李孫雄,陳沐龍,2,楊東生,汪焰華
LI Sun-Xiong1,CHEN Mu-Long1,2,YANG Dong-Sheng3,WANG Yan-Hua1
(1.海南省地質(zhì)調(diào)查院,海口570206;2.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢),武漢430074,3.廣州地球化學(xué)研究所,廣州510000)
(1.Hainan Geological Survey,Haikou 570206,China;2.China University of Geosciences,Wuhan 430074,China; 3.Guangzhou Institute of Geochemistry,Guangzhou 510000,China)
海南島鉬礦床Re-Os年齡及其成礦地球動力學(xué)背景探討
李孫雄1,陳沐龍1,2,楊東生3,汪焰華1
LI Sun-Xiong1,CHEN Mu-Long1,2,YANG Dong-Sheng3,WANG Yan-Hua1
(1.海南省地質(zhì)調(diào)查院,???70206;2.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢),武漢430074,3.廣州地球化學(xué)研究所,廣州510000)
(1.Hainan Geological Survey,Haikou 570206,China;2.China University of Geosciences,Wuhan 430074,China; 3.Guangzhou Institute of Geochemistry,Guangzhou 510000,China)
海南島已發(fā)現(xiàn)的鉬礦床(點(diǎn))在空間上或成因上多與北西向或近南北向構(gòu)造以及燕山晚期侵入的花崗質(zhì)巖石密切相關(guān)。利用輝鉬礦Re-Os同位素方法,對海南島羅葵洞、文且、石門山三個典型的斑巖型鉬礦床進(jìn)行了精確定年,分別獲得了99.7±0.4 Ma、104±1.0 Ma、88.6±1.0-80.2±0.6 Ma的成礦年齡,顯示海南島鉬礦具有多階段或多次成礦作用的特點(diǎn)(一次發(fā)生于約100 Ma,另一次發(fā)生于80~88 Ma間),形成于大陸邊緣巖石圈拉張減薄、軟流圈地幔上涌的伸展構(gòu)造體制。
Re-Os年齡;輝鉬礦;鉬礦床;海南島
自上世紀(jì)50年代以來,海南地勘局等單位相繼在屯昌(高通嶺、安墩)、瓊海(煙塘梅嶺)、樂東(紅門嶺、石門山)、保亭(新村)等地區(qū)勘查或發(fā)現(xiàn)了具有工業(yè)意義的大中小型鉬(多金屬)礦床(點(diǎn))。這些礦床的含鉬礦石礦物主要為輝鉬礦。現(xiàn)有資料表明[1-3],目前在海南島已發(fā)現(xiàn)的鉬礦床(點(diǎn))在空間上或成因上多與北西向或近南北向構(gòu)造以及燕山晚期侵入的花崗質(zhì)巖石密切相關(guān)。但鉬礦體何時形成?礦化事件發(fā)生一次或是多次?礦體的形成是否具有統(tǒng)一的地球動力學(xué)背景?等等一些關(guān)鍵性、基礎(chǔ)性的科學(xué)問題依然未解決,制約了海南島鉬成礦作用的認(rèn)識和地質(zhì)找礦的開展。
本次研究通過利用輝鉬礦Re-Os同位素方法,對海南島羅葵洞、石門山和文且三個典型的斑巖型鉬礦床進(jìn)行了精確定年。結(jié)合前人成果及本次研究所獲得的輝鉬礦Re-Os年齡資料,可以確定白堊紀(jì)中期(100 Ma±)在海南島發(fā)生過一次重要的鉬成礦事件,羅葵洞、文且和高通嶺的鉬礦體均是此次成礦事件的產(chǎn)物。而采自石門山礦床的兩個輝鉬礦樣品由于結(jié)晶細(xì)小,取樣時很容易混進(jìn)硅酸鹽粉末,以及取樣量少,Re含量也低,因此,它們不一致的Re-Os年齡(88.6±1.0和80.2±0.6 Ma)可能反映了白堊紀(jì)中期或晚白堊世(80~88 Ma之間)所發(fā)生的另外一次鉬成礦事件。
