冷水坑斑岩型银铅锌矿床含矿斑岩成岩时代探讨.docx

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冷水坑斑岩型银铅锌矿床含矿斑岩成岩时代探讨

作者：

罗泽雄周望龙罗渌川杨燕

来源：

《中国科技纵横》2012年第08期

摘要：

冷水坑斑岩型银铅锌矿床是中国目前唯一的典型斑岩型银铅锌矿床,对于该矿床的成矿斑岩的形成时代至今仍没有精确的年龄数据。

本文通过对冷水坑斑岩型银铅锌矿床含矿斑岩（花岗斑岩）Rb、Sr同位素组成测定，得到含矿斑岩全岩Rb－Sr等时线年龄159.3±7Ma，通过含矿斑岩SHRIMP锆石U－Pb同位素分析，得到含矿斑岩结晶年龄为162±2Ma。

因此,认为冷水坑花岗斑岩的形成年代为（162.0±2）Ma，说明含矿斑岩形成于燕山中期。

关键词：

成岩时代含矿斑岩银铅锌矿床斑岩型冷水坑江西

冷水坑斑岩型银铅锌矿床是中国唯一具典型性斑岩型矿床特征的银铅锌矿床[6]。

有关该矿床含矿斑岩（花岗斑岩）的形成时代至今仍没有精确的年龄数据,前人对该矿床已有的测年数据由Rb-Sr法或K-Ar法获得,总体分布于113-138Ma。

由于同位素年龄与相应体系封闭温度的关系密切,不同分析方法和分析对象,得出的年龄值有一定的变化。

因此，通过含矿斑岩Rb、Sr同位素组成测定和SHRIMP锆石U－Pb同位素分析，确定成岩时代，可以为探讨斑岩型银铅锌矿床成因提供依据。

1、成矿地质背景

矿田处于扬子板块与华南板块拼接带南侧，华南褶皱系赣中南褶隆上的武夷隆起与饶南拗陷接壤处的隆起一侧之月凤山火山陷盆地北西边缘，受区域性鹰潭—安远深断裂及鹰潭—瑞昌大断裂控制[1]。

区域内震旦系变质岩组成褶皱基底，盖层主要是侏罗系上统陆相火山杂岩，局部分布石炭系及第四系。

构造复杂，以断裂为主，可分为北北东—北东向、北西向、近东西向和近南北向断裂系统，其中以北北东—北东向断裂系统最为发育。

岩浆岩分布广泛，主要为加里东期和燕山中期、晚期中酸性—酸性岩类。

以燕山中期岩浆活动更为强烈。

加里东中晚期岩浆岩主要为混合花岗岩，为原地型或半原地型花岗岩。

燕山中期主要形成浅成—超浅成的侵入体，多呈岩瘤、岩滴、岩脉、岩墙等产出，岩性主要有花岗斑岩、石英正长斑岩。

燕山晚期则主要形成流纹斑岩和钾长花岗斑岩，主要呈岩脉、岩墙、岩瘤或岩盆产出，燕山晚期岩脉切割了较早（燕山中期）的岩体。

与矿化关系密切的岩浆岩为花岗斑岩，分布于矿田的中部[5]。

2、含矿斑岩地质特征

冷水坑矿田的成矿作用发生于燕山中期花岗斑岩内及其围岩中,成矿元素以银铅锌为主，伴有金、铜等有用组分。

矿床规模较大，矿体形态较为复杂[7]（图1）。

2.1岩体形态

冷水坑含矿斑岩体分布于矿田中部，侵入上侏罗统火山岩地层中，地表出露面积约0.36km2，中间由一直径350～500m、厚数十米的近等轴形帽状侏罗系火山岩覆盖，使得岩体呈北西向开口的马蹄形。

