摘要
成矿年代学是矿床学研究的重要基础,成矿时代格架的精确厘定对建立成矿模型、揭示矿床成因及成矿动力学背景具有重要意义。扬子西南缘的右江盆地分布有大量卡林型金矿,是华南大面积低温成矿域的重要组成部分。前人针对这些卡林型金矿开展了长期的研究,并取得重要进展。然而由于矿石中通常缺少适合放射性同位素定年的矿物,给这些矿床的年代学研究带来了极大难度,严重制约了对卡林型金矿成矿年代学格架的建立及其成矿动力学背景的理解。由于成矿时代的不确定性,右江盆地的卡林型金矿成矿作用究竟与哪些地质事件有关,尚无清晰的认识。 基于上述问题,本文选取右江盆地桂西北地区的典型卡林型金矿为研究对象,以流体-围岩相互作用机理和元素行为作为核心,在详实的野外勘察和室内岩石学、矿物学和地球化学工作基础上,发现了大量与卡林型金矿化同期且密切共生的热液矿物。得益于定年技术手段的日益成熟,本文对这些热液矿物开展系统的定年工作,旨在完善右江盆地卡林型金矿的成矿年代学格架,探讨金成矿的动力学背景,查明金矿化的时间和空间分布特征,阐明金矿化与岩浆活动的联系。本文主要认识如下; 1)桂西北七个典型卡林型金矿的锆石U-Th/He年龄集中于130-141Ma。鉴于锆石U-Th/He体系的封闭温度和右江盆地卡林型金矿成矿温度的一致性,并结合金矿的形成深度和区域构造演化,认为该年龄代表了卡林型金矿的成矿年龄,并通过与其他同位素年龄高度一致得到验证。 2)对桂西北地区的八渡和安那金矿开展了详细的矿物学和地球化学工作,发现大量与载金黄铁矿或毒砂密切共生的金红石。金红石的数量、形貌特征、化学成分与赋矿辉绿岩的蚀变强度和矿化程度密切相关,具有热液金红石的特征,应为与金矿化同期的热液矿物。八渡金矿新鲜辉绿岩的锆石SIMS U-Pb年龄为212.2±1.9Ma(2σ),代表了辉绿岩围岩的结晶年龄。矿体中热液金红石的SIMSU-Pb年龄为137.9±5.1Ma(2σ),矿体锆石U-Th/He年龄为141±1.9Ma(σ),二者误差范围内一致,可代表八渡金矿的成矿年龄,说明右江断裂带以南也存在一次燕山期的卡林型金矿化作用。 3)对右江盆地中具有不同赋矿围岩(沉积岩、辉绿岩、凝灰岩)的9个金矿床开展了详细的矿物学工作,发现金矿体成矿期的石英微细网脉中均存在大量的热液磷灰石。矿物学证据表明磷灰石是与卡林型金矿化同期的热液磷灰石,其结晶年龄可以代表成矿年龄。金牙金矿石英-白云石脉中热液磷灰石的LA-ICP-MS U-Pb年龄结果为146±6.2Ma(2σ)Ma,表明金牙金矿形成于燕山期,而非前人所认为的印支期。 4)综合已有年代学数据,揭示右江盆地存在两期卡林型金矿成矿作用,第一期形成于印支期(205-225Ma),第二期为燕山期(130-145Ma);且两期成矿在空间分布上存在差异,印支期可能仅局限于富宁-那坡断裂一带,而燕山期成矿作用波及整个右江盆地。 5)右江盆地内部和周缘分布的80-100Ma的岩体(脉)中均存在125-141Ma的捕获锆石,暗示右江盆地广泛存在早白垩世的岩浆活动。而盆地南缘老君山花岗岩中具有195-220Ma的捕获锆石,富宁-那坡地区侵入中三叠统地层的辉绿岩结晶年龄也为210-229Ma,但盆地内部和北缘并未发现该期岩浆活动。这与右江盆地内的两期卡林型金矿成矿作用的时间和空间分布特征高度一致,这可能暗示着两期卡林型金矿成矿均与岩浆活动有关系。 6)右江盆地两期卡林型金矿成矿作用和岩浆活动的时代,与盆地内部、西秦岭地区以及华南内陆和沿海地区所经历的两次构造-热事件的时间高度一致。第一幕发生于237-205Ma,对应于印支板块与华南板块碰撞后的伸展垮塌。第二幕发生于147-130Ma,对应于晚侏罗世-早白垩世华南陆内造山挤压向陆内伸展转换的过渡阶段。