东天山红石金矿区石英钠长斑岩Ar-Ar和U-Pb年龄及构造和成矿意义讨论

孙敬博, 陈 文*, 刘新宇, 张 彦,李 洁, 纪宏伟, 张 斌

1)中国地质科学院地质研究所, 同位素热年代学实验室, 北京 100037;2)大陆构造与动力学国家重点实验室, 北京 100037;3)中国地质大学(北京), 北京 100083

东天山红石金矿区石英钠长斑岩Ar-Ar和U-Pb年龄及构造和成矿意义讨论

孙敬博1,2), 陈 文1,2)*, 刘新宇1,2), 张 彦1,2),李 洁1,2,3), 纪宏伟1,2,3), 张 斌1,2)

1)中国地质科学院地质研究所, 同位素热年代学实验室, 北京 100037;2)大陆构造与动力学国家重点实验室, 北京 100037;3)中国地质大学(北京), 北京 100083

红石金矿区位于东天山觉罗塔格地区秋格明塔什—黄山韧性剪切带内, 石英钠长斑岩为矿体顶底板围岩, 该金矿的赋矿地层干墩组为一套以类复理石杂砂岩建造为主的岩石组合。石英钠长斑岩和地层均发生较强的糜棱岩化, 石英钠长斑岩的锆石SHRIMP U-Pb定年结果为(344±4) Ma, 说明被该岩体侵入的干墩组地层时代不晚于(344±4) Ma, 从同位素年代学角度上限定了干墩组地层时代为早石炭世, 表明秋格明塔什—黄山地区在该时期还处于深海-半深海沉积环境。对石英钠长斑岩糜棱岩化阶段形成的绢云母进行40Ar-39Ar阶段升温测年分析, 得到坪年龄为(262±1) Ma。该年龄与秋格明塔什—黄山韧性剪切带中-西段右行走滑剪切变形作用时代一致, 说明红石金矿可能与走滑剪切作用有关, 结合前人对红石金矿成矿时代的研究结果, 认为秋格明塔什—黄山韧性剪切带右行走滑剪切作用是红石金矿成矿作用的主因。

东天山; 红石金矿; 干墩组; 早石炭世; 走滑剪切

东天山红石金矿区石英钠长斑岩侵入到该矿床的赋矿地层干墩组中, 该地层岩石组合所代表的沉积环境对研究东天山地区构造演化历史具有重要意义。地层时代的研究对构建构造演化历史是一个重要环节之一, 前人对于该地层的时代归属持有不同的观点, 存在早石炭世(王润民等, 1987)、中石炭世和晚石炭世(舒斌等, 2007; 周守沄, 1995)等三种观点。总体来看, 前人对干墩组时代的研究主要是依靠地层中古生物化石证据来确定, 相对缺乏同位素年代学方面的证据, 本文用锆石SHRIMP U-Pb测年法对侵入干墩组地层中的侵入体进行锆石年代学研究, 以此对地层的时代加以限定。

由于该侵入体受到后期韧性剪切作用的影响,自身会记录一些构造活动的信息。并且由于在空间位置上该侵入体与红石金矿床关系密切, 因此可以根据该岩体的特殊性对金矿的矿床成因提供一些指示。本文用石英钠长斑岩糜棱岩化阶段形成的绢云母进行 Ar-Ar阶段升温法测年, 对该地区发育的韧性剪切作用时代进行研究, 并结合前人对该金矿成矿时代的研究, 从年代学角度对该金矿的矿床成因进行探讨。

1 区域地质背景

图1 东天山地区地质简图及采样位置(据杨兴科等, 1998修改)Fig. 1 Geological sketch map of Eastern Tianshan and sampling location for age dating(modified after YANG et al., 1998)

