石榴石U-Pb定年对山西义兴寨金矿床角砾岩筒时间的限制和金矿成因的指示
发布时间：2021-03-18 18:29
山西义兴寨金矿床是五台山-恒山金矿集区内最为典型的金矿床,也是山西省最大的金矿床.矿区产出有4个角砾岩筒,与金矿的形成具有紧密的联系.然而,有关该矿床角砾岩筒的形成时间和机制的研究十分欠缺,角砾岩筒与金矿化的关系仍不清楚.通过对角砾岩筒内的矽卡岩角砾中的石榴石和切割角砾岩的石英斑岩中的锆石开展了LA-ICPMS原位U-Pb同位素分析,结果表明角砾岩和石英斑岩的形成时间分别为140±2 Ma和141±1 Ma,从而精确限制了角砾岩筒的形成时间.以上研究表明,义兴寨矿区4个角砾岩筒的形成时间与石英斑岩侵位时代和金矿形成时间完全一致,表明角砾岩筒是岩浆分异的气液流体导致围岩发生隐爆而形成,而金矿化也可能与岩浆释放的热液流体直接相关.
【文章来源】：地球科学. 2020,45(01)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
铁塘硐直立的石英斑岩切割矽卡岩角砾（a）；石英斑岩脉中包裹矽卡岩角砾（b);2号含金石英脉矿体切割铁塘硐中角砾岩（c）；黑色自形的石榴石赋存于矽卡岩角砾中（d)
石榴石的LA-ICPMS微量元素分析数据列于附表2.铁塘硐矽卡岩角砾中石榴石的稀土含量为17.4×10-6～85.4×10-6，球粒陨石标准化配分模式主要表现为轻稀土富集、重稀土亏损，LREE/HREE比值为29～1 400，具明显的Eu正异常（Eu*/Eu=2.7～25.7）（图4a）.角砾中石榴石具有较高的U含量（7.10×10-6～34.60×10-6），与变质和岩浆成因石榴石的U含量（通常<1×10-6）具有显著的差别.石榴石中U和REE含量具有很好的正相关性（图4b），表明这些元素在石榴石中具有相似的替代机制.激光剥蚀的U元素信号十分平坦，说明U均匀地分布于石榴石中（图4c).3.3 U-Pb同位素分析结果
义兴寨金矿区分布有4个角砾岩筒：从北西向南东依次为河湾、南门山、铁塘硐、金鸡岭（图1）.以上4个角砾岩筒的产出控制了矿区南部金矿脉和酸性侵入岩的分布，与金矿的形成具有紧密的联系基于角砾和胶结物特征，该矿床内的角砾岩筒可分为两种类型（Shao et al.,2008）：一种是河湾和南门山角砾岩筒，其角砾和胶结物以燕山期超浅层相石英斑岩为主，规模不大，产于岩筒的边部和顶部；另一类是铁塘硐和金鸡岭角砾岩筒，其角砾主要为矽卡岩和残留灰岩，而胶结物以蚀变岩屑为主.4个角砾岩筒中以铁塘硐角砾岩筒最为典型，主要出露于矿区东北部，位于太古代片麻岩中，其边界主要受控于NE和NNW向断裂，平面似菱形（图1），面积约0.05 km2.角砾岩筒内的酸性岩脉和煌斑岩脉切割早期角砾，表明是晚阶段岩浆活动的产物（图2a）.酸性岩脉主要是石英斑岩，产状直立，石英斑岩的边缘包裹或胶结少量的矽卡岩角砾（图2b）.矿区的含金石英脉矿体切割角砾岩，表明金矿脉的形成略晚于角砾岩筒的形成（图2c）.铁塘硐角砾岩筒中的角砾成分十分复杂，主要为角砾状矽卡岩（矿物组成为透辉石、石榴石、方柱石、透闪石-阳起石、斜长石、绿帘石、绿泥石、方解石、微量符山石等；图2b～2d）.另外还有少量其他角砾，包括磁铁矿-赤铁矿化的矽卡岩、斜长片麻岩、变基性岩、变粒岩、硅质岩、灰岩、泥页岩等角砾.角砾的直径从几毫米至100余厘米不等，形态不规则，但边界不清.胶结物主要为岩屑胶结，并具有强烈的热液蚀变交代特征.图2 铁塘硐直立的石英斑岩切割矽卡岩角砾（a）；石英斑岩脉中包裹矽卡岩角砾（b);2号含金石英脉矿体切割铁塘硐中角砾岩（c）；黑色自形的石榴石赋存于矽卡岩角砾中（d)
【参考文献】：
期刊论文
[1]Sulfur-and Lead-Isotope Geochemistry of the Balugou Cu-Pb-Zn Skarn Deposit in the Wulonggou Area in the Eastern Kunlun Orogen, NW China[J]. Qingfeng Ding,Wei Yan,Benlong Zhang. Journal of Earth Science. 2016(05)
[2]Mineral Chemistry of Melanite from Calcitic Ijolite, the Oka Carbonatite Complex, Canada: Implications for Multi-Pulse Magma Mixing[J]. Wei Chen,Weiqi Zhang,Antonio Simonetti,Shaoyong Jiang. Journal of Earth Science. 2016(04)
[3]隐爆角砾岩型金矿的成矿机理探讨[J]. 宋保昌,张宝林,王杰,徐兴旺. 矿床地质. 2002(S1)
[4]山西义兴寨金矿床地球化学研究[J]. 叶荣,赵伦山,沈镛立. 现代地质. 1999(04)
