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北武夷王塢礦區(qū)花斑巖與鉬礦的關(guān)系:來自鋯石U-Pb和輝鉬礦Re-Os定年的證據(jù)

2016-09-28 01:35魏娟娟狄永軍魏英文羅國輝秦曉峰
現(xiàn)代地質(zhì) 2016年1期
關(guān)鍵詞:輝鉬礦鉬礦武夷

魏娟娟,狄永軍,魏英文,張 達,羅 平,羅國輝,秦曉峰,董 越,楊 秋,陳 杰

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京 100083;2.上饒市廣豐區(qū)國土資源局,江西 上饒 334600;3.江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 贛東北大隊,江西 上饒 334000)

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北武夷王塢礦區(qū)花斑巖與鉬礦的關(guān)系:來自鋯石U-Pb和輝鉬礦Re-Os定年的證據(jù)

魏娟娟1,2,狄永軍1,魏英文3,張達1,羅平3,羅國輝3,秦曉峰1,董越1,楊秋1,陳杰1

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京100083;2.上饒市廣豐區(qū)國土資源局,江西 上饒334600;3.江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 贛東北大隊,江西 上饒334000)

王塢鉬銅礦床是北武夷地區(qū)近年來發(fā)現(xiàn)并正在勘查的具大型規(guī)模以上潛力的礦床。在礦床地質(zhì)特征研究的基礎(chǔ)上,通過鋯石LA-ICP-MS U-Pb法測年,獲得礦區(qū)中與鉬礦體在空間上關(guān)系密切的花斑巖脈的加權(quán)平均年齡為(127.5±1.8) Ma(MSWD=1.4),說明其形成于早白堊世;通過輝鉬礦Re-Os法測年,獲得輝鉬礦Re-Os等時線年齡為(153.7±3.2) Ma(MSWD=3.9),說明鉬礦形成于晚侏羅世。因此,花斑巖脈的成巖時代遠遠晚于鉬礦成礦時代,表明兩者無成因聯(lián)系。通過對比鄰區(qū)礦床成礦特征并結(jié)合現(xiàn)有資料分析,推斷王塢礦區(qū)成鉬巖體為酸性花崗斑巖或黑云母花崗巖,位于南東方向深部,深部找礦前景較好。北武夷地區(qū)中生代主要成鉬時期為晚侏羅世早期(155 Ma±)和早白堊世早期(135 Ma±),該時期鉬銅礦的形成與古太平洋板塊俯沖形成的弧巖漿活動有關(guān)。

Re-Os定年;鋯石U-Pb定年;輝鉬礦;花斑巖;王塢;北武夷

0 引 言

王塢鉬銅礦床位于北武夷地區(qū)江西省鉛山縣境內(nèi),處于欽杭結(jié)合帶浙贛段[1-2]南側(cè),北距萍鄉(xiāng)—廣豐深斷裂帶約27 km,是北武夷銅鉬鉛鋅銀金多金屬成礦帶上新發(fā)現(xiàn)的具大型規(guī)模以上遠景的礦床。北武夷成礦帶所處的欽杭結(jié)合帶及其旁側(cè)是華南地區(qū)最為重要的多金屬成礦帶,經(jīng)歷了多次地殼裂解、伸展和造山運動[2-3],具多期次的構(gòu)造—巖漿—成礦作用,其中中生代銅、鉬、鉛、鋅等礦產(chǎn)在北武夷地區(qū)廣泛分布。隨著同位素測年技術(shù)的發(fā)展,前人對該地區(qū)的主要礦床進行了研究,獲得的成礦時代數(shù)據(jù)包括155 Ma、156 Ma(永平十字頭輝鉬礦Re-Os模式年齡[4]),154 Ma(篁碧里東山輝鉬礦Re-Os加權(quán)年齡[5]),152 Ma(熊家山輝鉬礦Re-Os等時線年齡[6]),163 Ma(冷水坑蝕變絹云母40Ar/39Ar年齡[7]),135 Ma(金竹坪輝鉬礦Re-Os等時線年齡[8]),135 Ma、139 Ma(篁碧生米坑閃鋅礦Rb-Sr和Sm-Nd等時線年齡[9])等。由上可知,北武夷地區(qū)中生代成礦作用主要發(fā)生在中侏羅世晚期—晚侏羅世早期(163~152 Ma)和早白堊世早期(135 Ma±)。

