安徽池州牌樓金多金屬礦區(qū)多期巖體成巖年齡及地質(zhì)意義

何世中,石磊,聶張星,古黃玲,楊曉勇

（1.安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊(duì)，安徽安慶 246003；2.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院，安徽合肥 230026）

1 地質(zhì)概況

研究區(qū)位于貴池市牌樓鎮(zhèn)一帶，殷匯-葛公鎮(zhèn)斷裂西，牌樓背斜近核部。大地構(gòu)造位置位于揚(yáng)子陸塊北緣，大別造山帶和江南造山帶的間夾部位，西北與大別造山帶相毗鄰，其南部為江南隆起帶（圖1）。江南隆起帶北部的江南斷裂與高坦斷裂之間，早古生代出現(xiàn)沉積相變帶，為長(zhǎng)江中下游成礦帶的南外帶[1～4]。區(qū)內(nèi)出露地層為志留系高家邊組、墳頭組和茅山組，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造包括4組，燕山期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈（圖2）。

圖1 大地構(gòu)造位置圖Figure 1.Tectonic location map

圖2 區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖Figure 2.Regional geological sketch

區(qū)內(nèi)發(fā)育不同期次不同巖性的侵入體：早期為偏基性的輝石閃長(zhǎng)巖，晚期為花崗巖體。根據(jù)其地表出露位置，可分為4個(gè)主要巖體，即小丁沖巖體、大丁沖雜巖體、牌樓巖體、佳山巖體。

大丁沖雜巖體是由英云閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖→花崗閃長(zhǎng)斑巖→黑云母花崗閃長(zhǎng)巖、（含角礫）黑云母花崗閃長(zhǎng)斑巖→二長(zhǎng)花崗巖、花崗斑巖等巖體組成。金銅多金屬礦化與（含角礫）黑云母花崗閃長(zhǎng)斑巖、黑云母花崗閃長(zhǎng)巖關(guān)系密切，輝鉬礦化與花崗閃長(zhǎng)斑巖、花崗閃長(zhǎng)巖關(guān)系密切，深部黑云母花崗閃長(zhǎng)巖局部也見銅鉛鋅礦化。顯示了該區(qū)巖漿活動(dòng)和成礦條件的復(fù)雜性。

2 礦床地質(zhì)特征

牌樓礦區(qū)地表以往已圈出10個(gè)金礦體，單礦體一般厚0.28～4.00m，長(zhǎng)數(shù)十米，Au品位在1.19～22.00g/t之間。銻礦體6個(gè)，單個(gè)礦體長(zhǎng)20～72m，厚度0.31～1.87m，金屬礦物為輝銻礦，黃鐵礦次之。銻含量為1.32%～4.38%，平均品位3.34%。鉬礦礦體7條。鉬礦體均產(chǎn)于大丁沖雜巖體——花崗閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖內(nèi)和接觸帶附近角巖中（圖3），礦體長(zhǎng)400～600m，傾向延深300m左右，厚1.5～6.5m，鉬平均品位0.0403%～0.1277%。

圖3 牌樓金多金屬礦07線剖面Figure 3.Line 07 section across the Pailou gold polymetallic deposit

該礦區(qū)燕山期巖體侵入期次多、巖性種類多，圍巖變質(zhì)及蝕變既有較早期的較大范圍角巖化、鉀化（鉀長(zhǎng)石、石膏、黑云母等）和硅化，也見更大范圍的以絹云化、綠泥石化、高嶺土化和沸石化等低溫蝕變疊加。礦種礦化類型多樣，礦種包括金、銅、鉬、鉛鋅、銻等，除礦區(qū)中部鉬礦為類似斑巖型礦化，外圍及深部均為熱液型礦化，其中銻、銅、鉛鋅多為裂隙充填型。金礦地表以裂隙充填型脈狀為主，深部巖體內(nèi)見浸染狀低品位金礦化，礦化厚度較大，出現(xiàn)上部角巖化和斑巖型鉬礦化，下部及外圍為大范圍的低溫蝕變疊加，伴有金、銻礦化的現(xiàn)象。

3 成巖年齡

本次工作在牌樓金多金屬礦區(qū)鉆孔內(nèi)取得較新鮮蝕變較弱的侵入巖樣品，分別經(jīng)過(guò)鋯石挑選、制樣及樣品靶區(qū)的制備和顯微圖像采集等，選擇原生巖漿巖鋯石，并在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)LA-ICP-MS實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鋯石年齡測(cè)定。

