桂北銀山嶺巖體SHRIMP鋯石U-Pb定年及錫鉛鋅多金屬礦床形成時(shí)代討論

陳希清，付建明，程順波，馬麗艷，徐德明

（武漢地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，武漢 430205）

桂北銀山嶺巖體SHRIMP鋯石U-Pb定年及錫鉛鋅多金屬礦床形成時(shí)代討論

陳希清，付建明，程順波，馬麗艷，徐德明

（武漢地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，武漢 430205）

桂北銀山嶺花崗巖位于南嶺鎢錫多金屬成礦帶中段，距海洋山加里東期花崗巖體約2 km，該巖體內(nèi)部發(fā)育有構(gòu)造蝕變巖型錫鉛鋅多金屬礦床。本文應(yīng)用高精度鋯石SHRIMP U-Pb法，獲得銀山嶺中細(xì)粒含斑黑云母二長花崗巖體形成年齡為426.3±4.2Ma（98%可信度，MSWD＝1.0），與其南部海洋山花崗巖巖基形成年齡基本一致，它們可能為加里東晚期同一構(gòu)造巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。根據(jù)銀山嶺錫鉛鋅多金屬礦床本身特點(diǎn)，結(jié)合區(qū)域成礦時(shí)代分析，推測該礦床可能形成于印支期，銀山嶺巖體僅是賦礦圍巖。

SHRIMP鋯石U-Pb定年；加里東期；花崗巖；錫鉛鋅多金屬礦；銀山嶺；桂北

銀山嶺花崗巖體位于南嶺鎢錫多金屬成礦帶中部，廣西全州縣境內(nèi)。2005年宜昌地質(zhì)研究所在新圩-灌陽一帶進(jìn)行地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)錫礦化體，后經(jīng)進(jìn)一步礦產(chǎn)檢查，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)錫礦（化）體2個(gè)，鉛（銀）銅礦（化）2個(gè)，儲(chǔ)量已達(dá)小型規(guī)模，并具有進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模的遠(yuǎn)景。在區(qū)域上，緊臨銀山嶺巖體的花崗巖為海洋山巖體，其鋯石SHRIMP U-Pb年齡為431±7Ma(MSWD=3.14)[1]，我們推測銀山嶺巖體形成時(shí)代也為加里東期。但是，前人大量研究曾得出如下認(rèn)識(shí)：南嶺地區(qū)具有燕山期成礦、小巖體成礦以及接觸帶控礦的特點(diǎn)。因此，確定銀山嶺巖體形成時(shí)代對于區(qū)域找礦具有重要指導(dǎo)意義。為此，本文在野外詳細(xì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，對銀山嶺中細(xì)粒含斑黑云母二長花崗巖進(jìn)行了SHRIMP鋯石U-Pb法定年，并對銀山嶺錫鉛鋅多金屬礦床的形成時(shí)代進(jìn)行了初步探討。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

銀山嶺錫鉛鋅多金屬礦床位于南嶺東西緯向構(gòu)造帶中段、海洋山穹窿北部、銀山嶺背斜的核部（圖1）。

區(qū)內(nèi)出露地層主要為寒武系上組上段，巖性主要為灰黑色厚層狀淺變質(zhì)含長石砂巖夾板巖，局部板巖中夾灰?guī)r透鏡體，與上覆泥盆系地層為角度不整合接觸，并被中細(xì)?；◢弾r侵入，為區(qū)內(nèi)鉛鋅銅銀等中低溫礦化的賦礦圍巖。其次有泥盆系下統(tǒng)石橋組（D1s），巖性由暗紫色、紫紅色輕變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖、石英粉砂巖、細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)泥巖組成。上部夾一層厚50 cm至2m不等的含礫粗砂巖。底部為中-粗粒石英砂巖，礫巖、含礫粗砂巖、含礫不等粒砂巖和花崗質(zhì)礫巖。