王塢鉬銅礦床目前處于普查找礦階段,研究程度較低,成礦時代、成礦背景等情況均不明了。在勘查過程中發(fā)現(xiàn)礦床中鉬礦化較為富集的地段花斑巖脈也較發(fā)育,兩者在空間上關(guān)系密切,因此推測該花斑巖脈可能與鉬礦成礦相關(guān)。但是這一推測缺乏地質(zhì)學(xué)和相關(guān)的年代學(xué)及地球化學(xué)數(shù)據(jù)的支持。因此,王塢鉬礦體與花斑巖脈是否存在成因聯(lián)系呢?這一問題還需要進一步探討。

為進一步研究北武夷地區(qū)鉬礦床成因、成礦時代,本文采用鋯石LA-ICP-MS U-Pb同位素測年和輝鉬礦Re-Os同位素定年技術(shù),精確地測定了王塢鉬銅礦主要脈巖的成巖年齡和鉬礦體的Re-Os年齡,并與鄰區(qū)成礦作用特征相對比,探討了其形成時代及地質(zhì)意義,為礦區(qū)進一步勘查提供了依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

北武夷地區(qū)處于欽杭結(jié)合帶萍鄉(xiāng)—廣豐深斷裂帶南側(cè)、饒南坳陷南緣與武夷山隆起帶過渡部位(圖1)[10]。

區(qū)域巖漿巖自晉寧期至燕山期均有出露。晉寧期以海相火山噴發(fā)活動為主,形成周潭巖組中下部的變質(zhì)基性—中酸性火山巖;加里東期、印支期以巖漿侵入活動為主;華力西期偶有海相火山活動;燕山期巖漿活動最為強烈、頻繁,形成了大量以地殼重熔為主的S型花崗巖和以殼幔同熔為主的Ⅰ型花崗巖以及大面積基性—中性—酸性火山巖[11]。

圖2 王塢鉬銅礦區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù)江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛東北大隊修改)Fig.2 Geological map of the Wangwu Cu ore deposit (modified from the Northeastern Jiangxi Geological Party of Bureau of Geology and Mineral Resources of Jiangxi Province)1.第四系;2.下侏羅統(tǒng)水北組上段;3.青白口系周潭巖組;4.霏細斑巖脈;5.花斑巖脈;6.花崗偉晶巖脈;7.輝綠(玢)巖脈;8.正斷層、逆斷層;9.性質(zhì)不明斷層;10.層理、片理產(chǎn)狀(°);11.銅礦體及編號;12.隱伏鉬礦體范圍;13.勘探線及編號;14.鉆孔及編號

區(qū)域基底褶皺為近東西向緊密線型倒轉(zhuǎn)向斜,蓋層褶皺軸向主要為北東向、北東東向;近東西向的萍鄉(xiāng)—廣豐深斷裂帶、北武夷隱伏深斷裂帶是區(qū)內(nèi)最重要的控盆、控巖、控礦構(gòu)造;印支期—燕山期推覆構(gòu)造廣泛而強烈,主要有永平—陳坊推覆構(gòu)造、冷水坑推覆構(gòu)造等,推覆構(gòu)造也具有重要的控巖、控礦作用[12];中生代斷陷盆地主要有近東西向的信江盆地和北東東向的冷水坑—梨子坑盆地。

北武夷成礦帶以永平大型矽卡巖型銅硫鎢礦床和冷水坑超大型潛火山斑巖型銀鉛鋅礦床為代表。近年勘查工作發(fā)現(xiàn)多處極具潛力的銅鉬多金屬礦床(點),如龍頭崗矽卡巖型銅多金屬礦、永平十字頭斑巖型鉬礦、楊林斑巖型鉬礦、金溪熊家山鉬礦和篁碧潛火山熱液型鉛鋅多金屬礦等。

