南秦岭镇安棋盘沟钨矿床%5E%2840%29Ar-%5E%2839%29Ar年代学及其对印支末期成矿的指示.pdf

收稿日期:2022-01-21;改回日期:2022-06-07;网络首发日期:2022-10-14 项目资助:陕西省自然科学基础研究计划项目(2023-JC-YB-276)、陕西省公益性地质工作项目(0617-17111FY1808)和中央高校基本科研专项资金项目(300102280401)联合资助。第一作者简介:晁会霞(1979),女,讲师,从事矿相、矿床及矿产资源预测相关研究。E-mail: 通信作者:王冉(1980),男,高级工程师,从事构造、遥感及地学信息系统相关研究。E-mail: doi:10.16539/j.ddgzyckx.2022.04.010 卷(Volume)47,期(Number)3,总(SUM)194 页(Pages)570579,2023,6(June,2023)大 地 构 造 与 成 矿 学Geotectonica et Metallogenia 南秦岭镇安棋盘沟钨矿床40Ar-39Ar年代学 及其对印支末期成矿的指示 晁会霞1,2,崔文玮1,杨兴科1,2,王 冉1,2,韩 珂3,杨 宁1,王仪卓1(1.长安大学 地球科学与资源学院,陕西 西安 710054;2.长安大学 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室,陕西 西安 710054;3.中煤科工集团 西安研究院有限公司,陕西 西安 710077)摘 要:近年来,南秦岭镇安西部地区发现了棋盘沟、核桃坪、东阳等大中型钨多金属矿床。其中棋盘沟大型钨矿床以石英脉型为主,深部可见矽卡岩型矿化,前人仅对其中的石英脉型钨矿进行了年龄测试,深部的矽卡岩型钨矿尚未开展年代学研究工作。本文以棋盘沟钨矿床为研究对象,选取两类矿石中与白钨矿、辉钼矿密切共生的金云母进行39Ar-40Ar同位素测年。结果显示,矽卡岩型矿石中金云母坪年龄为 190.10.6 Ma(MSWD=1.28),石英脉型矿石中金云母坪年龄为188.60.6 Ma(MSWD=1.42),均为早侏罗世成矿,且石英脉型钨矿成矿时间略晚于矽卡岩型钨矿。该成矿期处于南秦岭成矿带陆内碰撞造山向伸展转变的转折期,代表着一期重要的、尚未被广泛关注的印支末期的岩浆热液钨钼成矿事件,应在今后的找矿工作中予以重视。关键词:40Ar-39Ar 定年;金云母;白钨矿;印支末期;南秦岭 中图分类号:P618.6 文献标志码:A 文章编号:1001-1552(2023)03-0570-010 秦岭造山带是一典型的大陆复合造山带,构造变形复杂多样、岩浆活动强烈、成矿作用显著(王宗起等,2014),其经历了长期的板块构造俯冲碰撞演化,并于印支期最终完成对接拼合(张国伟等,1996)。印支运动之后,中国大陆进入陆内构造变形阶段,尤其是侏罗纪太平洋板块向西俯冲,形成濒太平洋NNE 方向大陆边缘体系(即新华夏构造体系)。由于中国东部甚至亚洲东部中新生代一系列重大地质作用的过程和效应均涉及了印支运动和燕山运动,时代跨越了三叠纪、侏罗纪和白垩纪,因此也逐渐成为东亚大地构造研究的新热点。而目前人们对于秦岭造山带印支运动结束及燕山运动开始的时限,还存在一定争议(董树文等,2007)。秦岭造山带商丹断裂以南、勉略缝合带以北的南秦岭地区发育大量花岗岩。前人研究显示这些花岗岩体的成岩时代主要集中在早中生代(骆金诚等,2010;秦江锋,2010;韦龙猛等,2016;王洁明等,2017),形成于秦岭陆内碰撞造山之后的伸展环境下(孙卫东等,2000;弓虎军等,2009;陈衍景,2010),该构造背景有利于钨钼的成矿。