劉武生， 趙鴻， 趙如意， 秦錦華， 張熊， 蔣金昌， 趙晨輝， 李挺杰， 王成輝

(1.廣東省大寶山礦業(yè)有限公司， 廣東 韶關(guān) 512127；2.中國地質(zhì)大學(武漢)地質(zhì)調(diào)查研究院， 湖北 武漢 430074；3.國家地質(zhì)實驗測試中心， 北京 100037；4.東華理工大學核資源與環(huán)境國家重點實驗室， 江西 南昌 300013；5.自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室， 中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所， 北京100037)

傳統(tǒng)的地層時代厘定以層序地層學對比和古生物化石時代鑒定為依據(jù)。因為Re、Os具有較強的親有機質(zhì)性質(zhì)，在富含有機質(zhì)的沉積物中含量較高，自20世紀80年代末起，有學者將Re-Os同位素定年開始應(yīng)用于富含有機質(zhì)的炭質(zhì)泥巖沉積時代測定[1]。隨著高精度分析儀器和測試技術(shù)的不斷創(chuàng)新，使用Re-Os同位素體系直接測定炭質(zhì)泥巖沉積時代成功厘定地層時代實例越來越多[2-5]。鋯石原位U-Pb定年技術(shù)日趨成熟，沉積巖中碎屑鋯石年齡測試在約束沉積時代、反演沉積過程、追溯物質(zhì)來源等方面取得了豐碩成果[6-7]。

廣東省大寶山礦區(qū)英安斑巖成巖年齡和銅礦成礦年齡存在較大爭議。廣東省地礦局705地質(zhì)隊依據(jù)640平硐中所見英安斑巖脈侵入至侏羅系之中將大寶山礦區(qū)英安斑巖厘定為燕山期[8]，與全巖Rb-Sr法(195Ma)、K-Ar法(166Ma)測試的英安斑巖年齡一致[9]。隨著鋯石原位U-Pb同位素測年技術(shù)的發(fā)展，除王磊等[10]獲得了175Ma的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡外，其余SHRIMP和LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡大多數(shù)為441～427Ma[11-14 ]。而銅礦的成礦時代有含礦石英脈Rb-Sr法獲得的169Ma和礦體圍巖中絹云母40Ar/39Ar法獲得的171.7Ma[15]。礦區(qū)北部九曲嶺礦帶塊狀硫化物磁黃鐵礦Re-Os等時線年齡為410Ma，黃銅礦Re-Os等時線年齡為243Ma[16]，英安斑巖中細脈狀硫化物的黃銅礦Re-Os等時線年齡為187Ma[17]?；谶@些測試結(jié)果，前人提出了大寶山銅礦床加里東期火山噴流成因[12]、海西期熱液噴流成因[13]、燕山期巖漿熱液交代充填成因[9-11,15-19]和多期疊加成因[20]等多種成因機制。

大寶山礦區(qū)中南部英安斑巖墻下盤賦存一套石英砂巖、炭質(zhì)泥巖，有英安斑巖呈脈狀穿插其中[8]，其沉積時代存在寒武紀和侏羅紀之爭。因此，精準測定侵入有英安斑巖脈的炭質(zhì)泥巖Re-Os等時線年齡和石英砂巖碎屑鋯石U-Pb年齡，有望間接限定大寶山礦區(qū)英安斑巖和斑巖型銅礦的成巖成礦時代。本文在野外地質(zhì)調(diào)查和鉆探編錄的基礎(chǔ)上，明確了英安斑巖、斑巖型銅礦、鉬鎢礦與圍巖的接觸關(guān)系，通過測定英安斑巖下盤外接觸帶黑色炭質(zhì)泥巖Re-Os同位素年齡和石英砂巖碎屑鋯石U-Pb同位素年齡，間接限定大寶山礦區(qū)英安斑巖和斑巖型銅礦的形成時代。

