皖南宁国大坞尖钨钼矿床成岩成矿年龄--以花岗闪长斑岩锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄为依据.pdf

第 3 4卷 第 2 - 3 期 2 0 1 5年 3月 地质通报 GEoL0 GI CAL BULLETI N oF CHI NA Vo 1 3 4 N O S 23 M a r ， 201 5 皖南宁国大坞尖钨钼矿床成岩成矿年龄 以花岗闪长斑岩锆石u P b 和辉钼矿Re O s 年龄为依据 李斌 ， 张赞赞 ， 吴明安 ， 周涛发 ， 赵文广 ， 蔡晓兵 ， 狄勤松 LI Bin ，ZHAN G Za nz a n ， W U M in g a n ， ZH OU Ta o f a ， ZHAO W e n g u a n g ， C AI Xi a o b i n g ， DI Qi n s o n g 1 安徽 省地质调查院 ， 安徽 合肥 2 3 0 0 0 1 ； 2 合肥工业大学， 安徽 合肥 2 3 0 0 0 1 1 A n h u i I n s t i t u t e o fG e o l o g ic a l S u r v e H e f e i 2 3 0 0 0 1 ， A n h u i, C h in a ； 2 S c h o o l ofR e s o u r c e s a n d E n v i r o n m e n t a l ， H e f e i U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , H e f e i 2 3 0 0 0 1 ， A n h u i ， C h in a 摘要： 大坞尖矿床位于钦杭成矿带东段北缘 ， 是皖南地区典型的层控矽卡岩型矿床 ， 矿床成岩成矿时代的确定对于该矿床成因研 究及区域成矿规律认识具有重要意义。在详细的野外地质工作基础上， 采集大坞尖矿床与成矿有关的岩浆岩样品和主成矿期的 矿石矿物辉钼矿， 分别利用L A I C P - MS U- P b 和Re - Os 同位素定年方法， 获得岩浆岩的成岩年龄( 1 4 8 3 2 2 Ma 、 1 4 8 5 + 2 1 Ma ) 和成矿年龄( 1 4 4 4 + 1 5 Ma ) 。通过区域对比， 认为大坞尖矿床属于皖南地区燕山期第一阶段( 1 5 0 1 3 6 Ma ) 岩浆岩侵入的产物， 该 阶段是皖南地区重要的钨钼矿成矿时期， 形成于古特提斯构造域向滨太平洋构造域转换过程中的区域挤压环境。 关键词： L A- I C P MS 锆石U- P b 年龄； Re - Os 同位素； 大坞尖矿床 ； 矽卡岩矿床； 安徽宁国 中图分类号： P 6 1 8 6 ； P 5 9 7 3 文献标志码 ： A 文章编号： 1 6 7 1 2 5 5 2 ( 2 O 1 5 ) O 2 0 3 0 5 6 9 1 0 L i B ， Z h a n g Z Z ， Wu M A， Z h o u T F ， Z h a o W G， C a i X B， Di Q S L A I CP MS z i r c o n U P b a g e a n d mo l y b d e n it e R e Os d a t in g o f t h e Da w u j ia n W Mo p o l y me t a l l ic d e p o s it ， Ni n g g u o ， An h u i P r o v in c e Ge o l o g ic a l B u U e a n o f C h in a ， 2 0 1 5 ， 3 4 ( 2 3 ) ： 5 6 9 - 5 7 8 Ab s t r a c t ： T h e Da wu j ia n d e p o s it is a t y p ic a l s t r a t a b o u n d s k a r n W Mo d e p o s it l o c a t e d o n t h e n o r t