东天山位于天山山脉东端, 中亚造山带南部,长约600 km, 总体呈东西向分布于准噶尔盆地和塔里木盆地之间(图1)。其北以克拉麦里晚古生代板块碰撞缝合带为界, 南以红柳河—库米什断裂带与塔里木古陆斜坡带相接(王赐银等, 1994; 于福生等,2006)。该地区在长期的演化过程中形成了复杂的构造环境, 对于东天山的大地构造演化, 目前主要存在两种观点, 一种观点认为是哈萨克斯坦—准噶尔板块与塔里木板块在晚古生代期间会聚碰撞的产物(李锦轶, 2004; 李伍平等, 2001; 马瑞士等, 1993;肖序常等, 1992); 另一种观点认为是古生代以来发育起来的多岛洋体系会聚的产物(Xiao et al., 2004;陈海泓等, 1999; 秦克章等, 1999)。东天山造山带的主要构造单元被四条近东西向的大型断裂带分隔开来, 自北向南依次为大草滩断裂带、康古尔塔格断裂带、雅满苏—苦水断裂带和阿齐克库都克断裂带。此外, 区内还发育一些大型断裂构造和更次一级的断裂。根据四条断裂带两侧的地层建造、构造变形、岩浆活动等不同的特征可将东天山地区划分为大南湖—头苏泉火山岩带、秋格明塔什—黄山复理石带、阿奇山—雅满苏火山岩带三个不同的岩性单元。

北部的大南湖—头苏泉火山岩带出露地层主要包括下泥盆统大南湖组和图拉尔根组, 以及中上泥盆统头苏泉组和康古尔塔格组, 主要分布在吐哈盆地东南缘大南湖—梧桐窝子泉以北(冯益民等,2002), 并出露有泥盆纪和石炭纪的火山-沉积岩系及中酸性侵入岩(张增杰等, 2012; 李锦轶等, 2002;杨兴科等, 1996, 1998)。该地区火山岩类微量元素、稀土元素特征显示为岛弧型钙碱性火山岩, 与之相对应的侵入岩、次火山岩和浅成侵入岩也大量出现,构成了岛弧带中的火山-侵入建造。并且近年来在该构造单元内相继发现土屋—延东、赤湖等斑岩铜矿。秦克章等(2002)通过研究土屋—延东斑岩铜矿成矿时代并对含矿火山岩的时代进行限定, 认为大南湖—头苏泉岛弧实际应属泥盆纪火山岛弧。深入解剖该岛弧的岩石地层组合, 有人认为是在晚泥盆世和晚石炭世经历了两次洋-陆转换(张洪瑞等, 2010)。

大南湖—头苏泉火山岩带的南部为秋格明塔什—黄山复理石带, 包括干墩组和苦水组地层, 以及第三系桃树园组。西部的干墩组以深海细碎屑岩(沉凝灰岩、含炭硅质岩、硅质凝灰岩、粉砂岩)为主, 并夹双峰式火山岩(陈富文等, 2003), 东部的苦水组主要为黄褐色灰紫色杂砂岩和粉砂质千枚岩。秋格明塔什—黄山地区存在明显的中深层次的构造变形,普遍发育片理化和糜棱岩化作用, 变质相普遍达绿片岩相, 甚至到角闪岩相(王赐银等, 1992)。该区变形经历了早期的挤压推覆剪切作用和晚期的右行走滑剪切变形作用(陈文等, 2005; 姬金生等, 1994; 李锦轶等, 2002; 王瑜等, 2002)。对于该区的构造属性的认识存在多种观点, 如石炭纪裂陷槽(崔楠, 2011;王京彬等, 2006; 肖序常等, 1992)、弧后盆地(芮宗瑶等, 2002), 古生代海沟(姬金生等, 1994)、石炭纪弧间盆地(马瑞士等, 1993)等。

南侧的阿奇山—雅满苏火山岩带内出露地层为下石炭统雅满苏组钙碱性-碱性-中酸性火山岩及其碎屑岩、碳酸盐岩, 中石炭统土古土布拉克组钙质砾岩、凝灰砂岩、安山质凝灰角砾岩和安山质沉凝灰岩, 侏罗系下-中统煤窑沟组砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩(王义天等, 2006)。带内侵入岩极为发育, 主要为华力西中-晚期花岗岩、霏细斑岩。该火山岩带内变质程度较低, 仅在北缘经历了区域构造变形,构成了秋格明塔什-黄山韧性剪切带的边缘部分。该地区分布有大量的沉积-热液改造型铁矿床, 如雅满苏、铁岭、百灵山、赤龙峰、库姆塔格、黑风山铁矿等, 围岩为早-中石炭世火山沉积岩系(丁天府,1990; 厉小钧等, 1999)。