1 區(qū)域地質(zhì)背景與礦床概況

大寶山銅多金屬礦床行政上隸屬于廣東省韶關(guān)市沙溪鎮(zhèn)，區(qū)域大地構(gòu)造上位于欽杭結(jié)合帶中段南側(cè)(圖1a)。區(qū)域上出露的地層可以劃分為元古宙—早古生代基底、晚古生代—晚三疊世蓋層、中新生代盆地沉積三個大的構(gòu)造層[21-22]。礦床受東西向大東山—貴東(漳州)大斷裂帶和北東向吳川—四會深斷裂帶控制(圖1b)，區(qū)域地層受滃江弧形復(fù)式向斜控制，呈弧狀產(chǎn)出。區(qū)域上巖漿活動十分強烈，形成了南嶺三大近東西向巖漿巖帶。燕山期花崗巖是這三大巖漿巖帶的主體，加里東期和印支期花崗巖也較發(fā)育，海西期巖漿巖呈小的巖株、巖枝或巖墻產(chǎn)出[23]。

圖1 廣東省大寶山礦床(a)大地構(gòu)造位置圖、(b)區(qū)域地質(zhì)和(c)礦區(qū)地質(zhì)圖[11]Fig.1 (a)Geotectonic location, (b)regional geology and (c)mining geology map of the Dabaoshan deposit in Guangdong Province[11]

大寶山銅礦床定位于貴東巖體西段南部(圖1b)。礦區(qū)出露最老的地層為寒武系高灘組，其分布于礦區(qū)西北部，是一套淺變質(zhì)復(fù)理石建造。泥盆系主要有中下泥盆統(tǒng)桂頭群(區(qū)域上稱為老虎頭組)、中泥盆統(tǒng)東崗嶺組(區(qū)域上稱為棋子橋組)和上泥盆統(tǒng)天子嶺組，是一套濱海碎屑巖至淺海碳酸鹽巖建造。侏羅系產(chǎn)出于礦區(qū)中南部英安斑巖下部外接觸帶，以逆沖推覆構(gòu)造與之相接觸。巖性主要有黑色炭質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、中細粒石英砂巖等。受逆沖推覆構(gòu)造影響，其中所夾的泥巖構(gòu)造片理十分發(fā)育，而石英砂巖卻變形不明顯。廣東省地礦局705地質(zhì)隊以其中產(chǎn)出的化石為據(jù)，將之厘定為下侏羅統(tǒng)金雞組(J1j)[8]。礦區(qū)地層呈向斜產(chǎn)出，軸向北北西，夾持于兩條逆沖推覆構(gòu)造(Fa)之間。西部逆沖推覆構(gòu)造北北西向展布，泥盆系自北東向南西推覆至侏羅系之上。東部逆沖推覆構(gòu)造使得下泥盆統(tǒng)桂頭群石英砂巖逆沖至上泥盆統(tǒng)天子嶺組碳酸鹽巖之上。與逆沖推覆構(gòu)造相配套的還有一組北北西向正斷層，應(yīng)該是應(yīng)力松弛階段的產(chǎn)物。接著北部寒武系沿近東西向斷裂(Fb)逆沖至泥盆系之上，最后礦區(qū)整體被北東向陡傾斷裂穿切(Fc)。

礦區(qū)巖漿發(fā)育有英安斑巖、花崗閃長斑巖和基性巖脈。英安斑巖的侵位時代有加里東期[12-14]和燕山期[9-11]兩種觀點。花崗閃長斑巖于167～165Ma[24-26]侵位，產(chǎn)出了輝鉬礦和白鎢礦成礦作用。礦區(qū)基性巖脈穿切英安斑巖、矽卡巖和石英硫化物細脈，并發(fā)育有冷凝邊。雖然含有較多印支期巖漿鋯石，但40Ar-39Ar年齡為146.7±1.7Ma[14]。

