浙江安吉多金属矿区坞山关杂岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义
2013-04-13唐燕文谢玉玲李应栩邱立明张欣欣韩宇达姜妍岑
唐燕文,谢玉玲,李应栩,邱立明,张欣欣,韩宇达,姜妍岑
1) 北京科技大学土木与环境工程学院, 北京, 100083; 2) 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室, 贵阳, 550002; 3) 中国地质调查局成都调查中心, 成都, 610082
内容提要:安吉港口多金属矿床在成因上与坞山关杂岩体密切相关,该杂岩体包括黑云母二长花岗岩、钾长花岗岩、花岗闪长岩和细粒花岗岩。本文采用岩相学、CL和LA-ICP-MS等方法对前三套岩石单元中的锆石进行了成因矿物学、微区微量元素和U-Pb年代学特征等相关研究。年代学结果显示,杂岩体大致形成于晚侏罗世—早白垩世,按前述排列顺序,三岩石单元成岩年龄分别为141.0±1.4Ma (n=13,MSWD=1.3),138.1±1.0Ma (n=14,MSWD=0.92) 和137.0±1.8Ma (n=13,MSWD=1.9)。研究过程中发现的年龄为518±9Ma 和624±9Ma的继承锆石,暗示杂岩体成岩过程中有晋宁晚期和加里东早期古老地壳物质的熔融或同化混染。锆石Ti温度记显示,杂岩体中黑云母二长花岗岩、花岗闪长岩锆石结晶温度基本一致,均值分别为657℃和653℃,钾长花岗岩锆石结晶温度略高,均值为698℃。区域构造环境、岩体被动侵位、构造张性和张剪性特征表明,矿区在约141~137Ma前后已处于拉张—伸展构造背景之下,杂岩体及其相关成矿作用受该环境控制。本次研究及野外调研结果表明,杂岩体与矿区多金属矿床具有密切的时空关系。浙江淳安铜山锡矿、安吉多金属矿床成岩成矿数据表明,钦—杭成矿带东段在晚侏罗世—白垩世约148~134Ma还存在一期成岩成矿作用。
安吉港口铅锌多金属矿床位于钦(州)―杭(州)成矿带东段。钦―杭结合带为扬子与华夏古板块的结合带,南西起钦州湾、北东至杭州湾,长约2000km,宽100~150km,总体呈反S状弧形展布(杨明桂等,1997)。钦―杭成矿带(QHMB)即沿该结合带发育,为中国东部典型成矿带之一。杨明桂等(1997,2009)以萍乡为界划分钦―杭成矿带东、西两段,东段以浏阳―景德镇―湖州断裂为北界,以绍兴―萍乡断裂为南界,贯穿江西北部、安徽南部、浙江西北部(图1a)。在钦―杭成矿带的西段发现有张公岭,龙头山等铅锌、铜金矿床以及水口山、康家湾、香花岭、黄沙坪、宝山、新田岭等大型或超大型钨铜铅锌锡矿床;成矿带东段有德兴铜厂、银山等著名矿集区(图1a),德兴矿集区一直是研究的重点。近年来东段找矿工作取得极大突破,相继发现数十个大型矿点,如江西有修水香炉山钨矿、武宁大沽塘钨矿、永平铜铅锌矿、东乡枫林钨铜矿和德安张十八铅锌矿等,皖南有宁国竹溪岭大型钨钼矿、东源大型钨钼矿、绩溪逍遥、际下、巧川中型钨矿等,然而浙西找矿工作却迟迟未取得突破。2010年度安吉矿区找矿工作的新进展,填补了钦―杭成矿带浙西段找矿工作的空白。
图 1 钦―杭成矿带东段简图(a)(据杨明桂等,1997)及安吉矿区地质图(b)(据王爱国等❶修绘)Fig.1 The map of eastern section of the Qinzhou-Hangzhou metallogenic belt (a) (after Yang Minggui et al., 1997) and geological map of Anji mining area (b) (modified from Wang Aiguo et al.