岩体总体走向北东，倾向北西。

近地表或浅部岩体倾角较缓，有的地段近似水平状，深部产状变陡（图1）。

冷水坑含矿斑岩体在空间上为一上部平缓下部陡立、向西北倾斜、向下收缩歼灭的蘑菇状岩株。

2.2岩石特点

矿田内含矿斑岩主要为花岗斑岩，颜色一般呈深灰色、浅灰色至浅肉红色，块状构造，在岩体边缘部分地方见有角砾状构造。

具有斑状结构，可见少量的聚斑，成分以石英为主。

基质多为显微花岗结构和粒晶结构，有时见有显微嵌晶、显微镶嵌结构。

斑晶矿物主要为石英、斜长石、钾长石，少量的黑云母。

斑晶含量一般为15～35％，粒度0.5～10mm间，个别达20～30mm。

石英斑晶呈高温变体自形晶状，柱面不发育，锥面为主，有不同程度的溶蚀现象。

基质成分主要为石英、钾长石、斜长石，少见黑云母。

基质呈微粒状，矿物粒径0.01～0.07mm，具显微花岗结构，局部可见霏细结构。

岩石主要造岩矿物成分及含量：

钾长石21～49％，石英37～65％，斜长石7～13％，黑云母

3、斑岩型矿体及空间分布特征

斑岩型银铅锌矿体的产出严格受花岗斑岩体的控制，主要产在花岗斑岩体中及其外接触带的火山岩围岩中。

按产出空间的位置，从上往下发育Ⅰ—Ⅳ号4个矿带，每个矿带由若干个矿体构成，矿体呈透镜状、不规则似层状产出，其间大致平行排列。

矿体产出呈现一定的递变性，由中部向南西、北东两侧，矿体形态渐变为不完整，厚度逐渐变薄，规模逐渐变小。

矿体在空间上呈叠层状产出。

矿体走向NE,倾向NW,倾角在浅部至中部稍缓，为10—30°,中深部变陡，为30—46°，矿体赋存标高+350m—-750m，主要矿体赋存标高+200m—-200m，倾向延深20—600m，矿体平均厚度2.0—40m（图2）[2]。

（1）号矿带：

产于花岗斑岩体上接触带附近。

由4个主矿体矿体构成，赋矿标高+250—-50m，矿体走向NE，倾向NW，倾角9—28°走向长850m，倾向延深50—400m，平均厚度8.70m，单层最大厚度＞20m，厚度变化系数125%,银品位变化系数88%。

（2）号矿带：

产于花岗斑岩体内带偏上。

共有7个矿体构成。

赋矿标高+360—-220m，矿体走向NE，倾向NW，倾角20—34°，走向长＞1500m，倾向延深80—600m，平均厚度2.0—30m，单层最大厚度达40m，厚度变化系数85—111%,银品位变化系数88—109%。

（3）号矿带：

产于花岗斑岩体下接触带附近。

共有8个矿体构成，赋矿标高+60—-600m，矿体走向NE，倾向NW，倾角20—34°。

矿带走向断续延长＞1800m，倾向断续延深＞

600m。

（4）号矿带：

产于矿区北西深部侧现产出的另一花岗斑岩的前缘及内外接触带。

共有8个矿体构成，赋矿标高为-178—-721m，矿体呈大透镜状，走向NE，倾向NW，倾角40-45°，走向长250m，倾向延深100—310m，平均厚度2.0—40m。

矿石结构主要为细—中细粒粒状结构、交代结构、包含结构、充填结构、交代假象结构、固溶体分离结构等。

矿石的构造呈现浸染状构造、细脉浸染状构造、脉状构造、团块状构造、角砾状构造、网脉状构造等。

矿石中金属矿物主要有辉银矿（螺状硫银矿）、方铅矿、闪锌矿、自然银、黄铁矿以及深红银矿、自然金、银金矿、金银矿；非金属矿物主要有石英、长石、白云石、绢云母、绿泥石、方解石等。

矿石中的银以独立矿物存在，主要为硫化银相，自然银相次之，方铅矿和闪锌矿是区内银的主要载体矿物。

与矿化关系密切的围岩蚀变主要有绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化、硅化等。

矿化蚀变具有一定的分带性，由岩体内向外蚀变可以分为三个带：

绿泥石绢云母化带、绢云母化碳酸盐化硅化黄铁矿化带和碳酸盐化绢云母化带。

以岩体接触带为蚀变中心,向两侧依次减弱。

岩体接触带蚀变交代作用最强，是银、铅、锌等硫化矿物沉淀的良好场所。

4、含矿岩体成岩时代

对含矿斑岩及矿田发育的石英正长斑岩、钾长花岗斑岩与流纹斑岩进行Rb、Sr同位素组成测定，分别得到Rb－Sr等时线年龄。

样品取自冷水坑矿田地表及钻探岩心，经薄片观察，除个别花岗斑岩有较微弱的绿泥石化蚀变外，其余样品均未见有蚀变与矿化。

样品处理与同位素组成测试在中国科学院地质与地球物理研究所进行[3][4]。

分析数据见（表1）。

5个花岗斑岩样品构成的全岩Rb－Sr等时线年龄159Ma（相关系数R＝0.9951）（图3）。

同样，通过对石英正长斑岩、钾长花岗斑岩与流纹斑岩各3个样品Rb、Sr同位素组成测试结果进行拟合，分别得到Rb－Sr等时线年龄为121.1Ma、128.4Ma和129.5Ma。