受早期英安斑巖的影響，礦區(qū)蝕變礦化主要發(fā)育有與英安斑巖有關(guān)的早階段干矽卡巖化、晚階段濕矽卡巖化，伴生的礦石礦物有磁鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、黝銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等。大寶山礦區(qū)上覆褐鐵礦，次生氧化帶的底部發(fā)育有一層厚約1～6m的輝銅礦，其下為原生硫化物礦體，展布有塊狀、似層狀、細脈狀硫化物礦體，礦體特征已有較詳細記述[8-18]。

2 實驗部分

2.1 樣品采集與樣品特征

大寶山礦區(qū)侏羅系主要分布于礦區(qū)中南部英安斑巖墻下部外接觸帶。本文分析測試所取樣品避開了構(gòu)造片理化及石英硫化物細脈。本文測試的炭質(zhì)泥巖Re-Os同位素樣品采集于36線地表者(圖1，圖2a)，編號為DBS-1、DBS-2。另外編號為DBS-3、DBS-4、DBS-5、DBS-6的樣品分別采集于鉆孔ZKB703中453～454m、507～508m、543～544m和569～570m(圖2b)。石英砂巖碎屑鋯石樣品(編號DBS-8)采集于12號勘探線721平臺(圖1)。炭質(zhì)泥巖呈黑色，熱液蝕變常使之褪色，靠近逆沖推覆構(gòu)造帶者因構(gòu)造應(yīng)力而發(fā)育片理化構(gòu)造(圖2c)。選取碎屑鋯石的石英砂巖樣品呈灰白色，層狀構(gòu)造發(fā)育，主要為0.1mm左右的石英顆粒組成。石英顆粒呈渾圓-次圓狀，含量約90%，其余為長石和長英質(zhì)碎屑顆粒(圖2d)。

a—大寶山礦區(qū)36線地表出露黑色炭質(zhì)泥巖； b—ZKB706鉆孔453～454m處黑色碳質(zhì)泥巖； c—大寶山西部礦帶12號勘探線721平臺侏羅系石英砂巖與構(gòu)造片理化泥巖； d—石英砂巖顯微照片(+)； Q—石英。圖2 廣東省大寶山礦區(qū)侏羅系(a，b)黑色炭質(zhì)泥巖與(c，d)石英砂巖巖石學特征Fig.2 Petrologic characteristics of Jurassic (a, b) black carbonaceous mudstone and (c, d) quartz sandstone from the Dabaoshan ore field in Guangdong Province

2.2 Re-Os同位素樣品制備、溶樣與測試

Re-Os同位素樣品制備、溶樣和測試分析都是在國家地質(zhì)實驗測試中心(中國地質(zhì)調(diào)查局錸-鋨同位素地球化學重點實驗室)完成。

樣品制備是經(jīng)顯微鏡下鑒定后,甄選出新鮮且不含熱液脈的巖心樣品，用干凈的濾紙包好。先用酒精擦試過的地質(zhì)錘對樣品外圍與金屬接觸部分剔除后再進行初碎。再用瑪瑙球磨碎至200目,每個樣品碎完后，都需用酒精擦拭瑪瑙球以防止樣品交叉污染。

政府官員站在鐵軌邊，大聲道：“礦工同志們，攔截火車是非法的，有困難，有問題，咱們協(xié)商解決，請你們立即撤走?！?/p>

溶樣是使用逆王水溶樣法在Carius管中完成。先稱取1g左右制備好的黑色炭質(zhì)泥巖粉末，使用細頸漏斗瓶加入至50mL Carius管的底部。再在液氮冷凝冰凍的情況下，向Carius管中加入12mol/L鹽酸1mL、16mol/L硝酸5mL和定量185Re190Os混合稀釋劑。在加試劑的過程中，使用液氮冷卻，保持Carius管內(nèi)試劑處于冰凍狀態(tài)。之后，待密封的Carius管恢復(fù)至常溫后，將其置于不銹鋼套管內(nèi)加熱至220℃，持續(xù)24h。最后，采用丙酮萃取法分離Re，直接蒸餾和微蒸餾法富集純化Os。該方法全流程空白：Re為2×10-12左右，Os為0.2×10-12，可以滿足低含量樣品Re-Os同位素測試要求。

