江西朱溪銅鎢礦細(xì)?；◢弾rLA-ICP-MS鋯石U-Pb定年和巖石地球化學(xué)研究

王先廣, 劉戰(zhàn)慶, 劉善寶, 王成輝, 劉建光, 萬浩章, 陳國(guó)華, 張樹德, 劉小林

(1.江西省國(guó)土資源廳, 江西 南昌 330025; 2.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所, 北京 100037; 3.桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院, 廣西 桂林 541004; 4.江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局912大隊(duì), 江西 鷹潭 335001; 5.崇義章源投資控股有限公司, 江西 崇義 341300)

江西朱溪銅鎢礦細(xì)?；◢弾rLA-ICP-MS鋯石U-Pb定年和巖石地球化學(xué)研究

王先廣1, 劉戰(zhàn)慶2,3*, 劉善寶2, 王成輝2, 劉建光4, 萬浩章4, 陳國(guó)華4, 張樹德5, 劉小林5

(1.江西省國(guó)土資源廳, 江西 南昌 330025; 2.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所, 北京 100037; 3.桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院, 廣西 桂林 541004; 4.江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局912大隊(duì), 江西 鷹潭 335001; 5.崇義章源投資控股有限公司, 江西 崇義 341300)

江西朱溪銅鎢礦床是近年來在贛北地區(qū)發(fā)現(xiàn)的又一超大型矽卡巖型鎢礦,礦床的形成與花崗巖類侵入體密切相關(guān),礦區(qū)處于欽—杭結(jié)合帶江西段塔前—賦春成礦帶中部。該礦床的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證明了研究區(qū)建立的“南鎢北擴(kuò)”格局,然而前人對(duì)其成礦巖漿巖地球化學(xué)特征及侵入時(shí)代缺少必要的研究,直接制約了對(duì)這一格局的深入認(rèn)識(shí)。本文選擇朱溪銅鎢礦區(qū)與成礦有關(guān)的細(xì)粒白云母花崗巖作為研究對(duì)象,結(jié)合詳細(xì)野外地質(zhì)工作和前人研究成果,首次采用LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年方法獲得了該巖體中鋯石206Pb/238U加權(quán)平均年齡為 146.90±0.97 Ma(MSWD=0.55);并利用X射線熒光光譜和ICP-MS技術(shù)進(jìn)行巖石地球化學(xué)分析,結(jié)果顯示該巖體具有高硅、高堿、富鉀、強(qiáng)過鋁質(zhì)的地球化學(xué)特征,屬于典型的S型花崗巖,說明晚侏羅世早期在江南隆起一帶存在一期與成礦作用有關(guān)的巖漿侵位事件,為研究朱溪超大型銅鎢礦和區(qū)域上塔前—賦春成礦帶成礦規(guī)律研究提供了新證據(jù)。

江西朱溪銅鎢礦; 花崗巖; 巖石地球化學(xué); LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年

近年來,江西武寧大湖塘、景德鎮(zhèn)朱溪等鎢礦找礦取得重大突破,這些突破不僅改變了江西“南鎢北銅”的資源格局,同時(shí)也帶來一系列的科學(xué)問題。例如,對(duì)于朱溪銅鎢礦,成巖成礦時(shí)代如何？是一期成礦還是多期？鎢、銅成礦機(jī)制是否相同？與贛南地區(qū)以黑鎢礦為主相比,為何目前在贛北地區(qū)發(fā)現(xiàn)的鎢礦多以白鎢礦為主？這一系列的問題引起了眾多同行的廣泛關(guān)注。前人對(duì)朱溪銅鎢礦床地質(zhì)特征等已經(jīng)做了初步的研究[1-4],認(rèn)為礦床形成與燕山期中酸性侵入巖體關(guān)系密切。但目前對(duì)于礦區(qū)內(nèi)與成礦作用有關(guān)的這些花崗巖巖體的研究相對(duì)較少,尤其是對(duì)其成巖年齡還缺乏準(zhǔn)確的約束,對(duì)其地球化學(xué)特征缺少必要的限定。

本文選擇朱溪礦區(qū)與成礦作用有關(guān)的細(xì)粒白云母花崗巖作為研究對(duì)象,在詳細(xì)野外地質(zhì)工作和室內(nèi)研究的基礎(chǔ)上,開展了高精度的激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜(LA-ICP-MS)鋯石U-Pb同位素測(cè)年以及X射線熒光光譜和ICP-MS技術(shù)巖石地球化學(xué)測(cè)試的研究等工作,準(zhǔn)確約束并限定了成礦巖體的結(jié)晶時(shí)代及地球化學(xué)特征,為探討塔前—朱溪—賦春成礦帶區(qū)域內(nèi)銅鎢礦成礦作用時(shí)限及地球動(dòng)力學(xué)過程提供參考。

