梵净山地区燕山期流纹斑岩的发现及地质意义

宋 炯 覃小锋 张晓华 王宗起 韩小宾

(1.桂林理工大学地球科学学院，广西 桂林 541006；2.广西隐伏金属矿产勘查重点实验室，广西 桂林 541006；3.中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037；4.河北省地勘局秦皇岛矿产水文地质工程大队，河北 秦皇岛 066000)

梵净山地区燕山期流纹斑岩的发现及地质意义

宋 炯1,2覃小锋1,2张晓华3王宗起3韩小宾4

(1.桂林理工大学地球科学学院，广西 桂林 541006；2.广西隐伏金属矿产勘查重点实验室，广西 桂林 541006；3.中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037；4.河北省地勘局秦皇岛矿产水文地质工程大队，河北 秦皇岛 066000)

采用LA-ICP-MS锆石U-Pb法对黔东北梵净山地区东北部首次发现的流纹斑岩进行年代学的研究，结果表明，流纹斑岩形成于98.9±1.3 Ma的早白垩纪，为燕山期岩浆活动的产物，同时表明本区深部可能存在有大量的印支—燕山期隐伏中酸性花岗岩体，这些隐伏岩体与本区中低温热液型矿产具有密切关系。流纹斑岩的发现及其年龄的确定，对于探讨江南造山带西南段的构造-岩浆演化，特别是指导岩浆热液型金多金属矿产的找矿具有重要意义。

流纹斑岩 LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄 燕山期 黔东北梵净山地区

贵州省大地构造位置上位于扬子板块和江南造山带的过渡区，而黔东北梵净山地区位于华南板块中部偏南、江南造山带的西南段，区内构造变形复杂，武陵运动、加里东运动、印支运动和燕山运动十分明显[1]。其中在雪峰—加里东构造旋回期，黔东—东北地区经历了裂陷洋盆—前陆盆地演化过程，发育不同构造背景下的岩浆岩组合，形成了受控于构造-岩浆活动(受变质核杂岩构造和板内岩浆岩控制)的金、铜、铅锌等内生热液型矿产，造就了黔东(北)地区十分丰富的矿产资源[2]。而周小军等[3]认为梵净山地区发育有两幕印支期和两幕燕山期变形，其中印支期的构造变形主要与古特提斯洋的关闭、扬子板块与华北板块的剪刀式拼合有关；燕山期的构造变形主要与伊泽奈崎板块和库拉—太平洋板块的俯冲有关。

然而，贵州省虽然各时期构造活动十分强烈，但火成岩出露面积不大且分布零星，除黔东—黔东北九万大山和梵净山地区广泛发育中新元古代细碧岩—石英角斑岩组合、基性—超基性岩组合和变成(交代)花岗岩组合，黔西地区发育有二叠纪地幔柱活动有关的大陆溢流拉斑玄武岩外，仅在黔东南及黔西南部分地区见有少量早古生代晚期和燕山期的偏碱性超基性岩呈岩脉状沿区域性断裂带密集分布[4]，而在江南造山带西南段的梵净山地区，至今还没有印支—燕山期岩浆活动的报道。本次在黔东北梵净山北东部松桃县孟溪镇龙头山一带发现了流纹斑岩，并初步确定其形成时代为白垩纪(燕山期)。

1 区域地质概况和流纹斑岩岩石学特征

黔东北梵净山地区位于扬子板块与华夏板块之间的江南造山带西南段，主要由一套前寒武纪地层和中新元古代岩浆岩组成。中新元界梵净山群和青白口系板溪群主要分布于梵净山地区的中心部位，二者之间被角度不整合面分开。其中梵净山群为一套巨厚的陆源碎屑复理石夹细碧岩—角斑岩和火山碎屑岩组合，由下往上可分为3个岩性段：下部为变质砂岩、粉砂岩、板岩与变质基性—超基性岩不等厚互层；中部以变质细碧岩、枕状玄武岩、辉绿岩为主，夹变质砂岩、粉砂岩、板岩，伴有浅变质酸性火山岩的产出；上部为变质砂岩、粉砂岩、千枚岩、板岩夹变质凝灰岩。板溪群为一套由板岩、粉砂质板岩、凝灰质板岩夹变质砾岩、变质砂岩-粉砂岩组成的火山-沉积岩系，其中下部为滨海—台地前缘斜坡—浅海陆棚环境沉积的紫红—灰绿绢云母板岩、粉砂质板岩组成，底部为变质砾岩与砂砾岩；上部以大套灰—灰绿色浅变质陆源碎屑沉积岩夹大量火山碎屑岩为基本特征。而南华系和震旦系主要分布梵净山地区的外围，其中南华系为陆地—台缘环境沉积的变质冰成含砾砂岩、砂泥质砾岩夹有少量碳酸盐岩和火山碎屑岩，以冰成岩和含锰炭质板岩发育颇广为特征，与上覆陡山沱组整合接触，与下伏青白口系平行或微角度不整合；震旦系下部为灰白色薄—厚层白云岩及黑色炭质页岩、硅质页岩，上部为灰黑色薄层硅质岩间夹黑色页岩，顶部夹磷块岩及磷质结核层，与寒武系呈整合接触。中新元古代岩浆岩主要以变质基性—超基性岩和中酸性火山碎屑岩为主，在梵净山西北还见有白云母花岗岩出露。

