秦志軍,汪興韋,周豹,劉嘉,杜文洋,曾小華,李?yuàn)W冰,張維康
(1.湖北省地質(zhì)調(diào)查院,湖北 武漢 430034;2.湖北省地質(zhì)勘查工程技術(shù)研究中心,湖北 武漢 430034;3.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)資源學(xué)院,湖北 武漢 430074)
秦嶺-桐柏-大別造山帶是揚(yáng)子和華北克拉通在晚三疊世碰撞拼合的產(chǎn)物,經(jīng)歷了造山期SN 向擠壓和造山后的伸展作用(趙新福等,2019)。自侏羅紀(jì)以來(lái),該區(qū)受古太平洋板塊俯沖的影響,和整個(gè)中國(guó)東部一起經(jīng)歷了強(qiáng)烈的巖石圈改造和破壞(張國(guó)偉等,1995;毛景文,2003;馬宏衛(wèi),2008)。與復(fù)雜的構(gòu)造演化相對(duì)應(yīng),區(qū)域上構(gòu)造-巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,礦產(chǎn)種類豐富,形成了小秦嶺、熊耳山、桐柏、大別等系列多金屬礦集區(qū)(張國(guó)偉等,2001;馬驍?shù)龋?016;高峰等,2017;朱雪麗等,2021)。造山帶東部的大別地區(qū)因產(chǎn)出湯家坪、沙坪溝等世界級(jí)的斑巖型鉬礦床而聞名于世(曾小華等,2021),金多金屬礦床(點(diǎn))也廣泛發(fā)育(徐江嬿等,2020;曾小華等,2020)。20 世紀(jì)末,鄂東北地質(zhì)隊(duì)等勘查單位先后在大別地區(qū)發(fā)現(xiàn)東灣、熊家坳等一批金礦點(diǎn),并探獲白云、陳林溝等中小型脈型金礦床。2010 年以來(lái),筆者所在團(tuán)隊(duì)先后在該區(qū)開(kāi)展了1∶5萬(wàn)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查和金多金屬礦調(diào)查評(píng)價(jià)工作,新發(fā)現(xiàn)鄭家塘、大松樹(shù)崗、大河鋪、雙廟關(guān)等一批金礦點(diǎn)(圖1)。2017~2020 年,筆者所在團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)對(duì)該區(qū)雙廟關(guān)地區(qū)開(kāi)展了金礦普查工作,并在雙廟關(guān)金礦區(qū)探獲11 條金礦(化)體,初步估算金推斷資源量為1 558 kg,伴生銀推斷資源量為16 565 kg。雙廟關(guān)金礦床作為大別地區(qū)脈狀金礦床的典型代表,但其成礦時(shí)代和成礦背景尚不清楚,這不僅限制了對(duì)該礦床成因的準(zhǔn)確認(rèn)識(shí),更在一定程度上阻礙了區(qū)域上同類礦床的找礦勘查工作部署。鑒于此,筆者所在團(tuán)隊(duì)于2021 年對(duì)雙廟關(guān)礦區(qū)相關(guān)地質(zhì)體與金礦化的時(shí)空關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)野外調(diào)查,利用LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 年齡間接限定了礦床的成礦時(shí)代,進(jìn)一步與區(qū)域上金礦床成礦時(shí)代和構(gòu)造-巖漿活動(dòng)時(shí)代進(jìn)行對(duì)比研究,分析了金的成礦構(gòu)造背景。以研究成果為指導(dǎo),團(tuán)隊(duì)還于近期在雙廟關(guān)地區(qū)新發(fā)現(xiàn)多處具有高Au、Ag 品位礦化的找礦靶區(qū),指示該區(qū)具有尋找中-大型金礦床的潛力。
圖1 桐柏-大別造山帶地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)吳皓然等,2020 修)Fig.1 Geological sketch of the Tongbai-Dabie orogenic belt
