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2013 年2月
Februar y, 201 3
矿 床 地 质
M I NE RAL D EPOS I T S
第32 卷 第1期
32 ( 1) : 1 77~ 186
文章编号: 0258- 7106 ( 2 013) 01- 0177-1 0
青海肯德可克铁多金属矿区年代学及硫同位素特征*
肖 晔1,丰成友1,刘建楠1,于 淼2,周建厚1,李大新1,赵一鸣1
( 1 中国地质科学院矿产资源研究所 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京 100037;
2中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 1 00083)
摘 要 肯德可克铁多金属矿床位于柴达木盆地西南缘、青海祁漫塔格地区的狼牙山-景忍一带,与毗邻的野
马泉、尕林格铁多金属矿床具有相似的地质构造背景、成矿地质条件和矿化特征。利用锆石 LA- M C- ICP- M S U-P b
定年技术,获得肯德可克铁多金属矿区二长花岗岩的206Pb/ 238U加权平均年龄为( 22915?015 ) M a( n= 19, M S WD =
0102) , 厘定其形成时代为 晚三叠世;二长花岗岩锆石 H f 同位素组成较均一,E
Hf(t)值为 018~ 519; 金属硫化物的D
34 S
组成( - 210j~+115j)接近于零值,平均为 0143j,表明为岩浆来源。结合区域最新研究资料,认为肯德可克铁
多金属矿床为与印支期岩浆侵入活动有关的矽卡岩型矿床。
关键词 地球化学;矽卡岩型铁多金属矿;锆石 U-P b 测年;同位素;肯德可克;祁漫塔格;东昆仑
中图分类号: P618. 31 文献标志码: A
LA-MC-ICP- MS zircon U- Pb dating and sulfur isotope characteristics of
Kendekeke Fe- polymetallic deposit, Qi nghai Province
XIAO Ye1, FENG ChengYou1, L IU JianNan1, YU Miao2, ZHOU JianHou1, LI DaXin1and ZHAO YiMing1
( 1 M LR K ey Labor ator y of M eta ll ogeny an d M ine ral Resource A ssessment, I nstitu te of M in eral Resources, C AGS,
Beijing 100037, C hina; 2 School of Earth S ciences and Resources, China Un iversity of Geoscience, Beijing 100083, Ch ina)
Abstract
T he Kendekeke iron ore deposit is located in t he southw estern margin of Qaidam Basin, lying in
Langyashan-Jingren area of Qimant ag. It is similar to adjacent Yemaquan and Galinge iron polymetallic deposits
in g eotecton ic backgr ou nd, or e- for ming cond it ions and mine ralizat ion character ist ics. Zircon L A- MC- IC P- M S
U- Pb dat ing reveals that the ag e of t he monzonite granite from the Kendekeke iron deposit is ( 229151 ?0148)
M a ( n= 19, M SWD= 0102) , suggesting Late Triassic1E
Hf (t) varies from 018 to 519, t h e D
34 S component
( - 210j~+115j) of the sulfide is close to zero, implying that the source was m agma. C ombined with f iled
materials, the Kendekeke iron polymetallic deposit is thought t o be a skarn deposit related to the intr usion of In-
dosinian m agm a.
Key words: g eochemistr y, skarn- t ype Fe- po lymet allic deposit, U-P b dat ing of zircon , iso topes,
Kendekeke, Qimantag, East Kunlun
地处柴达木盆地西南缘的青海祁漫塔格地区是
东昆仑造山带的重要组成部分,近年来,随着国土资
源大调查专项、青藏专项、地质矿产调查评价专项等
的相继开展和研究工作不断深入,该区找矿工作取
*本研究得到中国地质调查局地质调查项目(编号: 1212011085528, 1212011120135, 1212011121089) 、国家自然科学基金项目(批准号:
41172076) 和中国地质调查局青年地质英才计划( 201112) 的联合资助
第一作者简介 肖 晔,男, 1981 年生,实习研究员,矿物学、岩石学、矿床学专业。Email: xiaoy e11cn@ 163. com .