2 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層簡單,主要為青白口系周潭巖組(Qbz)和下侏羅統(tǒng)水北組上段(J1s2)(圖2)。周潭巖組(Qbz)主要巖性為黑云斜長變粒巖、二云片巖、黑云斜長片麻巖、角閃斜長變粒巖、斜長角閃巖、石英斜長角閃巖、透輝石巖、陽起石透輝石巖、石英綠簾石巖和石英巖等變質(zhì)巖;水北組上段(J1s2)主要巖性為(含炭)粉砂巖、炭質(zhì)頁巖和泥巖夾細砂巖等細碎屑巖。其中周潭巖組(Qbz)為礦區(qū)主要賦礦層位。

礦區(qū)巖漿巖以侵入巖為主,巖石類型有花斑巖、霏細斑巖、輝綠(玢)巖及少量的石英閃長玢巖等,形成于燕山期,呈巖脈、巖瘤產(chǎn)出,規(guī)模不一,產(chǎn)狀各異,以走向北東東向和北西向為主。此外,還有大量的花崗偉晶巖脈,其形成時代不明。其中,花斑巖脈與鉬礦體在空間上關(guān)系較為密切。礦區(qū)斷裂構(gòu)造主要有北東向和北西向斷裂兩組。其中一條北西向斷裂規(guī)模較大,可能具多期次活動性質(zhì),對礦體影響情況不明。礦區(qū)圍巖蝕變有絹英巖化、云英巖化、硅化、綠泥石化、鉀化、綠簾石化、陽起石化、透輝石化等。其中陽起石化、透輝石化、綠簾石化、綠泥石化等與銅、鐵礦化有關(guān),硅化、絹英巖化與鉬礦化關(guān)系密切。

礦床主要由兩部分組成,即產(chǎn)于周潭巖組斜長角閃巖層位中的銅礦體和產(chǎn)于周潭巖組二云片巖、黑云斜長片麻巖、角閃斜長變粒巖、斜長角閃巖和花崗偉晶巖中的鉬礦體(圖3)。銅礦體主要分布于淺部,呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,總體走向北東向,傾向南東。在ZK701孔孔深627 m處見有一層1 m厚的銅礦化帶。鉬礦體呈隱伏—半隱伏分布于7線至8線間,呈似層狀產(chǎn)出。賦存標高主要在100~-200 m間。共圈出5個主要鉬礦體,其中M5號礦體規(guī)模最大,由7線、0線和8線的5個鉆孔控制,控制長度400 m,控制斜深最大260 m,礦體視厚度6.79~41.57 m,鉬品位變化于0.06%~0.10%之間。礦體走向北西向,傾向南西,傾角40°。

圖3 王塢鉬銅礦區(qū)7線剖面圖(據(jù)江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛東北大隊修改)Fig.3 Geological section map of No.7 exploration line of the Wangwu Mo-Cu deposit (modified from the Northeastern Jiangxi Geological Party of Bureau of Geology and Mineral Resources of Jiangxi Province)1.青白口系周潭巖組;2.霏細斑巖脈;3.花斑巖脈;4.花崗偉晶巖脈;5.輝綠(玢)巖脈;6.銅礦體及編號;7.鉬礦體及編號;8.黑云斜長(二長)變粒巖(片麻巖)夾石英黑云母片巖、二云片巖;9.硅化破碎帶;10.鉆孔及編號

鉬礦的礦化類型主要為石英細(網(wǎng))脈型(圖4)。石英脈兩組以上,產(chǎn)狀有陡有緩,有的呈枝叉狀,脈幅多數(shù)為1~10 mm,脈頻多數(shù)為1~5條/m。輝鉬礦沿石英脈兩側(cè)及中部分布,粒度較大,粒徑為0.1 mm至數(shù)毫米。此外還有少量的細脈型、浸染型和薄膜型輝鉬礦。

