小兴安岭东南段重要铅锌多金属、钼矿床的成矿年龄
2014-03-27邵军杨宏智贾斌彭明生
邵军,杨宏智,贾斌,彭明生
(沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁 沈阳 110034)
小兴安岭东南段重要铅锌多金属、钼矿床的成矿年龄
邵军,杨宏智,贾斌,彭明生
(沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁 沈阳 110034)
小兴安岭成矿带东南段是我国东北地区重要的铅锌多金属矿化、钼矿化集中区之一,成矿作用与区内花岗质岩浆侵入作用密切相关,铅锌多金属矿床成因类型为夕卡岩型,钼矿床成因类型为斑岩型.对区内典型矿床进行锆石精确测年研究结果表明,铅锌多金属矿床成矿年龄集中在175.8~209 Ma,鹿鸣钼矿床成矿年龄为176±4 Ma.认为铅锌多金属矿的(主)成矿期为印支晚期—燕山早期,钼矿成矿期为燕山早期.
铅锌多金属矿;钼矿;岩浆侵入作用;成矿年龄;印支晚期;燕山早期;小兴安岭成矿带
0 引言
小兴安岭成矿带东南段是我国东北地区重要的铅锌多金属成矿带之一,大地构造位置处于黑龙江中部微板块(Ⅱ级)伊春-延寿加里东褶皱带(Ⅲ级)内.带内主要矿床有翠宏山大型铅锌钼钨银多金属矿床、鹿鸣特大型钼矿床、霍吉河大型钼矿床、小西林中型铅锌多金属矿床、二股小型林场铅锌多金属矿床、徐老九沟小型铅锌钼多金属矿床、前进东山小型铅锌锡多金属矿床等.研究认为,铅锌多金属成矿期主要为加里东期,印支期和燕山期为叠加成矿期[1-2].近年来,笔者采用锆石U-Pb高精度测年方法对区内的铅锌多金属矿床、钼矿床等的成矿年龄进行了研究,对成矿带内铅锌多金属、钼矿成矿提出了新的认识.
1 铅锌多金属矿、钼矿成矿特征
1.1 铅锌多金属矿铅锌多金属矿床均产在下寒武统西林群、奥陶系以及二叠系变质岩系与花岗岩类岩体的接触带内.矿床受北西向和北东向区域性断裂构造及其交汇构造控制,具有棋盘格式的等间距分布的趋势.矿化作用与花岗岩类岩浆活动(花岗闪长岩、二长花岗岩、碱长花岗岩)密切相关,岩浆活动为成矿提供了热动力、成矿热液和部分成矿物质❶❶邵军,等.“黑龙江小兴安岭-张广才岭成矿带铅锌多金属成矿规律”研究报告.沈阳地质矿产研究所,2006..
多金属矿化元素有铁、铅、锌、钨、钼、锡、铜等,形成伴生矿体或独立矿体,其中铁矿化发生在夕卡岩化早期阶段,而铅锌、钨钼、铜等多金属矿化叠加在铁矿化之上.多金属矿体呈透镜状、囊状及脉状分布在内外接触带内,受接触带及其伴随的断裂构造控制.在空间展布上,钼钨矿体主要分布在花岗岩及内夕卡岩带中,铁矿体分布在接触带的外夕卡岩带内,铅锌、铜矿体主要分布在夕卡岩化的变质岩系中.
围岩蚀变主要有透辉石-透闪石-石榴石化、硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化,其中透辉石-透闪石-石榴石化与铁矿化有关,硅化、黄铁矿化等与多金属矿化密切相关.
矿床成因类型为夕卡岩型.代表性矿床有翠宏山、小西林、二股、徐老九沟、五星等铅锌多金属矿床.
1.2 钼矿
带内已发现鹿鸣特大型钼矿床、霍吉河大型钼矿床、高岗山钼矿床等.
与钼矿成矿有关的侵入岩多以岩株状产出,岩石类型主要为(黑云母)花岗岩、二长花岗岩、花岗斑岩.
围岩蚀变为硅化、钾长石化、黑云母化、黄铁矿化、青磐岩化和云英岩化,其中硅化、钾长石化与辉钼矿化关系密切,二者呈正相关关系,大量的辉钼矿产于石英脉的边部或其内部.围岩蚀变一般具有分带现象,中心为硅化-钾长石化带,向外是硅化-黄铁矿化带、黑云母化带,最外侧为青磐岩化带.
