湘東鎢礦成礦巖體鋯石U-Pb定年及地質(zhì)意義

黃鴻新， 陳鄭輝， 路遠(yuǎn)發(fā)， 葉詩(shī)文， 朱浩峰

(1.長(zhǎng)江大學(xué)地球環(huán)境與水資源學(xué)院， 湖北 武漢 430100；2.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037；

3.湖南地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四一六隊(duì)，湖南 株洲 412007)

湘東鎢礦成礦巖體鋯石U-Pb定年及地質(zhì)意義

黃鴻新1， 陳鄭輝2， 路遠(yuǎn)發(fā)1， 葉詩(shī)文1， 朱浩峰3

(1.長(zhǎng)江大學(xué)地球環(huán)境與水資源學(xué)院， 湖北 武漢 430100；2.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037；

3.湖南地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四一六隊(duì)，湖南 株洲 412007)

湖南湘東鎢礦是錫田地區(qū)一個(gè)產(chǎn)于花崗巖體中的重要石英脈型鎢礦，也是一個(gè)有著幾十年開(kāi)采歷史的危機(jī)礦山。通過(guò)對(duì)與石英脈鎢礦有密切成因關(guān)系的鄧埠仙巖體開(kāi)展野外地質(zhì)調(diào)查和成巖時(shí)代研究，利用鋯石 LA-ICP-MS U-Pb定年法，獲得鄧埠仙中細(xì)粒二云母花崗巖體的成巖年齡為(159±0.8) Ma，與前人獲得的輝鉬礦Re-Os年齡較為一致，均為晚侏羅世。結(jié)合錫田礦區(qū)已有的年代學(xué)資料，指出本區(qū)的成巖成礦年齡主要集中在150～160 Ma，本區(qū)的成巖成礦時(shí)代與華南中生代第二次大規(guī)模成礦作用時(shí)期相吻合，成巖成礦地球動(dòng)力學(xué)背景為華南中生代巖石圈伸展時(shí)期板內(nèi)拉張環(huán)境。

南嶺；鄧埠仙巖體；湘東鎢礦；錫田; 鋯石U-Pb 年齡

黃鴻新，陳鄭輝，路遠(yuǎn)發(fā)，等.2014.湘東鎢礦成礦巖體鋯石U-Pb定年及地質(zhì)意義[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，37(1)：26-36.

Huang Hong-xin,Chen Zheng-hui, Lu Yuan-fa,et al.2014.Zircon U-Pb dating for xiangdong Tungsten mineralization rocks and its geological significance[J].Journal of East China Institute of Technology (Natural Science), 37(1)： 26-36.

湖南錫田地區(qū)位于南嶺鎢錫多金屬成礦帶中段，該區(qū)以高度富集與中生代花崗巖體有關(guān)的有色、稀有金屬礦產(chǎn)為特色，產(chǎn)出有豐富的鎢、錫、銅、鉛、鋅、銀和鈾等礦產(chǎn)資源，但部分學(xué)者也認(rèn)為其可能屬于欽杭成礦帶中段(華仁民等，2005；毛景文等，2011)。鄧埠仙花崗巖體位于湖南省茶陵縣東北部，是一個(gè)多期次侵入的復(fù)式巖體。湘東鎢礦(以往稱(chēng)鄧埠仙鎢礦)位于巖體的東南部，為熱液充填石英脈型黑鎢礦床，其北部為熱液蝕變巖體型鈮鉭礦床，含有豐富的鎢、錫、鈮、鉭、銅等資源，至目前礦區(qū)內(nèi)有金屬礦石儲(chǔ)量55.7萬(wàn)t，WO3儲(chǔ)量1 830 t，屬資源危機(jī)型礦山(黃卉等，2013)。近年來(lái)在國(guó)土資源部公益性行業(yè)專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目《湖南錫田地區(qū)鎢錫礦成礦規(guī)律及靶區(qū)預(yù)測(cè)研究》的支持下，項(xiàng)目組對(duì)鄧埠仙花崗巖體進(jìn)行了比較詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查，在此基礎(chǔ)上對(duì)與湘東鎢礦有關(guān)的成巖成礦同位素年代學(xué)、不同期次的巖石及其巖石地球化學(xué)等方面進(jìn)行了深入的研究工作。本文初步對(duì)本區(qū)的巖漿巖及其與成礦關(guān)系的初步研究成果，以期通過(guò)對(duì)鄧埠仙賦礦巖體的研究，并對(duì)比錫田礦區(qū)的賦礦巖體，為錫田地區(qū)燕山期構(gòu)造-巖漿演化與成礦作用研究及在該區(qū)域內(nèi)的找礦工作提供部分理論支撐。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

