湖南常宁水口山Pb—Zn矿区花岗闪长岩元素地球化学,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征.pdf

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1、第206o1卷4年7智月地一质一论。评～GEOLOGICALREVIEWVJou1．ly印2N。o．1：湖南常宁水口山Pb—Zn矿区花岗闪长岩元素地球化学，LA-ICP—MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征左昌虎，，路睿¨，赵增霞¨，徐兆文¨，陆建军¨，王汝成¨，陈进全1)内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，南京大学地球科学与工程学院，南京，210093；2)湖南7k口山有．余属集团公司．湖南衡阳．421513内容提要：在野外地质工作的基础上，本文通过显微观察、岩石化学、锆石u—Pb定年、锆石原位Hf同位素分析研究，深入探讨水口山Pb—zn矿区花岗闪长岩的岩石化学

2、性质、形成时代和物质来源。研究表明：花岗闪长岩以高钾、富碱，富集轻稀土元素、大离子亲石元素(Rb、Th、u、La)和Pb，亏损重稀土元素、高场强元素(Nb、Ta、Ti)和Ba、sr等元素为特征。锆石U．Pb加权平均年龄为156．0±1．0Ma(MSWD=0．33，2，N=20)，属于燕山早期产物。锆石原位Hf同位素初始比值(t)为一1O．80～一8．71，平均一9．71；Hf同位素二阶段模式年龄D为1．75～1．88Ga，平均1．82Ga，指示花岗闪长岩的岩浆源区主要来自古元古界下地壳物质。燕山早期湘南地区岩石圈处于全面的拉张一减薄期，导致地幔物质上涌，岩浆底侵，引发

3、大规模的地壳熔融，熔融形成的岩浆沿深大断裂上侵，形成水口山Pb—Zn矿区花岗闪长岩。关键词：岩石化学；同位素地质学；成因机制；花岗闪长岩；湖南常宁市水口山矿区水口山Pb—zn矿床位于湖南省常宁市北约40方面的研究工作，如喻亨祥和刘家远(1997b)运用km松柏镇水口山矿田内，是我国重要的有色金属和黑云母K．Ar法定年，获得水口山矿田内花岗质岩体贵金属生产基地之一，已有上百年的开采历史(全年龄为143—161Ma；WangYuejun等(2002)运用单铁军和曾维平，2006)，享有“世界铅都”、“中国铅锌颗粒锆石u—Pb稀释法，获得水口山花岗闪长岩年工业摇篮”之美誉，

4、备受地质学界关注，数十年前就龄为173Ma；马丽艳等(2006)运用锆石SHRIMP定有地质学家对其地质和矿床地质进行研究(刘国年法，获得水口山花岗闪长岩年龄为163Ma；显然昌，1946；张有正，1957)。近3O余年来，在矿床成因这些年龄范围跨度较大，还不能代表水口山矿田花(杨传益，1985；李仕能，1988；王卿铎等，1992；毕华，岗闪长岩较为精确的成岩年龄。再说矿区内花岗闪1995；ZengNanshieta1．，2000；许德如等，2002；谭建长岩蚀变和风化强烈，使得研究工作难以开展，因此湘和宛克勇，2008)、成矿规律(刘清双，1996；张庆花岗闪长岩

5、的化学性质和成岩物质来源至今尚未获华，1999；胡志坚和吴永芳，2005；刘省三，2007)、成得较为满意的解释，以致难以探讨花岗闪长岩的形矿物质来源(湖南冶金地质勘探局217队o；申志军成机制及与成矿关系。本文在详细的野外地质工作和龚茂扬，1992；吴永芳，1995)、与矿化有关花岗闪和显微观察基础上，运用岩石化学和同位素地质学长岩形成时代(喻亨祥和刘家远，1997b；Wang等方法，通过花岗闪长岩全岩元素地球化学、LA—Yuejuneta1．，2002；马丽艳等，2006)等方面都取得ICP．MS锆石U．Pb定年和锆石原位Hf同位素地球了很多研究成果。尽管前人已对

6、水口山Pb—zn矿化学等综合研究，参照前人的研究成果，探讨水口山床开展了大量的地质研究工作，但是这些工作仍局Pb．zn矿区花岗闪长岩的岩石化学性质、形成时代、限于矿床地质基础方面的研究，即便已开展了一些物质来源，以及与Pb—zn矿床的成矿关系。与铅锌矿化有关花岗闪长岩的岩石化学和岩石定年注：本文为国家重点基础研究发展计划项目(编号2012CB416705)、中国地质调查局调查项目(编号1212011085407)的成果。收稿日期：2013-09-18；改回日期：2014-04-20。责任编辑：章雨旭。作者简介：左昌虎，男，1982年生。博士研究生，矿床学专业。通讯地址

7、：210093，江苏省南京市汉口路22号南京大学地球科学与工程学院。通讯作者：徐兆文，教授。Email：xzwen@nju．edu．ca。814地质论评要为安山质凝灰岩、英安岩、流纹英安岩、流纹岩、火巢工区三中段、七中段、十二中段采场，中区工区八山熔岩、火山角砾岩等，形成时代为127～129Ma(喻中段采场。在显微镜下观察基础上，挑选样品分别亨祥和刘家远，1997b；湖南有色地质勘探局217磨碎至200目，待用于主量元素、微量元素、稀土元队o，2005)。素分析。主量元素分析由南京大学现代分析中心完1．2花岗闪长岩地质特征及岩相学特征成。微量元素、稀