1 礦床地質(zhì)背景

圖1 區(qū)域地質(zhì)背景簡(jiǎn)圖(據(jù)1∶50000塔前—賦春成礦帶圖修改,1991)Fig.1 Sketch map of the regional geology (Modified from 1∶50000 geological map of the Taqian-Fuchun metallogenic belt, 1991)

江西省朱溪銅鎢礦位于贛東北塔前—賦春成礦帶中部,塔前—賦春是一條呈北東向展布的多金屬成礦帶,位處欽(州)—杭(州)古板塊結(jié)合帶東段北緣,是宜豐—景德鎮(zhèn)銅多金屬成礦帶的重要組成部分。該成礦帶的地層主要由新元古代淺變質(zhì)巖基底和晚古生代沉積地蓋組成。變質(zhì)巖基底由新元古代的泥砂質(zhì)沉積巖夾火山巖組成,以一套千枚巖為主夾絹云母板巖、變質(zhì)粉砂-細(xì)砂巖的巖石組合。沉積蓋層由石炭系-白堊系組成,構(gòu)成了單斜特征的斷陷盆地。其中石炭系為一套灰?guī)r、含碳灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r巖石組合,以角度不整合覆蓋在變質(zhì)基底之上;二疊系為一套海陸交替相的碎屑巖夾灰?guī)r、灰黑色灰?guī)r或泥灰?guī)r夾鎂質(zhì)黏土巖、碳質(zhì)泥巖夾灰?guī)r、含煤碎屑巖組合;三疊系主要由灰?guī)r和含煤碎屑巖組成;侏羅系-白堊系主要為陸相的砂礫巖、砂巖。塔前—賦春成礦帶內(nèi)及其鄰區(qū)出露了不同巖性、巖相的巖漿巖,既有基性-超基性巖漿巖,也有中酸性巖漿巖;既有淺成-超淺成侵入相的巖脈、巖滴、巖株,也有隱爆角礫巖、火山巖。帶內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)頻繁,以新元古代和中生代的構(gòu)造作用為主,影響范圍極廣。前者以緊閉線性褶皺、大型推覆構(gòu)造和韌性剪切帶為標(biāo)志;后者以蓋層褶皺、脆性斷裂和斷陷盆地為特征。在中生代,古太平洋板塊向東亞陸緣的俯沖作用引起華南地區(qū)巖石圈的多階段伸展。正是中生代這種強(qiáng)烈構(gòu)造-巖漿活動(dòng),一方面地幔物質(zhì)和熱能量不斷進(jìn)入到地殼中,導(dǎo)致多期次的巖漿活動(dòng),促使成礦元素進(jìn)一步遷移、富集于巖漿熱液中;另一方面,廣泛的巖漿活動(dòng)也加速了成礦流體在其通道內(nèi)循環(huán)或水巖反應(yīng),促使地層中成礦元素被活化、遷移,形成新的成礦流體,或?qū)υ缙谛纬傻牡V床(點(diǎn))進(jìn)行疊加和改造。

朱溪礦區(qū)出露和隱伏的巖體眾多,就巖性而言,主要有花崗巖、花崗斑巖、花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)巖、煌斑巖。其中花崗巖與花崗斑巖在地表規(guī)模小,多呈巖脈、巖株?duì)?向深部有變大的趨勢(shì)。花崗巖多呈淺白色或淺肉紅色,多為等細(xì)粒結(jié)構(gòu)?；◢彴邘r多呈灰白色,似斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,斑晶以石英為主?；◢忛W長(zhǎng)巖主要見于鉆孔中,地表零星出露,呈灰白、灰綠、深灰色,粒狀、細(xì)晶半自形或微晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。二長(zhǎng)巖主要見于鉆孔中,呈深灰-灰綠色,細(xì)粒狀,半自形結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造?；桶邘r零星見于地表,呈青灰色,煌斑結(jié)構(gòu)。斑晶主要為黑云母或角閃石。

2 樣品及U-Pb同位素定年方法

花崗巖呈灰白色,塊狀構(gòu)造,細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu),礦物主要有石英(30%±)、斜長(zhǎng)石(40%±)、白云母(10%±)和隱晶質(zhì)碳酸鹽礦物(15%±)組成。巖石中石英、長(zhǎng)石晶體間隙充填大量碳酸鹽、絹云母和破碎重結(jié)晶的長(zhǎng)英質(zhì)顆粒,可見巖石具普遍的絹云母化和碳酸鹽化。部分斜長(zhǎng)石具聚片雙晶,方解石具菱形解理,局部可見放射狀透閃石(圖2)。

圖2 朱溪銅鎢礦ZK5406鉆孔細(xì)?；◢弾r巖心(a)及顯微鏡下照片(b)Fig.2 (a) Photo of the granite in ZK5406 core of Zhuxi Cu-W mine deposit and (b) its microscopic feature Q—石英，Ms—白云母。

