吉林省和龙地区官地铁矿床为中国东北地区代表性变质型铁矿床之一，虽然发现和开采较早 ， 但理论研究程度偏低。近年来，围绕该矿床的成矿地质条件、矿床特征和找矿方向取得了一 些资料和成果(李兴国等，2010；李晨辉等，2011；卢秀全等，2014)，但一直缺乏准确的同 位素测年资料，从而制约了该矿床形成时代、构造背景及其与区域同类型矿床的对比研究。 另一方面，该矿床地处华北克拉通北缘与兴蒙造山带的接壤部位，研究其成矿时代和成矿构 造背景，不仅对东北地区变质型铁矿的理论研究、成矿规律总结具有重要意义，而且通过其 与相邻构造单元中同类型矿床的对比研究，可为确定所在构造单元的构造属性提供矿床学依 据。
        为此，本次研究在地表采坑的观察编录、剖面实测和铁矿层岩相学和矿相学研究基础上，选 取含矿变质岩系中的斜长浅粒岩，进行LA_ICP_MS锆石U_Pb测年以及锆石稀土元素分析，确 定含矿变质岩系的原岩形成时代和变质时代；开展该矿床与华北克拉通内鞍山地区变质型铁 矿和兴蒙造山带东段的塔东、羊鼻山及东风山变质型铁矿的对比研究，进一步判别其成矿构 造背景，进而探讨其构造意义。
        官地铁矿床位于华北克拉通北缘与兴蒙造山带东段接合带附近的和龙地块内（图1a）。呈北 西向展布的鞍山群是区内时代最老、分布最广的地层，构成和龙地块结晶基底，自下而上可 分为鸡南组、百日坪组与甲山组。其中，甲山组下段长英片麻岩层是官地铁矿区内的主要含 矿地层，其主要岩性为角闪长英片麻岩、长英片麻岩，局部夹斜长角闪片岩、变粒岩（浅粒 岩）、磁铁石英岩等。矿区内北北西向大断裂和南西向小断裂较发育，多对矿体具有明显的 破坏作用。矿体主要出露于大型向斜的核、翼交汇处，故褶皱构造与矿体形成有密 切联系。区内岩浆活动较弱，多以花岗岩、闪长岩等脉岩为主，穿切区内主要含矿层位（图 1b）。
        官地矿床的铁矿体主要呈层状、似层状、扁豆状及簸箕状，产于甲山组下段长英片麻岩层， 与围岩呈整合接触，有明显的层控性（图2、图3）。区内迄今已探明15个矿组，西矿段由Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ、Ⅸ号矿组组成，东矿段为Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ号矿组，Ⅳ号矿组位于矿区北部；其余 Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ、ⅩⅢ、ⅩⅣ、ⅩⅤ号矿组零星分布于矿区的南东部（图1b）。其中，Ⅰ号矿组 最具代表性，矿体赋存在长英片麻岩上下部的磁铁石英岩中，走向320～340°，倾向南西， 倾角一般大于60°，沿走向长约1350 m，控制最大倾斜延深为670 m，矿体形态为层状或似 层状，具有分枝、复合、互层的特征（图2）。
        官地铁矿床的含矿岩石以磁铁石英岩为主，其次为黑云长英片麻岩、长英质片麻岩、云母片 岩 、斜长浅粒岩等，原岩主要为基性_中酸性火山岩及火山碎屑岩，其变质程度为角闪岩相_绿 片岩相的中低级区域变质。
        矿石类型主要为条带状磁铁石英岩矿石，其次为块状磁铁角闪岩矿石。条带状磁铁石英岩中 的硅质层主要由石英组成，含少量的磁铁矿，层宽2～3 mm；铁质层主要由磁铁矿和少量石 英、 角闪石组成（图4a、c）。块状磁铁角闪岩主要由角闪石、磁铁矿和少量石英组成，其中角 闪石含量约为45%（图4b）。
        矿石中金属矿物有氧化物和硫化物2类。原生氧化物主要为磁铁矿（最高可达60%左右），还 有 少量钛铁矿和赤铁矿；硫化物包括黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿，次生氧化物为微量褐铁矿，总 含量小于15%（图4c～f）。
        矿石中的Fe以Fe₃O₄、FeTiO₃、Fe₂O₃、FeS₂、CuFeS₂ 等化合物的形式存在，其中以Fe₃O₄为主 ，伴生有益组分有Ti、V、Cr、Ni、Co等，有害组分有S、P等。矿石中TFe品位变化较为均匀 ，变化范围为20.20%～39.01%，TFe平均品位为29.73%。
        非金属矿物主要为石英，其次为斜长石、角闪石、黑云母、白云母、钾长石、绿泥石，还有 少量的绿帘石、方解石、阳起石、绢云母、石榴子石、斜黝帘石、榍石等（图4g、h）。