收稿日期 2012- 05- 20; 改回日期 2012- 12- 31。张绮玲编辑。
得较大突破,尤其是发现了一系列与印支期花岗质
岩浆侵入活动有关的具有重要经济价值的大中型矽
卡岩型铁铜多金属矿床,如卡而却卡(丰成 友等,
2009; 李东生等, 2010; 李大新等, 2011) 、虎头崖(丰
成友等, 2011; 马圣钞等, 2012) 、野马泉(张爱奎等,
2010) 、尕林格(陈世顺等, 2009; 祁俊霞等, 2010) 、四
角羊(李洪普等, 2010) 、它温查汉(曹德智等, 2012)
等(图1) 。相对而言,肯德可克铁多金属矿床发现较
早,其位于青海省西部格尔木市以西 340 km 处的狼
牙山-景忍一带,现由青海庆华矿业有限公司开发。
对其成因,伊有昌等( 2006) 提出属热水喷流沉积(改
造)型铁铅锌-钴铋金多金属矿床;潘彤( 2008) 通过
对钴金铋含矿建造中硅质岩的成因研究,认为是火
山喷流热水沉积成因。笔者野外调查发现,矿区侵
入岩浆活动强烈,铁多金属矿体为典型的矽卡岩矿
石,与相邻的野马泉、尕林格铁多金属矿床具有相同
的成矿地质条件和矿化特征。为此,笔者开展了与
矽卡岩型铁矿床有关的二长花岗岩的锆石 U- Pb 定
年及矿石矿物硫同位素研究,进一步证明了铁多金
属矿床与印支期花岗质岩浆作用密切相关的事实。
1 矿床地质
1.1 地层
矿区主要出露古生代地层(图2) 。早古生代,在
前寒武纪结晶基底基础上发生强烈伸展作用,形成
厚逾 1000 m 的奥陶系)志留系滩间山群地层,分布
在矿区中北部,自下至上可分为3层:第一层为大理
图1 青海祁漫塔格地区矽卡岩型铁多金属矿床分布略图
1)第四系冲积层; 2 )三叠系火山岩; 3 )石炭系碳酸盐岩; 4 )泥盆系火山岩; 5 )奥陶系 )志留系火山岩; 6 )元古界地层; 7 )印支期花
岗岩; 8 )海西期花岗岩; 9 )加里东期花岗岩; 10 )断裂; 11 )铁铜多金属矿床; 12 )铅锌矿。矿床:¹虎头崖;º肯德可克;»野马泉;
¼群力;½四角羊;¾金鑫;¿尕林格
Fig . 1 Geological sketch map of Qimantag ar ea, Qinghai Prov ince, showing distribution of Fe- Cu polymetallic deposits
1)Quate rnary ; 2 )T riassic; 3 )Carbon ifero us; 4 )De vonian; 5 )O rd ov ician- Silurian; 6 )P rot erozo ic; 7)I ndosinian gr anito ids; ; 8 )Hercynian
gr anito ids; 9 )Caledonian g ran it oids; 10 )Fault; 11 )Ir on- copper polym etalic o re deposit ; 12 )Lead- z in c o re. Nam e of deposit : ¹H uto uya;
ºKendekeke; »Y emaquan; ¼Q unli; ½Sijiaoyang; ¾Jinx in; ¿Galing e
178 矿 床 地 质 2013 年
岩、白云质大理岩,其底部与硅质岩、角岩接触部位
产有透镜状、扁豆状磁铁矿、铁锌矿或含铜磁黄铁矿
矿化;第二层为变泥质硅质岩夹碳质板岩和矽卡岩
化硅质岩、杂砂岩,产有钴矿体;第三层为变泥质硅
质岩夹碳质板岩、大理岩,在硅质岩夹碳质板岩中,
产有 10 层、累计厚达 27109 m 的银铅锌矿体。晚古
生代地层包括分布于矿区北部、西部的上泥盆统火
山岩和分布于矿区东南部的中石炭统砂岩、灰岩。
1.2 构造
昆北火山侵入杂岩带北部以柴南缘断裂为界与
柴达木盆地相隔,南部以昆中断裂为界与昆中花岗-
变质杂岩带相邻,总体呈 NWW 向展布,属东昆仑复
合造山带的一部分。矿区位于昆北火山-侵入岩带
的西部,经过多期的滑脱-逆冲推覆作用,产生了一