樣品中大多數(shù)鋯石具有顯著的韻律環(huán)帶，核部CL強(qiáng)度較弱，外圍CL強(qiáng)度較高，反映了U、Th含量的變化，結(jié)晶環(huán)帶和Th/U值特征均說(shuō)明鋯石為巖漿成因。

（1）花崗閃長(zhǎng)巖（P1，樣品取自鉆孔ZK0702）。牌樓花崗閃長(zhǎng)巖內(nèi)的鋯石為無(wú)色-淺黃色的透明自形晶體，一般呈長(zhǎng)柱狀或短柱狀，少數(shù)為橢圓粒狀，晶體長(zhǎng)軸為80～250μm，短軸為30～110μm，長(zhǎng)短軸比為1.5:1～6:1。鋯石晶體完好，無(wú)裂隙，CL照片環(huán)帶構(gòu)造發(fā)育。樣品共進(jìn)行了30個(gè)點(diǎn)的測(cè)試（表1），顯示鋯石中Th為99.45～406.15（×10-6），U為148～653（×10-6），Th/U比值為0.45～0.88，206Pb/238U年齡為145～261Ma之間，加權(quán)平均年齡為（148.1±2.7）Ma(MSWD=0.18)（圖4-a）。

表1 牌樓礦區(qū)花崗閃長(zhǎng)巖（ZK0702-P1）鋯石LA-ICP-MS部分分析結(jié)果Table 1.Some results of zircon LA-ICP-MS analysis for granodiorite(ZK0702-P1)in the Pailou mineral deposit area

（2）花崗閃長(zhǎng)斑巖（P3，樣品取自鉆孔ZK0702）。牌樓花崗閃長(zhǎng)斑巖內(nèi)的鋯石為無(wú)色-淺黃色的透明自形晶體，一般呈長(zhǎng)柱狀或短柱狀，少數(shù)為橢圓粒狀，晶體長(zhǎng)軸為80～250μm，短軸為30～110μm，長(zhǎng)短軸比為1.5:1～6:1。鋯石晶體完好，無(wú)裂隙，CL照片環(huán)帶構(gòu)造發(fā)育。樣品共進(jìn)行了30個(gè)點(diǎn)的測(cè)試(表2)，顯示鋯石中Th為38.99～303.46（×10-6），U為248～1090（×10-6），Th/U比值為0.11～0.33，206Pb/238U年齡為143～325Ma之 間，加 權(quán) 平 均 年 齡 為（145.8±1.3）Ma(MSWD=0.33)（圖4-b）。

表2 牌樓礦區(qū)花崗閃長(zhǎng)斑巖（ZK0702-P3）鋯石LA-ICP-MS部分分析結(jié)果Table 2.Some results of zircon LA-ICP-MS analysis for granodiorite porphyry(ZK0702-P3)in the Pailou mineral deposit area

（3）閃長(zhǎng)玢巖（P5，樣品取自鉆孔ZK0801）。牌樓閃長(zhǎng)玢巖內(nèi)的鋯石為無(wú)色-淺黃色的透明自形晶體，一般呈長(zhǎng)柱狀或短柱狀，少數(shù)為橢圓粒狀，晶體長(zhǎng)軸為80～250μm，短軸為30～110μm，長(zhǎng)短軸比為1.5:1～6:1。鋯石晶體完好，無(wú)裂隙，CL照片環(huán)帶構(gòu)造發(fā)育。樣品共進(jìn)行了30個(gè)點(diǎn)的測(cè)試(表3)，顯示鋯石中Th為9.86～1021.65（×10-6），U為87.4～1544.79（×10-6），Th/U比值為0.06～0.87，206Pb/238U年齡為143～1886Ma之 間，加 權(quán) 平 均 年 齡 為（146.1±2.0）Ma(MSWD=0.17)（圖4-c）。

表3 牌樓礦區(qū)閃長(zhǎng)玢巖（ZK0801-P5）鋯石LA-ICP-MS部分分析結(jié)果Table 3.Some results of zircon LA-ICP-MS analysis for granodiorite porphyrite(ZK0801-P5)in the Pailou mineral deposit area

