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青海东昆仑西藏大沟金矿床花岗闪长斑岩 锆石U-Pb年龄、地球化学及其成矿意义

更新时间:2016-07-05

东昆仑位于中央造山带中西部[1~2],该区金矿资源较丰富,是我国著名的“金腰带”[3]。近年来,该区金矿找矿工作取得显著效果[4],西藏大沟金矿床等新矿床取得新发现。众多学者针对该区与金矿成矿有关的岩体开展了锆石U-Pb定年[5~9]、成矿物质来源[10~16]及金矿床的成矿年代学[4,17~20]等研究,取得了丰硕的科研成果,但是针对西藏大沟金矿床仅见有找矿标志研究[21]。目前研究表明,典型内生金矿床中脉岩与金矿脉紧密伴生,在成因上具有联系[22~23],这些脉岩与矿体多共生在一起,可能是岩浆提供成矿物质[22~25];也可能由于后期蚀变作用影响,岩脉与金矿密切共生说明二者具有相同的源区[26]。因此,金矿区出露的脉岩对于矿区地质演化和矿化过程研究具有重要意义[22]。野外调查与室内综合研究认为,西藏大沟金矿床花岗闪长斑岩与金矿化存在密切的时空与成因联系;针对西藏大沟金矿床中的矿化花岗闪长斑岩开展系统的锆石U-Pb定年、岩石地球化学研究,以期约束该矿床矿化过程。

第一,控制生物制品,加大打击力度。在实际生活中,有关部门应该加大抽检兽药质量力度和监管力度,执行查处兽药生产使用、经营等违法案例,加强动物防疫疫苗和试剂的订购,确保有效供应,质量符合标准,并且需要和生物安全的环节,相关部门领导应加大管理力度,有效督促检查实验室活动,及时排除隐患,确保安全,对于突出问题应进行整改。各级部门应执行控制生物制品生产和使用,防止疫苗上市出售,有违反规定者进行处罚。

1 地质背景

东昆仑造山带是一个具有复杂演化历史的多旋回造山带[27]。西藏大沟金矿床位于东昆仑地区昆南断裂以南,属巴颜喀拉成矿带(见图1)。区内地层时代跨度范围大[18],除震旦系、寒武系、志留系外,从元古宇至第四系均见有出露;其中元古界、石炭系、二叠系分布相对广泛。金水口岩群、万保沟群、洪水川组和八宝山组等地层是区内金多金属重要赋矿地层。该区构造发育,由北向南发育昆北断裂、昆中断裂、昆南断裂等。主断裂控制着构造和地层区划[28],主断裂旁侧的次级断裂控制着矿体的产出[4]。该区岩浆活动强烈且频繁,持续时间长,岩石类型齐全[29];其中与金矿床形成具有密切关系的中酸性侵入岩在该区广泛分布。

图1 东昆仑地区金矿床分布图 Fig.1 Distribution of gold deposits in the eastern Kunlun area

西藏大沟金矿床矿区地层,主要为昌马河组、甘德组(见图2),二者呈断层接触。其中昌马河组主要出露在北部,岩性以长石质杂砂岩夹板岩为主。甘德组主要出露在中部和南部,岩性以板岩、砂岩为主。区内构造活动以断裂为主,其中AS117-3异常中F2和F3断裂对该矿床金矿成矿具有重要意义。F2断裂呈东西向,发育在早—中三叠世巴颜喀拉山群甘德组中。F3断裂呈北西西向,为早三叠世巴颜喀拉群昌马河组、甘德组的分界断裂。矿区地表仅发育有燕山—印支期的侵入岩及岩脉,北部见有少许花岗闪长岩出露,出露面积约0.02 km2;区内岩脉主要有花岗闪长斑岩脉、花岗岩脉等,以花岗闪长斑岩脉为主,发育规模较小,分布严格受断裂构造的控制。