將樣品置于已經(jīng)去氣的鉑帶上，加入發(fā)射劑，裝入樣品盤后使用高精度負離子熱電離質(zhì)譜儀(N-TIMS，美國ThermoFisher公司)進行樣品測試。對于Re采用靜態(tài)Faraday模式同時測定185ReO4、187ReO4，對于Os則采用靜態(tài)Faraday模式同時測定234(186OsO3)、235(187OsO3)、236(188OsO3)、238(190OsO3)、240(192OsO3)以及233(185ReO3)，以扣除187ReO3對187OsO3的影響。對測量數(shù)據(jù)利用氧同位素自然豐度和統(tǒng)計學中等概率模型采用逐級剝譜法進行氧同位素干擾扣除。采用普通Re(85Re/187Re=0.59738)作為外標進行Re同位素質(zhì)量分餾校正，以尼爾值192Os/188Os=3.0827作為內(nèi)標用迭代法對Os進行質(zhì)量分餾校正[27-28]。

2.3 石英砂巖碎屑鋯石U-Pb同位素樣品制備與測試

石英砂巖碎屑鋯石樣品在碎樣后用常規(guī)重力和磁選法分選出鋯石，在雙目鏡下挑選其中保存完好、色澤明亮者置于環(huán)氧樹脂中制靶。將拋光后的鋯石靶進行反射光、陰極發(fā)光照相后，在中國地質(zhì)調(diào)查局元素微區(qū)與形態(tài)分析重點實驗室對鋯石進行LA-ICP-MS同位素定年測試。實驗使用Neptune型多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀和Newwave UP213紫外激光剝蝕系統(tǒng)完成。激光剝蝕單點束斑30μm，頻率10Hz，能量2.5J/cm2，以高純Ar氣和He氣為載氣，使用的標樣有SRM610、GJ-1和91500。數(shù)據(jù)離線處理所使用的軟件為ICPMSDataCal V4.6。具體的實驗條件、實驗步驟和數(shù)據(jù)處理詳細過程等詳見文獻[29-30]。

表1 廣東省大寶山礦區(qū)侏羅系黑色炭質(zhì)泥巖Re-Os同位素數(shù)據(jù)

3 同位素定年測試分析結(jié)果

3.1 黑色炭質(zhì)泥巖Re-Os同位素年齡測試結(jié)果

Re-Os同位素具有親鐵性和親有機質(zhì)性，近年來在精準厘定硫化物成礦年代和富有機質(zhì)沉積時代方面發(fā)揮了重要作用[3-5]。大寶山礦區(qū)英安斑巖上盤炭質(zhì)泥巖年齡測試結(jié)果為387.6Ma[20]，但是英安斑巖下盤黑色炭質(zhì)泥巖年齡未有精準定年結(jié)果。本次研究測試獲得的大寶山英安斑巖下盤黑色炭質(zhì)泥巖的Re-Os同位素數(shù)據(jù)測定結(jié)果列于表1。Re和Os含量范圍分別為0.976×10-9～2.997×10-9和0.067×10-9～0.115×10-9。187Re/188Os比值范圍為78.236～154.799，187Os/188Os比值范圍為1.642～1.885。全實驗流程空白Re為(13±0.12)×10-12，Os為(1.4±0.2)×10-12, 遠小于大寶山黑色炭質(zhì)泥巖樣品Re、Os含量，可忽略不計。本文使用Isoplot3軟件制作大寶山礦區(qū)英安斑巖下盤黑色炭質(zhì)泥巖Re-Os同位素等時線圖(圖3)。結(jié)果顯示該黑色炭質(zhì)泥巖Re-Os同位素等時線年齡為195±28Ma(n=6, MSWD=17)，Os初始值為(1.385±0.05)×10-9。表明大寶山礦區(qū)英安斑巖下盤黑色炭質(zhì)泥巖沉積成巖于早侏羅世，這與前人根據(jù)接觸關(guān)系和其中的古生物化石厘定的沉積時代一致[8-9]，所以本次研究獲得的Re-Os同位素等時線年齡較為可靠。

