内蒙古韧性剪切带型金矿——十八顷毫矿区40Ar／39Ar坪年龄特征及其.doc

内蒙古韧性剪切带型金矿十八顷毫矿区40Ar39Ar坪年龄特征及其,谫励第l6卷第l期1996年3月,j,7矿物ACTAM1NERALOGICASINICAVo1.16,No.1Mar.,l996rlI内蒙古韧性剪切带型金矿秀|e十八顷毫矿区Ar/.9Ar坪年龄特征及其地质意义/陈洪新孟宪刚王建平地质矿产部地质力学研究所北京.o8l捶赛对采自十八顷毫金矿区的黑云母,角闪石用阶段升温法进行At/Ar年龄谱研究,结合矿区地质特征,认为黑云母近似直线年龄谱的坪年龄(277Ma)及角闪石稳定坪年龄(288Ms)代表了韧性剪切带最新活动的时代;角闪石矿物年龄谱反映的后期热扰动(268Ma)反映区域退化变质作用发生的时代,269277Ma的年龄可能代表了与退化变质同时的金矿化时代.1矿区及外围地质背影I.I区域地质背景内蒙古中部韧性剪切带型金矿十八顷毫矿区位于华北地块北缘,矿区及附近出露岩石组合为下部主要以角闪斜长片麻岩,斜长角闪岩夹黑云斜长片麻岩为主中部以黑云斜长片麻岩,黑云变粒岩夹斜长角闪岩为主,其顶部有薄层状黑云石英片岩及二云斜长片岩,上部为石英岩,大理石互层.为一套典型的前寒武纪绿岩建造.绿岩带经受了多期变质作用,恢复其原岩,下部相当于镁铁质拉斑玄武岩系列为主夹有数层超镁铁质熔岩及硅铁质岩石;中部为钙碱性火山熔岩及碎屑岩上部为正常沉积岩夹安山质岩类.绿岩带岩石变质程度较低,主要为绿片岩相级.在矿区及外围有三条大的韧性剪切带,它们构成区内三个岩性组的分界线.韧性剪切变质作用表现为退化变质作用.图l十八顷毫矿区地质及采样位置围F1.The目e0IogmapoftheShibjqi孵h丑0nmngdis_t眦tandsil1plelocalies.1第四纪2.慷罗纪3.古生界4.元古界5.太古代绿岩带6.海西期黑云母花岗岩7.元古代花岗岩8.元古代片麻较花岗岩9.石英闪长岩10l2.太古代侵入岩13.墙质界线厦不整合H.片麻理l5.断层l6,性质不啊断层l7.韧性剪协带18.采样位置(1.黑云母2.角闪石)IssN100-4F341995年2月收穑1995年4月改回第一作者简介阵洪新男1965年生助理研究员矿床地球化学及矿物学专业*造矿部攻关项目85020702研究内容.参加野外工作的还有内蒙古造研所王保良.唐余旺,赵军.张挂兰第1期陈lI新等:内蒙古韧性剪切带型金矿59矿区及附近构造形迹复杂,基本的构造线为近东西向(图1),多期次的褶皱变形导致复杂的裙皱形式前寒武系形成一系列近东西向的复式背向形构造.断裂活动强烈.区内岩浆活动从前寒武纪一侏罗纪,有从基性一中性一酸性演化的趋势.I.-I-八顷毫韧性剪切带特征金矿体产出于图1北侧的韧性剪切带内,该带东西延长8kin,宽度变化较大,带内发育糜棱片岩,剪切带总体走向290.,主体拉伸线理走向为105.285.,向西倒状,侧伏角一般20左右,该带北侧为一正断层与片麻岩或糜棱岩化岩石分界,南侧与围岩呈渐变过渡关系,此构造带经历了长期演化过程.韧性剪切带控制了十八顷毫金矿体的产出.2黑云母,角闪石.At/Ar年龄谱特征产出于绿岩带内受断裂构造控制的金矿是华北地块北缘一个重要金矿化类型,其矿化作用发生的时代问题是一个非常重要的问题.鉴于此,我们对取自黑云角闪糜棱岩内的角闪石(样品编号为CM1)及取自黑云石英片麻岩内的黑云母(样品编号为B10332)进行At/Ar热年代学研究,旨在确定韧性剪切带最新活动时代及金矿化作用发生的时代,进而探讨金矿化作用与橱性剪切作用以及区域变质作用的关系.2.1黑云母,角闶石样品特征十八顷毫金矿产出于十八顷毫韧性剪切带内,黑云母取自矿区东北部(约lkm)的黑云吞英片席岩内(图1),这种黑云母被认为是区域退变质作用的产物.黑云母的出现(区域上称黑化)是与金矿化作用相伴生的叫,因此黑云母矿物的坪年龄特征必定反映区域金矿化作用的发生时代.角闪石样品取自矿区井下二中段的黑云角闲糜棱岩,岩石明显受矿化蚀变作用影响,锯下见被黑云母包裹并且产生了绢云母化.可见角闪石矿物经历了较复杂的热历史,年龄谱应具有特殊性.危闪石被黑云母所包裹反映的正是区域退化变质作用的结果,这种黑云母与矿区外围黑云母畦成因是相同的,因此所指示的热事件年代意义是相同的.2.2黑云母,角闪石年髓谱特征黑云母,角闪石单矿物样品经快中子照射,采用阶段升温法分别获得如下实验数据(表,2)和黑云母,角闪石年龄谱(图2,3)寰1黑营母骱器升实羹据TaMe1.SpheatingexpeI鼻【dataforbiotite注:wt=83.2mg.J=O.01511宴验由造质科学院地质所富云莲,陈文等完成60矿物1996年注:wt=112.4mg.j一001511,实验由地质科学院地质所富云莲,陈文等完成At税秤艟百卦%j图2黑云母矿物的年龄谱F.2.Toeabespectraofbiotite_|目ti*(J图3角闪石矿物的年龄谱Fig.3.Toeabespectraohombtende.从表1,2;图2,3可以看出,黑云母在阶段升温过程中,在1075及1420C两阶段Ar析出量少,年龄无意义.黑云母的年龄谱(图2)可以看作近似直线,表明样品体系为封闭的,未受过后期热扰动0,坪年龄为277.23士1.73Ma.