东昆仑西段阿其音金矿绢云母Ar-Ar测年及其地质意义
Ar-Ar Dating of Sericite from Aqiyin Gold Deposit in the West Section of East Kunlun and Its Geological Significance
收稿日期: 2022-11-10 修回日期: 2022-12-20
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Received: 2022-11-10 Revised: 2022-12-20
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刘智刚, 张爱奎, 刘永乐, 张勇, 何书跃, 孙非非.
LIU Zhigang, ZHANG Aikui, LIU Yongle, ZHANG Yong, HE Shuyue, SUN Feifei.
图1
图1
东昆仑大地构造简图及代表性金矿床分布图(修改自张爱奎等,2022)
Ⅰ-2-北祁连造山带;Ⅰ-3-中南祁连造山带;Ⅰ-3-1-中祁连岩浆弧;Ⅰ-3-3-南祁连岩浆弧;Ⅰ-3-4-宗务隆山陆缘裂谷带;Ⅰ-4-全吉地块;Ⅰ-4-1-欧龙布鲁克被动陆缘;Ⅰ-5-柴北缘造山带;Ⅰ-5-1-滩间山岩浆弧;Ⅰ-5-2-柴北缘蛇绿混杂岩带;Ⅰ-6-柴达木地块;Ⅰ-7-东昆仑造山带;Ⅰ-7-5-苦海—赛什塘蛇绿混杂岩带;Ⅱ-1-昆南俯冲增生带;Ⅱ-2-阿尼玛卿—布青山俯冲增生带;Ⅱ-2-1-马尔争蛇绿混杂岩带;Ⅲ-1-巴颜喀拉地块;Ⅲ-1-1-玛多—玛沁前陆隆起;Ⅲ-1-2-可可西里前陆盆地;Ⅲ-2-三江造山带;F5-托莱河—南门峡断裂;F6-疏勒南山—拉脊北缘断裂;F8-宗务隆山—青海南山断裂;F9-宗务隆山南缘断裂;F10-全吉山南缘断裂;F11-赛什腾山—旺尕秀断裂;F12-柴北缘—夏日哈断裂(柴达木北缘断裂);F13-昆北断裂(北支);F14-小狼牙山断裂;F15-乌兰乌珠尔南缘断裂;F16-昆北断裂(南支);F17-昆中断裂;F18-昆南断裂;F19-布青山南缘断裂;F20-哇洪山—温泉断裂;F21-温泉—祁家断裂;F22-苦海—赛什塘断裂;F25-昆仑山口—甘德断裂;F27-可可西里南缘断裂;1-肯德可克金矿;2-库德尔特金矿;3-哈西亚图金矿;4-黑海北金矿;5-万保沟金矿;6-纳赤台金矿;7-小干沟金矿;8-驼路沟金矿;9-白日其利金矿;10-五龙沟金矿;11-开荒北金矿;12-大场金矿;13-阿斯哈金矿;14-按纳格金矿;15-果洛龙洼金矿;16-马尼特金矿;17-坑得弄舍金矿
Fig.1
Tectonic sketch and representative gold deposits distribution map of East Kunlun(modified after Zhang et al.,2022)
阿其音金矿位于东昆仑成矿带西段,是近年来新发现的金矿点,矿床规模不明。矿(化)体明显受构造控制,主要产于脆性断裂和韧—脆性断裂转折部位。为了解阿其音金矿成矿时代,对研究区矿化似斑状石英二长岩中的绢云母Ar-Ar同位素进行测年分析,研究成果对于深入认识东昆仑西段金矿床的成因机制、地球动力学背景及区域金矿勘查工作具有重要的指导意义。
1 区域地质背景
区域成矿类型有中元古代沉积变质型铁石墨矿、志留—泥盆纪岩浆熔离型镍(铜钴)矿、造山型金矿和矽卡岩型铁金多金属矿,典型矿床分别有那西郭勒沉积变质型铁石墨矿、夏日哈木岩浆熔离型镍(铜钴)矿、五龙沟造山型金矿和哈西亚图矽卡岩型铁多金属矿。
2 矿床地质特征
矿区出露地层主要有以片麻岩为主的中元古界金水口岩群和杂色砂砾岩组合的下—中侏罗统羊曲组及第四系;构造以断裂为主,褶皱不发育,主要为韧性剪切带和次级脆性断裂,走向为NW向;区内侵入岩分布广泛,出露面积约占全区面积的50%左右,岩性主要有似斑状石英二长岩和花岗闪长岩,零星出露有二长花岗岩和蚀变黑云花岗岩,区内脉岩也较发育,主要为辉绿岩脉和石英脉等[图2(a)]。
图2
图2
阿其音金矿地质矿产图(a)和QZ03勘探线剖面图(b)
Fig.2
Geological and mineral map(a)and geological section along exploratory line of 03(b) in the Aqiyin gold deposit