圖3 廣東省大寶山礦區(qū)侏羅系黑色炭質(zhì)泥巖Re-Os同位素等時線圖Fig.3 Re-Os isotope isochron diagram of the Jurassic black carbonaceous mudstone from the Dabaoshan ore field in Guangdong Province

3.2 石英砂巖LA-ICP-MS碎屑鋯石U-Pb年齡測試結(jié)果

沉積巖中碎屑鋯石與碎屑物質(zhì)一起來自于蝕源區(qū)，碎屑鋯石的年齡分布特征在確定沉積時代、判別構(gòu)造環(huán)境和追溯物質(zhì)來源方面具有不可替代的作用[6-7]。大寶山礦區(qū)侏羅系石英砂巖中所含的鋯石多數(shù)為圓粒狀、渾圓狀-次圓狀，磨圓度較好，也有一部分呈長柱狀，磨圓度稍差者，但總體具有碎屑鋯石的基本特征。從陰極發(fā)光圖像來看，大多數(shù)鋯石細密震蕩環(huán)帶發(fā)育(圖4a)，其主要來源于蝕源區(qū)的巖漿巖。本次研究所測得的碎屑鋯石有80個有效測點(表2)，所有測點Th含量為14.9×10-6～1009×10-6，平均值為186×10-6；U含量為34.8×10-6～2499×10-6，平均值為347×10-6；Th/U值為0.02～4.13，平均值為0.74，也具有花崗巖類鋯石含U量較高、Th/U值較大的特征。所以本文所測鋯石基本代表了蝕源區(qū)巖漿巖的活動時間。從表2和圖4b看，大寶山礦區(qū)侏羅系石英砂巖碎屑鋯石U-Pb年齡與粵東盆地金雞組碎屑鋯石U-Pb年齡特征一致[6]，測試結(jié)果十分可靠，同時，也印證了前人將之厘定為早侏羅世的準確性[8-9]。

圖4 廣東省大寶山礦區(qū)侏羅系石英砂巖鋯石(a)206Pb/238U-207Pb/235U諧和圖和(b)年齡直方圖Fig.4 (a)206Pb/238U-207Pb/235U diagram and (b) the age histogram of zircon in Jurassic quartz sandstone from the Dabaoshan ore field in Guangdong Province

表2 廣東省大寶山礦區(qū)侏羅系石英砂巖中碎屑鋯石LA-ICP-MS分析結(jié)果

(續(xù)表2)

大寶山礦區(qū)英安斑巖下盤石英砂巖中碎屑鋯石U-Pb年齡范圍寬泛、峰期較多。從具體結(jié)果來看，碎屑鋯石U-Pb年齡分布于2631～236Ma，其中中生代鋯石2顆(分別為247Ma和236Ma)，占鋯石總數(shù)量的2.50%；古生代鋯石19顆，占鋯石總數(shù)的23.8%；元古代鋯石58顆，占鋯石總數(shù)的73%；太古代鋯石1顆，占鋯石總數(shù)的1%。從碎屑鋯石U-Pb年齡分布來看，存在以下幾個峰期：450～422Ma的鋯石12顆，占鋯石總數(shù)的15%；520～515Ma的鋯石4顆，占鋯石總數(shù)的5%；782～770Ma的鋯石12顆，占鋯石總數(shù)的15%；1060～950Ma的鋯石15顆，占鋯石總數(shù)的19%；1850～1800Ma的鋯石4顆，占鋯石總數(shù)的5%。

