滇西老厂银铅锌多金属矿床成矿年代测试结果探讨
摘要
滇西老厂大型银铅锌多金属矿床位于“三江”成矿带南段昌宁-孟连裂谷盆地南部,该矿床以其独特的成矿地质条件、矿化元素多(Pb、Zn、Ag和S均达大型矿床规模、Cu达中型矿床规模、Au也圈出了独立矿体,可综合利用的元素有Mn、Ga、Cd、In、W、Sn、Mo、Bi、Te等)、富银(铅锌矿石中平均含量为285ppm,方铅矿中平均2259ppm)等特征而受到广大地质工作者的关注。截至目前,包括老厂银铅锌多金属矿床在内的“三江” 成矿带南段昌宁-孟连裂谷区域内铅锌矿床尚无准确可信的成矿年代学数据,这严重影响了对区域内矿床的成矿机制、矿床成因等方面的研究。许多学者根据区域地质背景、容矿岩石时代和不同矿床的岩石、矿石铅同位素模式年龄来确定矿床的成矿时代,但由于他们各自获得了不同的模式年龄,因此老厂矿床成矿时代尚未统一,主要有以下认识:①早石炭纪成矿。由于矿床主要矿体群产在下石炭统(C1)火山岩、中上石炭统(C2+3)碳酸盐岩中以及下石炭统(C1)火山岩与中部中上石炭统(C2+3)碳酸盐岩之间断层界面和其附近,不少学者认为矿床为早石炭纪成矿产物(范承均,1985;李虎杰,1990;杨开辉等,1992;莫宣学等,1993;Yang and Mo,1993;侯增谦和李红阳,1998;Hou etal.,1999;Yang et al.,1999;段锦孙等,2000),范承均(1985)获得铅同位素模式年龄为336~351Ma也支持该推论。②燕山晚期-喜山早期成矿。有资料显示矿床形成与矿区深部有隐伏花岗斑岩(目前已有钻孔揭露)关系密切,许多学者认为矿床成矿时代为燕山晚期-喜山早期(彭寿增,1984;薛步高,1989,1998;徐楚明和欧阳成甫,1991;欧阳成甫和徐楚明,1991,1993;李虎杰和田煦,1995;陈元琰,1995),薛步高(1989,1998)在总结前人资料基础上认为矿床成主成矿期应为44~147Ma,徐楚明和欧阳成甫(1991)、欧阳成甫和徐楚明(1991,1993)在综合花岗斑岩成岩年龄后认为矿床成矿年龄为50~87Ma。③多期成矿。也有学者根据矿床地质特征,认为矿床为多期多阶段成矿作用的产物(叶庆同等,1992;周凤禄,1991;王增润和吴延乞1992;李雷,1996;彭省临和杨牧,1996;王增润和黄震,1997;张贤平,1999;陈百友等,2000)。④海西-燕山期成矿。王峰和金景福(2003)获得老厂银铅锌多金属矿床南东方向的南角河银多金属矿床铅同位素模式年龄均为负值,而深部矿石的模式年龄为212Ma,与临沧花岗岩体成岩年龄180~275Ma一致,认为矿床为海西-燕山期成矿产物,矿床形成与而临沧花岗岩体关系密切。显然,这些仅仅通过间接方法确定的成矿时代很难被广泛接受。由于矿区石炭纪火山岩广泛发育、深部已揭露花岗斑岩,目前对本区岩浆活动与成矿的关系也众说纷纭,由于缺乏准确可靠的成矿时代资料,这些认识都缺乏强有力的说服力而相互矛盾。 铅锌矿床同位素测年是国内外地学界极为关注的课题、也是同位素年代学领域中的难题。铅锌矿床测年一直是国内外地学界的难题,即使是世界上研究程度最高的MVT矿床也是如此(Nakai et al.,1990,1993;Sangster,.1996;Leach et al.,2001)。许多学者都曾致力于铅锌矿床成矿年代学研究(Kish et al.,1979;Stein etal.,1985;Nakai et al.,1990,1993;Chesleyet al.,1991,1994;Brannon et al.,1992;Christensenet al.,1995a,1995b;毛德宝和李子仪,2000;Jiang et al.,2000),由于不同矿床的实际情况不同,很难找到一种通用而有效的测年方法。 目前闪锌矿及其中的原生流体包裹体Rb-Sr等时线测年、成矿期方解石U-Th-Pb测年、萤石和方解石Sm-Nd测年、单颗粒硫化物Rb-Sr等时线测年都是铅锌矿床比较理想的放射性同位素测年方法。另外,辉钼矿Re-Os等时线和石英流体包裹体Rb-Sr等时线测年的方法和技术已发展得相当成熟,如果能确定辉钼矿石英为主成矿期产物,这种测年方法也可以用于铅锌矿床测年研究. 但由于目前地质样品的现代测试分析方法众多,分析结果数据参差不齐,进而影响了老厂银铅锌多金属矿床的成矿时代研究。因此本论文通过了解目前最先进的地质样品测试分析技术,从中寻找最适合于滇西老厂大型银铅锌多金属矿床的测年方法,对该矿床的成矿年代进行再次分析测试,得出可靠的测年数据,以揭示老厂银铅锌多金属矿床的成矿机制。通过本次工作也可对以往进行的测年方法进行对比并作出评价,同时对铅锌矿床的同位素测年方法进行进一步探讨。