阿尔金山早古生代岩浆活动与金成矿作用.pdf

2004年 矿 床 地 质 MINERAL DEPOSITS 第23卷 第4期 文章编号0258-7106 2004 04-0464-09 阿尔金山早古生代岩浆活动与金成矿作用 Ξ 杨 屹1 陈宣华2 George Gehrels3 王小凤2 秦 红4 陈正乐2 杨 风1 陈柏林2 李学智2 1 新疆地质调查院第一地质调查所,新疆 乌鲁木齐 830011 ; 2中国地质科学院地质力学研究所,北京 100081 ; 3 Department of Geosciences ,University of Arizona ,USA; 4中国地质大学地质实验中心,北京 100083 摘 要 文章通过同位素稀释热电离质谱ID- TIMS锆石U-Pb法、Rb-Sr等时线法和钾长石40Ar/ 39Ar 测年与 MDD模拟得到的数据,分析了阿尔金山北缘地区花岗岩浆活动的主要时期、 与阿尔金北缘大平沟金矿有关的花岗岩 形成年龄、 大平沟金矿可能的成矿时代以及剥露作用时代等问题,探讨了早古生代岩浆活动与金成矿作用之间的关 系以及金矿床的剥露历史。Rb-Sr等时线法给出大平沟金矿石英流体包裹体等时线年龄为 487 21 Ma ,与阿尔金 山早古生代岩浆活动的时代一致,代表了大平沟金矿床的成矿年龄。大平沟金矿的剥露作用发生在早侏罗世拉配 泉断裂伸展作用时期。 关键词 地球化学 Rb-Sr年代学 大平沟金矿床 阿尔金山 中图分类号 P597 . 3 ; P618. 51 文献标识码A 近几年来,在青藏高原北部的阿尔金山地区陆 续发现了大平沟、 大平沟西、 红柳沟、 祥云、 盘龙沟等 金矿床和金矿点,其中大平沟金矿达到中型规模,为 本区最具代表性的金矿床杨风等,2001 ;杨屹等, 2002 ;李学智等,2002 ;陈柏林等,2002 ;陈宣华等, 2002a。陈柏林等2002曾通过糜棱岩磁组构与金 矿化关系的研究,对这些金矿床点作出了韧性剪 切带成矿和控矿的解析。陈宣华等2002a根据金 矿床地质特征以及与剥离断层的空间联系,认为大 平沟金矿床的形成受剥离断层的控制。杨风等 2001推测大平沟金矿床的成矿年龄应该在200 Ma左右,属印支期。 由于没有确凿的年龄数据,人们一直不能确定 阿尔金北缘主要岩浆活动的时期。因此,虽然钾长 花岗岩与金矿化可能具有密切的关系陈宣华等, 2002a ,但是还难以肯定金矿床的形成时代。 本文利用石英流体包裹体Rb-Sr地质年代学, 结合已有的同位素稀释热电离质谱ID- TIMS单颗 粒锆石U-Pb法和钾长石40Ar/ 39Ar 测年及MDD模 拟数据,分析了阿尔金山北缘地区花岗岩浆活动的 主要时期、 与阿尔金北缘大平沟金矿有关的花岗岩 形成年龄、 大平沟金矿可能的成矿时代以及剥露作 用时代等问题,探讨了该地区早古生代岩浆活动与 金矿成矿作用之间的关系以及金矿床剥露的可能历 史。 1 地质背景 阿尔金山北缘地处中国西北巨型左行走滑断裂 阿尔金断裂的西北部,其北部由太古界麻粒岩 和元古界片麻岩组成图1中Ar/ Pt部分。南部出 现元古界含叠层石沉积序列图1中Pt部分 , 主要 为厚层石英岩和硅质灰岩等。阿尔金北缘地区的中 部则是早古生代拗拉槽建造活动大陆边缘沉积 , 主要为奥陶系火山-沉积岩系图1中Pz部分。槽 内发育有近东西向分布的基性-超基性岩带,构成阿 尔金北部蛇绿混杂岩带,并有近东西向分布的中-酸 性深成岩带侵入其中。本区晚古生代地层比较少。 出露的泥盆系地层为典型的硅质碎屑沉积,石炭系 为浅海沉积。侏罗系含煤陆相沉积在本区零星分布 新疆维吾尔族自治区地质矿产局,1993。 Ξ本文得到国家基础研究发展规划项目编号2001CB409808和01CB71100103和国土资源大调查项目编号K1. 1. 2. 3的资助 第一作者简介 杨 屹,男,1968年生,工程师,长期从事矿产资源评价及地球化学工作。E-mail yy2004002 收稿日期 2003-12-04 ;改回日期 2004-03-03。李 岩编辑。 1994-2011 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 图1 阿尔金北缘区域地质简图 图中给出了阔什布拉克斑状花岗岩D52-1、 大平沟西花岗岩DP2-1和大平沟金矿06D-I-1～ 6 采样点位置修改自Chen et al. , 2003。 