在研究區(qū)南緣及中部出露有中細(xì)粒含斑黑云母二長花崗巖體，其中，銀山嶺巖體面積約0.07 km2，呈巖株?duì)钋秩胗诤湎档貙又小r性特征為：淺灰白色，風(fēng)化后呈淺紅色。斑晶由鉀長石、石英組成，粒徑約1～2 cm，含量約5%～10%，鉀長石斑晶多呈半自形板狀，石英斑晶由多個(gè)晶體組成，構(gòu)成聚斑狀。基質(zhì)粒徑以1～3mm為主，由長石、石英、黑云母等礦物組成，斜長石與鉀長石含量接近。巖體普遍有弱絹云母化和綠泥石化。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要有NEE向和NW向兩組方向的斷裂（圖1），其中以NEE向斷裂為主。NE向斷裂：見有兩條，長1～4 km，傾向NW，傾角80°～85°。斷層破碎帶寬1.5～9m，破碎帶中有斷層角礫巖或石英細(xì)脈分布，斷層帶內(nèi)巖石硅化較強(qiáng)。具多期活動(dòng)特征，是區(qū)內(nèi)錫鉛鋅礦化的主要賦礦斷裂。NW向斷層：已發(fā)現(xiàn)兩條，可見長1～2.5 km±，傾向NE 20°～40°，傾角65°～75°，破碎帶寬1～2.7m，帶內(nèi)巖石具有硅化蝕變特征。

1∶5萬水系沉積物測量在銀山嶺地區(qū)圈定了一個(gè)Sn Cu Pb Zn Ag As Bi綜合異常(圖2)，主體異常呈NE向展布，長約4 km，寬約1.5 km，面積約6 km2。異常主要分布在銀山嶺巖體及其旁側(cè)，并沿切穿巖體的NE向斷裂分布。異常形態(tài)較為規(guī)則，其中Sn、Bi、As呈NE向展布，Cu、Pb、Ag呈NNW向分布。異常具明顯的濃度分帶和組分分帶特征，Sn、Pb、Ag、As等元素異常濃集中心明顯，均具有內(nèi)中外三個(gè)濃度分帶，且吻合較好。異常分布特征表明，異常與銀山嶺巖體及其旁側(cè)接觸帶、通過巖體的北東向斷裂破碎帶密不可分，經(jīng)地表找礦追索、工程揭露表明異常系錫銅鉛鋅礦（化）體引起，為礦致異常。

圖1 銀山嶺錫鉛鋅多金屬礦地質(zhì)略圖Fig.1 Simplified geologicalmap of Yinshanling Tin-polymetallic deposit in northeastern Guangxiprovince

圖2 銀山嶺異常剖析圖Fig.2 Single elementanomaliesof Yinshanling area

2 礦體地質(zhì)特征

通過地表找礦追索及槽探工程控制，已發(fā)現(xiàn)礦（化）體四個(gè)。含錫礦（化）脈體及鉛（銀）銅礦（化）體主要賦存于NEE-NE向斷裂硅化破碎帶中，其中錫礦化的賦礦圍巖是黑云母花崗巖，鉛銅礦化的賦礦圍巖為寒武系變質(zhì)砂巖。礦床類型為構(gòu)造蝕變巖型。

Ⅰ號錫礦體：為含錫石英脈及含錫硅化蝕變花崗巖，賦存于NEE向斷層破碎帶中，傾向350°，傾角85°，圍巖為加里東期細(xì)粒黑云母花崗巖。礦脈長＞300m，厚度0.10～5.25m，中部厚兩端變薄至尖滅，主要礦石礦物有錫石、黃鐵礦，偶見黃銅礦、方鉛礦及毒砂，呈細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀及浸染狀分布，脈石礦物為石英、長石、云母。蝕變類型有硅化、黃鐵礦化、云英巖化及螢石化。由YTC2刻槽取樣分析Sn：0.232%～0.50%，平均0.434%，

Ⅱ號錫礦化體：含錫石英脈，賦存于NE向斷層破碎帶次級斷裂中，圍巖為黑云母花崗巖與寒武系變質(zhì)砂巖的內(nèi)接觸帶，含礦斷裂傾向20°，傾角85°，礦化體長約150m，寬1.7m，礦石具粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀、條帶狀構(gòu)造。主要礦石礦物為黃鐵礦、錫石；脈石礦物以石英為主。蝕變類型有硅化、黃鐵礦化及角巖化。YTC3刻槽取樣分析Sn：0.113%。