目前南秦岭镇安地 第 3 期 晁会霞等:南秦岭镇安棋盘沟钨矿床40Ar-39Ar 年代学及其对印支末期成矿的指示 571 区已发现多个钨(钼)矿床(点),如棋盘沟、核桃坪、东阳等大中型钨多金属矿床(刘茜,2013;朱赖民等,2015;代鸿章等,2017,2018;阮仕琦等,2019),常见矿床类型有矽卡岩型和石英脉型等,矿石矿物均以白钨矿为主。镇安西部钨钼成矿特点与华北陆块南缘和北秦岭钼矿成矿特征及其成矿时代尚难进行对比(刘茜,2013;代鸿章等,2017;Dai et al.,2018)。棋盘沟钨矿床是镇安西部找矿会战中发现的一处大型白钨矿,前人对该矿床的地质特征、控矿因素、成矿流体、成矿时代及找矿前景等方面进行过相关研究(阮仕琦等,2019;高云峰,2019;雷旺胜等,2019;张望等,2020),但是关于其成矿时代是印支期还是早燕山期仍存在一定争议。棋盘沟钨矿区地表以石英脉型钨矿为主,深部则发育矽卡岩化矿物组合,表现出矽卡岩型钨矿的特征,而且越往深部成矿热液和矽卡岩化矿物组合特征表现越强烈。前人对石英脉型钨矿进行了年龄测试(Dai et al.,2018;张望等,2020;韩珂,2021),但对于深部矽卡岩型钨矿尚未开展年代学研究工作。本文通过对棋盘沟钨矿深部钻孔中与白钨矿紧密伴生的两类矿石中的金云母进行了精细的矿物学研究和40Ar-39Ar 快中子活化法测年,通过激光加热法测试、分析 Ar 同位素,厘定矿床形成时限,为棋盘沟钨矿床研究提供精细的年代学资料;并试图寻找该矿床与秦岭大规模成矿事件在成矿时代和成因上的关系,为进一步探讨南秦岭地区成矿阶段和成矿事件提供有力依据。1 区域地质背景 秦岭可分为北秦岭、南秦岭和扬子地块北缘三 个构造带,南秦岭构造带位于商丹和勉略两大断裂带之间(图 1)。区域地层以古生界为主,另有少量元古宇和中新生界。岩性为碎屑岩、碳酸盐岩和少量变质岩。地层呈 NWW 向展布,不同时代地层间多为断层接触,形成构造岩片。区域上构造线总体呈近 EW 向,次为 NE 向。区域岩浆作用比较发育,以中酸性侵入岩为主,主要为印支期和燕山期花岗岩类侵入岩,如东江口杂岩体、胭脂坝岩体等中酸性岩基,以及懒板凳、四海坪等众多形态复杂的中酸性小岩体(岩枝)(图 2)(骆金诚等,2010;秦江锋,2010;韦龙猛等,2016;王洁明等,2017)。研究表明,南秦岭大量印支期花岗岩群(230195 Ma)形成于秦岭陆内碰撞造山之后的伸展环境(孙卫东等,2000;弓虎军等,2009;陈衍景,2010),而该环境有利于钨钼的成矿。镇安西部钨钼多金属矿集区在大地构造位置上处于华南板块北缘、南秦岭被动大陆边缘,属于南秦岭成矿带东段宁陕镇安白河成矿亚带(姜寒冰等,2014),在月河一带大型矿床主要有东阳钨钼矿床、棋盘沟钨矿床及核桃坪钨铍矿床。矿集区内白钨矿矿体多分布于石瓮子组(1-2s)或两岔口组(O2-3l)中。钨钼矿成因类型主要为矽卡岩型和石英脉型。靠近岩体附近的地层发育透辉石、透闪石、硅灰石等矽卡岩化,伴有钨(钼)矿化,形成矽卡岩型矿体。2 矿床地质特征 棋盘沟钨矿床位于镇安县月河镇棋盘沟附近,矿区内出露地层主要为震旦系灯影组(Z2dy),奥陶系两岔口组(O2-3l)、白龙洞组(O2bl)及泥盆系大枫沟组(D2d)。其中两岔口组为主要的赋矿地层(图 2),岩性 NCC.华北克拉通;S-NCC.华北克拉通南缘;NQB.北秦岭构造带;SQB.南秦岭构造带;N-SCC.扬子克拉通北缘。图 1 秦岭造山带构造框架及岩体分布简图(据 Wang et al.,2013 修改)Fig.1 The tectonic framework and intrusion distribution of the Qinling orogenic belt 572 第 47 卷 1.第四系冲积层;2.下石炭统袁家沟组;3.下石炭统上泥盆统铁山组;4.