❶ )Q—第四系;O1y—下奥陶统印渚埠组;∈3x -上寒武统西阳山组;∈3h—上寒武统华严寺组;∈2y—中寒武统杨柳岗组;∈1d—下寒武统大陈岭组;∈1h—下寒武统荷塘组;燕山晚期黑云母二长花岗岩;燕山晚期钾长花岗岩;燕山晚期花岗闪长岩;燕山晚期(早白垩世)细粒花岗岩;燕山晚期花岗斑岩;γπ—环斑花岗岩脉;βμ—辉绿岩脉;ληπ—石英二长斑岩;λξπ—石英正长斑岩Q—Quaternary; O1y - Lower Ordovician Yinzhubu Fm.; ∈3x-Upper Cambrian Xiyangshan Fm.; ∈3h-Upper Cambrian Huayansi Fm.; ∈2y-Middle Cambrian Yanliugang Fm.; ∈1d-Lower Cambrian Dachenling Fm.; ∈1h -Lower Cambrian Hetang Fm.; Yanshanian biotite monzonitic granite; Yanshanian moyite; Yanshanian granodiorite; Yanshanian fine-grained granite; Yanshanian porphyry granite; γπ—rapakivi granite; βμ-diabase; ληπ-quartz monzonitic granite; λξπ-quartz syenite
安吉矿区位于浙江省安吉县港口乡,矿区发育矽卡岩型铁铜锌、碳酸盐岩交代型铅锌铜、热液充填型铅锌和斑岩型铜钼等多种矿化,2010年间南京地质矿产研究所进行的普查工作提交资源量(333+3341)为铅+锌19.23万吨、银265吨、铜1.4万吨,其中,矿区铅+锌平均品位为3.35%,共―伴生银平均品位52.7g/t❶。矿区植被、第四系覆盖严重,风化、蚀变较强,野外露头可见性较差。前人针对杂岩体仅有少量研究,如潘志龙(1992)对该杂岩体的相带以及花岗闪长岩和黑云母花岗岩的主量元素作过简要分析,并认为该杂岩体与其周边的铅、硼、锡矿化关系密切。笔者等在研究区历经一年的阶段性普查之后,后来又经多次地质调研,发现矿区铅锌银、铜、钼矿化与坞山关杂岩体关系密切,铅锌多金属矿体主要发育在杂岩体与寒武系碳酸盐岩地层接触带上。本文通过对杂岩体LA-ICP-MS锆石微区U-Pb年龄及微量元素进行研究,以期对研究区主要的岩浆、成矿事件进行约束,结合东部成岩成矿作用时代信息,尝试对钦―杭成矿带东段典型矿床成岩成矿时代特征进行归纳。
图 2 坞山关杂岩体手标本及岩石薄片显微照片(正交偏光)Fig.2 The specimen photographs and microphotos (orthogonal polarization) of the first three units of Wushanguan complex body(a)黑云母二长花岗岩;(b)花岗闪长岩;(c)钾长花岗岩(a) biotite-monzonitic granite; (b) moyite; (c) granodiorite
1 矿区地质概况
安吉港口铅锌多金属矿床位于天目山、莫干山火山盆地之间,按杨明桂等(1997,2009)、贺菊瑞(2008)划分方案,其大地构造位置处于连接扬子板块和华夏板块的钦(州)杭(州)结合带的东北边缘(图1a)。除第四系外,矿区内出露的地层包括寒武系和奥陶系(图1b),在区域上为整合接触,矿区内总体呈北西走向。奥陶系在矿区仅出露印渚埠组(O1y),为粉砂质泥岩、泥岩;寒武系出露的地层由老到新分别为荷塘组、大陈岭组、杨柳岗组、华严寺组和西阳山组。荷塘组(∈1h)为炭质、泥质、硅质页岩;大陈岭组(∈1d)为灰岩;杨柳岗组(∈2y),以泥质白云质灰岩、灰岩为主,其次为硅质泥岩、炭质页岩;华严寺组(∈3h)为灰岩、泥质白云质灰岩;西阳山组(∈3x)为白云质泥质灰岩、灰岩。
矿区内断裂构造发育,包括矿区中部叙石坞―俞家坞近EW向断裂带,矿区东部前山―俞家坞NW向断裂带和矿区东南部坞山关NE向断裂带,叙石坞―俞家坞EW断裂在前山地区汇入北西向断裂。矿区NW、NE断裂带分别为孝丰―三门湾大断裂和湖州―学川大断裂组成部分(浙江省区域地质志,1985)。其中北东向断裂充填年龄为137.3±1.6Ma的石英二长斑岩脉(唐燕文等,2012a),北西向断裂主断裂充填梳状石英脉以及萤石脉,并显示右行张剪特性,东西向断裂在观音堂、五庙桥西部一带基本与铁铜锌矿化带重合。