圖1 海南島區(qū)域地質(zhì)簡圖Fig.1 Regional geological map of Hainan island
海南省地處特提斯構(gòu)造域、西太平洋構(gòu)造域和歐亞大陸板塊構(gòu)造域的交合部位,具有多階段、多旋回的地質(zhì)演化,總體上可概括為中元古代結(jié)晶基底形成、新元古代-古生代板內(nèi)多階段裂解與造山作用、中生代陸內(nèi)盆山演化和新生代裂解四個重要階段。大致以E-W向九所-陵水構(gòu)造帶為界,南北兩側(cè)地質(zhì)特征明顯不同(圖1)。南面未見結(jié)晶基底,岀 露一套下古生界砂巖、板巖、灰?guī)r等,巖石基本未經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用的改造。北面結(jié)晶基底地層為中元古界戈枕村組和峨文嶺組,為一套麻粒巖、片麻巖、混合巖、片巖、石英巖、變粒巖等中深變質(zhì)巖;褶皺基底地層由上元古界-上古生界組成,為一套以千枚巖、板巖、變質(zhì)砂巖為主的淺變質(zhì)巖,間見結(jié)晶灰?guī)r、大理巖、片巖、變質(zhì)火山巖等;上疊盆地由中生界和新生界碎屑巖(礫巖、砂礫巖、砂巖、頁巖、泥巖等)組成,巖石未經(jīng)歷區(qū)域變質(zhì)作用的改造。巖漿侵入活動最早發(fā)生于約14億年的中元古代,二疊紀(jì)-白堊紀(jì)并再次發(fā)生侵入活動,形成了以正長花崗巖和二長花崗巖為主,并有少量花崗閃長巖、閃長巖和輝長巖組成的侵入巖。其巖石類型有M型(幔源型)、I型(殼幔混合型)、S型(殼源重熔型)和相對特殊的A型(堿性、貧水、非造山),以I型成因的巖體居主要地位,次為S型花崗巖。其中,中元古代、二疊紀(jì)侵入巖普遍發(fā)育葉理、線理定向組構(gòu),三疊紀(jì)侵入巖葉理、線理定向組構(gòu)和塊狀構(gòu)造共存,白堊紀(jì)侵入巖為塊狀構(gòu)造,定向組構(gòu)不發(fā)育。地質(zhì)構(gòu)造有NE向、NW向、E-W向和S-N向,通過構(gòu)造解析和構(gòu)造年代學(xué)測試[4],NE向、NW向形成于二疊紀(jì)-三疊紀(jì)和白堊紀(jì),E-W向、S-N向主要形成于白堊紀(jì)。二疊紀(jì)-三疊紀(jì)NE向、NW向構(gòu)造組成了略向南面凸出的近E-W向弧狀構(gòu)造帶[5],白堊紀(jì)構(gòu)造形跡由NE向和NW向壓扭性斷裂、東西向壓性斷裂,以及S-N向張性斷裂組成,顯示了近S-N擠壓應(yīng)力作用下形成的共軛斷裂體系①。
2.1 羅葵洞鉬礦
羅葵洞鉬礦體賦存在羅葵洞一帶下白堊統(tǒng)六羅村組(鋯石U-Pb年齡為107 Ma)火山機(jī)構(gòu)及其邊部,總體東西方向稍長(約1600 m)、南北方向(約1400 m)稍窄的近等軸形;單個礦體形態(tài)以似層狀或大扁豆?fàn)顬橹?,傾角平緩,一般為0°~10°,個別部位在15°~33°。礦化不僅發(fā)育于深部隱伏巖體內(nèi)部,在巖體上部火山口相巖石中下部層位中也有鉬礦賦存,且局部形成厚大礦體。隱伏巖體外帶礦體賦礦巖石有流紋質(zhì)碎斑熔巖、流紋質(zhì)角礫熔巖、安山巖、安山質(zhì)角礫巖、英安質(zhì)碎斑熔巖、英安質(zhì)角礫熔巖等;內(nèi)帶賦礦巖石較單一,為似斑狀花崗巖及細(xì)粒鉀長花崗巖。礦化強(qiáng)弱一般與圍巖沒有明顯的選擇性,但與賦礦巖石的物理性質(zhì)或開放空間存在有一定關(guān)系。細(xì)粒致密塊狀安山質(zhì)巖石,裂隙不發(fā)育,礦化較弱;中細(xì)粒流紋質(zhì)火山巖,特別是含碎屑及角礫的火山巖,裂隙發(fā)育,鉬礦化較強(qiáng),隱伏似斑狀花崗巖體相對隆起的頂部裂隙發(fā)育,鉬礦化最強(qiáng)。
