南秦岭镇安西部钨钼矿集区成矿物质来源研究

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2024.01.142

摘要/Abstract

摘要：

为了查明南秦岭镇安西部大型钨钼多金属矿集区成矿物质来源，在矿床基础地质研究的基础上，运用岩石地球化学、硫化物单矿物硫同位素地球化学和锆石U-Pb同位素、辉钼矿Re-Os同位素地球化学等方法，对复式中酸性侵入体与钨钼成矿的时空关系和成因联系进行深入研究。结果表明：懒板凳岩体田湾单元、王家坪隐伏岩体和花岗细晶岩脉富集Si元素，且Mg^#值和稀土总量较低，稀土元素配分曲线呈明显的四分组效应并具有强负Eu异常，岩浆分异结晶程度高；懒板凳岩体九间屋单元和王家坪隐伏岩体锆石U-Pb同位素年龄分别为（222.7±2.6）Ma和（201.6±4.7）Ma，棋盘沟钨矿床和江口钼矿床中辉钼矿Re-Os同位素模式年龄分别为（199.7±3.9）Ma和（198.7±3.9）Ma；钨钼矿床中硫化物单矿物δ³⁴S值为3.6‰~10.2‰，推测成矿物质来源于复式岩体晚阶段形成于190~200 Ma之间的高分异演化酸性侵入体。

关键词: 钨钼矿集区, 成矿物质来源, 复式岩体, 镇安西部, 南秦岭

Abstract:

The large tungsten-molybdenum polymetallic ore concentration area in the western of Zhen’an，Shaanxi Province is located in the north of the southern Qinling tectonic belt，where faults，joints and complex intermediate-acid intrusions are closely related to skarn type and quartz vein type tungsten-molybdenum mineralization.Although certain exploration and research achievements have been made in the study area，it is still unclear which period of magmatic activity in the complex massif is related to mineralization.That is，the source of ore-forming materials is still unclear，which restricts the further exploration and prospecting.On the basis of the basic geological study of the deposit，related magmatic rock samples were collected for geochemical testing and zircon U-Pb isotope dating，sulfide mineral for sulfur isotope analysis，and molybdenite for Re-Os isotope dating.Based on the spatio-temporal relationship between complex massif and tungsten-molybdenum mineralization，it is considered that the Tianwan unit of Lanbandeng rock mass，Wangjiaping concealed rock mass and granitic fine-grained dike are rich in SiO₂，and the Mg^# and the total REE content are low.The REE distribution curve shows obvious tetrad effect with strong negative Eu anomaly，and the magmatic differentiation crystallization degree is high.Zircon U-Pb isotope ages of Jiujianwu unit of Lanbandeng rock mass and Wangjiaping concealed rock mass are （222.7±2.6）Ma and （201.6±4.7）Ma，respectively. The Re-Os isotope model ages of molybdenite in Qipangou tungsten deposit and Jiangkou molybdenum deposit are （199.7±3.9）Ma and （198.7±3.9）Ma，respectively. The sulfide mineral δ³⁴S of tungstan-molybdenum deposit ranges from 3.6‰ to 10.2‰.The source of ore-forming materials should be the acid intrusion formed in late stage between 190 Ma and 200 Ma，which is represented by Tianwan unit of Lanbandeng rock mass，Wangjiaping concealed rock mass and granitic dike.

Key words: tungsten-molybdenum ore concentration area, ore-forming material source, complex rock mass, western area of Zhen’an, southern Qinling

中图分类号:

P618.2

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图/表 14

图1

镇安西部钨钼多金属矿集区矿产地质图（修改自杨兴科等，2018）1.第四系全新统冲积层（Qhal）；2.四峡口组（C2s）；3.九里坪组（D3-C1j）；4.星红铺组（D3x）；5.古道岭组（D2-3g）；6.大枫沟组（D2d）；7.牛耳川组（D2n）；8.石家沟组（D2sh）；9.公馆组（D1g）；10.梅子垭组（S1-2m）；11.斑鸠关组（О3-S1-2b）；12.两岔口组（O2-3l）；13.白龙洞组（О1-2bl）；14.石瓮子组（∈1-O1-2s）；15.水沟口组（∈1sg）；16.灯影组（Z2dy）；17.陡山沱组（Z1d）；18.耀岭河岩群（Pt3Y）；19.陡岭岩群（Pt1D）；20.响潭沟变质酸性杂岩；21.小磨岭火山杂岩；22.胭脂坝岩体鹰咀石单元，似斑状中—粗粒黑云母二长花岗岩；23.胭脂坝/懒板凳岩体田湾单元，中—细粒黑云母二长花岗岩；24.懒板凳岩体小水河单元，细粒黑云母二长花岗岩；25.懒板凳岩体九间屋单元，似斑状中—粗粒黑云二长花岗岩；26.东江口岩体小川街单元，中—细粒黑云角闪石英二长岩；27.东江口岩体六里街单元，似斑状中—粗粒黑云母二长花岗岩；28.花岗伟晶岩脉；29.花岗细晶岩脉；30.伟晶岩脉；31.石英脉；32.闪长岩脉；33.角岩化带；34.矽卡岩化带；35.断层；36.韧性剪切带；37.钨/钼矿；38.钒/铜矿；39.金/铁矿；40.银/镍矿；41.铅锌/锡矿；42.岩浆岩采样位置；43.钨钼矿石采样位置；44.王家坪隐伏岩体位置；F1-山阳—凤镇断裂；F2-小川街—梅花店断裂；F3-三官庙—鱼洞峡断裂；F4-镇安—板岩镇断裂；F5-仁河口—公馆断裂；F6-太山庙—丝铺推覆断裂；F7-江口断裂；F8-旬阳坝—五间房断裂；F9-长坪—胭脂坝断裂；F10-六里街断裂；F11-黄金美断裂；F12-东川河断裂；F13-杨沟断裂；F14-小磨岭断裂；F15-杨木沟断裂"

图1

图2

图3

表1

表2

图4

表3

懒板凳九间屋单元、王家坪隐伏岩体和花岗细晶岩脉锆石U-Pb同位素测年数据"

