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赣南金竹坪钨矿床多期成矿作用特征及地质意义

2024-01-19杨俊峰刘新星邱佳炜成嘉伟卢克轩王瑛雪

现代地质 2023年6期
关键词:黑钨矿黑云母热液

杨俊峰,张 娟,刘新星,邱佳炜,王 猛,成嘉伟,卢克轩,王瑛雪

(河北地质大学河北省战略性关键矿产资源重点实验室,河北 石家庄 050031)

0 引 言

我国钨锡成矿作用主要集中在华南地块,已查明钨、锡储量分别为约994.3万吨和约656.1万吨[1]。位于华南板块中部的南岭地区以发育大量与中生代花岗岩密切相关的石英脉型、矽卡岩型和斑岩型钨锡多金属矿床而闻名于世[1-8]。长期以来,中生代花岗质岩浆作用与钨锡多金属矿床的时空成因关系受到国内外众多地质学家的关注,积累了大量成岩成矿年代学数据[9-15]。这些数据基本印证了毛景文等[16]提出的华南地区中生代发生了晚三叠世、中侏罗世和早白垩世3期钨锡成矿作用的观点。然而,钨与锡的成矿并不一定同时发生。Liu等[15]通过对南岭地区钨锡多金属矿床的成矿时代进行比较,认为从三叠纪到早白垩世钨多金属矿床经历了3期成矿事件,其中部分晚三叠世钨多金属矿床被晚侏罗世钨锡矿化作用叠加[14,17-19],显示了南岭地区钨、锡多金属矿床多期次成岩成矿的特点。

金竹坪钨多金属矿床位于南岭地区赣南东部的合龙矿田[14,20],成因上属于石英脉型矿床。深部揭露的岩体主要岩性有中粗粒黑云母二长花岗岩、似斑状黑云母二长花岗岩及细粒正长岩,钨多金属矿化与前两者有关[14]。矿体主要发育在岩体顶部及边部,少量石英-黑钨矿-硫化物细脉切穿围岩。虽然其成岩成矿时代已有一定的报道[14,15,21],但部分关键性数据依然缺乏精确的年代学制约。如尹政等[21]仅探讨了黑云母二长花岗岩的形成时代,与钨多金属矿化关系密切的似斑状黑云母二长花岗岩的年龄却未进行测试;Zhang等[14]虽然给出了金竹坪矿床较为精确的成矿时代,但测试所用的热液矿物如锡石和辉钼矿,与黑钨矿之间的共生关系并不明确;Liu等[15]运用黑钨矿U-Pb测试方法获得了矿石年龄,但矿石矿物组合及组构显示,黑钨矿普遍被其他热液矿物交代,且具有多个世代,该文并未对黑钨矿的世代进行讨论。因此,关于金竹坪钨的多期成矿特点仍需进行深入研究。本文选择金竹坪钨多金属矿床内似斑状黑云母二长花岗岩中锆石及矿石内黑钨矿进行系统的U-Pb测年分析,精确获取似斑状黑云母二长花岗岩的成岩年龄及不同世代黑钨矿的形成时代。研究成果将有助于深化对金竹坪矿床多期钨多金属成矿作用的理解,为进一步探讨南岭地区钨、锡多金属成矿规律提供新的参考。

1 地质背景

1.1 矿田地质

石英脉型、矽卡岩型和斑岩型钨锡多金属矿床在南岭地区分布极广,与中生代花岗岩具有密切的成因关系(图1)。合龙矿田位于南岭东西向复杂构造带中东部与NNE—SSW向武夷隆起褶皱带的交界处,是南岭钨锡多金属成矿带东段的一部分(图1(a))。已探明资源储量总计约1.5万吨WO3、95万吨Sn、10460吨Mo和1400吨Bi[20],主要矿床包括赖坑钨矿床、金竹坪钨锡矿床、长坑钨矿床、桐梓坪钨矿床和牛屎坑钨矿床等(图2(a)),使合龙矿田成为赣南最具有找矿前景的地区之一。

