阳山金矿矿化-未矿化岩脉中锆石年代学研究_李小宇.pdf

第 卷第期四 川 冶 金 年月 y ，文章编号：（）第一作者：李小宇（），男，黑龙江省双鸭山人，硕士研究生，研究方向：地球化学，：。阳山金矿矿化未矿化岩脉中锆石年代学研究李小宇，赵静（成都理工大学地球科学学院，四川 成都 ）摘要：阳山金矿位于扬子、中朝板块及松潘甘孜褶皱带所夹持的三角区域内。本文对矿区内矿化未矿化花岗斑岩脉中锆石进行了 年龄测定，探讨岩脉与金成矿的关系。结果显示，矿化与未矿化花岗斑岩脉内锆石呈自形柱状，环带韵律结构发育，具岩浆锆石特征。锆石 协和年龄可分为组，分别为（）与（），其中第组年龄为捕获新元古代华南板块碧口群锆石；第组年龄为花岗斑岩结晶年龄，且该期岩浆活动与金成矿作用密切相关。早中三叠世扬子秦岭微陆块与华南板块发生碰撞，并逐渐由挤压体系向拉伸构造体系转化，晚三叠世岩石圈发生大面积拆沉，导致秦岭碧口地块发生熔融形成岩浆，最终形成花岗斑岩脉，进一步为金矿的形成奠定基础。关键词：阳山金矿；锆石 年代学；阴极发光；甘肃中图分类号：文献标识码：o o o o o o o y，（y y，）：y ，y y y y ，y ，（）（），y y y y，y y y ，y y y ，y y y ，o ：；y；阳山金矿为武警黄金十二支队于 年发现的特大微细浸染型金矿床，累计探明金资源量约 ，平均品位可达 。尽管前人已对阳山金矿进行了大量研究，但诸多方面仍存在较大争议。其中争议最大的应属岩浆作用与金成矿的关系。研究表明中酸性岩浆活动与成矿作用密切相关，且岩浆活动为流体提供了成矿物质及条件；李志宏等（）与雷时斌等（）认为阳山金矿矿化与斜长花岗斑岩关系密切，在安坝、葛条湾矿段常见矿化蚀变的脉岩形成金矿体。齐金忠等（）认为阳山金矿的形成为不同时代、多期次岩浆热液活动，与泥盆系热水沉积地层在空间上的耦合叠加的产物。由此可见岩浆岩的特征与金矿化的关系仍存在较大争议。因此本文以安坝与葛条湾矿段内与成矿作用密切相关的花岗斑岩脉，来研究和讨论构造演化与岩浆活动，区分矿化与未矿化花岗岩成岩时代的关系，对揭示其成矿过程具有重要意义。矿床地质特征甘肃省文县阳山金矿位于川陕甘交界地带，在大地构造位置上处于扬子板块以北、中朝板块以南、松藩甘孜褶皱带以东的三角区内，属西秦岭南亚带（见图）。矿区从西到东分布有汤卜沟、泥山、葛条湾、安坝、高楼山、观音坝和张家山个矿段，安坝为矿带的主要矿化集中区，平均品位为 。矿化蚀变作用强烈，包括硅化、硫化去碳酸盐化等。矿区出露地层主要有中元古代碧口群，以及石炭系至白垩系，其中以泥盆系三河口组为主要富矿地层。矿石按氧化程度可分为原生矿石与氧化矿石，其中最主要的原生矿石类型是微细浸染状黄铁矿、毒砂矿化千枚岩。样品与测试本文研究的样品主要采自安坝与葛条湾矿段。样品在野外调研与显微岩相学的基础上，选择具有代表性的样品送至河北廊坊市尚艺岩矿检测技术服务有限公司进行锆石挑选，在双目镜挑纯后，将其固定到环氧树脂中做成样品靶，后送至合肥工业大学进行 阴极发光照相，再利用 测试分析。使用仪器分别为 y （美国）与 电感耦合等离子体质谱仪（美国），首先发射 固态准分子激光源对样品进行剥蚀，脉冲强度为 ，能量密度为 ，使其产生均匀气溶胶，然后进入 离子质谱仪进行测量分析，数据如表所示。详细实验原理及操作见。白垩系砂岩；二叠系板岩、灰岩；中泥盆统三口河组，由南至北又可细分为个不同的岩性段，用表示；新元古界变质火山沉积岩；花岗斑岩；矿段位置；矿脉及编号；断裂带及推测断裂；地质界线。图阳山金矿床地质简图（据梁金龙等，）结果分析分析的锆石颗粒一般为无色至黄色且透明，在 图像中具有明显的振荡环带结构（见图，）。锆石的 （）和（）含量范围变化较大，在 之间，表明它们为岩浆源锆石。对矿化花岗斑岩样品（）的 颗锆石进行了 测试，年龄范围在（）。