图中符号Qal 第四纪冲积沉积;Ts 第三系红层,主要为晚始新世-早渐新世沉积;Jr 侏罗系; T-J 三叠系-侏罗系;Pz 早古生界火山- 海相沉积岩系,主要为奥陶系和志留系;O2-3 中-晚奥陶系灰岩和硬砂岩;Pt 拉配泉断裂上盘元古界含叠层石灰岩、 大理岩、 片岩和石英 岩;Ar/ Pt 拉配泉断裂下盘太古界-元古界片麻岩,可能代表塔里木盆地的基底;γ4 晚古生代花岗岩类;γ3 早古生代花岗岩类;γ δ3 早 古生代花岗闪长岩类;gn 阿尔金断裂南侧长英质片麻岩;oph 蛇绿岩 Fig. 1 Geological map of the northern edge of Altun Samplified localities for the Kuoshibulake porphyritic graniteD52-1 , West Dapinggou graniteDP2-1 , and Dapinggou gold deposit06D-I-1 to 6 are shown on the map. QalQuaternary alluvial deposits; TsTertiary red beds , mostly late Eocene to early Oligocene sediments; JrJurassic strata; T-JTriassic and Jurassic strata; PzEarly Paleozoic volcanic and marine sedimentary rocks , most of them are Ordovician and Silurian; O2-3Middle and Late Ordovician limestones and graywackes; PtProterozoic stramatolite-bearing limestones , marbles , schists and quartzites in the hangingwall of the Lapeiquan fault ; Ar/ PtArchean-Proterozoic gneisses in the footwall of the Lapeiquan fault , most likely represent the base2 ment of the Tarim basin;γ4Late Paleozoic granites south of the Altun fault ;γ3Early Paleozoic granites;γ δ3Early Paleozoic granodiorites; gnQuartzo-feldsparthic gneiss south of the Altun fault ; ophOphiolites 阔什布拉克岩体图1中部拉配泉断裂之南样 品D52-1所在的γ3岩体是该带中面积最大的中-酸 性深成岩,分布在阔什布拉克以北卡拉山至冰沟一 带,沿贝克滩复背斜核部出露,呈不规则椭圆状展 布,以较大岩基产出,出露面积近600 km2。岩体东 部围岩捕虏体较多,其原岩多为砂岩,具角岩化、 绿 泥石化及混合岩化,捕虏体长轴方向多呈北东东向。 具有中生代伸展历史的拉配泉断裂Chen et al. , 2003 ;陈宣华等,2002b将早古生代火山-沉积 岩系、 石炭系灰岩和页岩以及下-中侏罗统砾岩叠置 在太古界麻粒岩和元古界片麻岩之上。断裂下盘岩 石普遍发育挤压透镜体和片理化、 糜棱岩化带。大 平沟金矿床西花岗岩图1中样品DP2-1所在的小 岩体就是拉配泉断裂下盘的一个碎裂化的富含钾 长石的黑云母花岗岩。 大平沟金矿床图1中样品06D- I-1～6位置位 于拉配泉断裂下盘岩石Ar/ Pt中,赋矿直接围岩为 褐红色钾长变粒岩。金矿床由十余条含金石英脉组 成,单脉长50～200 m ,具平行排列和分支复合特征。 矿石具块状、 网脉状和浸染状构造,主要为含金石英 脉及含金蚀变岩。金的主成矿作用可划分为石英- 黄铁矿阶段和石英-多金属硫化物阶段。氢氧同位 素研究表明,大平沟金矿床成矿流体来源于岩浆水 和变质水,有少量大气水参与,属中低温复成因热液 型金矿床杨风等,2001 ;李学智等,2002 ;陈宣华等, 2002a。 阿尔金北缘新生代最显著的变形构造以阿尔金 走滑断裂以及被它切穿的几条EW走向第三纪逆冲 564 第23卷 第4期 杨 屹等阿尔金山早古生代岩浆活动与金成矿作用 1994-2011 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 断裂为特征图1 ;新疆维吾尔族自治区地质矿产局, 1993 ; Yin et al. , 2000 ;尹 安, 2001 ;陈 宣 华 等, 2002b;Chen et al. , 2003。 2 研究方法与测试结果 2. 1 ID-TIMS锆石U -Pb年代学 ID-TIMS U-Pb年代学锆石样品来自阔什布拉 克岩体的中粒似斑状黑云母花岗岩样品D52-1 ,位 置3900. 825′N ,9043. 601′E;见图 1 和大平沟西 中粒黑云母花岗岩样品DP2-1 ,位置3908. 