武夷山地区杨林钼矿成矿岩体LAICPMS锆石U—Pb年代学研究

　　0 前言 
　　武夷山成矿带地处赣闽两省交界部位，是中国东南部一条重要的铜多金属成矿区带，成矿地质条件优越，区内分布着一系列大型—超大型矿床，如冷水坑银铅锌矿、永平铜矿、行洛坑钨钼矿、熊家山钼矿、紫金山铜金矿等，为国家经济建设和社会持续发展发挥重要作用。 
　　杨林钼矿位于江西省铅山县南西直距约20km，地处扬子板块与华夏板块碰撞拼贴带萍乡—广丰深大断裂南侧，北武夷隐伏基底断裂附近，为武夷成矿带中新发现的小型钼矿床。 
　　由于该矿床的研究程度较低，缺少精确的成岩成矿年龄数据，制约了矿床的深入研究和进一步的找矿工作。本文首次利用LA-ICP-MA方法对与成矿关系密切的黑云二长花岗岩进行锆石U-Pb年代学研究，以期对杨林钼矿成矿年代进行限定，指导区域上同类型矿床的找矿工作。 
　　1 矿区地质概况 
　　区内出露地层单一，主要为中元古代铁砂街岩组和第四系（图1）。铁砂街岩组岩性主要有黑云斜长角闪变粒岩和斜长角闪变粒岩。 
　　区内断裂发育，地表共出露6条构造破碎带，分别为北西向的F1、F2、F3、F4和北东向的F5、F6，都为张性断裂，且延深较浅。破碎带均表现为较强烈的硅化，并伴有钼矿化，为矿区的赋矿构造[1]。其中，F1构造破碎带位于高际区段，工程控制长度约200m，宽0.2～5m，总体产状210°∠80°，控制Ⅰ号钼矿化带的产出；F4构造破碎带工程控制长度约300m，宽0.5～1.7m，总体产状238°∠85°，控制Ⅱ号钼矿化带的产出。 
　　区内岩浆活动主要有燕山早期第三阶段第一次侵入岩和燕山早期第三阶段第三次侵入岩。燕山早期第三阶段第一次侵入岩位于矿区中部，呈岩枝状产出，地表出露面积约1km2，岩石类型有中细粒似斑状黑云母花岗岩、斑状石英二长岩，岩体与围岩侵入接触关系清楚，接触面产状较陡。燕山早期第三阶段第三次侵入岩位于矿区东部与西部，呈岩株状产出，地表出露面积将约1.5km2，岩石类型为黑云母二长花岗岩，岩体与燕山早期第三阶段第一次侵入岩侵入接触面呈犬牙交错状，整体倾向南东，由于岩体受到蚀变作用，在黑云母二长花岗岩中可见到云英岩、文象花岗伟晶岩等。 
　　杨林钼矿与燕山早期第三阶段第三次侵入岩密切相关，矿体主要赋存于黑云二长花岗岩体内及接触带附近。 
　　2 样品特征及分析方法 
　　本次用于锆石U-Pb测年的样品采自PD1，编号11JX75-1，岩石类型为黑云二长花岗岩。岩石新鲜、无蚀变，呈浅红色，中细粒花岗结构，块状构造，矿物成分主要由钾长石、斜长石、石英、黑云母组成，副矿物为磁铁矿、磷灰石、锆石和榍石等。 
　　将样品送至河北省廊坊诚信地质服务公司进行锆石矿物的分选，先将岩石样品机械破碎，手工淘洗分析出重砂，经电磁分选出锆石。之后，在双目镜下挑选出晶形完好、纯净透明的锆石进行制靶，将锆石靶抛光后在显微镜下进行发射光和透射光照相，然后送至北京离子探针中心进行锆石阴极发光照相。锆石U-Pb同位素定年在中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室（GPMR）利用LA-ICP-MS同时分析完成。激光剥蚀系统为GeoLas 2005，ICP-MS为Agilent 7500a，激光束斑直径为32μm，采用标准锆石91500作外标进行校正。详细的仪器操作条件和数据处理方法同文献[3]。 
　　3 分析结果 
　　样品中锆石为无色透明，长60-250μm，个别达400μm，呈自形柱状，晶棱锋锐、清晰，长宽比值多在2：1～4：1之间，常见到磷灰石、熔体包裹体等。阴极发光图像（图2左）显示大部分锆石具有清晰的韵律环带，显示典型的岩浆锆石特征。部分锆石发育核-边结构，锆石核形态多样，有短柱状、椭圆状、不规则状或云雾状。本次研究选取韵律环带较发育的锆石的边部进行测试，共测定19颗锆石19个点，剔除偏离较大的点，保留13个测点，分析结果见表1。结果显示，所有测点锆石的Th/U比值介于0.48～1.00，均大于0.4，为典型的岩浆锆石[4]。从锆石U-Pb谐和曲线图（图2右）中可以看出，所有测点均位于谐和线上或附近，206Pb/238U年龄变化范围较小，介于150～160Ma之间，加权平均年龄154Ma±2Ma（MSWD=1.6，n=13），代表黑云母二长花岗岩的成岩年龄，属于晚侏罗世。 
　　4 结论 
　　锆石具有较高的U-Pb体系封闭温度（>700℃），且性质稳定，其U-Pb同位素年龄可以较好地代表岩浆岩的结晶年龄。杨林钼矿矿体产于黑云母二长花岗岩中，因此，本文所测的黑云母二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄154±2Ma可代表其成矿年龄，属于晚侏罗世。大量资料研究表明，武夷成矿带晚侏罗世经历了一次大规模中酸性岩浆活动和成矿作用，如江西金溪熊家山钼矿形成于152Ma[5]，福建行洛坑钨钼矿形成于156.3Ma左右[6]，福建漳平北坑场钼多金属矿形成于139.8～143.7Ma[7]，江西铅山篁碧钼多金属矿形成于154Ma[8]。因此，杨林钼矿与熊家山钼矿等矿床为同一动力地质背景下岩浆活动的产物。