礦石礦物成分比較簡單,金屬礦物主要有輝鉬礦、黃鐵礦,次為黃銅礦及少量閃鋅礦、白鎢礦、磁鐵礦、赤鐵礦。脈石礦物與礦層賦礦巖石性質(zhì)有關(guān)。流紋質(zhì)巖石及花崗質(zhì)巖石中的礦體,脈石以鉀長石、石英、斜長石為主,次為黑云母、綠泥石、絹云母及方解石;安山質(zhì)巖石中的礦層,脈石礦物以斜長石、綠泥石、次閃石、方解石、石英及部分鉀長石。
輝鉬礦有六種賦存狀態(tài):(1)微細(xì)粒狀浸染分布于灰色石英小脈中,呈似條帶狀,條帶延長方向與石英脈壁一致;(2)分布于白色石英小脈中與黃鐵礦共生;(3)分布于長石質(zhì)脈中,這類輝鉬礦顆粒較粗;(4)呈薄膜狀分布在巖石裂隙中,與綠泥石伴生;(5)呈粒狀或微脈狀分布于巖石中;(6)分布于構(gòu)造角礫巖角礫膠結(jié)物中。
本區(qū)伴隨成礦作用而形成的熱液蝕變主要有硅化、鉀化、黃鐵礦化、云英巖化、黑云母化及綠泥石化,硅化、鉀化、黃鐵礦化、黑云母化可單獨(dú)成細(xì)脈穿入巖石裂隙中,也可以以滲透交代的形式存在于巖石中,導(dǎo)致普遍發(fā)育面型蝕變。
上述資料表明,羅葵洞鉬礦床在成因類型上可歸屬于斑巖型礦床,鉬礦化形成極有可能與巖漿源的流體活動有關(guān)。據(jù)研究,熱液成礦過程可劃分為4個階段:石英-鉀長石階段、石英-輝鉬礦階段、石英-黃鐵礦階段和石英-鉀長石黃鐵礦階段。輝鉬礦主要集中在中間兩個階段中,早階段白色石英脈及單純鉀長石脈很少有輝鉬礦化出現(xiàn)。
2.2 文且鉬礦
文且鉬礦體賦存于S-N向晚白堊世斜長花崗斑巖中,表現(xiàn)出斑巖型礦床的典型特征。礦石金屬礦物主要是輝鉬礦,次為黃鐵礦、黃銅礦和金紅石;非金屬礦物以石英和斜長石居多,其次是鉀長石、黑云母、綠泥石和絹云母,其它微量礦物尚見磁鐵礦、榍石、鈦鐵礦、磷灰石、黝簾石和鋯石等。輝鉬礦以浸染狀、細(xì)脈狀分布在斜長花崗斑巖中。巖體中微—細(xì)石英脈、輝鉬礦微細(xì)脈相對密集處便構(gòu)成工業(yè)礦體,帶中共圈出規(guī)模不等的鉬礦(化)體52個,組成寬大于400 m、長度大于600 m的礦化帶。礦化帶總體走向NW,傾向SW,傾角為20°~35°,為半潛伏或潛伏礦體。巖石蝕變主要是硅化、鉀化、黑云母化、云英巖化、黃鐵礦化,其次是絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、高嶺土化、碳酸鹽化等。
2.3 石門山鉬礦
石門山鉬礦床(Ⅰ號脈帶)有規(guī)模不等的輝鉬礦體10個,礦體呈較大的扁豆?fàn)罨蛲哥R狀,向西傾斜,傾角16°~54°。這些礦體集中分布于Ⅰ號脈帶深部距地表250~600m的范圍內(nèi),鉬金屬儲量10443噸,平均品位0.187%,為一品位較高的中型鉬礦床。礦石礦物主要是輝鉬礦,其次是黃鐵礦、閃鋅礦,呈浸染狀、細(xì)脈浸染狀賦存于已蝕變?yōu)樵朴r或云英巖化的中粒斑狀黑云母二長花崗巖中(鋯石U-Pb年齡為82~87 Ma)。
石門山鉛鋅礦體主要產(chǎn)在石門山Ⅰ號脈帶北段,部分產(chǎn)在石門山Ⅱ號脈帶中段和北段,共圈出6個小鉛鋅礦體,獲得鉛儲量6798噸、鋅1484噸,伴生組份銅267噸、銀3.654噸、鎘16.66噸,為一小型脈狀鉛鋅礦床。礦床嚴(yán)格受發(fā)育于晚白堊世中粒斑狀黑云母二長花崗巖中的近S-N~NNW向斷裂破碎帶控制,賦存于石英脈(為主)及其旁側(cè)硅化角礫巖(局部出現(xiàn))、絹英巖、硅化絹云母化碎裂巖或閃長玢巖中。成因上,推測石門山鉛鋅礦體和鉬礦體屬同一成礦系列,且成礦物質(zhì)主要來源于斑巖體。
3.1 樣品采集及分析方法