本次新发现的燕山期流纹斑岩主要出露于梵净山地区北东部松桃县孟溪镇龙头山一带，呈岩墙状产出于南华系下统大塘坡组黑色含锰岩系的上部，出露宽度为1～3 m，基本顺层分布。岩石受到一定程度的风化，呈浅白色，具斑状结构，斑晶主要为斜长石，呈较自形的柱板状，局部见钠长石化的净边，含量小于3%，粒度也较细小，一般小于0.2 mm；基质具隐晶—微晶结构，主要由隐晶—微晶石英和长石组成，略具定向性排列，显示出不典型的流纹构造，由于岩石风化较强，长石类矿物多已蚀变为黏土矿物集合体。

2 测试方法及LA-ICP-MS锆石U-Pb 定年结果

为了获取黔东北梵净山地区流纹斑岩的形成时代，采用LA-ICP-MS锆石U-Pb 同位素定年法对流纹斑岩中的锆石进行了测试。测年样品采自松桃县孟溪镇龙头山一带的简易公路边，采样点(点号为13LTS-6)的地理坐标为北纬28°04′57″、东经108°54′43″。

2.1 测试方法

用于测年的锆石分选在桂林理工大学隐伏金属矿产勘查重点实验室和广西区域地质调查研究院进行，采集5 kg岩石样品经机械破碎至60目后，用常规重力和磁选方法分选其中的锆石，通过双目显微镜手工挑选出晶形和透明度较好的锆石颗粒，然后将选出的锆石送北京锆石领航科技有限公司进行锆石样品靶的制备，并在桂林理工大学隐伏金属矿产勘查重点实验室的电子探针(JXA-8230)加载阴极发光仪上进行阴极发光(CL)成像观察，以确定锆石颗粒的内部结构及适合分析的锆石颗粒与位置供LA- ICP-MS测定。

锆石U-Pb同位素组成分析在中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)上完成。分析仪器为GeoLasPro 193nm型准分子激光剥蚀系统和ELAN DRC-e 型电感耦合等离子体质谱仪。测试中用美国国家标准技术研究院研制的人工合成硅酸盐玻璃标准参考物质NISTSRM610进行仪器最佳化。锆石年龄计算采用国际标准锆石91500作为外标校正，每完成8个测点的样品测定后加测标样一次，以确保标样和样品的仪器条件完全一致，选择29Si作为内标来消除激光能量在点分析过程中以及分析点之间的漂移[5-6]。样品的同位素含量比值和元素含量数据处理采用中国地质大学(武汉)Liu等[7]编制的ICPMSDATECAL9.2程序，有关年龄计算和谐和图的绘制使用美国Berkeley地质年代中心Kenneth R.Ludwig 编制的计算程序[8]完成。所有数据点年龄值的误差均为1σ，采用w(206Pb)/w(238U)年龄，其加权平均值具95%的置信度。

2.2 LA-ICP-MS锆石U-Pb 定年结果

从锆石的阴极发光图像可以看出，流纹斑岩的锆石颗粒粒度中等，宽度一般为50～120 μm。根据其形态和内部结构明显可分为2类：一类是晶形较自形，多为半自形、自形，以柱状为主，长短比变化不一(1.2∶1～4∶1)，并具有较典型的岩浆锆石振荡型环带，表明其应为典型岩浆成因锆石；另一类锆石多呈他形晶，边部具一定的磨圆，内部分带不明显或具较宽的环带，且个别边部还有增生边，其可能为捕获古老沉积物的继承锆石。选择流纹斑岩样品(13LTS-6)中有代表性的30颗锆石进行测试分析，获得26个谐和年龄(分析点6、7、11和28误差较大，被放弃)，分析数据和计算结果见表1。锆石的普通铅含量大多数较低，w(Th)/w(U)比值较小(0.54～1.85)，均大于0.1。燕山期流纹斑岩的和锆石 LA-ICP-MS U-Pb 谐和年龄见图1。从表1和图1可以看出，其中9个继承性锆石的w(207Pb)/w(206Pb)表面年龄变化较大，为760±17～2 567±36 Ma，亦表明其可能为捕获太古代—元古代变质沉积岩的锆石；而具明显岩浆结晶环带锆石的w(206Pb)/w(238U)表面年龄变化较小，为96.0±2.1～103.5±2.4 Ma(29和30除外)，计算得到其中15个谐和锆石的加权平均年龄值为98.9±1.3 Ma(MSWD=0.72)，这些年龄测定值均落在U-Pb 谐和线上，代表了流纹斑岩的岩浆结晶年龄。

