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2009 年 6 月 June 2009 岩矿测试 ROCK AND MINERAL ANALYSIS Vol. 28,No. 3 244 ~248 收稿日期 2009- 03- 29; 修订日期 2009- 04- 15 基金项目 国家科技支撑计划项目资助 2006BAB01B03 ; 国土资源地质大调查项目资助 1212010533303 ; 中国地质调查局项目资助 1212010813062 作者简介 徐辉煌 1963 , 男, 湖南汨罗市人, 高级工程师, 从事地质矿产勘查工作。E- mail dikan416163. com。 文章编号 02545357 2009 03024405 湘东龙王排钼多金属矿地质特征及辉钼矿铼 - 锇同位素定年 徐辉煌1, 2,熊峥嵘3,伍式崇2,陈郑辉1, 4,屈文俊5 1. 中国地质大学 北京 ,北京100083; 2. 湖南省地质矿产勘查开发局四一六队,湖南 株洲 412007; 3. 浏阳市国土资源局,湖南 浏阳410300; 4. 中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037; 5. 国家地质实验测试中心,北京100037 摘要 湘东龙王排钼多金属矿是近年来中外合作勘查发现的具较大找矿潜力的地区。采集龙王排花岗岩 体外接触带中的破碎带蚀变岩型钼多金属矿钻孔中的辉钼矿, 应用辉钼矿铼 - 锇同位素法测定, 获得了精 确的辉钼矿铼 - 锇等时线年龄为 146. 3 1. 8 Ma。结果表明, 龙王排钼多金属矿区的成矿与隐伏的燕 山早期花岗岩浆侵入活动有关, 对本地区的地质找矿具有重要的意义。 关键词 龙王排钼多金属矿; 辉钼矿; 铼 - 锇同位素定年; 地质特征; 湘东 中图分类号 P579. 3; P578. 291文献标识码 A Geological Characteristics and Mineralization Age of the Longwangpai Molybdenum- polymetallic Deposit in East Hunan XU Hui- huang1, 2,XIONG Zheng- rong3,WU Shi- chong2,CHEN Zheng- hui1, 4,QU Wen- jun5 1. China University of Geosciences,Beijing100083,China; 2. The 416 Team of Hunan Geological Survey,Zhuzhou412007,China; 3. China Land Resources Bureau of Liuyang City,Liuyang410300,China; 4. Instiute of Mineral Resources,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing100037,China; 5. National Research Center for Geoanalysis,Beijing100037,China Abstract The Longwangpai molybdenum- polymetallic deposit field in the East Hunan province is a new metallogenic region with great potential of mineral prospecion discovered through a international project. Authors collected the molybdenites from the drilling holes in the fracture zone- alterated rock type molybdenum- polymetallic deposit in exocontact zone of the Longwangpai granite rock- body. Its isochron age is 146. 3 1. 