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  中国地质 2020, Vol. 47 Issue (2): 552-554  
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张望, 王根宝, 张凯, 王居里, 胡洋, 汪佩佩, 王飞, 刘文建, 陈元, 陈亚伟, 周兴龙, 纪崇科. 2020. 陕西镇安棋盘沟钨矿床印支期成矿:来自热液锆石U-Pb年龄证据[J]. 中国地质, 47(2): 552-554.  
Zhang Wang, Wang Genbao, Zhang Kai, Wang Juli, Hu Yang, Wang Peipei, Wang Fei, Liu Wenjian, Chen Yuan, Chen Yawei, Zhou Xinglong, Ji Chongke. 2020. Indosinian ore-forming process of the Qipangou W deposit in Zhen'an, Shaanxi: Evidence from hydrothermal zircon U-Pb dating[J]. Geology in China, 47(2): 552-554. (in Chinese with English abstract).  

陕西镇安棋盘沟钨矿床印支期成矿:来自热液锆石U-Pb年龄证据
张望1, 王根宝2, 张凯3, 王居里1, 胡洋1, 汪佩佩3, 王飞3, 刘文建3, 陈元2, 陈亚伟3, 周兴龙3, 纪崇科3    
1. 大陆动力学国家重点实验室, 西北大学地质学系, 陕西 西安 710069;
2. 陕西地矿集团有限公司, 陕西 西安 710054;
3. 西安地质矿产勘查开发院有限公司, 陕西 西安 710100
文献标志码:A             
Indosinian ore-forming process of the Qipangou W deposit in Zhen'an, Shaanxi: Evidence from hydrothermal zircon U-Pb dating
ZHANG Wang1, WANG Genbao2, ZHANG Kai3, WANG Juli1, HU Yang1, WANG Peipei3, WANG Fei3, LIU Wenjian3, CHEN Yuan2, CHEN Yawei3, ZHOU Xinglong3, JI Chongke3    
1. State Key Laboratory of Continental Dynamics, Department of Geology, Northwest University, Xi'an 710069, Shaanxi, China;
2. Shaanxi Geological and Mineral Group Co., Ltd., Xi'an 710154, Shaanxi, China;
3. Xi'an Institute of Geological and Mineral Exploration Co., Ltd., Xi'an 710100, Shaanxi, China

1 研究目的(Objective)

近年来随着勘查力度的加大,南秦岭宁陕—镇安地区钨矿找矿与勘查工作取得较大进展,陆续发现了东阳、棋盘沟、核桃坪、金盆、黑沟等一系列钨矿床(点)。矿床(点)类型主要为石英脉型,其次为矽卡岩型、伟晶岩型、云英岩型等,部分矿床具两种以上矿化类型。前人对该区钨矿床做了大量的工作,但基本集中于地质特征、控矿因素、及找矿前景等方面,对矿床的形成时代这一重要的科学问题研究较少,钨成矿年龄缺乏年代学证据的约束。本次研究的目的是通过对达到中型规模的棋盘沟钨矿床中赋存钨矿体的石英脉(长石石英脉)中形成的热液锆石进行精确U-Pb定年,为矿床形成时代提供年代学证据,同时也为该区同类矿床形成时代的确定提供新思路。

2 研究方法(Methods)

锆石挑选在廊坊市诚信地质服务有限公司完成,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年工作在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成,用德国Microlas公司的Geolas200M激光剥蚀系统与Agilent 7500a ICP-MS联机进行测定,激光束直径为24 μm,频率为10 Hz,剥蚀深度为20~40 μm,锆石年龄测定采用国际标准锆石91500作外标,元素含量采用NIST610为外标,29Si为内标。年龄计算及谐和图用Isoplot(ver.3)程序完成,单个数据点的误差均为1σ,年龄平均值的误差为2σ

3 研究结果(Results)