图2 金竹坪钨矿床地质图(a)和233线剖面示意图(b)(据Zhang等[14]修改)Fig.2 Geological map (a)and schematic map of line 233 (b)of the Jinzhuping tungsten deposit(modified from Zhang et al.[14])

合龙地区出露地层主要为震旦系—寒武系基底,分布面积占60%以上,由一套极厚浅变质复理石和次复理石组成;泥盆系—二叠系为海相-陆相碎屑岩和碳酸盐岩;侏罗系—第三系由陆相碎屑岩组成。

区内构造形迹复杂,褶皱断裂发育。基底褶皱由震旦系坝里组、老虎塘组和寒武系牛角河组、高滩组组成,按先后顺序可分为两期。第一期褶皱为紧密线状褶皱,受后期强烈改造作用,轴向由早期近东西向变为近NS向、NE向。第二期褶皱由震旦系坝里组和老虎塘组组成,为早期褶皱发生近于直交的、非共轴叠加褶皱变形,形成一系列开阔轴面直立倾伏(平面上呈弯窿-弯盆状)褶皱构造,轴迹近EW向。盖层褶皱均为向斜构造,由泥盆纪地层组成。断裂构造以NE向、NNE向为主,控制了区内成矿岩体的侵位样式和钨、锡多金属矿床的空间展布。

区域产出的侵入体主要为加里东期—燕山期的大埠复合花岗岩体[23-25]。加里东期侵入体430~ 423 Ma[24-25],主要分布在大埠复合花岗岩体东南部,与加里东期成矿没有相关性[25]。燕山期花岗岩体年龄为161.3~ 152.7 Ma[23,25],分布在大埠复合花岗岩西北部,为S型高硅、高钾和钙碱性黑云母二长花岗岩[23],在这些燕山期岩体近外围发育了大量钨多金属矿床,如年龄为155.78 Ma的洋西坑钨矿床[26],年龄为155.17 Ma的安前滩钨矿床[27-28]。

1.2 矿床地质

金竹坪钨多金属矿床位于赣县境内,属于于都—赣县矿集区合龙矿田中部。受近北东向的断裂影响,分为北东部金竹坪、南西部桥头坝2个矿带。区内出露震旦纪和寒武纪地层。前者主要为变质砂岩、板岩、千枚岩和硅质岩,后者为含碳质板岩的变质砂岩和砂质板岩。N—S、N—E、E—W和N—W向断裂均存在,其中N—S、N—E和E—W向断裂与成矿关系密切(图2(a))。

金竹坪矿体产于深部隐伏花岗岩中,深部隐伏花岗岩体主体为中-粗粒黑云母二长花岗岩,顶部渐变过渡为似斑状黑云母二长花岗岩,被后期细粒正长岩切穿。矿体一般赋存在中-粗粒黑云母二长花岗岩中,似斑状黑云母二长花岗岩中也可见石英-黑钨矿-硫化物脉矿化。似斑状黑云母二长花岗岩一般位于中-粗粒黑云母二长花岗岩的顶部,推测为中-粗粒黑云母二长花岗岩演化晚阶段形成。岩石斑晶主要为粗粒黑云母、斜长石和碱性长石,含量为35%。一些细粒黑云母和石英被斑晶斜长石和碱性长石包含。基质由碱性长石(25%)、石英(16%)、斜长石(20%)和黑云母(4%)组成,具中-细粒(多为1~ 5 mm)花岗质结构。黑云母发生绿泥石化,斜长石局部绢云母化,碱性长石局部绢云母化及泥化。副矿物主要为石榴子石、磁铁矿、锆石、磷灰石和钛铁矿,还有少量钛铁矿、褐钇铌矿等。