下石炭统上泥盆统九里坪组上段;5.上泥盆统九里坪组上段;6.上泥盆统星红铺组;7.中上泥盆统古道岭组;8.中泥盆统石家沟组;9.中泥盆统石家沟组大枫沟组;10.中泥盆统池沟组;11.中泥盆统牛耳川组;12.中泥盆统大枫沟组;13.志留系梅子垭组;14.下志留统大贵坪组;15.上奥陶统两岔口组;16.中奥陶统白龙洞组;17.寒武系石瓮子组;18.寒武系奥陶系石瓮子组水沟口组;19.震旦系灯影组;20.震旦系灯影组陡山沱组;21.青白口系耀岭河岩组;22.下元古界陡岭岩群;23.正长花岗岩;24.石英二长岩;25.平行不整合界线;26.断层;27.金矿、铜矿、铅锌矿;28.铅矿、钼矿、钨矿;29.王家坪隐伏岩体;30.棋盘沟钨矿。图 2 镇安西部矿集区岩体及矿产分布图(据杨兴科等,2018 修改)Fig.2 The distribution of intrusion and ore deposits in the western Zhenan ore-concentrated area 主要为灰色、灰绿色二云方解石英片岩,另有大理岩、灰岩、白云质大理岩等(图 3)。岩层产状整体较缓,呈穹隆状构造,倾角 2030,局部较陡;地层走向近 EW 向,倾向 NE-NNE。目前矿区内并没有发现中酸性岩浆岩出露,仅发育几条煌斑岩脉。棋盘沟矿区内断裂发育,主要有 NWW 向主断裂和近SN 向次级断裂,其中近 SN 向次级断裂为含钨石英脉的赋存构造(图 3)。区内最大褶皱为棋盘沟背斜,位于棋盘沟中部 11 号勘探线。背斜近核部发育石英脉,脉内及与大理岩接触面可见白钨矿化(图 3),因此沿着接触带外带(侵入体外围缓冲区 12 km 范围内,甚至 3 km 范围内)可见白钨矿矿体。区内钨钼矿化与围岩蚀变关系极为密切,围岩蚀变多以晚期矽卡岩化(透闪石化、硅灰石化、绿帘石化、阳起石化、萤石化、金云母化)及硅化为主。棋盘沟钨矿化分布于两岔口组上段,产于石英脉及其边部绢云绿泥片岩带中,主要赋存在近 SN向断裂中。地表圈定白钨矿体 6 条,矿体走向多呈近 SN 向,产状 26963,矿体长约 100660 m,厚 0.482.50 m,WO3 品位 0.44%0.861%。矿石组分较为简单,矿石矿物主要为白钨矿,脉石矿物有金云母、石英、长石、绢云母、绿泥石、白云母、方解石等。矿石结构主要为微细中细晶结构,个别呈粗晶伟晶结构。矿石构造主要为浸染状、条带状构造。区内主矿体 K1、K2 为两条石英脉型矿体(图 3,表 1),厚度变化系数 39%49%,品位变化系数 93%122%,显示矿体厚度、矿化较均匀。在主矿体北段密集分布近 SN 向节理裂隙,矿体周围地层发育黄钾铁矾化,且可见近 EW向石英脉被 SN向石英脉错断,部分近 EW 向石英脉呈透镜状产出。矿体南段,放射状硅灰石和矽卡岩化沿节理裂隙产出;该段可见近 SN 向石英脉和小角度斜切地层的近 EW 向石 第 3 期 晁会霞等:南秦岭镇安棋盘沟钨矿床40Ar-39Ar 年代学及其对印支末期成矿的指示 573 英脉,其中近 EW 向石英脉边部未见明显的矿化蚀变。矿体南端发育方解石石英脉,脉体边部可见硅灰石、透闪石等矽卡岩矿物,说明越往南部热液作用和矽卡岩化越强烈。在 950 m 以下,石英脉较少,透闪石、透辉石、硅灰石、白云母、黑云母、金云母等蚀变矿物增多,说明越往深部成矿热液作用和矽卡岩化越强烈。棋盘沟钨矿床在地表及浅部矿化类型主要为石英脉型,深部较深层位可见到较大规模的矽卡岩型矿化。其中白钨矿主要赋存在石英脉与围岩接触带 10 cm 范围内,呈不规则块状和团块状分布(图 4a、c);部分乳白色石英脉与围岩发生云英岩化、矽卡岩化(图 4b、c)。石英脉内部发育有少量星点状白钨矿化,也可见黄铁矿化、辉钼矿化、绿泥石化(图 4d)。