系列叠瓦状推覆体和构造岩片,构造岩片的混杂现
象十分普遍。各地层单元之间多以规模巨大的走向
断层为边界,构成了区内主要的构造格架,同时也控
制着区内岩浆岩的分布。
区内断裂构造十分发育,走向 N W- N WW 向,以
压性、压扭性为主,包括冰沟 )木都大湾、野马泉南、
四角羊沟、黑山南侧及景忍山东等断裂;褶皱与断裂
相伴产出,其轴迹与主构造线相一致,有楚鲁套海高
勒背斜、狼牙山向斜、肯德可克向斜、野马泉向斜、黑
山向斜、水里可可哈达向斜和长山向斜等。区内矿
产主要产于向斜核部、弧形断裂的转折处以及构造
带的复合部位(青海省地质矿产局, 1991) 。
1.3 岩浆岩
区内岩浆喷发活动频繁,时代主要为加里东中
期、华力西早期和印支期。加里东中期火山岩颜色
较深,岩相、岩性及厚度变化大,呈NWW 向、NW 向
的长条状分布,普遍发生蚀变作用,岩性主要有蚀变
玄武岩、蚀变安山-玄武岩、细碧 岩等,常见枕状构
造。矿区地表侵入岩极少出露,但随着矿床勘查程度
不断提高以及矿山开发的逐步推进,在钻孔及坑道内
见有二长花岗岩、石英斑岩、闪长玢岩等产出,野外调
查时发现二长花岗岩与铁多金属矿化具有密切的时
空关系,其为本文锆石 U- Pb 定年的主要对象。
图2 肯德可克铁矿区地质简图(据O修改)
1)第四系冲积层; 2 )中石炭统白云岩及灰岩互层; 3)中石炭统砂岩; 4 )上泥盆统英安质熔岩、凝灰熔岩; 5 )奥陶系)志留系滩间山群
变泥质硅质岩夹大理岩及火山岩; 6 )闪长岩; 7 )钠长霏细斑岩; 8)石英正长斑岩; 9 )不整合界线; 10 )向斜轴迹; 11 )断层
F ig. 2 S ketch g eolog ical map of t he Ken dekeke F e- p olymet allic depos it
1)Q uaternary ; 2 )M iddle Carbon ifero us do lomit es and lime stone; 3 )M iddle Ca rboniferous sa ndst on e; 4 )U pper D evonian dacit e lava mass
and t uff lava; 5 )Or dov ician- Silurian T anjianshan G roup m eta-argillaceous- siliceous rocks intercalated w ith marble a nd v olcanic rock; 6 )Diorite;
7)Albite felsoph yre; 8 )Quart z syenit ic porphyritic dyke; 9 )U ncon form ity ; 10)S ynclinal ax is t races; 11 )Fault
O青海省有色地勘局地质矿产勘查院. 2004. 青海省格尔木市肯德可克矿区铁多金属矿资源量估算报告.
179 第32 卷 第1期 肖 晔等:青海肯德可克铁多金属矿区年代学及硫同位素特征
1.4 矿体特征
矿区主矿体赋存于肯德可克向斜轴部与下古生
界地层不整合面附近,空间分布受向斜轴部的层间
构造、纵张构造与隐伏断层的复合部位所控制。目
前共发现 14 6 个矿体,可分为南、北 2个矿带。南矿
带以铁矿为主,伴生有锌、铅、银、镉、铜、金等矿产;
北矿带以钴、金、铋、铁矿为主。矿体规模相差悬殊,
形态常为豆荚状、似层状、扁豆状和透镜状。其中银
-铅-锌矿体多呈似层状和透镜状产出,走向长约 500
m, 延深大于 300 m, 厚度达 27 m; 钴-铋-金矿体呈透
镜状、豆荚状、扁豆状、似层状及脉状,共有矿体数十
个,规模大小不一,其中最大矿体长 480 m, 厚11 m ,
延深 40~ 225 m。大矿体和较大矿体的连续性与对
应性较好,小矿体的连续性和对应性较差, 58 号矿体
长1650 m, 最厚处 113102 m, 是矿区规模最大的矿
体;规模最小的 128 号矿体长 100 m, 真厚度 0115
m。仅在个别钻孔中见有厚约 14 m 的钼矿(化)体;
