云南萬龍山錫鋅多金屬礦床閃鋅礦Rb-Sr等時線年齡及其地質意義

何顯川，艾金彪，魏 宇，牟明海，張 韜

（四川省冶金地質勘查院，四川 成都 610051）

對礦床中礦石礦物進行準確的年齡測試，可幫助地質工作者對礦床的成因、成礦過程進行推測，有利于幫助勘查人員樹立較為準確的找礦模型，把握成礦的地質規律。近年來，都龍錫鋅多金屬礦田勘查工作越來越深入，為更好地從成礦理論方面來指導勘查工作，亟待對成礦礦物的年代學加強研究[1-3]。

本次在首次對萬龍山礦床開展閃鋅礦Rb-Sr同位素定年研究基礎上，和燕山晚期巖漿侵入事件的測年證據對比，初步探討都龍錫鋅礦成巖成礦之間的關系及礦床形成的動力學背景。

1 區域地質背景

萬龍山錫礦大地構造位置處于越北古陸、華南褶皺帶、揚子陸塊三個一級構造單元接合部位，二級構造單元滇東南褶皺帶老君山穹窿構造南西翼，礦床北東側為老君山復式花崗巖，礦體賦存于花崗巖體外接觸帶[4]。

馬關-都龍斷裂呈北西-南東向自礦區北東穿過。成礦帶上屬馬關-都龍成礦帶，該成礦帶為一條南北向展布的錫、鋅、鉛、銀、銅多金屬成礦帶，區域寬度約1.5km，向南穿越中越邊境，延伸長度8km，從南向北已有南當廠、五口硐、萬龍山、曼家寨、銅街等多個礦段，共同構成都龍錫鋅多金屬礦田[1，5-7]。

2 礦床地質概況

礦區出露地層主要有新元古界—寒武紀下統新寨巖組（∈1x）及寒武紀中統田蓬組（∈2t）。新寨巖組（∈1x）地層為礦區錫鋅多金屬主要賦礦地層[1，5-7]。

礦區及周邊主要斷裂構造分為北西—南東向和南北向兩組。北西南東向斷裂主要為馬關-都龍斷裂，出露于礦區北部，是區域上主要的巖漿上升通道和成礦熱液運移通道。近南北向斷裂主要有銅街-五口硐斷裂、花石頭-南當廠斷裂。其中花石頭-南當廠斷裂是區內重要導礦構造，也是有利的儲礦空間[1，5-7]。

區內巖漿活動強烈，侵位于都龍礦區北東部的老君山巖體屬于燕山晚期大規模巖漿活動的產物。隨著近年礦區外圍及深部找礦勘查不斷深入，推測在本區深部極有可能存在規模巨大的隱伏巖體[1]。

礦區礦體以層狀矽卡巖型為主，其次為較小規模的石英、螢石、方解石等脈型礦體。礦體多賦存于碎屑巖與碳酸鹽巖交互過渡帶的大理巖—矽卡巖群中，平面上總體呈南北向展布，多呈似層狀、條帶狀、透鏡狀、囊狀，具膨脹—收縮、分枝及尖滅再現等特征[1，5-7]。

礦石中金屬礦物以鐵閃鋅礦、錫石為主，其次為磁黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦及毒砂，脈石礦物主要有陽起石、石榴子石、鈣鐵輝石、透輝石、透閃石、綠泥石、綠簾石以及石英、白云石、方解石、螢石及云母等[1，5，6]。

通過勘查工作中系統的野外調查測量及巖礦鑒定，將該礦床成礦過程劃分為5個階段：干矽卡巖階段—濕矽卡巖階段—氧化物階段—石英-硫化物階段—方解石-硫化物階段。其中氧化物階段和石英-硫化物階段是成礦關鍵階段，主要形成錫石、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦等硫化物。

3 樣品采集與分析

本次用于Rb-Sr等時線年齡測定的5件樣品均采自硫化物階段的鋅礦石，采自坑道、鉆孔及地表礦石（圖1）。測試樣品包括礦區各種礦石類型，挑選測試的礦物均為原生硫化物（表1）。

表1 萬龍山錫鋅礦取樣位置及樣品簡要描述

圖1 萬龍山礦床主要閃鋅礦礦石礦物樣品特征

Rb-Sr閃鋅礦樣品同位素測試在核工業北京地質研究所同位素實驗室完成，同位素分析采用Phoenix熱表面電離質譜儀，單帶，M+，采用可調多法拉第接收器接收。質量分餾以86Sr/88Sr=0.1194加以校正，標準測量結果：NBS987為0.710250±7，實驗室流程本底：Rb2×10-10g、Sr2×10-10。等時線年齡用ISOPLOT程序計算。

4 測試結果

該礦床較為系統的Rb-Sr同位素研究成果未見，僅見《都龍錫鋅多金屬礦床成礦物質來源的同位素示蹤》[10]中有都龍曼家寨礦區Rb-Sr同位素報道，且曼家寨和萬龍山礦床同屬都龍鋅錫成礦帶兩個礦段。

因此為更客觀、全面地反映礦石單礦物的Rb-Sr等時線年齡成果，本次采用項目分析的5件閃鋅礦和引用的8件閃鋅礦、石英單礦物的Rb-Sr同位素組成（表2）來構筑87Rb/86Sr-87Rb/86Sr（圖2），從而提高等時線的精確度，得出比較精確的成礦年齡。