点号	Z1（中—粗粒黑云母二长花岗岩）测年数据
点号	Th（×10^-6）	U/（×10^-6）	Th/U比值	²⁰⁷Pb/²³⁵U比值	1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U比值	1σ	²⁰⁷Pb/²³⁵U年龄/Ma	1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄/Ma	1σ
1	1 720	3 783	0.45	0.25235	0.00498	0.03477	0.00043	228	4	220	3
2	1 774	2 475	0.68	0.23846	0.00523	0.03481	0.00052	217	4	221	3
3	2 714	4 417	0.60	0.24875	0.00520	0.03474	0.00052	226	4	220	3
4	1 605	2 618	0.61	0.24982	0.00635	0.03599	0.00042	226	5	228	3
5	1 375	3 382	0.41	0.24684	0.00584	0.03561	0.00049	224	5	226	3
6	1 299	2 121	0.60	0.24199	0.00663	0.03441	0.00048	220	5	218	3
7	2 063	3 149	0.65	0.25070	0.00576	0.03471	0.00046	227	5	220	3
8	1 108	2 314	0.47	0.24205	0.00621	0.03558	0.00055	220	5	225	3
9	2 072	2 694	0.77	0.24492	0.00633	0.03558	0.00057	222	5	225	4
10	1 556	2 425	0.63	0.23049	0.00612	0.03453	0.00060	211	5	219	4
11	2 141	3 244	0.65	0.24627	0.00588	0.03478	0.00083	224	5	220	5
12	1 853	2 856	0.63	0.25315	0.00554	0.03591	0.00050	229	4	227	3
点号	Z2（中—细粒黑云母二长花岗岩）测年数据
点号	Th（×10^-6）	U/（×10^-6）	Th/U比值	²⁰⁷Pb/²³⁵U比值	1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U比值	1σ	²⁰⁷Pb/²³⁵U年龄/Ma	1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄/Ma	1σ
1	694	1 278	0.52	0.21804	0.00760	0.03105	0.00071	200	6	197	4
2	425	1 573	0.25	0.23276	0.00819	0.03162	0.00069	212	7	201	4
3	705	3 640	0.20	0.23565	0.00701	0.03154	0.00088	215	6	200	6
4	315	1 549	0.18	0.24568	0.00897	0.03254	0.00062	223	7	206	4
5	592	941	0.54	0.22770	0.00986	0.03090	0.00122	208	8	196	8
6	496	1 045	0.42	0.23221	0.01150	0.03216	0.00064	212	9	204	4
7	215	520	0.35	0.23758	0.01362	0.03192	0.00067	216	11	203	4
8	359	597	0.42	0.20768	0.01738	0.03199	0.00229	192	15	203	14
9	452	1 139	0.35	0.22563	0.01047	0.03192	0.00066	207	9	203	4
10	794	1 301	0.58	0.24399	0.01189	0.03171	0.00062	222	10	201	4
11	543	1 512	0.34	0.25067	0.01051	0.03252	0.00064	227	9	206	4
12	638	1 623	0.40	0.22369	0.01144	0.03135	0.00184	205	9	199	12
13	1 483	6 752	0.24	0.23949	0.01025	0.03223	0.00098	218	8	205	6
14	419	942	0.58	0.20394	0.03065	0.03182	0.00198	188	26	202	12
点号	Z3（花岗细晶岩脉）测年数据
点号	Th（×10^-6）	U/（×10^-6）	Th/U比值	²⁰⁷Pb/²³⁵U比值	1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U比值	1σ	²⁰⁷Pb/²³⁵U年龄/Ma	1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄/Ma	1σ
1	1 365	10 504	0.13	0.25359	0.00974	0.03310	0.00059	229	8	210	4
2	9 035	11 943	0.76	0.22689	0.00949	0.03075	0.00102	208	8	195	6
3	1 085	8 212	0.13	0.23307	0.00711	0.03076	0.00047	213	6	195	3
4	637	8 391	0.08	0.23534	0.00720	0.03456	0.00050	215	6	219	3
5	554	5 910	0.09	0.24645	0.00742	0.03382	0.00059	224	6	214	4
6	1 383	7 610	0.18	0.23876	0.00850	0.03287	0.00055	217	7	209	3
7	532	7 851	0.07	0.22777	0.00808	0.03392	0.00054	208	7	215	3
8	2 157	6 472	0.33	0.21920	0.00761	0.03174	0.00067	201	6	201	4
9	1 733	10 962	0.16	0.25186	0.00936	0.03357	0.00064	228	8	213	4
10	3 697	7 235	0.51	0.24547	0.00839	0.03291	0.00053	223	7	209	3
11	1 848	10 459	0.18	0.24841	0.00729	0.03318	0.00051	225	6	210	3
12	678	6 746	0.10	0.23998	0.00906	0.03362	0.00072	218	7	213	5
13	2 461	9 045	0.27	0.21487	0.00727	0.03110	0.00061	198	6	197	4
14	1 104	6 366	0.17	0.25112	0.00854	0.03355	0.00060	227	7	213	4