8 Ma,which suggests that its mineralization is related to the Early Yanshanian granite intrusive activities. Key words the Longwangpai molybdenum- polymetallic deposit; molybdenite; Re- Os isotopic dating; geological characteristics; East Hunan 湘东地区地处湘赣两省交界处, 大地构造位置 上位于扬子板块与华夏板块间的钦州钱塘结合 带的中部偏北, 属于湘东新华夏系第二复式沉降带 浏阳衡东隆起带的北部, 区域内的成矿地质条件 较为优越, 是铜、 铅、 锌、 钨、 钼等矿的重要成矿带, 有浏阳市七宝山铜多金属矿等。浏阳市龙王排钼 多金属矿是该地区近年来中外合作勘查发现的规 模较大的钼多金属矿, 矿床类型为破碎带蚀变岩 442 ChaoXing 型, 找矿潜力较大。在矿床类型、 控岩控矿构造、 成 矿规律和找矿方面做了一定的工作; 但到目前为 止, 还没有获得可靠的成矿年代学数据, 这在一定 程度上制约了对该矿床及区域成矿规律的研究及 区域找矿勘探工作。区域上可对比的矿床相对较 少, 如本区北部的浏阳市七宝山铜多金属矿也没有 确切的成矿年龄。为了获得精确的成矿年龄资料, 本文采用辉钼矿进行铼 - 锇同位素测定, 获得了高 精度的年龄数据, 该数据表明本区的主要成矿作用 为燕山早期, 该矿的形成也是南岭中生代大规模成 岩成矿作用高峰期的产物。 1矿区地质特征 矿区出露地层为中元古界冷家溪群雷神庙组 Pt2l , 岩性为灰色厚层状绢云母板岩、 千枚状粉 砂质板岩, 为主要的赋矿围岩 见图 1 。矿区构造 以北东向断裂构造为主, 为区内导矿构造, 其次级 平等的蚀变破碎带为区内的容矿构造。 本区的矿体主要产于龙王排岩体外接触带, 与该 岩体成矿关系较密切。区内岩体主要为花岗岩, 出露 面积约0.2 km2, 钾长石K -Ar 法年龄为118 Ma[ 1 ] , 属 中侏罗世三江口超单元岩前单元 J2Y 。岩体侵入于 中元古代冷家溪群之中, 接触面产状较平缓, 倾向围 岩, 倾角40左右。外带岩性为细 - 中细粒黑云母二 长花岗岩, 以细粒结构为主, 中粒者少, 主要矿物成分 有微斜长石及微斜微纹长石、 斜长石、 石英、 黑云母 等。内带岩性为细中粒斑状黑云母二长花岗岩, 似斑 状结构, 斑晶以钾长石为主, 少量石英, 含量约 20。 主要矿物成分为钾长石 38 、 斜长石 32 、 石英 24 、 黑云母 6 。副矿物以锆石、 独居石为主。 锆石肉褐色, 柱状晶体; 独居石褐黄色, 板状及柱状晶 体。细中粒斑状黑云母二长花岗岩的主要岩石成分 为 SiO272. 43、 TiO20. 32、 Al2O3 13. 87、 Fe2O3 1.08、 FeO 1.70、 MnO 0. 08、 MgO 0. 35、 CaO 1.37、 Na2O 3. 13、 K2O 4. 70、 P2O50. 10、 灼失 量 1.05、 总和 101.98。可以看到, 岩体岩石酸碱 性程度较高, SiO2含量为 72. 43, K2O 和 Na2O 含量 7.83。据湖南省地质调查院1 ∶ 5 万文家市幅地质 图中有关参数 [ 2 ], A/NCK 1.08, δ 2.08, 属过铝过硅 钙碱性岩类。CIPW 标准矿物出现 C 值而无 Di值, 分 异指数较高 86.7 , 固结指数较低 3.19 , 反映岩浆 有良好的分异性。岩体内有细粒黑 二 云母花岗岩 脉 墙 、 石英脉分布, 前者近东西向产出, 宽几厘米 至1 mm, 后者分布普遍, 呈北东向、 近南北向展布, 脉厚几毫米至1 m 不等。岩体外接触带变质作用较 强, 热接触变质带宽 1 ~3 km。近岩体一侧变质作 用较强, 岩石类型有堇青石黑云母石英角岩、 石英云 母片岩, 宽800 m 左右。外侧岩石为石英绢云母千 枚岩、 斑点状板岩等, 但局部变质程度偏低, 向南呈 跳跃式变, 推测岩体深部有向南隐伏延伸的可能。 图 1湖南省浏阳市龙王排矿区钼多金属矿地质简图 Fig.1SimplegeologicalmapoftheLongwangpai molybdenum- polymetallic deposit in Hunan province 1中元古界冷家溪群雷神庙组; 2中侏罗世三江口超单元岩前 单元花岗岩; 3矿 化 体及编号; 4断层及编号。 2矿体地质特征 本区矿化带类型主要为破碎带蚀变岩型, 受北 东向张扭性断裂控制, 属高温热液裂隙充填型。其 中1 号矿体出露长210 m, 走向北东 45, 倾向南东, 倾角30, 延深 180 m; 矿体厚 0. 80 ~ 4. 73 m, 品位 Mo 为 0 ~ 0. 390, WO3为 0. 009 ~ 0.243。 2 号矿体地表仅1 个工程见矿, 为半隐伏矿体, 控制 长310 m 左右, 走向北东 40 ~50, 倾向南东, 倾角 26 ~40, 延深110 m。