按其协和一致性可将其分为两组，第一组由颗较老的锆石数据组成，其 年龄为（），为新元古代岩浆岩锆四川冶金 第 卷石。第二组由颗较年轻的锆石数据组成，的加权平均值为（），推测为花岗斑岩脉的结晶年龄（矿区内主要发育泥盆系地层，花岗斑岩脉为三叠纪后期侵入）。该数据与 ，（）普子坝花岗岩侵入体 及齐金忠等（）斜长花岗岩斑岩脉 所测结果较为一致 。对不含矿花岗斑岩样品（）的 颗锆石进行了 测试，年龄范围在（）。其中 颗锆石数据协和度较高，的加权平均值为（），为新元古代岩浆岩锆石。其余数据较为分散，其中锆石样品（）为短柱状，具有环带结构，年龄为（），推测为捕获古元古代结晶基底的锆石。综上所述，花岗斑岩结晶年龄为（），样品中均含有一定的继承性锆石。其中以（）新元古代最为突出。G-1 7G-2 41 0 0 m1 0 0 mab图锆石颗粒阴极发光图像（）2 0 6p b/2 3 8U0.50.40.30.20.10.02 0 7p b/2 3 5U02468G-2 4ab1 01 21 5 0 02 5 0 0G T W-2 42 0 6p b/2 3 8U0.1 2 80.1 2 60.1 2 40.1 2 20.1 2 00.1 1 80.1 1 60.1 1 4M e a n=7 2 7 2 8 M aM S WD=0.0 4 0,n=72 0 7p b/2 3 5U0.9 61.0 01.0 41.0 81.1 21.1 61.2 07 3 07 7 02 0 6p b/2 3 8U0.1 60.1 20.0 80.0 40.0 02 0 7p b/2 3 5U0.00.40.81.21.6G-1 75 0 09 0 0G T W-1 72 0 6p b/2 3 8U0.0 3 5 50.0 3 4 50.0 3 3 50.0 3 2 50.0 3 1 5M e a n=2 1 2.5 2.6 M aM S WD=0.6 8,n=52 0 7p b/2 3 5U0.2 0 0.2 2 0.2 40.2 6 0.2 82 1 02 2 01 0 02 0 0图 分析花岗斑岩锆石 协和图表阳山金矿花岗岩类锆石 数据样品含量（）同位素比值同位素年龄 第期 y表（续）样品含量（）同位素比值同位素年龄 岩石成因讨论秦岭造山带是经历长期、多期次不同造山作用而形成的复合型大陆造山带，在中国大陆的形成与演化中占有重要地位，其形成与演化大致分为三个阶段：（）晚太古代古元古代（）造山前寒武纪基底的演化；（）新元古代中三叠世（）现代板块构造演化；（）中新生代（至今）陆内造山作用与构造演化。本文所测得未矿化花岗斑岩脉锆石，其 的加权平均值为（），应为新元古代继承性岩浆岩锆石，与新元古代碧口群 基本吻合 。碧口群火山岩系从（原）碧口地体解体出来分布于扬子板块西北缘是南秦岭造山带的组成单元之一。杨贵才等（）利用 同位素及岩石地球化学分析，对阳山花岗斑岩与碧口地块花岗斑岩进行了对比分析，结果表明阳山花岗斑岩为碧口群火山岩部分熔融所产生，且岩浆在上升过程中与泥盆系地层发生交代混染作用。结合前人锆石 及 同位素分析，笔者认为该地区新元古代锆石来源于华南板块碧口群基底。华南板块广泛发育新元古代至早古生代岩浆岩，而华北板块主要为前寒武纪岩浆岩，其新元古代岩浆作用较弱。矿化花岗斑岩脉锆石 年龄范围在（），按协和一致性可将其分为两组，第一组中生代锆石 的加权平均值为（），由于本区主要发育泥盆系地层，燕山期印支期岩浆活动为后期侵入，故代表花 岗 岩 的 结 晶 年 龄。所 测 结 果 与 齐 金 忠 等（）利用 测定斜长花岗斑岩脉的年龄（），及杨立强利用锆石 测定 普 子 坝 花 岗 斑 岩 脉 年 龄 约 基 本 一致 。该时期秦岭地区在三叠纪 处于由洋陆俯冲体制向陆陆碰撞体制转变时期，在晚三叠世扬子陆块与华北秦岭联合大陆自东向西缝合。