资源描述:
2014 年 9 月 September 2014 岩矿测试 ROCK AND MINERAL ANALYSIS Vol. 33,No. 5 758 ~766 收稿日期 2014 -03 -13; 修回日期 2014 -04 -24; 接受日期 2014 -05 -15 基金项目 江西省国土资源厅地质勘查基金项目 矿[ 2012] 01 -06 ; 中央地质勘查基金项目 2013360010 ; 桂林理工大学 博士科研启动基金项目 002401003373 作者简介 刘战庆, 博士后, 主要从事构造地质与矿田构造的教学与科研工作。E- mail liu_zq100157 sohu. com。 通讯作者 刘善宝, 博士, 副研究员, 主要从事成矿规律与成矿预测研究。E- mail liubaoshan7002163. com。 文章编号 02545357 2014 05075809 江西朱溪铜钨矿区煌斑岩 LA - ICP - MS 锆石 U - Pb 同位素 定年及地质意义 刘战庆1, 2,刘善宝1,陈毓川1,王成辉1,万浩章3,陈国华3,李赛赛2,梁力杰2 1. 中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037; 2. 桂林理工大学地球科学学院,广西 桂林 541004; 3. 江西省地质矿产勘查开发局九一二大队,江西 鹰潭 335001 摘要 江西朱溪超大型矽卡岩铜钨矿的重大找矿突破, 确定了“南钨北 铜” 格局被打破, 建立了 “南钨北扩” 的新格局, 成矿相关岩浆岩的时代 及构造属性的研究是分析 “南钨北扩” 科学问题的关键。朱溪铜钨矿区 分布数条煌斑岩脉, 在时空上与铜钨矿床有关。本文在详细野外调查、 岩心编录和岩矿鉴定的基础上, 利用激光剥蚀 - 电感耦合等离子体质 谱技术 LA - ICP - MS 对朱溪铜钨矿区的煌斑岩进行锆石 U - Pb 法同 位素精确测年, 获得两组岩浆锆石年龄 其中一组锆石的206Pb/238U 加权 平均年龄为 856 10 Ma MSWD 0. 22 , 另一组锆石的206Pb/238U 加 权平均年龄为 160. 3 2. 1 Ma MSWD 0. 17 。分析研究认为 第一组年龄 856 10 Ma 代表了新元古 代早期华南古洋壳俯冲消减及杨子陆块与华夏陆块碰撞的岩浆作用; 第二组年龄 160. 3 2. 1 Ma 代表了 晚侏罗世早期岩浆侵位事件, 是在早侏罗世古太平洋板块向欧亚板块之下俯冲消减的背景下, 导致早期岩石 发生重熔, 在燕山期侵位成岩, 与朱溪所在的塔前赋春成矿带内的成矿作用时间接近。本工作对煌斑岩同 位素年代学的研究, 为研究朱溪铜钨矿的成矿作用提供了理论依据。 关键词 江西朱溪; 铜钨矿; 煌斑岩; 锆石 U - Pb 测年 中图分类号 P597. 3; O657. 63文献标识码 A 近年来江西武宁大湖塘、 景德镇朱溪超大型钨 矿的相继发现, 已经引起了地质找矿部门与社会各 界的广泛关注, 这一找矿成果突破了区域上“南钨 北铜” 的成矿格局[1 -4 ]。江西景德镇朱溪铜钨矿位 于钦杭结合带江西段塔前朱溪赋春成矿带的 中部, 在近年的地质找矿中发现了厚度超过 500 m 的厚大白钨矿体, 属超大型钨矿床, 矿石类型有矽卡 岩型、 斑岩型及云英岩型等, 显示了钨矿的形成与岩 浆活动密切相关[5 ]。塔前赋春成矿带内出露的 岩浆岩类型较多, 除了塔前镇北侧的毛家园花岗闪 长岩体较大 面积约 4 km2 以外, 其他岩体出露规 模较小, 多以中酸性岩浆岩小岩脉或小岩株出露。 在塔前朱溪赋春成矿带上, 前人仅对花岗闪长 斑岩等中酸性岩体进行了黑云母 K - Ar 法测年, 而 对朱溪铜钨矿区大量出露的煌斑岩并未进行同位素 定年。本文是在研究江西景德镇南部塔前朱溪 赋春成矿带矿田构造与成矿研究的基础上, 试图通 过朱溪铜钨矿区煌斑岩脉 LA - ICP - MS 锆石 U - Pb 同位素测年分析, 研究煌斑岩与成矿作用的关 系, 为成矿研究提供理论依据。 857 ChaoXing 1区域地质背景 整体上, 钦杭结合带西南起广西钦州湾, 经湘 东和赣中延伸到东北端浙江杭州湾地区, 全长近 2000 km, 呈反“S” 状展布, 位于扬子与华夏两大古 陆块碰撞拼贴形成的巨型板块结合带及两侧[6 -12 ] 见图 1A 。