內(nèi)蒙古霍各乞Cu-Pb-Zn礦床~(39)Ar/~(40)Ar年代學(xué)研究:元古代預(yù)富集疊加印支期變質(zhì)熱液礦化實(shí)例

摘要： 霍各乞大型Cu-Pb-Zn礦床地處華北陸塊北緣的狼山-渣爾泰山成礦帶。該礦賦存于元古代帶裂谷沉積巖系,礦區(qū)內(nèi)圍巖發(fā)生角閃巖相變質(zhì)作用,并遭受剪切變形。賦礦圍巖主要包括石英巖、云母片巖、碳質(zhì)千枚巖、大理巖。此外,在賦礦圍巖中存在鐵建造層位,主要由磁鐵礦及富鐵角閃石構(gòu)成。該礦的Cu-Pb-Zn礦化受剪切帶控制,且發(fā)生于圍巖剪切變形的晚期,退變質(zhì)抬升階段。成礦流體為變質(zhì)流體。盡管霍各乞礦床Cu-Pb-Zn均顯示后生熱液礦化特征,礦床中硫化物卻普遍具有元古代兩階段鉛模式年齡(約1000Ma),表明成礦元素最初起源于元古代海底噴流沉積過程。此外,硫化物普遍富集重硫同位素,亦表明其最初來源于海水中硫酸鹽的還原。為揭示Cu-Pb-Zn礦化及圍巖變質(zhì)時代,我們對圍巖鐵建造中的變質(zhì)角閃石及成礦期的熱液黑云母進(jìn)行39Ar/40Ar年代學(xué)測試。圍巖鐵建造中的變質(zhì)角閃石坪年齡為271.4±29.5Ma,代表峰期變質(zhì)年齡。成礦期熱液黑云母坪年齡為239.8±3.4Ma,代表Cu-Pb-Zn熱液礦化時代?；舾髌驘嵋旱V化年齡略晚于圍巖峰期變質(zhì)年齡,這與該礦退變質(zhì)期成礦的現(xiàn)象非常吻合。由于巖石在其退變質(zhì)階段無法產(chǎn)生變質(zhì)流體,霍各乞Cu-Pb-Zn礦化的成礦流體來自深部巖石的進(jìn)變質(zhì)脫水。據(jù)此提出霍各乞礦床兩階段礦化模式:元古代期間,伴隨海底熱液活動發(fā)生同生沉積期Cu-PbZn預(yù)富集,形成富含成礦元素的裂谷火山-沉積巖。在印支期(二疊紀(jì)末-三疊紀(jì)初)的變質(zhì)過程中,這些經(jīng)歷預(yù)富集的裂谷巖系變質(zhì)脫水,其中的Cu、Pb、Zn再活化,含礦流體向淺部遷移,形成受剪切帶控制的變質(zhì)熱液Cu-Pb-Zn礦床。從更宏觀的角度考察,霍各乞印支期Cu-Pb-Zn礦化事件并不是孤立發(fā)生的,而是中國印支期大規(guī)模礦化事件的一部分?；舾髌蜃冑|(zhì)熱液CuPb-Zn礦化實(shí)例反映了此次印支期事件的成礦類型多樣性,進(jìn)一步確證了在擠壓構(gòu)造體制下除巖漿熱液礦床及造山型金礦外,在某些特定地質(zhì)背景下還可以形成變質(zhì)熱液型賤金屬礦床。除霍各乞Cu-Pb-Zn礦床外,在狼山-渣爾泰山及臨區(qū)發(fā)育若干印支期大型-超大型造山型金礦床。這些造山型金礦具有與霍各乞Cu-Pb-Zn礦床相似的地質(zhì)特征,且形成于相似的大地構(gòu)造背景。相比于形成造山型金礦,形成霍各乞等變質(zhì)熱液Cu-Pb-Zn礦床需要更為苛刻的地質(zhì)條件。除形成造山型金礦所需的地質(zhì)條件外(如變質(zhì)作用、剪切帶活動),形成Cu-Pb-Zn礦床的變質(zhì)流體源區(qū)需要經(jīng)歷Cu、Pb、Zn預(yù)富集;此外,搬運(yùn)大量的Cu需要富含CH4的還原性變質(zhì)流體,這就要求成礦體系中存在富含有機(jī)質(zhì)的巖性層。因此,在發(fā)育造山型金礦的地區(qū),疊加上述有利地質(zhì)條件之處具有形成大型變質(zhì)熱液Cu-Pb-Zn礦床的潛力。 （共14頁）