桂北银山岭岩体SHRIMP锆石U-Pb定年及锡铅锌多金属矿床形成时代讨论

陈希清，付建明，程顺波，马丽艳，徐德明

（武汉地质矿产研究所，武汉 430205）

桂北银山岭岩体SHRIMP锆石U-Pb定年及锡铅锌多金属矿床形成时代讨论

陈希清，付建明，程顺波，马丽艳，徐德明

（武汉地质矿产研究所，武汉 430205）

桂北银山岭花岗岩位于南岭钨锡多金属成矿带中段，距海洋山加里东期花岗岩体约2 km，该岩体内部发育有构造蚀变岩型锡铅锌多金属矿床。本文应用高精度锆石SHRIMP U-Pb法，获得银山岭中细粒含斑黑云母二长花岗岩体形成年龄为426.3±4.2Ma（98%可信度，MSWD＝1.0），与其南部海洋山花岗岩岩基形成年龄基本一致，它们可能为加里东晚期同一构造岩浆活动的产物。根据银山岭锡铅锌多金属矿床本身特点，结合区域成矿时代分析，推测该矿床可能形成于印支期，银山岭岩体仅是赋矿围岩。

SHRIMP锆石U-Pb定年；加里东期；花岗岩；锡铅锌多金属矿；银山岭；桂北

银山岭花岗岩体位于南岭钨锡多金属成矿带中部，广西全州县境内。2005年宜昌地质研究所在新圩-灌阳一带进行地质矿产调查时发现锡矿化体，后经进一步矿产检查，陆续发现锡矿（化）体2个，铅（银）铜矿（化）2个，储量已达小型规模，并具有进一步扩大规模的远景。在区域上，紧临银山岭岩体的花岗岩为海洋山岩体，其锆石SHRIMP U-Pb年龄为431±7Ma(MSWD=3.14)[1]，我们推测银山岭岩体形成时代也为加里东期。但是，前人大量研究曾得出如下认识：南岭地区具有燕山期成矿、小岩体成矿以及接触带控矿的特点。因此，确定银山岭岩体形成时代对于区域找矿具有重要指导意义。为此，本文在野外详细调查的基础上，对银山岭中细粒含斑黑云母二长花岗岩进行了SHRIMP锆石U-Pb法定年，并对银山岭锡铅锌多金属矿床的形成时代进行了初步探讨。

1 矿区地质特征

银山岭锡铅锌多金属矿床位于南岭东西纬向构造带中段、海洋山穹窿北部、银山岭背斜的核部（图1）。

区内出露地层主要为寒武系上组上段，岩性主要为灰黑色厚层状浅变质含长石砂岩夹板岩，局部板岩中夹灰岩透镜体，与上覆泥盆系地层为角度不整合接触，并被中细粒花岗岩侵入，为区内铅锌铜银等中低温矿化的赋矿围岩。其次有泥盆系下统石桥组（D1s），岩性由暗紫色、紫红色轻变质泥质粉砂岩、石英粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩组成。上部夹一层厚50 cm至2m不等的含砾粗砂岩。底部为中-粗粒石英砂岩，砾岩、含砾粗砂岩、含砾不等粒砂岩和花岗质砾岩。

在研究区南缘及中部出露有中细粒含斑黑云母二长花岗岩体，其中，银山岭岩体面积约0.07 km2，呈岩株状侵入于寒武系地层中。岩性特征为：浅灰白色，风化后呈浅红色。斑晶由钾长石、石英组成，粒径约1～2 cm，含量约5%～10%，钾长石斑晶多呈半自形板状，石英斑晶由多个晶体组成，构成聚斑状。基质粒径以1～3mm为主，由长石、石英、黑云母等矿物组成，斜长石与钾长石含量接近。岩体普遍有弱绢云母化和绿泥石化。

区内构造主要有NEE向和NW向两组方向的断裂（图1），其中以NEE向断裂为主。NE向断裂：见有两条，长1～4 km，倾向NW，倾角80°～85°。断层破碎带宽1.5～9m，破碎带中有断层角砾岩或石英细脉分布，断层带内岩石硅化较强。具多期活动特征，是区内锡铅锌矿化的主要赋矿断裂。NW向断层：已发现两条，可见长1～2.5 km±，倾向NE 20°～40°，倾角65°～75°，破碎带宽1～2.7m，带内岩石具有硅化蚀变特征。

1∶5万水系沉积物测量在银山岭地区圈定了一个Sn Cu Pb Zn Ag As Bi综合异常(图2)，主体异常呈NE向展布，长约4 km，宽约1.5 km，面积约6 km2。异常主要分布在银山岭岩体及其旁侧，并沿切穿岩体的NE向断裂分布。异常形态较为规则，其中Sn、Bi、As呈NE向展布，Cu、Pb、Ag呈NNW向分布。异常具明显的浓度分带和组分分带特征，Sn、Pb、Ag、As等元素异常浓集中心明显，均具有内中外三个浓度分带，且吻合较好。异常分布特征表明，异常与银山岭岩体及其旁侧接触带、通过岩体的北东向断裂破碎带密不可分，经地表找矿追索、工程揭露表明异常系锡铜铅锌矿（化）体引起，为矿致异常。