多数学者认为, 钦杭结合带不是局 限于北海萍乡绍兴一条断裂带, 而是将包含扬 图 1区域地质背景简图 据 1 ∶ 50000 塔前赋春成矿带图修改, 1991 Fig. 1Sketch map of the regional geological background according to 1 ∶ 50000 geological map of the Taqian- Fuchun metallogenic belt, 1991 1第四系; 2白垩系; 3侏罗系; 4三叠系; 5二叠系; 6石炭系; 7双桥山群; 8花岗 斑 岩脉; 9花岗闪长斑岩; 10基性岩脉; 11蚀变辉石岩; 12地层界线; 13不整合面; 14断层; 15飞来峰; 16构造窗; 17铜矿/钼矿; 18金矿/钨矿。 子、 华夏板块前缘部分所组成的复杂构造带, 作为一 个整体进行研究。其范畴北、 南分别以凭祥浏 阳苏州、 北海萍乡绍兴两条拼接带为界, 被称 为钦杭结合带, 现今总体上是一条巨型坳陷带, 也 是一条断陷红层盆地带, 呈现与江南、 华夏构成“两 隆夹一坳” 的构造格局[6, 8 ]。然而, 钦杭结合带的 地质结构因其年代老、 覆盖厚、 出露少、 隐伏深, 且历 遭构造叠覆与改造变位, 结构与组合相对复杂, 因 此, 其向西延伸的方向仍然不是十分清楚[13 ]。 钦杭结合带也是中国重要的构造岩浆成矿 带, 成矿地质条件优越, 金属资源带内铜、 锡、 钨、 铀、 金、 铅锌等十分丰富, 沿结合带内部及其附近分布着一系 列大型 -超大型矿床, 如德兴铜矿、 东坡铅锌矿、 水口 山、 香花岭、 宝山铜多金属矿、 黄沙坪铅锌矿等 [ 10, 14 ], 而 这些矿床的成因多与岩浆活动有关, 成因类型多样, 有 海底喷流沉积型铜锌矿 浙江西袭 、 斑岩型铜钼矿、 斑 岩矽卡岩型铅锌多金属矿床、 浅成低温热液型铅锌银 矿床、 浅成低温热液型金矿床等 [ 15 ], 因此, 钦杭结合 带也被称为钦杭成矿带 [ 9, 12, 16 -17 ]。 957 第 5 期刘战庆, 等 江西朱溪铜钨矿区煌斑岩 LA - ICP - MS 锆石 U - Pb 同位素定年及地质意义第 33 卷 ChaoXing 2地质特征 朱溪铜钨矿区处于钦杭结合带江西段塔前 赋春成矿带中部 图1B , 地层属扬子板块地层的一 部分。塔前赋春成矿带由逆冲推覆构造组成, 原 地系统为新元古代双桥山群基底, 逆冲推覆岩席由 晚古生代 - 早中生代地层组成。其基底新元古代双 桥山群 Pt3Sh 深海盆地相夹浊流沉积的泥砂建造, 其间夹有海底火山喷发的产物, 经区域变质作用, 形 成一套以千枚岩为主夹变质粉砂岩、 变质细砂岩的 浅变质岩系。上覆盖层主要为石炭系 - 三叠系 图 1C , 与基底双桥山群呈逆冲推覆断层及不整合的 双重接触关系, 地层由老到新如下。 石炭系底部的梓山组 C1z 为厚 7. 5 ~68. 38 m 的一套石英砾岩、 石英砂砾岩、 含砾岩屑杂砂岩、 粉 砂岩及炭质泥岩组合。黄龙组 C2h 为偶夹炭质页 岩的生物碎屑微晶灰岩, 厚 50 ~ 228 m。船山组 C3c 岩性为微晶灰岩夹砂屑白云岩、 角砾状、 鲕状 灰岩、 石英砂岩、 泥岩; 上部为生物碎屑微晶灰岩并 夹含燧石结核灰岩, 总厚度有 120 ~441 m。栖霞组 P1q 岩性为灰黑色薄 - 厚层状含生物碎屑微晶灰 岩夹黑色极薄层状炭质页岩, 含遂石条带, 下部夹硅 质岩, 厚116 ~259. 88 m。茅口组 P1m 从上而下为 灰黑色薄层状硅质岩、 灰岩等, 上部夹泥灰岩及镁质 黏土岩, 产蜓类、 珊瑚类、 腕足类化石, 下部的泥灰岩 及镁质黏土岩。乐平组 P2l 相含煤碎屑岩建造, 自 下而上岩性为砂岩、 泥岩、 泥砂岩、 粉砂岩及泥岩, 夹 煤层, 厚 86. 36 ~711. 15 m。长兴组 P2c 岩性为浅 灰色中厚层微晶灰岩, 上部夹白云质燧石结核, 顶部 为鲕粒状灰岩, 厚 79 ~114 m。安源组 T3a 为一套 海陆交互相含煤碎屑岩建造, 岩性为粉砂岩页岩、 粉 砂岩、 细砂岩, 部分见砾岩, 局部为炭质页岩及煤层, 与长兴组呈平行不整合接触, 厚 150 ~ 662 m 不等。 