金竹坪为内带型石英-黑钨矿热液脉型矿床,矿体主要产在黑云母二长花岗岩体顶部,其次为围岩。金竹坪地表产出多条石英细脉,为矿化标志带;矿床共圈定出7个工业矿体,从东到西编号分别为V203、V202、V201、V211、V212、V213和V215(图2(b))。矿石矿物主要为黑钨矿、锡石、辉钼矿、铁闪锌矿、黄铜矿和黄铁矿(图3)。黑钨矿常呈板状或板柱状,半自形-自形,多独立分布在石英脉中(图3(a)和(b));常被后期热液矿物交代,如独居石、铌铁矿、萤石(图3(c))及硫化物等。显微及CL图像显示黑钨矿具有三个世代(图3(d)),第一世代的黑钨矿普遍遭受后期热液活动叠加(图3(e)和(d)中①及②),或被第二世代黑钨矿包裹(图3(d)中②),第三世代黑钨矿晶面光滑,较少受到后期热液活动的叠加改造(图3(d)中③)。脉石矿物主要为钾长石、石英、云母、绿泥石、绢云母、萤石和碳酸盐(图3(a)、(b)和(f))等。根据脉体穿插关系和矿物共生组合,金竹坪钨锡多金属矿床可划分为三个成矿阶段:

图3 金竹坪矿床花岗岩体与矿物共生组合Fig.3 Photos showing the granitic body and mineral paragenesis from the Jinzhuping deposit(a)石英-黑钨矿(第①世代)-锡石-辉钼矿-黄铜矿-铁闪锌矿阶段;(b)石英-黑钨矿(第②世代)-锡石-辉钼矿-闪锌矿-方铅矿-黄铁矿阶段;(c)石英硫化物阶段;(d)黑钨矿CL图,显示黑钨矿具有①②③三个世代,其中①和②世代具有包含关系;(e)黑钨矿被后期热液矿物(独居石、铌铁矿和萤石)交代;(f)石英脉体与钾长石化蚀变;(g)现象同(b);(h)(i)的现象同(c);(j)(k)中粗粒、似斑状花岗岩

(1)阶段I,即石英-黑钨矿(第①世代)-锡石-辉钼矿-黄铜矿-铁闪锌矿阶段(图3(a))。该阶段钾长石化和云英岩化显著发育。黑钨矿呈板(柱)状,单晶直径2~ 5 mm,矿化不均匀,局部集中产出,常被后期热液矿物交代,与锡石、辉钼矿等共生,多产于岩体顶部,以含矿石英脉型式产出,并切穿岩体。

(2)阶段II,即石英-黑钨矿(第②世代)-锡石-辉钼矿-闪锌矿-方铅矿-黄铁矿阶段(图3(b)和(g))。该阶段硫化物明显增多,常见绿泥石化和绢云母化。黑钨矿呈板状,晶体大小为5~ 8 mm,蚀变明显,与锡石、辉钼矿和闪锌矿等共生。

(3)阶段III,即石英硫化物阶段(图3(c)、(h)和(i))。该阶段黑钨矿、锡石等矿物减少,主要为辉铋矿、黄铁矿等,碳酸盐矿物和萤石较为发育。黑钨矿颗粒小(1~ 2 mm),晶形较好。

围岩蚀变主要为云英岩化(图3(b))、钾长石化(图3(f))和绿泥石化,其中云英岩化与矿化关系最为密切。

2 样品信息与测试方法

2.1 样品信息

本次用于锆石U-Pb定年的似斑状黑云母二长花岗岩(JZP-6)取自ZK3303钻孔430~450 m,为似斑状花岗结构,块状构造,主要矿物组成是石英、钾长石、斜长石和黑云母。黑钨矿矿石样品选自中粗粒黑云母二长花岗岩中石英-黑钨矿-硫化物矿脉,黑钨矿颗粒通常包裹在石英中,呈板状,主要由黑色自形晶体组成,大小在50~300 μm之间,部分颗粒可达2 cm。常与黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、萤石、白云母和石英等热液矿物共生,具有碎裂结构。黑钨矿被热液矿物和稀土矿物交代,如铌铁矿、独居石、铌钽铁矿和褐钇铌矿(图3(e))。本次研究选取来自金竹坪内接触带石英脉矿石中三个世代黑钨矿进行U-Pb定年分析。