深部钻孔石英脉则发育较少,岩性主要为大理岩和矽卡岩化大理岩(图 4c、e、f)。3 样品采集及测试方法 3.1 样品特征 本文用于测年分析的矽卡岩型矿石样品(QP-03)和石英脉型矿石样品(QP-04)分别采自棋盘沟矿区PD910 中段和 PD1130 中段(图 3,表 2)。样品中,金云母为棕色,镜下呈浅黄色,正低突起,呈鳞片状集合体与白钨矿、透闪石、透辉石等矿物伴生(图 4b、c、e)。金云母是成矿期重要的热液蚀变矿物,是厘定矿床钨矿化时限的理想对象。3.2 Ar-Ar 分析方法 Ar-Ar 定年实验在美国俄勒冈州立大学氩同位素实验室完成,采用 Ar-Ar 阶段升温测年法。具体实验流程及实验参数参见 Duncan and Al-Amri(2013)、裴军令等(2015)和胡荣国等(2022)。将挑选出来的金云母单矿物(纯度99%)采用超声波清洗、干燥后,再将样品和标样一起置于核反应堆中接受中子照射,照射时间为 50 h。照射后的样品通过 10 W CO2激光器阶段加热释放出气体,然后在惰性气体质谱仪MAP-215/50 进行 Ar 同位素分析。中子照射过程中所产生的干扰同位素校正系数通过分析照射过的 K2SO4和 CaF2获得,其值为:(36Ar/37Ar0)Ca=0.0002389,(40Ar/39Ar)K=0.004782,(39Ar/37Ar0)Ca=0.000806。37Ar 经过放射性衰变校正;40K 衰变常数=5.5431010 a1(Steiger and Jger,1977);实验数据使用ISOPLOT程序进行坪年龄计算(Ludwig,2003),坪年龄误差为 2。1.黑云母石英片岩;2.麻粒岩;3.大理岩;4.灰岩;5.二云母石英片岩;6.钨矿体;7.平硐工程;8.勘探线;9.产状;10.断层;11.采样点。图 3 棋盘沟矿区地质简图(a)和 8 号勘探线剖面(b)(据中陕核工业集团二二四大队有限公司,2017 修改)Fig.3 The geological sketch map of the Qipangou mining area(a)and the cross-section of the exploration line 8(b)表 1 棋盘沟矿区主矿体特征表 Table 1 The characteristics of main ore bodies in the Qipangou mining area 矿体编号 矿体类型 出露标高(m)出露长度(m)平均厚度(m)最大斜深(m)总体产状 平均品位(102)K1 石英脉 10301228 660 1.09 180 28575 1.08 K2 石英脉 11001170 160 0.46 132 27073 1.09 574 第 47 卷 (a)石英脉中的白钨矿;(b)矽卡岩化蚀变;(c)含粗粒蚀变金云母的白钨矿矿石;(d)黄铁矿、辉钼矿和白钨矿紧密共生;(e)金云母、硅灰石和白钨矿密切伴生;(f)透闪石、透辉石等矽卡岩化钨矿石。矿物代号:Sch.白钨矿;Qtz.石英;Py.黄铁矿;Mot.辉钼矿;Phl.金云母;Wo.硅灰石;Tr.透闪石;Di.透辉石。图 4 棋盘沟钨矿石手标本与显微照片 Fig.4 Photos of hand specimens and photomicrographs of ores from the Qipangou tungsten deposit 表 2 棋盘沟钨矿床金云母 Ar-Ar 测年样品信息表 Table 2 Descriptions of phlogopite samples from the Qipangou tungsten deposit 矿床 样号 采样位置 测试样品 矿物及方法 棋盘沟 QP-03 PD910中段 矽卡岩型矿石 金云母Ar-Ar定年棋盘沟 QP-04 PD1130中段 石英脉型矿石 金云母Ar-Ar定年 4 测试结果 对两个样品中的金云母进行了 Ar-Ar 同位素测试,结果见表 3。