矿区岩浆活动强烈,呈多期次脉动式发育,其中以坞山关杂岩体规模最大,根据岩矿相鉴定(图2)以及岩石化学分析结果(唐燕文等,2012b),将杂岩体初步分为花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩、钾长花岗岩和细粒花岗岩四种岩石单元。黑云母二长花岗岩,浅色矿物主要为钾长石、斜长石、石英,暗色矿物以黑云母为主,含少量自形―半自形钾长石斑晶。花岗闪长岩,浅色矿物主要为斜长石、钾长石、石英,暗色矿物包括黑云母和角闪石,角闪石略多,且以菱形晶及双晶为特征。钾长花岗岩,等粒结构,浅色矿物以钾长石、斜长石和石英为主,暗色矿物以黑云母为主。黑云母二长花岗岩分布于矿区中部,包括五庙桥岩体、相公坞岩体以及银山顶岩体局部,出露面积约2km2❶;钾长花岗岩分布于矿区东部和南部,包括汤夫岭岩体和树景坞岩体,总面积约2.3 km2❶;花岗闪长岩包括银山顶岩体局部、叙石坞岩体、五云里岩体局部、五庙桥岩体西部和北部,出露面积约2km2❶。杂岩体中仅发现钾长花岗岩与黑云母二长花岗岩之间为断层或岩脉接触,其它岩石单元之间未发现明显接触或侵位关系。此外,俞家坞东北部,有花岗斑岩小岩株出露,在杂岩体和地层中还发育有辉绿岩、霏细岩、石英二长斑岩、辉绿岩和环斑花岗岩等岩脉。而杂岩体中另一岩石单元——细粒花岗岩,为近来踏勘所发现,其明显侵入黑云母二长花岗岩之中,其成岩年龄约为134Ma(谢玉玲等,2012),其岩相学、岩石化学、年代学因有专门报道,该处不再赘述。
图 3 安吉矿区坞山关杂岩体锆石微区阴极发光照片、测点位置及对应206Pb/238U年龄Fig.3 Cathodoluminescence photomicrographs, measured points and 206Pb/238U age data of zircons of Wushanguan complex body in Anji mining area(a)黑云母二长花岗岩;(b)钾长花岗岩;(c)花岗闪长岩(a) biotite-monzonitic granite; (b) moyite; (c) granodiorite
2 样品概述及分析方法和结果
岩石样品采自杂岩体三种不同岩石单元,采样地点如图1b所示,包括观音堂岩体、俞家坞村口相公坞岩体和矿区南部树景坞岩体,样品新鲜无蚀变。
锆石单矿物挑选在河北廊坊区调研究所实验室利用标准技术分选完成,之后,用双目镜挑选大颗粒、晶形完好的锆石,参照Yuan Honglin等(2003,2004,2008)的方法进行制靶。制靶完成后,采用阴极发光对锆石内部结构进行分析,作为对所测微区原位年龄作出合理解释的依据(Vavra et al.,1996,1999;Wu Yuanbao et al.,2002,2003;Wu Yuanbao and Zheng Yongfeng,2004;裴先治等,2007)。阴极发光观察和照相工作在中国科学院地质与地球物理研究所扫描电子显微镜实验室完成。阴极发光照片及测点位置见图3,年龄谐和图见图4。锆石的微区原位U-Th-Pb同位素测定在西北大学大陆动力学教育部重点实验室激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)上完成。测试时室温为20℃,相对湿度30%,仪器型号及参数见Yuan Honglin等(2008)。测试采用He作为剥蚀物质的载气,激光束斑直径为30mm,剥蚀深度为20~40 mm。采用GJ-1为标准锆石校正同位素分馏,每5~10个样品测点分析前后各测一次。测点元素含量分析以Si作为内标元素,以美国国家标准技术研究院人工合成硅酸盐玻璃NIST SRM610为标准参考物质,每10个测点分析前后各测一次。ICP-MS数据处理计算采用GLITTER (Version4.0,Maequarie University)软件进行,普通Pb校正采用Anderson(2002)提出的方法进行,年龄计算及作图采用Isoplot(Ver 3.70)(Ludwing,2008)完成。