铁-锌矿体近 40 个,呈透镜状、豆荚状、扁豆状、似层
状产出,最大矿体长 1650 m, 厚约 42 m, 延伸 44~
355 m ; 脉状铅、铜矿体产于铁矿体上盘的白云质大
理岩的张性断裂中,其中脉状铅矿体规模较大。矿
体走向总体近东西向,因受不同断裂构造的控制,矿
体产状南缓北陡,南矿带矿体倾向南,倾角一般 20~
30b;北矿带矿体倾向北,倾角一般 30 ~ 40b,个别达
56b。
空间上,铁矿体与钙镁质矽卡岩紧密共生(图
3) , 矽卡岩矿物以透辉石为主,次为钙铝-钙铁系列
石榴子石、橄榄石等,其外缘伴生有中-低温热液期
的铅锌矿化。不同类型矿体的分布具有一定的分带
性,垂向上,从上到下一般是铅矿体、锌铁矿体、铁矿
体,锌矿体常在中、下部出现,铅矿体绝大多数赋存
于石炭系碳酸盐岩中,铁矿体、锌铁矿体和锌矿体从
石炭系地层到钙镁橄榄石矽卡岩带中皆有分布,主
要赋存于石榴子石透辉石矽卡岩带中。横向上,铅
矿体集中在南矿带,而硫铁矿体和铜矿体多分布于
北矿带,铁矿体则构成南、北矿带的主体。
115 矿石类型、矿物组成及结构构造
肯德可克矿床矿石类型、金属元素及矿物组成
较为复杂。铁矿石以 Fe 为主,其次伴生有 Zn、Pb、
Cu 等;银-铅矿石主要有 Pb, 其次为 Ag、Zn 及少量的
Cu等;钴-铋-金矿石主要有Au 、Co 、Bi , 含少量A g 、
图3 肯德可克铁多金属矿区勘探线剖面图
(根据青海省有色地勘局地质矿产勘查院O修改)
1)第四系冲积层; 2 )中石炭统砂岩; 3 )中石 炭统白云 岩及灰岩
互层; 4 )上泥盆统英安质熔岩、凝灰熔岩; 5 )石榴子石透辉石矽
卡岩带; 6 )透辉石、钙镁橄榄石矽卡岩带; 7 )透辉石磁铁矿石与
石榴子石透辉石磁铁矿矿石带; 8 )绿泥石方解石磁铁 矿矿石带;
9)绿泥石大理岩磁铁矿矿石带; 10 )方解石磁铁矿矿石带; 11)
铁矿体; 12 )铜矿体; 13 )锌矿体; 14 )硫矿体
Fig . 3 G eological section of t he K endekeke Fe- poly metallic
deposit
1)Quaterna ry; 2 )M iddle Car boniferous san dston e; 3 )M iddle Car-
boniferous dolomites and limestone; 4 )Upper Devonian dacite lava
mass and tuf f la va; 5 )Ga rnet- diopside skarn o re belt ; 6 )Diopside-
mont icellite sk arn o re belt; 7 )Diopside ma gnetic iron o re and g arnet-
diopside ma gnetic iron or e; 8 )Chlo rit e- calcite magnet ic iron or e; 9 )
Chlorite-m arble magnetic iron ore ; 10)Calcite magnet ic iron ore;
11 )Ir on o re; 12 )C opper o re; 13 )Zinc ore ; 14 )Sulfur o re
M o 等。金属矿物大部分颗粒细小,晶形差,铁(锌)
矿石的金属矿物主要是磁铁矿,其次有闪锌矿、黄铁
矿等;钴-铋-金矿石的金属矿物主要是黄铁矿、胶黄
铁矿、白铁矿、毒 砂、自然铋、锑铋矿、硫钴矿、自然
金、银金矿、钴华等;银-铅矿石的主要金属矿物有方
铅矿,其次有闪锌矿、黄铁矿和少量的黄铜矿、自然
银等。脉石矿物种类也不尽相同,其中铁-锌矿石的
脉石矿物为碳酸盐、绿泥石、透闪石和橄榄石等;钴-
铋金矿石的脉石矿物为石榴子石、透辉石、橄榄石、
石英、绿泥石、阳起石、碳酸盐、透闪石和绢云母等;
银-铅矿石的脉石矿物有石英、绢云母、石榴子石、透
O青海省有色地勘局地质矿产勘查院. 2004. 青海省格尔木市肯德可克矿区铁多金属矿资源量估算报告.
