滇东南老君山地区燕山期花岗岩成因机制及钨锡成矿规律

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:a53825777
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个旧-薄竹山-老君山钨锡成矿带位于中国云南省东南部,大地构造位置处于华南板块、扬子板块和三江特提斯构造带交接转换的过渡区,属于华南板块西缘滇东南燕山期造山带,区内蕴含着大量的钨、锡、银、铅、锌等多金属矿产,老君山钨锡矿集区位于个旧-薄竹山-老君山钨锡成矿带的最南端,矿集区内成矿作用复杂多样,以发育老君山复式花岗岩岩体最为典型。矿集区内对黑钨矿、锡石等矿物定年并不多见,而老君山复式花岗岩岩体岩浆活动期次和岩石成因一定异议。本论文利用黑钨矿U-Pb定年、锡石U-Pb定年和辉钼矿Re-Os定年技术准确限定对以黑钨矿、锡石、白钨矿为主矿床成矿年龄;以精确的锆石和独居石LA-ICP-MS测年方法、锆石原位Hf-O同位素、独居石原位Nd同位素为主要研究手段,结合全岩主微量元素、Sr-Nd-Pb同位素等数据分析,准确厘定老君山复式花岗岩岩体岩浆活动期次、时限和不同岩石单元形成时代,查明其源区性质和岩石成因,分析燕山期老君山矿集区的地球动力学背景。1.根据野外老君山复式花岗岩岩体及各单元接触关系观察,结合室内岩石结构、矿物组合及地球化学数据分析,老君山复式花岗岩岩体主要分为5个单元,分别为:粗粒二云二长花岗岩、中粒二云二长花岗岩、中细粒二云二长花岗岩、细粒二云二长花岗岩和花岗斑岩,各单元之间主要为侵入接触关系。地球化学数据显示,老君山复式花岗岩岩体具有相对富硅富钾等特征,属于S型过铝质高钾钙碱性岩石系列。老君山复式花岗岩锆饱和温度和锆石Ti饱和温度均集中在740-770°C之间,说明740-770°C为老君山花岗岩岩浆形成时温度。2.运用“岩石探针”理论,以锆石和独居石为“矿物探针”,建立该地区岩浆活动的时间格架。老君山复式花岗岩体的锆石和独居石LA-ICPM U-Pb定年显示,3个粗粒二云二长花岗岩样品锆石年龄ca.91Ma,独居石年龄ca.88Ma;3个中粒二云二长花岗岩样品锆石年龄分别ca.91Ma,独居石年龄分别ca.88Ma;2个中细粒二云二长花岗岩样品锆石年龄ca.87Ma,独居石年龄ca.85Ma;2个细粒二云二长花岗岩样品锆石年龄ca.87Ma,独居石年龄ca.85Ma;2个花岗斑岩样品锆石年龄ca.83Ma,独居石年龄ca.82Ma;锆石和独居石年龄共同显示,老君山复式花岗岩岩浆活动分为三个期次,期次时限分别为:91-88Ma、87-85Ma和83-82Ma,岩浆活动期次年龄间隔4-3Ma。在继承锆石测得一组锆石U-Pb年龄为99.3±1.1Ma,说明在第一期岩浆活动之前老君山花岗岩岩浆活动还有一次小规模的岩浆活动,可能侵位相对较深,未喷出地表。建立了新的准确地老君山复式花岗岩年代学格架。3.全岩Sr-Nd-Pb同位素、锆石原位Hf-O同位素和独居石原位Nd同位素等数据分析显示,老君山钨锡多金属矿集区构造属性为华南板块南缘滇东南燕山期造山带,同源岩浆锆石和继承锆石Hf同位素模式年龄均介于1.95Ga-1.55Ga之间,而独居石Nd的二阶模式年龄和全岩Nd的二阶模式年龄均集中于1.95Ga-1.85Ga之间,说明老君山花岗岩源区为古元古代结晶基底,结晶基底年龄限定为1.95Ga-1.85Ga之间。氧同位素特征显示老君山花岗岩岩体来源于古老壳源。4.本次测得董菲(黑)钨锡多金属矿区黑钨矿U-Pb成矿年龄为86.2±2.2Ma,扣哈锡(铜)多金属矿锡石U-Pb成矿年龄为87.7±4.3Ma,且黑钨矿体和锡石矿体均赋存于老君山复式花岗岩中粒花岗岩单元,而该单元成岩年龄在ca.91-89Ma,说明两种矿种的成矿与燕山期老君山花岗岩第一期岩浆活动有关。测得南温河白钨矿床主成矿期中与白钨矿伴生的辉钼矿Re-Os样品加权平均值年龄为219.4±2.9Ma,说明白钨矿成矿与印支期构造运动有关,隐伏于南温河白钨矿区中东西走向花岗斑岩岩脉对白钨矿具有叠加改造富集的作用。
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