3 樣品測試及結(jié)果

3.1樣品采集

本文分別采集了1件花斑巖樣品和6件輝鉬礦樣品進行鋯石測年和Re-Os測年。

圖4 王塢礦床輝鉬礦礦化類型Fig.4 Photographs for mineralization type of molybdenite ores from the Wangwu deposit

圖5 王塢礦床花斑巖照片F(xiàn)ig.5 Photographs of granophyre from the Wangwu deposita.花斑巖手標本照片;b.花斑巖顯微鏡下照片,花斑結(jié)構(gòu),放射狀長石和石英呈顯微文象—蠕蟲狀繞顯微斑晶斜長石生長

花斑巖樣品(圖5)ZK702-04采自ZK702孔深290.77 m處。巖石呈淺肉紅色,塊狀構(gòu)造,花斑結(jié)構(gòu)。斑晶成分主要為酸性斜長石,含量較少,約為1%。斜長石斑晶泥化、絹云母化強,發(fā)育聚片雙晶。基質(zhì)由放射狀長石和石英構(gòu)成顯微文象—蠕蟲結(jié)構(gòu),石英呈文象狀、蠕蟲狀穿插在長石中,這些石英的消光位一致;長石和石英的含量分別為74%和25%?;|(zhì)中有少量黃鐵礦和磁鐵礦與綠泥石化、綠簾石化和螢石化共生。

本文采集了6件輝鉬礦樣品,其中WW-02、WW-03、WW-04、WW-06、WW-07分別采自ZK701孔深432.69 m至659.74 m處,樣品WW-09采自ZK803孔機臺旁。6件樣品中的輝鉬礦均分布在石英細脈中。

3.2樣品分選

樣品的分選在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實驗室完成。在室內(nèi)無污染環(huán)境下,用常規(guī)方法將樣品粉碎至60~80目,經(jīng)淘洗和磁選后,在雙目鏡下進一步分選出質(zhì)純度達99%以上的鋯石和輝鉬礦單礦物,然后用瑪瑙缽將輝鉬礦研磨至200目。

3.3鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年

用于LA-ICP-MS U-Pb定年的鋯石樣品用環(huán)氧樹脂固定于樣品靶上,再經(jīng)打磨和拋光,直至露出鋯石新鮮截面。最后對靶上的樣品在顯微鏡下進行反射光、透射光照相以及陰極發(fā)光(CL)照相,以檢查鋯石的內(nèi)部結(jié)構(gòu),幫助選擇合適的測試點位。樣品靶在真空下鍍金以備分析。鋯石原位U-Pb同位素年齡分析在中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心完成,所用儀器為美國ESI公司NEW WAVE 193 nm FX激光器和美國賽默飛世爾公司NEPTUNE多接收等離子質(zhì)譜。激光剝蝕斑束直徑35 μm,激光剝蝕樣品的深度為20~40 μm。具體試驗流程參見文獻 [13]。鋯石測年采用GJ-1作為外部鋯石年齡標準進行U、Pb同位素分餾校正[14],NIST612玻璃標樣作為外標計算鋯石樣品的Pb、U和Th含量。數(shù)據(jù)處理采用ICPMSDataCal程序[15]。經(jīng)過208Pb校正法對普通鉛進行校正[16]后,使用Isoplot程序[17]完成鋯石年齡計算以及諧和圖繪制。

圖6 王塢花斑巖中鋯石CL陰極發(fā)光圖Fig.6 Cathodoluminescence(CL) image of zircons from granophyre in the Wangwu deposit