本次研究样品(QP9-1)采自棋盘沟钨矿床北北东走向的长石石英脉中,白钨矿化主要呈浸染状、团块状及伟晶状发育于长石石英脉及其与围岩的接触部位(图 1a)。因此长石石英脉中热液锆石的形成年龄可以代表钨的成矿年龄。

图 1 (a)白钨矿长石石英脉;(b)锆石CL图像和U-Pb年龄谐和图;(c)锆石U-Pb加权平均年龄图;(d)锆石稀土元素球粒陨石标准化分布模式图 Fig. 1 (a) Scheelite feldspar quartz vein; (b) Zircon CL image and U-Pb age concordia diagram; (c) Weighted average age diagram; (d) Chondrite-normalized REE patterns of zircon

长石石英脉中的锆石可以分为两类。

Ⅰ类锆石呈无色或淡黄色,半自形—自形,大部分锆石不完整,一般长60~120 μm,宽35~60 μm。锆石阴极发光(CL)照片显示部分锆石具有震荡环带,另一部分锆石具有增生边结构,增生边一般宽5~ 15 μm(图 1b)。锆石微量元素特征:Th、U含量中等,Th含量为41×10-6~627×10-6,主要集中于41×10-6~ 479×10-6,U含量为72×10-6~1056×10-6,主要集中于72×10-6~757×10-6,Th/U集中于0.12~2.05(其中1个点为0.05,1个点为2.05),稀土元素(ΣREE)含量为301×10-6~1805×10-6,LREE含量为4×10-6~134× 10-6,整体偏低,具有明显的Ce正异常1.4~116.3(仅一个点为1.4)(图 1d),显示出典型的岩浆锆石特征。

Ⅱ类锆石呈无色—淡黄色,半自形—自形,锆石大小80~100 μm。阴极发光较差,呈灰色,个别锆石整体不发光呈黑色,无震荡环带(图 1b),该类锆石应为热液锆石。锆石微量元素特征也显示出与岩浆锆石不同的特征:Th、U含量相对较高,Th含量为220×10-6~1454×10-6,U含量为216×10-6~ 5221 × 10-6,Th/U为0.09~1.87,稀土含量也较高(ΣREE为606×10-6~1822×10-6,LREE为46×10-6~ 492×10-6),轻稀土含量明显高于第一类锆石,低的Ce正异常1.1~2.1(一个点为7.3)(图 1d),显示出热液锆石的特征。陈克强等(2010)认为热液锆石的性质和热液的性质及结晶速度关系密切,在一定情况下,热液成因锆石也可出现很高的Th/U值,可以高达0.7以上,和岩浆成因的锆石一致。

剔除不谐和年龄数据后,206Pb/238U年龄数据点均集中分布在谐和线及其附近(图 1b)。Ⅰ类锆石206Pb/238U表面年龄为366~2381 Ma(表1),为捕获锆石年龄;Ⅱ类锆石206Pb/238U表面年龄为208~ 221 Ma(附表 1),加权平均年龄为(213±2.4)Ma(n=7,MSWD=1.16),代表了热液锆石的形成年龄,也可以代表该矿床的形成年龄。

4 结论(Conclusions)

前人对该区的岩浆岩进行了详细的年代学研究,研究表明胭脂坝岩体具有多期次岩浆活动的特征,形成时代为(222±1)Ma~(200±4)Ma。U-Pb锆石精确定年显示出,棋盘沟长石石英脉的形成年龄为(213±2.4)Ma,可以代表钨矿床的形成年龄,因此棋盘沟钨矿的形成时代为印支晚期,矿床的形成应与区内印支晚期岩浆活动-成矿作用关系密切。

5 致谢(Acknowledgement)

感谢镇安县鼎丰矿业有限公司刘少武高级工程师等专家的支持。

附表 1 白钨矿长石石英脉中锆石LA-ICP-MS U-Pb分析结果 AttachedTable1 LA-ICP-MS U-Pb isotopic data of the zircon from scheelite feldspar quartz vein