2.1 巖石地球化學(xué)測(cè)試

巖石地球化學(xué)主量元素和微量元素分析在國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成,其中主量元素分析用3080EX射線熒光光譜儀完成,其中Fe2O3的計(jì)算公式為wFe2O3=wTFe2O3-1.11134wFeO。微量元素分析利用酸溶法將樣品溶液制備好后,采用Element Ⅱ電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國(guó)Thermo公司)測(cè)定微量元素的含量,分析誤差小于5%～10%。

2.2 LA-ICP-MS鋯石U-Pb法同位素定年

巖石樣品破碎至60～80目,用淘洗法選出純度較高的單礦物。在雙目鏡下挑選出較為完整和透明度好的鋯石晶體。將鋯石用環(huán)氧樹脂固定制靶,研磨鋯石露出一個(gè)平整光潔平面并進(jìn)行拋光,對(duì)靶中的鋯石作陰極發(fā)光和背散射電子相分析。選取晶形較好,具有明顯生長(zhǎng)環(huán)帶的鋯石進(jìn)行測(cè)試。鋯石U、Th和Pb同位素分析是在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所LA-ICP-MS實(shí)驗(yàn)室完成的,鋯石定年分析所用儀器為Finnigan Neptune型LA-ICP-MS及與之配套的NewWave UP213激光剝蝕系統(tǒng)。采用單點(diǎn)方式剝蝕,分析前用鋯石GJ-1進(jìn)行調(diào)試儀器,鋯石U-Pb定年以鋯石GJ-1為外標(biāo),U、Th含量以鋯石M127為外標(biāo)進(jìn)行校正[5]。為確保測(cè)試的精確度,測(cè)試過程中每測(cè)定5個(gè)樣品前后測(cè)定2次鋯石標(biāo)樣GJ-1進(jìn)行校正,并測(cè)量1個(gè)鋯石Plesovice來觀察儀器運(yùn)行狀態(tài)是否良好。數(shù)據(jù)處理采用 ICPMS DataCal 4.3程序[6],測(cè)量過程中大多數(shù)分析點(diǎn)206Pb/204Pb>1000,未進(jìn)行普通Pb校正,204Pb由離子計(jì)數(shù)器檢測(cè),204Pb含量異常高的分析點(diǎn)可能受包體等普通鉛的影響,對(duì)204Pb含量異常高的分析點(diǎn)在計(jì)算時(shí)剔除,鋯石年齡諧和圖用Isoplot 3.0程序獲得[7]。

3 元素地球化學(xué)特征和定年結(jié)果

3.1 主量元素和微量元素地球化學(xué)特征

采自ZK5406鉆孔的細(xì)?；◢弾r5件樣品(孔深各為2120.3、2130.3、2151.7、2166.8、2179.3 m)的主量元素、稀土元素和微量元素分析結(jié)果見表1。樣品K2O+Na2O值為7.53%～8.68%,總體上富鉀。A/CNK值為1.15～1.24,A/NK值為1.29～4.08,表現(xiàn)出過鋁質(zhì)特征。在K2O-SiO2圖解中,樣品落在高鉀鈣堿性系列的范圍(圖3a)。細(xì)?；◢弾r的稀土總量(ΣREEs)相對(duì)較低，ΣREEs=64.64×10-6～85.4×10-6,可能與樣品發(fā)生蝕變有關(guān)。輕重稀土元素分餾較強(qiáng),(La/Yb)N=9.49～10.08,平均值9.86;輕、重稀土元素內(nèi)部之間分餾相對(duì)較弱,(La/Sm)N=2.97～3.33,平均值3.16,(Gd/Yb)N=1.87～2.13,平均值2.0。在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分圖解上(圖3b),稀土元素表現(xiàn)出右傾斜的的配分特征,朱溪巖體表現(xiàn)出明顯的δEu負(fù)異常特征,δEu=0.59～0.62,平均值0.60。微量元素方面,巖石具有明顯的Ba、Ti負(fù)異常,Nb呈輕微負(fù)異常,U、Pb明顯正異常以及K的弱正異常。這些特征表明巖漿物質(zhì)可能以殼源為主,顯示了陸殼重熔花崗巖的特征。

表1 朱溪銅鎢礦細(xì)?；◢弾r主量元素、微量元素分析結(jié)果

3.2 花崗巖鋯石U-Pb定年結(jié)果

采集ZK4209鉆孔中的細(xì)?；◢弾r(編號(hào)JXH30)進(jìn)行鋯石同位素年齡分析。樣品中的鋯石粒度介于20～150 μm之間,形態(tài)復(fù)雜多樣,主要呈短柱狀、板條狀,極個(gè)別為渾圓狀。在陰極發(fā)光照片上,大部分鋯石具有典型巖漿鋯石的韻律環(huán)帶,個(gè)別具有殘留核,可能為繼承核或捕獲核。為避免繼承鋯石對(duì)定年的干擾,確保定年的準(zhǔn)確性,我們的測(cè)點(diǎn)盡量選擇在鋯石的邊緣具有明顯環(huán)帶部位進(jìn)行測(cè)試。