2 矿床地质特征

红石金矿床产于康古尔塔格金矿带内, 构造位置处于秋格明塔什—黄山韧性剪切带的南缘(王义天等, 2007; 曹洁等, 2010)(见图 2), 地理坐标为北纬: 42°04′, 东经: 90°50′, 高程: 1139 m。赋矿地层为干墩组, 发育一套深-半深海相以类复理石杂砂岩建造为主的岩石组合, 岩性以正常碎屑岩为主, 夹少量流纹岩及薄层灰岩, 岩石发生强烈变形和糜棱岩化, 普遍片理化。地层总体走向近东西, 片理产状普遍北倾, 倾角60°～80°。矿区构造以近东西向断裂为主, 北西向断裂发育, 构造变形强烈。矿区构造变形及岩石变质达中深层次。矿区内岩浆侵入作用强烈,出露有华力西晚期花岗闪长岩, 分布在矿区东北部。区内变质作用以区域变质和动力变质为主, 接触变质作用微弱。

图2 红石金矿床平面地质略图(据新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第一地质大队红石金矿地质图简化)Fig. 2 Geological sketch map of the Hongshi gold deposit (simplified after Geological Map of the Hongshi Gold Deposit by No.1 Geological Party of Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Prospecting and Exploration)

红石金矿床的矿体分布大致平行呈雁列式展布的两条金矿带中(L1和L2), 间距约300 m。含金矿带在地表北倾, 局部直立, 倾角80°～90°。L1矿带长约1100 m, 宽 5～30 m, 走向 105°, 倾向北, 倾角80°～90°, 延伸大于 240 m, 地表探槽控制圈出两个矿体, 自西向东编号分别为L1-1和L1-2, 矿体呈脉状,平均厚度 4 m, 平均品位为 6 g/t。L2矿带长大于700 m, 宽 5～30 m, 走向近东西, 倾向北, 倾角60°～80°, 延伸大于160 m。地表探槽圈出两个工业矿体, 自西向东编号分别为 L2-1、L2-2, 矿体呈透镜状, 平均厚度3 m, 平均品位4 g/t。矿石类型主要以蚀变岩石英脉型矿石为主, 为黄铁绢英岩化千糜岩经硅化及绢云母化交代作用而成。氧化矿石为地表和近地表矿石, 属次要矿石类型。矿石中金属矿物有自然金、黄铁矿、黄铜矿、菱铁矿、褐铁矿、斑铜矿、铜蓝; 脉石矿物有绢云母、石英、斜长石、钾长石、绿泥石等。根据矿物组合和生成顺序, 可以划分出三个成矿阶段, 阶段Ⅰ为石英-黄铁矿阶段;阶段Ⅱ为石英-多金属硫化物阶段; 阶段Ⅲ为石英-碳酸盐脉阶段(王义天等, 2007)。矿石中常见的结构为自形-半自形粒状结构、他形-半自形粒状结构、残余结构、胶状结构等; 矿石构造主要为浸染状构造、团块状构造、脉状网脉状构造、角砾状构造等。近矿围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化、黄铁矿化和黄铜矿化。