Ⅲ號鉛礦化體：為鉛鋅礦化石英脈，產(chǎn)于寒武系變質(zhì)砂巖中，受NNE向斷裂破碎帶控制，斷面產(chǎn)狀：162°∠86°，寬約0.7m，可見延長大于500m；礦脈產(chǎn)狀：160°∠88°，礦脈寬1～6cm；主要礦物成分為：方鉛礦、黃鐵礦、白云母、石英、方解石。礦石樣品化學(xué)分析結(jié)果：Pb：0.128%，Cu：0.01%。

Ⅳ號鉛銀銅礦體：鉛鋅礦石英脈，受NE向斷裂破碎帶控制，圍巖為寒武系變質(zhì)砂巖，斷層產(chǎn)狀325°∠65°，寬約1.5m。鉛鋅礦化體賦存于斷層帶上部，長約150m，厚0.79m，礦石類型為石英脈型方鉛礦礦石，不等粒粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造。主要礦石礦物為方鉛礦、黃銅礦、孔雀石，脈石礦物以石英為主。蝕變有硅化、綠泥石化?？滩廴臃治觯篜b：2.9%、Cu：0.24%、Ag：207×10-6。

3 測年方法及結(jié)果

3.1 測年方法

在詳細(xì)的巖石薄片顯微鏡觀察基礎(chǔ)上，選取花崗巖中新鮮、有代表性的樣品（05DW 8）用作鋯石SHRIPMPU-Pb分析，具體采樣位置見圖1所示。巖石樣品重約5 kg，通過人工破碎，重砂淘洗法分選出鋯石，在雙目鏡下挑純，最后選出晶形完好、無裂紋和包體少的鋯石顆粒與標(biāo)準(zhǔn)鋯石樣品（TEM）一起粘在環(huán)氧樹脂靶上，磨制樣品，使鋯石內(nèi)部暴露。對靶上待測樣品進(jìn)行透射光、反射光和陰極發(fā)光分析，選定探針微區(qū)原位分析點(diǎn)。陰極發(fā)光研究在中國地質(zhì)科學(xué)院礦床地質(zhì)研究所電子探針研究室完成，SHRIMP鋯石U-Pb同位素定年在北京離子探針中心SHRIMPⅡ上完成，詳細(xì)分析流程見宋彪等[2]（2002）和簡平等[3]（2003）的報(bào)道。所測定結(jié)果用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對U-Ph和Pb的含量及年齡值進(jìn)行校正，普通鉛根據(jù)實(shí)測204Pb進(jìn)行校正。

3.2 鋯石SHRIMPU-Pb年齡結(jié)果

銀山嶺中細(xì)粒含斑黑云母花崗巖中鋯石陰極發(fā)光圖像（圖3）顯示，大部分鋯石為透明的柱狀自形晶體，并具有清晰的震蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，為典型的巖漿結(jié)晶鋯石；也有少量鋯石內(nèi)部有明顯的它形繼承鋯石核存在，如7.1、8.1、12.1等顆粒，但外部生長環(huán)帶結(jié)構(gòu)清晰，測點(diǎn)均位于生長環(huán)帶上。

鋯石U-Pb同位素年齡分析結(jié)果列于表1，表中列出了本次測試的14個(gè)點(diǎn)的全部分析數(shù)據(jù)，其中僅測點(diǎn)05DW 8-5.1所在鋯石中有明顯的裂紋存在（高放射性物質(zhì)致晶體破損？），207Pb*/235U、206Pb*/238U比值均異常偏大，未參與年齡計(jì)算，其余13個(gè)測點(diǎn)的206Pb/238U與207Pb/235U年齡和諧一致（圖4、5），其206Pb/238U年齡值界于412.8～437.7Ma間，變化幅度較?。?.6%），13個(gè)測點(diǎn)的206Pb/238U年齡的加權(quán)平均為426.3±4.2 Ma（98%可信度，MSWD＝1.0）。05DW 8-5.1測點(diǎn)206Pb/238U與207Pb/235U比值的投影點(diǎn)位于諧和線右下方，結(jié)合鋯石形態(tài)結(jié)構(gòu)，認(rèn)為其給出的1836.2Ma年齡信息不具有地質(zhì)意義。