939′N , 9123. 104′E;见图 1 中。常规的ID- TIMS分析由 Gehrels教授在美国亚利桑那大学UA U-Pb实验室 超净化学实验室的组成部分完成,实验流程详见 Gehrels2000的描述。测试结果见表1和图2。 阔什布拉克黑云母花岗岩中结晶较好的6颗粒 表1 D52-1、DP2-1号样品ID-TIMS锆石U -Pb测试数据表 Table 1 ID-TIMS U -Pb Isotopic data and ages Samples D52-1 and DP2-1 颗粒序号m/μgPbc/pgU/ 10 - 6 206Pbm 204Pb 206Pbc 208Pb 同位素比值ta/ Ma 206Pb3 238U 207Pb3 235U 206Pb3 238U 207Pb3 235U 207Pb3 206Pb3 样品D52-1 10. 029761747376. 30. 0597100. 96 0. 458521. 16 373. 9383. 244014 20. 0318054024064. 50. 0645730. 67 0. 494170. 94 403. 4407. 843314 30. 0262877729284. 00. 0638310. 46 0. 488390. 72 398. 9403. 843212 40. 0323858718865. 00. 0605540. 72 0. 464911. 09 378. 9387. 743917 50. 0312759826216. 00. 0602860. 96 0. 461911. 13 377. 4385. 643513 60. 0281456835884. 50. 0712980. 81 0. 548781. 95 443. 9444. 244537 样品DP2-1 10. 001351991212. 20. 0284142. 54 0. 219906. 28 180. 6201. 8457120 20. 002143252472. 30. 0778932. 88 0. 612733. 73 483. 5485. 349451 30. 00381442934. 90. 0777774. 30 0. 593714. 76 482. 8473. 242746 40. 002131601493. 90. 0786965. 51 0. 615519. 13 488. 3487. 0481160 50. 001301671192. 00. 0280242. 95 0. 208036. 37 178. 2191. 9364120 由亚利桑那大学U-Pb实验室测定。206Pbm/ 204Pb为实测值,未作背底、 稀释剂和分馏校正;206Pbc/208Pb已对背底、 稀释剂和分馏作了校正。 所有的精度处在95 置信度水平。同位素比值的精度以百分比 计。3 表示校正后数据。 图2 阔什布拉克斑状花岗岩D52-1和大平沟西黑云母花岗岩DP2-1锆石U-Pb年龄谐和图 Fig.2 U-Pb concordia diagram for zircon fromporphyritic granite of Kuoshibulake D52-1 and biotite granite of west DapinggouDP2-1 664 矿 床 地 质 2004年 1994-2011 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 径在200μm左右的锆石,以及大平沟西黑云母花岗 岩中5颗粒径在60μm左右的锆石,其单颗粒ID- TIMS U-Pb地质年代学分析结果表示在图2中,它 们在谐和图中均没有继承铅的显示。 结晶较好的锆石颗粒具有非常低的U Th、Pb 扩散系数,在冷却速率为1～10℃/ Ma的情况下,其 矿物封闭温度在900℃ 以上,是迄今为止所知道的 具有最高封闭温度的矿物,因此被普遍用来确定岩 浆岩的形成时间。阔什布拉克花岗岩的锆石年龄在 谐和图图2左中给出,其中一粒锆石处在不一致 线与一致线的上交点位置,年龄为 443 5 Ma。同 时,有两粒锆石给出400 Ma左右早泥盆世Lochko2 vian期的不一致年龄,有3粒锆石给出380 Ma左 右晚泥盆世Frasnian期的不一致年龄。U-Pb谐 和图中上交点年龄 443 5 Ma ,代表了锆石的结晶 年龄,说明该岩体侵入的最老年龄在奥陶纪Caradoc 世和Ashgill世之间,为加里东旋回中晚期的产物。 下交点年龄为 50 55 Ma ,与Pb的丢失有关,年龄 本身没有地质意义。 大平沟西黑云母花岗岩图2右有3粒锆石处 在不一致线与一致线的上交点位置,构成U-Pb谐和 年龄为 485 10 Ma ,它处在奥陶纪Arenig世,为 锆石结晶和花岗岩成岩年龄,代表了阿尔金北缘地 区花岗岩岩体形成和侵入的最老年龄。