湘東鎢礦大地構(gòu)造位置位于贛南隆起與湘桂坳陷的交接部位，介于華南成礦帶與揚(yáng)子成礦帶的過(guò)渡位置，從成礦區(qū)帶的研究的劃分看，其位于南嶺成礦帶中段(華仁民等，2005)，其區(qū)域上的鎢、錫、鉛鋅等有色金屬成礦作用與燕山期的巖漿作用關(guān)系密切。區(qū)內(nèi)出露地層包括有下古生界、上古生界、中生界和少量新生界。下下古生界出露地層為寒武系淺變質(zhì)巖系(變砂巖、板巖、千枚巖)，分布于巖體的西部、東部和東北部。上古生界泥盆系至三疊系地層以淺海相碳酸鹽巖為主，其次以陸相砂、頁(yè)巖為主，分布于巖體的西南、西北、東南和東北部。中生界三疊系-白堊系分布于巖體的西南及南部，侏羅系-第三系沉積則以山間盆地海湖盆地沉積的砂巖、頁(yè)巖及砂礫巖為主，零星分布于巖體的四周；第四系主要為風(fēng)化殘坡積物，分布于山坡腳、低谷溝邊地帶，厚2～10 m(圖1)。

圖1 鄧埠仙巖體地質(zhì)略圖Fig.1 Geological sketch map of the Dengfuxian rock mass

2 礦床地質(zhì)特征

湘東鎢礦位于鄧埠仙巖體的東南部，為中高溫?zé)嵋撼涮蠲}型鎢礦床。礦區(qū)內(nèi)出露的地層自下而上有寒武系中統(tǒng)的變質(zhì)砂巖、板巖和千枚巖等，上泥盆統(tǒng)為錫礦山組石英砂巖等淺海相碎屑巖，下二疊統(tǒng)龍?zhí)督M淺海相灰?guī)r，侏羅系為陸相碎屑巖(石英砂巖、粉砂巖等)，白堊系為紅色礫巖、砂巖、粉砂巖和泥巖以及第四系沖積蓋層。礦區(qū)內(nèi)出露主要巖體為黑云母花崗斑巖和二云母花崗巖體(圖2)，巖體與地層的接觸帶，廣泛發(fā)育明顯的熱接觸變質(zhì)現(xiàn)象，表現(xiàn)為斑點(diǎn)板巖和榴狀千枚巖及石英巖的形成。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造廣泛發(fā)育，由北向南大體上可分為NE向、NNE向和NEE向三組斷裂，呈帚狀產(chǎn)出，以NEE向斷裂為主最為發(fā)育。茶-漢大斷層(F1,亦稱(chēng)為老山坳斷層)為區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的斷裂，是本區(qū)導(dǎo)巖、導(dǎo)礦構(gòu)造，貫穿礦區(qū)東西，走向NE50°～70°，傾向SE，傾角30°～50°，為具多旋廻活動(dòng)的的逆掩斷層。其旁側(cè)次一級(jí)裂隙為區(qū)內(nèi)含礦石英脈的主要賦存部位。

礦區(qū)內(nèi)礦體賦存在鄧阜仙復(fù)式花崗巖體裂隙破碎帶之中, 受茶-漢斷裂北東東向次級(jí)裂隙控制。含鎢石英脈呈陡傾薄板狀，走向可分為NE向、NNE向和NEE向三組，以NEE向最為發(fā)育，傾向NW或SE，脈寬0～3.9 m，厚度較穩(wěn)定；礦體規(guī)模小-中型；鎢礦物以黑鎢礦為主，白鎢礦次之。礦石結(jié)構(gòu)有晶狀、包含和交代結(jié)構(gòu)；常見(jiàn)有條帶狀、浸染狀、角礫狀構(gòu)造。礦床工業(yè)類(lèi)型為石英脈鎢礦，成因類(lèi)型為高溫-中溫?zé)嵋好}狀鎢礦床。