圖3 銀山嶺花崗巖體05DW 8號樣品部分鋯石的陰極發(fā)光照片F(xiàn)ig.3 Cathodeluminescence imagesof zirconsof sample05DW 8 from Yinshanling granite

表1 銀山嶺花崗巖體05DW 8號樣品鋯石SHRIMPU-Pb同位素分析結(jié)果Table1 Zircon SHRIMPU-Pb isotopic data of Sam ple05DW 8 from Yinshanling granite

4 討論和結(jié)論

本文采用高精度的鋯石SHRIMPU-Pb定年技術(shù)對銀山嶺巖體進(jìn)行了年代學(xué)研究，獲得細(xì)粒含斑黑云母二長花崗巖的鋯石SHRIMPU-Pb年齡為426.3±4.2Ma（98%可信度MSWD＝1.0），年齡十分可靠，應(yīng)代表該花崗巖的形成時(shí)代。并且，該年齡數(shù)據(jù)與鄰區(qū)海洋山花崗巖巖體形成年齡（431±7Ma）、時(shí)代（加里東晚期）基本一致[4～5,1]，它們可能屬于加里東晚期同一構(gòu)造巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。

圖4 銀山嶺花崗巖體05DW 8號樣品206Pb/238U年齡加權(quán)平均圖Fig.4 Weighted average206Pb/238U ageof sample05DW 8 from Yinshanling granite

前已提及，銀山嶺錫鉛鋅多金屬礦床的礦床類型為構(gòu)造蝕變巖型。礦體切穿了銀山嶺花崗巖體，花崗巖僅是賦礦圍巖，因此，礦床形成時(shí)代應(yīng)晚于該巖體形成時(shí)代，即晚于加里東期。近年來，鄒先武（2009）[6]獲得鄰區(qū)都龐嶺李貴福鎢錫多金屬礦的輝鉬礦Re-Os同位素年齡為211.9±6.4 Ma(n=7, MSWD=4.1)（圖1）；本課題組獲得都龐嶺南部栗木水溪廟變花崗巖型鎢錫鈮鉭礦床的形成年齡為212.3±1.8Ma(n=10,MSWD=1.5)（另文發(fā)表）。由于銀山嶺錫鉛鋅多金屬礦床與它們處于同一構(gòu)造巖漿巖帶上，因此，我們推測銀山嶺錫鉛鋅多金屬礦床也可能是這一時(shí)間形成的，為印支期。在區(qū)域上，加里東期花崗巖廣泛分布，其內(nèi)部存在大量印支期和燕山期的小花崗巖巖體，并且破碎帶發(fā)育，因此，尋找類似礦床還是大有希望的。

[1]程順波,付建明,龐迎春,等.桂東北海洋山巖體鋯石SHRIMPU-Pb定年和地球化學(xué)研究[J].地質(zhì)通報(bào)，待刊.

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Zircon SHRIMPU-Pb Dating and Mineralization Significanceof Yinshanling Granite,Northeastern GuangxiProvince

CHEN Xi-qing,FU Jian-m ing,CHENG Shun-bo,MA Li-yan,XU De-m ing
(Wuhan InstituteofGeology and MineralResources,Wuhan 430205,China)

Yinshanling pluton is a small stock in them iddle of Nanling metallogenic belt,internal of which exists a structural alteration-type Tin-polymetallic deposit.Zircon SHRIMPU-Pb dating of porphyricticmonzogranite therein shows Yinshanling stock formed at426.3±4.2Ma（MSWD＝1.0）,which sim ilar to Haiyangshan batholith in the south,furtherly indicates they both were intrudedin late Caledonian.Based on the geological investigate of Yinshanling deposit,the Yingshanling pluton is only the hostrock of this tin-polymetallic deposit,whichwasprobably formedin Indonisian.

SHRIMP zircon U-Pb dating;Caledonian;Tin-polymetallic deposit;Yinshanling granite; northeastGuangxiprovince

P618.4

A

2010-12-22

中國地質(zhì)調(diào)查局南嶺地區(qū)錫礦選區(qū)評價(jià)與成果集成項(xiàng)目（1212010981028）資助.

陳希清（1966—），男，教授級高級工程師，主要從事地球化學(xué)找礦工作.E-mail：cxq6624@126.com