對(duì)朱溪銅鎢礦區(qū)花崗巖(JX-H30)樣品其中29粒鋯石共測(cè)試了30個(gè)點(diǎn)。結(jié)果顯示：鋯石中Th含量為68×10-6～658×10-6,U含量為85×10-6～2629×10-6,Th與U值之間具有正相關(guān)性,且Th/U值介于0.19～1.60之間,大于0.1,表明了樣品中鋯石多為巖漿結(jié)晶產(chǎn)物[8-11]。除了8個(gè)測(cè)點(diǎn)偏離206Pb/238U和207Pb/235U值諧和線，視為無效點(diǎn),其余22個(gè)測(cè)點(diǎn)206Pb/238U和207Pb/235U值諧和性較好,顯示鋯石在形成后U-Pb體系一直保持封閉狀態(tài),而測(cè)點(diǎn)10.1的206Pb/238U年齡為839M,屬于繼承鋯石,其余21個(gè)測(cè)點(diǎn)值在206Pb/238U與207Pb/235U諧和圖上比較集中,206Pb/238U年齡介于144～151 Ma之間,這21個(gè)測(cè)點(diǎn)206Pb/238U加權(quán)平均年齡為146.9±0.97 Ma(MSWD=0.55，見圖4),代表了花崗巖的結(jié)晶年齡,屬于巖漿侵位時(shí)的年齡,其形成時(shí)代屬晚侏羅世。測(cè)點(diǎn)10.1年齡為839.20 Ma的鋯石很可能屬于花崗巖侵位時(shí)捕獲或繼承的元古代雙橋山巖群中鋯石或新元古代的巖漿鋯石。

圖3 朱溪銅鎢礦細(xì)粒花崗巖SiO2-K2O圖解(a)及稀土元素配分曲線(b)Fig.3 (a) The SiO2-K2O diagram and (b) REE patterns for the fine grained granite in Zhuxi Cu-W deposit

圖4 朱溪銅鎢礦花崗巖代表鋯石陰極發(fā)光圖及U-Pb定年結(jié)果Fig.4 Representative zircon CL images and U-Pb dating analyzed of zircons from the granite in Zhuxi Cu-W deposit

4 花崗巖形成的時(shí)代、成因及構(gòu)造環(huán)境

4.1 花崗巖成巖年齡

對(duì)于塔前—賦春地區(qū)的巖漿巖,以往的研究認(rèn)為成礦與燕山期侵入體有關(guān),但缺乏精確的定年數(shù)據(jù),僅20世紀(jì)80年代末對(duì)塔前、彈嶺等少數(shù)巖體進(jìn)行過同位素定年,且用的大多是K-Ar等技術(shù)手段,無法獲得精確的成巖年齡以滿足區(qū)域成礦規(guī)律研究的需要。本次研究對(duì)朱溪礦區(qū)的細(xì)粒花崗巖開展了LA-ICP-MS 鋯石U-Pb定年工作,獲得206Pb/238U加權(quán)平均年齡為146.9±0.91 Ma,代表了細(xì)?；◢弾r的形成年齡。值得注意的是,最近幾年在江南隆起中、東段,包括贛北、贛東北、皖南等地的鎢礦找礦工作取得較大進(jìn)展,WO3資源量達(dá)到大型規(guī)模的有大湖塘、朱溪、東源、百丈巖、高家塝等。而與這些鎢礦有關(guān)的巖漿巖成巖時(shí)代較為接近,如秦燕等[12]獲得百丈巖鎢礦床的成巖成礦年齡為130 Ma(與成礦有關(guān)的花崗巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡)和134 Ma(礦石中輝鉬礦Re-Os年齡);周翔等[13]獲得東源斑巖型鎢鉬礦床的成巖成礦年齡均為146 Ma;豐成友等[14]獲得大湖塘礦床Re-Os同位素年齡為143.7±1.2 Ma和140.9±3.6 Ma;黃蘭椿等[15]獲得大湖塘似斑狀白云母花崗巖鋯石U-Pb年齡為144.2±1.3 Ma;鐘玉芳等[16]獲得大湖塘九仙塘中細(xì)粒黑云母花崗巖年齡為151.4±2.4 Ma。這與九瑞—鄂東南地區(qū)礦集區(qū)銅多金屬礦床[17-21]成巖成礦年齡較為接近,而與贛南地區(qū)鎢礦成巖成礦年齡較為不同,后者的成巖成礦年齡主要集中在160～150 Ma。這些年代學(xué)數(shù)據(jù)表明,在江南隆起可能存在130～150 Ma這樣一期與巖漿活動(dòng)有關(guān)的銅鎢多金屬成礦作用,同時(shí)也說明,從空間上,由贛南往贛北乃至皖南地區(qū),鎢礦成巖成礦時(shí)代可能具有逐漸變新的趨勢(shì)。