本次研究對采自羅葵洞、石門山和文且三個鉬礦的6個輝鉬礦樣品進(jìn)行了Re-Os同位素組成測試。其中,羅葵洞礦床的3個樣品(HNK100-77(1)、HNK100-77(2)和HNK100-77(3)由一段鉀化花崗斑巖手標(biāo)本(巖芯樣HNK100-77)中的粗粒輝鉬礦(+細(xì)晶石英)脈中所分離而來(圖2A);石門山斑巖型鉬多金屬礦床中的2個樣品(HNK103-12和HNK103-13)來自云英巖中的細(xì)粒輝鉬礦脈或薄膜狀輝鉬礦(圖2B-C);文且斑巖型鉬礦床1個樣品(HNK102-09(1))分離自硅化-鉀化-綠泥石化的斜長花崗斑巖體中呈單晶成聚晶產(chǎn)出的輝鉬礦(圖2D)。所有樣品都是新鮮的,既未遭受熱液蝕變的影響,也未被氧化。不管粗?;蚴羌?xì)粒,這些輝鉬礦均用瑪瑙研缽磨制到小于150目的粒度,以保證充分混合均勻,從而能夠獲得準(zhǔn)確且重現(xiàn)性好的年齡數(shù)據(jù)。
樣品分析在中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所同位素年代學(xué)和地球化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。
輝鉬礦Re-Os同位素定年方法受多種條件的約束。首先樣品必須新鮮,保證同位素體系未受擾動,未發(fā)生了Re或Os的帶入或帶出;其次是樣品與稀釋劑中Os同位素達(dá)到完全平衡;再次是樣品粉碎夠細(xì)且混合夠均勻。
本次研究所使用6個輝鉬礦樣品比較新鮮,并在中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所同位素年代學(xué)和地球化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析,能達(dá)到Re-Os同位素定年方法的其它要求。
圖2 Re-Os地質(zhì)年代學(xué)樣品手標(biāo)本照片F(xiàn)ig.2 The photo of hand specimen of Re-Os geochronology
3.2 結(jié)果
6件樣品定年結(jié)果見表1,據(jù)此所計算出的年齡標(biāo)繪于圖3。由表1可知,海南島羅葵洞、石門山和文且斑巖型鉬礦床的Re、187Os含量均低,前者濃度變化于1.1×10-6~31×10-6之間,后者的濃度為0.9× 10-9~38.5×10-9??紤]到高通嶺石英脈型鉬礦床的輝鉬礦Re、187Os含量也不高(Re:(3.1~11.9)×10-6,Os:(2.0~8.4)×10-9)[3],因此,低Re、187Os含量也許反映了整個海南島輝鉬礦礦床的一個重要特征。
羅葵洞礦床3個輝鉬礦Re-Os年齡完全一致,其加權(quán)平均年齡為99.7±0.4 Ma(據(jù)Isoplot軟件計算);文且鉬礦床的一個輝鉬礦Re-Os年齡為104±1.0 Ma;石門山的兩個輝鉬礦產(chǎn)生了目前已知的最小Re-Os年齡,分別為88.6±1.0和80.2± 0.6 Ma。
4.1 成礦時代
輝鉬礦Re-Os年齡有著接近鋯石U-Pb系統(tǒng)的同位素封閉溫度(>900℃),甚至不受麻粒巖相變質(zhì)作用影響。因此,輝鉬礦Re-Os同位素定年在地質(zhì)學(xué)研究尤其是礦床年代學(xué)研究中已得到廣泛應(yīng)用,是廣泛認(rèn)可的礦石礦物直接定年手段,并且提供了大量的成礦年代學(xué)數(shù)據(jù)。
表1 海南島幾個代表性斑巖鉬礦床輝鉬礦年代學(xué)測試結(jié)果Table 1 Geochronology results of molybdenite from several representative porphyry molybdenum deposits
圖3 海南島鉬礦床Re-Os地質(zhì)年代學(xué)資料Fig 3 The information of Re-Os geochronology of molybdenum deposits in Hainan island