h e a s t e rn ma r g i n o f t h e Qin Ha n g me t a l l o g e n ic b e l t T h e d e t e r min a t i o n o f t h e a g e s o f t h e min e r a l iz a tio n a n d t h e ma g r n a t ic r o c k s o f t h e Da w u j ia n d e p o s i t is v e r y imp o r - t a n t f o r t h e s t u d y o f d e p o s i t g e n e s is a n d r e g i o n a l me t a l l o g e n ic r e g u l a ri ty On t h e b a s i s o f g e o l o gi c a l a n d p e t r o g r a p h ic s t u d ie s ， t h e a u t ho r s c oH ec t e d the pr ima ry t y pe s o f m a g ma ti c r o c k s a nd m o l yb de n it e o f t he ma in mine r a l iz a t ion s t a g e a nd obt ai ne d t he a ge s o f t he ma g ma t ic r o c k s ( 1 4 8 3 + 2 2 Ma ， 1 4 8 5 + 2 1 Ma ) b y L A I CP MS z i r c o n U P b d a tin g and t h e a g e o f mi n e r a l i z a t io n ( 1 4 4 4 1 5 Ma ) b y Re Os d a t in g o f t h e Da wu j i a n d e p o s i t T h e a u t h o r s a l s o r e v e al t h a t t h e Da wu j ia n d e p o s it wa s f o r me d b y ma g ma t it e in t r u s io n o f t h e fir s t s t a g e o f Ya n s h a n i a n p e ri o d ( 1 5 0 1 3 6 Ma ) T h i s s t a g e s e e ms t O b e a n i mp o r t a n t me t al l o g e n i c p e rio d i n the s o u t h o f A n h u i P r o v i n c e ， w h ic h wa s f o r me d in a r e gi o n al c o mp r e s s io n a l e n v i r o n me n t f r o m t h e t r a n s f o rm o f t h e P al e o T e t h y s t e c t o n ic d o ma i n t o t h e P a c ifi c t e c t onic doma in Ke y w o r d s ： L A I CP MS z i r c o n U P b d a t i n g ； Re Os i s o t o p e ； Da w u j ia n d e p o s i t ； s k a m d e p o s i t ； Ni n g g u o A n h u i P r o v i n c e 皖南地 区介于北部 长江 中下游成矿带 和南 部 武夷山成矿带之间， 包括了江南成矿带和钦杭成矿 带 ， 其中的钦杭成矿带属全国 1 9 个重点成矿带之 一 ，大坞尖矿床则位于钦杭成矿带东段北缘 。大坞 尖矿床经过多年的勘查， 有望达到中型规模 ， 并具 有良好的找矿前景。