4.2 花崗巖成因

朱溪細(xì)?；◢弾r樣品的SiO2含量變化范圍為72.05%～73.21%(平均72.73%);堿含量較高,K2O+Na2O值為7.53%～8.68%,總體上富鉀;A/CNK值為1.15～1.24,屬?gòu)?qiáng)過鋁質(zhì)特征。在K2O-SiO2圖解中,樣品落在高鉀鈣堿性系列的范圍。稀土總含量不高,配分模式呈右傾斜型,輕重稀土元素分餾明顯,Eu負(fù)異常特征明顯,δEu=0.59～0.62。微量元素方面,細(xì)?；◢弾r具有明顯的Ba、Ti負(fù)異常,Nb的輕微負(fù)異常,U、Pb明顯正異常等。這些地球化學(xué)特征與典型富鋁的華南殼源型花崗巖地球化學(xué)特征基本相同[22-25]。在TiO2-Zr圖解中,樣品點(diǎn)全投影在S型花崗巖區(qū)域。因此,在成因上朱溪細(xì)?；◢弾r屬于強(qiáng)過鋁質(zhì)的S型花崗巖。

4.3 花崗巖形成的構(gòu)造環(huán)境

花崗質(zhì)巖石形成的構(gòu)造環(huán)境多種多樣,如島弧造山帶、活動(dòng)大陸邊緣、大陸碰撞帶、板內(nèi)造山帶及大型逆沖斷層帶、大陸裂谷甚至大洋中脊等構(gòu)造部位,而過鋁質(zhì)花崗巖的形成往往與陸-陸碰撞、深俯沖作用有關(guān),為陸-陸碰撞過程中同碰撞早期擠壓環(huán)境下地殼加厚及碰撞高峰期后的巖石圈伸展背景而發(fā)生部分熔融的產(chǎn)物。在Rb-Y+Nb花崗巖構(gòu)造環(huán)境判別圖解中,朱溪細(xì)粒花崗巖樣品全部落入同構(gòu)造碰撞帶花崗巖區(qū)域(圖5),說明朱溪花崗巖主要為同碰撞花崗巖,表明其形成于同碰撞環(huán)境。

圖5 朱溪銅鎢礦細(xì)?；◢弾rRb-Y+Nb構(gòu)造環(huán)境判別圖解Fig.5 The Rb-Y+Nb discrimination diagrams of tectonic setting for the granite in Zhuxi Cu-W deposit

朱溪銅鎢礦所處的欽杭成礦帶地質(zhì)構(gòu)造演化復(fù)雜,經(jīng)歷了自元古代以來的多次造山作用,包括中新元古代為揚(yáng)子地塊和華南地塊作用形成的俯沖碰撞造山帶,在揚(yáng)子板塊東南緣形成了大規(guī)模島弧巖漿巖帶,并在島弧的南北兩側(cè)形成了弧前盆地與弧后盆地,并在盆地中沉積了新元古代地層,在位于江南古陸的萍樂坳陷形成了雙橋山巖群。進(jìn)入印支—燕山期,該帶成為陸內(nèi)造山帶,發(fā)育了一系列近東西向向北逆沖的逆沖—推覆構(gòu)造，稍后疊加上東北向和北西向斷裂—褶皺構(gòu)造，基底巖系相互疊置,強(qiáng)烈隆升。

5 結(jié)論

在詳細(xì)野外調(diào)查、巖心編錄和巖礦鑒定的基礎(chǔ)上,利用激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)(LA-ICP-MS)對(duì)朱溪銅鎢礦床中成礦花崗巖進(jìn)行了鋯石U-Pb法同位素測(cè)年,并利用X射線熒光光譜、ICP-MS分析等方法進(jìn)行了巖石化學(xué)測(cè)試,結(jié)果顯示該巖體形成于146.90±0.97 Ma(MSWD=0.55),屬晚侏羅世早期,具有高硅、高堿、富鉀、強(qiáng)過鋁質(zhì)等巖石地球化學(xué)特征,為典型的S型花崗巖。分析認(rèn)為區(qū)域上“南鎢北擴(kuò)”的成礦格局,而且從贛南往贛北,鎢礦成巖成礦時(shí)代可能具有逐漸變新的趨勢(shì)。由于朱溪銅鎢礦只是塔前—朱溪—賦春成礦帶中的一個(gè)礦床,只有將成礦帶區(qū)域內(nèi)所有礦點(diǎn)中成礦巖體的時(shí)代和巖石地球化學(xué)特征研究清楚之后,才能對(duì)該成礦帶的成礦規(guī)律有全面的認(rèn)識(shí)和理解。因此,今后應(yīng)在成礦巖體的時(shí)代和地球化學(xué)特征以及成礦流體的特征方面加強(qiáng)研究。

致謝: 野外工作得到了江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局912地質(zhì)大隊(duì)朱溪野外項(xiàng)目組的大力支持,張誠(chéng)、魏錦等同志在野外取樣過程中給予了幫助,在此一并表示感謝。

[1] 陳國(guó)華,萬浩章,舒良樹,等.江西景德鎮(zhèn)朱溪銅鎢多金屬礦床地質(zhì)特征與控礦條件分析[J].巖石學(xué)報(bào),2012,28(12):3901-3914.