图 4 浙江安吉矿区坞山关杂岩体锆石U-Pb年龄谐和图Fig. 4 Concordia diagrams of zircons LA-ICP-MS U-Pb dating from Wushanguan complex body in Anji mining area, Zhejiang province(a)黑云母二长花岗岩(GK06);(b)钾长花岗岩(GK26); (c)花岗闪长岩(GK18)(a) biotite-monzonitic granite (GK06); (b) moyite (GK26); (c) granodiorite (GK18)
表 2 浙江安吉多金属矿区坞山关杂岩体锆石微区微量元素分析结果Table 2 Trace elements of zircons from Wushanguan complex body in Anji mining area of Zhejiang province
注:U—Th—Pb同位素测定与微量元素测定的斑点位置相同。
测点尽量选择在没有包裹体的部位,获得的锆石微区原位Th/U值以及对应的普通铅校正之后的206Pb/238U、207Pb/235U、207Pb/206Pb比值和年龄如表1所示,测点位置和对应的微区206Pb/238U年龄如图3所示,对应的稀土微量元素如表2所示。
锆石的阴极发光(CL)图像显示,所测锆石多数为柱状、短柱状,自形晶,多见较完整的晶棱或晶锥,晶面整洁光滑,锆石短轴半径多在80~100μm左右,长短轴比为2∶1~3∶1,个别可达4∶1。三大岩石单元中,多数锆石显示较清晰的岩浆韵律环带结构,LA-ICP-MS测试主要针对锆石边部环带进行,由于锆石对U-Th-Pb同位素系统的封闭温度很高(Cherniak and Watson,2000,2003),因此,继承锆石核还能反映岩浆岩的源区信息(Vavra et al.,1996;Cherniak et al.,1997;Hu Jian et al.,2010),本次研究还对部分锆石核部进行了分析。
黑云母二长花岗岩、钾长花岗岩和花岗闪长岩锆石Th/U比值主要分布范围为0.55~1.02、0.11~2.10和0.38~0.81;但黑云母二长花岗岩中GK06-1和GK06-2为0.02,GK06-3为0.07;钾长花岗岩中也有5个样品的Th/U值为0.01~0.02;花岗闪长岩有4个样品Th/U为0.01。测点的球粒陨石标准化稀土元素配分模式如图5所示,除GK26-15外,均显示重稀土富集的左倾模式,并且Ce显示正异常、Eu负异常,与未受蚀变影响的岩浆锆石类似(Hoskin and Ireland,2000;Hoskin and Schaltegger,2003)。GK26-15与其余测点显著不同,其ΣREE明显偏高(表3),不具有Ce异常,但Eu异常强烈(图5),La含量更是其他测点的50~1000倍。
3 讨论
3.1 锆石成因及锆石U-Pb年龄地质意义
3.1.1 锆石微区阴极发光特征
岩浆锆石最典型的特征为其发育较好的震荡环带(又称生长环带)和扇形环带(Corfu et al.,2003,Hoskin and Schaltegger,2003),而变质锆石阴极发光较弱,核部无环带或弱分带,(Wu and Zheng,2004)。这是岩浆锆石和变质锆石最关键的区别之一。
按照锆石韵律环带及核部特征,本次研究的锆石大致分为三类:具明显韵律环带且无核或细核锆石、具明显韵律环带粗核锆石以及具弱环带、无环带锆石。阴极发光条件下,第一类锆石具明显韵律环带、且环带较宽,核部“中空”或见细小核,小核明亮度与环带一致,显示典型岩浆锆石特征,本次研究以该类锆石为主;第二类锆石边部也具有明显韵律环带,但核部较宽,且明亮程度与环带明显有差异,包括GK06-15、GK06-01、GK06-14、GK06-1、GK06-04、GK18-20锆石。第三类锆石阴极发光较暗,环带存在但不特别明显,可能为热液锆石或受后期热液事件影响,包括GK26-16、GK26-15锆石。 本次测试对象为第一、二类锆石延长端韵律环带、扇形环带区域、核部及第三类锆石边部。