3 样品采集和分析方法

用于测年的样品取自红石金矿床中矿体顶板石英钠长斑岩岩脉。该岩脉在金矿区内较为发育, 走向近东西, 与主构造线方向一致, 脉长数十米至数百米, 宽度几米至十几米。岩石呈浅黄-灰褐色, 露头少见, 多分布在矿体顶、底板围岩中。据镜下薄片观察, 岩石样品 TS03107呈斑状结构, 条纹条带构造。斑晶主要为石英和长石, 石英粒径为0.3～2.5 mm, 含量约占 5%～10%, 钠长石粒径为0.3～3 mm, 含量约占 15%。斑晶受基质溶蚀, 大都具有浑圆轮廓, 有的边缘呈波纹状起伏, 有的呈港湾状。石英斑晶涨裂, 裂纹充填有隐晶石基和硅质物, 石英均具有波状消光; 长石单晶或聚斑晶, 也有碎裂现象。基质由玻璃、隐晶质和绢云母变晶组成, 受硅质细脉的切入, 于局部聚集成团块, 含量占 75%。绢云母呈条纹条带状, 可能为原来岩浆的流面构造, 后来在挤压应力作用下, 新生矿物绢云母条带弯曲成波浪状。在岩石和矿物学研究基础上,岩石大样经室内加工处理, 从中分选出晶形完好,符合锆石 SHRIMP定年要求的锆石矿物样品。在SHRIMP定年分析之前, 对待测锆石进行透射光、反射光和阴极发光图像分析, 为微区原位定年靶区的精确选样提供依据。锆石SHRIMP U-Pb定年分析在北京离子探针中心SHRIMP Ⅱ上完成。详细的分析原理和流程参见相关文献(Compston et al., 1992;Nasdala et al., 2008; Williams et al., 1987), 仪器工作条件和分析方法详见宋彪(宋彪等, 2002)的相关文献。用标准样品SL13和TEM进行实验数据校正。原始数据的处理和锆石 U-Pb谐和图的绘制采用Isoplot软件完成, 普通铅校正根据实测的204Pb进行,单个数据点误差为1σ, 加权平均值误差为2σ。

同时从该样品中还利用倒选法挑选了用于进行Ar-Ar测年的绢云母浓缩物样品。样品先用超声波清洗, 清洗后的样品被封进石英瓶中送核反应堆接受中子照射。照射工作是在中国原子能科学研究院的“游泳池堆”中进行的。使用H8孔道,其中子流密度约为 6.4×1012n cm-2s-1。照射总时间为1505 min, 积分中子通量为5.42×1017n cm-2; 同期接受中子照射的还有用做监控样的标准样: ZBH-25黑云母国内标样, 其标准年龄为132.7 Ma, K含量为7.6%。样品的阶段升温加热使用电子轰击炉, 每一个阶段加热 30 min, 净化 30 min。质谱分析是在MM-1200B质谱仪上进行的, 每个峰值均采集 8组数据。所有的数据在回归到时间零点值后再进行质量歧视校正、大气氩校正、空白校正和干扰元素同位素校正。系统空白水平: m/e=40、39、37、36分别小于 6×10-15mol、4×10-16mol、8×10-17mol和2×10-17mol。中子照射过程中所产生的干扰同位素校正系数通过分析照射过的 K2SO4和 CaF2来获得:(36Ar/37Aro)Ca=0.0002389, (40Ar/39Ar)K=0.004782,(39Ar/37Aro)Ca=0.000806。37Ar经过放射性衰变校正,40K衰变常数=5.543×10-10a-1(Steiger et al., 1977)。用 ISOPLOT程序计算坪年龄和反等时线(Ludwig,2001)。坪年龄误差以2σ给出。详细实验流程见有关文章, 如陈文等, 2006, 2011。

4 分析结果

4.1 锆石SHRIMP U-Pb年龄

石英钠长斑岩的锆石呈自形程度较高的柱状或短柱状, 长约 80～100 μm, 长宽比约为 2:1～1:1,部分晶体发生破碎, 个别锆石颗粒可能存在老的继承性锆石核, 锆石的CL图像显示较为完好的韵律环带结构(图 3), 以上特征均显示具岩浆成因锆石的特点。12个分析点的 U含量变化范围为(146～512)×10-6, 平均值为 277×10-6, Th 含量变化范围为(76～378)×10-6, 平均值为 175×10-6, Th/U 比值变化范围 0.45～0.83, 平均值为 0.62。从表 1和图4中可见全部12个分析点206Pb/238U年龄值变化范围 333～358 Ma, 平均值342.7 Ma。其中有 11个点年龄值接近，呈群簇状分布在和谐线上及其附近, 其加权平均年龄为(344±4) Ma,MSWD=1.6。结合锆石矿物学和微量元素特征, 认为锆石为岩浆成因, (344±4) Ma代表红石金矿区石英钠长斑岩的年龄。