        矿石结构以变晶结构为主，包括中粗粒自形_半自形粒状变晶结构、似斑状变晶结构、鳞片 状变晶结构等；其次为交代结构，包括粒间及边缘交代结构、交代骸晶结构、交代假象结构 等；矿石构造以条带状(图4a、c)为主，其次是块状（图4b）、浸染状、片麻状及片状 构造。
        矿石中后期热液蚀变现象明显，常见的蚀变类型为青磐岩化（绿泥石化、绿帘石化）、硅化 、碳酸盐化、绢云母化、泥化，属中低温热液蚀变类型。其中晚期硫化物矿化明显，发 育有黄铁矿化、黄铜矿化、闪锌矿化等。
        根据矿物交生关系，铁矿石中的金属矿物明显分为2个期次：早期矿物组合有磁铁矿（早世 代，他形）、钛铁矿、赤铁矿、黄铁矿（早世代），主要呈条带状分布于磁铁石英岩中；晚 期矿物包括磁铁矿（晚世代）、黄铁矿（晚世代，自形）、黄铜矿以及闪锌矿等，主要呈星 散状分布于围岩中（图4a～f）。
        结合前人资料，认为官地铁矿主要经历了火山沉积和区域变质2个成矿阶段，早期火山活动 为铁矿的形成提供了物质来源，区域变质作用使成矿物质进一步矿化富集。
        本次用于LA_ICP_MS U_Pb年代学测试的样品（编号14GDP2_1）采自官地铁矿区露天采坑内的 Ⅵ_11号矿体附近（图1b，图3），GPS坐标为东经128°49.472′，北纬42°36.226′。岩 石 类型为斜长浅粒岩，弱片麻状构造（石英部分拉长定向），不等粒粒状变晶结构，蚀变发育 ，矿物组成为斜长石（50%，半自形，边界不清）+石英（48%，半自形，边界清晰）+黑云母 （2%，自形，已完全绿泥石化），还有少量磁铁矿和榍石（图4g、h）。矿物颗粒自形程度 较高，晶形较为完整，故排除其原岩为沉积岩的可能性，结合矿物组合特征和矿区变质程度 可 大致判断其原岩为酸性火山岩。在Ⅵ_11号矿体实测剖面图（图3）中，逆断层下盘的斜长 浅粒岩与铁矿石呈整合接触。结合矿区内矿体的分布特征（图2），斜长浅粒岩与铁矿在时 间和空间上关系密切。
        锆石单矿物的挑选、样品的制靶和反射光、透射光照相以及锆石阴极发光图像（图5）均由 河北省廊坊市诚信地质服务有限公司完成。锆石U_Th_Pb同
     位素测试及锆石微量元素分析分别在西北大学大陆动力学国家重点实验室（样品14GDP2 _1测点1～34）和吉林大学东北亚矿产资源评价国土资源部重点实验室 （样品14GDP2_1测点35～50）完成。西北大学 大陆动力学国家重点实验室所用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA_ICP_MS）的激光剥 蚀系统是配有193 nm ArF准分子激光器的Geolas 200M， 束斑直径40 μm； 吉林大学东北亚矿产资源评价国土资源
     部重点实验室使用COMPExPro型193 nm ArF准分子激光器，束斑直径3 2 μm；每测定6个样品点测定一个锆石91500和一个NIST610，年龄计算以标准锆石91500为 外 标进行同位素比值分馏校正，元素浓度计算采用NIST610作外标，Si作内标，同位素比值及 年龄误差均为1σ。其具体试验测定过程可参见侯可军等（2009）和袁洪林（2012）。
锆石同位素数据相关处理用Glitter 4.0完成，运用Anderson进行普通铅校正（Andersen e t al.，2002），运用Isoplot 3.0计算锆石加权平均值，并绘制锆石U_Pb年龄谐和图（图6 a～c），运用minipet 2.02绘制²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb_Th/U年龄图解（ 图6d）和稀土元素球粒陨石标准化配分图（图6e）。其中锆石U_Pb同位素与稀土元素分析结 果分别列于表1及表2。
        锆石阴极发光（CL）图像分析发现（图5），锆石颗粒边部较为圆滑，长度约为250～480 μ m，宽度约为120～280 μm，长宽比为3∶2～5∶2，多为长粒状形态，部分为椭圆状，核边 结构明显。