1—第四系; 2—甘德组; 3—昌马河组; 4—花岗闪长斑岩脉; 5—异常区位置及编号; 6—实测逆断层及编号; 7—性质不明断层及编号; 8—推测断层及编号 图2 西藏大沟金矿床地质简图 Fig.2 Geological sketch map of the Xizangdagou gold deposit

截止2015年底,在AS117-3和AS117-7等异常区内共发现了30条个金矿(化)体,显示了较好的找矿潜力和找矿前景。该金矿床赋矿岩石为砂质板岩、泥质板岩(见图3),矿化岩层中石英脉普遍发育,石英脉呈网状或单脉。矿体中硅化、绢云母化、黄铁矿化等蚀变强烈。

图3 西藏大沟金矿床14XZTC2探槽素描图及采样位置示意图 Fig.3 The sketch of 14XZTC2 trench and sampling location in the Xizangdagou gold desposit

2 样品采集及测试方法

2.1 样品采集及样品特征

在探槽(14XZTC2)中采取花岗闪长斑岩的1件年龄样(编号14XZUPb01)和5件地球化学样(编号14XZH01-05)。该斑岩脉体与金矿体均产于破碎蚀变带中,蚀变带岩石普遍具片理化、碎裂岩化、泥化,硅化较强的砂质板岩即为金矿体,而花岗闪长斑岩脉具有矿化显示,金矿体与花岗斑岩脉紧密相邻,同时化学分析结果显示,砂质板岩与花岗闪长斑岩脉中金含量具有正相关关系,金矿体与花岗闪长斑岩脉的空间展布均受破碎蚀变带的控制,由此表明,金矿体不仅与接触的花岗闪长斑岩脉相关,并且二者同时受构造控制。

花岗闪长斑岩呈灰白色,块状构造,斑状结构,基质为显微粒状结构。岩石中斑晶含量约占40%,斑晶矿物成分主要为斜长石和黑云母;斜长石斑晶晶体形态多呈板状,粒径大小一般在0.3~4 mm之间,晶体次生蚀变较强,普遍被绢云母和细小帘石交代(见图4a),有些晶体也被方解石、绿泥石交代,仅保留长石晶体板状假象。黑云母斑晶(见图4b)常被绿泥石交代,有时也被白云母、铁质交代。基质主要由长石与石英组成,晶体粒径在0.05~0.1 mm之间,为显微粒状结构,基质中长石也常发生绢云母化。

a—花岗闪长斑岩中的斜长石斑晶普遍被绢云母和细小帘石交代(正交偏光);b—花岗闪长斑岩中的黑云母斑晶(正交偏光) Pl—斜长石;Bi—黑云母 图4 西藏大沟花岗闪长斑岩显微照片 Fig.4 Microphotograghs of the Xizangdagou granodiorite porphyry

2.2 测试方法

一般认为,230~190 Ma东昆仑地区进入陆内阶段[37],而研究获得的西藏大沟花岗闪长斑岩锆石U-Pb年龄为225.0 Ma,正好处于俯冲拼贴后挤压向伸展转换阶段,地壳增厚使下地壳物质部分熔融,“相对松弛”的应力背景使下地壳发生拆沉[38]。下地壳物质熔融形成了大量的花岗质岩浆,同时有地幔物质的混染,形成混合岩浆,后经侵位、结晶分异,在225.0 Ma左右形成西藏大沟金矿床花岗闪长斑岩。

锆石的挑选在河北区域地质调查所实验室,利用标准重矿物分离技术分选完成。锆石的制靶、反射光和阴极发光在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成。锆石的制靶在显微镜下挑选表面平整光洁、不同长宽比例的锆石制作。通过反射光和CL图像研究锆石的晶体形貌和内部结构特征[4,30~32],选择同位素分析的最佳点进行测年。锆石U-Pb定年在西安地质调查中心实验室完成,激光束斑直径24 μm,91500为年龄标定标样,锆石同位素比值和年龄数据应用Glitter程序进行计算和处理,年龄计算及谐和图的绘制采用Isoplot程序完成[4,30~32]