第四系为河流洼地相砂、 砂砾石以及坡积物等松散 堆积。 朱溪铜钨矿区及外围出露有大量的煌斑岩以及 中、 酸性岩浆岩小岩脉或小岩株等。煌斑岩呈脉状 侵入于推覆体的石炭系 - 三叠系中, 各层内均有出 露, 也有产于断层及不整合双重构造内。脉体走向 以北东向为主, 也有北北东向和近东西向延伸的, 规 模大小不等, 长 50 ~500 m 不等, 宽 10 ~50 m 不等 图 2 。 3岩石及岩相学特征 煌斑岩呈青灰色, 块状构造、 煌斑结构, 由斑晶 占 30 ~35 和基质 占 65 ~70 两部分组 成, 斑晶宽约 10 ~ 50 μm, 长约 50 ~ 200 μm。斑晶 矿物有黑云母 25 和角闪石 2 , 呈板柱状; 因 岩石发生了次生蚀变, 部分角闪石斑晶黑云母化明 显, 也有次生的绿泥石 6 。基质中绿泥石化亦 较强, 为靛蓝、 浅蓝色干涉色 图 3a 。部分煌斑岩 蚀变 作 用 强 烈, 主 要 矿 物 有 蚀 变 黑 云 母 斑 晶 25 , 隐晶质基质 约 70 , 次要矿物有绿泥石 3 、 绢云母 2 , 副矿物有榍石。还有一些煌 斑岩有少量石英和长石的细晶, 斑晶主要为蚀变的 黑云母裂隙发育, 由不透明矿物充填; 局部可见石英 颗粒, 呈浑圆状, 可能形成于后期蚀变作用。岩石蚀 变强烈, 为蚀变黑云母斑晶, 原矿物蚀变残留晶形 图 3b、 图 3c , 裂隙发育, 充填不透明矿物, 可见蚀 变残留浑圆石英, 明显的蚀变环带 图 3d 。而地表 出露的煌斑岩多风化呈黄褐色 - 土黄色, 虽然斑晶 中黑云母及角闪石已蚀变绢云母, 呈丝绢光泽, 但仍 保持着黑云母和角闪石的晶型外形。 4锆石 U -Pb 年龄测定 前人仅对塔前赋春成矿带上的一些中酸性岩 体及矿体进行了同位素测年, 如塔前的毛家园斑状 花岗闪长岩 黑云母 K - Ar 法年龄为 62. 5 Ma [18 ], 塔前钨钼矿的辉钼矿 Re - Os 定年[19 ]等, 而对朱溪 铜钨矿区的煌斑岩并未进行过同位素定年, 本文利 用高精度的 LA - ICP - MS 锆石 U - Pb 法对其时代 进行限定。 4. 1采样位置及测试方法 采集出露地表的煌斑岩 编号 JX001 - 005 进 行锆石同位素年龄分析, 采样位置见图 2。 岩石样品用水和刷子将表面浮土刷洗干净, 破 碎至 60 ~80 目后, 再用淘洗法选出纯度较高的单矿 物。在双目镜下挑选出较为完整和透明度好的锆石 晶体。将待测锆石用环氧树脂固定制靶, 研磨锆石 露出一个平整光洁的平面并对其进行抛光, 并对靶 中的锆石作阴极发光和背散射电子相分析。选取所 测样品锆石晶形较好, 具有明显生长环带的锆石 图 4 。 锆石 U、 Th 和 Pb 同位素分析是在中国地质科 学院矿产资源研究所 LA - ICP - MS 实验室完成, 锆 石定年分析所用仪器为 Finnigan Neptune 型 LA - ICP - MS 及与之配套的 Newwave UP213 激光剥蚀 系统。采用单点方式剥蚀, 分析前用锆石 GJ - 1 进 行调试仪器, 锆石 U - Pb 定年以锆石 GJ - 1 为外 067 第 5 期 岩矿测试 http ∥www. ykcs. ac. cn 2014 年 ChaoXing 图 2朱溪铜钨矿地质图 Fig. 2Geological map of Zhuxi copper- tungsten mine 1第四系; 2三叠系上统安源组; 3二叠系上统长兴组; 4二叠系上统乐平组; 5二叠系下统茅口组; 6二叠系下统栖霞组上段; 7二 叠系下统栖霞组中段; 8二叠系下统栖霞组下段; 9石炭系上统船山组; 10石炭系上统黄龙组; 11新元古界双桥山群; 12花岗斑岩; 13花岗闪长斑岩; 14闪长玢岩; 15煌斑岩; 16透闪石 - 阳起石矽卡岩; 17绿色蚀变岩; 18不整合接触带; 19逆断层; 20走滑逆断 层; 21实测性质不明断层; 22推测断层; 23河流; 24采样位置。 标, U、 Th 含量以锆石 M127 为外标进行校正[20 ]。 为确保测试的精确度, 测试过程中每测定 5 个样品, 前后测定两次锆石标样 GJ - 1 进行校正, 并测量一 个锆石标样 Plesovice 来观察仪器处于良好的运行 状态。