同时,有两 粒锆石给出185 Ma左右早侏罗世Toarcian期的 不一致年龄,代表了后期Pb的丢失事件。下交点年 龄为 51 137 Ma ,与Pb的丢失有关,年龄本身没 有地质意义。 各种地质作用中,锆石可能会发生蜕晶化作用 而引起Pb的扩散丢失,或在变质和岩浆作用中形成 增生锆石。蜕晶化作用、 重结晶作用和混合增生作 用使得对锆石U-Pb年龄的解释要非常慎重。谐和 图中偏离一致线的锆石年龄,可能反映了在主期岩 浆活动之后的Pb丢失事件。 2. 2 含金石英脉流体包裹体的Rb-Sr地质年代学 Rb-Sr地质年代学测年样品见图3中06D- I-1 ～6位置来自大平沟金矿I号矿体60 m中段含金- 多金属硫化物石英脉。石英脉为与成矿同期的交代 成因单脉,在其不同部位采集有代表性的石英样品6 件。每件样品质量均在10～15 kg之间,主要由石英 组成,含少量黄铁矿和绢云母等。石英中流体包裹 体较发育,包裹体长轴长一般在1～4μm ,部分5～8 μm ,个别为10～12μm ,以圆形、 椭圆形为主,室温下 图3 阿尔金大平沟金矿I-1号矿体Rb-Sr测年样品 采样位置示意图 1 钾长变粒岩;2 片理化绢云-绿泥石蚀变带;3 早期石英脉; 4 含金-多金属石英脉;5 黄铁矿化;6I号矿化带1号矿体; 7 围岩全岩样未分析 ;8 石英包裹体Rb-Sr测年样品及编号 Fig. 3 The sampling sketch map for Rb-Sr dating of orebody I- I in the Dapinggou gold mine of Altun 1K-feldspar granulite; 2Schistositized sericite-chlorite alteration zone; 3Early stage quartz veinlet ; 4Auriferous polymetallic quartz vein; 5Pyritization; 6No. 1 orebody in No. I mineralized zone ; 7Whole rock sample for wall rock not analyzed ; 8Rb-Sr dating sample of quartz inclusion and its serial number 为气液两相,气相百分数为10 ～40 ,盐度 wNaCleq 5. 35 ,密度在0. 791～0. 971 g/ cm3 之间,包裹体均一温度以198～290℃为主陈宣华 等,2002a。 样品破碎至粒径为0. 25～0. 5 mm ,在双目镜下 仔细挑选出纯净石英,纯度达99. 9 以上。将样品 放入1∶1 HCl中煮沸约60 min ,以除去铁质及碳酸 盐矿物,然后将HCl移去,加入纯净水冲洗数次至中 性;再加入1∶1 HNO3,在低温电热板上煮沸60 min , 以除去黄铁矿等杂质矿物。在140℃ 下采用热爆超 声洗涤法去除次生包裹体,方法是先将用酸和纯水 超声洗涤干净的矿物样品放入带盖的石英烧杯中, 然后放入烘箱内,逐步升温至次生包裹体爆裂温度, 停止升温,在恒温条件下,保持30 min ,使样品中所 含次生包裹体爆裂完全,降至室温,在样品中注入适 当的纯水,在超声条件下洗涤5 min ,移去洗涤液并 测定其电导率,反复4～5次,直至最后一次洗涤液 764 第23卷 第4期 杨 屹等阿尔金山早古生代岩浆活动与金成矿作用 1994-2011 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 表2 大平沟金矿含金石英流体包裹体Rb-Sr同位素分析数据 Table 2 Rb-Sr isotope data of auriferous quartz fluid inclusions in Dapinggou gold deposit 样品号样品名称wRb/ 10 - 6 wSr/ 10 - 687Rb/86Sr87Sr/86Sr2 σ 06D-I-1含金-黄铁矿石英脉0. 99924. 7410. 60810. 714280. 00002 06D-I-2含金-黄铁矿石英脉1. 0333. 4090. 87450. 716160. 00002 06D-I-3含金-黄铁矿石英脉0. 86055. 1150. 48530. 713490. 00002 06D-I-4含金-黄铁矿石英脉1. 0474. 6050. 65610. 714610. 00003 06D-I-5含金-黄铁矿石英脉0. 99693. 5920. 80070. 715710. 00001 06D-I-6含金-黄铁矿石英脉0. 