矿体厚0.7 ~1.6 m, 品位 Mo 为 0. 003 ~ 0. 22, WO3为0.001 ~ 0. 363。 3 号破体为隐伏矿体, 控制长100 m, 走向北东30 ~ 60, 倾向南东, 倾角50 ~70, 延深40 m。矿体厚度 0.37 ~2.01 m, 品位 Mo 为0.001 ~0. 35, WO3为 0.005 ~0. 303 。 10号矿体长670 m左右, 走向 542 第 3 期徐辉煌等 湘东龙王排钼多金属矿地质特征及辉钼矿铼 - 锇同位素定年第 28 卷 ChaoXing 北东30 ~70, 倾向南东, 倾角50 ~60。矿体厚度 0.3 ~0. 6 m, 品位 Mo 为 0. 01 ~ 0.02, WO3为 0.22 ~0.62 见图2 和图3 。 图 2龙王排矿区钼多金属矿 2 号勘探线地质剖面图 Fig. 2Geological section of No. 2 exploration line in the Longwangpai molybdenum- polymetallic deposit 1中元古界冷家溪群雷神庙组; 2钼多金属矿体及编号; 3蚀变破碎带; 4完工钻孔编号及孔深; 5平硐及编号; 6辉钼矿测年样品取样位置及编号。 图 3龙王排矿区钼多金属矿 4 号勘探线地质剖面图 Fig. 3Geological section of No. 4 exploration line in the Longwangpai molybdenum- polymetallic deposit 1中元古界冷家溪群雷神庙组; 2钼多 金 属 矿 体及编号; 3蚀变破碎带; 4完工钻孔编号及孔深; 5辉钼矿测年样品采 样位置及编号。 此外, 钻孔 ZK201 深部见一组隐伏的钨钼矿 体 未编号 , 在 36 m 的范围内共见有 6 条矿体, 厚 0. 43 ~ 4. 44 m, 总厚度 10. 76 m, 品位 Mo 为 0. 115 ~0. 7, WO3为 0. 023 ~0. 117。 矿区主要矿石类型为石英脉型钼多金属矿石。 矿石矿物有黄铜矿、 辉铜矿、 辉钼矿、 白钨矿、 黑钨 矿、 黄铁矿等。脉矿物为石英、 长石、 白云母。矿石 矿物呈半自形 - 他形粒状分布于石英脉中。 3结果与讨论 3. 1辉钼矿的成矿年龄 本次辉钼矿样品采自不同钻孔中不同孔深, 主 要是辉钼矿 - 石英脉, 矿石中主要金属矿物为辉钼 矿, 辉钼矿呈半自形, 有的结晶较粗大, 品位较富, 呈 晶簇状, 有的样品中辉钼矿呈细粒浸染状。本次选 择了在3 个钻孔的不同位置采集样品进行测试, 样 品编号分别为 LWP - ZK201 - 1、 LWP - ZK201 - 2 采集自钻孔 ZK201 , LWP - ZK202 -2 采集自钻 孔 ZK202 , LWP -ZK401 -1、 LWP -ZK401 -2、 LWP -ZK401 -3 采集自钻孔 ZK401 。辉钼矿单矿物 则是使用小型电钻直接在矿石标本上采集。 本次研究中的 Re - Os 同位素测试分析是在 国家地质实验测试中心 Re - Os 同位素实验室进 行。Re、 Os 化学分离步骤和质谱测定等分析方法 参见有关文献[ 3 -8] 。从本次实验的 GBW 04435 标准物质 HLP 测试分析结果 [9 ]可以看出分析质 量是较好的。 从辉钼矿的 Re - Os 同位素分析结果 见表1 可以看出, 辉钼矿的模式年龄为 134. 9 2. 6 Ma ~ 148. 6 2. 1 Ma, 其加权平均值为 147. 6 1. 8 Ma, 在误差范围内近于一致。用 ISOPLOT 软 件计算所测试 6 个点的等时线年龄为 146. 3 1. 8 Ma 加权平均方差 MSWD 1. 6 , 模式年龄 的加权平均值为 147. 6 1. 8Ma MSWD 1. 5 , 两者在误差范围内是一致的 见图 4 和图 5 。等时线年龄及加权平均模式年龄都比较可 靠。等时线的截距为0. 068 0. 074, 比较接近 0 点, 说明辉钼矿中不存在普通铼, 187Os 都是187Re 的衰变产物, 这符合计算模式年龄的条件, 因而也 说明了所获得模式年龄也是有效的。 