羅葵洞礦床3個輝鉬礦為粗粒結(jié)晶,Re-Os年齡也相似,其加權(quán)平均年齡為99.7±0.4 Ma,與其賦礦母巖年齡(107 Ma)非常接近。文且鉬礦床也為粗粒結(jié)晶,其年齡數(shù)據(jù)為103.9±1.0 Ma。此外,廖香俊等(2008)[3]在高通嶺鉬礦中獲得Re-Os年齡為98.4±2.5 Ma,與其賦礦花崗巖年齡(95.6±1.6 Ma)在誤差范圍內(nèi)一致。據(jù)此有理由認(rèn)為,100 Ma±在海南島有一次重要的鉬成礦事件,形成了羅葵洞鉬礦、文且鉬礦、高通嶺鉬礦等礦床。
石門山兩個輝鉬礦結(jié)晶細(xì)小,取樣時很容易混進(jìn)硅酸鹽粉末,盡管一般說來,由于Re和Os的親硫、親銅性,大多數(shù)硅酸鹽礦物對Re和187Os的貢獻(xiàn)微不足道,不會對年齡數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響,但如果混入的K-Al硅酸鹽或包裹體富Re的話,也會使年齡結(jié)果偏小。此外,從石門山礦床所能挑選出的樣品量少,Re含量也低。鑒于這些因素,雖然石門山輝鉬礦兩個不一致的Re-Os年齡(88.6±1.0 Ma和80.2±0.6 Ma),但與其賦礦主巖(中粒斑狀黑云母二長花崗巖)的同位素年齡(82~87 Ma)基本一致,因此本次認(rèn)為石門山輝鉬礦成礦時代應(yīng)該介于80~88 Ma間。
由此看來,海南島主要斑巖型鉬礦具有多階段或多次成礦作用的特點(diǎn)。一次發(fā)生于約100 Ma,另一次發(fā)生于80~88 Ma間,分別與其賦礦母巖(巖漿巖)形成時間基本接近或一致。據(jù)此認(rèn)為,成礦物質(zhì)來源應(yīng)與漿后熱液有關(guān)。即上述鉬礦而言,羅葵洞鉬礦為E-W向,呈扁豆?fàn)?,具有壓性?gòu)造作用形成的特點(diǎn);文且鉬礦床為近S-N向,與沿張性斷裂充填的斑巖脈有關(guān);高通嶺鉬礦分布于NW向壓扭性斷裂中②。顯示受控于燕山晚期的共軛構(gòu)造體系而呈現(xiàn)出多方向同時成礦的特征。
4.2 成礦地球動力學(xué)背景
海南島燕山期巖漿活動非常強(qiáng)烈,形成大面積分布的侵入巖和火山巖,然而,關(guān)于這些火成巖形成的構(gòu)造背景卻是地學(xué)界長期爭論的問題。主要觀點(diǎn)有:受太平洋板塊俯沖作用控制的活動大陸邊緣火山弧系[7]、板內(nèi)伸展-裂谷環(huán)境[8]、早燕山期(碰撞)擠壓和晚燕山期裂解伸展[9-10]、地幔柱[11]、弧后環(huán)境[12]、大陸邊緣后側(cè)[13]、早燕山期被動大陸邊緣裂谷和晚燕山期弧后拉張環(huán)境③等。
海南島燕山早期侵入巖不甚發(fā)育,主要發(fā)育晚燕山期巖漿巖。早燕山期侵入巖為鉀玄巖系列的鐵鎂質(zhì)巖-正長巖以及殼幔混合型花崗巖;而晚燕山期主要由雙峰式火山巖、單峰式高鉀鈣性中酸性火山巖、殼幔混合型高鉀鈣堿性花崗巖、石英二長巖-石英正長巖(A型花崗巖)組成,與東南沿海的巖漿巖組合相似。在R1-R2圖上,早燕山期的花崗巖及正長巖、石英二長巖主要落入晚造山區(qū),而晚燕山期的花崗巖類則主要位于破壞性活動板塊邊緣及其延伸區(qū)域。研究顯示[4]海南島中生代三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)花崗巖的Nd-Sr同位素組成及TDM2不存在有序的變化(圖4),因此,燕山期構(gòu)造體制不應(yīng)是印支期碰撞造山的延續(xù),也不是印支期碰撞造山作用的后造山階段,而應(yīng)屬于另一個階段構(gòu)造域(西太平洋構(gòu)造域)的作用范圍。其中,侏羅紀(jì)花崗巖的εNd(t)為-0.7~-1.2,對應(yīng)的虧損地幔模式年齡為1.01~1.05 Ga(平均為1.036 Ga);ISr=0.7061~0.7062。