宁镇矿集区安基山花岗闪长斑岩和韦岗花岗闪长岩的锆石U- Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

宁镇矿集区位于长江中下游成矿带东部,发育了大量与Cu、Fe矿产有关的中酸性侵入岩,如区内安基山岩体和韦岗岩体分别与安基山铜矿及伏牛山铜矿、韦岗铁矿等Cu、Fe矿床成矿关系密切。尽管前人在宁镇矿集区开展了大量的岩石学工作,但是对这些花岗质岩石源区特征方面的研究却略显薄弱。本文对该矿集区内的安基山岩体和韦岗岩体开展了详细的LA- ICP- MS 锆石U- Pb测年和锆石Hf同位素研究,进而确定成岩年龄、探讨岩浆源区性质及与成矿作用的关系。锆石U- Pb定年结果显示区内安基山花岗闪长斑岩和韦岗花岗闪长岩成岩年龄分别为108.9~110.9 Ma和107.3~109.6 Ma,宁镇矿集区晚中生代岩浆岩的成岩时代在110~100 Ma之间,明显晚于长江中下游其他矿集区成岩时代范围近20 Ma。两个岩体的锆石Hf同位素研究显示,韦岗花岗闪长岩的εHf(t)值为-47.4~-16.9,平均为-24.9,二阶段Hf模式年龄(TDM2)为2.24~4.14 Ga,平均为2.73 Ga,可能是中太古代至古元古代下地壳部分熔融形成的;而安基山花岗闪长斑岩的εHf(t)值为-16.8~-8.9,平均为-12.4,二阶段Hf模式年龄(TDM2)为1.74~2.23 Ga,平均为1.96 Ga,可能是富集岩石圈地幔物质与下地壳物质混合的产物。本文研究结果结合前人研究显示,矽卡岩型Fe矿床有关的岩体相比于矽卡岩型Cu矿床成矿岩体含有更多的地壳物质;岩浆源区壳、幔物质含量比例可能是控制长江中下游成矿带Cu、 Fe成矿作用的重要因素。     

江苏栖霞山铅锌多金属矿床成因探讨:流体包裹体及氢-氧-硫-铅同位素证据

江苏栖霞山铅锌多金属矿床位于长江中下游成矿带宁镇地区,是华东地区最大的铅锌矿之一,近年来在其深部取得重大找矿突破,但该矿床的成因仍存在争议。本文在详细的野外调查基础上,重点对深部样品进行了系统的观察和采集。通过对其各成矿阶段流体包裹体及H、O、S、Pb同位素系统测定及分析,并结合地质事实,最终确定其矿床成因,为该矿床及区域下一步找矿提供方向。流体包裹体研究表明,栖霞山矿床流体包裹体类型以纯液相包裹体(L)和气液两相包裹体(V+L)为主。显微测温结果显示:主成矿期(热液成矿期)第一阶段磁铁矿-石英阶段(Ⅰ)的包裹体均一温度集中变化于280~380℃,盐度变化于4.24%~9.86%Na Cleqv;第二阶段石英-硫化物阶段(Ⅱ)的包裹体均一温度集中变化于180~320℃,盐度变化于1.74%~8.00%Na Cleqv;第三阶段石英-碳酸盐岩阶段(Ⅲ)的包裹体均一温度变化于80~160℃,盐度变化于0.53%~6.74%Na Cleqv。从第一阶段到第三阶段,均一温度和盐度均有降低的趋势,显示流体混合的特征,可能是其矿质沉淀的重要机制。H-O同位素分析(δ~(18)OH2O值为-1.9‰~5.5‰,δD值为-80.3‰~-69.9‰)显示成矿流体主要为岩浆流体,后期有大气降水的加入。硫化物S同位素研究显示,δ~(34)S值总体变化范围-4.6‰~3.8‰,呈塔式分布,位于零值附近,暗示着栖霞山矿床硫化物的S主要来源于岩浆,且可能有部分赋矿地层S的混入。矿石硫化物的(206)~Pb/(204)~Pb为17.616~17.817,207Pb/(204)~Pb为15.513~15.718,(208)~Pb/(204)~Pb为37.907~38.585,说明Pb主要来源于岩浆,可能有部分震旦系基底地层Pb的加入。综合矿床地质、流体包裹体及H、O、S、Pb同位素特征可知,栖霞山矿床属于主要受石炭系黄龙组灰岩与高丽山组砂岩之间"硅钙面"控制的岩浆热液矿床,与本区早白垩世晚期岩浆活动密切相关。