钼矿成因类型为斑岩型.
2 年龄样品的采集与分析
在进行详细的野外调查基础上,确定铅锌多金属矿化、钼矿化与岩体的关系,选择与成矿关系密切的或有矿化的岩体进行年龄测试样品采集.测年方法均采用锆石SHRIMP方法.
将采集的样品破碎至200目,洗去灰尘,经淘洗除去轻矿物,保留重矿物,再用永久磁铁除去磁铁矿等强磁矿物,经重液分选除去密度小于锆石的矿物.最后在双目显微镜下手工挑选出锆石晶体.
将挑选出的待测锆石颗粒与标准锆石(TEM,年龄为417 Ma)一起粘贴,制成环氧树胶样品靶,经打磨抛光并使其露出中心部位,然后进行反射光、透射光及阴极发光照相.高清晰阴极发光照相、锆石U-Th-Pb分析、测年均在北京离子探针中心完成.
样品测试过程中,选择晶体干净、内部结构完整、无裂纹、无包裹体及杂质、晶形以柱状为主的锆石,测定时避开锆石中重结晶、重吸收和残留部分,选择岩浆成因的部位(环带明显),以获得较准确的岩浆结晶年龄.数据处理、年龄计算采用Ludwig博士编写的SQUID1.0及ISOPLOT程序,测试数据采用204Pb进行普通铅校正.单个测试点误差为1σ,206Pb/238U年龄的加权平均值误差为95%置信度.因所测定的样品为年轻锆石,故采用206Pb/238U年龄.
3 年龄测定结果
3.1 二股、徐老九沟铅锌多金属矿床
二股西山铅锌多金属矿床的金属成矿作用与二股花岗闪长岩体有关,多金属矿体产在花岗闪长岩与下寒武统铅山组变质岩系的接触带内.花岗闪长岩具有熔蚀浑圆状和长柱状两种形状的锆石,利用电子探针方法测得锆石U-Pb年龄分别为192.3±4.6 Ma和175.8±3.4 Ma,说明岩体于192.3±4.6 Ma形成,在175.8±3.4 Ma时有岩浆活动作用的叠加.与徐老九沟铅锌多金属矿床有关的岩浆岩体为似班斑状碱长花岗岩,岩石中的锆石为长柱状,未见明显的熔蚀和增生现象,电子探针方法测得锆石U-Pb年龄为179.3±4.6 Ma,代表了似斑状碱长花岗岩体的形成年龄.成矿研究显示,二股地区的花岗闪长岩、似斑状碱长花岗岩形成年龄基本代表了该地区铅锌多金属矿的成矿年龄,即二股地区铅锌多金属矿主要成矿作用发生在印支晚期—燕山早期.
3.2 翠宏山铅锌多金属矿床
翠宏山铅锌多金属矿区地表出露的岩浆岩体主要为粗粒(局部似斑状)黑云母二长花岗岩和岩株状分布的碱长花岗岩,其中黑云母二长花岗岩在深部(280 m以下,钻孔)暗色成分减少,岩性为二长花岗岩.地表观察和钻孔验证均证实黑云母二长花岗岩、二长花岗岩为铅锌多金属矿体的直接围岩,与铅锌多金属成矿关系密切.黑云母二长花岗岩中的锆石为长柱状,未见明显的熔蚀和增生现象,电子探针方法测得锆石年龄为192.8±2.5 Ma,代表了黑云母二长花岗岩的形成年龄.二长花岗岩中含有熔蚀浑圆状和长柱状两种形状的锆石,利用电子探针方法测得锆石形成年龄分别为199.0±3.1 Ma和194.1±1.6 Ma,即二长花岗岩体形成于(194.1±1.6)~(199.0±3.1)Ma之间.成矿研究认为,翠宏山地区的黑云母二长花岗岩及二长花岗岩的形成年龄基本代表了该地区铅锌多金属矿的成矿年龄,预示翠宏山地区铅锌多金属矿成矿作用发生在印支晚期—燕山早期.
