北山造山帶南帶構(gòu)造-巖漿活動(dòng)與金多金屬成礦

朱 江，呂新彪，彭三國(guó)，龔銀杰

（1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，武漢430205；2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局花崗巖成巖成礦地質(zhì)研究中心，武漢430205；3.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢），武漢430074）

北山造山帶南帶構(gòu)造-巖漿活動(dòng)與金多金屬成礦

朱 江1,2,3，呂新彪3，彭三國(guó)1,2，龔銀杰1,2

（1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，武漢430205；2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局花崗巖成巖成礦地質(zhì)研究中心，武漢430205；3.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢），武漢430074）

中亞造山成礦域是全球最顯著的顯生宙大陸增生區(qū)，該區(qū)域大陸增生改造過(guò)程中的殼幔相互作用和大規(guī)模成礦機(jī)理是國(guó)內(nèi)外研究的重要課題。北山造山帶地處中亞造山成礦域南緣，是我國(guó)西部重要的金、銅、鎳、鉛鋅成礦帶。

1 花崗巖年代學(xué)、地球化學(xué)特征與動(dòng)力學(xué)背景

選取相關(guān)中酸性侵入巖體展開系統(tǒng)的鋯石U-Pb年代學(xué)、巖石地球化學(xué)和Sr-Nd-Pb同位素分析，并探討了其巖石成因及起源。研究對(duì)象分別為：小西弓鉀長(zhǎng)花崗巖（841.3±8.1 Ma）、拾金坡巖體(405.5± 1.8 Ma)、輝銅山鉀長(zhǎng)花崗巖(424.4±2.5 Ma)、白山堂流紋斑巖（374.9±2.3 Ma）、石板泉花崗巖（280.5±5.5 Ma）、小西弓石英正長(zhǎng)斑巖體（246.4±2.5 Ma）、花牛山鉀長(zhǎng)花崗巖（225.6±2.2 Ma）。

不同階段巖漿活動(dòng)反映了不同的動(dòng)力學(xué)環(huán)境：

1）早中古生代-晚古生代研究區(qū)處于俯沖背景下，發(fā)育大量的I-S-A型花崗巖、埃達(dá)克質(zhì)花崗巖、島弧火山巖，代表巖體有輝銅山鉀長(zhǎng)花崗巖(424.4±2.5 Ma)、拾金坡巖體(405.5±1.8 Ma)、白山堂流紋斑巖（374.9±2.3 Ma）、石板泉花崗巖（280.5±5.5 Ma）。巖漿活動(dòng)時(shí)間從奧陶紀(jì)一直持續(xù)到早二疊世，記錄了洋陸體制下陸殼側(cè)向增生作用。

2）三疊紀(jì)區(qū)域進(jìn)入造山后伸展環(huán)境，中酸性巖漿活動(dòng)依然強(qiáng)烈，代表性巖體有花牛山鉀長(zhǎng)花崗巖（225 Ma）、金場(chǎng)溝鉀長(zhǎng)花崗巖等，侵位時(shí)間集中在240～220 Ma，屬中晚三疊世。巖石成因類型主要為高分異I型-A型，巖漿起源于伸展背景下幔源巖漿底侵（受到混染改造的富集地幔）導(dǎo)致的年輕地殼物質(zhì)（可能為早期洋殼和島弧建造）重熔。該期巖漿活動(dòng)揭示了三疊紀(jì)造山后伸展環(huán)境和陸殼垂向增生作用。