图1 银山岭锡铅锌多金属矿地质略图Fig.1 Simplified geologicalmap of Yinshanling Tin-polymetallic deposit in northeastern Guangxiprovince

图2 银山岭异常剖析图Fig.2 Single elementanomaliesof Yinshanling area

2 矿体地质特征

通过地表找矿追索及槽探工程控制，已发现矿（化）体四个。含锡矿（化）脉体及铅（银）铜矿（化）体主要赋存于NEE-NE向断裂硅化破碎带中，其中锡矿化的赋矿围岩是黑云母花岗岩，铅铜矿化的赋矿围岩为寒武系变质砂岩。矿床类型为构造蚀变岩型。

Ⅰ号锡矿体：为含锡石英脉及含锡硅化蚀变花岗岩，赋存于NEE向断层破碎带中，倾向350°，倾角85°，围岩为加里东期细粒黑云母花岗岩。矿脉长＞300m，厚度0.10～5.25m，中部厚两端变薄至尖灭，主要矿石矿物有锡石、黄铁矿，偶见黄铜矿、方铅矿及毒砂，呈细脉状、团块状及浸染状分布，脉石矿物为石英、长石、云母。蚀变类型有硅化、黄铁矿化、云英岩化及萤石化。由YTC2刻槽取样分析Sn：0.232%～0.50%，平均0.434%，

Ⅱ号锡矿化体：含锡石英脉，赋存于NE向断层破碎带次级断裂中，围岩为黑云母花岗岩与寒武系变质砂岩的内接触带，含矿断裂倾向20°，倾角85°，矿化体长约150m，宽1.7m，矿石具粒状结构，块状、条带状构造。主要矿石矿物为黄铁矿、锡石；脉石矿物以石英为主。蚀变类型有硅化、黄铁矿化及角岩化。YTC3刻槽取样分析Sn：0.113%。

Ⅲ号铅矿化体：为铅锌矿化石英脉，产于寒武系变质砂岩中，受NNE向断裂破碎带控制，断面产状：162°∠86°，宽约0.7m，可见延长大于500m；矿脉产状：160°∠88°，矿脉宽1～6cm；主要矿物成分为：方铅矿、黄铁矿、白云母、石英、方解石。矿石样品化学分析结果：Pb：0.128%，Cu：0.01%。

Ⅳ号铅银铜矿体：铅锌矿石英脉，受NE向断裂破碎带控制，围岩为寒武系变质砂岩，断层产状325°∠65°，宽约1.5m。铅锌矿化体赋存于断层带上部，长约150m，厚0.79m，矿石类型为石英脉型方铅矿矿石，不等粒粒状结构，块状构造、条带状构造。主要矿石矿物为方铅矿、黄铜矿、孔雀石，脉石矿物以石英为主。蚀变有硅化、绿泥石化。刻槽取样分析：Pb：2.9%、Cu：0.24%、Ag：207×10-6。

3 测年方法及结果

3.1 测年方法

在详细的岩石薄片显微镜观察基础上，选取花岗岩中新鲜、有代表性的样品（05DW 8）用作锆石SHRIPMPU-Pb分析，具体采样位置见图1所示。岩石样品重约5 kg，通过人工破碎，重砂淘洗法分选出锆石，在双目镜下挑纯，最后选出晶形完好、无裂纹和包体少的锆石颗粒与标准锆石样品（TEM）一起粘在环氧树脂靶上，磨制样品，使锆石内部暴露。对靶上待测样品进行透射光、反射光和阴极发光分析，选定探针微区原位分析点。阴极发光研究在中国地质科学院矿床地质研究所电子探针研究室完成，SHRIMP锆石U-Pb同位素定年在北京离子探针中心SHRIMPⅡ上完成，详细分析流程见宋彪等[2]（2002）和简平等[3]（2003）的报道。所测定结果用标准物质对U-Ph和Pb的含量及年龄值进行校正，普通铅根据实测204Pb进行校正。

3.2 锆石SHRIMPU-Pb年龄结果

银山岭中细粒含斑黑云母花岗岩中锆石阴极发光图像（图3）显示，大部分锆石为透明的柱状自形晶体，并具有清晰的震荡环带结构，为典型的岩浆结晶锆石；也有少量锆石内部有明显的它形继承锆石核存在，如7.1、8.1、12.1等颗粒，但外部生长环带结构清晰，测点均位于生长环带上。

