石 磊
(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊(duì),安徽 安慶 246003)
研究區(qū)位于揚(yáng)子陸塊的北緣,大別造山帶及江南造山帶的間夾部位。西北與大別造山帶相鄰,南部江南隆起帶屬江南造山帶一部分(圖1)。
圖1 研究區(qū)位置及構(gòu)造分區(qū)
金屬硫化物Re-Os同位素能對(duì)古老的金屬礦床進(jìn)行定年,并且對(duì)于年輕的金屬礦床也能精確定年(蔣少涌等,2000)。隨著Re-Os同位素體系理論不斷完善,以及測試技術(shù)的發(fā)展,高精度、低空白的Re-Os含量和分析成為可能(杜安道等,2009)。輝鉬礦富集Os和Re,并具有較好的Re-Os封閉性。輝鉬礦廣泛存在于熱液礦床中,所有被認(rèn)為是Re-Os同位素定年的最佳金屬礦物,主要應(yīng)用于巖漿熱液型鎢、鉬、銅金礦;斑巖型及矽卡巖型多金屬礦等礦床的定年。
本次選取區(qū)內(nèi)典型礦床進(jìn)行輝鉬礦Re-Os同位素測年,2件樣品采自柴山金多金屬礦的含輝鉬礦石英脈和牌樓金多金屬礦的鉬礦體中(花崗閃長巖裂隙)。輝鉬礦單礦物的挑選在河北省廊坊市地科勘探技術(shù)服務(wù)有限公司進(jìn)行,將2件樣品粉碎至60~80目,然后淘洗和磁選后,在雙目鏡下分選,待樣品純度達(dá)99%以上,在用瑪瑙缽研磨至200目。本次用于Re-Os同位素測試與分析的輝鉬礦質(zhì)純、且無污染。2件輝鉬礦樣品Re-Os同位素測試在國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心Re-Os同位素實(shí)驗(yàn)室完成。采用美國TJA公司生產(chǎn)的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀TJA X—series ICP-Ms,進(jìn)行同位素比值測定。分析標(biāo)樣的Re、187Os和模式年齡,與標(biāo)準(zhǔn)值在誤差范圍內(nèi)完全一致,證明所獲輝鉬礦的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。
礦床中輝鉬礦的Re含量可作為指示金屬礦床成礦物質(zhì)來源的示蹤劑。如Mao等(Mao J W,et al,1999)通過對(duì)比我國部分多金屬礦床輝鉬礦Re含量,認(rèn)為成礦物質(zhì)來源分為幔源、殼?;煸吹綒ぴ?,且Re含量呈數(shù)量級(jí)遞減(從n×10-4、n×10-5到n×10-6)。胡受奚等(胡受奚,1998)對(duì)我國主要Mo礦床和Cu礦床中輝鉬礦Re含量統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)以Mo為主的礦床中,輝鉬礦Re含量在10μg/g~29μg/g,低于以銅或鎢元素為主礦床。宋國學(xué)(2010)通過對(duì)世界上主要的與Mo有關(guān)的多金屬礦床輝鉬礦中Re含量變化統(tǒng)計(jì),認(rèn)為:①成礦物質(zhì)是殼幔混合源,輝鉬礦中Re含量變化范圍在7×10-6~60×10-6;②成礦物質(zhì)是殼源的礦床,Re含量變化范圍在0.1×10-6~8×10-6;③成礦物質(zhì)是幔源為主的多金屬礦床,輝鉬礦Re含量變化范圍在70×10-6~1000×10-6。
表1 研究區(qū)輝鉬礦Re-Os同位素分析結(jié)果
柴山礦區(qū)和牌樓礦區(qū)的輝鉬礦Re含量分別為95.74μg/g和75.34μg/g,可能指示成礦物質(zhì)來源于殼?;旌显?,且以幔源為主,地幔提供了大量的成礦物質(zhì),并顯著參與了成巖與成礦作用過程,地幔對(duì)兩個(gè)礦區(qū)的成礦作用具有決定性貢獻(xiàn)。兩個(gè)礦床中輝鉬礦Re含量明顯高于以Mo為主的礦床,暗示這兩個(gè)礦區(qū)均具尋找斑巖型銅金礦的潛力。目前,牌樓礦區(qū)已經(jīng)見到較好的銅金礦化,柴山礦區(qū)也見有較好的金礦化。
本次通過對(duì)柴山金多金屬礦中的輝鉬礦Re-Os同位素測定,得出模式年齡為145.19Ma±0.91Ma,在誤差范圍內(nèi),與賦礦圍巖花崗閃長斑巖成巖年齡147.5Ma±1.5Ma一致。對(duì)牌樓金多金屬礦中的輝鉬礦Re-Os同位素模式年齡為148.18Ma±0.93Ma,與賦礦花崗閃長巖成巖年齡148.1±2.7Ma基本一致,均為晚侏羅世構(gòu)造-巖漿熱事件的產(chǎn)物。柴山和牌樓金多金屬礦成礦年齡,與區(qū)域上,同一構(gòu)造帶上的馬頭銅鉬礦成礦年齡148Ma±3Ma(趙超等,2015)一致,Re值也較為相近,表明柴山金多金屬礦、牌樓金多金屬礦、馬頭斑巖型銅鉬礦等礦床為同一構(gòu)造-巖漿熱事件的產(chǎn)物。