秦岭造山带赋存于黑色页岩中的夏家店金矿床独居石U-Th-Pb和绢云母Rb-Sr定年及其对区域金成矿作用的启示

秦岭造山带发育若干赋存于黑色页岩中的金矿床,但它们的成矿时代以及成矿作用与区域构造演化的内在联系尚未得到准确限定.本文通过赋存于黑色页岩中的夏家店金矿床独居石U-Th-Pb和绢云母Rb-Sr定年,精确限定了金矿床的成矿时代,查明了与金成矿作用相关的构造动力学背景.夏家店金矿床主要赋存于下寒武统水沟口组黑色页岩中,少数矿体赋存于下泥盆统西岔河组砂砾岩中.赋存于黑色页岩中的金矿体因出露至近地表而普遍遭受了强烈的氧化作用,矿物组成以赤铁矿、针铁矿、石膏、石英、方解石、自然金和其他一些未定名的铁氧化物为主.而赋存于砂砾岩中的金矿体则以原生矿石为主,矿物组成主要包括黄铁矿、白铁矿、绢云母、石英以及独居石、磷灰石、榍石等副矿物.金主要呈不可见金的形式赋存于黄铁矿和白铁矿中,少数金以自然金包裹体形式包裹于黄铁矿颗粒中.独居石在高品位矿石中十分常见,与载金黄铁矿和白铁矿具有紧密的共生关系,并发育很好的环带结构,包括核部的Mnz1和边部的Mnz2.Mnz1含有4.8wt.%~13wt.%ThO_(2),在球粒陨石标准化稀土配分模式图解中,HREE变化范围较大,具有明显的负Eu异常.Mnz1经普通铅校正后的^(208)Pb/^(232)Th年龄变化范围为(910±10)~(416±4)Ma(2σ).Mnz2的ThO_(2)含量相比Mnz1要低得多,变化范围为0.8wt.%~1.7wt.%,在球粒陨石标准化稀土配分模式图解中显示弱负Eu异常,经普通铅校正后的^(208)Pb/^(232)Th年龄变化范围为229~209Ma(2σ),加权平均年龄为(217.6±3.0)Ma(2σ).本文认为,Mnz2的^(208)Pb/^(232)Th加权平均年龄代表夏家店金矿床热液蚀变矿化的时间,而Mnz1的年龄则是赋矿围岩中碎屑独居石的结晶年龄.矿石中与载金黄铁矿和白铁矿关系密切的绢云母所获得的原位Rb-Sr等时线年龄为(222.2±3.3)Ma,在误差范围内与Mnz2的^(208)Pb/^(232)Th加权平均年龄一致.综合独居石和绢云母的定年结果,提出夏家店金矿床形成时间约为220Ma,即晚三叠世(诺利期),成矿作用发生于秦岭造山带三叠纪造山过程中洋壳俯冲向陆-陆碰撞的转换阶段.秦岭造山带下伏早古生界-元古界富碳质沉积岩的变质脱挥发分作用可能为夏家店金矿床的形成提供了金等成矿物质和成矿流体.