结合锆石阴极发光（CL）图像（图5）以及U_Pb谐和年龄（图6a～c），除去极不谐和的8组 数 据，锆石²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄可分为4组（图6a～c）： ①（2730±6） Ma，测点14GDP2_1_04，位于锆石核部，CL图像较暗，应属捕获岩浆锆石； ② 2591～2409 Ma，26个 测点，位于锆石核部，CL图像较暗，多具微弱环带，且根据锆石中富集重稀土元素的特征判 断（图6e）， 应为岩浆成因， 上交点年龄为 （2551±44） Ma（MSWD=0.37）； ③ 2551～2426 Ma，13个测点，位于锆石边部，CL图像较亮，无分带或 弱分带，应为变质成因锆石，上交点年龄为（ 2525±48） Ma（MSWD =0.16）； ④ （2318±8） Ma和（2265±23） Ma，测点14GDP2_1_ 0 6和14GDP2_1_17，位于锆石边部，CL图像较暗，无分带，且根据锆石中稀土元素分布相对平 坦的特征判断（图6e），应为后期变质增生锆石，投图位于年龄谐和曲线上，加权平均年龄 为（2312±210） Ma（MSWD=4.7）。
        本次所测锆石总体Th、U含量以及Th/U比值变化均较大（表1）。w(Th)、w(U )分别为（19.85～590.64）×10^-6（平均值为272.35×10^-6）和（10. 09～2219.95）×10^-6（平均值为309.24×10^-6），Th/U比值为0.07～9.9 2，平均值为2.376（图6d）。 岩浆锆石∑REE=（135～1546）×10^-6，平均值为749×10^-6，变质成因锆石∑ REE=（136～1096）×10^-6，平均值为704×10^-6。在锆石的稀土元素球粒陨石 标准化配分图（图6e）中，岩浆锆石表现出富集重稀土元素的特征，同时具有明显的Ce正异 常 （δCe=1.32～37.3，平均值为13.5）及Eu负异常（δEu=0.01～1.04，平均值为0.11 ），属典型岩浆成因锆石（Hoskin et al.，2003）；变质成因锆石Ce正异常（δCe=12.7 ）及Eu负异常（δEu=0.02～0.16，平均值为0.04）弱于岩浆锆石。
        官地矿区变质成因锆石具有较高的Th、U含量和Th/U比值（集中于0.13～5.20）。根据Hos ki n 等（2000）和吴元保等（2004）对变质锆石的总结性研究以及代堰培等（2013）对鞍山地 区陈台沟矿区绿泥石英片岩中变质锆石的研究，官地变质成因锆石是在原有岩浆锆石的基础 上发生重结晶作用而形成，同时锆石的重结晶作用也使得边部变质成因锆石表现出 富集重稀土元素、Ce正异常及Eu负异常的特征。
        官地铁矿区含矿变质岩_斜长浅粒岩中锆石多发育核边结构。其中，核部为岩浆成因，且按 其²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄又可分为早期捕获岩浆锆石和成岩期岩浆锆 石（岩浆成因锆石）；边部 为变质成因的增生边，按其²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄和成因又可分为变质期 变质重结晶（变质成因 锆石）和后期构造热事件改造（后期增生锆石）。虽然锆石的变质增生边在角闪岩相、麻粒 岩相和榴辉岩相中较为常见，但是根据Liu 等（2010）对大别山北淮阳带西段的绿帘角闪岩 相的变质花岗岩和变玄武岩的研究以及葛松胜等（2016）对冀北大阴山地区单塔子表壳岩中 绿片岩相_低角闪岩相的变玄武岩和变英安岩的研究，发现其锆石均具有岩浆成因的核和较 窄的变质增生边，说明在中低级变质条件下可以导致锆石的增生。此外，由于斜长浅粒岩中 锆石的变质增生边宽窄不一，说明其是在不同程度区域变质作用（角闪岩相_绿片岩相）下 所形成的，其年龄能够反映区域变质作用时限。
        根据上述分析，斜长浅粒岩中锆石²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄可分为4组： ① 核部捕获岩浆锆石，²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄为（2730±6） Ma，代表 早期 岩浆活动时限； ② 核部岩浆成因锆石，²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄介于2591 ～2409 Ma，上交点年龄为（2551±44） Ma，应代表区内主要岩浆作用时限，指示原岩形成 时间，同时也间接指示区内硅铁建造的形成时代；③ 边部变质成因锆石，²⁰⁷Pb /²⁰⁶Pb年龄介于2551～2426 Ma，上交点年龄为（2525±48） Ma，应代表区内角 闪岩相_绿片岩相的区域变质作用时限，间接指示硅铁建造的变质时代；④ 边部后期变质增 生锆石，²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄为（2318±8） Ma和（2265±23） Ma，可 能代表后期改造时限。