4.2 绢云母40Ar-39Ar年龄

样品的40Ar-39Ar同位素测年分析结果列于表2,相应的坪年龄和等时线年龄见图5。

图3 红石金矿区石英钠长斑岩锆石阴极发光图像(年龄单位: Ma)Fig. 3 Zircon CL images of quartz albitophyres from the Hongshi gold deposit (age unit: Ma)

表1 红石金矿区石英钠长斑岩锆石SHRIMP U-Pb年龄测定结果Table 1 Zircon SHRIMP U-Pb data of quartz albitophyres from the Hongshi gold deposit

图4 红石金矿区石英钠长斑岩锆石SHRIMP U-Pb谐和图(a)与206Pb/238U年龄加权平均图(b)Fig. 4 Zircon SHRIMP U-Pb concordia plots (a) and weighted average of 206Pb/238U age (b) for quartz albitophyres from the Hongshi gold deposit

表2 红石金矿区石英钠长斑岩中绢云母40Ar/39Ar阶段升温加热分析数据Table 2 Results of 40Ar/39Ar stepwise heating dating for the Hongshi gold deposit

图5 红石金矿区石英钠长斑岩绢云母40Ar-39Ar阶段升温年龄谱图(a)和39Ar/40Ar-36Ar/40Ar反等时线图(b)Fig. 5 40Ar-39Ar age spectra (a) and 39Ar/40Ar versus 36Ar/40Ar inverse isochron (b) of sericite from quartz albitophyres in the Hongshi gold deposit

从图5中可以看出, 10个温度阶段组成了一个平坦的年龄谱(图 5a), 总气体年龄为 261.9 Ma。600 ℃ ～ 1400℃的 8个温度阶段组成了一个年龄坪,坪年龄(tP)=(262±1) Ma, 对应了99.06%的39Ar释放量。相应的39Ar/40Ar-36Ar/40Ar反等时线年龄(ti)=(262.7±2.8) Ma,40Ar/36Ar 初 始 比 值 为301±29(MSWD=2.0) (图 5b)。262 Ma 的 Ar-Ar坪年龄代表石英钠长斑岩在糜棱岩化过程中形成的新生构造矿物绢云母冷却降温至其封闭温度时的年龄。

5 讨论

5.1 锆石U-Pb年龄的地质意义

干墩组地层为深-半深海相类复理石杂砂岩建造的岩石组合, 对于该组的时代不同的研究者持有不同的观点。1983年, 成都地质学院在黄山东基性-超基性杂岩体西侧, 黄灰色砂质灰岩中发现Yuanophyllum等珊瑚化石, 将干墩组划为下石炭统(马瑞士等, 1990)。王润民等(1987)通过干墩组地层中放射虫化石及顶部灰岩中丰富的早石炭世化石认为该组地层时代为早石炭世大塘期。周守 沄 （1995）认为该地发现的珊瑚化石属于经搬运再沉积的异地埋葬化石, 并在与干墩组整合接触的雅满苏组中发现化石 筳 :Fusulinella sp.; 珊瑚:Caninia sp.,Gshelia sp.,Pseudotimania sp.,Lithostrotionella cf. maccoyana,Syuringopora sp., 认为干墩组和雅满苏组均为晚石炭世早期发育于弧间盆地的沉积。

以上确定的地层时代主要依赖于生物化石的证据, 年代学方面的证据相对较缺乏。目前有关同位素年代学方面的报道为干墩组地层被晚石炭世花岗岩侵入(王京彬等, 2006), 虽然对于限定地层时代具有一定的意义, 但是并不能严格的限定干墩组地层时代到底是晚石炭世还是早石炭世。