上述年龄数据所显示的各斑岩侵位时间顺序与地质现象十分吻合。

同时，对含矿斑岩中的岩浆结晶锆石进行SHRIMPU-Pb同位素定年测试，分析数据列于表2中[6]。

LSK-33样品的11个测点中，Th含量变化在68×10－6～469××10－6之间，U含量

范围为69×10－6～503×10－6，Th/U比值变化范围0.70～2.07。

测点的表面年龄为

157.6±3.3Ma～172.8±4.4Ma，206Pb/238U加权平均年龄

为162.4±2.2Ma（图4）。

含矿斑岩锆石U－Pb年龄代表了岩体侵位结晶时间，这一年龄数据与全岩RbSr等时线年龄吻合程度高，进一步说明含矿斑岩形成于燕山中期。

5、讨论与结论

前人获得了一批矿田的含矿花岗斑岩以及其它侵入脉岩年龄数据。

由于分析方法和分析对象不同，得出的年龄值有一定的变化。

花岗斑岩全岩K-Ar法测出的年龄最小，为113～117Ma，绢云母K-Ar法年龄值波动较大，在121～138Ma之间，钾长石K-Ar法年龄为

136.5Ma。

花岗斑岩全岩Rb-Sr等时线年龄为131Ma。

上述年龄数据与本次得到的结果具有明显的不同。

已有研究结果显示，浙闽赣中生代火山岩区火山活动从西北和北部向东南和南部方向迁移演化。

因此，根据区域上晚侏罗世火山岩的相关年龄数据及其发布位置，推测冷水坑矿田的打鼓石组和鹅湖岭组火山岩喷发年龄可能在160Ma或更老。

侵入于打鼓石组和鹅湖岭组火山岩地层内并与火山岩具有密切关联的冷水坑含矿花岗斑岩形成时间在160Ma左右是可信的。

通过含矿斑岩Rb、Sr同位素组成测定，得到含矿斑岩全岩Rb－Sr等时线年龄

159.3±7Ma。

通过对石英正长斑岩、钾长花岗斑岩与流纹斑岩各3个样品Rb、Sr同位素组成测试结果进行拟合，分别得到Rb－Sr等时线年龄为121.1Ma、128.4Ma和129.5Ma。

年龄数据所显示的各斑岩侵位时间顺序与地质现象十分吻合。

通过含矿斑岩SHRIMP锆石U－Pb同位素分析，得到含矿斑岩结晶年龄为162±2Ma。

含矿斑岩锆石U－Pb年龄代表了岩体侵位结晶时间，这一年龄数据与全岩RbSr等时线年龄吻合程度高，说明含矿斑岩形成于燕山中期。

参考文献

[1]江西省地质矿产局.《江西省区域地质志》.北京:

地质出版社,1984.

[2]严学信,赵志刚,何细荣.贵溪冷水坑银矿床银元素富集规律研究[J].资源调查与环境,2007,28

（1）:

46-5

[3]侯增谦,孟祥金,董光裕,刘建光等.冷水坑银铅锌多金属矿成矿系统与隐伏矿预测研究.内部资料,2007.

[4]左力艳,孟祥金,杨竹森.冷水坑斑岩型银铅锌矿床含矿岩系岩石地球化学及Sr、Nd同位素研究.矿床地质,2008.

[5]赵志刚,万浩章,董光裕,何细荣.江西贵溪冷水坑银铅锌矿田及外围构造-岩浆-成矿系统解析.中国西部科技,2008.

[6]左力艳,侯增谦,孟祥金等.冷水坑斑岩型银铅锌矿床含矿岩体锆石SHRIMPU-Pb年代学研究.中国地质,2010.

[7]罗泽雄,饶建锋,罗渌川.北武夷冷水坑矿田银铅锌矿床找矿勘查模型探讨.中国西部科技,2011.