75113. 4210. 63330. 714480. 00003 由宜昌地质矿产研究所同位素实验室测定。 图4 大平沟金矿床含金石英流体包裹体Rb-Sr等时线图解 Fig. 4 Rb-Sr isochron diagram of auriferous quartz fluid inclusions from Dapinggou in Altun 的电导率接近于纯水的电导率为止。最终使用爆裂 法打开包裹体,超声波提取-离心分离法获得包裹体 样品。 在宜昌地质矿产研究所MAT-261可调多接收 固体质谱仪上分析包裹体的Rb-Sr同位素组成。 87Rb/86Sr 同位素比值测定的相对偏差为2 ,精度 为0. 02 。分析误差用2σ表示。制样和分析过程 中对全流程本底进行了监控。为了降低流程本底, 全部操作均在净化室内进行。用石英亚沸蒸馏器将 电阻为18106Ω的高纯水进一步纯化,其Rb-Sr空 白含量为210 - 12。HCl、 HNO3等试剂均为高纯无 机酸,经石英亚沸蒸馏后,Rb-Sr空白达510 - 12。 整个流程空白经与样品平行测定多次,Rb和Sr的 含量均稳定在210 - 12水平。 大平沟金矿床含金石英流体包裹体Rb-Sr同位 素分析结果见表2。根据6件石英流体包裹体样品 的Rb-Sr同位素分析数据,采用国际通行的ISO- PLOT程序进行数据处理,计算得到Rb-Sr等时线年 图5 大平沟西花岗岩DP2-1钾长石阶段加热年龄 谱a与冷却历史的MDD模拟b 数据来自Chen et al. , 2003 ;图形已重新表示 Fig. 5 K-feldspar incremental heating age spectrum of biotite graniteDP2-1 from West Dapinggou a and MDD simulation of cooling historyb 龄为 487 21 Ma 见图4 , 87 Sr/ 86 Sr初始值为 0. 710060. 000182σ ,MSWD 0. 8。 2. 3 钾长石40Ar/ 39Ar 定年和MDD模拟 40Ar/39 Ar定年和MDD模拟的钾长石样品 DP2-1来自大平沟西黑云母花岗岩采样点位置见 图 1 。实验在美国加州大学洛杉矶分校UCLA地 球与空间科学系40Ar/ 39Ar 实验室完成,测试结果见 表3。 图5给出了该样品的阶段加热39Ar累计释放年 龄谱和MDD模拟曲线Lovera et al. ,1989 ;1997。 该年龄谱在100～200 Ma之间出现了明显的年龄梯 度,并在大约186 Ma以上的高温阶段出现了较平的 年龄谱图 5a 。在应用MDD模拟方法时,忽略了 中间年龄峰,它一般只影响年龄谱中大约39Ar累计 释放量在15 ～25 之间的部分,使该部分偏离单 调冷却过程 。 图5b中得到的热历史代表了50条最 864 矿 床 地 质 2004年 1994-2011 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 表3 大平沟西黑云母花岗岩DP2-1钾长石40Ar/ 39Ar 测试数据 Table 3 40Ar/39Ar dating data of K -feldspar from biotite granite Sample DP2-1 at West Dapinggou θ/℃t/ min 40Ar/39Ar38Ar/39Ar37Ar/39Ar36Ar/39Ar39Ar/ mol40Ar3/ 40Ar3/39Ar K 年龄/ Ma σ 总 4501517. 791. 66E-011. 56E-013. 13E-021. 53E-1447. 938. 54112. 271. 57 4502014. 522. 85E-025. 97E-021. 41E-027. 85E-1570. 9210. 34135. 051. 62 5001512. 552. 68E-028. 36E-024. 18E-032. 16E-1489. 8711. 30147. 091. 37 5002012. 131. 64E-023. 91E-022. 52E-031. 72E-1493. 4711. 36147. 851. 44 5501511. 341. 60E-024. 97E-021. 07E-034. 33E-1496. 9211. 00143. 421. 36 5502010. 971. 32E-025. 87E-028. 53E-043. 14E-1497. 3810. 70139. 601. 36 6001510. 691. 35E-028. 94E-025. 73E-046. 51E-1498. 1810. 50137. 151. 