2. 云南黄金矿业集团股份有限公司, 云南 昆明 650224
2. Yunnan Gold & Mining Group Co. Ltd., Kunming 650224, Yunnan, China
云南保山地块位于冈底斯—念青唐古拉褶皱系南段,是西南三江锌铅银铜锑金多金属矿成矿带的重要组成部分。该地块内主要发育有铁、铜、铅锌、金、银等热液矿床,其中,赋存在下古生界碳酸盐岩中的矽卡岩型铅锌矿是最重要的矿床类型,典型矿床有金厂河铁铜铅锌多金属矿、芦子园铅锌矿和西邑铅锌矿等。值得一提的是,金厂河铁铜铅锌多金属矿床位于保山地块北部,是区内铅锌成矿作用的典型代表。该矿区研究程度很低,前人仅对矿物学特征、蚀变分带及矿床成因等进行过少量研究。因此,该区长期缺乏精确的同位素地质年代学的有效证据。本文在前人研究的基础上,应用LA-SF-ICP-MS U-Pb定年方法,首次对金厂河矿床石榴子石的U-Pb年龄进行了研究,以期精确厘定矿床形成时代,为该区地质找矿与研究工作提供科学依据。
2 实验方法(Methods)本次研究采用LA-SF-ICP-MS测年方法对石榴子石进行U-Pb测年,在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完成。本次分析仪器为Thermo Element XR型高分辨磁质谱(HR- ICP- MS)和ArF准分子激光剥蚀系统(GeoLasPro 193nm) 联机,数据处理与成图用ICPMSDataCal和Isoplot 4.15软件完成。
3 结果(Results)本次研究选择的两件样品采自金厂河矿区ZK6-8号钻孔(图 1a),深度大约840 m,从样品中选择合适位置切样,分别为JCH21-35(图 1b)和JCH21-36(图 1c)。其中,JCH21-35样品的岩性为灰黑色透辉石石榴石矽卡岩,具有黄铁矿和磁黄铁矿化蚀变现象;JCH21-36样品的岩性为深灰色阳起石石榴石矽卡岩,具有铅锌、黄铁矿和黄铜矿化蚀变现象。石榴石手标本的颜色丰富,呈自形—半自形粒状结构,颗粒较大(1~4 mm),镜下石榴石环带清晰,糙面较显著,常呈菱形十二面体、四角三八面体及两者的聚形,偶见后期矿物穿插交切。
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图 1 金厂河矿区石榴子石手标本及镜下照片(a, b, c),样品JCH21-35和JCH21-36的石榴子石LA-SF-ICP-MS U-Pb定年TW图(d, e) Fig. 1 Hand specimen and photomicrographs of garnet in Jinchanghe mining area (a, b, c), the LA-SF-ICP-MS U-Pb dating T-W diagram of garnet in sample JCH21-35 and JCH21-36 (d, e) |
本次对JCH21-35样品分析20个U-Pb同位素测点,除测试时,可能剥蚀到细小包裹体或裂隙导致数据信号差,不稳定外,共有12个有效数据点(附表 1、图 1d)。因普通Pb含量较高,采用T-W反谐和图法进行普通铅校正,获得石榴石T- W (207Pb/206Pb- 238U/206Pb)图下交点年龄为(502±14)Ma(MSWD=1.7, n=12);另对JCH21-36样品分析20个U-Pb同位素测点,共有18个有效数据点(附表 1、图 1e)。其T-W图下交点年龄为(508 ± 19) Ma (MSWD=1.7, n=18)。
保山地块经历了原、古、中、新特提斯的构造演化过程,早古生代、印支期、燕山期、喜山期均有成岩成矿事件的响应。冈瓦纳大陆汇聚之始(530~490 Ma),原特提斯洋正沿着冈瓦纳大陆北缘向南俯冲于喜马拉雅地块和印度大陆之下,发育了一系列岩浆活动。研究表明,保山地块在早古生代位于冈瓦纳大陆北缘。于保山地块北部出露有志本山花岗岩,结晶年龄为466~457 Ma;于该地块南部出露有平和、松坡和赧洒等岩体,年龄范围在500~470 Ma,主要由古老地壳物质重熔而成。目前并未在金厂河矿区揭露到岩体,因此,该矿区缺乏精确的成矿年龄。本文首次采用石榴子石原位LA-SF-ICP-MS U-Pb定年方法,获得含矿矽卡岩形成时代为(502±14) Ma和(508±19) Ma,属于早古生代的成矿事件。因此,金厂河铅锌多金属矿床的形成可能与原特提斯洋俯冲消减作用形成的弧岩浆活动密切相关。这一重要研究成果为该矿床成矿作用研究打开一个全新的局面,解开了金厂河矿区多年萦绕的年龄之谜,这一成果也为滇西特提斯构造域同类型矿床的研究提供了参考。
4 结论(Conclusions)本文通过应用LA-SF-ICP-MS U-Pb定年方法,获得该矿区石榴石矽卡岩的形成年龄为(502± 14)Ma和(508±19)Ma,厘定了云南保山地块金厂河矽卡岩型铅锌矿床的成矿时代为晚寒武世,提出了可能与原特提斯洋的俯冲消减作用形成的弧岩浆活动密切相关的结论。
5 基金项目(Fund support)本研究得到云南黄金集团校企合作项目(KKF0202121297)和国家自然科学基金项目(41862009)的联合资助。
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表 附表 1 金厂河矿区石榴子石原位LA-SF-ICP-MS U-Pb定年分析结果 Table 附表 1 In situ LA-SF-ICP-MS U-Pb dating results of garnet in Jinchanghe mining area |