2.2 测试方法

2.2.1 LA-ICP-MS锆石U-Pb定年

锆石的分选工作送交北京燕都中实测试技术有限公司进行。样品经由破碎、淘洗、磁选以及重液分离后,将筛选出来的锆石精样放到双目镜下,挑选出晶型完好、具有代表性的锆石颗粒。将选好的锆石颗粒粘贴在环氧树脂表面,对环氧树脂表面进行抛光至锆石暴露,然后对其进行阴极发光显微照相。

激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)锆石U-Pb定年原位测试分析都在北京燕都中实测试技术有限公司实验室完成。激光剥蚀系统为NWR193(Elemental Scientific Lasers LLC),ICP-MS为德国耶拿M90。激光剥蚀过程中采用氦气作载气,氩气为补偿气以调节灵敏度,二者在进入ICP之前通过一个Y型接头混合。每个时间分辨分析数据包括20~30 s的空白信号和50 s的样品信号。采用软件ZSkits对分析数据的离线处理,包括样品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年龄计算。本次测试的91500及Plesovice标样均符合推荐值[29-30]。本次测试剥蚀直径根据实际情况选择30 μm。

2.2.2 LA-ICP-MS黑钨矿U-Pb定年

黑钨矿的分选工作在北京燕都中实测试技术有限公司完成,采用传统重液-磁选结合手工拾取技术在双目显微镜下分离黑钨矿颗粒。在双目显微镜下选择表面蚀变情况显著、含包裹体的黑钨矿颗粒。然后将待测的黑钨矿样品置于环氧树胶制靶、抛光,用于LA-ICP-MS黑钨矿U-Pb同位素分析以及阴极发光显微照相(识别黑钨矿及其内部结构,帮助解释黑钨矿的年龄)。

黑钨矿U-Pb同位素分析在北京燕都中实测试技术有限公司(Yanduzhongshi Geological Analysis Laboratories Ltd.)利用LA-ICP-MS完成。激光剥蚀系统为NWR193nm Ar-F准分子激光系统,ICP-MS为Analytikjena PlasmaQuant MSQ电感耦合等离子体质谱仪。黑钨矿U-Pb同位素定年中采用黑钨矿标样XK568(in-house wolframite standard,228±2 Ma,U含量10×10-6~110×10-6)作外标进行同位素分馏校正,并利用采自湖南瑶岗仙的黑钨矿标样YGX[31-32],及采自England的Cligga Head钨-锡矿床的黑钨矿标样(与其共生的锡石ID-TIMS U-Pb年龄为(285.14±0.25)Ma[33])做监控标样。采用NIST610做外标,180 W做内标进行U、Pb含量计算。每分析8~10个样品点,分析一组标样NIST610、XK568、YGX和Cligga Head。激光剥蚀过程中采用氦气作载气,由一个T型接头将氦气(0.6 L/min)和氩气(1.05 L/min)混合后进入ICP-MS中。每个采集周期包括大约20 s的空白信号和50 s的样品信号。测试激光束斑大小为45 μm,能量密度3.5 J/cm2,剥蚀频率为8 Hz。将所测得的黑钨矿U、Pb同位素组成使用Isoplot软件进行处理[34]。

3 分析结果

3.1 锆石U-Pb年龄

锆石阴极发光(CL)图像显示,本次测试的似斑状黑云母二长花岗岩锆石显示典型的振荡环带结构(图4),多为长柱状或短柱状,自形至半自形,长60~ 200 μm,宽60~ 100 μm,无色或淡黄色,半透明至透明。共测试15颗锆石中16个测点,其LA-ICP-MS U-Pb测年结果如表1所示。U和Th含量分别为118×10-6~20583 ×10-6和66×10-6~1654 ×10-6,U/Th比值为1.12~10.83,指示锆石均系岩浆成因。206Pb/238U和207Pb/235U在分析误差范围内一致,年龄集中在152~160 Ma范围内,所有测点均落在等时线上或附近。这些分析得出的一致年龄为(155.2±0.68)Ma (MSWD=0.80,n=16)(图5(a)),与206Pb/238U加权平均年龄(155.5± 1.3)Ma (MSWD=0.96,n=16)(图5(b))在误差范围内基本一致。该年龄代表了金竹坪似斑状黑云母二长花岗岩的岩浆结晶年龄。