很接近OIB的Nd-Sr同位素特征,反映本區(qū)中侏羅紀(jì)屬于區(qū)域性陸內(nèi)裂谷環(huán)境。此外,中侏羅紀(jì)幔源分異型的鐵鎂質(zhì)巖(閃長-輝長巖類)為具大陸堿性玄武巖特征的大陸邊緣超殼斷裂環(huán)境中巖漿侵入的產(chǎn)物[14]。早白堊世與晚白堊世花崗巖的εNd(t)、TDM2和ISr差異很小,顯示出非常相似的Sr-Nd同位素特征,稀土元素及微量元素配分特征也一致。白堊紀(jì)花崗巖的εNd(t)為-3.10~-6.70,平均為-4.80,對應(yīng)的虧損地幔模式年齡為1.25~1.45 Ga(平均為1.30Ga);ISr=0.7056~0.7122,僅個別樣品的ISr大于0.7125,絕大多數(shù)在0.7068~0.7088之間,平均為0.7085。表明自侏羅紀(jì)至白堊紀(jì),殼幔作用過程中殼源物質(zhì)明顯增多。
圖4 海南島中生代花崗巖t(Ma)-Nd(t)(左)和t(Ma)-TDM2(Ga)(右)分布圖Fig 4 The distribution map of t(Ma)-Nd(t)(left)and t(Ma)-TDM2(Ga)(right)of Mesozoic granite
海南島早白堊世產(chǎn)出代表伸展環(huán)境下形成的雙峰式火山巖和斜列式展布的紅盆,早白堊世與晚白堊世交界期(104~93 Ma),產(chǎn)出一套具有埃達(dá)克質(zhì)特征的I-型花崗巖(非典型的埃達(dá)克巖),晚白堊世晚期(<90 Ma)出現(xiàn)了代表拉張環(huán)境的鉀玄巖。盡管埃達(dá)克質(zhì)巖石可以產(chǎn)出于多種構(gòu)造環(huán)境,如島弧、洋中脊、陸內(nèi)伸張/陸內(nèi)擠壓、造山帶伸張垮塌等[15],但鑒于島內(nèi)同時代基性巖墻群的發(fā)育[16-17]和燕山期花崗巖中閃長質(zhì)淬冷包體的存在[18],以及花崗巖巖石幾乎無一例外的呈現(xiàn)均勻塊狀構(gòu)造(除形成后因破碎-糜棱巖化構(gòu)造作用疊加者外),產(chǎn)于海南島的具有埃達(dá)克質(zhì)特征的I-型花崗巖可能是下地殼拆沉?xí)r巖石圈拉張減薄、軟流圈地幔上涌并交代富集后的產(chǎn)物。顯示出燕山晚期其總體屬于拉張的構(gòu)造環(huán)境。與此同期,東南沿海已出現(xiàn)了一條呈NE向分布的A型花崗巖或I型+A型花崗巖組合巖帶[19]、NNE向展布的基性巖墻群帶[16-17],和晚白堊紀(jì)的雙峰式火山巖,是與太平洋板塊俯沖有關(guān)的弧后拉張環(huán)境。
海南島斑巖型鉬礦主要成礦事件一次發(fā)生于早白堊世與晚白堊世交界期的100 Ma,另一次發(fā)生于晚白堊世80~88 Ma間。在空間上多與NW向或近S-N向的構(gòu)造以及白堊紀(jì)中-晚期侵入的花崗質(zhì)巖石密切相關(guān),應(yīng)是發(fā)生于該時期的地殼拉張事件的產(chǎn)物,其巖漿-鉬成礦系統(tǒng)發(fā)育的地球動力學(xué)背景是大陸邊緣巖石圈拉張減薄、軟流圈地幔上涌的伸展構(gòu)造體制。
(1)海南島迄今已發(fā)現(xiàn)的鉬礦化在時間和空間上均與燕山晚期(白堊紀(jì))侵入的斑狀花崗質(zhì)巖石或花崗斑巖密切相關(guān),許多礦床成因類型上可歸屬于斑巖型礦床(成礦系列)。鉬礦物質(zhì)來源應(yīng)與漿后熱液有關(guān),并受控于燕山晚期的共軛構(gòu)造體系。
(2)低Re、187Os含量是海南島輝鉬礦礦床的一個重要特征。結(jié)合前人成果及本次研究所獲得的輝鉬礦Re-Os年齡資料,可以確定白堊紀(jì)中期(100 Ma±)在海南島發(fā)生過一次重要的鉬成礦事件,羅葵洞、文且和高通嶺的鉬礦體均是此次成礦事件的產(chǎn)物。而石門山鉬礦化是稍晚時候(80~88 Ma之間)所發(fā)生的另外一次鉬成礦事件。