数据处理采用 ICPMS DataCal 4. 3 程序[21 ], 测量过程中大多数分析点206Pb/204Pb >1000, 未进行 普通 Pb 校正, 204Pb 由离子计数器检测,204Pb 含量异 常高的分析点可能受包体等普通铅的影响, 对204Pb 含量异常高的分析点在计算时剔除, 锆石年龄谐和 图用 Isoplot 3. 0 程序获得[22 ]。 4. 2煌斑岩锆石特征及分析结果 测试的锆石样品 JX001 ~ JX005 形态复杂多 样, 但多数晶粒为无色透明至淡黄色, 呈自形程度较 好的短柱状、 双锥状、 半截锥状。晶体长 30 ~ 80 μm, 宽 25 ~60 μm, 长宽比 3 ∶ 2 ~ 4 ∶ 1。阴极发光 照片显示大多数锆石具有典型的岩浆韵律环带和明 暗相间的条带结构 图 4 , 很多锆石 如测点 6. 1、 18. 1、 20. 1 具有明显的残留核, 可能为继承核或捕 获核, 为了获得更多的锆石信息, 我们尽量选择锆石 的边缘部位进行测试, 避免继承锆石对测年的干扰, 167 第 5 期刘战庆, 等 江西朱溪铜钨矿区煌斑岩 LA - ICP - MS 锆石 U - Pb 同位素定年及地质意义第 33 卷 ChaoXing 图 3显微镜下煌斑岩岩石特征 Fig. 3Microscope characteristics of lamprophyre rock a角闪石及黑云母斑晶; b黑云母的绿泥石化蚀变; c黑云母蚀变残留晶形; d石英颗粒及蚀变环带。 确保定年的准确性, 测点尽量选在明显的岩浆环带 上。共测试 25 个点, 结果显示 表 1 , 锆石具有较 高的 Th/U 比值, Th 19 10 -6 ~424 10 -6, U 85 10 -6 ~ 688 10 -6, 且 Th、 U 值具正相关性, 表明 了样品中锆石多为岩浆结晶产物[23 -26 ]。在谐和图 上, 测点 18. 1 偏离谐和线较远, 可能与 Pb 丢失有 关, 故将其剔除, 其他 24 个有效点, 206 Pb/238U 和 207Pb/235U 谐和性较好, 表明锆石在形成后其 U - Pb 体系一直保持封闭状态, 基本上没有 Pb 的丢失, 投 点较集中于两处, 其中 10 个测点 2. 1、 3. 1、 6. 1、 9. 1、 12. 1、 15. 1、 17. 1、 19. 1、 22. 1、 23. 1 集中于 160 Ma 年龄附近, 206Pb/238U 和207Pb/235U 谐和图上, 其 谐和年龄为 160. 5 3. 1 Ma MSWD 0. 23, 见图 5a , 其206Pb/238U 加权平均年龄为 160. 3 2. 1 Ma MSWD 0. 17, 见图 5b , 在误差范围内一致, 代 表了朱溪煌斑岩的结晶年龄, 属于岩浆侵位时的年 龄, 其 形 成 时 代 属 中 侏 罗 世。在206Pb/238U 和 207Pb/235U 谐和图上, 另外 9 个测点 测点 1. 1、 4. 1、 5. 1、 7. 1、 8. 1、 10. 1、 13. 1、 21. 1、 24. 1 集中于 860 Ma 附近, 谐和年龄为 860. 0 3. 6 Ma MSWD 1. 12, 见图 5c , 其206Pb/238U 加权平均年龄为 856 10 Ma MSWD 0. 22, 见图 5d , 在误差范围内 与谐和年龄一致, 属于新元古代, 可能属于捕获或继 承的岩浆锆石, 代表了该区曾经有新元古代的岩浆 活动事件。还有一些零散的点谐和性较好, 测点 14. 1 的206Pb/238U 年龄值为 1400 28 Ma; 测点 11. 1 的206Pb/238U 年龄值为 912 Ma, 20. 1 号点的 206Pb/238U年龄值为 755 Ma, 16. 1 号点的206 Pb/238U 年龄值为 559 Ma; 测点 25. 1 的206Pb/238U 年龄值为 600 Ma, 这些零散值的锆石很可能属于煌斑岩岩浆 侵位时捕获围岩中的锆石。 5煌斑岩成岩时代与构造和成矿的关系 5. 1煌斑岩成岩时代 上述煌斑岩锆石 U - Pb 同位素年龄测试显示, 煌斑岩中一组锆石的206Pb/238U 加权平均年龄为 160. 