大別造山帶地處秦嶺-桐柏-大別造山帶東部,其東部以北北東向郯-廬斷裂帶為界,北部和南部分別以NW-NNW 向的明港-六安斷裂帶、襄樊-廣濟(jì)斷裂帶與華北克拉通、揚(yáng)子克拉通相接(圖1)。大別造山帶主要由原巖性質(zhì)不同的各類變質(zhì)巖和侵入其中的花崗巖類及鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖類組成(曹正琦等,2023),整體構(gòu)成核部為中深變質(zhì)雜巖體、南北兩側(cè)分布淺變質(zhì)巖及未變質(zhì)蓋層的格局。根據(jù)斷裂構(gòu)造及地質(zhì)單元巖性的差異,通常將大別造山帶劃分為5 個(gè)單元,從北至南依次為北淮陽(yáng)低溫低壓綠片巖相帶(BHYZ)、北大別高溫超高壓構(gòu)造帶(NDZ)、中大別中溫超高壓榴輝巖相帶(CDZ)、南大別低溫超高壓榴輝巖相帶(SDZ)及宿松低溫高壓藍(lán)片巖相帶(SZ)(吳皓然等,2020),雙廟關(guān)金礦床即位于中大別中溫超高壓榴輝巖相帶內(nèi)(圖1)。
區(qū)域上地層出露時(shí)代跨度較大,從新太古界至新生界均有出露,主要由(自北向南)欒川群、寬坪群、二郎坪群、秦嶺群、梅山群、信陽(yáng)群、蘇家河群、佛子嶺群、廬鎮(zhèn)關(guān)群、紅安群、大別/桐柏雜巖群、隨縣群等組成。區(qū)域內(nèi)構(gòu)造發(fā)育,以NW 向、NNE、近SN 向斷裂為主,NW 向?yàn)閰^(qū)域性大斷裂,往往控制該區(qū)礦床的分布,如信陽(yáng)-舒城斷裂、桐柏-桐城斷裂等;NNE、近SN 向斷裂以郯廬斷裂帶為代表,次級(jí)斷裂主要有商城-麻城斷裂、浠水-桐城斷裂等;NE 向、NW 向和近EW 向等次級(jí)斷裂也較為發(fā)育,總體構(gòu)造格局呈棋盤(pán)格子狀。區(qū)域內(nèi)巖漿巖活動(dòng)頻繁,在多個(gè)地質(zhì)時(shí)期均有不同程度的巖漿活動(dòng),包括了古生代花崗巖,中生代閃長(zhǎng)巖-花崗閃長(zhǎng)巖、花崗巖及中生代火山巖等。
區(qū)域上礦產(chǎn)種類豐富,廣泛發(fā)育金、銀、鉛、鋅、鉬等多金屬礦床(點(diǎn)),空間上這些礦床(點(diǎn))主要沿北西向的區(qū)域深大斷裂分布,代表性礦床有破山、銀洞坡、老灣等大型金銀多金屬礦床;銀山、銀水寺、汞灣、汞洞沖等鉛鋅多金屬礦床;湯家坪、沙坪溝等斑巖型鉬礦床。成礦年代學(xué)研究表明,這些礦床主要形成于晚泥盆世(380~370 Ma)和早白堊世(140~120 Ma),礦床成因類型包括巖漿熱液型金銀鉬礦床、與火山-次火山作用有關(guān)的金銀鉛鋅礦床和斑巖-矽卡巖型鉬多金屬礦床等(徐江嬿等,2020;曾小華等,2020,2021;金偉衎,2021;柴明春,2021)。
礦區(qū)出露地層主要為中元古界西張店基性火山巖組和第四系(圖2)。西張店基性火山巖組出露于礦區(qū)西北部,呈透鏡狀、孤島狀及不規(guī)則狀分布。巖性為綠簾黑云斜長(zhǎng)角閃(片)巖、斜長(zhǎng)角閃巖、含石英綠簾角閃巖、黑云斜長(zhǎng)變粒巖夾黑云二長(zhǎng)變粒巖、條帶狀石英綠簾石巖、白云鈉長(zhǎng)片麻巖、淺粒巖等。其原巖為一套基性火山巖為主夾陸源碎屑沉積建造,顯示出裂谷環(huán)境沉積特征。第四系僅小規(guī)模出露于礦區(qū)西南部河流、溝谷地帶。以坡積物及河流沖積物為主,其成分多為石英巖、花崗巖、淺粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖、片麻巖等。按照空間展布特征,可將礦區(qū)斷裂構(gòu)造劃分為NE-NNE 向、NW 向以及近EW 向3 組,其中NE-NNE向斷裂在礦區(qū)占主導(dǎo)地位,如延伸較長(zhǎng)的斷裂F7、F8和貫穿礦區(qū)南北的斷裂F14等;NW 向斷裂規(guī)模較小,如斷裂F10、F17等;近EW 向斷裂數(shù)量最少,僅有斷裂F2、F20等寥寥幾條小規(guī)模出露。礦區(qū)巖漿巖分布廣泛,按時(shí)代可將區(qū)內(nèi)侵入巖分為新元古代片麻狀二長(zhǎng)花崗巖、變輝長(zhǎng)巖和中生代細(xì)粒鉀長(zhǎng)花崗巖、中粒二長(zhǎng)花崗巖、花崗斑巖。礦區(qū)內(nèi)巖脈主要有變輝長(zhǎng)(綠)巖脈、閃長(zhǎng)巖脈等,產(chǎn)狀較為復(fù)雜,主要呈NW、NE、EW 向展布。