表3

图5

图6

表4

图7

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图9

参考文献 0

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岩石类型	样品编号	SiO₂	TiO₂	Al₂O₃	MnO	MgO	CaO	Na₂O	K₂O	P₂O₅	TFe₂O₃	LOI	Total
懒板凳中—粗粒黑云母二长花岗岩	DY-1	72.63	0.16	13.86	0.06	0.26	1.40	3.62	4.72	0.05	1.36	1.37	99.48
	DY-2	72.47	0.18	14.09	0.06	0.27	1.33	3.64	4.84	0.05	1.46	1.15	99.54
	DY-3	72.39	0.18	14.26	0.07	0.28	1.31	3.69	4.78	0.05	1.66	1.01	99.68
	DY-4	72.97	0.23	13.90	0.06	0.44	1.39	3.50	4.71	0.06	1.80	0.43	99.49
	DY-5	73.18	0.22	13.90	0.07	0.37	1.41	3.60	4.50	0.06	1.77	0.48	99.55
	DY-6	74.25	0.12	13.63	0.10	0.30	1.08	3.66	4.58	0.03	1.53	0.28	99.55
	DY-7	74.30	0.19	13.50	0.06	0.63	1.32	3.51	4.69	0.04	1.64	0.60	100.48
懒板凳中—细粒黑云母二长花岗岩	DY-8	74.34	0.04	14.19	0.10	0.06	0.60	4.68	4.14	0.01	1.00	0.37	99.52
	DY-9	74.08	0.05	14.26	0.08	0.11	0.26	3.62	5.57	0.01	0.83	0.65	99.52
	PM9-1	74.69	0.09	13.66	0.03	0.09	1.14	3.59	4.51	0.02	0.78	0.96	99.56
	PM9-3	74.05	0.17	14.08	0.04	0.26	0.94	3.32	5.38	0.04	1.39	0.48	100.15
四海坪中—细粒黑云母二长花岗岩	G101	71.47	0.30	14.76	0.05	0.43	1.60	3.72	4.37	0.09	1.93	0.39	99.11
四海坪中—细粒黑云母二长花岗岩	G103	72.09	0.29	14.81	0.04	0.42	1.59	3.71	4.30	0.08	1.88	0.34	99.55
王家坪隐伏中—细粒黑云母二长花岗岩	WJP-1	72.75	0.12	13.93	0.06	0.18	1.08	4.10	4.20	0.05	1.01	0.92	98.40
	WJP-3	73.71	0.17	14.41	0.09	0.28	1.10	4.12	3.98	0.06	1.39	0.63	99.94
	WJP-4	72.52	0.05	15.17	0.02	0.08	0.66	3.48	6.64	0.06	0.67	0.57	99.92
	56ZK01-8	73.21	0.14	14.44	0.05	0.20	1.22	4.14	4.21	0.04	1.05	0.98	99.68
	56ZK01-10	73.07	0.15	13.92	0.05	0.18	1.11	4.01	4.31	0.05	0.98	1.24	99.07
隐伏岩体中花岗细晶岩脉	56ZK01-12	75.47	0.07	14.41	0.09	0.10	0.72	4.66	3.96	0.02	0.76	0.62	100.88
	56ZK01-13	76.02	0.04	14.24	0.05	0.08	0.47	4.96	1.64	0.02	0.43	1.32	99.27
	56ZK01-14	72.54	0.03	14.92	0.07	0.06	0.72	4.28	5.28	0.02	0.34	0.94	99.20
	ZK501-4	78.53	0.04	12.59	0.04	0.18	0.35	4.94	1.15	0.02	0.66	1.18	99.68
	ZK501-5	73.25	0.05	14.71	0.05	0.06	1.55	5.82	1.03	0.01	0.69	2.02	99.24
	ZK501-6	75.90	0.04	13.72	0.11	0.06	1.20	5.60	1.28	0.01	0.40	1.77	100.09