角闪石矿物在阶段升温过程中.在1140,1250,1420C阶段,Ar析出量少,年龄缺乏意义.角闪石矿物的年龄谱(图3)较黑云母年龄谱复杂,67O910C温度区间,nr/Ar表面年龄是单调地上升直到一个最大值289.55Ma,表明角闪石矿物在其完全封闭后又经历了一次后期热扰动,后期热作用时间大约为268.35士3.68Ma.3黑云母,角闪石.Ar/Ar阶段升温年龄的地质意义野外及室内显微镜下见及黑云母矿物定向排列特别明显,其排列方向与韧性剪切带展布方向一致,表明黑云母矿物是受韧性剪切作用影响的,其近似直线的坪年龄特征充分说明黑云母277.35Ma年龄代表了区域退化变质作用发生的时代(指造成黑云母体系完全封闭的最新活动时代).对角闪石矿物来说,显微镜下反映其形成于矿化蚀变作用,这表现在其边部被后期黑云母所包裹并见绢云母化现象.其坪年龄286.62Ma表明了区域退化变质作用发生前第1期陈洪新等:内蒙古韧性剪切带型盒矿61的一次热运动时代即矿化蚀变作用前的一次热运动时代,这次热运动代表了韧性剪切带活动过程中造成角闪石体系完全封闭的活动时代;而268.5Ma反映角闪石体系封闭后的一次热扰动事件即代表了退化变质作用的发生(造成黑云母的出现)以及金矿化的发生.在矿区范围内十八顷毫韧性剪切带对金矿化的控制作用是很明显的.从韧性剪切带的演化特征来看,从早到晚韧性剪切作用经历了从韧性一脆韧性一脆性的演化过程.结合黑云母,角闪石反映的韧性剪切作用活动时代,我们认为:黑云母,角闪石268.5(277.23)286.62Ma的年龄范围反映了韧性剪切活动处于韧脆性向脆性转化的过渡阶段.在这一演化过程后期,出现了金矿化热液蚀变作用(268.5277.23Ma)对于矿区外围韧性剪切带范围内的绿岩建造,用UPb法测定锆石年龄为2029+6Ma口,由于样品经受了韧性剪切作用,因此,可以认为该年龄值为一次构造热事件的反映,而不是绿岩带的成岩年龄;另据内蒙古区调一队对侵位于该绿岩带的斜长花岗岩进行锆石uPb法测试,两个样品测试结果为2420和2471Ma,绿岩带的成岩年龄应大于这一年龄.据张履桥等的研究结果,区内韧性剪切带经历了长期的演化发展过程,结合构造演化及绿岩带金矿产出特征,我们认为:在早期地质演化过程中,深部麻粒岩相带经过去气作用,形成了H:OCO:热流体,在其运移过程中,金逐步富集到热流体中,形成含矿热液.韧性剪切带的活动为成矿热液提供了一条运移的薄弱带,部分地段随着韧性剪切带的演化沿韧性剪切带有岩浆活动.随着区域变质作用的进行,含矿热液逐步富集,这一过程随变质体深度变浅,韧性剪切带由韧性向脆性转化,这直接为含矿流体提供了运移通道及赋矿空间,在适当部位就位形成金矿床.参考文献1内蒙古照质研究晷L,长春地质学院.内蒙古中都东五分子一朱拉由地区太古宙地质特征及吉盒性.1986.2DeffympleGBandLanphereMA.r,0agespectraofaomeundisturbedterrestrialsamples.C.e,himG吁.im.A咖.1974.38:7157383DellmeyeRD,SutterJFandBakerDJ.|ncremema.Ar,0ArEzes0fbimiteandhomhlendefromthenortheasternRegPETberingonh姥pf吐tmBdtectonicbistry.Gto/.Sc.Ames.Bul1.,1975,86:14351443帅At/郭ArPLATEAUAGESPECTRA0FTHESHIBAQINGHAOG0LDDEP0SITINTHEUCnLESHEARZ0NE0FINNERM0NG0LIAANDTHEIRGE0LoGICALIMPLICATIONS(:henHongxinMengXiangangWangJianping(InstituteofGe.rnechanjc5?CAGS,Be日g,100081)AbstractjTheShibaqingheogolddepositisatypicaloneoccurringinaductileshearzoneincentralInnerMongolia.Togainabetterunderstandingoftheageofgoldmineralizationanditsrelationshipwiththeevolutionoftheductileshearzone.Ar/Arplateauageanalysiswasmadeonbiotitefrombiotite-quartzgneissandonhornblendefrombiotitehornblendemylonite.The.Ax/.Arplateauagespectraofbiotitearerepresentedbynearlyastraightline.Theageof277.23Mastandsfortheageofgoldmineralizationandthelatestretrogrademetamorphism.The.Ar/Aragespectraofhornblendearenorma1.Theageo