花斑巖中的鋯石多呈自形—半自形,無色透明,粒徑為40~120 μm,多呈短柱狀,少數(shù)呈長柱狀。鋯石的CL陰極發(fā)光圖像(圖6)顯示大部分鋯石具有清晰的震蕩環(huán)帶及扇形環(huán)帶,顯示其為巖漿鋯石[18]。本文選取樣品中的24顆鋯石進行了U-Pb同位素測試,測試結(jié)果見表1。研究表明,不同成因的鋯石有著不同的Th、U含量及Th/U比值,其中巖漿鋯石的Th、U含量較高,Th/U比值較大(一般>0.4)[18-19]。由表1可以看出24個鋯石測點的U含量變化于110×10-6~680×10-6,Th含量變化于144×10-6~738×10-6,Th/U比值范圍變化于0.701~1.611(大于0.4),為典型的巖漿成因鋯石。而206Pb/238U年齡變化范圍可分為兩組,分別介于125~130 Ma和133~142 Ma之間,加權(quán)平均年齡分別為(127.5±1.8) Ma(MSWD=1.4,圖7(a))和(137.0±2.4) Ma(MSWD=0.82,圖7(b))。

3.4輝鉬礦Re-Os定年

Re-Os同位素測年在國家地質(zhì)實驗測試中心完成。樣品的化學(xué)處理流程和質(zhì)譜測定主要包括樣品分解、蒸餾分離Os、萃取分離Re和質(zhì)譜測定4個步驟[20-22]。(1)樣品分解:準確稱取待分析樣品,通過長細頸漏斗加入到Carius管底部。緩慢加液氮到有半杯乙醇的保溫杯中,將溫度調(diào)節(jié)至-50~-80 ℃。放裝好樣品的Carius管到該保溫杯中,通過長細頸漏斗把準確稱取的185Re和190Os混合稀釋劑加入到Carius管底部,再加入2 mL 10 mol/L HCl和4 mL 16 mol/L HNO3,當管底溶液冰凍后,用丙烷氧氣火焰加熱封好Carius管的細頸部分,后放入不銹鋼套管內(nèi)。輕輕放套管入鼓風(fēng)烘箱內(nèi),待回到室溫后,逐漸升溫到200 ℃,保溫24 h。在底部冷凍的情況下,打開Carius管,并用40 mL水將管中溶液轉(zhuǎn)入蒸餾瓶中。(2)蒸餾分離Os:在105~110 ℃蒸餾50 min,用10 mL水吸收蒸出的OsO4用于ICPMS測定Os同位素比值。將蒸餾殘液倒入150 mL Teflon燒杯中待分離錸。(3)萃取分離Re:將第一次蒸餾殘液置于電熱板上,加熱近干。加少量水,加熱近干。重復(fù)兩次以降低酸度。加入10 mL 5 mol/L NaOH,稍微加熱轉(zhuǎn)為堿性介質(zhì)。轉(zhuǎn)入50 mL聚丙烯離心管中,離心,取上清液轉(zhuǎn)入120 mL Teflon分液漏斗中。加入10 mL丙酮,振蕩1 min萃取Re。靜止分相,棄去水相。加2 mL 5 mol/L NaOH溶液到分液漏斗中,振蕩2 min,洗去丙酮相中的雜質(zhì)。離心分相,棄去水相。排丙酮到150 mL已加有2 mL水的Teflon燒杯中。在電熱板上50 ℃加熱以蒸發(fā)丙酮,加熱溶液至干。加數(shù)滴濃硝酸和30%過氧化氫,加熱蒸干以除去殘存的Os。用數(shù)毫升稀HNO3溶解殘渣,稀釋到硝酸濃度為2%。備ICP-MS測定Re同位素比值。(4)質(zhì)譜測定:采用美國TJA公司生產(chǎn)的TJAX-series ICPMS測定同位素比值。對于Re,選擇185Re、187Re,用190Os監(jiān)測Os。對于Os,選擇186Os、187Os、188Os、189Os、190Os、192Os。用185Re監(jiān)測Re。普Os是根據(jù)原子量表和同位素豐度表通過192Os/190Os測量比計算得出。

表1 王塢礦床花斑巖中鋯石LA-ICP-MS U-Pb同位素數(shù)據(jù)

注:測試單位為中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心;測試時間為2014年。

圖7 王塢花斑巖中鋯石U-Pb同位素諧和圖Fig.7 U-Pb concordia diagrams of zircons for granophyre from the Wangwu deposit