矿区发现4条金矿化蚀变带,整体呈NW向带状延伸,地表主体沿韧性剪切带的次级脆性断裂两侧分布,深部赋存于韧性剪切带。在构造—热液作用下,成矿元素局部富集形成矿化蚀变带,蚀变带宽度为50~90 m,追索控制长度超过2 km。目前发现的5条金矿体主要赋存于矿化蚀变带中,矿体长度为80~160 m,真厚度为0.47~1.29 m,金品位在0.79×10-6~1.98×10-6之间。金矿体与区内NW向脆性断裂和韧性剪切带关系密切,受NW向韧性剪切带控制明显,赋矿构造为韧性剪切带脆—韧性转换部位、脆性断裂或裂隙。矿体赋矿岩石主要为糜棱岩化、碎裂岩化蚀变似斑状石英二长岩[图2(b)]。矿体围岩蚀变以绢云母化、硅化、钾化、绿泥石化和黏土化为主。区内矿石类型主要为金矿石,金属矿物含量为2%~18%,主要有黄铁矿、毒砂和少量方铅矿、闪锌矿、磁铁矿和黄铜矿等,未见明金。由于金的亲铁性,黄铁矿和毒砂作为主要的载金矿物,金主要集中在黄铁矿和毒砂矿物中(图3)。非金属矿物主要由石英、长石、绢云母、绿泥石和高岭石等组成。矿石结构主要为他形—半自形粒状和压碎结构,构造主要有细脉状、稀疏浸染状和角砾状。
图3
图3
脉状黄铁矿化和毒砂矿化岩芯照片(a)和显微镜下正交偏光照片(25×)(b)
Py-黄铁矿;Ars-毒砂
Fig.3
Photos of vein pyritization and arsenopyrite mineralization core(a) and orthogonal polarized photo under microscope(25×)(b)
3 样品采集与测试
本次40Ar-39Ar同位素测年样品分别采自阿其音Ⅰ号和Ⅳ号蚀变带的近矿蚀变似斑状石英二长岩。该似斑状石英二长岩已全部蚀变,长石均已蚀变为绢云母和高岭土,且绢云母呈细小片状、显微鳞片状变晶,粒度大小为0.05~0.10 mm(长轴方向),强烈定向排列,并与黄铁矿等金属矿物紧密共生,表明绢云母为后期热液蚀变形成(图4)。
图4
图4
蚀变似斑状石英二长岩照片(a)和显微镜下正交偏光照片(20×)(b)
Ser-绢云母;Qtz-石英;Cb-碳酸盐矿物
Fig.4
Photo of altered porphyritic quartz monzonite(a) and orthogonal polarized photo under microscope(20×)(b)
样品经过粉碎、过筛之后挑选纯度大于99%的绢云母。样品测试工作在中国地质科学院地质研究所Ar-Ar年代学同位素实验室完成,采用常规40Ar/39Ar阶段升温测年法完成。样品用超声波清洗后被封进石英瓶中,在中国原子能科学研究院的“游泳池堆”中进行中子照射,照射过程中使用ZBH-25黑云母标样作为标准样。样品的阶段升温加热使用石墨炉,每一个阶段加热10 min,之后在多接收稀有气体质谱仪GV Helix MC上进行质谱分析,每个峰值均采集20组数据。所有数据在回归到时间零点值后再进行质量歧视校正、大气氩校正、空白校正和干扰元素同位素校正。利用ArArCALCv2.52b数据处理软件计算坪年龄及反等时线(Koppers,2002)。坪年龄误差以2σ给出,测试结果见表1。详细试验流程参见相关文献(陈文等,2002;张彦等,2006)。
表1 绢云母40Ar/39Ar阶段升温加热分析数据
Table 1
样品编号 | 加热阶段 | 温度/℃ | 40Ar/39Ar | 37Ar/39Ar | 36Ar/39Ar | 40Ar(r)/% | 39Ar(k)/% | (Age±2s)/Ma |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 550 | 49.751366 | 0.000000 | 0.111075 | 34.02 | 0.16 | 174.86±45.83 | |
2 | 600 | 39.467305 | 0.000000 | 0.066591 | 50.14 | 2.40 | 202.81±3.91 | |
3 | 640 | 38.068333 | 0.143544 | 0.051947 | 59.70 | 5.32 | 231.11±2.32 | |
4 | 680 | 35.755931 | 0.152549 | 0.032200 | 73.42 | 5.15 | 264.44±1.84 | |
5 | 710 | 36.317076 | 0.000000 | 0.031163 | 74.64 | 2.90 | 272.41±2.48 | |
AQYZK001 | 6 | 750 | 39.121845 | 0.270361 | 0.044077 | 66.76 | 29.19 | 263.20±1.78 |
7 | 780 | 29.587880 | 0.091932 | 0.012487 | 87.55 | 13.65 | 261.17±1.05 | |
8 | 810 | 28.219098 | 0.021400 | 0.010236 | 89.28 | 15.10 | 254.49±0.96 | |
9 | 850 | 27.132901 | 0.137405 | 0.012316 | 86.62 | 8.68 | 238.50±1.23 | |
10 | 920 | 28.284008 | 0.085409 | 0.031443 | 67.17 | 3.77 | 195.14±2.45 | |
