摘要：吴家湾金矿位于陕西石泉-旬阳金矿带中部，区内发育大量花岗闪长岩脉，以往对岩脉与金矿的成因关系研究程度较低。本文通过LA-MC-ICP- MSU-Pb定年方法，对吴家湾金矿区的花岗闪长岩进行了年代学研究，获得了吴家湾金矿区花岗闪长岩脉U-Pb同位素年龄值为232.3±9.7Ma，其与金成矿时代基本一致，表明其为区内矿源层金的活化迁移提供了必要的热源。
关键字：花岗闪长岩；锆石U-Pb定年；吴家湾金矿
吴家湾金矿位于陕西石泉-旬阳金矿带整装勘查区中部，其大地构造位置属南秦岭南部逆冲滑脱推覆带内的石泉-神河推覆体[1]，主体为一套奥陶纪—志留纪斑鸠关岩组、梅子垭岩组地层中黑云母片岩、炭硅质板岩建造，含矿建造是含炭蚀变黑云母片岩。矿区及外围发育一系列花岗闪长岩脉、云煌斑岩脉，规模不等，一般宽0.5到数米，长数米到数十米乃至几百米不等，呈近东西向分布，个别呈北西南东向分布，产状与S2期次面理趋于一致，局部可见微小夹角，顺走向可见膨缩、分支复合现象。
前人研究表明，区内金成矿时代为印支晚期-燕山早期[2][3]。经对花岗闪长岩脉取样分析，岩脉中不含金，但是否与金矿化存在某些间接的关系，是否为区内金矿化提供热源、促使矿源层中的金元素活化转移，从而达到金的富集形成矿体？因此，研究岩脉的形成时代，与金成矿时代对比，分析岩脉与金矿的成因关系对区域找矿具有重要意义。本次研究在1:5万矿产地质调查基础上，选择吴家湾金矿区的花岗闪长岩脉，对其中的锆石进行了LA-MC-ICP-MSU-Pb年代学测试。
1.花岗闪长岩脉岩石特征
本次所采集样品岩石呈浅灰色，细粒结构，块状构造。岩石矿物成分：斜长石：60—65%、钾长石（微斜长石）：5—10%、石英：20—25%、黑云母：﹤2%、白云母：﹤5%、磁铁矿：微重。
2.锆石影像特征
样品号为U-Pb-8，样品岩性为中细粒花岗闪长岩脉，该样品共选取28颗锆石进行了打点测试，从锆石阴极发光图片（图1）来看，样品中锆石均为透明-浅褐色，半自形、它形，少量自形具有清晰的环带构造，呈短柱状，不规则粒状，粒度大小为50～100μm，大部分锆石内部结构呈云雾状，阴极发光图像浅色与深色较为分明，深色锆石多发育岩浆韵律环带及较窄的增生边，部分锆石增生边不可见，根据其偏老的表面年龄推测深色可能为捕获的早期岩浆锆石或围岩锆石；透射光图像显示锆石表面较为光滑，极个别锆石具有裂隙。
表1 吴家湾金矿花岗闪长岩脉锆石U-Pb同位素分析结果表
3.形成时代讨论
利用LA-MC-ICP-MS方法进行锆石U-Pb微区定年。其分析结果见表1，测试定年的打点锆石共28颗，其中因数据不谐和或积分时间短剔除了1、2、6、9、10、14、20、25号等7个数据点，共获得了21个有效点，这21颗锆石点206Pb/238U和207Pb/235U表面年龄较为一致，如图2所示，数据上交点的年龄为1875±170Ma，反映了锆石核部的形成时间，下交点年龄精度较低，为343±92Ma，不具地质意义。
10、11、17号三颗锆石具浑圆状、深褐色，应为古老基底捕获锆石，其单颗粒锆石的206Pb/206Pb表面年龄1300±39Ma（11）、1970±28Ma（10）、1937±28Ma（17），其时代相当于中-古元古代，反应了古老基地的年龄。
7、8、21号三颗锆石与10、11、17特征基本一致，色调较前，其单颗粒锆石年龄范围为580-733Ma，三颗锆石的表面加权平均年龄为：670±190Ma（n=3）其时代相当于新古元古代，与区内的新元古代侵入体年龄相近，反应了深部捕获岩浆锆石的年龄。
图1 窑湾村花岗闪长岩脉锆石阴极发光（CL）图像
4、15、16、18、19、20、28点给出了428±21Ma（n=7）的加权平均年龄，结合阴极发光与区域资料，打点位于锆石边部变质增生边上，因此该年龄反应了一期变质年龄，其时代相当于中志留世，应为加里东运动的地质记录，其锆石U-Pb同位素谐和图见图3。
图2 花岗闪长岩脉锆石U-Pb同位素谐和图
图3 4、15、16、18、19、20、28点锆石U-Pb同位素谐和图
3、5、12、13、23、24、26、27点给出了232.3±9.7Ma（n=8）的加权平均年龄，代表了岩浆中新生锆石的年龄，即花岗闪长岩脉的成岩年龄，其时代相当于三叠纪，其锆石U-Pb同位素谐和图见图4。
图4 4、15、16、18、19、20、28点锆石U-Pb同位素谐和图
4.结论
本次研究得出吴家湾金矿区花岗闪长岩脉U-Pb同位素年龄值232.3±9.7Ma（n=8），代表了花岗闪长岩脉的成岩时代年龄，其时代相当于三叠纪，与金成矿时代一致，证明了其为区内矿源层金活化运移的热源。另三组年龄深部捕获岩浆锆石年龄（670±190Ma（n=3）、1875±170Ma），以及一期变质年龄（428±21Ma（n=7）），分别响应区域上的晋宁运动、加里东运动以及印支运动，反应三期运动地质记录。
参考文献
[1]段少帅，焦建刚，罗德智等.南秦岭石泉北部将军河地区中酸性岩脉锆石U-Pb年代学及其构造意义[J].地质学报,2017,(第4期).
[2]陕西省地质调查院，陕西石泉—旬阳金矿成矿规律研究与矿产资源预测报告[R].2015.
[3]许锋,李卫波,宋公社等.陕西石泉-旬阳地区金矿床控矿因素与成矿模式[J].矿产勘查,2018,(第1期).
论文作者:唐明锋,张永强,杨强晟,徐晓辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/25
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