Chen G H,Wan H Z,Shu L S,et al.An Analysis on Ore-controlling Conditions and Geological Features of the Cu-W Polymetallic Ore Deposit in the Zhuxi Area of Jingdezhen,Jiangxi Province[J].Acta Petrologica Sinica,2012,28(12):3901-3914.

[2] 何細(xì)榮,陳國(guó)華,劉建光,等.江西景德鎮(zhèn)朱溪地區(qū)銅鎢多金屬礦找礦方向[J].中國(guó)鎢業(yè),2011,26(1):9-14.

He X R,Chen G H,Liu J G, et al.On the Copper-Tungsten Prospecting Orientation in Zhuxi Region[J].China Tungsten Industry,2011,26(1):9-14.

[3] 劉戰(zhàn)慶,劉善寶,陳毓川,等.江西朱溪銅鎢礦區(qū)煌斑巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素測(cè)年及意義[J].巖礦測(cè)試,2014,33(5):758-766.

Liu Z Q,Liu S B,Chen Y C,et al.LA-ICP-MS Zircon U-Pb Isotopic Dating of Lamprophyre Located Zhuxi Copper-Tungsten Mine of Jiangxi Province and Its Geological Significance[J].Rock and Mineral Analysis, 2014,33(5):758-766.

[4] 劉善寶,王成輝,劉戰(zhàn)慶,等.贛東北塔前—賦春成礦帶巖漿巖時(shí)代限定與序列劃分及其意義[J].巖礦測(cè)試,2014,33(4):598-611.

Liu S B,Wang C H,Liu Z Q,et al.Northeast Jiangxi Taqian-Fuchun Metallogenic Belt Magmatite Time Limit and Sequence Division and Its Significance[J].Rock and Mineral Analysis,2014,33(4):598-611.

[5] Slama J,Kosler J,Condon D J,et al.Plesovice Zircon:A New Natural Reference Material for U-Pb and Hf Isotopic Microanalysis[J].Chemical Geology,2008,249:1-35.

[6] Liu Y S,Hu Z C,Gao S,et al.In situ Analysis of Major and Trace Elements of Anhydrous Minerals by LA-ICP-MS without Applying an Internal Standard[J].Chemical Geology,2008,257:34-43.

[7] 侯可軍,李延河,田有榮.LA-MC-ICP-MS鋯石微區(qū)原位U-Pb定年技術(shù)[J].礦床地質(zhì),2009,28(4):481-492.

Hou K J,Li Y H,Tian Y R.In Situ U-Pb Zircon Dating Using Laser Ablation-Multi Ion Counting-ICP-MS[J].Mineral Deposits,2009,28(4):481-492.

[8] Pidgeon R T,Wilde S A.The Interpretation of Complex Zircon U-Pb Systems in Archaean Granitoids and Gneisses from the Jack Hills,Narryer Gneiss Terrane,Western Australia[J].Precambrian Research,1998,91(3/4):309-332.

[9] Claesson S,Vetrin V,Bayanova T,et al.U-Pb Zircon Ages from a Devonian Carbonatite Dyke,Kola Peninsula,Russia:A Record of Geological Evolution from the Archaean to the Palaeozoic[J].Lithos,2000,51(1/2):95-108.

[10] 簡(jiǎn)平,程裕淇,劉敦一.變質(zhì)鋯石成因的巖相學(xué)研究——高級(jí)變質(zhì)巖U-Pb年齡解釋的依據(jù)[J].地學(xué)前緣,2001,8(3):183-191.

Jian P,Cheng Y Q,Liu D Y.Petrographical Study of Metamorphic Zircon:Basic Roles in interpretation of U-Pb Age of High Grade Metamorphic Rocks[J].Earth Science Frontiers,2001,8(3):183-191.

[11] 吳元保,鄭永飛.鋯石成因礦物學(xué)研究及其對(duì)U-Pb年齡解釋的制約[J].科學(xué)通報(bào),2004,49(16):1589-1604.

Wu Y B,Zheng Y F.Zircon Minerageny and Its Restriction on Interpretion of U-Pb Age[J].Chinese Science Bulletin,2004,49(16):1589-1604.