11 | 1 020 | 24.728657 | 0.344224 | 0.039174 | 53.29 | 3.26 | 137.60±3.72 | |
12 | 1 400 | 18.389849 | 1.624272 | 0.037209 | 40.90 | 10.42 | 79.89±1.80 | |
1 | 600 | 37.003033 | 0.561045 | 0.072752 | 42.02 | 4.35 | 162.54±3.18 | |
2 | 650 | 31.820847 | 0.113497 | 0.028663 | 73.41 | 3.05 | 238.92±2.38 | |
3 | 680 | 31.776327 | 0.489968 | 0.020656 | 80.91 | 7.39 | 261.38±1.88 | |
4 | 710 | 33.020082 | 1.607749 | 0.021279 | 81.34 | 6.26 | 272.42±2.20 | |
5 | 740 | 33.898360 | 2.209040 | 0.022804 | 80.63 | 9.16 | 276.99±1.87 | |
AQYQZ06 | 6 | 770 | 32.065069 | 0.664519 | 0.011860 | 89.23 | 11.87 | 288.67±1.34 |
7 | 810 | 28.889228 | 0.311043 | 0.004308 | 95.67 | 16.34 | 279.52±1.18 | |
8 | 840 | 27.840195 | 0.235063 | 0.005020 | 94.73 | 22.79 | 267.61±0.86 | |
9 | 880 | 26.835950 | 0.408568 | 0.007996 | 91.31 | 9.72 | 249.91±1.40 | |
10 | 920 | 28.049071 | 0.194034 | 0.011541 | 87.89 | 7.59 | 251.29±1.43 | |
11 | 970 | 29.579149 | 1.706830 | 0.021953 | 78.52 | 0.37 | 237.91±25.33 | |
12 | 1 400 | 29.901789 | 0.000000 | 0.036092 | 64.33 | 1.10 | 198.96±6.50 |
4 分析结果
图5
图5
似斑状石英二长岩绢云母40Ar/39Ar年龄谱图(a,c)和反等时线图(b,d)
Fig.5
40Ar/39Ar age spectra (a,c) and 39Ar/40Ar vs.36Ar/40Ar inverse isochron (b,d) of sericite in the porphyritic quartz monzonite
研究区内2件样品的坪年龄及其各自的反等时线年龄在误差范围内保持一致,且2件样品的年龄在误差范围内也保持一致,说明绢云母自结晶作用以来氩同位素体系基本保持封闭,未遭受过明显的地质热事件的扰动,反映了样品结晶作用的年龄。 因此,该数据可靠且具有地质意义,可代表绢云母的形成年龄。
5 讨论
5.1 阿其音金矿成矿年龄
近年来,随着成岩成矿年代学研究的深入发展,学者们对东昆仑成矿带不同地段金矿床开展了成岩成矿年代学研究,获得了一大批锆石 U-Pb 法、云母类Ar-Ar 法高精度同位素年代学数据(表2)。由表2可知,东昆仑地区金矿成矿时代主要集中在202~246 Ma之间,对应于三叠纪。此次测得阿其音金矿绢云母40Ar-39Ar坪年龄为(263.2±4.5)Ma和(268.7±9.7)Ma。绢云母形成温度区间一般为200~350 ℃(Maineri et al.,2003),根据阿其音金矿流体包裹体研究,矿区主成矿阶段的成矿温度为250~290 ℃(张爱奎等,2022),二者基本一致。因此,绢云母作为与矿化同期的热液蚀变产物,其结晶时间可代表金矿化时代,表明阿其音金矿形成于中二叠世。
表2 东昆仑地区典型金矿床成矿时代
Table 2
序号 | 矿床名称 | 测试对象 | 年龄/Ma | 测试方法 | 文献来源 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 库德尔特金矿 | 绢云母 | 236.7±4.0 | 40Ar-39Ar | 张爱奎等(2021) |
2 | 肯德可克金矿 | 锆石 | 229.5±0.5 | LA-ICP-MS U-Pb | 肖晔等(2014) |
3 | 哈西亚图金矿 | 锆石 | 246.8±1.8 | LA-ICP-MS U-Pb | 南卡俄吾等(2014) |
4 5 | 五龙沟金矿 五龙沟金矿 | 锆石 | 239±1 | LA-ICP-MS U-Pb | 夏锐(2017) |