（4）輝石閃長(zhǎng)巖（16PL01，樣品取自地表巖體）。牌樓輝石閃長(zhǎng)巖內(nèi)的鋯石為無(wú)色-淺黃色的透明自形晶體，一般呈長(zhǎng)柱狀或短柱狀，少數(shù)為橢圓粒狀，晶體長(zhǎng)軸為80～250μm，短軸為30～110μm，長(zhǎng)短軸比為1.5:1～6:1。鋯石晶體完好，無(wú)裂隙，CL照片環(huán)帶構(gòu)造發(fā)育。樣品共進(jìn)行了30個(gè)點(diǎn)的測(cè)試(表4)，顯示鋯石中Th為99.77～822.29（×10-6），U為121.87～972.59（×10-6），Th/U比值為0.53～1.50，206Pb/238U年齡為126～1071Ma之 間，加 權(quán) 平 均 年 齡 為（134.2±1.6）Ma（MSWD=0.42)（圖4-d）。

表4 牌樓礦區(qū)輝石閃長(zhǎng)巖（16PL01）鋯石LA-ICP-MS部分分析結(jié)果Table 4.Some results of zircon LA-ICP-MS analysis for pyroxene diorite(16PL01)in the Pailou mineral deposit area

（5）花崗斑巖（P6，樣品取自地表巖體）。牌樓花崗斑巖內(nèi)的鋯石為無(wú)色-淺黃色的透明自形晶體，一般呈長(zhǎng)柱狀或短柱狀，少數(shù)為橢圓粒狀，晶體長(zhǎng)軸為80～250μm，短軸為30～110μm，長(zhǎng)短軸比為1.5:1～6:1。鋯石晶體完好，無(wú)裂隙，CL照片環(huán)帶構(gòu)造發(fā)育。樣品共進(jìn)行了31個(gè)點(diǎn)的測(cè)試(表5)，顯示206Pb/238U年齡為131～1792Ma之間，加權(quán)平均年齡為（149.7±2.5）Ma(MSWD=0.92)（圖4-e）。

表5 牌樓礦區(qū)花崗斑巖（P6）鋯石LA-ICP-MS部分分析結(jié)果Table 5.Some results of zircon LA-ICP-MS analysis for granite porphyry(P6)in the Pailou mineral deposit area

圖4 鋯石207Pb/235U-206Pb/238U諧和曲線和加權(quán)年齡分布圖Figure 4.Zircon 207Pb/235U-206Pb/238U concordant curves and weighted age distribution

續(xù)表1

續(xù)表4

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)牌樓礦區(qū)的閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖、閃長(zhǎng)玢巖、花崗斑巖、輝石閃長(zhǎng)巖的LA-ICPMS鋯石U-Pb測(cè)年，識(shí)別出區(qū)內(nèi)存在兩期巖漿活動(dòng)：第一期為閃長(zhǎng)巖-閃長(zhǎng)玢巖-閃長(zhǎng)巖-花崗閃長(zhǎng)巖-花崗閃長(zhǎng)斑巖-花崗斑巖侵入，成巖時(shí)間為晚侏羅世到早白堊世之間，其中最早的花崗閃長(zhǎng)斑巖侵位年齡為155.4Ma，其他巖漿巖略晚，但幾乎是同時(shí)侵入，構(gòu)成了牌樓中性-酸性復(fù)式巖體的主體；第二期為輝石閃長(zhǎng)巖侵入，侵位年齡為134.2Ma，較之早期的雜巖體，第二期的侵入巖巖性較簡(jiǎn)單。牌樓金多金屬礦的輝鉬礦Re-Os同位素測(cè)定其模式年齡為（148.18±0.93）Ma[5]，與賦礦花崗閃長(zhǎng)巖成巖年齡（148.1±2.7）Ma基本一致，均為晚侏羅世構(gòu)造-巖漿熱事件的產(chǎn)物，表明牌樓金多金屬礦成巖與成礦均受到古太平洋構(gòu)造域疊置轉(zhuǎn)換前古特提斯構(gòu)造域的區(qū)域構(gòu)造變遷的影響與制約，主要發(fā)生在由擠壓（俯沖）向拉張（板內(nèi)或弧后伸展）過(guò)渡的地球動(dòng)力學(xué)背景之下[6～9]。綜上可見，牌樓金多金屬礦為巖體控制的斑巖型-中低溫?zé)嵋盒徒鸲嘟饘俚V床。