180 矿 床 地 质 2013 年
辉石、绿泥石、碳酸盐及蛇纹石、斜长石、角闪石、石
英等。矿石构造有致密块状构造、浸染状构造、条带
状构造、细脉-网脉状构造、角砾状构造、花斑状构
造。围岩蚀变主要有角岩化、矽卡岩化、金云母化和
绿泥石化等,其中角岩化发育。
1.6 成矿期和成矿阶段
矿区内不同矿化类型及不同矿物组合相互穿
插、交代、叠加,反映出成矿的多期多阶段性,大体可
分为内生成矿期的矽卡岩化阶段、退化蚀变阶段、热
液硫化物阶段和表生期。矽卡岩化阶段主要以出现
钙镁橄榄石、透辉石、钙铁榴石等无水矽卡岩矿物为
标志,几乎未见金属矿物的生成;退化蚀变阶段以生
成大量细粒磁铁矿和绿泥石、符山石、金云母、阳起
石等含水硅酸盐矿物为标志,也包括透辉石、硅灰石
等无水硅酸盐矿物的继续生成,该阶段生成的磁铁
矿粒度细,明显交代透辉石、钙铁榴石,具交代溶蚀
结构、溶蚀胶结结构、包含结构,浸染状构造,其叠加
于早期矽卡岩之上,磁铁矿主要分布于早期生成的
透辉石、石榴子石粒间;热液硫化物阶段形成大量金
属硫化物,它们既共生又形成先后之分,其中辉钼
矿、闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿形成较早,随之钴、金、
方铅矿、黄铜矿形成,同时继续形成绿泥石、蛇纹石、
石英、萤石、方解石等。表生期表现为浅部硫矿体、
铅矿体的氧化作用形成少量赤铁矿、褐铁矿、铜蓝、
孔雀石、白铅矿等氧化矿物。
2 二长花岗岩锆石 U- Pb 定年及H f 同
位素分析
2. 1 锆石 LA- MC-ICP-MS U- Pb 分析方法
本次研究的二长花岗岩样品采于肯德可克铁多
金属矿区 58 号矿体 3975 m 中段坑道内。LA- ICP-
M S 锆石 U- P b 年龄测试在中国地质科学院矿产资
源研究所 L A- M C- ICP- M S 实验室完成。分析所用
仪器为F innigan N eptu ne 型LA- M C- I CP- M S 及与之
配套的N ew w ave U P213 激光剥蚀系统。锆石207Pb/
206Pb, 206 Pb/ 238 U, 207 Pb/ 235U的测试精度( 2R)均为
2% 左右,锆石的标准定年精度和准确度均在 1%
(2R)左右。在锆石 U- Pb 测年实验过程中,以澳大
利亚 MacQuarie 大学大陆地球化学与成矿作用研究
中心标定的 GJ- 1 锆石(206Pb/ 238U年龄为( 61010?
117) Ma, Elhlou et al1, 2006) 作为标准进行测试样
品年龄校正。分析样品 U、T h 含量以标准锆石
M 127( U = 9 23 @10- 6, T h = 439 @10- 6, T h/ U =
01475, Nasdala et al. , 2008) 为外标进行校正。分析
数据采用 ICPMSDataCal413程序( Liu et al. , 2008)
处理,普通铅校正利用 EXC EL 宏程序 ComPb Corr
# 3- 17 ( A ndersen, 2005) 进行校正。测试样品锆石
U- Pb 年龄谐和图用 Isoplot 310程序获得。详细的
仪器参数与分析流程参见侯可军等( 2009) 。
2. 2 锆石 LA- MC-ICP-MS U- Pb 定年结果
实物显微镜下锆石呈浅玫瑰色,依据锆石阴极
发光图像(图4) , 二长花岗岩中的锆石绝大多数呈短
柱状至长柱状,长200~ 400 Lm, 内部发育清晰的韵
律环带结构,为典型的岩浆结晶锆石,部分锆石有不
规则的锆石残留核。Th/ U 比值较高,介于 0151~
0198 之间。
从表 1及207 Pb/ 235 U - 206 Pb/ 238 U年龄谐和图
(图5) 中可以看出,对肯德可克矿区二长花岗岩中
19 颗锆石进行 19 次分析,其206Pb/ 238 U年龄较为集
中,介于 22913~ 22917 M a 之间,均位于谐和线上或
谐和线附近,206Pb/ 238 U加权平均年龄为( 22915?