4 炭質(zhì)泥巖Re-Os等時線年齡和石英砂巖碎屑鋯石U-Pb年齡的地質(zhì)應(yīng)用

4.1 對沉積時代的限定

印支運動之后的華南地區(qū)，經(jīng)歷了較大范圍的海侵，沉積了上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)的海陸交互相含煤巖系。下侏羅統(tǒng)包括金雞組(J1j)和橋源組(J1q)，在粵北地區(qū)的曲江和翁源、粵東的河源—海豐—揭西一線，粵東北的大埔、梅縣一帶及粵中開平等地，均有分布[31-33]。大寶山礦區(qū)英安斑巖下部外接觸帶石英砂巖、構(gòu)造片理化泥巖和黑色炭質(zhì)泥巖是海陸交互相沉積巖系，廣東省地礦局705地質(zhì)隊依據(jù)其中的頭足類、瓣鰓類和植物化石將其厘定為侏羅系金雞組(J1j)[4]。該套地層除英安斑巖接觸帶附近發(fā)生了強烈接觸變質(zhì)作用和熱液蝕變作用外，遠端受變質(zhì)作用和熱液蝕變作用較弱。本文獲得的大寶山英安斑巖下盤黑色炭質(zhì)泥巖Re-Os同位素等時線年齡為195±28Ma(n=6, MSWD=17)，明確了前人依據(jù)生物化石將其厘定為下侏羅統(tǒng)的準確性。同時，本次所取石英砂巖中含有兩顆來自中生代早期的巖漿成因鋯石，其年齡分別為247Ma和236Ma，這個結(jié)果將石英砂巖沉積時代約束在早中生代之后，進一步驗證了黑色炭質(zhì)泥巖Re-Os同位素等時線年齡的可靠性。

4.2 對英安斑巖侵位時代的約束

大寶山礦區(qū)英安斑巖也是先被厘定為燕山期[8-9]，后因新獲得的原位鋯石U-Pb年齡將之改定為加里東期[12-14]。隨著褐鐵礦開采完畢，揭露出的大寶山礦區(qū)英安斑巖墻形貌特征如下：① 大寶山英安斑巖墻與其兩側(cè)圍巖均為北東向陡傾(65°～75°)，本文獲得大寶山英安斑巖墻下盤炭質(zhì)泥巖的Re-Os等時線年齡為195Ma，石英砂巖碎屑鋯石U-Pb年齡最年輕者為247Ma和236Ma，明確了英安斑巖下伏地層為侏羅系，而上覆者為泥盆系[20]；②英安斑巖侵位于逆沖推覆構(gòu)造帶中，在12號勘探線721平臺和31號勘探線795平臺都可見清晰的侵入接觸關(guān)系，侵入面呈波狀起伏，傾角變化較大。③英安斑巖的侵位致使上下外接觸帶都有角巖、矽卡巖發(fā)育，上部大理巖化的范圍更是可達到幾百米，同時，在英安斑巖內(nèi)接觸帶發(fā)育厚度1～3m的混染巖帶。④在640平硐可見有英安斑巖脈侵入至侏羅系之中[8-9]，也見英安斑巖中有侏羅系泥巖與泥盆系石英砂巖及矽卡巖的捕擄體。⑤九曲嶺英安斑巖的有174.6±1.5Ma的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡[10]，矽卡巖中石榴石Sm-Nd同位素測試結(jié)果也擬合出175Ma(MSWD=2.4)的等時線年齡，與區(qū)域上發(fā)育的一套早侏羅世基性—中酸性雙峰式火山巖時代一致[34-35]。