图4 金竹坪似斑状黑云母二长花岗岩锆石CL图像(标识年龄为锆石206Pb/238U年龄)Fig.4 Zircon CL images from the Jinzhuping porphyritic biotite monzogranite

图5 金竹坪似斑状黑云母二长花岗岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb 谐和图(a)和206Pb/238U年龄柱状图(b)Fig.5 LA-ICP-MS zircon U-Pb concordia diagram (a)and distribution of 206Pb/238U age (b)for the Jinzhuping porphyritic biotite monzogranite

3.2 黑钨矿U-Pb年龄

黑钨矿阴极发光(CL)图像显示,其大多呈自形晶,大小为100~ 200 μm,表面无裂纹,但具有强烈蚀变,呈现出多世代特征。第1世代被第2世代包裹,第3世代表面光滑,很少受后期热液影响(图3(d))。共测试60个黑钨矿颗粒,得到46个测试数据(表2)。结果显示,黑钨矿的U含量较高,介于2.34×10-6~250×10-6之间,平均37.54 ×10-6。黑钨矿年龄跨度较大,为169~140 Ma,3个世代黑钨矿Tera-Wasserburg谐和年龄分别为(164.9±2.4)Ma(MSWD=1.2,n=8)、(157.4±1.0)Ma(MSWD=1.16,n=27)和(144.8±1.8)Ma(MSWD=1.3,n=11),对应的加权平均年龄分别为(165.5±3.7)Ma (MSWD=1.8,n=8)、(157.1±0.9)Ma(MSWD=1.12,n=27)和(144.2±2.0)Ma(MSWD=1.3,n=11)(图6)。

表2 金竹坪矿床黑钨矿U-Pb定年结果(样号JZP-6)

4 讨 论

4.1 成岩成矿时代

尹政等[21]报道了金竹坪中细粒黑云母花岗岩的锆石U-Pb年龄为159.0 Ma,与本文测试得到的似斑状黑云母二长花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄((155.2±0.7)Ma)在误差范围内基本一致。基于金竹坪矿区内主岩体为黑云母二长花岗岩,从底部等粒结构向顶部逐渐过渡为似斑状结构的地质事实,推测金竹坪岩体的主要成岩时代介于159.0~155.2 Ma之间。

讨论黑钨矿形成时间前,有必要对黑钨矿U-Th-Pb同位素系统稳定性进行限定。岩相学观察表明,热液活动会导致矿物成分发生变化,从而扰乱或重置原始的U-Pb同位素体系,造成表观年龄无实际地质意义[32]。黑钨矿通常在较宽的温-压范围内(300~ 900 ℃,0.5~2 kbar,1bar=0.1 MPa)稳定存在,在热液环境中,fO2值范围较大[35]。Zhao和Zheng[36]计算出黑钨矿中Pb的封闭温度:在10~200 ℃/Ma的冷却速率下,粒径为100 μm的黑钨矿,其U-Pb同位素体系的封闭温度为900~1000 ℃,表明黑钨矿中Pb的封闭温度高于钨矿化形成温度。此外,大量黑钨矿流体包裹体显微测温研究表明,黑钨矿一般形成于中-高温的热液矿床中,根据成矿流体的盐度不同,一般成矿流体的温度为100~500 ℃[37-41]。由此可知,黑钨矿U-Pb同位素体系具有相当高的封闭温度,在大多数地质环境中均能长期有效保存[32]。