圖2 雙廟關(guān)金礦床地質(zhì)圖(據(jù)杜文洋等,2022)Fig.2 Geological Map of the Shuangmiaoguan gold deposit
截至目前,礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)11 條金礦(化)體,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ1、Ⅵ、Ⅶ號(hào)礦體產(chǎn)于NE-NNE 向破碎蝕變帶中,Ⅲ、Ⅷ號(hào)礦體產(chǎn)于近EW 向的石英脈中,Ⅸ、Ⅹ號(hào)礦體產(chǎn)于NNW 向破碎蝕變帶中。單條礦體長(zhǎng)可達(dá)360 m,斜深可達(dá)290 m,估算推斷金金屬量為1 558 kg,伴生銀金屬量為16 565 kg,Au 的平均品位為6.3~17.1 g/t,Ag 的平均品位為30.4~185 g/t,為該區(qū)少有的高品位金多金屬礦床。區(qū)內(nèi)X 礦體較為典型,該礦體位于礦區(qū)東北部16#線北端,地表由探槽TC29 和TC31 控制,深部由ZKS04 孔控制(圖3)。礦體呈脈狀產(chǎn)于NNW 向的破碎帶中,傾向?yàn)?51°~258°,傾角為42°~63°,平均傾角為60°;礦體長(zhǎng)約為260 m,斜深為110 m,賦存標(biāo)高為297~406 m。礦體厚度為0.80~1.13 m,平均為0.98 m,厚度變化系數(shù)為30%。礦體Au 品位為7.31~38.00 g/t,平均為17.10 g/t,品位變化系數(shù)為91%,伴生Ag 平均品位為185.16 g/t。
圖3 雙廟關(guān)礦區(qū)PM11 勘查線剖面圖及野外露頭特征圖(據(jù)杜文洋等,2022)Fig.3 Cross-section of PM11 in the Shuangmiaoguan gold deposit and characteristics of field outcrops
礦區(qū)礦石中金屬礦物主要有黃鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦、赤鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦等;非金屬礦物主要有石英、鉀長(zhǎng)石、絹云母、綠泥石、綠簾石、方解石。礦石構(gòu)造類型以脈狀-網(wǎng)脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造為主,次為細(xì)小團(tuán)塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造等。礦石結(jié)構(gòu)類型主要有粒狀結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、環(huán)帶結(jié)構(gòu)等。常見(jiàn)的蝕變有鉀化、硅化、黃鐵絹英巖化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化等,其中綠泥石化與成礦關(guān)系密切,而碳酸鹽化往往意味著成礦作用的結(jié)束(圖4)。
圖4 雙廟關(guān)金礦床典型礦石特征圖Fig.4 Typical ores in the Shuangmiaoguan gold deposit.