图5 浙江安吉矿区杂岩体锆石微区稀土元素球粒陨石标准化配分图(球粒陨石标准化值据Boynton,1984)Fig. 5 Chondrite-normalized REE patterns for zircon samples from Wushanguan complex body in Anji mining area, Zhejiang (Chondrite values are from Boynton, 1984)(a)黑云母二长花岗岩(GK06);(b)钾长花岗岩(GK26); (c)花岗闪长岩(GK18)(a) biotite-monzonitic granite (GK06); (b) moyite (GK26); (c) granodiorite (GK18)
3.1.2锆石微区稀土微量特征
岩浆锆石Th/U比值一般大于0.1,而变质锆石小于0.1(Belousova et al.,2002),且多在0.01左右(Rubatto et al.,2002,Hoskin and Schaltegger,2003)。未蚀变的岩浆锆石REE+Y含量一般小于1%,稀土分布曲线呈左倾式重稀土富集型,Ce常呈正异常、Eu负异常(Hoskin and Schaltegger,2003)。
表3 浙江安吉矿区坞山关杂岩体锆石微区稀土元素相关参数及锆石结晶温度计算结果Table 3 Crystallization temperature of zircons and some parameters of trace elements of zircons from Wushanguan complex body in Anji mining area of Zhejiang province
注:表中所列温度为锆石中Ti含量与其结晶温度的拟合方程 lg[w(Ti)/10-6]=6.01±0.03-(5080±30)/T计算。式中,w(Ti)为锆石中Ti的含量,T为绝对温度,单位为K。
本次研究的锆石测点在Grimes等(2007)总结出的U/Yb-Y图解上投影在陆壳区(图6),显示其均结晶于陆壳环境,且没有因测点位置和微区U-Pb年龄不同而存在显著差异。这与CL等研究结果一致,表明本次研究的锆石,尤其继承锆石无洋壳等其他来源。
综上所述,本次研究中,第一、二类岩浆锆石边部环带区域的测点均反映岩浆锆石成岩年龄,GK26-16、GK26-15测点可能反映的是受同期岩浆—热液事件不同程度影响后的岩浆锆石年龄。
Watson等(2005,2006)和通过实验给出了锆石中Ti含量与其结晶温度的拟合方程:lg[w(Ti)/10-6]=6.01±0.03-(5080±30)/T;
式中,w(Ti)为锆石中Ti的含量,T为绝对温度,单位为K。
图 6 (a)TTiz—锆石U-Pb年龄变异图;(b)陆壳—洋壳锆石U/Yb-Y微量元素图解 (底图据Grimes et al.,2007)Fig.6 (a) TTiZ vs U-Pb age diagrams of zircons; (b) Discriminant diagrams with continental and ocean crust zircon by U/Yb -Y (after Grimes et al.,2007)
本文研究的杂岩体岩浆锆石属于适用范围。据该方程计算的锆石结晶温度如表3所示,黑云母二长花岗岩锆石结晶温度范围628~747℃,平均657℃,另外具继承锆石特征的GK06-04锆石结晶温度为967℃;钾长花岗岩锆石结晶温度范围618~765℃,平均698℃;花岗闪长岩锆石结晶温度范围625~715℃,平均653℃。锆石结晶TTiz温度与U-Pb年龄联合图解显示,花岗闪长岩的锆石开始结晶的温度较高,之后随年龄变新而降低,显示岩浆作用正常冷却降温趋势,结晶过程中没有深部高温物质的再度加入。而黑云母二长花岗岩、钾长花岗岩总体均呈现上升趋势,且后者温度总体要比前者高,可能说明两岩浆体系结晶过程中有深部高温物质再度上涌,根据TTiz—锆石U-Pb年龄变异图中三岩体重叠情况来看,这次深部物质上涌事件可能与花岗闪长岩的形成有关。
