作者:Qin, Ke-zhang 来源:《矿床》 发布时间:2015/1/15 8:40:54
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江西德兴斑岩铜成矿系统历史被揭示


图1 江西德兴铜金铅锌银多金属矿集区区域地质图(a-b)、区域综合柱状图(c)、银山多金属矿床地质图(d)及德兴铜矿床地质图(e)

图2 德兴铜矿(a)及银山多金属矿岩浆-热液控制阶段(750至200 ℃)可能的冷却曲线;以及两个矿床抬升阶段(低于200 ℃)可能的冷却曲线(c)(GdP=花岗闪长斑岩,QdD=石英闪长玢岩脉,QP=石英斑岩,DP=英安斑岩,AP=安山玢岩;moly.=辉钼矿,kfs=钾长石,ill.=伊利石,bio=黑云母)

江西省德兴地区是我国重要的Cu、Au、Pb、Zn、Ag多金属矿集区,区域内产出了两个超大型斑岩型矿床:德兴斑岩铜矿和银山铜金铅锌银矿(图1)。从产出的空间位置和距离来看,它们具有相同的围岩,并且距离十分接近(约15公里)。更重要的是,成矿斑岩地球化学、同位素定年及示踪研究表明,两个矿床形成于同一时代(170-173 Ma),并且来自于相似或相同的岩浆源区。然而这两个矿区保留的岩石单元和矿石组合却存在着巨大差异。前者主要残留浅成的侵入相(斑岩),并且出露高温的斑岩型矿化,而后者除发育侵入相外还保存下来大量(近)同时期的喷出相(火山岩),并且在矿区浅部还保存了大量低温的铅锌银矿化。这一现象可能暗示着两个矿床在形成之后经历了不同的构造-热历史。

锆石和磷灰石(U+Th)/He地质时钟能够分别记录成矿系统受控于晚期热流体(约200 ℃)和地体抬升(至约70 ℃)所引发的冷却时限,结合其他记录高温冷却过程的地质时钟(例如锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os能够分别记录系统冷却至约750 ℃和500 ℃时的时间)便可以构建成矿系统完整的冷却(抬升-剥蚀)过程。

中国科学院地质与地球物理研究所固体矿产资源研究室助理研究员刘玄及研究员范宏瑞等人对采自德兴铜矿和银山多金属矿相同深度的斑岩进行了锆石和磷灰石(U+Th)/He分析,测试了德兴铜矿中辉钼矿Re-Os年龄。测试结果表明,德兴铜矿Re-Os年龄为170.3 Ma,锆石(U+Th)/He(ZHe)年龄为110至120 Ma,磷灰石(U+Th)/He(AHe)年龄为7至9 Ma。相比而言,银山矿ZHe年龄为128至140 Ma,AHe年龄为约30 Ma。结合已发表的地质年代资料,他们又构建了两个矿区可能的冷却历史(图2),认为两个矿区在170至100 Ma经历了多期热扰动,使得锆石和磷灰石U-Th-He体系发生了(部分)重置。晚白垩世至晚中新世,两个矿床经历了极为稳定的构造-热环境,使得矿床得以保存。晚中新世(约8 Ma)两个矿床发生了强烈的差异性隆升,表现为德兴矿抬升程度较银山矿更大,使得德兴矿浅部的物质被剥蚀殆尽,而抬升程度较小的银山矿更为浅部的得以保存下来。

该研究成果近期发表在国际地学期刊Mineralium Deposita上(Liu et al. Cooling and exhumation of the mid-Jurassic porphyry copper systems in Dexing City, SE China: insights from geo- and thermochronology. Mineralium Deposita , 2014, 49: 809–819)。(来源: 中国科学院地质与地球物理研究所)

 
 
 
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