3.3 小西林铅锌多金属矿床
小西林铅锌多金属矿床矿化发生在黑云母二长花岗岩、花岗闪长岩与寒武系西林群接触带内.在内接触带的黑云母二长花岗岩、花岗闪长岩裂隙中,铅锌多金属呈浸染状、细脉状沿花岗岩中的微裂隙充填构成矿体,说明该矿床矿化作用发生与岩浆侵入活动密切相关.黑云母二长花岗岩全岩K-Ar年龄为195.3~195.0 Ma❶❶黑龙江省地质矿产局.黑龙江省区域矿产总结.1994.,花岗闪长岩锆石U-Pb等值线年龄为202.6±4.8 Ma,二者均形成于印支晚期—燕山早期,可基本代表铅锌多金属矿化时代.
3.4 前进东山铅锌多金属矿床
前进东山铅锌多金属矿床具有与小西林、二股等矿床相似的成矿特征,铅锌多金属矿化发生在黑云母二长花岗岩体与奥陶系变质岩系的接触带内,在变质岩系中形成脉状、囊状矿体,成矿作用与岩体侵入作用有关.黑云母二长花岗岩的锆石U-Pb等值线年龄为209±4 Ma,铅锌多金属矿化发生在印支晚期.
3.5 鹿鸣钼矿床
鹿鸣钼矿床、前进东山铅锌多金属矿床是本次矿产评价工作新发现的矿床,也是近20年来小兴安岭-张广才岭成矿带铅锌多金属找矿工作的突破性发现.鹿鸣钼矿床矿区出露的岩石为黑云母二长花岗岩,局部有细粒花岗斑岩(脉),未见有变质岩系出露.钼矿化发生在黑云母二长花岗岩岩体中,岩石破碎、硅化作用强烈.硅化作用表现为硅质(流体)沿岩石裂隙充填,形成密集的石英细脉或网脉.辉钼矿化与硅化作用具有内在的成因联系,矿化类型为斑岩型.黑云母二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为201±4 Ma和176±4 Ma,前者代表岩体的形成年龄,后者则可能代表钼矿化的年龄.
4 结论
对翠宏山、二股、徐老九沟、小西林、前进东山等铅锌多金属矿床及鹿鸣钼矿床进行的花岗岩锆石U-Pb精确测年结果表明,小兴安岭东南段铅锌多金属、钼的成矿作用与印支期—燕山早期岩浆活动具有内在的成因联系,铅锌多金属矿的(主)成矿期为印支晚期—燕山早期,钼矿成矿期为燕山早期.
[1]韩振新,徐衍强,郑庆道.黑龙江省重要金属和非金属矿产的矿床成矿系列及其演化[M].哈尔滨:黑龙江人民出版社,2003.
[2]谭成印,杜杨松,赵寒冬,等.小兴安岭有色、贵金属成矿带确立的证据及其地质意义[J].地质与资源,2010,19(增刊1):46—55.
MINERALIZATION AGE OF THE SIGNIFICANT LEAD-ZINC POLYMETAL AND MOLYBDENUM DEPOSITS IN SOUTHEASTERN XIAOXINGANLING METALLOGENIC BELT
SHAO Jun,YANG Hong-zhi,JIA Bin,PENG Ming-sheng
(Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,CGS,Shenyang 110034,China)
The southeast of Xiaoxinganling metallogenic belt is one of the significant concentration areas for Pb-Zn polymetal and Mo metallogenesis in Northeast China.The mineralization is closely related to the intrusion of granitic magma. The Pb-Zn deposits genetically belong to skarn polymetal ore type;while the Mo deposits,porphyry type.The zircon U-Pb dating for typical deposits shows that the Pb-Zn mineralization ages range between 175.8 and 209 Ma;while the Mo mineralization,176±4 Ma.It is thus suggested that the Pb-Zn mineralization age is Late Indosinian-Early Yanshanian,and MomineralizationisEarlyYanshanian.
Pb-Zn deposit;Mo deposit;magmatic intrusion;mineralization age;Late Indosinian;Early Yanshanian; Xiaoxinganling metallogenic belt
1671-1947(2014)03-0222-03
P618.42;P618.43;P618.65
A
2013-02-08;
2013-02-14.编辑:张哲.
国土资源部国土资源大调查项目“黑龙江小兴安岭-张广才岭成矿带铅锌多金属成矿规律研究”(编号200310200052)资助.
邵军(1963—),男,博士,研究员,从事矿产地质勘查与研究工作,通信地址辽宁省沈阳市皇姑区黄河北大街280号,E-mail//sysjun1963@126.com