表2 王塢礦床輝鉬礦Re-Os同位素數(shù)據(jù)

注:測試單位為國家地質(zhì)實驗測試中心;測試時間為2014年。

Re、Os含量的不確定度包括樣品和稀釋劑的稱量誤差、稀釋劑的標定誤差、質(zhì)譜測量的分餾校正誤差、待分析樣品同位素比值測量誤差。模式年齡的不確定度還包括衰變常數(shù)的不確定度(1.02%),置信水平95%。模式年齡t按下式計算:

式中:λ(187Re衰變常數(shù))=1.666×10-11a-1。

通過對6件樣品開展上述方法的測試,獲得6個測試數(shù)據(jù),分析結(jié)果見表2。6個數(shù)據(jù)所獲得的模式年齡數(shù)據(jù)比較一致,介于(152.2±2.2)~(157.1±2.3) Ma之間,等時線年齡為(153.7±3.2) Ma,MSWD=3.9(圖8a);模式年齡的加權(quán)平均值為(154.6±1.8) Ma,MSWD=2.4(圖8b)。

圖8 王塢銅鉬礦床輝鉬礦Re-Os等時線圖(a)和加權(quán)平均年齡圖(b)Fig.8 Isochron diagram (a) and weighted average of model age (b) of Re-Os isotope for the molybdenite from the Wangwu deposit

4 討 論

4.1花斑巖脈成巖時代

王塢鉬銅礦區(qū)發(fā)育大量花斑巖、霏細斑巖、輝綠(玢)巖、石英閃長玢巖及花崗偉晶巖等巖脈,其中花斑巖脈與鉬礦體在空間上關(guān)系較為密切。本文對該花斑巖脈進行LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年,得到了兩組年齡數(shù)據(jù),分別為(127.5±1.8) Ma(MSWD=1.4)和(137.0±2.4) Ma(MSWD=0.82)。兩個年齡相差僅為10 Ma左右。本文認為(137.0±2.4) Ma(MSWD=0.82)的年齡值應(yīng)該代表了花斑巖脈在侵位過程中捕獲的大量相對較早的巖漿鋯石的年齡,而相對較新的(127.5±1.8) Ma(MSWD=1.4)年齡值代表了花斑巖巖漿結(jié)晶的年齡,時代為早白堊世。

4.2鉬礦成礦時代

輝鉬礦Re-Os同位素測年是確定鉬礦成礦時代最有效的方法。本次研究所獲得的輝鉬礦等時線年齡為(153.7±3.2) Ma,MSWD=3.9,模式年齡的加權(quán)平均值為(154.6±1.8) Ma,MSWD=2.4,兩者在誤差范圍內(nèi)一致。數(shù)據(jù)在等時線圖(圖8a)上分布形成一條直線,具有較好的相關(guān)性,選取等時線年齡(153.7±3.2) Ma(MSWD=3.9)代表輝鉬礦的形成年齡,即成礦發(fā)生在晚侏羅世。該年齡值與同一成礦帶上的永平十字頭鉬礦Re-Os年齡值(156.7±2.8) Ma和(155.7±3.6) Ma[4]、金溪熊家山鉬礦Re-Os年齡值(152±20) Ma[6]、篁碧里東山輝鉬礦Re-Os年齡值(153.8±1.1) Ma[5]等相當,說明北武夷地區(qū)存在晚侏羅世(±155 Ma)的鉬成礦作用。