表2 萬龍山礦床閃鋅礦銣鍶同位素組成

圖2 萬龍山礦床閃鋅礦-石英Rb-Sr等時線圖解

利用ISOPLOT軟件包計算出共生礦物組合閃鋅礦、方鉛礦與石英Rb-Sr等時線年齡t=（75.0±3.0）Ma，初始鍶同位素組成ISr=0.7196±0.0045（MSWD=1.6）。等時線斜率0.9982，表現出較好的線性關系，反映了樣品所遭受的蝕變對其同位素體系的擾動較小，認為其同位素組成達到均一化。

5 討論

5.1 成礦時代

測試分析得到精確的成礦年齡是分析礦床成因、闡明成礦規律和理解成礦作用與地球動力學背景的關鍵[1，8]。

前人對鄰近都龍錫鋅礦床的老君山花崗巖成巖時代研究較多，劉玉平等采用鋯石SHRIMP法對都龍礦區附近隱伏花崗巖測年，得出206Pb/238U加權平均年齡為92.9±1.9Ma和86.9±1.4Ma[9]。李進文等采用LA-ICP-MS技術對老君山花崗巖鋯石進行U-Pb測年，得出白云母花崗巖年齡在(87.6±1.4)Ma～(91.7±1.8)Ma，二云母花崗巖在(84.3±2.2)Ma～(85.0±1.3)Ma[2]。

然而針對都龍礦床直接成礦年齡的研究仍然較少，僅見王小娟等研究獲得錫石的LA-MC-ICP-MS U-Pb等 時 線 年 齡（89.2Ma±4.1Ma、88.0Ma±1.6Ma、87.2Ma±3.9Ma）[3]。

本文在野外勘探工作的基礎上，對礦石單礦物閃鋅礦進行Rb-Sr等時線測年，得到年齡為(75.0±3.0)Ma，結合王禮兵、艾金彪、王小娟等獲得的等時線年齡數據，進一步證實了都龍礦區萬龍山鋅錫成礦作用至少持續到(75.0±3.0)Ma。

5.2 成礦物質來源

萬龍山礦床礦石多種單礦物的Rb-Sr等時線年齡均在75Ma左右，接近于蝕變花崗巖的Rb-Sr等時線年齡，也與礦石中蝕變礦物的K-Ar年齡指示的巖漿熱液作用時代基本接近（據曼家寨內部勘探報告）。表明礦石在全巖尺度上發生了鍶同位素均一化，體現了較強烈的巖漿熱液活動的疊加。

87Sr/86Sr值是判斷成巖成礦物質來源的重要指標，在礦床地質研究中，常利用其來示蹤成礦物質來源、巖漿流體、深源流體的殼幔混染作用[10]。表2中可以看出，萬龍山錫鋅礦硫化物等時線年齡給出的初始同位素比值非常接近，介于0.71479～0.73112之間，平均值0.722566，比值相對較高；結合引用的都龍礦床數據，初始同位素比值0.71227-0.73112之間，平均值0.719103，與大陸地殼鍶同位素87Sr/86Sr平均值0.7191相近，部分顯示略高于地幔Sr的初始值0.707，更進一步說明該礦床的成礦物質來源于殼幔混合帶。

5.3 地質意義

滇東南錫多金屬成礦帶位于南嶺燕山期花崗巖錫多金屬成礦帶的西南端，是我國乃至世界重要的錫多金屬成礦區之一[1，5]。該帶中個舊卡房礦段輝鉬礦Re-Os等時線年齡為(83.4±2.1)Ma[11]；白牛廠銀錫多金屬礦床錫石U-Pb等時線年齡為(87±3)Ma[12]。結合王登紅等有關廣西大廠錫礦在白堊晚期成礦的觀點[13]，表明晚白堊世的大規模錫多金屬成礦作用不僅僅局限于滇東南地區，而是一場跨區域的大型成礦過程事件，且成礦與成巖之間關系密切，均屬白堊世晚期超大規模中酸性花崗質巖漿作用的產物，構造環境為巖石圈伸展作用期。

毛景文等認為華南地區可能存在侏羅世晚期—白堊世早期（165Ma～150Ma）、白堊世晚期（130Ma～90Ma）兩次中生代大規模成礦作用[14]。經對區域礦床分布以及本次閃鋅礦Rb-Sr等時線年齡測定結果綜合分析，萬龍山礦段錫鋅礦成礦作用應發展于華南中生代白堊世晚期（130Ma～90 Ma）大規模成礦作用末期，更加映證了滇東南地區發育燕山晚期大規模中酸性花崗質成巖—錫成礦作用的觀點[2，9]。

6 結語

（1）利用礦體中閃鋅礦測得其Rb-Sr同位素精確等時線年齡75.0Ma±3.0Ma，結合前人在該區獲得的等時線年齡數據，進一步證實了都龍礦區萬龍山鋅錫成礦作用至少持續到(75.0±3.0)Ma，提供萬龍山錫鋅多金屬礦床成礦時代為晚白堊世且與燕山晚期老君山花崗巖漿熱液關系密切的又一有力證據。

（2）初始Sr同位素比值非常接近，且比值相對較高，介于0.71479～0.73112之間，平均值0.722566，與大陸地殼鍶同位素87Sr/86Sr平均值0.7191相近，部分顯示略高于高于地幔Sr的初始值0.707，更進一步說明該礦床的成礦物質來源于殼幔混合帶。

（3）綜合礦床地質特征和成巖-成礦研究成果，表明萬龍山鋅錫成礦作用主要發生在白堊紀晚期，與燕山晚期老君山花崗巖漿熱液關系密切，是華南中生代白堊紀中期大規模成礦作用的結果。