皖南地区祁门东源、 青阳高家 收稿 日期 ： 2 0 1 4 1 2 2 9 ； 修 订 日期 ： 2 0 1 5 0 2 0 2 资助项目： 安徽省地质矿产勘查局项 目( 编号： D K 2 0 1 3 1 1 ) 作者简介： 李斌( 1 9 8 7 ) ， 男 ， 硕士， 工程师， 从事地质调查与矿产勘查。E - m a i l ： l i b in 1 9 8 7 0 2 1 2 6 c o m 5 7 0 她 厉 通 椒 G E OL OG I C AL B U L L ET I N O F C HI NA 2 0 1 5年 螃、 百丈岩、 宁国竹溪岭等钨钼矿矿床的发现， 显示 出该地区钨钼矿具有较大的找矿潜力。各地勘单位 和高校陆续对皖南地区部分钨钼矿床开展了研究工 作， 但系统性、 深入性的研究相对较少。大坞尖矿床 是层控矽卡岩型钨钼矿床， 也是皖南地区典型的矽卡 岩型钨钼矿床， 具有较强的代表性。因此， 开展大坞 尖矿床的研究， 进一步揭示该矿床的形成环境及成岩 成矿特点， 可以为深入认识皖南钨钼矿床的成矿特 征、 在该地区类似矿床的寻找提供新的思路。 前人对大坞尖矿床的地球化学异常特征、 地质 特征、 矿床成因等进行了部分研究n 1 ， 但对其成矿 作用没有进行年代学约束。本文选取与成矿作用 密切相关的花岗闪长斑岩岩脉， 对其进行L A I C P MS 锆石U- P b 年代学测定 ， 获取准确的成岩年龄 ； 同时， 选取该矿床的主要矿石矿物辉钼矿， 对其进 行Re - Os 同位素测定， 确定该矿床的成矿时代。为 深入研究该矿床的成因、 深化区域成矿规律研究及 指导同类矿床的进一步找矿提供科学依据。 1 区域地质特征 皖南地区位于扬子陆块北缘 ， 地层可分 为变质 基底和沉积盖层两大部分 ， 祁门一潜 口断裂以北 、 周王断裂以南主要为南华纪之后扬子陆块的沉积 盖层分布区， 祁门一潜口断裂以南为前南华纪扬子 陆块的基底变质岩出露 区 。 皖南地区构造变动及其演化先后经历了晋宁、 加里东一海西期、 印支期、 燕山期和喜马拉雅期 5 期 构造旋回。尤其以印支、 燕山构造运动最为醒 目， 在中生代经过陆内板块叠置造山作用形成了江南 隆起带 ， 并控制其北部的前陆变形， 使得江南隆起 带南侧的晚侏罗世以前的地层皆卷入了强烈的陆 内造山变形4- 5 。该区岩浆岩岩性可分为花岗闪长 ( 斑 ) 岩和花岗( 斑 ) 岩 ： 晚燕山期一早 白垩世早期 以 花 岗闪长 ( 斑 ) 岩为主 ， 具有 I 型特征 ， 指示碰撞造 山 背景和岩石圈拆沉、 底侵背景； 早白垩世中晚期以 花岗( 斑) 岩为主， 岩石学特征指示造山后拉伸环 境 ， 地球动力学背景显示 ， 在成矿期构造应力从区 域挤压作用向区域伸展作用转换 。岩浆岩为钙碱 性岩石， 物质来源以壳源物质为主， 有幔源成分混 染 。前人对岩石成 因类型认识有一定分歧 ， 但均认 为该地区的两类花岗岩指示了构造应力由挤压向 伸展转换的过程7- 81 。与长江中下游及赣东北地区 更多幔源岩浆参与有所不同， 皖南地区岩浆岩以壳 源物质为主， 是岩石圈厚度不同引起的， 也是皖南 地区尚未发现类似于长江中下游及赣东北地区的 大规模矿集区的重要原因p - 2 1 。 2 矿床地质特征 2 1 地层、 构造及岩浆岩 大坞尖矿床位于皖浙赣断裂带宁国一绩溪断 裂的西侧 ( 图1 - a ) 。矿 区出露地层 由老至新依次为 南华系南沱组( Nh ) ， 震旦系兰田组( z 2 ) 、 皮园村 组( z ) 。矿区外侧有南华系休宁组( Nh ) 和寒武 系荷塘组( 。h ) 、 大陈岭组( d ) 分布。与矽卡岩型 钨钼矿化有关的地层主要有兰田组和南沱组 ， 赋矿 岩系为兰田组一段( z f ) 矽卡岩化白云质灰岩、 钙质 泥岩及南沱组二段( N h 。 n ) 含锰白云岩、 钙质泥岩。 兰田组一段( z 2 ) 主要出露于矿区中部和西南部， 延 伸较为稳定， 出露宽度3 2 0 m。南沱组二段地表未 出露 ， 仅见于钻孔深部( 图1 _ b ) 。 矿 区位于 宁国墩复 背斜南西 段次级褶皱上塘 背斜的轴部倾伏转折端。