4.3成巖與成礦關(guān)系

本文測得鉬礦體附近花斑巖的鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡值為(127.5±1.8) Ma,明顯晚于輝鉬礦Re-Os年齡值(153.7±3.2) Ma,說明花斑巖脈在鉬礦體形成之后侵入,也表明雖然兩者在空間上關(guān)系密切,但是無成因聯(lián)系。同處北武夷地區(qū)的永平十字頭斑巖型鉬礦床和楊林斑巖型鉬礦床均與花崗斑巖或黑云母花崗巖有關(guān)[23-24]。其中永平礦區(qū)十字頭花崗斑巖年齡為(160±2.3) Ma[25],其輝鉬礦Re-Os兩個模式年齡為(156.7±2.8) Ma和(155.7±3.6) Ma[4],兩者年齡值相差不足5 Ma,具有密切的成因聯(lián)系。筆者測得距王塢礦區(qū)西南僅2.5 km處的龍頭崗礦區(qū)花崗斑巖和黑云母花崗巖的年齡也為±153 Ma(魏娟娟,未發(fā)表資料),與王塢鉬礦成礦時間較為一致,說明該區(qū)存在與王塢礦區(qū)成礦同期的巖體。王塢鉬礦床與永平十字頭鉬礦床成礦背景相同、空間相鄰、成礦時代一致,與龍頭崗礦區(qū)相鄰,推斷王塢礦區(qū)成鉬巖體為晚侏羅世花崗斑巖或黑云母花崗巖。從現(xiàn)有資料分析,王塢礦區(qū)成鉬巖體在南東方向深部,礦區(qū)深部找礦前景較好。

4.4鉬礦成礦物質(zhì)來源

Re-Os同位素體系不僅能精確確定礦床的形成時代,同時輝鉬礦中Re含量也能指示成礦物質(zhì)的來源,為礦床成因提供證據(jù)。研究表明,從幔源到殼?;旌显丛俚綒ぴ?,輝鉬礦中Re含量從n×10-4→n×10-5→n×10-6變化,呈數(shù)量級下降[26-27]。從表2可以看出,王塢輝鉬礦Re含量為0.723 8×10-6~8.500 0×10-6,平均含量約為3.065 1×10-6,說明王塢礦區(qū)鉬礦成礦物質(zhì)來自于地殼。

4.5成巖與成礦時代的地質(zhì)意義

近些年來,楊明桂等[11]、華仁民等[28]、毛景文等[29]對華南地區(qū)成礦作用時限進行了研究,將華南地區(qū)中生代成礦作用大致劃分為晚三疊世、中—晚侏羅世和白堊紀3個時間段。本文獲得王塢鉬礦年齡為(153.7±3.2) Ma,與前述鄰近的具大型以上規(guī)模前景的永平十字頭鉬礦和金溪熊家山鉬礦等為同一構(gòu)造-巖漿活動的產(chǎn)物。同時,張家菁等[8]測得金竹坪鉬礦Re-Os年齡為(135.5±5.7) Ma,表明北武夷地區(qū)主要成鉬時期為晚侏羅世早期(155 Ma±)和早白堊世早期(135 Ma±)。該時期正好介于上述所說的華南地區(qū)中生代大規(guī)模成礦作用的時間段內(nèi)。

火成巖的構(gòu)造組合可以表征大地構(gòu)造環(huán)境[30-31]。巖漿弧的空間組成極性表明,在大陸邊緣巖漿弧離海溝最近的外帶發(fā)育英云閃長巖-奧長花崗巖-花崗閃長巖組合(即TTG組合),在巖漿弧主帶發(fā)育花崗閃長巖-花崗巖組合(即GG組合),在靠近克拉通(或陸塊區(qū))的內(nèi)帶則發(fā)育花崗巖-正長巖組合(即G-ξ組合)[30-33];而GG巖石組合與成銅、鉬礦密切相關(guān)[30-33]。馮艷芳等[34]在東南沿海長樂—南澳構(gòu)造帶識別出早侏羅世(200~191 Ma)和晚侏羅世—早白堊世(155~97 Ma)發(fā)育TTG巖石組合,處于洋殼俯沖構(gòu)造環(huán)境,構(gòu)造性質(zhì)為活動大陸邊緣弧外帶。從空間關(guān)系上看,該階段北武夷地區(qū)應(yīng)處于該活動大陸邊緣弧主帶,與發(fā)育GG巖石組合表征的環(huán)境一致,與同該巖石組合相關(guān)的礦種也一致。因此,本文推測北武夷地區(qū)中—晚侏羅世和早白堊世早期鉬銅成礦作用與古太平洋板塊俯沖形成的弧巖漿活動有關(guān)。

