北山造山带南带构造-岩浆活动与金多金属成矿

2014-03-27吕新彪彭三国龚银杰

华南地质 2014年1期

关键词：热液岩浆花岗岩

朱江，吕新彪，彭三国，龚银杰

（1.中国地质调查局武汉地质调查中心，武汉430205；2.中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心，武汉430205；3.中国地质大学（武汉），武汉430074）

北山造山带南带构造-岩浆活动与金多金属成矿

朱江1,2,3，吕新彪3，彭三国1,2，龚银杰1,2

（1.中国地质调查局武汉地质调查中心，武汉430205；2.中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心，武汉430205；3.中国地质大学（武汉），武汉430074）

中亚造山成矿域是全球最显著的显生宙大陆增生区，该区域大陆增生改造过程中的壳幔相互作用和大规模成矿机理是国内外研究的重要课题。北山造山带地处中亚造山成矿域南缘，是我国西部重要的金、铜、镍、铅锌成矿带。

1 花岗岩年代学、地球化学特征与动力学背景

选取相关中酸性侵入岩体展开系统的锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb同位素分析，并探讨了其岩石成因及起源。研究对象分别为：小西弓钾长花岗岩（841.3±8.1 Ma）、拾金坡岩体(405.5± 1.8 Ma)、辉铜山钾长花岗岩(424.4±2.5 Ma)、白山堂流纹斑岩（374.9±2.3 Ma）、石板泉花岗岩（280.5±5.5 Ma）、小西弓石英正长斑岩体（246.4±2.5 Ma）、花牛山钾长花岗岩（225.6±2.2 Ma）。

不同阶段岩浆活动反映了不同的动力学环境：

1）早中古生代-晚古生代研究区处于俯冲背景下，发育大量的I-S-A型花岗岩、埃达克质花岗岩、岛弧火山岩，代表岩体有辉铜山钾长花岗岩(424.4±2.5 Ma)、拾金坡岩体(405.5±1.8 Ma)、白山堂流纹斑岩（374.9±2.3 Ma）、石板泉花岗岩（280.5±5.5 Ma）。岩浆活动时间从奥陶纪一直持续到早二叠世，记录了洋陆体制下陆壳侧向增生作用。

2）三叠纪区域进入造山后伸展环境，中酸性岩浆活动依然强烈，代表性岩体有花牛山钾长花岗岩（225 Ma）、金场沟钾长花岗岩等，侵位时间集中在240～220 Ma，属中晚三叠世。岩石成因类型主要为高分异I型-A型，岩浆起源于伸展背景下幔源岩浆底侵（受到混染改造的富集地幔）导致的年轻地壳物质（可能为早期洋壳和岛弧建造）重熔。该期岩浆活动揭示了三叠纪造山后伸展环境和陆壳垂向增生作用。

2 典型矿床成因

选择区域内代表性矿床进行解剖研究，对矿床成因获得一些新认识。

拾金坡金矿床产在花岗岩体边部，受断裂构造控制明显，属受构造控制石英脉型金矿。获得热液蚀变绢云母40Ar/39Ar坪年龄为364.6±3 Ma，成矿作用发生在晚泥盆世。成矿时间与赋矿花岗岩成岩年龄(405.5±1.8 Ma)相差近40 Ma，二者不存在直接成因联系。初始成矿流体来自深部（变质）热液。主成矿阶段石英中流体包裹体群具明显沸腾作用特征，不同气液比的水溶液包裹体和含CO2包裹体集群分布，均一温度范围集中于270～340℃，盐度为4.65%～9.21%NaCl。晚阶段石英中仅发育水溶液包裹体，均一温度集中在160～230℃，盐度为9.47%～11.1%NaCl。成矿流体属中温、低盐度、富CO2流体。流体从早阶段演化到晚阶段，温度降低100℃，压力由约113 MPa骤减到约11 Mpa。该矿床形成于晚泥盆世俯冲作用的应力松弛阶段。

小西弓金矿床受韧性剪切带控制明显，矿体赋存于中元古界西尖山群变质岩和新元古代钾长花岗岩中。主成矿阶段流体温度为281～325℃，盐度变化范围为3.2%～9.2%NaCl，富含CO2、CH4组份，属于中高温、低盐度、CO2-H2O-CH4-NaCl热液体系。矿石硫化物δ34S值范围为1.2‰ ～12.7‰，具有混源特征，成矿物质来自花岗岩类和中元古界片岩。成矿流体为变质热液与大气降水的混合流体。该矿床形成于中二叠世主碰撞晚期。

花牛山金多金属矿田由花牛山金矿床、花西山金矿床、花黑滩钼矿床、花牛山铅锌矿床组成，矿床类型包括矽卡岩型、高温岩浆热液型、中低温岩浆热液型以及沉积-改造型，构成与岩浆热液有关的Au-Mo-Pb-Zn-(W)成矿系列。花牛山矿田成矿与花牛山钾长花岗岩存在密切的时间、空间及成因联系，岩浆侵位为成矿提供了丰富的热能、流体和成矿物质。不同矿床之成矿流体构成一个与岩浆热液有关的流体演化系统。成岩-成矿作用发生在三叠纪造山后伸展环境，幔源岩浆底侵诱发地壳物质部分熔融和花岗岩浆上侵，继而导致金多金属成矿作用发生。

3 区域金多金属成矿系列

以区域成矿学为理论指导，对北山南带金多金属矿床成矿系列进行了研究，将其划分为：①与志留纪-泥盆纪沟弧盆体系有关金铜成矿系列；②与石炭纪-早二叠世岩浆弧体系有关金铜(铁)成矿系列；③与二叠纪强应变构造带有关的金(铜)成矿系列；④与三叠纪造山后中酸性岩浆活动有关金钼铅锌(钨)成矿系列。分别对其成矿时间、地质特征和成矿地质条件进行了探讨，并建立了成矿模式。

晚泥盆世、二叠纪和三叠纪是金成矿的主要峰期。不同地质体边缘、构造体制转换环境是金成矿有利条件。