3 礦區(qū)巖漿巖巖石學(xué)特征

根據(jù)前人研究成果以及野外巖體接觸關(guān)系，可將鄧埠仙復(fù)式巖體可分為3期：第一期主要由粗粒斑狀黑云母花崗巖組成，主要礦物組成及含量為鉀長(zhǎng)石(28%)、斜長(zhǎng)石(29%)、石英(30%)和黑云母(13%)，微斜長(zhǎng)石是斑晶的主要礦物，但也見(jiàn)于基質(zhì)中，斜長(zhǎng)石主要見(jiàn)于基質(zhì)中，自形、半自形板柱狀晶體，該期巖體的巖石呈粗粒、中粗粒似斑狀花崗結(jié)構(gòu)。

第二期主要組成巖石為二云母花崗巖，在第一期與第二期巖體接觸界面附近的中粒二云母花崗巖中，可見(jiàn)有粗粒斑狀黑云母花崗巖的捕虜體，該期侵入體可見(jiàn)不太明顯的巖相分帶，其中心主體部分為中粒結(jié)構(gòu)的二云母花崗巖，向邊緣逐漸過(guò)渡為中細(xì)?；蛑屑?xì)粒斑狀二云母花崗巖，局部地方還出現(xiàn)細(xì)粒結(jié)構(gòu)帶，在中細(xì)粒及中細(xì)粒斑狀二云母花崗巖中，往往迭加有巖漿分異演化晚期的自變質(zhì)交代作用，主要表現(xiàn)為硅化及鈉長(zhǎng)石化等，中細(xì)粒二云母花崗巖由鉀長(zhǎng)石(30%)、斜長(zhǎng)石(30%)、石英(30%)、白云母(6%)和黑云母(4%)組成，呈中?；◢徑Y(jié)構(gòu)或中細(xì)粒似斑狀花崗結(jié)構(gòu)，亦見(jiàn)蠕蟲(chóng)狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)和顯微交代文象結(jié)構(gòu)。

圖2 鄧埠仙礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of the Dengfuxian area

第三期為細(xì)粒白云母花崗巖，呈巖脈、巖枝及巖鐘狀產(chǎn)出，并普遍發(fā)育有巖漿晚期自變質(zhì)交代作用，主要有鈉長(zhǎng)石化、含鋰白云母化及云英巖化，蝕變作用自巖體下部至上部逐漸加強(qiáng)，細(xì)粒白云母花崗巖物組成及含量由微斜條紋長(zhǎng)石(15%)、鈉長(zhǎng)石(38%)、石英(36%)和白云母(10%)組成，該類(lèi)巖石具典型的等?；◢徑Y(jié)構(gòu)。第三期巖體是鄧埠仙復(fù)式巖體的重要組成部分，具有巖漿分異完全、自變質(zhì)交代作用強(qiáng)、明顯垂直蝕變分帶等特點(diǎn)(劉煥樞等，1997；王淑軍，2008；蔡楊等，2010；孫振家，1990)。

4 樣品采集及分析方法

為了確定礦區(qū)內(nèi)與成礦密切相關(guān)的中細(xì)粒二云母花崗巖形成年限，樣品采自湘東鎢礦14中段(海拔標(biāo)高370 m)3號(hào)脈具有串珠狀硅化蝕變巖石(DBX-14-3-5)，通過(guò)對(duì)巖體樣品挑選鋯石，本次采用LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡原位分析法進(jìn)行年齡測(cè)定。對(duì)巖石樣品進(jìn)行分離，并對(duì)其中的鋯石單礦物經(jīng)挑選及制靶后，在礦產(chǎn)資源研究所國(guó)土資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的JXA-8800R型電子探針上進(jìn)行陰極發(fā)光(CL)照相。在分析測(cè)試之前，先根據(jù)CL圖像選擇合適的巖漿鋯石顆粒進(jìn)行定點(diǎn)，為使其盡可能準(zhǔn)確的反映出巖漿作用和巖石形成時(shí)代。

LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年在礦產(chǎn)資源研究所國(guó)土資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。所用儀器為Finnigan Neptune型LA-ICP-MS和與之配套的Newwave UP 213激光剝蝕系統(tǒng)。激光剝蝕束斑直徑約30 μm，頻率10 Hz，能量密度2.5 J/cm2，并用He為載氣。在對(duì)鋯石U-Pb測(cè)年實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，并用澳大利亞 MacQuarie大學(xué)大陸地球化學(xué)與成礦作用研究中心標(biāo)定的GJ-1鋯石(206Pb/238Pb)年齡為(610±1.7) Ma 作為外部標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行年齡校正。測(cè)試過(guò)程中，每測(cè)定10個(gè)樣品前后重復(fù)測(cè)定兩個(gè)鋯石GJ-1對(duì)樣品進(jìn)行外標(biāo)校正，并測(cè)定一個(gè)鋯石Plesovice，觀察儀器的狀態(tài)以保證測(cè)試數(shù)據(jù)的精確度。采用ICPMS DataCal程序(Liu et al., 2010)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，利用EXCEL宏程序ComPbCorr#3-17對(duì)普通鉛校正進(jìn)行校正。用Isoplot 3.0程序獲得測(cè)試樣品鋯石U-Pb年齡諧和圖。