3.1.3 容量负荷过重 双极电切术中几乎无电切综合征发生,但在手术时间过长或膀胱穿孔时,由于冲洗液大量吸收,亦可导致血容量过多。对于基础心肺功能或肾功能不全的患者,可能引发急性心功能衰竭等严重并发症,并导致死亡。对于此类患者,应加强围手术期监护与管理,术中应谨慎操作,并尽量缩短手术时间。必要时,可适当考虑使用利尿剂或浓氯化钠溶液。

(2)岩石地球化学

1.11 统计学处理 应用 SPSS 19.0 软件进行统计学分析。呈正态分布的计量资料以 ±s 表示,多组间比较采用单因素方差分析,两组间比较采用LSD 法。检验水准(α)为 0.05。

岩石地球化学测试均在西安地质调查中心实验室完成,其中主量元素采用X荧光光谱分析法,分析精度优于1%;微量元素采用等离子质谱分析法,分析精度优于5%~10%[4,30~32]

3 测试结果

3.1 岩石地球化学

西藏大沟金矿床花岗闪长斑岩主量元素中(见表1),样品的SiO2含量变化范围为61.37%~63.81%。在SiO2-K2O图上(见图5a),岩石主要落在钙碱性系列区。样品的Al2O3含量为15.49%~16.62%,铝饱和指数A/CNK为0.931~1.242,平均为1.05,在A/CNK-A/NK图解上(见图5b),多数样品落入过铝质区域。

原始地幔标准化微量元素蜘蛛图(见图6a)显示,花岗闪长斑岩微量元素配分模式近一致。相对于原始地幔,岩体明显富集大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba、K)、轻稀土元素和Pb,相对亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti、P),Ta、Nb和Ti具“TNT”负异常[5],Rb/Sr为0.125~0.317,Nb/Ta为12.00~13.99。

稀土总量为82.74×10-6~93.03×10-6,平均为87.48×10-6。在稀土元素球粒陨石标准化配分模式图(见图6b)上,各样品配分曲线几近一致,显示为同源岩浆演化特点,轻重稀土比值(LREE/HREE)为8.72~9.19,平均为8.93,二者明显分异,(La/Yb)N为11.03~11.77,平均11.38,显示了轻稀土元素(LREE)强烈富集的右倾式稀土配分型式。(La/Sm)N为4.10~4.41,平均4.29,(Gd/Yb)N为1.80~1.92,平均1.86,说明轻稀土之间分异较强而重稀土之间分异不明显,相对平坦。

1 西藏大沟花岗闪长斑岩主量元素(wt%)和微量元素含量(10-6)

Table 1 Contents of major elements(wt%)and trace elements(×10-6)of the Xizangdagou granodiorite porphyry

编号14XZH0114XZH0214XZH0314XZH0414XZH05编号14XZH0114XZH0214XZH0314XZH0414XZH05SiO261.3763.2063.0463.8163.40Zr85.80115.00105.00104.00112.00TiO20.450.470.520.480.48Hf2.843.493.263.123.36Al2O315.4916.1816.5516.6216.58Y11.0011.4012.6012.3010.60Fe2O30.500.420.930.500.34La19.2019.2020.6020.4018.70FeO3.573.443.303.453.49Ce36.6034.2038.2038.9034.80MnO0.100.090.080.090.07Pr3.933.844.314.283.82MgO4.033.223.222.852.83Nd13.8013.5016.0015.9013.60CaO5.504.655.024.993.32Sm2.812.843.243.062.82Na2O3.103.003.053.252.98Eu0.970.921.071.080.73K2O1.421.862.021.802.23Gd2.722.652.933.062.53P2O50.120.120.140.120.13Tb0.430.430.460.460.40LOI4.363.332.122.014.13Dy2.112.152.532.382.18Total100.0199.9899.9999.9799.98Ho0.420.430.500.480.44A/CNK0.9311.051.0131.0151.242Er1.201.201.391.311.20Rb57.3077.8072.9075.6097.60Tm0.180.180.210.200.18Ba572.00535.00636.00562.00434.00Yb1.171.201.341.321.16Th6.196.556.576.946.86Lu0.180.180.210.200.18U2.632.762.322.963.01ΣREE85.7282.9292.9993.0382.74Ta0.800.780.750.740.73LREE/HREE9.198.858.728.899.00Nb9.9210.109.629.618.76LaN/YbN11.7711.4811.0311.0911.56Pb14.6012.0015.6015.2016.60δEu1.071.031.061.080.84Sr457.00458.00401.00413.00308.00δCe1.030.980.991.021.01