3 2. 1 Ma, 加之其侵入于石炭纪到三叠纪 的地层中, 揭示了煌斑岩侵位时间为中侏罗世, 属早 燕山期; 另一组测试数据中锆石的206Pb/238U 加权平 均年龄为 856 10 Ma MSWD 0. 22 , 这一年龄 267 第 5 期 岩矿测试 http ∥www. ykcs. ac. cn 2014 年 ChaoXing 图 4朱溪铜钨矿区煌斑岩 JX001 -005 代表性锆石的阴极发光图像和分析年龄 Fig. 4Cathodoluminescence images and ages of analyzed zircons from the lamprophyre of Zhuxi copper- tungsten mine 圈和数字分别表示 U - Pb 年龄测定位置、 测定编号和206Pb/238U 年龄。 图 5朱溪铜钨矿煌斑岩的 LA - ICP - MS 锆石 U - Pb 年龄谐和图与直方图 Fig. 5LA- ICP- MS zircon U- Pb concordia diagrams and histogrames of lamprophyre of Zhuxi copper- tungsten mine a结晶锆石年龄谐和图; b结晶年龄直方图; c捕获锆石年龄谐和图; d捕获锆石年龄直方图。 与区域上超基性岩 塔前附近一处有元古代的蚀变 辉石岩 甚至蛇绿混杂岩的形成时代接近, 也与新 元古代早期板块俯冲→碰撞阶段的构造岩浆事 件[12 ]有关。朱训等[27 ]提到塔前赋春成矿带有晋 宁期的超基性 - 基性岩, 认为其属于“超壳型” 岩 浆, 由于深断裂带活动应力释放, 降压作用使深部岩 层熔点降低, 局部熔融而生成了玄武质深源岩浆, 岩 浆受深断裂构造的引液, 反复沿断裂上升活动, 早期 上升的岩浆接近 “原始岩浆” , 形成超基性 - 基性岩 体, 这里早期上升的岩浆对应的可能就是这一岩浆 367 第 5 期刘战庆, 等 江西朱溪铜钨矿区煌斑岩 LA - ICP - MS 锆石 U - Pb 同位素定年及地质意义第 33 卷 ChaoXing 锆石的年龄。深部岩浆分异作用使晚期上升的岩浆 逐渐由基性向中性、 中酸性变化, 构成由基性逐渐变 为中酸性的继承性岩浆演化系列[27 ], 在分异过程中 形成了基性岩浆的侵位, 即煌斑岩的侵位年龄。除 此之外, 煌斑岩样品中还存在一些较为零散的而且 谐和性较好的年龄, 可能是煌斑岩岩浆上升时捕获 了围岩新元古代双桥山群 Pt3Sh 中的锆石。例如, 测点 14. 1 的206Pb/238U 年龄值为 1435 7 Ma 的 锆石, 测点 11. 1 年龄值为 912 40 Ma 的锆石, 测 点 20. 1 年龄值为 755 13 Ma 的锆石, 测点 16. 1 年龄值为 559 14 Ma 的锆石, 测点 25. 1 年龄值 为 600 10 Ma 的锆石, 很可能来自于区域上岩浆 岩的风化剥蚀沉积到双桥山岩群中火山凝灰岩。 5. 2煌斑岩与大地构造演化 区域地质研究, 在晋宁期之前, 钦杭结合带两 侧的扬子地块与华夏地块以华南洋相隔, 在930 ~880 Ma 期间, 华南洋的洋壳向扬子地块下俯冲, 在扬子东 南陆缘出现了大规模岛弧岩浆活动, 并产生了与岛弧 相对应的弧前盆地与弧后盆地, 并在盆地中沉积了新 元古代地层。随着洋壳的不断俯冲消减, 在860 ~825 Ma 期间, 扬子地块与华夏地块发生碰撞拼合, 产生了 陆 -陆碰撞造山作用, 使得原先沉积在弧前、 弧后盆 地中的新元古代地层以及早先存在的中元古代地层 发生强烈的构造变形。在钦 - 杭带江西段出露一系 列主体倾向北西的韧性剪切带以及蛇绿混杂岩带; 随 着陆 -陆碰撞作用的不断加强, 在弱变形域发育了一 系列以 S1面理为变形面的轴面主体倾向北西的紧闭 同斜褶皱, 而强变形域则叠加在早期韧性剪切带之 上; 之后陆 -陆碰撞作用逐渐减弱, 但区域上仍然处 于挤压应力环境, 形成了一期近北东向的宽缓褶皱, 使得岩石圈进一步加厚, 伴随一系列同碰撞及碰撞后 岩浆事件, 本文煌斑岩锆石中一组 856 10 Ma 年 龄值可能就源于该期构造岩浆事件; 825 ~750 Ma 期 间, 陆 -陆碰撞作用基本停止 [ 10, 28 -29 ]。 