015) Ma( MSW D= 0102) ( 图5) , 代表了二长花岗岩
的形成年龄。
2. 3 Hf 同位素
本 次同时对U- P b定年的二长花岗岩样品进行
了锆石 Hf 同位素分析,结果见 表 2。18 颗锆石的
176Yb/ 177Hf 比值为 01040 340~ 01092 884, 176 Lu/
177Hf 比值为 01000 736 248 ~ 01001 889 806,
176Lu/ 177 H f接近或小于 01002, 表明锆石形成后,放
射性成因 H f 的积累较少,可以使用176Hf/ 177H f比值
进行地球化学示踪(吴福元等, 2007) 。
肯德可克矿区的 18 颗锆石的 E
Hf (t)值为 018~
519, 显示了比较均一的 Hf 同位素组成。所有分析
点的176L u/ 177Hf 比值均低于 01002, 表明锆石形成后
的放射性成因 H f 积累十分有限,因而测定的176 Lu/
177Hf 比值应能较好地反映其形成过程中 Hf 同位素
的组成特征。
由于锆石是一种非常稳定的矿物,封闭温度高,
可以容纳大量的 Hf, 而排斥放射性母体 Lu, 在其形
成后 H f 同位素组成基本不变,很少受到后期岩浆热
事件的影响,所测样品的176Hf / 177Hf 比值基本可以
代表其形成时体系的 Hf 同位素组成( Amelin et al. ,
1 999; 吴福元等, 2007) , 而已有的Hf 同位素研究表
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182 矿 床 地 质 2013 年
图4 肯德可克铁多金属矿区二长花岗岩锆石阴极发光图像
Fig. 4 CL images of zircons from m onzoniti c gr anite in the Kendekeke Fe- polymetallic deposit
图5 肯德可克铁多金属矿区二长花岗岩锆石 U- Pb
年龄谐和图
Fig15 U- Pb zircon concordia diagra m for m onzonit ic
gran ite in th e Kendekeke Fe- polym et allic deposit
明,E
Hf (t) < 0 的岩石主要为地壳物质部分熔融的产
物( Vervoort et al. , 2000; Griffin et al. , 2004) 。
3 硫同位素
3.1 取样及测试方法
本次研究的 7件样品主要采集于肯德可克铁多
金属矿区主要经济矿体两个生产中段( 3960 m 和3975
m) 沿脉和穿脉巷道内。硫同位素测试在核工业北京
地质研究院测试研究中心完成,以Cu2O做氧化剂制
备测试样品,仪器型号为 F in nigan M AT- 251 型质谱
仪,分析结果采用国际标准 CDT 表 达,分析精度优
于?012j。
3.2 测试结果
从表 3中可看出,肯德可克矿床中 D
34S值组成
大部分变化于 0附近,范围为- 210j~+115j,平
均为 0143 j,以较小正值为特征。与国内不同类型矿
床之硫同位素组成D
34S相比,本矿床 D
34S明显有别于
砂岩型(D
34S= - 110j~+310j)的组成,与斑岩型
(D
34S = - 310j~+510j)和火山岩型(D
34S=
- 310j~ + 1010j)相差不大,与矽卡岩型(D
34S=
- 210j~+715j)较为一致。从以上硫同位素特征
和组成情况看,各类矿石、岩石中 D
34S比值接近,它们
似应为同源产物。与国内主要矽卡岩型铁矿极为相
似,显示了后期岩浆侵入形成的矽卡岩的成矿特点。
4 讨 论
近年来,随着区域地质调查、区域矿产调查以及
相关的研究工作不断深入,发现区域上与矽卡岩型
铁、铜、铅锌多金属成矿有关的花岗岩时代多集中于
印支 期。如,卡而却卡铜铅锌矿床花岗闪长岩
SHRIMP 锆石 U- P b 年龄为( 237 ?2 ) M a ( 王松等,
2009) ; 虎头崖铅锌多金属矿区与成矿密切相关的花岗
闪长岩和二长花岗岩锆石U- Pb年龄分别为( 23514?