本文所测定的石英钠长斑岩侵入于干墩组地层中, 虽然与地层一起发生了韧性变形, 但并不影响侵入体中锆石年龄对于限定地层时代的意义。因为锆石的封闭温度较高, 已有研究表明锆石封闭温度至少为850℃(Flowers et al., 2005; Hourigan et al.,2004; Nam et al., 2001), 具有良好的保存成岩年龄信息的能力。板块的俯冲-碰撞导致的韧性剪切变形作用的深度一般在 15 km左右, 相对应的温度约500℃(Hanmer, 1997; Kumerics et al., 2005; Xu 1995;陈文等, 2005), 低于锆石的 U-Pb同位素封闭温度,说明后期的韧性变形作用不会对锆石的 U-Pb测年体系造成影响。事实上, 从CL图像上也未见锆石晶体发生熔蚀和重结晶现象, 表明锆石未受到热液蚀变作用的影响, 因此该年龄可以代表石英钠长斑岩中原生锆石形成的地质年龄(Liati et al., 2002;Tomaschek et al., 2003)。本文测得侵入干墩组地层中的石英钠长斑岩的锆石 SHRIMP U-Pb年龄(344±4) Ma, 显示为早石炭世中晚期, 从而可以限定干墩组地层时代不晚于早石炭世维宪期, 该研究结果与王润民等(1987)依据古生物化石所确定的干墩组地层时代为早石炭世大塘晚期(国际地层表中与维宪期时代基本相同)的结论一致。

5.2 Ar-Ar年龄的地质意义

Ar-Ar法同位素定年源自于K的衰变体系。其适用对象为含有 K元素的岩石矿物, 如云母类, 长石类, 角闪石, 辉石, 海绿石, 全岩等。该方法目前已经成为同位素地质年代学研究的最主要方法之一。根据测年对象和地质研究目的的不同, Ar-Ar法的年龄解释上也会有相应的差别。在构造带(例如韧性剪切带)中, 新生矿物的Ar-Ar法年龄可以代表构造带活动时间(陈文等, 2011)。本文得到的石英钠长斑岩的新生构造矿物绢云母的Ar-Ar年龄与锆石年龄具有截然不同的意义, 而和红石金矿区所在的秋格明塔什-黄山韧性剪切带的形成和抬升作用具有密切的关系。

前人曾对红石金矿床和秋格明塔什-黄山韧性剪切带及剪切带内的其他金矿床进行过研究。陈文等(2007)测得红石金矿床矿石样品中绢云母的Ar-Ar坪年龄在 253.9～258.7 Ma的年龄范围, 限定了红石金矿床主成矿期的时代。关于秋格明塔什—黄山韧性剪切带的形成时代, 前人根据卷入韧性变形的地层及相关的Rb-Sr和K-Ar同位素测年结果推测剪切变形的时代为石炭纪末-二叠纪初(李华芹等,1998; 王润民等, 1987); 王瑜等(2002)认为东天山造山带NS向挤压作用结束于276 Ma。陈文等(2005)认为早期韧性推覆剪切作用发生在300 Ma之后, 持续到 283.7 Ma, 并在(280.2±1.4) Ma时已经结束;剪切带右行走滑剪切变形作用主活动期的时代为262.9～242.8 Ma, 历时近20 Ma。本文得到的红石金矿区糜棱岩化石英钠长斑岩的绢云母Ar-Ar年龄为(262±1) Ma, 该年龄落在秋格明塔什—黄山韧性剪切带右行走滑剪切变形作用主活动期范围内, 并与该剪切带中-西段康古尔地区剪切变形活动时代一致。红石金矿床石英脉型矿石成矿温度在 250℃左右(王义天等, 2007), 考虑到该类型矿石形成于蚀变岩型金矿石之后, 因此蚀变岩型金矿石的形成温度要高于 250℃, 与绢云母对 K-Ar体系的封闭温度(350℃)接近, 并且由于绢云母是金成矿阶段的同期产物(陈文等, 2007), 因此绢云母253.9～258.7 Ma的Ar-Ar年龄可以代表红石金矿床的主成矿期的时代。红石金矿床的成矿时代稍晚于(262±1) Ma的右行走滑剪切变形活动时代, 这种年龄上的差异反映了红石金矿床形成于右行走滑剪切带形成之后的抬升阶段, 由抬升作用造成温度和压力的降低从而导致金元素发生了沉淀。有文章报道红石金矿区所在的康古尔地区在剪切作用发生之后发生了快速的抬升(陈文等, 2005)。以上研究表明该矿床经历了前期韧性走滑变形和后期抬升过程, 大致与韧性剪切带型金矿床的成矿模型一致(Bonnemaison et al., 1990;Kerrich et al., 1988; 陈柏林等, 1999; 刘玉琳,1996)。前人对红石金矿床成矿时代的研究结果与该地区的一系列构造活动演化的时间具有很好的耦合关系, 反映了秋格明塔什-黄山韧性剪切带晚期右行走滑剪切作用是红石金矿床成矿作用的主要原因。