對(duì)全巖主量和微量元素分析的樣品，先在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所磨片室將樣品無(wú)污染粉碎至200目以下,然后在國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成全巖樣品主量和微量元素的測(cè)試工作。測(cè)試方法詳見(jiàn)文獻(xiàn)(李獻(xiàn)華等，2002)，全巖主量、微量和稀土元素分析數(shù)據(jù)采用GeoKit程序(路遠(yuǎn)發(fā)，2004)處理。

5 分析結(jié)果

5.1 鋯石LA-ICPMS U-Pb 定年

巖漿鋯石形成于基本可自由生成的巖漿懸浮環(huán)境、通常結(jié)晶為自形-半自形的柱狀、雙錐狀，CL圖像揭示其內(nèi)部通常具有與晶體生長(zhǎng)邊界基本一致的巖漿振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，巖漿鋯石的形態(tài)、振蕩環(huán)帶的發(fā)育情況與巖漿就位方式、鋯石結(jié)晶時(shí)熔漿的溫度、元素?cái)U(kuò)散速率、冷卻速率有密切關(guān)系(吳元保等，2004；李長(zhǎng)民，2009)。由樣品DBX-14-3-5中鋯石透射光和CL圖像揭示出鋯石總體以灰白色和淺棕色為主，透明-半透明，自形程度較好，均發(fā)育原生包裹體。該樣品鋯石均具有清晰的典型巖漿震蕩生長(zhǎng)環(huán)帶，為典型的巖漿鋯石特征。該樣品鋯石的CL圖像顯示出呈灰白色(圖3)，邊部呈現(xiàn)灰色，可能由于鋯石形成之后受到淺變質(zhì)作用的影響，另外從所測(cè)鋯石的同位素比值和年齡數(shù)據(jù)(表1)可以看出，20個(gè)分析測(cè)點(diǎn)的Th含量變化范圍為86.5×10-6～657.3×10-6，平均值279.1×10-6，U含量變化范圍為73.2×10-6～1 249×10-6，平均值464.2×10-6。鋯石具有較高的w(Th)/w(U)值(0.19～1.56，平均值0.78)，應(yīng)歸屬為典型的巖漿成因鋯石(Hoskin et al.,2000)。

圖3 鄧埠仙中細(xì)粒二云母花崗巖鋯石CL圖像Fig.3 Cathodoluminescence images of zircons from Dengfuxian two-mica granite

放射性鈾元素的兩個(gè)放射性同位素235U和238U以不同衰變體系分別衰變成鉛的兩個(gè)穩(wěn)定同位素207Pb和206Pb，235U的衰變較238U快，導(dǎo)致放射成因的207Pb在古老鋯石中更富集。而對(duì)于顯生宙以來(lái)的鋯石中，207Pb的生成率則很低，致使顯生宙形成的鋯石中207Pb計(jì)數(shù)率較低，從而導(dǎo)致顯生宙以來(lái)形成的鋯石中207Pb測(cè)定誤差較大，降低了207Pb/235U的可信度。因此對(duì)于年輕鋯石，將206Pb/238U的年齡作為鋯石結(jié)晶的年齡(Compston et al.,1992)。從表1中20個(gè)測(cè)試點(diǎn)的數(shù)據(jù)得出206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(159±0.8) Ma，MSWD=1.6 (圖4，5 )，說(shuō)明該數(shù)據(jù)的可靠程度較高，能夠代表中細(xì)粒二云母花崗巖的形成時(shí)代，為燕山早期。

圖4 鄧埠仙中細(xì)粒二云母花崗巖鋯石U-Pb等時(shí)線年齡圖Fig.4 U-Pb isochron of zircons from the Dengfuxiang two-mica granite

圖5 鄧埠仙中細(xì)粒二云母花崗巖鋯石U-Pb年齡加權(quán)平均圖Fig.5 Weighted average of U-Pb model age of zircons from the Dengfuxian twomica granite