(3)海南島侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)花崗巖的Nd-Sr同位素組成及TDM2不存在有序的變化,表明侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)具有不同的構(gòu)造背景。侏羅紀(jì)為被動大陸邊緣裂谷,白堊紀(jì)則處于西太平洋板塊俯沖形成的弧后拉張環(huán)境。白堊紀(jì)巖漿-鉬成礦系統(tǒng)發(fā)育的地球動力學(xué)背景是巖石圈拉張減薄、軟流圈地幔上涌的伸展構(gòu)造體制。
注釋:
①王大英,符策銳,陳沐龍,等.1/5萬黃流市、千家幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告[R].海南省地質(zhì)調(diào)查院,2000.
②龍文國,符策銳,李孫雄,等.1/5萬黎母嶺、楓木市、瓊中縣、白馬嶺幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告[R].海南省地質(zhì)調(diào)查院, 2000.
③謝才富,丁式江,傅泰安,等.1/25萬樂東縣、陵水縣幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告 [R].中國地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心, 2004.
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In space or origin,molybdenum deposits found in Hainan island is close related with N-W structure, near S-N structure and granitic rock intrusions of Late Yanshanian.Re-Os ages of molybdenite from Luokuidong, Wenqie and Shimenshan are 99.7±0.4 Ma,103.9±1.0 Ma and 88.6±1.0~80.2±0.6 Ma respectively,indicating that molybdenum deposits of Hainan island possessed multi-stage or repeatedly metallogenesis(one time was about 100 Ma,another was about 80~88 Ma).The formation environment of molybdenum deposits were lithospheric thinning of continental margin and asthenospheric mantle upwelling.
Re-Os age;molybdenite molybdenum deposits;Hainan island
P597+.3;P618.65
A
1007-3701(2014)03-272-08
10.3969/j.issn.1007-3701.2014.03.010
2014-03-26;
2014-05-07.
中國地質(zhì)調(diào)查局項目《海南省區(qū)域地質(zhì)志》(編號:1212010610713).
李孫雄(1968—),男,高級工程師,從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究工作,E-mail:lisunxion@163.com.