安徽池州牌楼金多金属矿区多期岩体成岩年龄及地质意义

何世中,石磊,聂张星,古黄玲,杨晓勇

（1.安徽省地质矿产勘查局311地质队，安徽安庆 246003；2.中国科学技术大学地球和空间科学学院，安徽合肥 230026）

1 地质概况

研究区位于贵池市牌楼镇一带，殷汇-葛公镇断裂西，牌楼背斜近核部。大地构造位置位于扬子陆块北缘，大别造山带和江南造山带的间夹部位，西北与大别造山带相毗邻，其南部为江南隆起带（图1）。江南隆起带北部的江南断裂与高坦断裂之间，早古生代出现沉积相变带，为长江中下游成矿带的南外带[1～4]。区内出露地层为志留系高家边组、坟头组和茅山组，区内断裂构造包括4组，燕山期岩浆活动强烈（图2）。

图1 大地构造位置图Figure 1.Tectonic location map

图2 区域地质简图Figure 2.Regional geological sketch

区内发育不同期次不同岩性的侵入体：早期为偏基性的辉石闪长岩，晚期为花岗岩体。根据其地表出露位置，可分为4个主要岩体，即小丁冲岩体、大丁冲杂岩体、牌楼岩体、佳山岩体。

大丁冲杂岩体是由英云闪长岩、石英二长闪长岩、花岗闪长岩→花岗闪长斑岩→黑云母花岗闪长岩、（含角砾）黑云母花岗闪长斑岩→二长花岗岩、花岗斑岩等岩体组成。金铜多金属矿化与（含角砾）黑云母花岗闪长斑岩、黑云母花岗闪长岩关系密切，辉钼矿化与花岗闪长斑岩、花岗闪长岩关系密切，深部黑云母花岗闪长岩局部也见铜铅锌矿化。显示了该区岩浆活动和成矿条件的复杂性。

2 矿床地质特征

牌楼矿区地表以往已圈出10个金矿体，单矿体一般厚0.28～4.00m，长数十米，Au品位在1.19～22.00g/t之间。锑矿体6个，单个矿体长20～72m，厚度0.31～1.87m，金属矿物为辉锑矿，黄铁矿次之。锑含量为1.32%～4.38%，平均品位3.34%。钼矿矿体7条。钼矿体均产于大丁冲杂岩体——花岗闪长岩、花岗闪长斑岩内和接触带附近角岩中（图3），矿体长400～600m，倾向延深300m左右，厚1.5～6.5m，钼平均品位0.0403%～0.1277%。

图3 牌楼金多金属矿07线剖面Figure 3.Line 07 section across the Pailou gold polymetallic deposit

该矿区燕山期岩体侵入期次多、岩性种类多，围岩变质及蚀变既有较早期的较大范围角岩化、钾化（钾长石、石膏、黑云母等）和硅化，也见更大范围的以绢云化、绿泥石化、高岭土化和沸石化等低温蚀变叠加。矿种矿化类型多样，矿种包括金、铜、钼、铅锌、锑等，除矿区中部钼矿为类似斑岩型矿化，外围及深部均为热液型矿化，其中锑、铜、铅锌多为裂隙充填型。金矿地表以裂隙充填型脉状为主，深部岩体内见浸染状低品位金矿化，矿化厚度较大，出现上部角岩化和斑岩型钼矿化，下部及外围为大范围的低温蚀变叠加，伴有金、锑矿化的现象。

3 成岩年龄

本次工作在牌楼金多金属矿区钻孔内取得较新鲜蚀变较弱的侵入岩样品，分别经过锆石挑选、制样及样品靶区的制备和显微图像采集等，选择原生岩浆岩锆石，并在中国科学技术大学LA-ICP-MS实验室进行锆石年龄测定。

样品中大多数锆石具有显著的韵律环带，核部CL强度较弱，外围CL强度较高，反映了U、Th含量的变化，结晶环带和Th/U值特征均说明锆石为岩浆成因。

（1）花岗闪长岩（P1，样品取自钻孔ZK0702）。牌楼花岗闪长岩内的锆石为无色-浅黄色的透明自形晶体，一般呈长柱状或短柱状，少数为椭圆粒状，晶体长轴为80～250μm，短轴为30～110μm，长短轴比为1.5:1～6:1。锆石晶体完好，无裂隙，CL照片环带构造发育。样品共进行了30个点的测试（表1），显示锆石中Th为99.45～406.15（×10-6），U为148～653（×10-6），Th/U比值为0.45～0.88，206Pb/238U年龄为145～261Ma之间，加权平均年龄为（148.1±2.7）Ma(MSWD=0.18)（图4-a）。

表1 牌楼矿区花岗闪长岩（ZK0702-P1）锆石LA-ICP-MS部分分析结果Table 1.Some results of zircon LA-ICP-MS analysis for granodiorite(ZK0702-P1)in the Pailou mineral deposit area