Zhang等[14]应用锡石U-Pb法和辉钼矿Re-Os法获得金竹坪矿床的成矿时代分别为156.6 Ma和157.9 Ma;尹政等[21]获得金竹坪矿床辉钼矿Re-Os年龄为157.3 Ma;Liu等[15]利用黑钨矿U-Pb法获得了金竹坪矿床钨成矿作用发生于154.2 Ma。这些精确的测年数据显示金竹坪钨多金属的主要成矿时间介于157.9~ 154.2 Ma之间,与岩浆活动的主要时间相吻合。然而,这些定年矿物(如锡石、辉钼矿)并未显示出与黑钨矿具有确定的共生关系,虽然取自同一条、亦同一阶段的矿石脉,但这些热液矿物与黑钨矿并不一定同世代形成,因此,将这些年龄解释为矿石脉形成的混合年龄更为合适。尽管Liu等[15]针对黑钨矿进行了精确的定年分析,但金竹坪矿石中黑钨矿普遍被后期热液矿物交代,该文未对黑钨矿进行系统的世代划分,因此,其年龄可能代表多期热液活动作用下黑钨矿的混合年龄或其中一期成矿事件。本文识别出3个世代黑钨矿,其成矿时代分别为(164.9±2.4)Ma、(157.4±1.0)Ma和(144.8±1.8)Ma。其中,前两个世代与矿区内主岩体的侵位时间在误差范围内基本吻合,属中晚侏罗世成矿事件,而第三世代黑钨矿年龄(约144.8 Ma)则可能代表了早白垩世热液钨矿化作用。

4.2 多期钨多金属成矿作用

华仁民等[3]提出华南地区中生代发生了3次大规模成矿作用,分别是燕山早期(180~ 170 Ma)、燕山中期(170~ 139 Ma)和燕山晚期(125~ 98 Ma)。随后,毛景文等[16]基于高精度成岩成矿测年资料,总结提出华南地区中生代主要金属矿床出现于3个阶段:晚三叠世(230~ 210 Ma)、中晚侏罗世(170~ 150 Ma)和早中白垩世(134~ 80 Ma),并提出165~ 150 Ma为成矿高峰期,这个观点被广泛接受[14,42-46]。然而,随着高精度测年技术的迅猛发展和广泛应用,一大批关于华南地区高精度成矿年代学数据相继被报道,显示了150~130 Ma钨锡多金属成矿作用的潜力。统计南岭地区近十年的高精度成矿年龄数据(表3),结果显示南岭地区钨、锡、钼、铜、铅和锌等金属矿化往往在不同成矿阶段集中产出(图7):钨矿化主要集中在160~150 Ma,锡矿化集中于162~152 Ma;钼矿化的成矿时间主要为161~155 Ma;铜-铅-锌金属矿化时间分为三个时间段,即164~152 Ma、135~128 Ma和87~86 Ma。尽管钨矿化作用主要集中在160~150 Ma,但越来越多时代的白垩世钨矿化作用也被揭露出来,如位于南岭山脉附近的东南沿海成矿带与江西省北部的钨锡矿化多处于145~130 Ma之间[101-104];Wang等[105]和Li等[106]报道了南岭地区145~130 Ma的钨锡矿化事件;Xiong等[107]发现邓阜仙钨锡矿床早白垩世(141~137 Ma)钨锡矿化叠加于晚侏罗世(152 Ma)钨锡矿化;Liu等[15]通过对南岭地区钨锡多金属矿床的成矿时代进行比较,认为从三叠纪到早白垩世经历了3期钨成矿作用。以上这些热液成矿事件说明早白垩世已然成为南岭地区钨多金属成矿作用的一个重要时间节点。

表3 南岭地区主要典型W-Sn-Mo-Cu-Pb-Zn矿床成矿时代

图7 南岭W-Sn-Mo-Cu-Pb-Zn金属矿床集中成矿时间(图中年龄投点处注释代表性矿床的名称,各个矿床年龄测试方法和数据来源详见表3)Fig.7 Concentration age of W-Sn-Mo-Cu-Pb-Zn mineralization in the Nanling region (partially representative deposit noted at the age drop points,and analysis methods and data source shown in Table 3)