表1 燕山期流纹斑岩(13LTS-6)LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果

注：误差为1σ，Pbc和Pb分别代表普通铅和放射成因铅。

图1 燕山期流纹斑岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb谐和年龄

3 地质意义

从前述可知，梵净山地区是江南造山带的重要组成部分，该区与Rodinia超大陆聚合有关的四堡期造山运动以及印支—燕山期造山运动均十分强烈[9]。虽然目前已在梵净山地区以及整个黔东北地区获得了许多中新元古代变质基性-超基性岩、中酸性火山碎屑岩和花岗岩等形成于四堡期造山运动岩浆岩的可靠同位素年龄[9-11]，但对于同样活动十分强烈的印支—燕山期造山运动形成的岩浆岩至今还没有被厘定。姚炼和朱大友[12]通过区域重力资料对贵州梵净山地区岩浆岩的深部构造进行了研究，认为梵净山地区岩浆岩深部由各自连成一体的酸性花岗岩及超基性-基性岩体组成，这些岩浆岩与高、中、低温元素富集成矿密切相关；王亮等[13]通过对区域重磁资料的综合研究和异常地质体的有效圈定表明，区内发育的中酸性隐伏花岗岩体几乎与地表的金、铅锌(铜)矿等矿床、矿点、矿化点、蚀变带和开采的地方相对应，说明中低温热液型矿产与岩浆侵入活动有关，成矿物质来源与隐伏侵入的花岗岩体密切相关。而王尚彦等[14]认为贵州东部梵净山地区为重要的金成矿带(称之为梵净山金矿带)，并认为金矿的形成是多时代多阶段形成的：雪峰期提供原始物质；加里东期是一次主要成矿期；燕山时期也是一个重要的金矿形成时期，不但形成新金矿，还改造加里东期形成的金矿。

以上前人研究资料表明，梵净山地区深部可能存在有大量的印支—燕山期隐伏中酸性花岗岩体，而且本区丰富的金等中低温热液型矿产与这些隐伏中酸性花岗岩体密切相关。而梵净山地区98.9±1.3 Ma流纹斑岩的发现，直接证明了该区存在有燕山期的岩浆活动，它为进一步研究江南造山带西南段的构造-岩浆演化提供了新的资料。同时也表明，本区深部具有巨大的寻找燕山期岩浆热液型金多金属矿产的潜力，具有重要的地质意义。

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(责任编辑 邓永前)

Discovery of Yanshanian Rhyolite Porphyry in Fanjingshan Area and Its Geological Significance

Song Jiong1,2Qin Xiaofeng1,2Zhang Xiaohua3Wang Zongqi3Han Xiaobin4

(1.CollegeofEarthScience，GuilinUniversityofTechnology，Guilin541006，China;2.GuangxiKeyLaboratoryofHiddenMetallicOreDepositsExploration，Guilin541006，China; 3.InstituteofMineralResources，ChineseAcademyofGeologicalSciences，Beijing100037，China;4.QinhuangdaoMineralResources，HydrogeologicalandEngineeringGeologicalParty，HebeiBureauofGeologyandMineralExplorationandDevelopment，Qinhuangdao066000，China)

Geochronology of Rhyolite porphyry discovered firstly in northeastern Fanjing Mountain area of northeastern Guizhou Province was studied by using LA-ICP-MS zircon U-Pb method.The research results showed that the rhyolite porphyry is developed during the early cretaceous 98.9±1.3 Ma，and it is the product of Yanshanian magmatism activity.Besides that，there maybe exist plenty of intermediate-acid granitic batholiths in this deep area in Indosinian-Yanshanian era，and these concealed minerals have close relationship with low-medium temperature hydrothermal deposits.The discovery of rhyolite porphyry and the determination of its era are significant to discuss the tectonic-magmatic evolution characteristics of southwestern section of Jiangnan orogenic belt，especially to guide ore prospecting of magmatic hydrothermal polymetallic gold deposits.

Rhyolite porphyry，LA-ICP-MS，U-Pb Zircon Date，Yanshanian，Fanjing mountain area of northeastern Guizhou Province

2014-06-08

中国地质调查局地质矿产调查评价项目(编号：12120113095600，12120114039501)，广西自然科学基金项目(编号：2013GXNSFAA019272)，桂林理工大学人才引进科研启动基金项目(编号：002401003364)。

宋 炯(1987—)，男，硕士研究生。通讯作者 覃小锋(1969—)男，教授，博士，硕士研究生导师。

P588.13，P597.3

A

1001-1250(2014)-09-103-05