样品中金云母年龄40Ar-39Ar 累积释放量图解表现为简单的年龄坪,在开始加热的前三个阶段累计释放了不到 10%的气体量(图 5);两件样品的年龄梯度都较平缓,表明冷却过程较慢。QP-03 样品年龄谱显示前 0.26%气体中有一定程度的年龄梯度,在快速上升到 195 Ma 的年龄坪后保持平稳;而 QP-04 样品在达到稳定坪年龄之前,前2.57%气体中有较小的年龄梯度,并上升到184 Ma 的年龄坪后保持平稳。棋盘沟钼钨矿床的矽卡岩型矿石(QP-03)中金云母坪年龄为 190.10.6 Ma(MSWD=1.28)(图 5a),石英脉型矿(QP-04)中金云母坪年龄为 188.60.6 Ma(MSWD=1.42)(图 5b),两件样品的坪年龄和总气体释放年龄在误差范围内一致,代表矿区蚀变矿化的年龄(图 5,表 3)。该年龄总 体 上 与 镇 安 西 部 矿 集 区 内 辉 钼 矿 成 矿 时 代(199.73.9 Ma191.32.0 Ma;李双庆等,2010)较一致,同属早侏罗世;但略晚于该矿集区辉钼矿成矿年龄 199.7 Ma(张红等,2015;吴昊等,2018)。5 讨 论 5.1 有关成岩与成矿年代问题 前人对镇安矿集区棋盘沟、东阳、核桃坪三个典型钨矿床进行测年,去除一个稍大年龄值 213.0 2.4 Ma外,该区钨钼矿成矿时代集中在201.42.1 Ma 188.60.6 Ma 之间(刘茜,2013;代鸿章等,2019;张望等,2020),属于早侏罗世,为印支末期成矿(表 4,图 6)。镇安西部矿集区花岗岩体形成年龄主要集中在220210 Ma 时段,如东江口杂岩体年龄为 222214 Ma(秦江锋,2010);胭脂坝岩体年龄为 214 Ma(张国伟等,2001)、211210 Ma(Yang et al.,2011)和210.85.0 Ma 第 3 期 晁会霞等:南秦岭镇安棋盘沟钨矿床40Ar-39Ar 年代学及其对印支末期成矿的指示 575 (Jiang et al.,2010)。除此之外,还有一些印支末期岩体的报道,如胭脂坝岩体年龄为 201.91.5 Ma(韦龙猛等,2016)和 2004 Ma(骆金诚等,2010);四海坪岩体年龄为 201198 Ma(张红等,2015);懒板凳岩体年龄 2001.9 Ma(刘茜,2013)。年代学结果显示,区内花岗岩体为典型的复式岩体,是多期岩浆活动的产物,其成岩年代主要集中于印支末期,与区域成矿之间存在明显的时空联系。表 3 棋盘沟钨矿床金云母40Ar-39Ar 测年数据 Table 3 The 40Ar-39Ar dating results of phlogopite samples from the Qipangou tungsten deposit 40Ar/39Ar 36Ar/39Ar 37Ar/39Ar 38Ar/39Ar F39Ar 年龄2(Ma)样品QP-3 302.61943 0.97166 0.39676 0.18623 0.0003 63.6193.3 249.22500 0.76000 1.15167 0.16333 0.0009 102.8838.2 148.56357 0.36622 1.31499 0.10816 0.0014 164.9237.3 114.59169 0.22403 0.55646 0.04517 0.0026 195.1119.4 76.68782 0.10314 0.12829 0.01961 0.0071 186.616.3 61.50214 0.04843 0.00978 0.00871 