闽东古田西朝钼矿床成岩成矿年龄的厘定及其地质意义

来源:期刊VIP网所属分类:地质矿产发布时间:2019-12-27浏览:

  摘要: 西朝钼矿是近年来在闽东地区新发现的中型斑岩型钼矿床。通过LA-ICP-MS石U-Pb定年及辉钼矿Re-Os等时线定年,获得与成矿密切相关的黑云母二长花岗岩石U-Pb年龄为115±1.2 Ma(MSWD=0.90),辉钼矿187Re-187Os模式年龄加权平均值为112.6±0.7 Ma(MSWD=0.82),187Re-187Os同位素等时线年龄为113.4±0.9 Ma(MSWD=0.11),成岩、成矿年龄基本一致,成矿稍晚于成岩,二者均为早白垩世晚期岩浆-成矿作用的产物。根据辉钼矿Re含量特征,认为西朝钼矿成矿物质为深部壳幔混合来源。西朝钼矿形成于古太平洋板块向欧亚板块持续俯冲下的伸展构造环境,是岩石圈减薄、局部软流圈物质上涌导致下地壳部分熔融形成的产物。

  关键词: LA-ICP-MS石U-Pb测年;辉钼矿;Re-Os年龄;西朝钼矿;闽东

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  闽东火山断坳带位于政和—大埔断裂带以东,广泛发育中生代火山岩及侵入岩,是中国东南沿海中生代岩浆岩带的重要组成部分[1-2]。近年来,在闽东地区相继发现一系列钼、钼铍、铜钼矿床,如霞浦大湾钼(铍)矿[3-4]、周宁咸格钼矿[5-6]、福安赤路钼矿[7-8]、古田西朝钼矿[9-10]、建瓯罗山钼矿[11]、仙游砺山钼矿[12]、平和包围山钼矿[13]、平和福里铍钼矿[14]、平和锦溪铜钼矿[15]和平和钟腾铜钼矿等[6]。这些矿床以斑岩型和岩浆热液型为主,成矿时代集中在燕山晚期,矿体主要产于燕山期侵入岩或晚侏罗世南园组火山岩中。钼矿床类型、规模和成矿地质条件均表明,闽东地区是福建省乃至东南沿海地区重要的钼多金属矿产地和成矿远景区[16]。

  西朝钼矿为近年来在闽东地区新发现的中型钼矿床,前人对其矿床地质特征、成矿规律及找矿标志进行研究,认为该矿床属斑岩型钼矿床,与燕山早期似斑状黑云母二长花岗岩有关[9-10]。目前,对西朝钼矿的成岩、成矿时代及成矿物质来源尚未深入研究。本文对西朝钼矿含矿岩体及辉钼矿分别开展LA-ICP-MS石U-Pb和Re-Os同位素测年,厘定了其成岩、成矿时代,分析成矿物质来源,结合前人研究成果[17-27],初步探讨闽东地区钼矿床的成矿地球动力学背景。

  1 区域地质概况

  闽东火山断坳带位于欧亚板块东南缘,属于古太平洋板块俯冲带的活动大陆边缘[16,28]。武夷山成矿带是环太平洋中新生代巨型构造-岩浆岩带的重要组成之一,西朝钼矿位于武夷山成矿带东北部古田县,闽东火山断坳带西北缘,处于政和—大埔断裂带东侧(图1)及近SN向浦城—尤溪和NE向屏南—上杭断裂带交汇部位,整体以NE向和近SN向断裂为主,NWW向—近EW向断裂零星发育。

  区域出露的地层以前寒武纪变质岩和中生代陆相火山-沉积岩为主,零星发育第四纪冲洪积物。前寒武纪区域变质岩包括古元古代麻源(岩)群和新元古代马面山(岩)群,二者呈韧性剪切接触,其中麻源岩群由大金山岩组和迪口岩组组成,主要为低角闪岩相区域变质岩,原岩为一套复陆屑及火山复陆屑建造,局部夹基性火山岩。马面山(岩)群自上而下划分为龙北溪岩组、东岩岩组和大岭岩组,主要由一套低角闪岩相-绿片岩相区域变质岩组成。区域上,中生代陆相火山-沉积岩广泛发育,由老到新分别为早侏罗世梨山组,晚侏罗世长林组、南园组和早白垩世黄坑组。早侏罗世梨山组和晚侏罗世长林组零星发育,梨山组主要为继承性盆地河流相、湖泊相碎屑岩建造,下段以粗碎屑岩为主,上段以细碎屑岩为主;长林组主要为一套陆相碎屑沉积岩夹火山岩建造;晚侏罗世南园组分布广泛,以中酸性—酸性火山岩为主,包括中酸性—酸性粒状、霏细状、隐晶状碎斑熔岩;早白垩世黄坑组主要为酸性火山岩,局部夹沉积岩。

  区域上,泥盆纪花岗岩较发育,主要呈小岩基或岩株沿政和—大埔断裂带断续出露,以铝质钙碱性系列二云母花岗岩、白云母花岗岩为主,属同碰撞造山型花岗岩[29]。燕山期酸性侵入岩发育广泛,主要呈岩基状产出,局部发育燕山中晚期复式岩体,其中燕山中期(晚侏罗世)主要发育正长花岗岩,燕山晚期(早白垩世)主要发育二长-正长花岗岩类。早白垩世潜火山岩主要为花岗斑岩,侵入南园组火山岩和正长花岗岩中。

  2 矿区及矿床地质特征

  2.1 矿区地质特征

  矿区位于古田县西北部,距离县城约20 km,面积约2.4 km2,划分为东矿段、西矿段和南矿段,主要工业矿体产于东矿段和西矿段(图2)。矿区中部、东北部的山间盆地或河流沟谷零星发育第四系,主要由残坡积及冲洪积卵石、砂砾、砂土及黏土组成。晚侏罗世南园组碎斑熔岩主要分布在矿区西部和南部,以灰、灰白色中酸性—酸性粒状、霏细状碎斑熔岩为主,为火山喷出相的产物,局部裂隙钼矿化较强,为矿区次要赋矿围岩。

  矿区东部、西部零星发育近SN向、EW向断层,规模较小,以发育早白垩世黑云母二长花岗岩顶部的缓倾斜原生層节理或顶部滑脱构造为主,层节理呈总体向上弯曲的背形,主轴略向北东倾伏,节理产状具北西翼缓、南东翼略陡的特征。节理呈密集带状分布,沿走向、倾向延伸较稳定,矿化蚀变较强,常见石英、黄铁矿、绿泥石、钾长石、方解石及辉钼矿等细脉充填[30]。

  侵入岩为燕山期岩浆活动的产物,晚侏罗世正长花岗岩呈岩基状产在矿区西北部;在矿区东北部发育岩脉或小岩株状的细粒花岗岩,规模较小,侵入早白垩世黑云母二长花岗岩中,未见钼矿化蚀变现象;早白垩世黑云母二长花岗岩呈小岩基状发育于矿区中部,岩体内部原生层节理、裂隙发育,矿化蚀变较强,为主要赋矿围岩,在空间和成因上均与钼成矿关系密切[9-10,16]。黑云母二长花岗岩多呈灰、灰白色,中细粒花岗结构,块状构造(图3(a)),主要由石英(20%)、钾长石(35%)、斜长石(40%)和黑云母(5%)组成。黑云母呈自形片状、鳞片状,斜长石呈半自形片状、柱状,钾长石呈半自形-他形粒状,他形粒状石英产于长石之间;矿物粒径大部分为0.5~3.5 mm,钾长石粒径可达1~2 cm,局部斜长石发生绢云母化(图3(b))。

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