前已述及,區(qū)內(nèi)中生代巖漿巖主要包括細(xì)粒鉀長(zhǎng)花崗巖、中粒二長(zhǎng)花崗巖、花崗斑巖及各類脈巖。其中,細(xì)粒鉀長(zhǎng)花崗巖主要分布于礦區(qū)北部,巖石呈肉紅色,細(xì)?;◢徑Y(jié)構(gòu)、局部具交代結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要組成礦物為鉀長(zhǎng)石(50%~60%)、斜長(zhǎng)石(15%~20%)、石英(20%~30%)及少量黑云母(5%),常見(jiàn)副礦物有榍石、磷灰石等。該巖體被區(qū)內(nèi)北東向含礦構(gòu)造切割(圖2),局部可見(jiàn)明顯鉀化、碳酸鹽化(圖5a、圖5b),表明其侵位早于區(qū)內(nèi)金成礦作用。
圖5 早白堊世細(xì)粒鉀長(zhǎng)花崗巖、花崗斑巖及閃長(zhǎng)巖脈特征圖Fig.5 Characteristics of early Cretaceous fine-grained K-feldspar granite,granite porphyry and diorite dikes
早白堊世花崗斑巖主要分布于礦區(qū)北部,巖石呈淺肉紅色,具斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,斑晶含量約為60%,主要組成礦物為鉀長(zhǎng)石(20%~30%)、斜長(zhǎng)石(10%~20%)、石英(15%)、黑云母(5%)。其中,鉀長(zhǎng)石斑晶以半自形板狀為主,粒徑為0.5~2 mm,具卡式雙晶;斜長(zhǎng)石斑晶以半自形板狀為主,粒徑為0.3~2.5 mm,具聚片雙晶;石英斑晶多為他形粒狀,無(wú)色透明,粒徑為0.2~2 mm;黑云母斑晶呈自形板狀,粒徑為0.5~1.5 mm;巖石基質(zhì)含量約為40%,多為隱晶質(zhì),礦物成分與基質(zhì)相同。副礦物主要為磷灰石、鋯石和磁鐵礦等(圖5c、圖5d)。在前期野外構(gòu)造調(diào)查中,可見(jiàn)成礦后節(jié)理穿切花崗斑巖脈,表明其侵位早于區(qū)內(nèi)金成礦作用。
閃長(zhǎng)巖脈零散分布于礦區(qū)中部,巖石呈深灰-輝綠色,細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要組成礦物為斜長(zhǎng)石(50%~60%)、普通角閃石(10%~15%)、石英(5%~10%)、斜方輝石(10%)、黑云母(5%),可見(jiàn)少量鋯石和磷灰石等副礦物。局部有硫化物產(chǎn)出,區(qū)內(nèi)也可見(jiàn)閃長(zhǎng)巖脈穿切早期含礦石英脈(圖5e、圖5f),表明其侵位晚于區(qū)內(nèi)金成礦作用。
在野外和室內(nèi)觀察的基礎(chǔ)上,選取雙廟關(guān)金礦區(qū)出露的3 類具有代表性的巖體開(kāi)展U-Pb 定年工作,即成礦前鉀長(zhǎng)花崗巖(DQD-1)、成礦前花崗斑巖(SMHG-1)和成礦后閃長(zhǎng)巖(D2002-B1),具體采樣位置見(jiàn)圖2。
樣品的破碎、分選、挑選、制靶工作及鋯石陰極發(fā)光(CL)顯微照相均在中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所完成。按照標(biāo)準(zhǔn)程序破碎、用浮選和電磁法進(jìn)行單礦物分選,并在雙目鏡下挑選透明度較好、具有良好晶形、無(wú)明顯裂隙和包裹體的鋯石制靶,將鋯石靶打磨拋光,拍攝鋯石透射光、反射光照片和陰極發(fā)光(CL)照片。
