柴北缘苦水泉金矿英云闪长岩和细粒闪长岩年代学、地球化学和Hf同位素及地质意义

摘要

苦水泉金矿床位于柴北缘构造带中段,是近年来新发现的金矿床.该矿床具有造山型金矿的特征,矿体沿断裂构造分布在英云闪长岩中,空间上与细粒闪长岩脉密切相关.本文对苦水泉金矿中的英云闪长岩和细粒闪长岩进行了地球化学、锆石U-Pb定年和Hf同位素研究.全岩地球化学分析显示,英云闪长岩具有富钠贫钾(Na2O/K2O=6.24～13.09)、高Sr低Y(Sr/Y=205～335)的埃达克岩的特征,与锡铁山榴辉岩中的埃达克质浅色脉体十分相似;细粒闪长岩富铝、钙、铁,贫镁,富集轻稀土(LREEs)和大离子亲石元素(LILEs),贫高场强元素(HFSEs),Ni、C0含量低,为典型的大陆下地壳来源的岩石.锆石U-Pb定年显示,英云闪长岩和细粒闪长岩分别形成于429.9±2.5Ma和428.0±1.9Ma,Hf同位素分析显示英云闪长岩锆石εHf(t)值为+9.8～+11.9,二阶段模式年龄(tDM2)为613～747Ma,细粒闪长岩锆石εHf(t)值为-31.4～-9.9,二阶段模式年龄(tDM2)为1722～2803Ma.综合分析表明柴北缘在早志留世正处于大陆地壳俯冲、折返阶段,苦水泉英云闪长岩为俯冲洋壳变质的榴辉岩在陆壳折返阶段发生部分熔融的产物,细粒闪长岩起源于古老的玄武质下地壳的部分熔融.分布在细粒闪长岩上下盘的矿体品位通常远高于平均品位,说明细粒闪长岩为金矿化提供了热动力和热液,也可能提供了部分成矿物质,使得矿体的品位局部变富,由此近似的将细粒闪长岩的年龄作为苦水泉金矿的成矿时代(～428Ma).苦水泉金矿成矿时代和构造背景的确定,指示柴北缘在早志留世陆壳折返阶段存在一期金矿化.