0.0265 190.401.6 58.22208 0.03796 0.00754 0.00683 0.0748 189.700.9 51.51244 0.01421 0.00517 0.00261 0.1679 190.880.4 49.37104 0.00745 0.00305 0.00141 0.3061 190.330.4 49.32766 0.00704 0.00303 0.00142 0.4086 190.630.4 49.06298 0.00652 0.00488 0.00123 0.5724 190.200.4 48.18432 0.00423 0.00811 0.00108 0.7992 189.430.3 47.84077 0.00253 0.00199 0.00057 1.0000 190.040.3 样品QP-4 91.29003 0.16967 0.65642 0.03871 0.0046 167.1910.1 56.37112 0.03638 0.03592 0.00732 0.0257 184.323.0 51.07123 0.01539 0.00641 0.00331 0.0849 187.830.9 48.16618 0.00688 0.00289 0.00124 0.1667 186.320.9 47.58815 0.00344 0.00133 0.00086 0.5039 187.990.3 47.47600 0.00250 0.00020 0.00048 0.7389 188.620.3 47.34422 0.00159 0.00038 0.00089 0.8528 189.150.6 47.28579 0.00140 0.00056 0.00034 0.9948 189.140.4 47.31630 0.00529 0.04934 0.00441 0.9976 196.5712.2 48.20538 0.00598 0.04387 0.00798 1.0000 200.7319.0 图 5 棋盘沟钨矿床金云母40Ar-39Ar 年龄谱和坪年龄 Fig.5 The 40Ar-39Ar age spectra and plateau ages of phlogopite samples from the Qipangou tungsten deposit 576 第 47 卷 表 4 镇安西部矿集区钨钼成矿年龄统计 Table 4 The ages of tungsten and molybdenum mineralization in the western Zhenan ore-concentrated area 矿床 矿化类型 矿物 方法 年龄(Ma)资料来源 棋盘沟 矽卡岩型钨矿 金云母 Ar-Ar 190.10.6 本文 棋盘沟 石英脉型钨矿 金云母 Ar-Ar 188.60.6 本文 核桃坪 矽卡岩型钨矿 铬云母 Ar-Ar 201.42.1 代鸿章等,2019 核桃坪 矽卡岩型钨矿 金云母 Ar-Ar 196.72.0 代鸿章等,2019 核桃坪 石英脉型钨矿 辉钼矿 Re-Os 196.33.3 Dai et al.,2018 棋盘沟 石英脉型钨矿 锆石 U-Pb 213.02.4 张望等,2020 向坪 石英脉型钨矿 锆石 U-Pb 200.21.7 张望等,2020 东阳 矽卡岩型钨矿 辉钼矿 Re-Os 198.02.7 刘茜,2013 桂林沟 斑岩型钼矿 辉钼矿 Re-Os 197.21.3 张红等,2015 月河坪 矽卡岩型钼矿 辉钼矿 Re-Os 193.63.5 李双庆等,2010 棋盘沟 石英脉型钨矿 辉钼矿 Re-Os 199.73.9 韩珂,2021 江口 石英脉型钼矿 辉钼矿 