6 结论

1)东天山觉罗塔格地区干墩组地层中石英钠长斑岩侵入体的锆石为岩浆锆石, 其SHRIMP U-Pb同位素测年结果为(344±4) Ma, 代表了锆石结晶年龄和岩浆侵位时代, 表明该地区干墩组地层时代不晚于早石炭世维宪期。

2)Ar-Ar年代学研究结果表明红石金矿床成矿作用与该地区的走滑剪切变形作用在时间上具有很好的耦合关系, 说明秋格明塔什-黄山韧性剪切带晚期右行走滑剪切作用是红石金矿床成矿作用的主要原因, 成矿作用发生于剪切带快速抬升后的冷却阶段。

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致谢: 野外工作期间, 得到新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第一地质大队桑少杰总工程师及李洪斌、杨俊弢、姜立丰等专家的大力支持, Ar-Ar测年实验是在中国地质科学院地质研究所同位素热年代学实验室进行的, 锆石SHRIMP U-Pb年龄测定得到中国地质科学院北京离子探针中心张维博士、王伟博士的帮助, 审稿人在文章修改过程中提出了宝贵的意见, 在此一并致以衷心的感谢！

Ar-Ar and Zircon U-Pb Dating of Quartz Albitophyres in the Hongshi Gold Ore District of Eastern Tianshan and Its Metallogenic Significance

SUN Jing-bo1,2), CHEN Wen1,2), LIU Xin-yu1,2), ZHANG Yan1,2),LI Jie1,2,3), JI Hong-wei1,2,3), ZHANG Bin1,2)
1)Laboratory of Isotope Thermochronology, Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing100037;2)National Key Laboratory of Continental Structure and Dynamics, Beijing100037;3)China University of Geosciences, Beijing100083

The Hongshi gold deposit is located in Qiugemingtashi-Huangshan ductile shear zone of Qoltag area,Eastern Tianshan. Quartz albitophyres constitute the wall rock of the ore bodies. The ore-bearing strata are Gandun Formation consisting of a series of flysch sediments. Both the quartz albitophyres and the ore-bearing strata have experienced mylonitization. Zircon SHRIMP U-Pb dating shows the age of quartz albitophyres is(344±4) Ma, indicating that the strata of Gandun Formation, which was intruded by the quartz albitophyres, were formed before (344±4) Ma. It means that the Qiugemingtashi-Huangshan area was of bathyal-abyssal facies in the Early Carboniferous period. The mylonitic quartz albitophyres were analyzed by40Ar-39Ar step incremental heating method, and an40Ar-39Ar value of (262±1) Ma was obtained. This age is in accordance with the age of dextral strike-slip of the middle and west part of Qiugemingtashi-huangshan ductile shear zone, suggesting that the mineralization of the Hongshi gold deposit was probably related to the strike-slip. In combination with previous research achievements obtained for the metallogenic epoch of the Hongshi gold deposit, the authors have come to the conclusion that dextral strike-slip of Qiugemingtashi-huangshan ductile shear zone was the main factor responsible for the mineralization of the Hongshi gold deposit.

Eastern Tianshan; Hongshi gold deposit; Gandun Formation; Early Carboniferous; strike-slip

P618.51; P597.2

A

10.3975/cagsb.2012.06.09

本文由国土资源部公益性行业科研专项经费课题(编号: 200911043-13, 201211074-02)和地质矿产调查评价项目(编号: 1212011120293,1212011120294)联合资助。

2012-09-04; 改回日期: 2012-10-18。责任编辑: 闫立娟。

孙敬博, 男, 1987年生。硕士研究生。主要从事地球化学专业研究。电话: 010-68997051。E-mail: jingbo95003@126.com。

*通讯作者: 陈文, 男, 1962年生。研究员, 博士生导师。主要从事同位素地质年代学研究。通讯地址: 100037, 北京市西城区百万庄大街26号。E-mail: chenwenf@vip.sina.com。