图 4龙王排辉钼矿 Re - Os 等时线年龄 Fig. 4Re- Os isochron age of molybdenites in the Longwangpai molybdenum- polymetallic deposit 642 第 3 期 岩矿测试 http ∥www. ykcs. ac. cn 2009 年 ChaoXing 表 1辉钼矿 Re - Os 同位素年龄测定① Table 1Re- Os isotopic age determination of molybdenites in the Longwangpai molybdenum- polymetallic deposit 样品编号 样品质量 m/g wB/ ngg -1 Re 测定值不确定度 普 Os 测定值不确定度 187Re 测定值不确定度 187Os 测定值不确定度 模式年龄/Ma 测定值 不确定度 LWP -ZK201 -10.050433112420.00480.01071956274.800.04147.12.6 LWP -ZK201 -20.050043310330.00480.00542080215.150.05148.52.3 LWP -ZK202 -20.050693050260.00480.01621917164.750.04148.62.1 LWP -ZK401 -10.051789478790.00460.005159575014.720.13148.12.1 LWP -ZK401 -20.03055536.86.20.17000.0000337.43.90.760.01134.92.6 LWP -ZK401 -30.03023309033602.15490.02671942322647.010.43145.12.4 ① Re、 Os 含量的不确定度为绝对误差, 包括样品和稀释剂的称量误差、 稀释剂的标定误差, 质谱测量的分馏校正误差、 待分析样品同位素 比值测量误差, 置信度 95。 图 5龙王排辉钼矿 Re - Os 模式年龄加权平均值 Fig.5Re- Os weighted average of model ages of molybdenites in the Longwangpai molybdenum- polymetallic deposit 3. 2辉钼矿的成矿年代 到目前为止, 湘东地区浏阳龙王排还没有可靠 的成矿年龄数据, 以往所确定的成矿年龄都是根据 相关岩体的同位素年龄来测定的, 即龙王排岩体成 岩时代为燕山晚期, 成岩年龄 118 Ma 据 1976 年 湖南省地质矿产局 1 ∶ 5 万区域地质调查报告, 但 岩体的年龄值仍值得斟酌 , 推测其成矿年龄属于 燕山晚期。本次测定的辉钼矿 Re - Os 同位素年 龄是对成矿时代的有效限定, 测试结果表明成矿时 代为 146. 3 1. 8 Ma, 代表其成矿期次为燕山早 期, 因此与目前岩体的成岩时代存在差异。而龙王 排岩体地表出露面积小, 据最近的勘查成果, 在离 岩体接触面约 5 km 处 2、 4 线之间施工的钻孔中 361 m 处见到了中粒斑状黑云母花岗岩, 可能为燕 山早期侵入的隐伏岩体, 那么龙王排钼多金属矿的 成矿作用应与隐伏燕山期花岗岩浆活动相关。 近年来, 在南岭地区利用 Re - Os 同位素测年 法获得了一些钨、 锡、 钼矿的成矿年龄数据, 如湖南 锡田锡多金属矿、 广东石人嶂和师姑山钨锡矿分别 为 150 2.7 Ma、 159. 1 2. 2 Ma 和 154. 2 2.7 Ma[ 10 ]; 湖南宝山铜 - 钼多金属矿床为 160 Ma[ 11 ]; 江西淘锡坑钨矿为 154. 4 3. 8 Ma[ 12 ] ; 湖 南柿竹园钨锡铋多金属矿为 151. 1 3. 5 Ma[ 13 ]; 湖南瑶岗仙钨矿为 154. 9 0. 4 Ma[ 14 ]; 桂东青石 岭钼矿 [ 15 ]; 湖南九嶷山大坳锡矿 151. 3 2. 4 Ma[ 10 ]等, 均为南岭地区中生代大规模成矿作用的高 峰期 150 ~160 Ma 的产物, 而本区也是这一大规模 成岩成矿作用高峰期的产物。龙王排矿区在最新中 国成矿区带划分方案中位于扬子成矿省的Ⅲ-70 江 南隆起东段 Au - Ag - Pb - Zn - W - Sn - V - 萤石 成矿带上, 该带在中生代时处于华北成矿省和华南 成矿省的过渡区 [ 16 ], 也是进一步证实这个成矿带具 有燕山早期成矿作用特征, 为在本区开展类似于南 岭地区的找矿提供了重要方向。 4结语 应用辉钼矿 Re - Os 同位素测定, 获得了龙王 排钼多金属矿精确的辉钼矿 Re - Os 等时线年龄 为 146. 3 1. 8 Ma。结果表明, 龙王排钼多金属 矿区的成矿与隐伏的燕山早期花岗岩浆侵入活动 有关, 对本地区的地质找矿具有重要的意义。 5参考文献 [ 1]湖南省地质局区调队 1 ∶ 20 万浏阳幅区域地质调查 报告[ R] . 1976 122. 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