区内次级褶皱及断裂构 造均较发育 。区域 主干断裂 宁国一绩溪 断裂分布 于矿区的南东外侧 ， 断裂面倾向南东， 倾角4 5 6 5 o ， 局部直立， 次级断裂发育 ， 呈带状分布。矿区内断 裂构造及层间滑脱构造发育 ， 规模不等， 方向各异， 性质不一， 属多期次构造变形的产物。依其展布方 向分为北东向、 北西向、 北北东向、 近东西向4 组 。 矿 区内岩浆岩均呈脉状产 出， 主要有 3 条 ， 均位 于矿 区中部 ， 岩脉产状与主构造线方 向一 致 ， 表 明 岩浆岩受北东向构造控制作用明显。矿床中的脉 岩为成矿母岩， 同时也破坏了矿体的连续性。区内 脉岩由南东向北西分别编号为1 号、 2 号、 3 号( 图1 一 b ) 。1 号、 2 号脉岩侵入于茶地背斜南东翼的次级背 斜核部， 脉体穿过南沱组及兰田组， 呈近平行产出， 相距 1 5 6 0 m。出露长度大于 2 k i n， 向北东 、 南西延 伸出矿区， 宽一般为8 5 0 m。脉岩走向北东5 0 。 ， 基 本沿地层走向分布， 或与地层呈小角度斜交， 倾 向 南东 ， 倾角较陡， 一般为6 5 - 7 5 。 ， 接触面呈波状起 伏， 1 号脉岩南东侧地层有明显抬升， 在深部 2 号脉 岩逐渐尖灭 。3 号脉岩侵入于茶地背斜核部南沱 组 含 砾 凝 灰 岩 中 ， 呈 长 椭 圆形 ， 长 4 0 0 m， 宽 8 0 1 2 0 m。走向北东2 5 o 左右 ， 倾向南东 ， 倾角6 5 - 7 5 。 ， 接触面呈波状起伏。 5 7 6 她 质 逆 报 G EO L OGI C A L B U L L E T I N OF C HI NA 表 3 大坞尖矿床花岗闪长斑岩L A I C P MS 锆石U T h P b同位素数据 Ta b l e 3 LA_ 。 I CP- 。 M S U - Th P b is o t o p ic c o m p o s it io n o f t he z ir c o n s i n t h e p o r p h y r y g r a n o d i o r i t e o f t h e D a w u j i a n d e p o s it 注 ： Z K9 6 7 样品 3 0 号点为锆石 P b P b 模式年龄 5讨 论 、e 5 1 成矿年龄 浆岩的研究对大坞尖矿床具有重要意义。对大坞 大坞尖钨钼矿床属于层控矽卡岩矿床， 地层一 尖矿床尚未开展过年代学研究 ， 本文通过对大坞尖 5 7 8 地 质 通 报 G E OL OG I C AL B U L L ET I N O F C HI NA 2 0 1 5 年 切相关。 ( 2 ) 大坞尖矿床的成岩 、 成矿时代为晚侏罗 纪， 属于皖南地区燕山期第一阶段 ( 1 5 0 1 3 6 Ma ) 岩浆侵人的产物 ， 结合该地区现有的年代学研究 成果 ， 认为该阶段是皖南地区重要的钨钼矿成矿 时期。 致谢： 感谢廊坊诚信地质服务有限责任公司、 北京领航锆年有限责任公司、 合肥工业大学L A I C P MS 实验室、 中科院地球化学研究所在矿物分 选 、 样品靶制备、 C L图像采集、 锆石 u P b 及辉钼矿 Re - Os 同位素测定中给予的支持， 感谢 同事陈后 艳 、 胡小静在 图件制作方 面的大力帮助 ， 感谢 审稿 人对本文提 出的宝贵修改意见。 参考文献 陈富荣 ， 赵和仓， 贾十军， 等 安徽宁国大坞尖金 、 钨地球化学异常 特征及找矿远景研究 c 严学新 加强地质工作促进社会经济 和谐发展2 o 0 7 年华东六省一市地学科技论文集 合肥 ： 合肥 工业大学 出版社 ， 2 0 0 7 ： 1 5 9 1 6 3 2 】 蔡晓兵 ， 邱军强， 狄勤松， 等 安徽省宁国市大坞尖地区地球化学 异常特征 c 3 德滋 中国矿物岩石地球化学学会第1 4 届学术 年会论文摘要专辑南京 ： 高校地质学报 编辑部 ， 2 0 1 3 ： 2 5 1 2 5 2 【 3 】 赵文广， 蔡晓兵， 狄勤松， 等 皖南大坞尖钨铝矿床地质特征及成 因分析U 