吉林小红石砬子矿床赋矿地层形成时代及其地质意义

李 勇，任云生，陈 聪，郝宇杰，孙 琦

(吉林大学 地球科学学院，吉林 长春 130061)

吉林小红石砬子矿床赋矿地层形成时代及其地质意义

李 勇，任云生，陈 聪，郝宇杰，孙 琦

(吉林大学 地球科学学院，吉林 长春 130061)

小红石砬子铅锌矿床在大地构造位置处于华北板块北缘东段。矿区出露地层为一套中酸性火山岩，通过锆石U-Pb定年确定赋矿岩石安山质凝灰岩的形成时代为(227.1±2.1)Ma，与吉林中部地区晚三叠世火山事件相对应；该矿床的成岩与成矿与晚三叠世火山事件密切相关。

U-Pb定年；赋矿地层；铅锌矿床

吉林省地处中国东北部，矿产资源种类多样，但铜、铅、锌 等矿产资源较为欠缺。近年来在吉林省发现的铅锌矿床主要为矽卡岩矿床、火山一沉积变质矿床、沉积变质一岩浆热液叠加矿床、沉积一岩浆热液叠加矿床、火山热液矿床、岩浆热液矿床以及变质一热液矿床等7种类型[1]。前人对小红石砬子铅锌矿床的成因类型依然存在争议。本文通过锆石U-Pb定年确定赋矿地层的成岩时代，为进一步确定该矿床的成因类型提供依据。

1 区域地质与矿床地质

1.1 区域地质

小红石砬子铅锌矿床位于吉林省磐石市，大地构造位置处于华北板块北缘东段，区域地层从古生代至新生代均有出露，大面积分布的主要为上古生界二叠系下统的寿山沟组、大河深组的一套海相火山一沉积建造，区域上火山活动频繁强烈，晚古生代一海相火山喷发—沉积，表现为有火山角砾、火山碎屑物和正常沉积形成的沉积岩建造。中生代强烈喷发为主，形成北西向展布的火山盆地。

1.2 矿床地质

矿区出露地层为一套中酸性火山岩，岩性主要为流纹质凝灰岩、英安质凝灰岩、安山质火山角砾岩、安山质凝灰岩、凝灰质板岩、泥质板岩和灰岩等，其中安山质凝灰岩以及英安质凝灰岩为主要的赋矿岩石；矿区内发育花岗斑岩、闪长玢岩、细粒闪长岩、石英闪长岩和等各类脉岩。根据矿体可分为似层状矿体以及脉状矿体。矿石常见脉状构造、条带状构造以及块状构造。矿石中金属矿物主要有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、磁黄铁矿以及黄铜矿。围岩蚀变以硅化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化和碳酸盐化为主。

2 实验样品及实验方法

2.1 实验样品

本次用于测年的安山质晶屑凝灰岩样品采集于小红石砬子铅锌矿床西风井370-9线，采样位置为东经126(°)11.122(′)，北纬43(°)02.949(′)。岩石样品新鲜，具有晶屑凝灰结构，块状构造。主要由晶屑和火山灰组成。岩晶屑主要以斜长石和黑云母为主。斜长石表面可见绢云母化，含量大约占40%左右；黑云母呈片状分布，局部蚀变成绿帘石，黑云母粒度含量大约占15%；岩石中石英较少，不足5%；以上晶屑被火山灰胶结，含量大约占40%左右。

2.2 分析方法

在河北省廊坊市诚信地质服务有限公司完成了锆石单矿物的挑选、样品的制靶和反射光、透射光照相以及锆石阴极发光(CL)图像。锆石U-Th-Pb同位素测试及锆石微量元素分析在吉林大学东北亚矿产资源评价国土资源部重点实验室完成，实验室使用COMPExPro型193 nm ArF准分子激光器，束斑直径32 mm；每测定6个样品点测定一个锆石91500和一个NIST610，年龄计算以标准锆石91500为外标进行同位素比值分馏校正，元素浓度计算采用NIST610作外标，Si作内标，同位素比值及年龄误差均为1σ。其具体试验测定过程可参见文献[2]。锆石同位素数据相关处理用Glitter 4.0完成，运用Anderson进行普通铅校正[3]，运用Isoplot 3.0计算锆石加权平均值，并绘制锆石U-Pb年龄谐和图。测试结果见图1。

