江西武夷山地区杨林钼矿成矿岩体LA—ICP—MS锆石U—Pb年代学探究

1、江西武夷山地区杨林钮矿成矿岩体laicpms链石upb年代学探究摘要杨林钮矿是武夷山成矿带新发现的一小型 钮矿床，成矿岩体为黑云母二长花岗岩。本文首次利用 la-icp-ms方法对黑云母二长花岗岩进行锥石u-pb同位素分 析，获得其成岩年龄154±2ma。这一年龄与武夷成矿带中的 金溪熊家山钮矿、行洛坑鹄钳矿、漳平北坑场钮多金属矿以 及铅山篁碧钮多金属矿等矿床的成矿年龄十分接近，说明杨 林钳矿与熊家山钮矿等矿床为同一动力地质背景下岩浆活 动的产物。关键字杨林钮矿黑云母二长花岗岩武夷山成矿带 错石u-pb江西中图分类号p597. 3 文献码b 文章编号 1000-405x (2013)

2、 -3-62-20前言武夷山成矿带地处赣闽两省交界部位，是中国东南部一 条重要的铜多金属成矿区带，成矿地质条件优越，区内分布 着一系列大型一超大型矿床，如冷水坑银铅锌矿、永平铜矿、 行洛坑鹄铝i矿、熊家山钥矿、紫金山铜金矿等，为国家经济 建设和社会持续发展发挥重要作用。杨林钮矿位于江西省铅山县南西直距约20km,地处扬子 板块与华夏板块碰撞拼贴带萍乡一广丰深大断裂南侧，北武 夷隐伏基底断裂附近，为武夷成矿带中新发现的小型钳矿 床。由于该矿床的研究程度较低，缺少精确的成岩成矿年龄 数据，制约了矿床的深入研究和进一步的找矿工作。本文首 次利用la-icp-ma方法对与成矿关系密切的黑云二长花岗岩

3、进行错石u-pb年代学研究，以期对杨林钮矿成矿年代进行 限定，指导区域上同类型矿床的找矿工作。1矿区地质概况区内出露地层单一，主要为中元古代铁砂街岩组和第四 系（图1）。铁砂街岩组岩性主要有黑云斜长角闪变粒岩和斜 长角闪变粒岩。区内断裂发育，地表共出露6条构造破碎带，分别为北 西向的fl、f2、f3、f4和北东向的f5、f6,都为张性断裂, 且延深较浅。破碎带均表现为较强烈的硅化，并伴有钳矿化, 为矿区的赋矿构造1。其中，f1构造破碎带位于高际区段, 工程控制长度约200m,宽0.25m,总体产状210° z80° , 控制i号牢目矿化带的产出；f4构造破碎带工程控制长度约

4、 300m,宽0.51.7m,总体产状238° z85° ,控制ii号钮 矿化带的产出。区内岩浆活动主要有燕山早期第三阶段第一次侵入岩 和燕山早期第三阶段第三次侵入岩。燕山早期第三阶段第一 次侵入岩位于矿区中部，呈岩枝状产出，地表出露面积约 lkm2,岩石类型有中细粒似斑状黑云母花岗岩、斑状石英二 长岩，岩体与围岩侵入接触关系清楚，接触面产状较陡。燕 山早期第三阶段第三次侵入岩位于矿区东部与西部，呈岩株 状产出，地表出露面积将约1.5km2,岩石类型为黑云母二长 花岗岩，岩体与燕山早期第三阶段第一次侵入岩侵入接触面 呈犬牙交错状，整体倾向南东，由于岩体受到蚀变作用，在 黑云

5、母二长花岗岩中可见到云英岩、文象花岗伟晶岩等。杨林钮矿与燕山早期第三阶段第三次侵入岩密切相关， 矿体主要赋存于黑云二长花岗岩体内及接触带附近。2样品特征及分析方法本次用于錯石u-pb测年的样品采自pd1,编号 11jx75-1,岩石类型为黑云二长花岗岩。岩石新鲜、无蚀变, 呈浅红色，中细粒花岗结构，块状构造，矿物成分主要由钾 长石、斜长石、石英、黑云母组成，副矿物为磁铁矿、磷灰 石、错石和楣石等。将样品送至河北省廊坊诚信地质服务公司进行錯石矿 物的分选，先将岩石样品机械破碎，手工淘洗分析出重砂， 经电磁分选出错石。之后，在双目镜下挑选出晶形完好、纯 净透明的错石进行制靶，将错石靶抛光后在显微镜