（2）花岗闪长斑岩（P3，样品取自钻孔ZK0702）。牌楼花岗闪长斑岩内的锆石为无色-浅黄色的透明自形晶体，一般呈长柱状或短柱状，少数为椭圆粒状，晶体长轴为80～250μm，短轴为30～110μm，长短轴比为1.5:1～6:1。锆石晶体完好，无裂隙，CL照片环带构造发育。样品共进行了30个点的测试(表2)，显示锆石中Th为38.99～303.46（×10-6），U为248～1090（×10-6），Th/U比值为0.11～0.33，206Pb/238U年龄为143～325Ma之 间，加 权 平 均 年 龄 为（145.8±1.3）Ma(MSWD=0.33)（图4-b）。

表2 牌楼矿区花岗闪长斑岩（ZK0702-P3）锆石LA-ICP-MS部分分析结果Table 2.Some results of zircon LA-ICP-MS analysis for granodiorite porphyry(ZK0702-P3)in the Pailou mineral deposit area

（3）闪长玢岩（P5，样品取自钻孔ZK0801）。牌楼闪长玢岩内的锆石为无色-浅黄色的透明自形晶体，一般呈长柱状或短柱状，少数为椭圆粒状，晶体长轴为80～250μm，短轴为30～110μm，长短轴比为1.5:1～6:1。锆石晶体完好，无裂隙，CL照片环带构造发育。样品共进行了30个点的测试(表3)，显示锆石中Th为9.86～1021.65（×10-6），U为87.4～1544.79（×10-6），Th/U比值为0.06～0.87，206Pb/238U年龄为143～1886Ma之 间，加 权 平 均 年 龄 为（146.1±2.0）Ma(MSWD=0.17)（图4-c）。

表3 牌楼矿区闪长玢岩（ZK0801-P5）锆石LA-ICP-MS部分分析结果Table 3.Some results of zircon LA-ICP-MS analysis for granodiorite porphyrite(ZK0801-P5)in the Pailou mineral deposit area

（4）辉石闪长岩（16PL01，样品取自地表岩体）。牌楼辉石闪长岩内的锆石为无色-浅黄色的透明自形晶体，一般呈长柱状或短柱状，少数为椭圆粒状，晶体长轴为80～250μm，短轴为30～110μm，长短轴比为1.5:1～6:1。锆石晶体完好，无裂隙，CL照片环带构造发育。样品共进行了30个点的测试(表4)，显示锆石中Th为99.77～822.29（×10-6），U为121.87～972.59（×10-6），Th/U比值为0.53～1.50，206Pb/238U年龄为126～1071Ma之 间，加 权 平 均 年 龄 为（134.2±1.6）Ma（MSWD=0.42)（图4-d）。

表4 牌楼矿区辉石闪长岩（16PL01）锆石LA-ICP-MS部分分析结果Table 4.Some results of zircon LA-ICP-MS analysis for pyroxene diorite(16PL01)in the Pailou mineral deposit area

（5）花岗斑岩（P6，样品取自地表岩体）。牌楼花岗斑岩内的锆石为无色-浅黄色的透明自形晶体，一般呈长柱状或短柱状，少数为椭圆粒状，晶体长轴为80～250μm，短轴为30～110μm，长短轴比为1.5:1～6:1。锆石晶体完好，无裂隙，CL照片环带构造发育。样品共进行了31个点的测试(表5)，显示206Pb/238U年龄为131～1792Ma之间，加权平均年龄为（149.7±2.5）Ma(MSWD=0.92)（图4-e）。

表5 牌楼矿区花岗斑岩（P6）锆石LA-ICP-MS部分分析结果Table 5.Some results of zircon LA-ICP-MS analysis for granite porphyry(P6)in the Pailou mineral deposit area

图4 锆石207Pb/235U-206Pb/238U谐和曲线和加权年龄分布图Figure 4.Zircon 207Pb/235U-206Pb/238U concordant curves and weighted age distribution

续表1

续表4

4 结论

通过对牌楼矿区的闪长岩、花岗闪长岩、花岗闪长斑岩、闪长玢岩、花岗斑岩、辉石闪长岩的LA-ICPMS锆石U-Pb测年，识别出区内存在两期岩浆活动：第一期为闪长岩-闪长玢岩-闪长岩-花岗闪长岩-花岗闪长斑岩-花岗斑岩侵入，成岩时间为晚侏罗世到早白垩世之间，其中最早的花岗闪长斑岩侵位年龄为155.4Ma，其他岩浆岩略晚，但几乎是同时侵入，构成了牌楼中性-酸性复式岩体的主体；第二期为辉石闪长岩侵入，侵位年龄为134.2Ma，较之早期的杂岩体，第二期的侵入岩岩性较简单。牌楼金多金属矿的辉钼矿Re-Os同位素测定其模式年龄为（148.18±0.93）Ma[5]，与赋矿花岗闪长岩成岩年龄（148.1±2.7）Ma基本一致，均为晚侏罗世构造-岩浆热事件的产物，表明牌楼金多金属矿成岩与成矿均受到古太平洋构造域叠置转换前古特提斯构造域的区域构造变迁的影响与制约，主要发生在由挤压（俯冲）向拉张（板内或弧后伸展）过渡的地球动力学背景之下[6～9]。综上可见，牌楼金多金属矿为岩体控制的斑岩型-中低温热液型金多金属矿床。