        基于以上研究，笔者认为在（2551±44） Ma本区受酸性岩浆活动影响，形成酸性火山岩， 伴 随着火山沉积作用，形成原始含铁建造层，而后在新太古代末期（（2525±48） Ma）遭受 区 域变质作用，形成以条带状磁铁石英岩为主的含矿变质岩系，随后在古元古代（2318～2265 Ma）受构造热事件的影响，使区内成矿物质重新活化、迁移和聚集。
        研究表明，官地铁矿产于新太古代的鞍山群甲山组下段变质岩系中，赋矿岩石以磁铁石英岩 为主，次为长英片麻岩、云母片岩、斜长浅粒岩，其原岩主要为一套基性_中酸性的火山岩_ 火山碎屑岩建造，铁矿体严格受层位控制，呈层状、似层状产出，铁矿石具有典型的条带状 构造。上述特征与鞍山式铁矿具有明显的相似性（杨复顶等，2009）。
        官地铁矿区含矿变质岩系中斜长浅粒岩的锆石测年结果分析表明，该矿床的形成过程与华北 克拉通的2.9～2.7 Ga陆壳增生事件和～2.5 Ga的岩浆、变质作用与克拉通化事件相吻合 ，可 能代表了新太古代晚期华北克拉通BIF成矿峰期事件（翟明国等，2010；张连昌等，2012；2 014）。
        根据本次研究结果及前人资料，将官地铁矿床与辽宁鞍山地区弓长岭铁矿床、吉林敦化地区 塔东铁矿床、黑龙江佳木斯地区羊鼻山铁钨矿床和东风山铁_钴_金矿床进行综合对比分析（ 表3）。结果表 明：官地铁矿与弓长岭铁矿的含矿变质岩系的形成时代均为新太古代，赋矿岩石以条带状磁 铁石英岩为主，其变质程度均为角闪岩相_绿片岩相的中低级区域变质；吉黑东部的塔东、 羊鼻山、东风山等矿区的含矿变质岩系的形成时代为元古代—早古生代，含铁岩系分别以磁 铁斜长角闪岩、矽线黑云石英片岩、铁闪岩为主，其变质程度分别为角闪岩相和角闪岩相_ 麻粒岩相，变质程度明显高于官地和弓长岭铁矿的含矿变质岩系。
        综上，官地铁矿属于鞍山式铁矿床（阿尔戈马型），而塔东、羊鼻山、东风山等铁矿床虽也 属沉积变质型，但以形成时代晚、变质程度高等特征明显有别于鞍山式铁矿床。
        华北克拉通与西伯利亚克拉通的最终闭合位置一直是中亚造山带研究的焦点问题之一。近年 来，越来越多的研究表明，索伦_西拉木伦_长春缝合带可作为两者的最终闭合位置（Chen e t al.，2009；周建波 等，2012；韩杰，2013；苏美霞等，2014）。然而对于其在延边地区的东延位置仍存在富尔 河_古洞河一带（吉林省地质矿产局，1988；Zhang et al.，2004） 、敦化_延吉一线（张炯飞，1997）、大山咀_安图_开山屯一带（Jia et al.，2004） 以及汪清_珲春一带（Sun et al.，2013；Chen et al.，2014）等不同认识。 
        官地铁矿区的锆石年龄主要分布于2600～2400 Ma。与华北克拉通、佳木斯_兴凯地块的年龄 频谱图（Cope et al.，2005；Yang et al.，2006；Li et al.，2009；胡国辉等，2012； 周建波等，2012）对比表明，官地铁矿区与华北克拉通更具亲缘性（图7）。 
        结合前述讨论，官地铁矿床在成矿地质条件、矿床特征、形成时代等方面与华北克拉通内的 鞍山式铁矿更具相似性。官地铁矿床所处和龙地块应归属华北克拉通，在一定程度上佐证了 索伦_西拉木伦_长春缝合带向东延至官地铁矿以北地区。
    （1） 官地铁矿区含矿变质岩系中斜长浅粒岩的LA_ICP_MS锆石U_Pb定年结果表明，官地铁 矿 区在2551 Ma左右受岩浆活动影响，形成原始铁建造层，而后在约2525 Ma经区域变质作用形 成含矿变质岩系，随后受古元古代构造热事件影响而发生改造。
    （2） 官地铁矿床与华北克拉通内的鞍山弓长岭铁矿床更具相似性，属鞍山式（阿尔戈马型 ）铁矿床，而与兴蒙造山带东段的塔东、羊鼻山、东风山等铁矿床在形成时代、变质程度等 方面明显有别。
    （3） 官地铁矿床所处的和龙地块应归属华北克拉通，佐证了索伦_西拉木伦_长春缝合带在 延边地区的最终闭合位置为官地铁矿床以北地区。