5.2 巖石地球化學(xué)特征

在同一區(qū)域不同位置取鄧埠仙巖體二云母花崗巖6個(gè)樣品，分別作樣品的全巖主量和微量元素?cái)?shù)據(jù)分析(表2，表3)?；◢弾r呈現(xiàn)出富硅、富鋁和富堿性的特點(diǎn)，投圖顯示巖性屬于過(guò)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性花崗巖(肖劍等，2009)(圖6～8)。SiO2含量為72.9%～74.47%，Al2O3為13.31%～14.66%，K2O為3.88%～5.61%，Na2O為2.69%～4.38%，Na2O+K2O 為7.28%～8.48%，平均為8.05%，高于同熔型花崗巖和改造型崗巖平均值(分別為6.75%和7.13%)(徐克勤等，1989；孫恭安等，1985),整體Na2O

表1 鄧埠仙中細(xì)粒二云母花崗巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb同位素分析結(jié)果Table 1 LA-ICP-MS U-Pb isotopic analyses of zircons from Dengfuxian two-mica granite

所有分析樣品的稀土元素總量偏低(∑REE=52.98×10-6～205.28×10-6)， LaN/YbN=6.77 ～ 36.03, LREE/HREE=6.42 ～16.82，所有分析樣品稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線都具有相似分布樣式，均呈現(xiàn)出明顯的右傾的海鷗型配分趨勢(shì)，輕稀土元素相對(duì)富集，輕重稀土分異明顯，呈現(xiàn)出明顯負(fù)銪異常(δEu=0.27 ～0.38)(圖9)。在所有分析樣品微量元素中，大離子親石元素Rb(392×10-6～514×10-6) 、Cs(31.9×10-6～71.4×10-6)具有特別高的含量，Ba(172×10-6～344×10-6)、Sr(59.5×10-6～109×10-6)含量偏低，放射性熱元素U(6.79×10-6～20.8×10-6)、Th(12.5×10-6～39.1×10-6)含量較高；高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb(11.6×10-6～21.5×10-6)含量高、Ta(2.01×10-6～8.91×10-6)含量低，在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)微量元素“蛛網(wǎng)圖”上(圖 10)，總體特征表現(xiàn)為，大離子親石元素K，Rb，高場(chǎng)強(qiáng)元素Th，U，Nb等富集，低場(chǎng)強(qiáng)大離子親石元素Ba，Sr和高場(chǎng)強(qiáng)元素Ti等相對(duì)相鄰元素相對(duì)虧損。

6 討論

6.1 鄧埠仙二云母花崗巖的成因類(lèi)型

圖6 鄧埠仙二云母花崗巖SiO2-(Na2O-K2O)圖解(Wilson,1989)Fig.6 SiO2-(Na2O-K2O)diagram of Dengbuxian two-mica granite

圖7 鄧埠仙二云母花崗巖SiO2-K2O)圖解(Richter,1989)Fig.7 SiO2-K2O digram of Dengbuxian two-mica granite

圖8 鄧埠仙二云母花崗巖ACNK-ANK圖解(Papu et al.,1989)Fig.8 ACNK-ANK digram of Dengbuxian two-mica granite

圖9 鄧埠仙二云母花崗巖Zr-TiO2圖解(Chappell and White,2001)Fig.9 Zr-TiO2 digram of Dengbuxian two-mica granite

通過(guò)鄧埠仙二云母花崗巖的分析數(shù)據(jù)與徐克勤等統(tǒng)計(jì)的不同成因類(lèi)型的花崗巖數(shù)據(jù)對(duì)比(徐克勤等，1989；孫恭安等，1985)，鄧埠仙二云母花崗巖體屬于一個(gè)較為特殊的巖體，它同時(shí)具備改造型(S型)花崗巖和同熔型(Ⅰ型)花崗巖部分特征，同時(shí)又有其特殊之處,具體表現(xiàn)為：(1)主量元素SiO2，Al2O3和CaO與S型花崗巖相似；(2) K2O，K2O/ Na2O和Na2O+K2O值明顯高于I型和S型花崗巖；( 3) TiO2，F(xiàn)e2O3，F(xiàn)eO，MgO和CaO則要明顯低于I型和S型花崗巖；(4)∑REE偏低，介于∑REE=52.98×10-6～205.80×10-6，平均為129.86×10-6；(5)花崗巖樣品的ACNK值變化區(qū)間為1.05～1.16之間，數(shù)據(jù)投圖均落入過(guò)鋁質(zhì)花崗巖區(qū)域(圖8)；(6)花崗巖富集K，Rb，Cs等大離子親石元素及Th，U，Nb等高場(chǎng)強(qiáng)元素，相對(duì)虧損Ba，Sr和Ti等元素； (7)在Zr-TiO2圖解中(圖11)，花崗巖樣品3件落入S型花崗巖區(qū)域，3件落入I型花崗巖區(qū)域。這些特征表明了鄧埠仙二云母花崗巖同時(shí)具有改造型(S型)花崗巖和同熔型(Ⅰ型)花崗巖的特征，巖體成因復(fù)雜，但依據(jù)以上巖石地球化學(xué)總體的特征，鄧埠仙二云母花崗巖屬于S型花崗巖。