近年来,南岭地区多期次成矿事件得到了广泛的报道。例如,谢桂青等[19]认为华南地区多个成矿带内普遍存在印支期和燕山期的叠加成矿作用,赣南崇义地区柯树岭—仙鹅塘矿床,三叠纪钨锡矿化便被燕山期钨多金属矿化叠加[14,18];Deng等[30]利用黑钨矿U-Pb定年方法测定了瑶岗仙和漂塘钨锡多金属矿床多个世代黑钨矿的形成时间,认为两个矿床存在159 Ma和153 Ma连续两期热液钨矿化作用;Legros 等[8]认为漂塘钨矿床在160~ 130 Ma之间经历了4期热液流体活动:第一期以W-Sn矿化为主,随后受到一期富Mo和Sn的含矿热液的叠加,第三期经历了富REE热液成矿流体的再次矿化叠加,最后还受到了富REE与Zr的流体活动的影响。因此,本文报道的金竹坪钨多金属矿床,存在早白垩世和中晚侏罗世两期热液钨矿化作用的可能性较大。

4.3 成矿动力学背景

目前,南岭地区钨锡矿床已进入系统性研究阶段,验证了毛景文等[4]提出的中晚侏罗世(165~ 150 Ma)是钨锡爆发成矿的重要时段,并与广泛的花岗质岩浆作用时代相契合。Mao等[1]认为华南地区在中晚侏罗世构造体制由特提斯域逐渐向太平洋域转变,该时期由于太平洋板块向北西方向持续俯冲造山,弧后岩石圈大规模伸展,形成一系列NE—NNE向裂谷。野外观察表明,几乎所有钨、锡矿脉都受NE向断裂控制[5-6,108]。同期,位于陆缘弧的东南沿海斑岩带平行于NE向的南岭钨锡成矿带,这一发现为古太平洋斜向俯冲模式提供了有力证据;而南岭地区与钨锡矿化有关的花岗岩侵位就发生在这一时期[14]。

早白垩世(145~ 130 Ma)曾被认为是华南地区岩浆活动和金属矿化的沉寂期[109]。然而近期越来越多的研究显示江南成矿带和东南沿海成矿带存在早白垩世的钨、锡成矿事件,从而改变了华南中生代成矿作用的时间框架[110]。舒良树等[111]认为华南地区晚侏罗世—早白垩世存在大规模的伸展作用,是钨、锡和锂等稀有金属迁移-富集成矿的关键因素。此外,华南大部分花岗质岩体经历强烈的壳幔相互作用,这一事实不容忽视[6]。赣州会昌和东南沿海地区发育与锡矿化有关的A型花岗岩,显示具有幔源活动的驱使,这被解释为由古太平洋板块后撤造成的岩石圈伸展减薄[112-113]。

如上所述,本文厘定的金竹坪矿床两期成矿时代(中晚侏罗世—早白垩世)与南岭及华南地区钨锡多金属成矿时代一致。据此推测,伴随多期次构造-岩浆活动后的热液作用,矿床形成于岩石圈伸展减薄的环境中。

5 结 论

(1)金竹坪矿床似斑状黑云母二长花岗岩岩浆锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为(155.2±0.7)Ma,来自矿石的三个世代黑钨矿LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为(164.9±2.4)Ma、(157.4±1.0)Ma和(144.8±1.8)Ma。

(2)金竹坪矿床存在两期热液钨矿化事件,中晚侏罗世钨成矿作用受到早白垩世钨成矿作用叠加改造。

(3)金竹坪矿床钨多金属成矿作用形成于华南岩石圈伸展-岩浆岩侵位所导致的大规模成矿活动的背景。

致谢:审稿专家和编辑老师提出了宝贵的修改意见,在此由衷表示感谢!

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