3.1.3 锆石U-Pb定年地质意义
黑云母二长花岗岩中,除GK06-3、GK06-04两测点年龄明显偏老之外,其余13个分析点206Pb/238U年龄为144~138Ma(表1),加权平均值为141.0±1.4Ma (n=13,MSWD=1.3)(图4a);钾长花岗岩中,14个分析点206Pb/238U年龄为141~136Ma(表1),加权平均值为138.1±1.0Ma (n=14,MSWD=0.92)(图4b);花岗闪长岩中,13个分析点206Pb/238U年龄为141~133Ma(表1),加权平均值为137.0±1.8Ma (n=13,MSWD=1.9)(图4c),三岩石单元中锆石年龄值变化范围小,在一致曲线图中,数据点成群分布(图4),锆石年龄加权平均值能代表岩石形成年龄,故杂岩体大致形成于晚侏罗―早白垩世约141~137Ma,且黑云母二长花岗岩最老,钾长花岗岩其次,花岗闪长岩最新,这与野外地质现象基本吻合。
一般认为,古老地壳熔融或地壳混染形成的花岗质岩石会有老的继承锆石(Tchameni et al,2001;Wang Yuejun et al.,2002),花岗岩体中的继承锆石成为研究岩浆源区的指示剂(Sue et al.,1999)。继承锆石中,黑云母二长花岗岩GK06-3锆石核测点的206Pb/238U年龄为518±9Ma,GK06-04锆石边部测点206Pb/238U年龄为624±9Ma,这两个年龄可能反映的是晋宁晚期和加里东期早期岩浆―热液活动的相关记录,暗示形成杂岩体的过程中有古老地壳物质部分熔融或同化混染。
3.2 成岩成矿作用时代
根据测试结果以及细粒花岗岩成岩年龄约为134.5±1.6Ma和133.9±1.3Ma(谢玉玲等,2012),杂岩体成岩年龄为133.9±1.3~141.0±1.4Ma,大致处于晚侏罗世―早白垩世阶段,而矿区辉钼矿Re-Os同位素模式年龄介于137.8±1.9~139.1±2.0Ma之间,加权平均年龄为138.58±0.72Ma(1σ误差,MSWD=0.25)(待刊资料),说明矿区成岩成矿年龄在误差范围内一致。考虑到研究区内矿化体发育于杂岩体周边接触带及岩体内,表明区内岩浆作用与成矿作用密切相关。
中国东部于燕山期100~170Ma左右,出现了一次大规模或大爆发成矿事件(毛景文等,1999,2000,2004a;华仁民等,1999,2005a,2005b;杨明桂等,2009;毛建仁等,2009),而在钦―杭成矿带东段中,德兴斑岩铜矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄为170Ma(Lu Jianjun et al.,2005),成矿花岗闪长斑岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为171±3Ma(王强等,2004);江西永平铜矿成矿年龄约160Ma,成矿黑云母花岗岩年龄为160Ma(丁昕等,2005);安徽逍遥钨、铜多金属成矿岩体40Ar/39Ar年龄为141Ma(侯明金,2005;唐永成等,2010),浙江淳安铜山锡矿成矿年龄约为143Ma,与成矿岩体年龄为147Ma(朱安庆,2009),结合安吉矿区成岩成矿时代数据,表明除德兴为代表的一次成矿作用外,钦―杭成矿带东段在晚侏罗世―白垩世约148~135Ma之间还存在一期成岩成矿作用,鉴于长江中下游成矿带大规模成岩成矿作用时代为146~133Ma(Sun Weidong et al,2003;梅燕雄等,2005;蒙义峰等,2004;曾普胜等,2004;毛景文等,2004b;李进文等,2007),说明这两个成矿带在时间上是叠合的。