在随后的地质演化过程中, 在震旦纪 - 早侏罗 世期间, 整个华南基本处于陆内的滨海浅海斜 坡环境, 内部没有切穿岩石圈的断裂, 没有大规模的 幔源岩浆和火山喷发的记录, 多次构造变形与岩浆 活动均处于统一的华南岩石圈之上进行[13 ]。晚古 生代 - 早中生代, 该期处于浅海和海陆交互的环境, 沉积了大量的浅海台地相的碳酸盐岩和陆源碎屑及 含煤建造。这一阶段岩浆活动基本停止, 在煌斑岩 中未发现捕获此阶段的锆石。然而到了早侏罗世, 区域构造体制发生转换, 西太平洋板块欧亚大陆之 下俯冲, 俯冲作用的在华南地区产生的远程效应导 致一期早侏罗世的岩浆活动, 本文的煌斑岩侵位 160. 3 2. 1 Ma 也就是在该阶段发生的。紧接着 在华南发生了中晚侏罗世 - 早白垩世发生的燕山期 陆内造山作用事件, 中国东南部的应力场开始由近 东西向的挤压作用向近南北向左行走滑转化, 形成 了郯庐大型走滑断裂。 从华夏板块与扬子板块之间的华南洋开始消减 俯冲, 华夏板块与杨子板块的碰撞连为一体, 到古太 平洋壳向欧亚板块之下俯冲, 由挤压向走滑剪切的 整个构造体系的转换过程中, 在华南地区形成了规 模宏大的岩浆成矿带, 在华夏和杨子古板块之间形 成了钦杭多金属成矿带, 这一整个构造演化过程 造就了朱溪铜钨矿床的成岩成矿区域背景。 5. 3煌斑岩与成矿作用 中国东南地区属于环太平洋成矿域, 受古太平洋 板块向古欧亚板块之下俯冲, 形成了燕山期成矿期。 华南金属矿床成矿作用主要集中在170 ~150 Ma、 140 ~126 Ma 和 110 ~80 Ma, 其中 170 ~150 Ma 是华南 地区成矿的一个高峰期 [ 30 ], 南岭地区几个典型钨矿 床也都是在这一时期形成的, 如江西崇义县淘锡坑钨 矿、 茅坪钨锡矿、 大余县洪水寨钨矿、 大吉山钨矿等均 形成于这一时期 [ 31 -34 ]。在同一成矿带内, 本研究近 期获得的塔前钨钼矿中的辉钼矿Re -Os 同位素等时 线年龄为 162 2 Ma[ 19 ], 本次分析结果显示朱溪铜 钨矿区煌斑岩侵位年龄为 160. 3 2. 1 Ma, 煌斑岩 脉侵位与本区钨、 钼、 铜矿的成矿均是华南地区中生 代大规模成矿成岩作用的产物。 6结语 在详细野外调查、 岩心编录和岩矿鉴定的基础 上, 利用激光剥蚀 - 电感耦合等离子体质谱技术 LA - ICP - MS 对朱溪铜钨矿区的煌斑岩进行了 锆石 U - Pb 法同位素测年, 获得了煌斑岩的岩浆演 化记录 ①朱溪铜钨矿区煌斑岩样品中存在 856 10 Ma MSWD 0. 22 和 160. 3 2. 1 Ma MSWD 0. 17 的岩浆锆石, 分别代表新元古代和燕山期 两期岩浆活动事件。②通过大地构造分析和区域成 矿作用对比认为 朱溪铜钨矿区煌斑岩中新元古代 锆石属于煌斑岩岩浆捕获或者继承了新元古代的岩 浆活动形成的锆石, 这些锆石的存在揭示了华南地 区新元古代早期板块俯冲→碰撞阶段的构造岩浆事 件, 而煌斑岩中早燕山期锆石代表煌斑岩岩浆侵位 时期, 与朱溪铜钨矿成矿作用时间接近。 467 第 5 期 岩矿测试 http ∥www. ykcs. ac. cn 2014 年 ChaoXing 致谢 野外取样工作中得到了江西省地质矿产勘查 开发局九一二大队张诚、 康川、 魏锦、 舒立等同志 的帮助和支持, 审稿人对文章内容提出的良好意见, 在此对他们付出的辛勤劳动表示感谢。同时在陈毓 川院士 80 华诞来临之际, 谨以此文向陈院士表达崇 高的敬意 7参考文献 [ 1]江西省地质矿产局. 江西省区域地质志[ M] . 北京 地 质出版社, 1984 781. [ 2]杨树锋, 陈汉林, 张伯友, 谢鸿森. 南岭花岗岩岩石物 理学与大地构造[ J] . 北京 中国大百科全书出版社, 1996 1 -113. [ 3]华仁民, 陈培荣, 张文兰, 刘晓东, 陆建军, 林锦富, 姚 军明, 戚华文, 张展适, 顾晟彦. 华南中、 新生带与花岗 岩类有关的成矿系统[J] . 中国科学 地球科学 , 2003, 33 4 335 -343. [ 4]毛景文, 谢桂青, 李晓峰, 张长青, 梅燕雄. 