鋯石U-Pb 同位素定年和微量元素含量測(cè)試在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成,采用激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS)進(jìn)行微區(qū)原位U-Pb 同位素測(cè)定。本次分析的激光束斑為32 μm,儀器配置和實(shí)驗(yàn)流程見(jiàn)有關(guān)文獻(xiàn)(Zong et al.,2017),U-Pb 同位素定年和微量元素含量處理中采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)鋯石91 500 作外標(biāo)進(jìn)行同位素分餾校正,以玻璃標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)NIST610 作外標(biāo)進(jìn)行微量元素分餾校正,以GJ-1 作為監(jiān)控樣進(jìn)行分析。對(duì)分析數(shù)據(jù)的離線處理(包括對(duì)樣品和空白信號(hào)的選擇、儀器靈敏度漂移校正、元素含量及U-Pb 同位素比值和年齡計(jì)算)采用軟件ICPMSDataCal(Liu et al.,2008,2010)完成。鋯石樣品的U-Pb 年齡諧和圖繪制和年齡加權(quán)平均計(jì)算采用Isoplot/Ex_ver3 完成。
3 個(gè)樣品的LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 年齡分析結(jié)果見(jiàn)表1。鉀長(zhǎng)花崗巖(DQD-1)的鋯石顆粒的陰極發(fā)光(CL)特征如圖6a,鋯石顆粒主要呈柱狀,無(wú)色透明,鋯石晶體大小為80~200 μm,長(zhǎng)寬比為1∶1~2∶1。鋯石Th 含量為400×10-6~3 693×10-6,U 含 量為357×10-6~2 066×10-6,陰極發(fā)光圖像顯示鋯石具有明顯的核幔結(jié)構(gòu),幔部均顯示明顯的震蕩環(huán)帶,且鋯石微量元素Th/U 值(0.92~1.97)均大于0.4,指示鋯石為巖漿成因(Rubatto,2002;GrantMatthew,2009;王梓桐等,2022;柳永正等,2023;楊濟(jì)遠(yuǎn)等,2023)。本次研究對(duì)鉀長(zhǎng)花崗巖的鋯石顆粒共分析22 個(gè)鋯石測(cè)點(diǎn),鋯石測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)高度集中,在鋯石206Pb/238U 數(shù)據(jù)諧和圖上(圖7a),數(shù)據(jù)點(diǎn)均落在諧和線上或其附近,鋯石206Pb/238U 年齡群為138~130 Ma,加權(quán)平均年齡為(133.6±1.1)Ma(MSWD=2.9),該年齡代表了鉀長(zhǎng)花崗巖巖體的侵位年齡,表明鉀長(zhǎng)花崗巖形成時(shí)間約為133 Ma。
表1 雙廟關(guān)金礦床巖漿巖LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 同位素?cái)?shù)據(jù)表Tab.1 LA-ICP-MS zircon U-Pb isotopic of the Shuangmiaoguan gold deposit
圖6 雙廟關(guān)金礦床火成巖鋯石CL 圖像Fig.6 Zircon CL images of plutons in the Shuangmiaoguan gold deposit
圖7 雙廟關(guān)金礦床巖體鋯石U-Pb 年齡諧和圖Fig.7 Zircon U-Pb ages of plutons in the Shuangmiaoguan gold deposit