图5 西藏大沟花岗闪长斑岩K2O-SiO2图解及A/CNK-A/NK图解 Fig.5 K2O-SiO2 and A/CNK-A/NK plots for the Xizangdagou granodiorite porphyry

3.2 锆石U-Pb年代学

花岗闪长斑岩中锆石多为短柱状及长柱状, 长宽比为1∶1~3∶1。多数锆石自形程度较好,发育岩浆震荡环带,具岩浆结晶锆石特征(见图7)。29个有效分析点测试结果(见表2)显示Th/U比值为0.11~0.26,该样品所测定的锆石具岩浆成因性质[5]。锆石数据较集中,落在谐和线上及其附近,其加权平均年龄与谐和年龄值二者恰好一致(见图8),均为225.0±1.2 Ma(MSWD=0.14)。

图6 西藏大沟花岗闪长斑岩的微量元素原始地幔标准化蛛网图及稀土元素球粒陨石 标准化配分曲线图(标准化数值据文献[29]) Fig.6 Primitive mantle-normalized trace element patterns and chondrite-normalized REE patterns of Xizangdagou granodiorite porphyry

图7 西藏大沟花岗闪长斑岩锆石阴极发光照片 Fig.7 CL images of zircons from the Xizangdagou granodiorite porphyry

图8 西藏大沟花岗闪长斑岩锆石U-Pb 年龄谐和图与加权平均年龄图 Fig.8 Zircon U-Pb concordia diagram and weighted mean ages diagram of the Xizangdagou granodiorite porphyry

2 西藏大沟金矿床花岗闪长斑岩锆石LA-ICP-MS测年结果

Table2 LA-ICP-MS dating data of zircons from the Xizangdagou granodiorite porphyry