近来,毛景文等(2011)通过统计大量成岩成矿时代数据,认为除中侏罗世成岩成矿作用之外,钦―杭成矿带还存在晚侏罗世与花岗岩有关的成矿作用,并且从该矿带中部往西部逐渐变新,即从175Ma到155Ma。事实上,从成矿带中部德兴地区往东部浙西―皖南一带成岩成矿时代也逐渐变新,大致从170Ma到134Ma,并且晚侏罗世―早白垩世阶段的成岩成矿作用不局限于钦―杭成矿带及长江中下游成矿带,明显扩展至交汇部位及其附近,代表性矿点有江西城门山斑岩型铜矿和安徽东源斑岩型钨钼矿,前者辉钼矿Re-Os同位素年龄约140Ma,也代表成矿岩体年龄(吴良士等,1997),后者成矿花岗闪长斑岩SHRIMP U-Pb和辉钼矿Re-Os同位素年龄一致,约146Ma(周翔等,2011)。这些认识及浙西找矿工作的突破为中国东部找矿工作提供了新的找矿思路。
3.3 岩石形成构造环境
安吉矿区杂岩体主要呈不规则状分布(图1b),岩体未发现挤压变形特征,岩浆面理和变形面理不发育,岩体与围岩呈不规则的多边形或枝杈状接触,五庙桥、俞家坞一带岩体以弯曲岩枝贯入围岩现象特别明显,矿区多处钻孔发现黑云母二长花岗岩、花岗闪长岩大致顺层或沿断裂侵入围岩,而接触带处围岩未发生变形,并保留原有构造。这些特征显示矿区岩浆被动侵入特征。结合研究区在白垩纪早期活跃的北西向断裂显示的张性和张剪特性,说明研究区大致在141~137Ma期间已处于拉张―伸展构造背景之下。
4 结论
(1)坞山关杂岩体形成于晚侏罗世―早白垩世,其组成单元黑云母二长花岗岩、钾长花岗岩和花岗闪长岩成岩年龄分别为141.0±1.4Ma (n=13,MSWD=1.3)、138.1±1.0Ma (n=14,MSWD=0.92)和137.0±1.8Ma (n=13,MSWD=1.9)。
(2)杂岩体中发现的继承锆石U-Pb年龄为518±9Ma 和624±9Ma,暗示杂岩体成岩过程中有晋宁晚期和加里东早期古老地壳物质部分熔融或同化混染。
(3)锆石结晶TTiz温度记显示,黑云母二长花岗岩锆石结晶温度范围628~747℃,平均657℃,钾长花岗岩锆石结晶温度范围618~764℃,平均698℃,花岗闪长岩锆石结晶温度范围625~715℃,平均653℃。锆石结晶TTiz温度与U-Pb年龄联合图解显示,黑云母二长花岗岩、钾长花岗岩结晶过程中TTiz温度升高可能与花岗闪长岩成岩事件所代表深部高温物质再度上涌有关,而花岗闪长岩锆石结晶在第一次降温之后一直变化不大,表明岩浆结晶环境及过程相对稳定。
(4)结合区域大地构造背景研究成果以及杂岩体被动侵位、断裂构造张性和张剪性特征,说明矿区在141~137Ma前后已处于拉张―伸展构造背景之下,杂岩体及其相关的成矿作用受该背景控制。
(5)江西德兴斑岩铜矿床、江西永平铜矿、浙江淳安铜山锡矿以及浙江安吉多金属矿床成岩成矿数据表明,除燕山早期约170~160Ma成岩成矿作用之外,钦―杭成矿带东段在晚侏罗世―早白垩世约148~134Ma期间还存在一期成岩成矿作用,并且这期成岩成矿作用与长江中下游成矿带大规模成岩成矿作用时代(146~133Ma)大致吻合。钦―杭成矿带从中部德兴地区往东部浙西―皖南一带成岩成矿时代也逐渐变新,大致从170Ma到134Ma,晚侏罗世―早白垩世阶段的成岩成矿作用不局限于两矿带内部,明显扩展至两矿带交汇部位及附近。
致谢:岩石地球化学样采集过程中得到2010年港口普查项目组王爱国高工、贺菊瑞研究员、李斌工程师等人的热心帮助,2011~2012年间调研过程中得到铜陵金九集团公司徐延军先生以及浙江第一地质大队朱绍富和张志其工程师的帮助,在此表示感谢!样品处理测试过程中,得到郭翔硕士、周俊杰硕士、韩宇达硕士、西北大学柳小明高工和弓化栋老师、中国科学院地质与地球物理研究所闫欣女士和张泉敏博士等人的帮助,审稿专家和章雨旭编辑对本文的完善提出了很好的建议,在此一并致谢!
注释/Note
❶ 王爱国, 贺菊瑞, 唐燕文, 等. 2010. 浙江省安吉县港口地区金多金属矿地质报告. 南京:南京地质矿产研究所, 1~100(内部资料).