6、下进行发 射光和透射光照相，然后送至北京离子探针中心进行错石阴 极发光照相。错石u-pb同位素定年在中国地质大学（武汉） 地质过程与矿产资源国家重点实验室(gpmr)利用la-icp-ms 同时分析完成。激光剥蚀系统为geolas 2005, icp-ms为 agilent 7500a,激光束斑直径为32 um,采用标准错石91500 作外标进行校正。详细的仪器操作条件和数据处理方法同文 献3 o3分析结果样品中错石为无色透明，长60-250 pm,个别达400 um, 呈自形柱状，晶棱锋锐、清晰，长宽比值多在2： 14： 1 之间，常见到磷灰石、熔体包裹体等。阴极发光图像(图2 左)显示大部

7、分错石具有清晰的韵律环带，显示典型的岩浆 错石特征。部分错石发育核-边结构，错石核形态多样，有 短柱状、椭圆状、不规则状或云雾状。本次研究选取韵律环 带较发育的错石的边部进行测试，共测定19颗错石19个点, 剔除偏离较大的点，保留13个测点，分析结果见表1。结果 显示，所有测点错石的th/u比值介于0.481.00,均大于 0.4,为典型的岩浆错石4。从链石u-pb谐和曲线图(图2 右)中可以看出，所有测点均位于谐和线上或附近， 206pb/238u年龄变化范围较小，介于150160ma之间，加 权平均年龄154ma±2ma (mswd=1. 6, n=13),代表黑云母二 长花岗岩

8、的成岩年龄，属于晚侏罗世。4结论错石具有较高的u-pb体系封闭温度o70ctc),且性质 稳定，其u-pb同位素年龄可以较好地代表岩浆岩的结晶年 龄。杨林钮矿矿体产于黑云母二长花岗岩中，因此，本文所 测的黑云母二长花岗岩la-icp-ms错石u-pb年龄154±2ma 可代表其成矿年龄，属于晚侏罗世。大量资料研究表明，武 夷成矿带晚侏罗世经历了一次大规模中酸性岩浆活动和成 矿作用，如江西金溪熊家山铝i矿形成于152ma5,福建行洛 坑鹄钮矿形成于156. 3ma左右6,福建漳平北坑场钮多金 属矿形成于139.8143. 7ma7,江西铅山篁碧钮多金属矿 形成于154ma8。因此，杨林

9、钮矿与熊家山钮矿等矿床为同 一动力地质背景下岩浆活动的产物。参考文献1 江西有色地质矿产勘查开发院.江西省铅山县杨林 矿区高际区段钮矿详查地质报告r1.2010.2 徐国才江西铅山杨林斑岩型钮矿床地质特征j. 矿产与地质，2012, 26 (5)： 388-394.3 liu y s, gao s, hu z c, etal. continentai and oceanic crust recycling-induced melt-peridotite interactions in the trans-north china orogen: u-pb dating, hf isotopes

10、and trace elements in zircons of mantle xenolithsjjournal of petrology , 2010 , 51(1-2)： 537-571.4 belousova e a, griffin w l, 0 reilly s y, eta1. igneous zircon： trace element composition as an indicator of source rock typej. contributions to mineralogy and petrology, 2002, 143 (5)： 602-622.5 孟祥金，侯增谦，董光裕，刘建光，屈文俊，杨竹 森，左力艳，万禄进，肖茂章.江西金溪熊家山钥矿床特征 及其 re-os 年龄j.地质学报,2007, 81 (07)： 946-951.6 张家菁，陈郑辉，王登红，陈振宇，刘善宝，王成 辉福建行洛坑大型鹄矿的地质特征、成矿时代及其找矿意 义j.大地构造与成矿学，2008, 32 (01)： 92-97.7 张达，吴脸国，刘乃