华南地区中 生代大规模成矿作用与岩石圈多阶段伸展[ J] . 地学 前缘, 2006, 11 1 45 -55. [ 5]陈国华, 万浩章, 舒良树, 张诚, 康川. 江西景德镇朱溪 铜钨多金属矿床地质特征与控矿条件分析[ J] . 岩石 学报, 2012, 28 12 3901 -3914. [ 6]胡国成, 吕文超, 黄颖. 钦 - 杭结合带金属矿产分布综 述[ J] . 中山大学研究生学刊 自然科学与医学版 , 2010, 31 2 48 -58. [ 7]杨明桂, 余忠珍, 曹钟清, 汪石林, 祝平俊, 高文亮. 鄂 东南赣西北坳陷金属成矿地质特征与 “层 - 体” 耦 合成矿模式[J] . 资源调查与环境, 2011, 32 1 1 - 16. [ 8]徐德明, 蔺志永, 龙文国, 张鲲, 王磊, 周岱, 黄皓. 钦杭 成矿带的研究历史和现状[J] . 华南地质与矿产, 2012, 28 4 277 -289. [ 9]梁锦, 周永章, 李红中, 尹缀缀, 周留煜, 曾长育, 虞鹏 鹏. 钦杭结合带斑岩型铜矿的基本地质特征及成因 分析[ J] . 岩石学报, 2012, 28 10 3361 -3372. [ 10] 周永章, 曾长育, 李红中, 安燕飞, 梁锦, 吕文超, 杨志 军, 何俊国, 沈文杰. 钦州湾杭州湾构造结合带 南 段 地质演化和找矿方向[J] . 地质通报, 2012, 31 增 刊 486 -491. [ 11] 毛景文, 段超, 刘佳林, 张成. 陆相火山 - 侵入岩有关 的铁多金属矿成矿作用及矿床模型 以长江中下 游为例[ J] . 岩石学报, 2012, 28 1 1 -14. [ 12] Guo S,Zhao Y Y,Qu H C,Wu D X,Xu H,Liu Y, Zhu X Y,Wang Z K. Geological characteristics and ore- ing time of the Dexing porphyry copper ore mine in Jiangxi Province[J] . Acta Geologica Sinica, 2012, 86 3 691 -699. [ 13] 舒良树. 华南构造演化的特征[J] . 地质通报, 2012, 31 7 1035 -1053. [ 14] 徐磊, 李三忠, 刘鑫, 索艳慧, 吴奇, 王鹏程. 华南钦杭 结合带东段成矿特征与构造背景[ J] . 海洋地质与第 四纪地质, 2012, 32 5 57 -66. [ 15] 毛景文, 陈懋弘, 袁顺达, 郭春丽. 华南地区钦杭成矿 带地质特征和矿床时空分布规律[J] . 地质学报, 2011, 85 5 636 -658. [ 16] 杨明桂, 王发宁, 曾勇. 江西北部金属成矿地质[ M] . 北京 中国大地出版社, 2004 186. [ 17]王永华, 鲍征宇, 曾键年, 龚敏, 龚鹏, 马振东. 钦杭 成矿带中成矿元素锑的物质来源探讨[ J] . 地质与勘 探, 2012, 48 4 742 -749. [ 18] 塔前朱溪 1 ∶ 50000 区域地质矿产调查报告[R] . 江西省地质矿产开发局九一六大队, 1981 8. [ 19] 黄安杰, 温祖高, 刘善宝, 刘消清, 刘献满, 张家菁, 施 光海, 刘战庆. 江西乐平塔前钨钼矿中辉钼矿 Re - Os 定年及其地质意义[J] . 岩石矿物学杂志, 2013, 32 4 496 -504. [ 20] Slama J,Kosler J,Condon D J,Crowley J L,Gerdes A,Hanchar J M,Horsrwood M S A,Morris G A, Nasdala L,Norberg N,Schaltegger U,Schoene B, Tubrett M N,Whitehouse M J. Plesovice zircon A new natural reference material for U- Pb and Hf isotopic microanalysis[ J] . Chemical Geology, 2008, 249 1 -35. [ 21] Liu Y S,Hu Z C,Gao S,Gunther D,Xu J,Gao C, Chen H. Insitu analysis of major and trace elements of anhydrous minerals by LA- ICP- MS without applying an internal standard[ J] . Chemical Geology,2008,257 34 -43. [ 22] 侯可军, 李延河, 田有荣. LA - MC - ICP - MS 锆石微 区原位 U - Pb 定年技术[ J] . 