183 第32 卷 第1期 肖 晔等:青海肯德可克铁多金属矿区年代学及硫同位素特征
表2 肯德可克矿区二长花岗岩的 Hf 同位素分析结果
Table 2 Hf i sotopic compositions of monzonitic granite in the Kendekeke Fe- polymetallic deposit
点号 年龄/ Ma 176Yb/ 177Hf 176Lu/ 177
H f 176
H f/ 177Hf 2RE
Hf ( 0) E
H f(t)
kd32- 1 228. 56 0. 046246 0. 000910595 0. 282747534 0. 000126 - 0. 9 4. 0
kd32- 2 225. 07 0. 040340 0. 000936433 0. 282672251 0. 001303 - 3. 5 1. 3
kd32- 3 233. 18 0. 082413 0. 001889806 0. 282705863 0. 000941 - 2. 3 2. 5
kd32- 5 227. 06 0. 048376 0. 000989391 0. 282707202 0. 000714 - 2. 3 2. 5
kd32- 6 229. 11 0. 058882 0. 001055504 0. 282723236 0. 000633 - 1. 7 3. 1
kd32- 7 231. 01 0. 053412 0. 001053289 0. 282714027 0. 000902 - 2. 1 2. 9
kd32- 8 231. 44 0. 051152 0. 001138407 0. 28271894 0. 000141 - 1. 9 3. 0
kd32- 9 228. 25 0. 078183 0. 001734611 0. 282723816 0. 000558 - 1. 7 3. 0
kd32- 10 229. 80 0. 053420 0. 000899274 0. 28273308 0. 000536 - 1. 4 3. 5
kd32- 11 231. 13 0. 052086 0. 000923336 0. 282720923 0. 001040 - 1. 8 3. 1
kd32- 12 229. 84 0. 070950 0. 001563595 0. 28265909 0. 000449 - 4. 0 0. 8
kd32- 13 229. 08 0. 055767 0. 000978805 0. 282726295 0. 000659 - 1. 6 3. 3
kd32- 14 229. 75 0. 092884 0. 00187257 0. 282731861 0. 000950 - 1. 4 3. 3
kd32- 16 242. 95 0. 053083 0. 000895887 0. 282747116 0. 000436 - 0. 9 4. 3
kd32- 17 228. 91 0. 042758 0. 000736248 0. 282679565 0. 000088 - 3. 3 1. 6
kd32- 18 230. 67 0. 076095 0. 001682551 0. 282802463 0. 000561 1. 1 5. 9
kd32- 19 229. 88 0. 056399 0. 001257301 0. 2826864 0. 000914 - 3. 0 1. 8
kd32- 20 233. 50 0. 070336 0. 001547755 0. 282720542 0. 001887 - 1. 8 3. 1
表3 肯德可克铁多金属矿区硫同位素分析结果
Table 3 Sulfur isotope composition of the Kendekeke
Fe- po lymetall ic deposit
样号 矿物 D
34SCDT/j
KD-23 磁黄铁矿 017
KD-24 磁黄铁矿 1. 2
KDD-0 磁黄铁矿 - 2. 0
KDD-0 黄铁矿 1. 3
KDD-15 黄铁矿 - 0. 1
KDD-16 黄铁矿 0. 4
KDD-17 黄铁矿 1. 5
118) Ma 和( 21912?114) M a( 丰成友等, 2011) ; 景
忍地区与铁、铜多金属有关的花岗岩的 SHRIMP U-