6.2 成巖成礦時(shí)代

圖10 鄧埠仙二云母花崗巖微量元素“蛛網(wǎng)圖”圖解(Sun et al., 1989)Fig.10 Primitive mantle-normalized trace element spider diagram of Dengbuxian two-mica granite

圖11 鄧埠仙二云母花崗巖稀土元素配分模式(Boynton,1987)Fig.11 Chondrite-normalized REE pattern diagram of Dengbuxian two-mica granite

獲得高精度的成巖成礦同位素年代學(xué)數(shù)據(jù)是探討成巖與成礦關(guān)系的重要前提及依據(jù)。關(guān)于華南地區(qū)大規(guī)模成礦作用時(shí)間問(wèn)題前人對(duì)進(jìn)行了大量測(cè)試分析和概括總結(jié)。其中毛景文等(2011)認(rèn)為華南地區(qū)中生代金屬礦床主要集中出現(xiàn)在3個(gè)階段：晚三疊世(230～210 Ma)、中晚侏羅世(170～150 Ma)和早中白堊世(134～80 Ma)。華南地區(qū)鎢錫多金屬礦床的產(chǎn)出與該區(qū)中生代花崗巖具有密切的聯(lián)系，它們往往具有一致的成巖成礦年齡，或者成巖成礦年齡的差異為一相對(duì)很小的范圍(華仁民等，2005)。本次研究獲得的鄧埠仙巖體二云母花崗巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡為(159±0.8 Ma)，其與前人獲得的輝鉬礦Re-Os同位素年齡(150.5±5.2 Ma)較為一致(蔡楊等，2012)。表明湘東鎢礦和與之有密切成因關(guān)系的鄧埠仙二云母花崗巖體形成于晚侏羅世。

表2 鄧埠仙二云母花崗巖巖石化學(xué)成分及相關(guān)參數(shù)Table 2 Major elements compositions of two-mica granites in Dengfuxian and relative parameters %

表3 鄧埠仙二云母花崗巖微量和稀土元素組成Table 3 Trace and rare earth element compositions of two-mica granites in Dengbuxian 10-6

6.3 區(qū)域成礦年齡對(duì)比

湘東鎢礦是錫田地區(qū)最為重要的鎢錫多金屬礦田之一，錫田特大型鎢錫多金屬礦床與湘東鎢礦毗鄰。目前為止，湘東鎢礦獲得的較可靠成礦年齡數(shù)據(jù)僅有輝鉬礦Re-Os同位素等時(shí)線年齡為(150.5±5. 2 )Ma(蔡楊等，2012)。而錫田地區(qū)荷樹(shù)下32號(hào)云英巖-石英脈型鎢錫礦體輝鉬礦Re-Os等時(shí)線年齡為150.0±2.7 Ma(付建明等，2012)，錫田壟上礦區(qū)21號(hào)鎢錫礦體采集白云母樣品40Ar-39Ar等時(shí)線年齡為(155.4±1.7) Ma和(156.5±1.7) Ma(馬麗艷等，2008)，錫田花里泉云英巖-石英脈中石英流體包裹體Rb-Sr 等時(shí)線年齡為(153±1.2) Ma(劉國(guó)慶等，2008)。由此可知，錫田地區(qū)鎢錫成礦時(shí)代在誤差范圍內(nèi)接近，均集中在(160～150) Ma之間，于晚侏羅世形成。(170～150) Ma是華南地區(qū)中生代大規(guī)模成礦作用的重要時(shí)期(毛景文等，2011), 本區(qū)是這一時(shí)期的重要產(chǎn)物之一,對(duì)比區(qū)域上近年來(lái)在深部邊部找礦取得較大進(jìn)展的鎢礦成巖成礦年齡,如南嶺東段的大吉山鎢礦床輝鉬礦Re-Os等時(shí)線年齡為(161±1.3) Ma(張思明等，2011)，滸坑鎢礦鎢多金屬礦輝鉬礦Re-Os等時(shí)線年齡為(150.2±2.2) Ma(劉珺等,2008), 以及淘錫坑鎢礦區(qū)輝鉬礦Re-Os 等時(shí)線年齡為(154.4±3.9) Ma(陳鄭輝等，2006)等，尤其是八仙腦礦區(qū),其深部巖體中還發(fā)現(xiàn)了“地下室”的礦化 (許建祥等,2008；王登紅等，2010)，那么本區(qū)的深部、邊部是否也有地下室的成礦可能，對(duì)于同一時(shí)期形成的錫田礦區(qū)同樣也不例外，因?yàn)樗鼈兘孕纬捎谕怀蓭r成礦系統(tǒng)和統(tǒng)一的成礦地球動(dòng)力學(xué)背景。