綜上所述，大寶山礦區(qū)英安斑巖應(yīng)為燕山早期侵位于大寶山逆沖推覆構(gòu)造中。

4.3 對大寶山銅礦成礦時代的約束

大寶山銅礦床在早期勘查階段是以成礦流體來源于大寶山花崗閃長斑巖進行的[8]，后來也有研究者認為大寶山鉬-鎢礦床與塊狀、層狀銅鉛鋅礦床屬同一巖漿-熱液事件的產(chǎn)物[26]；瞿泓瀅等[15]通過輝鉬礦Re-Os年齡和層狀礦體圍巖的絹云母Ar-Ar年齡研究認為，輝鉬礦Re-Os模式年齡為165.7±2.3Ma～163.4±2.4Ma，加權(quán)平均年齡為164.8±0.8Ma，等時線擬合年齡為166.0±3.0Ma，而礦體圍巖中絹云母的40Ar-39Ar坪年齡為169.2±1.8Ma，反等時線年齡為164.0±1.9Ma，所以二者同為與花崗閃長斑巖有關(guān)的巖漿熱液成礦系統(tǒng)；Mao等[26]通過對花崗閃長斑巖、英安斑巖和泥盆系中含礦石英脈的流體包裹體、陰極發(fā)光照片和原位微量元素研究，認為它們的均一溫度平均值都介于273～317℃之間，石英中的Ti、Li、Al和Ge四元素含量之間存在一定的線性關(guān)系，從而認定鉬-鎢和銅-鉛-鋅屬與花崗閃長斑巖相關(guān)的同一巖漿-熱液體系。

劉姤群等[9]從不同巖體的元素豐度入手，英安斑巖中的銅高出克拉克值4～8倍，而花崗閃長斑巖中鉬的豐度平均值是世界酸性巖鉬豐度的2～9倍。綜合研究認為銅、鉛、鋅、硫、鉍與英安斑巖的侵位相關(guān)，伴生有鎘、鎵、銦、金、銀等元素；鉬、鎢(錫、銅、鉍)則與花崗閃長斑巖的侵位有關(guān)，伴生有錸、硒、碲等元素成礦。從產(chǎn)狀上看，白鎢礦石英脈穿切了矽卡巖中塊狀硫化物礦體(圖5中a，b)，也截切了英安斑巖中浸染狀和細脈狀產(chǎn)出的銅硫礦體。輝鉬礦產(chǎn)出于花崗閃長斑巖周邊，見有輝鉬礦細脈穿切了矽卡巖中硫化物礦體(圖5c)，同時穿切了英安斑巖中的黃鐵礦和黃銅礦等銅硫礦物(圖5d)。顯微鏡下白鎢礦穿切硫化物的現(xiàn)象更加清晰(圖5中e，f)。所以，在輝鉬礦-白鎢礦產(chǎn)出之前有一期強烈的銅成礦作用。

a—含白鎢礦石英穿切矽卡巖中硫化物礦體； b—a圖中含白鎢礦石英脈狀中的白鎢礦特征； c—輝鉬礦細脈穿切矽卡巖中硫化物礦體； d—輝鉬礦穿切黃鐵礦； e—含白鎢礦石英脈穿切黃銅礦化綠泥石化英安斑巖(反光)； f—含白鎢礦石英脈穿切黃銅礦化綠泥石化英安斑巖(正交偏光)。Chl—綠泥石化； Cpy—黃銅礦； Mo—輝鉬礦； Mt—磁鐵礦； Py—黃鐵礦； Q—石英； Sch—白鎢礦； Skn—矽卡巖。圖5 廣東省大寶山礦區(qū)輝鉬礦、白鎢礦與銅硫礦體穿切關(guān)系Fig.5 Penetration relationship between molybdenite, scheelite and copper-sulfur orebody from the Dabaoshan ore field in Guangdong Province

如前所述，本文研究的大寶山礦區(qū)英安斑巖下盤石英砂巖和炭質(zhì)泥巖沉積時代為早侏羅世，約束的英安斑巖侵位時代為燕山早期。銅礦以脈狀灌入下侏羅統(tǒng)金雞組之中，或是膠結(jié)金雞組構(gòu)造角礫。結(jié)合英安斑巖中細脈狀黃銅礦Re-Os等時線年齡187.3±4.6Ma[17]，明顯早于與花崗閃長斑巖相關(guān)的輝鉬礦、白鎢礦成礦時間(167～160Ma)[24-26]。因此，大寶山礦區(qū)斑巖型銅礦的成礦時代應(yīng)為燕山早期，其成因與英安斑巖相關(guān)。