Pb 年龄为( 20411?216) Ma( 刘云华等, 2005) ; 尕林
格大型矽卡岩型铁多金属矿石英二长闪长岩、石英
二长岩的 LA- I CP- M S 锆石 U- Pb 年龄分别为( 22813
?015) Ma 和( 23414?016) M a( 高永宝等, 2012) ;
那陵郭勒河以东与铁矿有关的花岗岩的锆石 U- Pb
年龄为( 21412?113) ~ ( 22512?112) M a( 常有英
等, 2009) 。前人已对肯德可克矿区成矿的中酸性侵
入岩进行了一 定的 研究,如辉长岩中斜长石40 Ar-
39Ar坪年龄为( 20718?119) M a、等时线年龄为
(21111?415) Ma( 赵财胜等, 2006) ; 钙矽卡岩中金
云母 K- A r 年龄为 214 M a( 张德全等, 2001) O等。笔
者本次报道了肯德可克矿区与矽卡岩型铁多金属矿
有关的二长花岗岩的锆石 LA- M C- ICP- M S U- P b 年
龄为( 22915?015) Ma( M SWD= 0102) , 进一步证明
区域上与矽卡岩型铁、铜多金属成矿密切相关的花
岗岩集中形成于印支期。
在祁漫塔格地区,与印支期矽卡岩型多金属矿
床相伴常常产出有同期斑岩型矿化。如卡而却卡矿
区东北部的斑岩型铜矿(似斑状黑云母二长花岗岩
SHRIM P 锆石 U- Pb 年龄为( 22713?118) M a, 丰成
友等, 2012) ; 鸭子沟斑岩型铜钼矿(矿化钾长花岗斑
岩SHRIM P 锆石 U- Pb 年龄为( 224 ?116) M a, 辉钼
矿Re-O s 等时线年龄为( 22417?314) M a, 李世金
等, 2008) 。丰成友等( 2010) 提出不同成矿元素组合
的印支期矽卡岩型和斑岩型矿床在空间上常常相伴
而生,其应为区域印支运动同一构造-岩浆活动在不
同阶段、不同深度和不同部位发生成矿作用的产物,
印支期为本区成矿强度最大、最具有经济意义的多
金属成矿期。
区域上,已有研究表明,包括青海祁漫塔格在内
的东昆仑地区在晚古生代由于拉张出现阿尼玛卿二
叠纪小洋盆,属于古特提斯洋的一部分。海西晚期
)印支早期,洋盆依次向北俯冲、消减,在东昆仑南
侧形成三叠世前陆堆积,在其北侧的微板块南缘,则
O张德全. 2001. 柴达木盆地南北缘成矿地质环境及找矿远景对比研究.科研报告. 118- 119.
184 矿 床 地 质 2013 年
有海西期 )印支期花岗岩的大面积侵入,成为古特
提斯北部的活动陆缘。之后,随着古特提斯陆缘的
不断增生,巴颜喀拉-阿尼玛卿洋向北俯冲,从石炭
纪开始陆续有与洋壳俯冲有关的火山喷发和岩浆侵
入活动,一直持续到二叠纪末)三叠纪初。巴颜喀
拉-阿尼玛卿洋闭合以后,促使陆内造山作用,整个
区域上升成陆。在 26 0~ 230 M a, 东昆仑即处在大
洋板块大规模俯冲碰撞阶段(郭正府等, 1998) 。综
合本区最新获得的花岗质岩体高精度年龄数据( 204
~ 237 M a) , 恰处在该阶段晚期,形成于后碰撞构造
阶段。后碰撞阶段地壳增厚使下地壳物质部分熔
融,/相对松弛0的应力背景使下地壳发生拆沉,区内
花岗岩普遍发育暗色包体可能源于幔源物质底侵,
前人研究发现在中三叠世可能确实发生过底侵作用
和幔源基性岩浆混合作用(罗照华等, 2002; 刘成东
等, 2004; 谌宏伟等, 2005) 。下地壳物质熔融形成了
大量的花岗质岩浆,同时有地幔物质的混染,岩浆在
侵入过程中与含碳酸盐岩地层围岩进行了物质交
代,形成矽卡岩型铁多金属矿床。
5 结 论
( 1) 本次测得肯德可克铁多金属矿区二长花岗
岩锆石 U- P b 年龄为( 22915?015) M a, 厘定其形成
时代为晚三叠世,进一步证明区域上与矽卡岩型铁、
铜多金属成矿有关的花岗岩时代多集中于印支期。
二长花岗岩锆石的E
H f (t)值为 018~ 519, Hf 同位素
组成较均一。
( 2 ) 金属硫化物矿物 D
34 S组成 ( - 210j~
+ 115j)接近于零值,平均为 0143 j,表明为岩浆来
源,反映该矿床为与岩浆侵入作用有关的矽卡岩型
矿床的成矿特征。矿体围岩中的一些成矿矽卡岩与
中酸性岩脉关系密切,矿石硫同位素组成与矽卡岩
型较为一致,表明与印支期中酸性岩体有关,显示了
后期岩浆侵入形成的矽卡岩的成矿特点。
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