论文部分内容阅读
冷水坑铅锌银矿田位于扬子古板块与华夏古板块拼接带南侧,武夷隆起带西北部的天华山火山盆地内,是北武夷中生代火山岩带中独具特色的斑岩型矿床。矿田内的火山岩分布广泛,前人对熔结凝灰岩、凝灰岩以及侵入岩开展了锆石U-Pb年代学研究,但其岩浆活动时序仍存在争议,年龄数据显示熔结凝灰岩、凝灰岩有晚侏罗世和早白垩世早期两种不同的结果,致使对该火山岩系的地质时代归属产生分歧;而且,矿田内侵入火山岩系的斑岩年龄与火山岩的年龄在误差范围内一致,甚至出现斑岩年龄大于火山岩年龄的问题。上述存在的年龄问题致使前人对冷水坑铅锌银矿田的成矿规律缺乏进一步的认识。基于这些问题,笔者在对矿田火山岩系的地层层序和岩性、岩相特征开展研究的基础上,分别选择火山岩系中的三件流纹岩样品LSK301、LSK302和LSK401,两件熔结凝灰岩样品LSK701、LSK201,两件凝灰岩样品LSK601、LSK602和一件含矿花岗斑岩样品LSK501,两件钾长花岗斑岩样品LSK001、LSK002,两件石英正长斑岩样品LSK101、LSK102进行SHRIMP锆石U-Pb测年,结果显示:⑴三件流纹岩样品LSK301、LSK302和LSK401的锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为（139.5±1.1）Ma（N=17,MSWD=1.16）、（137.8±1.3）Ma（N=13,MSWD=1.6）和139.4±1.2Ma（N=16,MSWD=1.2）,指示冷水坑铅锌银矿田流纹岩的地质时代属早白垩世早期。⑵熔结凝灰岩LSK701样品中14颗锆石的206Pb/238U年龄为137141 Ma,加权平均年龄为（139.2±0.98）Ma（MSWD=0.96）;熔结凝灰岩LSK201样品中有12颗锆石的206Pb/238U年龄为150164 Ma,加权平均年龄为（157.8±3.2）Ma（MSWD=1.5）,有8颗锆石的206Pb/238U年龄为131145 Ma,加权平均年龄为（135.0±3.2）Ma（MSWD=1.6）。若以样品中最小年龄作为熔结凝灰岩形成年龄的下限,那么熔结凝灰岩LSK701和LSK201的地质时代属早白垩世早期。⑶凝灰岩LSK601样品有中14颗锆石的206Pb/238U年龄153164 Ma,加权平均年龄为（159.0±1.4）Ma（MSWD=1.6）;凝灰岩LSK602样品14个分析点的206Pb/238U年龄数据中,有1个颗锆石的年龄为（413.2±4.4）Ma,有3颗锆石的年龄为246230 Ma,有5颗锆石的年龄为153158 Ma,有5颗锆石的年龄为135144 Ma。若以样品中最小年龄作为凝灰岩形成年龄的下限,那么凝灰岩LSK601的地质时代属晚侏罗世,LSK602的地质时代属早白垩世早期。⑷含矿花岗斑岩LSK501样品锆石206Pb/238U年龄加权平均值为（157.3±3.4）Ma（N=12,MSWD=1.26）,指示地质时代属晚侏罗世。⑸钾长花岗斑岩LSK001样品和LSK002样品锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为（134.6±1.3）Ma（N=12,MSWD=0.24）和（135.1±1.2）Ma（N=13,MSWD=0.067）,指示地质时代属早白垩世早期;石英正长斑岩LSK101样品和LSK102样品锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为（134.0±1.1）Ma（N=13,MSWD=0.51）和（134.5±1.1）Ma（N=12,MSWD=0.34）,指示地质时代属早白垩世早期。可见,流纹岩的锆石U-Pb年龄指示冷水铅锌银矿田火山岩系地质时代为早白垩世早期。因此,冷水坑铅锌银矿田的火山岩系属早白垩世早期火山活动的产物,与北武夷山中生代火山岩带其它火山盆地的火山岩系形成时代一致。根据凝灰岩和熔结凝灰岩的岩相学特征,结合火山碎屑岩碎屑物质来源分析,熔结凝灰岩LSK701、LSK201和凝灰岩LSK602可能是普利尼式和乌尔卡诺式火山喷发的产物,它们的最小年龄代表火山碎屑岩的形成年龄,而凝灰岩LSK601可能是斯通博利式火山喷发的产物,它的最小年龄是捕获晚侏罗世花岗斑岩的锆石年龄,不能代表火山碎屑岩的形成年龄。这样一来,可以对火山碎屑岩锆石U-Pb年龄作出合理的地质含义解释。在处理火山—侵入杂岩年龄数据时,应剔除捕获的早白垩世早期火山岩系锆石的年龄,然后再进行锆石加权平均年龄处理,与未经筛选之前的年龄相比,样品的MSWD明显变小,表明数据更真实可靠,加权平均年龄也小于剔除之前的年龄,对比火山岩系的年龄,能够区分出火山—侵入杂岩的岩浆活动时序。综上所述,冷水坑铅锌银矿田中生代岩浆活动时序为:第一期岩浆活动形成含矿花岗斑岩,发生于晚侏罗世;第二期第一阶段岩浆活动形成火山岩系,发生于早白垩世早期,矿田内发生不同喷发形式的火山活动,形成以火山碎屑岩为主夹少量长英质火山熔岩的火山岩系,第二阶段岩浆活动形成石英正长斑岩、钾长花岗斑岩等次火山岩,发生于早白垩世早期,但晚于火山岩系。结合前人已有认识,矿田内可分为晚侏罗世和早白垩世两次成矿事件,两期成矿事件分别与两期斑岩侵入活动有关。