樣品SMHG-1(花崗斑巖)CL 特征如圖6b,鋯石主要呈柱狀,無(wú)色透明,晶體長(zhǎng)軸多為50~250 μm,長(zhǎng)寬 比為1∶1~3∶1,鋯石的Th 含量為248×10-6~1 963×10-6,U 含量為330×10-6~852×10-6,陰極發(fā)光圖像顯示鋯石具有明顯的核幔結(jié)構(gòu),幔部均顯示明顯的震蕩環(huán)帶,且鋯石微量元素Th/U 值為0.77~2.54,均大于0.4,指示鋯石為巖漿成因。本次研究對(duì)花崗斑巖的鋯石顆粒共分析14 個(gè)鋯石測(cè)點(diǎn),鋯石測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)高度集中,在鋯石206Pb/238U 數(shù)據(jù)諧和圖上(圖7b),數(shù)據(jù)點(diǎn)均落在諧和線上或其附近,鋯石206Pb/238U 年齡群為135~125 Ma,加權(quán)平均年齡為(127.9±1.6)Ma(MSWD=4.1),該年齡代表了花崗斑巖的結(jié)晶年齡,表明花崗斑巖形成時(shí)間約為128 Ma。
樣品D2002-B1(閃長(zhǎng)巖)CL 特征如圖6c,鋯石主要呈柱狀,無(wú)色透明,鋯石晶體大小為80~400 μm,長(zhǎng)寬比為2∶1~4∶1。鋯石Th含量為185×10-6~1 297×10-6,U 含量為195×10-6~766×10-6。陰極發(fā)光圖像顯示鋯石具有明顯的核幔結(jié)構(gòu),幔部均顯示明顯的震蕩環(huán)帶,鋯石微量元素Th/U 值(0.63~2.65)均大于0.4,指示鋯石為巖漿成因。本次研究對(duì)閃長(zhǎng)巖的鋯石顆粒共分析20 個(gè)鋯石測(cè)點(diǎn),鋯石測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)高度集中,在鋯石206Pb/238U 數(shù)據(jù)諧和圖上(圖7c),數(shù)據(jù)點(diǎn)均落在諧和線上或其附近,鋯石206Pb/238U 年齡群為132~122 Ma,加權(quán)平均年齡為(126.6±1.3)Ma(MSWD=4.0),該年齡代表了閃長(zhǎng)巖的結(jié)晶年齡,表明閃長(zhǎng)巖形成時(shí)間約為126 Ma。
根據(jù)前述分析結(jié)果不難看出,雙廟關(guān)金礦床成礦前鉀長(zhǎng)花崗巖和花崗斑巖年齡分別為(133.6±1.1)Ma、(127.9±1.6)Ma,成礦后閃長(zhǎng)巖年齡為(126.6±1.3)Ma。因此,雙廟關(guān)金礦床的成礦作用應(yīng)發(fā)生于早白堊世(128~126 Ma)。前人研究表明,秦嶺-桐柏-大別造山帶發(fā)育了強(qiáng)烈的燕山期巖漿作用及其相關(guān)的成礦作用(劉巍等,2021)。筆直整理收集了小秦嶺、熊耳山、桐柏礦集區(qū)的一系列與巖漿活動(dòng)有關(guān)的金礦成礦年齡(圖8a),發(fā)現(xiàn)在小秦嶺礦集區(qū)內(nèi),東桐峪、樊岔、東闖、文峪、陳耳、槍馬、楊砦峪等系列金礦床的成礦時(shí)間非常集中,其40Ar-39Ar 年齡為132~118 Ma(Li et al.,2012)。在熊耳山礦集區(qū)內(nèi),唐克非(2014)對(duì)公峪金礦蝕變巖礦石中絹云母40Ar-39Ar 定年,獲得了(129.8±1.0)Ma 的成礦年齡;Wang 等(2019)對(duì)松里溝金礦黃鐵礦Rb-Sr 定年,獲得了(126.6±2.3)Ma 的成礦年齡,整個(gè)礦集區(qū)成礦年齡集中在135~118 Ma(圖8a)。在桐柏礦集區(qū)內(nèi),梁濤等(2020)對(duì)高莊金礦黃鐵礦Rb-Sr 定年,獲得了(129.8±1.4)Ma 的成礦年齡;向祥輝等(2021)對(duì)黑龍?zhí)督鸬V蝕變巖礦石中絹云母K-Ar 定年,獲得了128.24~130.58 Ma 的成礦年齡,整個(gè)礦集區(qū)的主體成礦年齡集中在142~119 Ma(圖8a)。因此,雙廟關(guān)金礦床成礦年齡為128~126 Ma,表明大別地區(qū)的金礦化時(shí)間與華北克拉通南緣的小秦嶺、熊耳山、桐柏等礦集區(qū)內(nèi)的金成礦作用峰期基本一致。