5 結(jié) 論

(1)通過鋯石LA-ICP-MS U-Pb法測年,獲得王塢鉬銅礦區(qū)花斑巖脈成巖年齡為(127.5±1.8) Ma(MSWD=1.4),形成于早白堊世。

(2)通過輝鉬礦Re-Os同位素測年,獲得王塢鉬銅礦床的Re-Os等時線年齡為(153.7±3.2) Ma(MSWD=3.9),鉬成礦作用發(fā)生于晚侏羅世。

(3)花斑巖脈的成巖時代遠晚于鉬成礦時代,表明其與鉬礦體無成因聯(lián)系。

(4)王塢礦區(qū)成鉬巖體可能為酸性花崗斑巖或黑云母花崗巖,推斷成鉬巖體處于南東方向深部,深部找礦前景較好,是下步勘查工作的主要方向。

(5)北武夷地區(qū)中—晚侏羅世和早白堊世早期鉬、銅成礦與古太平洋板塊俯沖形成的弧巖漿活動有關(guān)。

致謝:野外工作得到江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛東北大隊王塢項目組的支持和幫助,在此表示衷心的感謝!

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Relationship Between Granophyre and Molybdenum Ore of Wangwu Mining District in North Wuyi Region: Evidences from Zircon U-Pb and Molybdenite Re-Os Dating

WEI Juan-juan1,2,DI Yong-jun1,WEI Ying-wen3,ZHANG Da1,LUO Ping3,LUO Guo-hui3,QIN Xiao-feng1,DONG Yue1,YANG Qiu1,CHEN Jie1

(1.SchoolofEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China;2.BureauofLandandResourcesofGuangfengDistrict,Shangrao,Jiangxi334600,China;3.NortheasternJiangxiGeologicalParty,BureauofGeologyandMineralResourcesofJiangxiProvince,Shangrao,Jiangxi334000,China)

The Wangwu Mo-Cu deposit is one that has been explorating and has the potential of large or super-large scale in recent years in North Wuyi region. Based on the study of geological feature, with LA-ICP-MS zircon U-Pb dating, the granophyre vein weighted mean age is (127.5±1.8) Ma(MSWD=1.4).It is shown that the deposit formed in Early Cretaceous Epoch. Using molybdenite Re-Os dating, the isochron age is (153.7±3.2) Ma(MSWD=3.9). It indicates that metallogenesis of Mo occurred in Late Jurassic Epoch. The diagenesis age of granophyre vein is much later than that of Mo deposit, which shows that there is no relationship between them. Comparing the neighbor deposit mineralization feature and analyzing the existed information, it infers that the rock of molybdenum is acidic granite porphyry or biotite granite, which is located in the deep area of southeastern part of the ore district. The major metallogenesis age of Mo is Early-Late Jurassic Epoch (155 Ma±) and Early Cretaceous Epoch(135 Ma±) in North Wuyi area. During this period, the formation of Mo and Cu deposits are related to magmation caused by paleo-pacific plate subducting.

Re-Os dating; zircon U-Pb dating; molybdenite; granophyre; Wangwu; North Wuyi region

2015-04-25;改回日期:2015-11-23;責(zé)任編輯:戚開靜。

中國地質(zhì)調(diào)查局項目(1212011220557)。

魏娟娟,女,碩士,1989年出生,地質(zhì)工程專業(yè),主要從事巖漿作用與成礦方面的研究及礦產(chǎn)資源開發(fā)管理方面的工作。Email:jjwei1989@163.com。

狄永軍,男,副教授,博士,1965年出生,巖石學(xué)、礦物學(xué)、礦床學(xué)專業(yè),從事巖漿作用與成礦方面的研究。

Email:diyongjun@cugb.edu.cn。

P588.1;P618.2

A

1000-8527(2016)01-0059-10

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