绢云母 | 237±1 | 40Ar-39Ar | 张德全等(2005) | ||
6 | 阿斯哈金矿 | 锆石 | 238±1 | LA-ICP-MS U-Pb | 李金超等(2014) |
7 | 坑得弄舍金矿 | 锆石 | 243±2 | LA-ICP-MS U-Pb | 夏锐(2017) |
8 | 开荒北金矿 | 围岩 | 中三叠世 | 40Ar-39Ar | 李金超(2017) |
9 | 果洛龙洼金矿 | 白云母 | 202.7±1.34 | 40Ar-39Ar | 李金超(2017) |
5.2 阿其音金矿成因探讨
阿其音金矿形成于中二叠世,处于古特提斯洋俯冲阶段。在大洋俯冲消减过程中产生强烈的构造变形和动力变质作用,昆中断裂活动强烈,形成了一系列大型剪切带。俯冲洋壳脱水及富集地幔再活化形成深部流体来源。昆中断裂及大型剪切带的强烈活动,促使深部壳幔物质交换,有用元素沿区域性断裂或大型剪切带向上迁移,成矿流体进入浅部断裂—裂隙系统中,在相对有利构造部位,如韧性剪切带旁侧或顶部脆性断裂、脆—韧性转换部位、裂隙等地区发生沉淀,聚集成矿(寇林林等,2015)。
5.3 区域动力学过程
区域研究表明,大洋板块大规模俯冲阶段时限为260~230 Ma(郭正府等,1998;姜春发等,2000)。古特提斯洋(昆南洋)在石炭纪打开,早二叠世阿尼玛卿洋开始俯冲,在昆中断裂以北出现TTG(英云闪长岩—奥长花岗岩—花岗闪长岩)性质的中灶火石英闪长岩组合,标志着与俯冲作用有关的岩浆活动的出现(莫宣学等,2007)。Liu et al.(2014)发现小庙镁铁质岩墙中辉石40Ar/39Ar年龄为(277.76±2.72)Ma,代表了古特提斯洋的初始俯冲,表明古特提斯洋俯冲作用至少不晚于278 Ma。杨延乾等(2013)在东昆仑埃坑德勒斯特获得二长花岗岩的侵位年龄为268 Ma,表明此时东昆仑地区构造环境属于俯冲活动期。郭通珍等(2012)在祁漫塔格韧性剪切带花岗质糜棱岩中获得绢云母40Ar/39Ar年龄为(271.1±2.2)Ma,指示古特提斯洋向北俯冲消减作用的存在。本次获得的阿其音地区蚀变似斑状石英二长岩绢云母40Ar/39Ar年龄为(263.2±4.5)Ma和(268.7±9.7)Ma,与古特提斯洋向北俯冲造山过程的时限具有很好的一致性。
5.4 区域找矿意义
阿其音金矿是东昆仑西段首次报道的古特提斯洋俯冲构造环境下形成的典型造山型金矿,对于古特提斯洋俯冲构造环境的成矿研究和区域找矿具有重要的理论和实际意义。因此,东昆仑地区是否存在二叠纪金矿成矿应引起足够的重视。
6 结论
(1)阿其音金矿蚀变似斑状石英二长岩中绢云母 40Ar-39Ar坪年龄为(263.2±4.5)Ma和(268.7±9.7)Ma,可将其成矿年龄限定在268~263 Ma,为中二叠世。
(2)阿其音金矿形成于韧性剪切带旁侧或顶部脆性断裂及脆—韧性转换部位,是中二叠世古特提斯洋俯冲阶段构造—岩浆的产物。
(3)东昆仑造山带可能在二叠纪时期发育有一次与俯冲背景下相关的金成矿事件, 找矿潜力巨大。
http://www.goldsci.ac.cn/article/2023/1005-2518/1005-2518-2023-31-3-378.shtml
参考文献
Continuous laser stepwise heating 40Ar/39Ar dating technique
[J].,(
40Ar-39Ar dating of the muscovite in the secricite of the Qimantage ductile shear zone and its geological significance
[J].,
Late palaeozoic mesozoic intracontinental orogenic process and intermedate acidic igneous rocks from the eastern Kunlun Mountains of northwestern China
[J].,(
ArArCALC-software for 40Ar/39Ar age calculations
[J].,
A study of the deformation characteristics of the ductile shear zone in the Wulonggou gold ore concentration area,East Kunlun,Qinghai
[J].,
Minerogenetic mechanism and condition of Wulonggou gold deposit in East Kunlun Mountains,Qinghai Province
[J].,(
Metallogenic Regularity and Metallogenic Prognosis of Gold Deposit in the East Kunlun
[D].