样品编号含量/10-6232Th238UTh/U207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U比值1σ比值1σ比值1σ年龄/Ma1σ年龄/Ma1σ年龄/Ma1σ14XZDG-168.2389.50.180.04810.00100.23590.00500.03560.0005102.147.9215.04.1225.43.414XZDG-281.3549.40.150.05140.00100.25290.00500.03570.0005258.542.7228.94.0226.03.314XZDG-394.3458.40.210.05250.00100.25790.00510.03560.0005308.541.9232.94.1225.53.314XZDG-4151.51133.30.130.05170.00080.25260.00430.03540.0005273.135.0228.73.5224.33.214XZDG-576.4724.20.110.05210.00100.25390.00500.03540.0005288.342.1229.84.0224.03.314XZDG-6112.0760.70.150.04990.00080.24520.00440.03560.0005191.537.7222.73.6225.63.214XZDG-7121.1748.00.160.04950.00080.24350.00430.03570.0005171.637.7221.33.5226.03.214XZDG-8197.01092.20.180.05010.00080.24540.00430.03550.0005200.737.0222.83.5224.93.214XZDG-9193.6870.50.220.05130.00090.25090.00460.03540.0005255.838.4227.33.7224.53.214XZDG-10109.7611.50.180.04990.00090.24410.00450.03550.0005187.839.0221.83.6224.93.214XZDG-11128.1840.20.150.04910.00080.24220.00440.03580.0005151.639.1220.23.6226.63.214XZDG-12115.7557.60.210.05190.00110.25360.00540.03550.0006279.046.4229.54.3224.63.414XZDG-14292.91310.70.220.05110.00170.25160.00800.03570.0007246.774.7227.86.5226.04.214XZDG-1597.9771.10.130.05090.00110.25160.00570.03590.0006235.450.5227.84.6227.13.514XZDG-16173.9774.20.220.05140.00100.24720.00490.03490.0005257.942.8224.34.0221.13.314XZDG-17257.1990.70.260.05150.00100.25110.00510.03540.0005263.044.8227.54.2224.03.414XZDG-18150.91032.40.150.05070.00080.24700.00440.03530.0005227.437.3224.13.6223.73.214XZDG-19155.2864.00.180.05160.00100.25360.00490.03560.0005268.142.1229.54.0225.73.314XZDG-20209.71348.90.160.04890.00080.23930.00420.03550.0005142.337.2217.83.4224.83.214XZDG-2190.7597.60.150.05150.00080.25100.00450.03540.0005260.937.2227.43.6224.13.214XZDG-22143.6817.60.180.05030.00100.24640.00520.03550.0005208.747.0223.74.2225.03.414XZDG-23112.1868.90.130.05200.00100.25690.00520.03580.0005286.744.6232.24.2226.83.414XZDG-24275.91263.10.220.05200.00160.25440.00750.03550.0007283.068.7230.26.1225.04.014XZDG-2557.2485.90.120.05050.00100.24550.00500.03520.0005219.445.2222.94.1223.23.314XZDG-2679.0532.10.150.05060.00120.24730.00600.03540.0006223.455.1224.44.9224.43.614XZDG-27203.21235.90.160.05070.00090.24770.00470.03550.0005225.740.5224.73.8224.63.214XZDG-28250.11017.60.250.04970.00070.24500.00400.03580.0005179.433.5222.53.3226.53.114XZDG-2995.4602.40.160.05050.00090.24830.00450.03570.0005218.539.1225.23.7225.83.214XZDG-30130.0776.80.170.04830.00120.23540.00600.03540.0006112.059.6214.64.9224.03.6

因此,225.0±1.2 Ma代表了该岩体的侵位年龄,即其形成于晚三叠世。

4 讨论

4.1 花岗闪长斑岩成因及其形成动力学地质背景

岩石显示明显的Ta、Nb和Ti具“TNT”负异常[5],显示出俯冲幔源岩石成分的特点[33],也可能是岩浆受到地壳物质的混染[34]。Rb/Sr比值(0.125~0.317)介于上地幔值(0.034)[35]和地壳值(0.35)[36] 之间,更接近地壳值;Nb和Ta,Zr和Hf具有相同的离子价态和相似的离子半径,具有相似的地球化学行为,Nb/Ta比值(12.00~13.99)与地壳平均值(12.5~13.5)[34]基本一致,Zr/Hf比值(30.2~33.3)更接近球粒陨石34.2,而小于大陆地壳36.7[36],表明岩石可能发生了一定程度的分异;花岗闪长斑岩中P,Ti元素均出现明显的负异常,可能是由于磷灰石和钛铁矿的分离结晶[5],以上特征说明西藏大沟金矿床花岗闪长斑岩具有壳源岩石特征,在演化过程中发生了一定程度的结晶分异作用。

在Th/Hf-Ta/Hf图解上(见图9a),样点落入活动大陆边缘和板内岩浆岩过渡区域。在Rb-(Y+Nb)花岗岩判别图解上(见图9b),样点落于弧花岗岩和后碰撞花岗岩过渡区域,暗示花岗闪长斑岩形成于拼贴后同碰撞向后碰撞伸展转换的构造背景。西藏大沟金矿位于东昆仑地区巴颜喀拉造山带,而后者的形成与阿尼玛卿洋盆演化密切相关。阿尼玛卿洋盆形成于晚石炭世,晚二叠世阿尼玛卿洋开始向北俯冲、削减,形成了一套浊流相的复理石沉积;中三叠世洋盆闭合,东昆仑地区进入陆内造山阶段,巴颜喀拉地块和柴达木南缘地块发生强烈碰撞,形成巴颜喀拉造山带。在俯冲和碰撞过程中,东昆仑地区发生强烈的壳—幔相互作用,并开始从挤压构造体制向伸展构造体质转换。