矿床地质, 2009, 28 4 481 -492. [ 23] Pidgeon R T,Wilde S A. The interpretation of complex zircon U- Pb systems in Archaean granitoids and gneisses from the Jack Hills,Narryer Gneiss Terrane,Western Australia[ J] . Precambrian Research,1998,91 3/4 309 -332. [ 24]Claesson S,Vetrin V,Bayanova T,Downes H. U- Pb zircon ages from a Devonian carbonatite dyke,Kola peninsula,Russia A record of geological evolution from the Archaean to the Palaeozoic[J] . Lithos,2000,51 1/2 95 -108. [ 25] 简平, 程裕淇, 刘敦一. 变质锆石成因的岩相学研究 - 高级变质岩 U - Pb 年龄解释的依据[J] . 地学前 缘, 2001, 8 3 183 -191. [ 26] 吴元保, 郑永飞. 锆石成因矿物学研究及其对 U - Pb 567 第 5 期刘战庆, 等 江西朱溪铜钨矿区煌斑岩 LA - ICP - MS 锆石 U - Pb 同位素定年及地质意义第 33 卷 ChaoXing 年龄解释的制约[ J] . 科学通报, 2004, 49 16 1589 -1604. [ 27] 朱训, 黄崇轲, 芮宗瑶, 周耀华, 朱贤甲, 胡淙声, 梅占 魁. 德兴斑岩铜矿[ M] . 北京 地质出版社, 1983 43 - 44. [ 28] 梁锦, 李红中, 曾长育, 周留煜. 矽卡岩型矿床的特征 及其在钦杭成矿带西南段的找矿启示[ J] . 矿物学报, 2011 增刊 55 -56. [ 29] 尹缀缀. 对钦杭结合带南段深覆盖地区矿床的思 考[ J] . 矿物学报, 2011 增刊 126 -127. [ 30] 毛景文, 李晓峰, Lehmann B, 陈文, 蓝晓明, 魏绍六. 湖南芙蓉锡矿床锡矿石和有关花岗岩的40Ar - 39Ar 及 其地球动力学意义[ J] . 矿床地质, 2004, 23 2 164 - 175. [ 31] 陈郑辉, 王登红, 屈文俊, 陈毓川, 王平安, 许建祥, 张 家菁, 徐敏琳. 赣南崇义地区淘锡坑钨矿的地质特征 与成矿时代[ J] . 地质通报, 2006, 25 4 496 -501. [ 32] 曾载淋, 张永忠, 朱祥培, 陈郑辉, 王成辉, 屈文俊. 赣 南崇义地区茅坪钨锡矿床铼 - 锇同位素定年及其地 质意义[ J] . 岩矿测试, 2009, 28 3 209 -214. [ 33] 丰成友, 黄凡, 曾载淋, 屈文俊, 丁明. 赣南九龙脑岩 体集洪水寨云英岩型钨矿年代学[ J] . 吉林大学学报 地球科学版 , 2011, 41 1 111 -121. [ 34] 张思明. 江西省大吉山钨矿床的矿物学研究及矿床 特征[ D] . 北京 中国地质大学 北京 , 2012 46 -49. LA-ICP-MS Zircon U-Pb Isotopic Dating of Lamprophyre Located Zhuxi Copper-Tungsten Mine of Jiangxi Province and Its Geological Significance LIU Zhan
展开阅读全文