2 典型礦床成因

選擇區(qū)域內(nèi)代表性礦床進(jìn)行解剖研究，對(duì)礦床成因獲得一些新認(rèn)識(shí)。

拾金坡金礦床產(chǎn)在花崗巖體邊部，受斷裂構(gòu)造控制明顯，屬受構(gòu)造控制石英脈型金礦。獲得熱液蝕變絹云母40Ar/39Ar坪年齡為364.6±3 Ma，成礦作用發(fā)生在晚泥盆世。成礦時(shí)間與賦礦花崗巖成巖年齡(405.5±1.8 Ma)相差近40 Ma，二者不存在直接成因聯(lián)系。初始成礦流體來(lái)自深部（變質(zhì)）熱液。主成礦階段石英中流體包裹體群具明顯沸騰作用特征，不同氣液比的水溶液包裹體和含CO2包裹體集群分布，均一溫度范圍集中于270～340℃，鹽度為4.65%～9.21%NaCl。晚階段石英中僅發(fā)育水溶液包裹體，均一溫度集中在160～230℃，鹽度為9.47%～11.1%NaCl。成礦流體屬中溫、低鹽度、富CO2流體。流體從早階段演化到晚階段，溫度降低100℃，壓力由約113 MPa驟減到約11 Mpa。該礦床形成于晚泥盆世俯沖作用的應(yīng)力松弛階段。

小西弓金礦床受韌性剪切帶控制明顯，礦體賦存于中元古界西尖山群變質(zhì)巖和新元古代鉀長(zhǎng)花崗巖中。主成礦階段流體溫度為281～325℃，鹽度變化范圍為3.2%～9.2%NaCl，富含CO2、CH4組份，屬于中高溫、低鹽度、CO2-H2O-CH4-NaCl熱液體系。礦石硫化物δ34S值范圍為1.2‰ ～12.7‰，具有混源特征，成礦物質(zhì)來(lái)自花崗巖類和中元古界片巖。成礦流體為變質(zhì)熱液與大氣降水的混合流體。該礦床形成于中二疊世主碰撞晚期。

花牛山金多金屬礦田由花牛山金礦床、花西山金礦床、花黑灘鉬礦床、花牛山鉛鋅礦床組成，礦床類型包括矽卡巖型、高溫巖漿熱液型、中低溫巖漿熱液型以及沉積-改造型，構(gòu)成與巖漿熱液有關(guān)的Au-Mo-Pb-Zn-(W)成礦系列?；ㄅＩ降V田成礦與花牛山鉀長(zhǎng)花崗巖存在密切的時(shí)間、空間及成因聯(lián)系，巖漿侵位為成礦提供了豐富的熱能、流體和成礦物質(zhì)。不同礦床之成礦流體構(gòu)成一個(gè)與巖漿熱液有關(guān)的流體演化系統(tǒng)。成巖-成礦作用發(fā)生在三疊紀(jì)造山后伸展環(huán)境，幔源巖漿底侵誘發(fā)地殼物質(zhì)部分熔融和花崗巖漿上侵，繼而導(dǎo)致金多金屬成礦作用發(fā)生。

3 區(qū)域金多金屬成礦系列

以區(qū)域成礦學(xué)為理論指導(dǎo)，對(duì)北山南帶金多金屬礦床成礦系列進(jìn)行了研究，將其劃分為：①與志留紀(jì)-泥盆紀(jì)溝弧盆體系有關(guān)金銅成礦系列；②與石炭紀(jì)-早二疊世巖漿弧體系有關(guān)金銅(鐵)成礦系列；③與二疊紀(jì)強(qiáng)應(yīng)變構(gòu)造帶有關(guān)的金(銅)成礦系列；④與三疊紀(jì)造山后中酸性巖漿活動(dòng)有關(guān)金鉬鉛鋅(鎢)成礦系列。分別對(duì)其成礦時(shí)間、地質(zhì)特征和成礦地質(zhì)條件進(jìn)行了探討，并建立了成礦模式。

晚泥盆世、二疊紀(jì)和三疊紀(jì)是金成礦的主要峰期。不同地質(zhì)體邊緣、構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換環(huán)境是金成礦有利條件。

表1 北山南帶古生代-早中生代金多金屬成礦系列Table 1 Gold-polymetallic metallogenic series in the south Beishan area

本工作受國(guó)家305項(xiàng)目（NO.2011BAB06B04-05）和中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地調(diào)科研項(xiàng)目（NO. 1212011220515）聯(lián)合資助.E-mail：zhujiang2010@qq.com.