锆石U-Pb同位素年龄分析结果列于表1，表中列出了本次测试的14个点的全部分析数据，其中仅测点05DW 8-5.1所在锆石中有明显的裂纹存在（高放射性物质致晶体破损？），207Pb*/235U、206Pb*/238U比值均异常偏大，未参与年龄计算，其余13个测点的206Pb/238U与207Pb/235U年龄和谐一致（图4、5），其206Pb/238U年龄值界于412.8～437.7Ma间，变化幅度较小（0.6%），13个测点的206Pb/238U年龄的加权平均为426.3±4.2 Ma（98%可信度，MSWD＝1.0）。05DW 8-5.1测点206Pb/238U与207Pb/235U比值的投影点位于谐和线右下方，结合锆石形态结构，认为其给出的1836.2Ma年龄信息不具有地质意义。

图3 银山岭花岗岩体05DW 8号样品部分锆石的阴极发光照片Fig.3 Cathodeluminescence imagesof zirconsof sample05DW 8 from Yinshanling granite

表1 银山岭花岗岩体05DW 8号样品锆石SHRIMPU-Pb同位素分析结果Table1 Zircon SHRIMPU-Pb isotopic data of Sam ple05DW 8 from Yinshanling granite

4 讨论和结论

本文采用高精度的锆石SHRIMPU-Pb定年技术对银山岭岩体进行了年代学研究，获得细粒含斑黑云母二长花岗岩的锆石SHRIMPU-Pb年龄为426.3±4.2Ma（98%可信度MSWD＝1.0），年龄十分可靠，应代表该花岗岩的形成时代。并且，该年龄数据与邻区海洋山花岗岩岩体形成年龄（431±7Ma）、时代（加里东晚期）基本一致[4～5,1]，它们可能属于加里东晚期同一构造岩浆活动的产物。

图4 银山岭花岗岩体05DW 8号样品206Pb/238U年龄加权平均图Fig.4 Weighted average206Pb/238U ageof sample05DW 8 from Yinshanling granite

前已提及，银山岭锡铅锌多金属矿床的矿床类型为构造蚀变岩型。矿体切穿了银山岭花岗岩体，花岗岩仅是赋矿围岩，因此，矿床形成时代应晚于该岩体形成时代，即晚于加里东期。近年来，邹先武（2009）[6]获得邻区都庞岭李贵福钨锡多金属矿的辉钼矿Re-Os同位素年龄为211.9±6.4 Ma(n=7, MSWD=4.1)（图1）；本课题组获得都庞岭南部栗木水溪庙变花岗岩型钨锡铌钽矿床的形成年龄为212.3±1.8Ma(n=10,MSWD=1.5)（另文发表）。由于银山岭锡铅锌多金属矿床与它们处于同一构造岩浆岩带上，因此，我们推测银山岭锡铅锌多金属矿床也可能是这一时间形成的，为印支期。在区域上，加里东期花岗岩广泛分布，其内部存在大量印支期和燕山期的小花岗岩岩体，并且破碎带发育，因此，寻找类似矿床还是大有希望的。

[1]程顺波,付建明,庞迎春,等.桂东北海洋山岩体锆石SHRIMPU-Pb定年和地球化学研究[J].地质通报，待刊.

[2]宋 彪,张玉海,万渝生,等.锆石SHRIMP样品靶制作、年龄测定及有关对象讨论[J].地质论评,2002，48（增刊）：26-31.

[3]简 平,刘敦一,孙晓猛.滇川西部金沙江石炭纪蛇绿岩SHRIMP测年：古特提斯洋盆演化的同位素年代学制约[J].地质学报,2003，77（2）：217-228.

[4]陈文伦,廖忠直.1999.广西海洋山花岗岩基特征及其含矿性[J].广西地质,12（3）：7-12.

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[6]邹先武,崔森,屈文俊,等.广西都庞岭李贵福钨锡多金属矿Re-Os同位素定年研究[J].中国地质,2009，36（4）：837-844.

Zircon SHRIMPU-Pb Dating and Mineralization Significanceof Yinshanling Granite,Northeastern GuangxiProvince

CHEN Xi-qing,FU Jian-m ing,CHENG Shun-bo,MA Li-yan,XU De-m ing
(Wuhan InstituteofGeology and MineralResources,Wuhan 430205,China)

Yinshanling pluton is a small stock in them iddle of Nanling metallogenic belt,internal of which exists a structural alteration-type Tin-polymetallic deposit.Zircon SHRIMPU-Pb dating of porphyricticmonzogranite therein shows Yinshanling stock formed at426.3±4.2Ma（MSWD＝1.0）,which sim ilar to Haiyangshan batholith in the south,furtherly indicates they both were intrudedin late Caledonian.Based on the geological investigate of Yinshanling deposit,the Yingshanling pluton is only the hostrock of this tin-polymetallic deposit,whichwasprobably formedin Indonisian.

SHRIMP zircon U-Pb dating;Caledonian;Tin-polymetallic deposit;Yinshanling granite; northeastGuangxiprovince

P618.4

A

2010-12-22

中国地质调查局南岭地区锡矿选区评价与成果集成项目（1212010981028）资助.

陈希清（1966—），男，教授级高级工程师，主要从事地球化学找矿工作.E-mail：cxq6624@126.com