[5]论角砾/网脉-斑岩型金矿[J]. 刘连登,李颖,兰翔. 矿床地质. 1999(01)
[6]山西省义兴寨金矿床地质特征及成因探讨[J]. 贾永山,戈全厚. 黄金. 1994(10)
[7]我国一些矿区矽卡岩中石榴石的研究[J]. 赵斌,李统锦,李昭平,吴海鸥. 矿物学报. 1982(04)
本文编号：3088733
【文章来源】：地球科学. 2020,45(01)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
铁塘硐直立的石英斑岩切割矽卡岩角砾（a）；石英斑岩脉中包裹矽卡岩角砾（b);2号含金石英脉矿体切割铁塘硐中角砾岩（c）；黑色自形的石榴石赋存于矽卡岩角砾中（d)
石榴石的LA-ICPMS微量元素分析数据列于附表2.铁塘硐矽卡岩角砾中石榴石的稀土含量为17.4×10-6～85.4×10-6，球粒陨石标准化配分模式主要表现为轻稀土富集、重稀土亏损，LREE/HREE比值为29～1 400，具明显的Eu正异常（Eu*/Eu=2.7～25.7）（图4a）.角砾中石榴石具有较高的U含量（7.10×10-6～34.60×10-6），与变质和岩浆成因石榴石的U含量（通常<1×10-6）具有显著的差别.石榴石中U和REE含量具有很好的正相关性（图4b），表明这些元素在石榴石中具有相似的替代机制.激光剥蚀的U元素信号十分平坦，说明U均匀地分布于石榴石中（图4c).3.3 U-Pb同位素分析结果
义兴寨金矿区分布有4个角砾岩筒：从北西向南东依次为河湾、南门山、铁塘硐、金鸡岭（图1）.以上4个角砾岩筒的产出控制了矿区南部金矿脉和酸性侵入岩的分布，与金矿的形成具有紧密的联系基于角砾和胶结物特征，该矿床内的角砾岩筒可分为两种类型（Shao et al.,2008）：一种是河湾和南门山角砾岩筒，其角砾和胶结物以燕山期超浅层相石英斑岩为主，规模不大，产于岩筒的边部和顶部；另一类是铁塘硐和金鸡岭角砾岩筒，其角砾主要为矽卡岩和残留灰岩，而胶结物以蚀变岩屑为主.4个角砾岩筒中以铁塘硐角砾岩筒最为典型，主要出露于矿区东北部，位于太古代片麻岩中，其边界主要受控于NE和NNW向断裂，平面似菱形（图1），面积约0.05 km2.角砾岩筒内的酸性岩脉和煌斑岩脉切割早期角砾，表明是晚阶段岩浆活动的产物（图2a）.酸性岩脉主要是石英斑岩，产状直立，石英斑岩的边缘包裹或胶结少量的矽卡岩角砾（图2b）.矿区的含金石英脉矿体切割角砾岩，表明金矿脉的形成略晚于角砾岩筒的形成（图2c）.铁塘硐角砾岩筒中的角砾成分十分复杂，主要为角砾状矽卡岩（矿物组成为透辉石、石榴石、方柱石、透闪石-阳起石、斜长石、绿帘石、绿泥石、方解石、微量符山石等；图2b～2d）.另外还有少量其他角砾，包括磁铁矿-赤铁矿化的矽卡岩、斜长片麻岩、变基性岩、变粒岩、硅质岩、灰岩、泥页岩等角砾.角砾的直径从几毫米至100余厘米不等，形态不规则，但边界不清.胶结物主要为岩屑胶结，并具有强烈的热液蚀变交代特征.图2 铁塘硐直立的石英斑岩切割矽卡岩角砾（a）；石英斑岩脉中包裹矽卡岩角砾（b);2号含金石英脉矿体切割铁塘硐中角砾岩（c）；黑色自形的石榴石赋存于矽卡岩角砾中（d)
【参考文献】：
期刊论文
[1]Sulfur-and Lead-Isotope Geochemistry of the Balugou Cu-Pb-Zn Skarn Deposit in the Wulonggou Area in the Eastern Kunlun Orogen, NW China[J]. Qingfeng Ding,Wei Yan,Benlong Zhang. Journal of Earth Science. 2016(05)
[2]Mineral Chemistry of Melanite from Calcitic Ijolite, the Oka Carbonatite Complex, Canada: Implications for Multi-Pulse Magma Mixing[J]. Wei Chen,Weiqi Zhang,Antonio Simonetti,Shaoyong Jiang. Journal of Earth Science. 2016(04)
[3]隐爆角砾岩型金矿的成矿机理探讨[J]. 宋保昌,张宝林,王杰,徐兴旺. 矿床地质. 2002(S1)
[4]山西义兴寨金矿床地球化学研究[J]. 叶荣,赵伦山,沈镛立. 现代地质. 1999(04)
[5]论角砾/网脉-斑岩型金矿[J]. 刘连登,李颖,兰翔. 矿床地质. 1999(01)
[6]山西省义兴寨金矿床地质特征及成因探讨[J]. 贾永山,戈全厚. 黄金. 1994(10)
[7]我国一些矿区矽卡岩中石榴石的研究[J]. 赵斌,李统锦,李昭平,吴海鸥. 矿物学报. 1982(04)
本文编号：3088733
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