6.4 成巖成礦動(dòng)力學(xué)背景

關(guān)于華南地區(qū)鎢礦的成礦作用動(dòng)力學(xué)背景，前人提出如下不同觀點(diǎn)：①燕山早期巖石圈局部伸展-減薄，及隨后的燕山中期巖石圈全面伸展-減薄(華仁民等，2005)；②巖石圈多階段伸展(毛景文等，2008)；③東亞大陸東南部向東滑移到大洋巖石圈地幔上致使巖石圈類(lèi)型轉(zhuǎn)變變薄(萬(wàn)天豐，2004)；④燕山早期板內(nèi)伸展造山，燕山晚期島弧型伸展造山(胡受奚等，2008；呂科等，2011)。由此可知，不同觀點(diǎn)之間存在著一定的差異性，但以上觀點(diǎn)均指出亞洲東南部地區(qū)燕山中期以來(lái)發(fā)生過(guò)大范圍的巖石圈伸展-減薄作用。前人研究指出，本區(qū)在印支構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主碰撞階段240～220 Ma(Sun et al.,1989)之后進(jìn)入200～185 Ma的調(diào)整階段，并伴隨發(fā)生了燕山早期Cu-Pb-Zn等多金屬成礦作用，其成礦地球動(dòng)力學(xué)為造山后的巖石圈“局部伸展-伸展-裂解”，隨后進(jìn)入燕山中期巖石圈全面伸展-減薄階段(華仁民等，2005)，地幔物質(zhì)上涌產(chǎn)生的基性巖漿底侵作用引發(fā)了地殼熔融，誘發(fā)了大量的陸殼重熔型(S型)花崗巖類(lèi)的侵位作用，爆發(fā)了大規(guī)模中酸性巖漿作用及與其相伴生的鎢錫多金屬成礦作用的集中發(fā)生。湘東鎢礦的成礦年齡為(150.5±5.2) Ma(蔡楊等，2012)，礦區(qū)內(nèi)二云母花崗巖的成巖年齡為(159±0.8) Ma，其成巖成礦時(shí)代均與區(qū)域內(nèi)其他類(lèi)似的花崗巖體和巖漿期后熱液礦床一致，均形成于區(qū)域地殼伸展-減薄的動(dòng)力學(xué)環(huán)境下，屬于華南中生代大規(guī)模成礦作用的產(chǎn)物。

7 結(jié)論

(1)鄧埠仙巖體中細(xì)粒二云母花崗巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡為(159±0.8)Ma與前人獲得的輝鉬礦Re-Os同位素年齡(150.5±5.2) Ma較為一致，同屬于形成晚侏羅世。由前人研究成果，表明錫田地區(qū)鎢錫多金屬礦成巖成礦年齡集中于150～160 Ma之間，鎢錫多金屬成礦作用與鄧埠仙巖體和錫田巖體花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)聯(lián)系密切，屬于同一構(gòu)造-巖漿-流體成礦系統(tǒng)的產(chǎn)物。

(2)鄧阜仙二云母花崗巖具有高硅、富堿、貧鎂鐵、過(guò)鋁質(zhì)和高分異的特點(diǎn)?；◢弾r富集K，Rb，Cs等大離子親石元素及Th，U，Nb等高場(chǎng)強(qiáng)元素，相對(duì)虧損Ba，Sr和Ti等；稀土總量偏低，所有分析樣品稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化后其配分曲線均呈現(xiàn)出明顯的右傾的海鷗型配分趨勢(shì)，輕稀土元素相對(duì)富集，輕重稀土元素分異明顯，負(fù)銪異常顯著，輕稀土相對(duì)富集。依據(jù)以上巖石元素地球化學(xué)特征，鄧埠仙二云母花崗巖應(yīng)屬于S型花崗巖。