岩石类型	样品编号	La	Ce	Pr	Nd	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm
懒板凳中—粗粒黑云母二长花岗岩	DY-1	35.51	70.50	7.76	28.51	5.66	0.71	4.89	0.72	3.63	0.55	1.42	0.21
	DY-2	34.04	68.64	7.84	28.48	5.68	0.62	4.84	0.76	3.78	0.59	1.56	0.26
	DY-3	31.13	62.10	6.93	25.02	5.11	0.60	4.50	0.69	3.55	0.56	1.53	0.24
	DY-4	33.32	66.83	7.53	27.86	5.71	0.65	4.91	0.80	4.29	0.74	1.96	0.31
	DY-5	31.10	64.72	7.37	26.91	5.42	0.58	4.74	0.80	4.49	0.73	1.99	0.32
	DY-6	28.61	57.70	6.80	25.43	6.11	0.52	5.59	1.07	6.59	1.22	3.58	0.62
	DY-7	27.30	56.40	6.64	24.78	5.86	0.58	5.47	1.08	6.77	1.28	3.88	0.70
懒板凳中—细粒黑云母二长花岗岩	DY-8	6.69	16.50	2.35	10.30	4.08	0.12	3.33	0.84	6.12	1.13	3.34	0.72
	DY-9	9.66	21.70	3.21	13.80	5.12	0.21	3.92	1.01	6.45	1.12	3.20	0.67
	PM9-1	7.63	16.60	2.05	8.34	2.45	0.34	2.43	0.48	3.30	0.75	1.71	0.32
	PM9-3	6.00	13.61	1.84	8.09	2.64	0.35	2.94	0.63	4.32	0.92	2.29	0.42
四海坪中—细粒黑云母二长花岗岩	G101	31.10	60.94	7.32	27.21	4.95	0.86	4.64	0.63	3.74	0.72	1.84	0.33
四海坪中—细粒黑云母二长花岗岩	G103	28.36	55.75	6.72	25.54	4.80	0.79	4.26	0.66	3.80	0.71	1.72	0.30
王家坪隐伏中—细粒黑云母二长花岗岩	WJP-1	9.42	21.15	2.79	11.26	3.94	0.48	4.65	1.00	6.62	1.31	4.03	0.59
	WJP-3	11.89	25.04	3.20	13.02	3.98	0.48	4.02	0.84	5.54	1.11	3.36	0.50
	WJP-4	5.26	13.44	2.13	10.47	5.24	0.26	6.72	1.26	8.77	1.72	4.88	0.78
	56ZK01-8	10.36	21.55	2.69	11.34	2.59	0.39	2.97	0.54	3.23	0.65	1.57	0.29
	56ZK01-10	10.55	22.96	2.83	12.45	3.62	0.42	4.26	0.84	5.47	1.10	2.83	0.55
隐伏岩体中花岗细晶岩脉	56ZK01-12	8.45	24.09	4.00	20.98	10.31	0.16	13.21	3.03	21.29	4.23	11.14	2.10
	56ZK01-13	4.17	11.09	1.67	7.70	3.33	0.06	3.27	0.71	4.53	0.81	2.17	0.40
	56ZK01-14	2.78	6.48	1.02	5.12	2.70	0.12	3.43	0.9	6.11	1.16	3.15	0.64
	ZK501-4	4.19	11.27	1.75	7.84	3.50	0.06	3.62	0.78	4.93	0.82	2.14	0.47
	ZK501-5	8.97	23.91	3.62	16.79	7.22	0.07	6.01	1.19	6.76	1.09	2.56	0.51
	ZK501-6	4.92	12.77	1.97	8.4	3.61	0.06	3.45	0.71	3.96	0.77	2.04	0.45

矿区	样品编号	样品名称	矿物	δ³⁴S/‰
棋盘沟	QP-1	含矿石英脉	黄铁矿	10.0
	QP-2	含矿石英脉	黄铁矿	10.2
	QP-3	含矿石英脉	黄铁矿	8.8
月河坪	D190830	含矿矽卡岩	辉钼矿	6.1
桂林沟	D190814-1	含矿伟晶岩	辉钼矿	4.0
	D190814-2	含矿石英脉	辉钼矿	3.6
	D190814-3	含矿石英脉	辉钼矿	4.3
大西沟	D190819	含矿花岗斑岩	辉钼矿	0.1
杨沟—地耳沟	LPD1ZK06	含矿石英脉	辉钼矿	7.1

样品编号	样重/g	Re/（×10^-9）		Os/（×10^-9）		Re¹⁸⁷/（×10^-9）		Os¹⁸⁷/（×10^-9）		模式年龄/Ma
样品编号	样重/g	测定值	不确定度	测定值	不确定度	测定值	不确定度	测定值	不确定度	测定值	不确定度
QP-02	0.00531	187 630	1 191	3.181	0.355	117 929	749	393.0	6.1	199.7	3.9
JK-01	0.00521	17 057	108	0.2892	0.0323	10721	68	35.55	0.56	198.7	3.9

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