圖8 秦嶺-大別造山帶金礦床成礦作用、混合巖化、構(gòu)造伸展、巖漿活動(dòng)時(shí)代(據(jù)Keay et al.,2001;LI et al.,2012;唐克非,2014;Ji et al.,2017;王勇生等,2018;張哲坤,2020)Fig.8 Age of mineralization,mixed mineralization,tectonic extension and magmatic activity of gold deposits in Qinling-Dabie orogenic belt
對(duì)小秦嶺、熊耳山、桐柏、大別等礦集區(qū)內(nèi)金礦床的成礦時(shí)代進(jìn)行進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),區(qū)域上金礦成礦時(shí)間多集中在140~120 Ma(Li et al.,2012;唐克非,2014;Ji et al.,2017),峰期約為130 Ma(圖8a)。該期金成礦作用與區(qū)域上斑巖-矽卡巖型鉬多金屬礦床、火山-次火山作用有關(guān)的金銀鉛鋅礦床成礦作用基本同時(shí)(劉歡,2016;趙新福等,2019;趙宇潔,2021),與秦嶺-桐柏-大別地區(qū)早白堊世構(gòu)造熱事件關(guān)系密切,可能為深部巖石圈破壞的產(chǎn)物。
Ji 等(2017)認(rèn)為桐柏-大別造山帶在145 Ma 可能已開(kāi)始伸展垮塌作用,隨之混合巖化和殼內(nèi)拆離,130 Ma 到達(dá)伸展作用峰期,以山根拆沉為標(biāo)志,隨后發(fā)生穹窿作用和大量巖漿活動(dòng)(圖8c)。造山帶伸展作用開(kāi)始時(shí)會(huì)引起與地殼減薄相關(guān)的熱流的顯著增強(qiáng),并通常表現(xiàn)為地殼熔融、混合巖化和花崗巖侵入(Keay et al.,2001),對(duì)大別造山帶區(qū)域上的混合巖鋯石年齡進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可得(圖8B),區(qū)域上混合巖鋯石年齡主要為145~120 Ma,介于145~120 Ma 的年齡數(shù)據(jù)連續(xù)分布,其中尤以140~128 Ma 的數(shù)據(jù)分布最為密集。這些數(shù)據(jù)的加權(quán)平均年齡為(132.2±1.9)Ma(n=436),該年齡應(yīng)代表了混合巖化峰期的時(shí)間(王勇生等,2018)。研究表明,在造山帶造山后伸展垮塌過(guò)程中同時(shí)會(huì)伴隨有明顯的巖漿活動(dòng)。秦嶺-大別造山帶內(nèi)巖漿巖U-Pb 年代學(xué)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示(張哲坤,2020)(圖8d),中生代巖漿活動(dòng)大概有~148 Ma、~132 Ma、~118 Ma 等3 個(gè)峰期。馬昌前等(2003)認(rèn)為130~120 Ma 是巖漿作用最為強(qiáng)烈的一個(gè)時(shí)期。因此,雙廟關(guān)金礦床的成礦時(shí)代與區(qū)域構(gòu)造伸展、巖漿作用峰期年齡高度吻合,是秦嶺-桐柏-大別地區(qū)早白堊世伸展構(gòu)造-巖漿熱事件產(chǎn)物,與深部巖石圈改造、破壞緊密相關(guān)。
(1)雙廟關(guān)金礦床的鉀長(zhǎng)花崗巖、花崗斑巖和閃長(zhǎng)巖鋯石U-Pb 年齡分別為(133.6±1.1)Ma、(127.9±1.6)Ma、(126.6±1.3)Ma。結(jié)合地質(zhì)體穿插關(guān)系,可以限定雙廟關(guān)金礦床形成于早白堊世128~126 Ma。
(2)雙廟關(guān)金礦床的成礦時(shí)代與區(qū)域構(gòu)造伸展、巖漿作用峰期年齡高度吻合,系華北克拉通南緣早白堊世伸展構(gòu)造-巖漿熱事件產(chǎn)物,與深部巖石圈破壞緊密相關(guān)。