(3)鄧埠仙礦田和錫田礦田鎢錫多金屬大規(guī)模成礦體系產(chǎn)生于華南中生代第二次大規(guī)模成礦作用時(shí)限范圍，形成的地球動(dòng)力學(xué)背景屬于巖石圈伸展-減薄。

致謝: 野外工作得到湖南省地礦局四一六隊(duì)伍式崇總工及湘東鎢業(yè)有限公司相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持和熱心幫助,在此深表謝意。

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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)地幔蘊(yùn)含水量相當(dāng)于全部海洋

目前，科學(xué)家在來(lái)自地幔過(guò)渡層的親水礦物質(zhì)尖晶橄欖石中發(fā)現(xiàn)水份子，猜測(cè)地幔含有一個(gè)巨大的蓄水層，其蓄水量相當(dāng)于地球海洋總和。這種叫做尖晶橄欖石(ringwoodite)的親水礦物質(zhì)來(lái)源于地幔上層和下層之間的過(guò)渡層，深度為地下400～600 km。分析結(jié)果顯示，尖晶橄欖石1.5%成份是水分子，地幔過(guò)渡層具有重要研究?jī)r(jià)值，該區(qū)域含有大量水資源。

尖晶橄欖石的命名源自澳大利亞地質(zhì)學(xué)家特德·林伍德(Ted Ringwood)，他認(rèn)為一種特殊礦物質(zhì)形成于地幔過(guò)渡層，因?yàn)樵搮^(qū)域具有超高壓力和溫度。這將解釋長(zhǎng)期以來(lái)科學(xué)家們的置疑——缺乏理解的地幔過(guò)渡層究竟是極度干燥，還是充滿(mǎn)水分。

(摘自2014-3-14科學(xué)網(wǎng))

ZirconU-PbDatingforXiangdongTungstenMineralizationRocksandItsGeologicalSignificance

HUANG Hong-xin1, CHEN Zheng-hui2, LU Yuan-fa1, YE Shi-wen1, ZHU Hao-feng3

(1.College of earth environment and water resources, Yangtze University, Wuhan,HB 430100, China;2.Institute of Mineral Resources,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037,China; 3.No. 416 Brigade of Hunan Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development, Zhuzhou,HN 412007, China)

Xiangdong tungsten ore is a important quartz vein type tungsten ore in granite body in Xitian area of Hunan province.Based on geological investigation and diagenetic age study to Dengfuxian granite rock which related closely to the quartz vein type tungsten ore body. Zircons in the fine grained mica granite rock mass from the Dengfuxian yield excellent concordant results with a weighted mean206Pb/238U age of (159±0.8) Ma,and it is consistent with previous molybdenite Re-Os isochron age. It indicates that both the emplacement of the ore-bearing granite and associated tungsten-tin mineralization occur in the late Jurassic. Existing chronology combined with tin field area pointed out that the diagenesis of regional metallogenic age are mainly concentrated in 150 ～ 160 Ma,belonging to the Mesozoic. The era of diagenesis and metallogenesis coincided with the second large-scale mineralization in Mesozoic era in this region. The geodynamics environment of diagenesis and metallogenesis is an extensional environmenttension when the plate of the South China is in an inner-plate extention periodduring the Mesozoic.

Nanling; Dengfuxian granite rock; Xiangdong tungsten ore; xitian area; zircon U-Pb age

2013-12-08

國(guó)土資源部公益性行業(yè)專(zhuān)項(xiàng)子課題“錫田礦田三維立體模型研究及成礦規(guī)律總結(jié)”(201211024-02)

黃鴻新(1986—)，碩士研究生，主要從事礦產(chǎn)勘查與成礦規(guī)律研究。E-mail：hhxbaoshi@163.com。

*通訊作者： 陳鄭輝(1973—)，教授級(jí)高工，主要從事區(qū)域成礦規(guī)律和礦產(chǎn)資源潛力預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)、深部探測(cè)技術(shù)方法等研究。E-mail：chenzhenghui@sina.con

10.3969/j.issn.1674-3504.2014.01.005

P619.14

A

1674-3504(2014)01-0026-11