗斑岩 L303① 0.01 0.68 99.99 2.25 8.89 6.47 0.99 1.08 0.27 金堆城花岗斑岩 L401① 0.04 1.43 99.90 2.49 8.81 6.16 1.06 1.24 0.24 金堆城花岗斑岩 L403① 0.05 1.10 100.00 2.62 8.84 1.36 1.01 1.20 0.22 老牛山花岗岩 LN1 0.06 0.75 100.16 2.42 8.38 0.73 1.04 1.30 0.24 老牛山花岗岩 LN2 0.05 0.63 100.18 2.32 8.43 0.82 1.14 1.28 0.22 老牛山花岗岩 M601② 0.02 0.52 100.35 2.68 9.32 1.63 1.07 1.15 0.22 老牛山花岗岩 M602② 0.05 0.32 100.33 2.93 9.14 1.21 1.06 1.29 0.25 老牛山花岗岩 M615② 0.02 0.45 100.31 2.16 8.49 1.18 1.10 1.21 0.26 老牛山花岗岩 M616② 0.06 0.60 99.82 2.71 8.61 1.06 1.11 1.39 0.25 注：西北大学大陆动力学国家重点实验室XRF法测定，①据王新(2001)；②据朱赖民等(2008)；Mg#=Mg/(Mg+Fe).
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表 4 金堆城斑岩体Sr、Nd同位素数据
Table 4. Nd and Sr isotopic data of Jinduicheng granitic porphyry
样品 Rb(10-6) Sr(10-6) 87Rb/86Sr 87Sr/86Sr Error(2s) (87Sr/86Sr)i εSr(143.7 Ma) Q-JD-2 303.6 85.07 10.35 0.732 141 0.000 011 0.7109 998 49 94.65 Q-JD-1 303.9 51.86 17.01 0.743 934 0.000 011 0.709 188 977 68.94 Q-JD-3 288.6 130.82 6.39 0.721 431 0.000 011 0.708 378 637 57.43 样品 Sm(10-6) Nd(10-6) 147Sm/144Nd 143Nd/144Nd Error(2s) (143Nd/144Nd)i εNd(143.7 Ma) Q-JD-2 2.514 8.603 0.176 7 0.511 995 0.000 013 0.511 828 86 -12.18 Q-JD-1 2.376 12.27 0.117 1 0.511 857 0.000 013 0.511 746 898 -13.78 Q-JD-3 3.374 17.24 0.118 3 0.511 891 0.000 013 0.511 779 77 -13.14 测试单位：中国科学院地质与地球物理研究所，2007.
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表 5 老牛山岩体Sr同位素数据
Table 5. Sr isotopic data of Laoniushan granite
样品 岩性 测定对象 Rb(10-6) Sr(10-6) 87Rb/86Sr 87Sr/86Sr (87Sr/86Sr)i εSr(144.5 Ma) B20-1/1 花岗岩 全岩 0.481 82 0.345 79 1.393 4 0.713 29 0.710 427 947 86.54 B20-3/1 花岗岩 全岩 0.370 54 0.330 75 1.120 3 0.713 6 0.711 298 896 98.915 B20-3/3 花岗岩 全岩 0.002 089 0.183 76 0.011 367 0.705 31 0.705 286 652 13.55 B20-5/3 花岗岩 全岩 0.471 03 0.743 83 0.633 24 0.709 74 0.708 439 321 58.31 B20-5/5 花岗岩 全岩 0.525 13 0.552 92 0.949 73 0.710 15 0.708 199 248 54.90 B20-7/1 花岗岩 全岩 0.060 718 0.687 04 0.883 77 0.711 04 0.709 224 731 69.46 B20-7/1 花岗岩 长石 1.082 6 1.163 1 0.930 8 0.710 54 0.708 628 131 60.99 B20-7/1 花岗岩 云母 2.447 5 0.243 73 10.042 0.729 01 0.708 383 666 57.52 B20-7/1 花岗岩 云母 2.695 2 0.138 54 19.453 3 0.748 95 0.708 992 794 66.17 注：据尚瑞钧等(1988)数据重新计算初始值和εsr值.
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表 6 金堆城斑岩体Pb同位素数据
Table 6. Pb isotopic data of Jinduicheng Granitic porphyry
原编号 岩石类型 206Pb/204Pb 2σ 207Pb/204Pb 2σ 208Pb/204Pb 2σ Q-JD-1 全岩 17.724 9 0.007 15.529 5 0.007 38.089 7 0.008 Q-JD-2 全岩 17.696 4 0.009 15.527 9 0.011 38.098 9 0.014 Q-JD-3 全岩 17.969 3 0.009 15.502 9 0.01 38.108 9 0.012 JD-1 钾长石 17.563 7 0.006 15.471 3 0.006 37.918 8 0.007 JD-2 钾长石 17.594 1 0.009 15.462 0 0.01 37.895 7 0.012 JD-3 钾长石 17.594 0 0.008 15.462 0 0.008 37.876 0 0.01 JDC-18* 方铅矿 17.284 15.417 37.724 JDC-19* 钾长石 17.536 15.434 37.680 LN-20* 全岩 17.637 15.428 37.940 测试单位：中国科学院地质与地球物理研究所，2007；带*样品黄典豪等(1984)；LN.老牛山，其他样品来自金堆城.
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