4.4 侏羅系石英砂巖碎屑鋯石U-Pb年齡對物源的指示

大寶山礦區(qū)下侏羅統(tǒng)金雞組石英砂巖中碎屑鋯石年齡分布范圍寬泛，出現(xiàn)有多個峰期。其中有3個峰期很強烈，即1060～950Ma、782～770Ma和450～422Ma，分別對應(yīng)了華南大陸早期拼合與華夏大陸內(nèi)部統(tǒng)一[22-23]、武夷—云開地區(qū)大陸裂谷雙峰式火山巖和加里東期臺開運動的時間[31]。此外，統(tǒng)一的華南大陸最終拼合(873～843Ma)、武夷山華夏陸核巖漿活動(1852～1702Ma)等重要的區(qū)域構(gòu)造-巖漿事件的發(fā)生時間在本次測試所得的侏羅系石英砂巖碎屑鋯石U-Pb年齡中均有顯示，表明大寶山礦區(qū)下侏羅統(tǒng)金雞組的蝕源區(qū)經(jīng)歷了多期次多階段構(gòu)造-巖漿活動，其中的碎屑物質(zhì)主要來自于古老的大陸基底。在區(qū)域上，侏羅系主要不整合于寒武系、奧陶系、泥盆系之上；粵北—贛南地區(qū)在燕山期近東西向花崗巖侵位之前主要受南北向構(gòu)造應(yīng)力控制；仁化—始興—南雄等地的寒武系—奧陶系、泥盆系、石炭系、二疊系地層呈北西西—近東向復(fù)式背斜產(chǎn)出；萬洋山—諸廣山、大埠、陂頭、龍源壩、魯溪等加里東—印支期花崗巖體呈近南北向展布為主。所以，下侏羅統(tǒng)金雞組石英砂巖中的中生代鋯石極少，且沒有同沉積時代鋯石，表明大寶山礦區(qū)侏羅系形成于穩(wěn)定大陸邊緣環(huán)境，而區(qū)域上廣泛分布的印支期巖漿巖，在彼時尚未出露地表遭受大規(guī)模剝蝕。

5 結(jié)論

N-TIMS法獲得的炭質(zhì)泥巖Re-Os同位素年齡較為可靠。本文使用液氮冷卻50mL Carius管，加入逆王水溶解炭質(zhì)泥巖樣品，經(jīng)N-TIMS測量Re-Os含量，獲得的Re-Os同位素等時線年齡為195Ma，此結(jié)果定量地驗證了前人依據(jù)層序地層學和古生物化石厘定的侏羅系。LA-ICP-MS法獲得的碎屑鋯石U-Pb年齡準確性較高。本文獲得的侏羅系石英砂巖中碎屑鋯石U-Pb年齡分布范圍寬泛，出現(xiàn)有多個峰期，最年輕的鋯石為247Ma和236Ma。測試結(jié)果共同約束了大寶山銅礦成巖成礦時代為燕山早期。本文的進一步研究認為下侏羅統(tǒng)金雞組(J1j)形成于穩(wěn)定大陸邊緣的海陸交互相環(huán)境，其物源為經(jīng)歷多期構(gòu)造巖漿活動的華夏板塊的古老大陸基底。

本文將大寶山銅礦床的成巖成礦時代厘定為燕山早期，區(qū)域地質(zhì)背景正值碰撞后的陸內(nèi)伸展階段。大寶山礦床不僅是華南陸內(nèi)斑巖型銅礦的典型，也是南嶺成礦帶燕山期銅成礦系列重要的礦床式。因此，深入研究大寶山礦床的深部動力地質(zhì)學機制，有望落實一個以燕山早期巖漿巖為母巖的斑巖型銅成礦帶。

致謝：本文撰寫過程中得到了中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所王登紅研究員的指導，國家地質(zhì)實驗測試中心李超副研究員在實驗數(shù)據(jù)處理和結(jié)論給予了建設(shè)性意見。審稿專家的意見和建議使作者受益匪淺，在此一并表示感謝！