研究表明，秦岭地区在（）期间发生了一次强烈的成矿事件，形成了多种类型、多种金属的热液矿床，包括了浅成热液型的金、银矿床，造山型的金、钼矿床等 。前人利用锆石 测试分析，证明本区还存在白垩纪（）锆石，白垩纪早期的岩浆热液活动与西秦岭地区花岗 岩 活 动 的 另 一 高 峰 期 相 对应 。阳山金矿矿区内曾发生过不同时代、多期次岩浆活动，且三叠纪与白垩纪这两个时期也是中国金矿床成矿的高峰期 ；第二组锆石数据 年龄为（），应为捕获新元古代碧口群岩浆岩锆石。研究表明，碧口群主要由基性与中酸性火山岩与沉积岩组成，其 （）值正负均有出现，代表其源区既有壳源物质组成也有幔源物质的加入。另外，值得注意的是未矿化花岗岩数据中有一颗元古代太古代锆石（）的出现，推测本区碧口群中可能存在新元古代古元古代地层单元（鱼子洞群）。秦克令等 首次将勉县略阳一带的新太古代鱼子洞群从碧口群分离出来，并测得其锆石 年龄约为（），张宗清等（）利用 同位素年龄（）同样也证实了鱼子洞群的时代。综上所述，三叠系（）左右岩浆活动与金矿床的形成密切相关，且阳山金矿应为多时代、多期次岩浆热液叠加作用的产物。由此推断，早中三叠世扬子板块俯冲至秦岭微板块下，随后扬子秦岭微陆块与华南板块发生碰撞，并四川冶金 第 卷逐渐转向伸展构造演化。晚三叠世（）秦岭处于碰撞后阶段，应力状态由挤压转变为拉伸，岩石圈发生大规模拆沉，同时下部高温、热的软流圈底侵，并伴随发生较长期的逆冲推覆作用及走滑剪切作用，使得南秦岭碧口地块在挤压过程中被卷入地下深部，发生部分熔融形成岩浆，最终形成与成矿作用密切相关的花岗斑岩脉。结论（）阳山金矿花岗斑岩脉锆石 年龄约为（），代表了晚三叠世的岩浆活动，该期岩浆活动与金成矿密切相关。（）花岗斑岩脉内继承性锆石来源于华南板块碧口群基底。（）斑岩形成于晚三叠世扬子秦岭微陆块与华南板块碰撞期后，岩石圈拆沉与大规模伸展走滑的转换阶段，碧口群发生部分熔融形成岩浆的产物。参考文献：李楠阳山金矿带成矿作用地球化学中国地质大学（北京），雷时斌，齐金忠，朝银银甘肃阳山金矿带中酸性岩脉成岩年龄与成矿时代矿床 地质，（）：李志宏，杨印，彭省临，等甘肃阳山超大型热液金矿床的成矿特征 大地构造与成矿学，（）：y 齐金忠，李莉，杨贵才甘肃省阳山金矿床成因及成矿模式 矿床地质，（）：梁金龙 阳山金矿地质地球化学特征及金赋存状态北京：科学出版社，y ，：y，（）：李楠，邓军，张志超，等 阳山金矿带金的赋存状态及其对成矿过程的指示 意义 地 学 前 缘，（）：王辉，汪方跃，关炳庭，等激光能量密度对 分析数据质量的影响研究岩矿测试，（）：，y y，：齐金忠，李莉，袁士松，等 甘肃省阳山金矿床石英脉中锆石 年 代 学 研 究 矿 床 地 质，（）：，y，y ，（）：张国伟，孟庆任，于在平，等秦岭造山带的造山过程及其动力学特征中国科学（辑：地球科学），（）：夏林圻，夏祖春，徐学义，等碧口群火山岩岩石成因研究地学前缘，（）：徐学义，夏祖春，夏林圻碧口群火山旋回及其地质构造意义地质通报，（）：张宗清，张国伟，唐索寒，等鱼洞子群变质岩年龄及秦岭造山带太古宙基底地质学报，（）：张国伟，张本仁，肖庆辉，等秦岭造山带与大陆动力学北京：科学出版社，：杨贵才，袁士松，葛良胜，等甘肃阳山金矿床花岗岩成因：来自地球化学、同位素和年代学的证据大地构造与成矿学，（）：y 齐金忠，杨贵才，李莉，等甘肃省阳山金矿床稳定同位素地球化学和成矿年代学及矿床成因中国地质，（）：陈衍景 秦岭印支期构造背景、岩浆活动及成矿作用 中国地质，（）：杜子图，吴淦国，李志中，等 西秦岭地区遥感地质解译，区域构造演化及金成矿规律国土资源遥感，（）：苗来成，关康，等哈达门沟金矿床成岩成矿时代的定点定年研究矿床地质，（）：邵世才，汪东波南秦岭三个典型金矿床的 年代及其地质意义 地质学报，（）：杨贵才，齐金忠 甘肃省文县阳山金矿床地质特征及成矿物质来源 黄金科学技术，（）：第期 y