24 6002010. 731. 29E-027. 74E-025. 61E-044. 34E-1498. 1710. 54137. 661. 24 6501511. 301. 33E-029. 61E-025. 20E-047. 43E-1498. 3811. 13145. 041. 31 6502012. 261. 24E-027. 46E-024. 34E-044. 25E-1498. 7112. 11157. 251. 44 7001513. 551. 27E-024. 70E-022. 80E-046. 62E-1499. 1313. 45173. 821. 56 7002014. 271. 21E-021. 45E-022. 62E-044. 18E-1499. 2114. 17182. 621. 67 7501514. 781. 28E-021. 79E-022. 34E-046. 59E-1499. 2814. 69189. 051. 69 7502014. 961. 22E-021. 38E-022. 78E-044. 31E-1499. 2214. 86191. 081. 70 8001515. 201. 24E-021. 72E-022. 00E-046. 13E-1499. 3515. 12194. 261. 74 8002015. 241. 22E-026. 26E-032. 36E-044. 14E-1499. 3015. 15194. 631. 79 8251515. 331. 22E-021. 19E-022. 20E-043. 42E-1499. 3215. 24195. 721. 75 8501515. 381. 23E-021. 12E-021. 85E-043. 98E-1499. 4115. 30196. 461. 76 8751515. 361. 24E-022. 35E-023. 40E-043. 98E-1499. 1115. 23195. 671. 79 9001515. 331. 20E-021. 50E-023. 55E-044. 14E-1499. 0815. 21195. 321. 76 9251515. 211. 25E-021. 83E-024. 13E-044. 30E-1498. 9715. 06193. 591. 78 9501515. 041. 26E-021. 51E-024. 68E-044. 86E-1498. 8514. 87191. 291. 70 9751514. 821. 25E-022. 84E-034. 39E-045. 33E-1498. 8314. 66188. 681. 70 10001514. 691. 21E-021. 32E-025. 54E-046. 44E-1498. 6214. 50186. 731. 71 10251514. 721. 22E-021. 39E-026. 86E-047. 65E-1498. 3714. 49186. 591. 67 10501514. 731. 26E-021. 66E-027. 36E-049. 19E-1498. 2914. 49186. 571. 72 10751514. 671. 22E-021. 56E-029. 69E-041. 14E-1397. 7814. 36185. 012. 00 11001514. 731. 25E-021. 56E-021. 23E-031. 43E-1397. 2914. 34184. 751. 66 11002014. 891. 23E-02-4. 13E-031. 29E-031. 23E-1397. 1714. 48186. 451. 67 11006014. 931. 24E-028. 35E-041. 04E-032. 10E-1397. 6914. 60187. 891. 67 110042015. 031. 24E-021. 62E-041. 26E-034. 60E-1397. 2914. 64188. 391. 70 12001514. 631. 21E-02-3. 29E-038. 22E-046. 26E-1398. 0914. 36185. 031. 65 12331515. 381. 24E-02-2. 85E-046. 81E-045. 49E-1398. 4415. 16194. 741. 74 12661516. 061. 20E-022. 40E-037. 86E-041. 39E-1398. 3015. 81202. 611. 85 13001516. 201. 23E-02-6. 91E-042. 09E-032. 05E-1495. 8615. 56199. 611. 