赣东北珍珠山花岗岩脉地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素组成研究

赣东北塔前–朱溪–赋春成矿带是一条重要的铜、钨、钼多金属成矿带,该成矿带及外围成矿潜力巨大,具有良好的找矿前景。本次选取该带南缘珍珠山出露的两条花岗岩脉为研究对象,开展LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、Hf同位素及地球化学研究,对其成因、成岩时代和成矿作用进行约束。结果表明,花岗岩脉锆石的206Pb/238U加权平均年龄为129.3±0.5 Ma(MSWD=0.99)和133.3±0.8 Ma(MSWD=0.29),为早白垩世;花岗岩具有高SiO_2(74.10%~75.78%)、富Na_2O+K_2O(6.99%~7.89%)、富Al_2O_3(13.94%~15.15%)、高FeO^T/MgO值(7.50~12.36)、低CaO(0.31%~0.42%)及贫MgO(0.07%~0.13%)的特征。其中Na_2O/K_2O=3.14~9.09,A/CNK=1.08~1.30,属过铝质碱性岩系列。稀土总量较低,轻、重稀土分异较轻(LREE/HREE平均2.48),具强负Eu异常(δEu平均0.07),呈弱右倾海鸥形态;微量元素Ga/Al值高(3.41×10^(–4)~4.27×10^(–4)),相对亏损K、Ba、Nd、Sr等大离子亲石元素,富集U、Th、Nb、Ta、P等高场强元素。其中锆石εHf(t)值为–5.09~–0.05,显示成岩物质以壳源为主,并有地幔成分参与,Hf单阶段模式年龄范围为761~948 Ma,两阶段模式年龄范围为1153~1463 Ma。综合分析认为珍珠山花岗岩属于A1型花岗岩,是在早白垩世构造体制转换结束后非造山伸展拉张环境下侵位,岩脉中Sn、Nb含量高,暗示该区具有较大的钨锡铌钽矿找矿潜力。

赣东北高分异花岗斑岩的成因及其对钨矿化的意义

为探讨赣东北珍珠山花岗斑岩的岩石成因,较为详细的研究了其地球化学、年代学、同位素和单矿物成分数据。结果显示,花岗斑岩锆石U-Pb年龄为-130Ma,εHf（t）为-4.35-1.49,源岩主要是双桥山群的沉积碎屑岩;花岗斑岩具有轻重稀土分馏和Eu负异常明显等特征;花岗斑岩中磷灰石具有显著的Eu负异常和稀土元素四分组效应;白云母具有较高的W、Rb和F含量,指示岩浆是富F体系;岩浆演化过程中强烈的熔-流体相互作用造成了全岩和磷灰石的稀土元素四分组效应以及岩浆岩中比值较稳定的元素对发生偏离。对比朱溪大型钨铜矿区花岗岩,珍珠山花岗斑岩不成矿的原因是未与灰岩地层接触,而朱溪花岗岩附近的灰岩地层不仅提供了足够的Ca,还为成矿流体滞留和聚集提供了条件。

赣东北珍珠山群同位素年代学研究

赣东北婺源—乐平地区浅变质地层珍珠山群的地质时代,以往普遍认为归属于中元古代,但由于缺乏高精度的同位素测年资料,时代归属尚存争议,目前主要有中元古代、古元古代和晚古生代3种认识。近期开展的1:5万区域地质调查工作,采用单颗粒锆石U-Pb法获得一批介于1113±118Ma～1379±65Ma间的同位素年龄数据,从而将珍珠山群时代合理地厘定为中元古代蓟县纪;此外,还获得了代表捕获晶体或残留的继承性浑圆状锆石表面年龄2497±19Ma和含量极少的结晶锆石年龄1827±76 Ma,推断珍珠山群之下还掩埋着古元古代地层或岩石,为区域深层构造研究提供了新的资料。

赣东北珍珠山群的建立及意义

珍珠山群是发育在扬子板块与华夏板块拼接带东段之婺源—乐平地区的一套中元古代蓟县纪变质深海浊积岩-火山岩组合,自下而上可进一步划分为佛子坑组、鄣山组、周溪组、中洲组,火山活动呈现由弱—强—弱的演化规律。岩石化学特征反映其大地构造环境属火山岛弧或活动边缘盆地,其层位与弧后盆地双桥山群修水组、溪口群,弧间盆地诸家群、铜厂岩群、张村岩群,火山岛弧双溪坞群相当,但岩性组合差异甚大,属同时异相产物。它们共同构成扬子陆缘的双列岛弧造山带模式,是中元古代末华夏板块与扬子板块俯冲-碰撞造山的结果。珍珠山群的建立,为华南中元古代板块碰撞提供了新的证据。