[12] 秦燕,王登紅,李延河,等.安徽青陽(yáng)百丈巖鎢鉬礦床成巖成礦年齡測(cè)定及地質(zhì)意義[J].地學(xué)前緣,2010,17(2):170-177.

Qin Y,Wang D H,Li Y H,et al.Rock-forming and Ore-forming Ages of the Baizhangyan Tungsten-Molybdenum Ore Deposit in Qingyang,Anhui Province and Their Geological Significance[J].Earth Science Frontiers,2010,17(2):170-177.

[13] 周翔,余心起,王德恩,等.皖南東源含W、Mo花崗閃長(zhǎng)巖斑巖及成礦年代學(xué)研究[J].現(xiàn)代地質(zhì),2011,25(2):201-210.

Zhou X,Yu X Q,Wang D E,et al.Characteristics and Geochronology of the W,Mo Bearing Granodiorite Porphyry in Dongyuan,Southern Anhui[J].Geoscience,2011,25(2):201-210.

[14] 豐成友,張德全,項(xiàng)新葵,等.贛西北大湖塘鎢礦床輝鉬礦Re-Os同位素定年及其意義[J].巖石學(xué)報(bào),2012,28(12):3858-3868.

Feng C Y,Zhang D Q,Xiang X K,et al.Re-Os Isotopic Dating of Molybdenite from the Dahutang Tungsten Deposit in Northwestern Jiangxi Province and Its Geological Implication[J].Acta Petrologica Sinica,2012,28(12):3858-3868.

[15] 黃蘭椿,蔣少涌.江西大湖塘鎢礦床似斑狀白云母花崗巖鋯石U-Pb年代學(xué)、地球化學(xué)及成因研究[J].巖石學(xué)報(bào),2012,28(12):3887-3900.

Huang L C,Jiang S Y.Zircon U-Pb Geochronology,Geochemistry and Petrogenesis of the Porphyric like Muscovite Granite in the Dahutang Tungsten Deposit,Jiangxi Province[J].Acta Petrologica Sinica,2012,28(12):3887-3900.

[16] 鐘玉芳,馬昌前,佘振兵,等.江西九嶺花崗巖類復(fù)式巖基鋯石SHRIMP U-Pb年代學(xué)[J].地球科學(xué)—中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào),2005,30(6):685-691.

Zhong Y F,Ma C Q,She Z B,et al.SHRIMP U-Pb Zircon Geochronology of the Jiuling Granitic Complex Batholith in Jiangxi Province[J].Earth Science—Journal of China University of Geosciences,2005,30(6): 685-691.

[17] Yang S Y,Jiang S Y,Li L,et al.Late Mesozoic Magmatism of the Jiurui Mineralization District in the Middle-Lower Yangtze River Metallogenic Belt,Eastern China:Precise U-Pb Ages and Geodynamic Implications[J].Gondwana Research,2011,20(4):831-843.

[18] 謝桂青,毛景文,李瑞玲,等.鄂東南地區(qū)Cu-Au-Mo-W礦床的成礦時(shí)代及其成礦地球動(dòng)力學(xué)背景探討:輝鉬礦Re-Os同位素年齡[J].礦床地質(zhì),2006,25(1):43-52.

Xie G Q,Mao J W,Li R L,et al.Metallogenic Epoch and Geodynamic Framework of Cu-Au-Mo-(W) Deposits in Southeastern Hubei Province:Constraints from Re-Os Molybdenite Ages[J].Mineral Deposits,2006,25(1):43-52.

[19] 李亮,蔣少涌.長(zhǎng)江中下游地區(qū)九瑞礦集區(qū)鄧家山花崗閃長(zhǎng)斑巖的地球化學(xué)與成因研究[J].巖石學(xué)報(bào),2009,25(11):2875-2886.

Li L,Jiang S Y.Petrogenesis and Geochemistry of the Dengjiashan Porphyritic Granodiorite,Jiujiang Ruichang Metallogenic District of the Middle Lower Reaches of the Yangtze River[J].Acta Petrologica Sinica,2009,25(11):2875-2886.

[20] 蔣少涌,李亮,朱碧,等.江西武山銅礦區(qū)花崗閃長(zhǎng)斑巖的地球化學(xué)和Sr-Nd-Hf同位素組成及成因探討[J].巖石學(xué)報(bào),2008,24(8):1679-1690.

Jiang S Y,Li L,Zhu B,et al.Geochemical and Sr-Nd-Hf Isotopic Compositions of Granodiorite from the Wushan Copper Deposit,Jiangxi Province and Their Implications for Ptrogenesis[J].Acta Petrologica Sinica,2008,24(8):1679-1690.

[21] 蔣少涌,孫巖,孫明志,等.長(zhǎng)江中下游成礦帶九瑞礦集區(qū)疊合斷裂系統(tǒng)和疊加成礦作用[J].巖石學(xué)報(bào),2010,26(9):2751-2767.