Re-Os 198.73.9 韩珂,2021 新铺 石英脉型钼矿 辉钼矿 Re-Os 197.01.6 代军治等,2015 大西沟 矽卡岩型钼矿 辉钼矿 Re-Os 191.32.0 罗根根等,2013 大竹山沟 石英脉型钼矿 辉钼矿 Re-Os 196.31.2 罗根根等,2013 图 6 镇安西部矿集区钨钼成矿年龄直方图 Fig.6 The age histogram for tungsten and molybdenum mineralization in the western Zhenan ore-con-centrated area 本次对棋盘沟钨矿床内与钨钼矿化密切共生的两类矿石中金云母进行 Ar-Ar 测年,结果显示其成矿时代为早侏罗世,其中石英脉型钨矿形成时代略晚于矽卡岩型钨矿。棋盘沟矿区地表及深部打钻均未发现中酸性岩浆岩,但石英脉及矽卡岩中的钨钼矿化暗示该区矿化与岩浆热液活动密切相关。而且矿集区月河南部王家坪一带钻探发现了隐伏花岗岩体,通过钻孔岩心详细编录发现,该隐伏花岗岩体边部和顶垂体花岗细晶岩中辉钼矿化明显,白钨矿分布于岩体外接触带和矽卡岩化大理岩或石英脉裂隙中,出现较明显的“上部白钨矿下部辉钼矿”垂向分带富集规律。LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 同位素测年结果显示隐伏花岗岩体年龄为 201.91.8 Ma(Han et al.,2021),属于印支末期。在月河一带的钻探工程ZK6402 孔 690 m 处也揭露出隐伏的中细粒二长花岗岩体,且岩体的内接触带可见黑钨矿化(仇金林等,2021)。结合矿集区已有的蚀变和成矿年龄(213 188 Ma)(刘茜,2013;代鸿章等,2019;张望等,2020),本文认为该区钨钼成矿与此类隐伏花岗岩体关系密切。王家坪等隐伏岩体极有可能是矿集区内主要的成矿岩体,且规模较大,诸如棋盘沟钨矿床、杨沟地耳沟钨钼矿段、核桃坪钨矿区可能位于该隐伏岩体的岩凸部位,岩体为成矿作用提供大量的热源和物源。该区钨钼成矿时代对应于区域复式岩体晚一期的岩浆活动的时间,但通过野外调研及资料统计,可见矿集区钨矿化作用可能持续时间较长,具有一定时间跨度,大规模矽卡岩化及石英脉型矿化可能与多期岩浆热液活动有关。5.2 成矿构造背景 受印支运动的影响,秦岭发生岩石圈拆沉和基性岩浆底侵作用,在区域上形成不少重要的金、钼矿床(卢欣祥,2006;卢欣祥等,2008),拉开了秦岭造山带中新生代成矿的序幕。秦岭造山带的岩浆活动阶段始于三叠纪印支期华北板块与扬子板块的俯冲碰撞挤压造山作用;碰撞造山峰期之后,进入以花岗岩浆活动为主的后碰撞造山阶段,标志着秦岭造山带印支期造山作用进入尾声。前人认为秦岭中生代花岗岩类发育演化存在 188170 Ma 间歇期,而且该时段是南秦岭造山带主碰撞造山结束和后碰 第 3 期 晁会霞等:南秦岭镇安棋盘沟钨矿床40Ar-39Ar 年代学及其对印支末期成矿的指示 577 撞构造演化的开始(张国伟等,2001;Dong et al.,2011)。本文对秦岭造山带中生代岩浆岩的成岩年龄进行收集整理,结果显示,秦岭岩浆活动呈 EW 向展布,时代集中在 200188 Ma,存在 188165 Ma 的构造宁静期,165 Ma 之后受燕山构造域控制(图 7)。因此宁陕镇安一带构造成矿活动与 NNE 向的燕山期构造岩浆活动无关,可能形成于秦岭印支期碰撞之后。镇安西部矿集区的成矿时代集中在晚三叠世早侏罗世,处于秦岭造山带印支期主碰撞后的印支末期陆内构造阶段,构造环境由挤压转为伸展走滑,成矿富集阶段正好处于构造转换阶段,即秦岭印支期主碰撞之后,造山带垮塌引起的岩浆热液事件过程中形成的陆内阶段成矿富集(朱赖民等,2015;代鸿章等,2019)。