1 安徽地质， 2 0 0 8 ， 3 1 ( 1 0 ) ： 1 5 4 4 1 5 4 7 4 】 朱光， 徐嘉炜 ， 刘国生 ， 等 下扬子地区前陆变形构造格局及其动 力学机制U 】 _ 中国区域地质， 1 9 9 9 ， 1 8 ( 1 ) ： 7 3 7 9 f 5 1 朱光， 刘国生 皖南江南陆内造山带的基本特征与中生代造山过 程 1 大地构造与成矿学 ， 2 0 0 0 ， 1 2 4 ( 2 ) ： 1 0 3 1 1 1 6 翁望飞， 支利庚 ， 蔡连友， 等 皖南及邻区燕山期两个类型花岗岩 地球化学对 比与岩石成因U 】 l 矿物岩石地球化学通报 ， 2 0 1 1 ， 3 0 ( 4 ) ： 4 3 3 4 4 8 7 赵玉琛 皖南两花岗岩体的岩石学特征及成矿专属性判别U 安徽 地质 ， 1 9 9 4 ， 4 ( 4 ) ： 3 1 4 3 【 8 】 周涛发， 袁峰， 侯明金 ， 等 江南隆起带东段皖赣相江南隆起带东 段皖赣相邻区燕山期花岗岩类的成因及形成的地球动力学背景 U 】 _ 矿物岩石， 2 0 0 4 ， 2 4 ( 3 ) ： 6 5 7 1 9 1 侯明金 江南隆起带安徽部分燕山晚期岩浆活动与深部过程【 D 】 合肥工业大学博士学位论文， 2 0 0 5 1 o 周涛发， 袁峰， 侯明金， 等 江南隆起带东段皖赣相邻区的成矿条 件与资源潜力对比 研究 1 自 然科学进展， 2 0 0 3 ， 1 4 ( 1 o ) ： 1 O 3 6 1 o 4 1 1 1 】 袁峰 ， 周涛发 ， 范裕 ， 等 江南隆起带皖赣相邻区燕山期岩浆岩 N d S r 同位素特征U 1 地质科学， 2 0 0 6 ， 4 1 ( 1 ) ： 1 3 3 1 4 2 1 2 】 袁峰， 周涛发， 岳书仓， 等 江南隆起带皖赣相邻区燕山期岩浆岩 稀土对比 研究U 】 中国稀土学报， 2 0 0 3 ， 2 1 ( 5 ) ： 6 0 0 6 0 3 1 3 李斌 宁国大坞尖钨钼矿床地质特征及成因研究 D 合肥工业大 学硕士学位论文 ， 2 0 1 4 1 4 L i u Y S ， Hu z C， Ga o S ， e t a1 I n s i t u a n a l y s i s o f ma j o r a n d t r a c e e l e m e nt s o f a n h yd r o us min e r a ls b v L AI CP M S wit ho u t a p p ly in g a n i n t e rnal a t a n d a r d U ， Ch e mi c al Ge o l o g y ， 2 0 0 8 ， 2 5 7 ： 3 4 4 3 1 5 L i u Y S ， Ga o S ， Hu Z C， e t a1 Co n t i n e n t al a n d o c e a n i c c res t r e c y c l in g in d uc e d m e lt pe r id o t it e in t e r a c t ion s in t h e Tr a n s N o r t h Chi na O r o g e n ：U Pb d a t ing ， Hfi s ot o p e s a n d t r a c e e le me n t s in z ir c o n s o f ma n tle x e n o l i t h s 0 J o u r n al o f P e t r o l o gy， 2 0 1 0 ， 5 1 ： 5 3 7 5 7 1 【 1 6 L u d wi g K RUs e r S ma n u al f o r I s o p l o t E X， Ve r s i o n 3 0 0 M A g e o c h r o n o lo g ic al To o lt f o r mic r o s o f t Ex c e l：Be r k e le y Ge o c h r o n o lo g y Ce n