LA-ICP-MS zircon dating and geochemical characteristics of quartz diorite in Asiha gold deposit in East segment of the eastern Kunlun
[J].,
40Ar-39Ar age and geochemistry of subduction-related mafic dikes in northern Tibet,China:Petrogeaesis and tectnic implications
[J].,
Metallo‐ genic model of gold deposits and genetic types in the western section of east Kunlun,Qinghai Province
[J].,
Sericitic alteration at the La Crocetta deposit (Elba Island,Italy):Interplay between magmatism,tectonics and hydrothermal activity
[J].,
Granitoids and crustal growth in the East-Kunlun orogenic belt
[J].,
LA-ICP-MS zircon U-Pb age and geochemical characteristics of quartz diorite from the Haxiyatu iron-polymetallic ore district in Eastern Kunlun
[J].,
Preliminary discussion on minerogentic series of gold deposits in Qinghai Province
[J].,
Metallogenic regularity and prospecting direction of gold deposits in Qinghai,China
[J].,
Paleo-Tethys Orogenic Precess and Gold Metallogenesis of the East Kunlun
[D].
Chronology and fluid inclusions of the Guoluolongwa gold deposit in Qinghai Province
[J].,
Zircon U-Pb ages and its geological significance of the monzonitic granite in the Aikengdelesite,Eastern Kunlun
[J].,
Ore genesis of Kudeerte gold-polymetallic deposit in western part of East Kunlun
[J].,
Ar-Ar dating of orogenic gold deposits in northern margin of Qaidam and East Kunlun Mountains and its geological significance
[J].,
An overview on type,spatial-temporal distribution and prospecting of gold deposits in China
[J].,
Study on the Ar-Ar Age spectrum of diagenetic I/S and the mechanism of 39Ar recoil loss—Example from the clay minerals of P-T boundary in Changxing,Zhejiang Province
[J].,(
连续激光阶段升温40Ar/39Ar地质年代测定方法研究
[J].,(
祁漫塔格韧性剪切带中绢云母40Ar-39Ar定年及地质意义
[J].,
青藏东昆仑晚古生代末—中生代中酸性火成岩与陆内造山过程
[J].,(
东昆仑五龙沟金矿矿集区韧性剪切带构造变形特点研究
[J].,
青海东昆仑五龙沟金矿床成矿条件及成矿机理
[J].,(
青海东昆仑地区金矿成矿规律及成矿预测
[D].
东昆仑东段阿斯哈矿床石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及岩石地球化学特征
[J].,
青海东昆仑西段金矿成因类型及成矿模式
[J].,
东昆仑造山带花岗岩及地壳生长
[J].,
青海东昆仑哈西亚图铁多金属矿区石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和岩石地球化学特征
[J].,
初论青海省金矿成矿系列
[J].,
青海金矿成矿规律及找矿方向
[J].,
东昆仑古特提斯造山过程与金成矿作用
[D].
青海省果洛龙洼金矿区年代学研究与流体包裹体特征
[J].,
东昆仑埃坑德勒斯特二长花岗岩锆石U-Pb定年及地质意义
[J].,
东昆仑西段库德尔特金多金属矿床成因探讨
[J].,
柴北缘—东昆仑地区造山型金矿床的Ar-Ar测年及其地质意义
[J].,
中国金矿床类型、时空分布规律及找矿方向概述
[J].,
成岩混层(I/S)Ar-Ar年龄谱型及39Ar核反冲丢失机理研究—以浙江长兴地区P-T界线粘土岩为例
[J].,(
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