该时期的成矿作用是印支末期造山垮塌伸展环境的响应,形成了陆内构造岩浆成矿三位一体的时空体系。这期成矿年龄与前人研究报导的东秦岭(或北秦岭)钼矿的三个主要成矿期(即 238213 Ma、145126 Ma和 116110 Ma)不同,张红等(2015)认为 200190 Ma 代表了南秦岭成矿带存在一期至今尚未被发现和认识到的钼成矿期次,可能与扬子板块与华北板块拼合期间的后碰撞造山作用过程有关。本文也认为印支末期这期重要的岩浆热液钨钼成矿事件,对于南秦岭寻找钨钼矿床具有重要的陆内造山成矿理论意义。印支运动在造山晚期的伸展、抬升阶段是秦岭造山带内与钨、钼等金属密切相关的一次重大成矿地质事件;含矿热液在含碳酸盐围岩接触带通过接触交代作用形成矽卡岩型钨矿体,或在岩体与围岩接触带附近通过矿质沉淀作用形成似层状钨矿体;而在岩体和围岩的裂隙中通过充填、交代作用形成石英脉型矿体。图 7 秦岭造山带中生代花岗岩年龄频谱图(数据来源见表4 及文后参考文献)Fig.7 The age histogram of the Mesozoic granites in the Qinling orogenic belt 6 结 论(1)棋盘沟钨矿床以石英脉型为主,深部为矽卡岩型。矽卡岩型矿石中金云母坪年龄为 190.1 0.6 Ma(MSWD=1.28),石英脉型矿石中金云母坪年龄为188.60.6 Ma(MSWD=1.42),表明石英脉型钨矿形成略晚于矽卡岩型钨矿,总体上棋盘沟钨矿床成矿时代为早侏罗世。(2)结合镇安西部矿集区岩体成岩与钨钼成矿年龄统计分析,该区钨钼成矿时代对应于复式岩体晚一期的岩浆活动,为印支末期成矿事件。以棋盘沟为代表的镇安西部钨多金属矿床形成于秦岭印支期碰撞之后,是在造山带垮塌引起的岩浆热液事件过程中形成的,该期成矿作用代表了南秦岭成矿带存在一期尚未被重视的钨钼成矿期次,该时段恰好处于最后一次陆内碰撞造山向伸展转变的转折期,有利于成矿,应在今后的找矿工作中予以足够的重视。致谢:野外工作得到了陕西省地质调查中心刘向伟工程师、镇安鼎丰矿业公司刘少武总经理的大力支持,样品测试工作得到了南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)钟立峰研究员的鼎力相助,桂林理工大学刘希军教授和另外一名匿名评审专家对本文提出了宝贵的修改意见,在此一并致以衷心的感谢！参考文献(References):陈衍景.2010.秦岭印支期构造背景、岩浆活动及成矿作用.中国地质,37(4):854865.代鸿章,王登红,刘丽君,黄凡,王成辉.2018.电子探针和微区 X 射线衍射研究陕西镇安钨铍多金属矿床中祖母绿级绿柱石.岩矿测试,37(3):336345.代鸿章,王登红,刘丽君,黄凡,王成辉.2019.南秦岭镇安核桃坪钨铍矿床成矿时代及成矿模式探讨.地质学报,93(6):13421358.代鸿章,王登红,王成辉,黄凡.2017.中央造山带秦巴地区发现石英脉型黑钨矿.岩矿测试,36(5):559560.代军治,鱼康平,王瑞廷,袁海潮,王磊,张西社,李剑斌.2015.南秦岭宁陕地区新铺钼矿地质特征、辉钼矿Re-Os年龄及地质意义.岩石学报,31(1):189199.董树文,张岳桥,龙长兴,杨振宇,季强,王涛,胡建民,陈宣华.2007.中国侏罗纪构造变革与燕山运动新诠释.地质学报,81(11):14491461.578 第 47 卷 高云峰.2019.南秦岭镇安西部典型钨矿区控矿构造特征与成矿模式.西安:长安大学硕士学位论文:17.弓虎军,朱赖民,孙博亚,李犇,郭波,王建其.2009.南秦岭地体东江口花岗岩及其基性包体的锆石 U-Pb 年龄和 Hf 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