84 13501517. 961. 26E-02-5. 12E-037. 11E-036. 16E-1587. 7415. 83202. 952. 37 16501522. 641. 66E-026. 59E-032. 39E-023. 40E-1468. 5915. 54199. 401. 95 由UCLA地球与空间科学系40Ar/ 39Ar 实验室测定。其中t为处于阶段温度下加热的时间。40Ar 3表示校正后用于计算年龄的数据,39Ar K 表示由39K转化而来的39Ar。误差采用分析计算的总误差 σ 总。 佳拟合线平均值的90 可信区间。根据MDD模拟 结果,可以认为该样品在200～185 Ma之间经历了 快速冷却过程,从300℃左右快速冷却至150℃以 下。而从185 Ma到100 Ma的其余85 Ma时间里, 该样品经历了上地壳层次的缓慢冷却过程。 3 讨 论 3. 1 阿尔金山北缘早古生代岩浆弧的形成时代 阔什布拉克黑云母花岗岩岩体是阿尔金山北缘 地区规模最大的深成岩岩体,它的锆石结晶年龄为 443 5 Ma ,与阿尔金地区深成岩侵入活动的峰期 年龄陈宣华等,2002c一致,说明该地区东西向分 布的花岗岩类主要形成于奥陶纪,属于早古生代岩 浆活动。大平沟西黑云母花岗岩中锆石U-Pb年龄 485 10 Ma ,代表了这一期岩浆活动早期的产物, 由于南倾的拉配泉断裂的断裂活动而被带到地表。 新疆维吾尔族自治区地质矿产局1981 Ο根据 侵入岩特征及与地层的接触关系,将阔什布拉克岩 体划归为晚元古代中期第四次侵入的斑状黑云母花 岗岩和似斑状黑云母斜长花岗岩,并认为阿尔金山 964 第23卷 第4期 杨 屹等阿尔金山早古生代岩浆活动与金成矿作用 Ο新疆维吾尔族自治区地质矿产局. 1981.巴什考供幅J-46-Ⅶ和索尔库里幅J-46-Ⅷ区域地质调查报告. 1994-2011 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 北缘地区主要的岩浆活动在晚元古代。崔军文等 1999在讨论北阿尔金古生代蛇绿岩带的时候,延 用了上述观点,将该岩体划归为γ2。本文根据ID- TIMS锆石U-Pb测年结果,对这一观点进行了修 正,并认为,该地区花岗岩类主要为早古生代岩浆活 动的产物。 阿尔金山北缘下古生界地层主要由大量的枕状 熔岩、 硅质岩、 灰岩和厚层浊积岩组成,可能存在一 个早古生代的 “阿尔金洋”陈宣华等,2001。深成 岩侵入到早古生代岛弧型的火山-沉积岩系中,可能 是早古生代岩浆弧的根。由于阔什布拉克岩体和大 平沟西花岗岩给出了非继承性U-Pb年龄数据,因 此,早古生代岩浆弧并不是建立在前寒武纪大陆壳 之上的。地质和同位素年代学证据都支持存在一个 南倾的大陆边缘俯冲带。 前人在阿尔金地区曾取得过一些年龄数据,如 红柳沟 拉配泉和阿帕 茫崖两个蛇绿混杂岩带中 玄武岩Sm-Nd等时线年龄〔 分别为508. 341 Ma ～524. 444 Ma和481. 353 Ma ;Liu et al. , 1998 ;刘良等,1999〕,阿尔金西段榴辉岩年龄〔Sm- Nd等时线年龄, 50010 Ma ;锆石U-Pb年龄, 503. 95. 3 Ma ;Zhang et al. , 2001〕 以及且末县 南角闪质糜棱岩年龄〔Sm-Nd等时线, 51937. 3 Ma ;Liu et al. , 1997〕 。与它们相比,阔什布拉克岩 体的年龄数据比较年轻,说明了岩浆弧可能是在板 块俯冲发生高压变质作用之后形成的。 阔什布拉克岩体与阿尔金断裂南东侧柴北缘的 柴达木山花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为446 Ma ;吴才来等,2001的形成时代相当,且均为以似 斑状花岗岩为主的岩基。因此,阿尔金断裂两侧的 阿尔金山和柴达木山可能具有相似的早古生代构造 环境和深成岩活动历史。 3. 2 大平沟金矿成矿时代和成矿物质来源 石英流体包裹体是矿物形成过程中捕获且封闭 在主矿物内的成矿介质,具有良好的机械强度、 高的 化学纯度、 较好的热稳定性和后生变化微弱等特点, 是应用Rb-Sr地质年代学直接测定成矿作用时代的 理想对象。同时,锶同位素作为一个有效的 “示踪 剂” 已被广泛地用于研究矿床物质来源和矿床成因, 获得的87Sr/ 86Sr 初始值是一个十分重要的地球化学 参数,对于解决成矿物质来源等诸多地质问题具有 十分重要的意义。 阿尔金山北缘大平沟金矿床含金石英脉流体包 裹体Rb-Sr等时线年龄为 487 21 Ma。6组数据 确定的Rb-Sr等时线具有良好的线性关系,相关系 数为0. 9999。这说明,成矿流体中的同位素可能达 到均一化,自石英矿物形成以来流体包裹体中Rb-Sr 体系保持封闭,因此