Jiang S Y,Sun Y,Sun M Z,et al.Reiterative Fault Systems and Superimposed Mineralization in the Jiurui Metallogenic Cluster District,Middle and Lower Yangtze River Mineralization Belt,China[J].Acta Petrologica Sinica,2010,26(9):2751-2767.

[22] 孫濤,陳培榮,周新民,等.南嶺東段強(qiáng)過鋁質(zhì)花崗巖中白云母研究[J].地質(zhì)論評(píng),2002,48(5):518-525.

Sun T,Chen P R,Zhou X M,et al.Strongly Peraluminous Granites in Eastern Nanling Mountains,China:Study on Muscovites[J].Geological Review,2002,48(5):518-525.

[23] Sun T,Zhou X M,Chen P R,et al.Mesozoic Strongly Peraluminous Granites from Eastern Nanling Range,Southern China:Petrogenesis and Implications for Tectonics[J].Sciences in China (Series D),2005,48(2):165-174.

[24] 王孝磊,周金城,邱檢生,等.湘東北新元古代強(qiáng)過鋁花崗巖的成因:年代學(xué)和地球化學(xué)證據(jù)[J].地質(zhì)論評(píng),2004,50(1):65-76.

Wang X L,Zhou J C,Qiu J S,et al.Petrogenesis of Neoproterozoic Peraluminous Granites from Northeastern Hunan Province:Chronological and Geochemical Constraints[J].Geological Review,2004,50(1):65-76.

[25] 周新民.南嶺地區(qū)晚中生代花崗巖成因與巖石圈動(dòng)力學(xué)演化[M].北京:科學(xué)出版社,2007:1-691.

Zhou X M.The Lithosphere Dynamical Evolution of Late Mesozoic Granites in Nanling Area[M].Beijing: Science Press,2007:1-691.

LA-ICP-MS Zircon U-Pb Dating and Petrologic Geochemistry of Fine-grained Granite from Zhuxi Cu-W Deposit, Jiangxi Province and Its Geological Significance

WANGXian-guang1,LIUZhan-qing2,3*,LIUShan-bao2,WANGCheng-hui2,LIUJian-guang4,WANHao-zhang4,CHENGuo-hua4,ZHANGShu-de5,LIUXiao-lin5

(1.Department of Land and Resources of Jiangxi Province, Nanchang 330025, China; 2.Institute of Geology and Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China; 3.College of Earth Sciences, Guilin University of Technology, Guilin 541004, China; 4.No.912 Geological Team, Bureau of Geology and Mineral Exploration & Development of Jiangxi Province, Yingtan 335001, China; 5.Chongyi Zhangyuan Tungsten Investment Co., LTD, Chongyi 341300, China)

Zhuxi W-Cu deposit in northern Jiangxi Province is a recently found super large skarn W deposit. The formation of this deposit is closely related to granitic intrusions. The mining area is located in the central Jiangxi Taqian-Fuchun ore belt in Qin(zhou)-Hang(zhou) joint zone. The discovery of this deposit is further evidence for the model of the Southern tungsten North expansion. However, due to the lack of systematic geochemistry and geochronology of ore-related intrusions, the knowledge of this model is limited. Ore-related fine-grained muscovite granite was chosen as the research object for the study reported on in this paper. LA-ICP-MS zircon U-Pb dating of granite yielded a206Pb/238U weighted average age of 146.90±0.97 Ma (MSWD=0.55). These granitic rocks have high silicon, alkali and potassium, and are strongly peraluminous, which belongs to the typical S-type granite. This study has indicated that ore-related magmatism occurred at the late Jurassic in Jiangnan uplift and provides new evidence for the genesis of Zhuxi W-Cu deposit and metallogenic regularity of the Taqian-Fuchun metallogenic belt.

Jiangxi Zhuxi W-Cu deposit; petrologic granite; geochemistry; LA-ICP-MS zircon U-Pb dating

2014-04-18；

2015-08-30； 接受日期： 2015-09-10

江西省國(guó)土資源廳地質(zhì)勘查基金(礦[2012]01-06)； 中央地質(zhì)勘查基金(2013360010)； 國(guó)土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201411035)； 中國(guó)地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目——我國(guó)重要礦產(chǎn)和區(qū)域成礦規(guī)律研究(12120106633903)

王先廣，高級(jí)工程師，主要從事礦產(chǎn)地質(zhì)研究和地質(zhì)勘查基金項(xiàng)目管理工作。E-mail: 13907090885@139.com。

劉戰(zhàn)慶，博士后，主要從事構(gòu)造地質(zhì)與礦田構(gòu)造的教學(xué)與科研工作。E-mail: lzqgygcx2008@163.com。

0254-5357(2015)05-0592-08

10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.05.016

P597.3; P588.121; O657.63

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