图1 安山质凝灰岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb 年龄谐和图及加权平均年

3 分析结果

锆石CL图象(图1)显示安山质晶屑凝灰岩中的锆石结晶较好，多成长柱状或短柱状，表面光洁，锆石内部结构清晰育明显的震荡生长环带，Th、U含量较高，其中Th质量分数为65.52×10-6～275.49×10-6，平均值为156.97×10-6，U质量分数为178.18×10-6～879.43×10-6，平均值为334.37×10-6，Th/U值亦较高，平均值为0.46，表明其为典型的岩浆锆石[4]。206Pb/238U的年龄值可大致分为两组，其中测点23的年龄值为(271±6)Ma，该年龄值代表了安山质凝灰岩中捕获锆石的年龄，表明该区在二叠世存在岩浆作用；其余测点年龄值介于(219±5)Ma～(236±6)Ma之间，206Pb/238U的加权平均年龄为(227.1±2.1)Ma(图1)，代表了该矿床赋矿围岩安山质晶屑凝灰岩的形成时代，为晚三叠世。

4 讨 论

锆石U-Pb测年结果表明，小红石砬子铅锌矿床的赋矿岩石安山质凝灰岩的成岩年龄(227.1±2.1)Ma，形成于晚三叠世。前人认为小红石砬子铅锌矿床的赋矿地层应归属于晚古生代大河深组[5-6]。然而，本次获得的安山质凝灰岩样品的年龄与大河深组火山岩的年龄相差甚远[7]。因此，本文认为，小红石砬子铅锌矿床赋矿围岩是否属于大河深组，值得进一步研究。就整个东北地区而言，晚三叠世地层并不发育，但是随着测年技术的发展，近年来已在吉林中部地区发现多处晚三叠世火山事件(星星哨火山事件、官马火山事件以及西土山火山事件)[8]。小红石砬子铅锌矿床的赋矿围岩可能与吉林中部以上火山事件形成于相同的构造背景下并且形成于同一时代。在东北已发现较多与中生代火山岩—次火山岩有关的多金属矿床[9]，因此本文认为该矿床的成岩与成矿与晚三叠世火山事件密切相关。

5 结 论

小红石砬子铅锌矿床的赋矿围岩安山质凝灰岩的成岩年龄为(227.1±2.1)Ma，形成于晚三叠世，与吉林中部地区晚三叠世火山事件相对应；该矿床的成岩与成矿与晚三叠世火山事件密切相关。

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Formation Age & Geological Significance of Ore-hosting Strata in Xiaohongshilazi Deposit in Jilin

LI Yong, REN Yunsheng, CHEN Cong, HAO Yujie, SUN Qi

(CollegeofEarthSciences,JilinUniversity,Changchun,Jilin130061,China)

Xiaohongshilazi depositi is located in the accretion zone of northern margin of North China Block. The exposed strata in the deposit is a set of intermediate acid volcanic rocks. Zircon U-Pb dating shows that the formation age of andesitic tuff (the ore-hosting strata) is (227.1±2.1)Ma, that is correspond to the late triassic volcanic events. The diagenesis and mineralization of the deposit will be closely related to the late triassic volcanic events.

U-Pb dating; Ore-hosting strata; Pb-Zn deposit

2017-03-15

吉林省自然科学基金(20170101084JC)

李勇(1989-)，男，重庆永州人，在读硕士研究生，研究方向：矿产普查与勘探，手机：18844169716，E-mail：1461267200@qq.com.

P618.13

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.03.022