图9 西藏大沟花岗闪长斑岩构造环境判别图 Fig.9 Tectonic setting discrimination diagrams of the Xizangdagou granodiorite porphyry

(1)锆石U-Pb定年

4.2 花岗闪长斑岩对金矿床形成的意义

印支期是东昆仑地区岩浆活动最为强烈的时期,中三叠世阿尼玛卿洋闭合对该区影响广泛,形成了一系列与矽卡岩型、蚀变岩型等矿床成矿有重要关系的中酸性岩体。例如蚀变岩型金矿床有:阿斯哈获得花岗斑岩锆石U-Pb年龄为232.6±1.4 Ma[6],大水沟英云闪长岩锆石U-Pb年龄为239.5±0.9 Ma[8]。同时东昆仑地区获得众多金矿成矿年龄,例如瑙木浑金矿矿石绢云母40Ar-39Ar坪年龄为227.8±1.1 Ma[4],大场金矿床矿石绢云母40Ar-39Ar坪年龄为218.6±3.2 Ma[19]。以上众多学者研究表明,东昆仑地区由北向南,金矿成矿年龄逐渐变新[16,18],这与该区复合造山作用在时空上的“构造迁移”相一致[19]。因此推断,处于巴颜喀拉造山带的西藏大沟金矿床成矿时间应晚于昆中带的瑙木浑金矿床成矿时代,与同构造带的大场金矿床成矿时间应基本一致。研究获得的矿化花岗闪长斑岩锆石U-Pb年龄225.0±1.2 Ma应略早于金矿床成矿时间,该年龄数据为金矿床成矿时间确定提供了约束依据。因此,西藏大沟金矿床成矿时间应介于225.0~218.6 Ma,属晚三叠世。

5 结论

(1)花岗闪长斑岩明显富集大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba、K)、轻稀土元素和Pb,明显亏损高场强元素(如Nb、Ta、P、Ti),显示轻稀土富集的右倾式稀土配分型式。

(2)综合东昆仑地区区域地质构造演化特征,认为西藏大沟金矿床花岗闪长斑岩形成于挤压向伸展转换阶段,Rb/Sr、Nb/Ta等特征反映出岩石具壳源岩浆的特点。

(3)根据花岗闪长斑岩与金矿体的空间接触关系,结合东昆仑地区区域构造演化及该区金矿床成矿年代学资料,研究认为西藏大沟金矿床成矿时间应介于225.0~218.6 Ma,属晚三叠世。

致谢 在野外工作期间,得到青海省柴达木综合地质矿产勘查院野外项目组大力支持;研究过程中得到长安大学钱壮志教授等帮助;在此表示衷心感谢。

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母弹旋转产生的角速度,给予子弹切向分速度。在坐标系中,以第i层第j圈第k枚子弹为研究对象,该枚子弹的装配角为τ,其相对于母弹的切向速度的方向为τ+90°,弹道倾角为θ,则子弹各方向切向分速度的通用公式为式(5)。

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成功引进了港中旅Club Med酒店、悦榕庄等国际品牌,将他们高端独特的文化内涵、国际化标准和安吉别具一格的生态环境完美融合,打造生态环保节地的坡地旅游项目,带动了相关文化创意产业的引入和发展,加快了山区的新型城镇化和“一品一韵”村镇建设,社会经济效益明显增加。港中旅Club Med酒店总投资7.5亿元,预计每年带来税收650万,悦榕庄项目投资3亿元,预计每年带来税收200万元。

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古语曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”认真比不上迷恋,因而对学生阅读要注重激发他们的阅读兴趣。我们可以通过活动,来展不同学生的阅读成果,激发学生的阅读兴趣。比如组织学生出一期“手抄报”,内容为《论语》中经典句子推荐,要注明推荐理由,而后分小组评比。又比如观看专题视频:利用晚白习时间组织学生观看《于丹<论语>心得》,具体分为“理想之道”“交友之道”“处世之道”等集,使学生阅读的知识系统化、立体化。

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