赣北莲花山钨锡矿集区中细粒白云母花岗岩成因——来自锆石U-Pb同位素和元素地球化学的约束

余振东, 谭荣, 曹慧青, 周先军, 杨治, 邓丽军, 李秀财, 丁杨, 尹青青. 2023. 赣北莲花山钨锡矿集区中细粒白云母花岗岩成因——来自锆石U-Pb同位素和元素地球化学的约束. 地质通报, 42(12): 2084-2095. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.12.005
引用本文: 余振东, 谭荣, 曹慧青, 周先军, 杨治, 邓丽军, 李秀财, 丁杨, 尹青青. 2023. 赣北莲花山钨锡矿集区中细粒白云母花岗岩成因——来自锆石U-Pb同位素和元素地球化学的约束. 地质通报, 42(12): 2084-2095. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.12.005
YU Zhendong, TAN Rong, CAO Huiqing, ZHOU Xianjun, YANG Zhi, DENG Lijun, LI Xiucai, DING Yang, YIN Qingqing. 2023. Petrogenesis of fine-grained muscovite granite in the Lianhuashan tungsten tin ore cluster area of northern Jiangxi province-Constraints from zircon U-Pb isotopes and elemental geochemistry. Geological Bulletin of China, 42(12): 2084-2095. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.12.005
Citation: YU Zhendong, TAN Rong, CAO Huiqing, ZHOU Xianjun, YANG Zhi, DENG Lijun, LI Xiucai, DING Yang, YIN Qingqing. 2023. Petrogenesis of fine-grained muscovite granite in the Lianhuashan tungsten tin ore cluster area of northern Jiangxi province-Constraints from zircon U-Pb isotopes and elemental geochemistry. Geological Bulletin of China, 42(12): 2084-2095. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.12.005

赣北莲花山钨锡矿集区中细粒白云母花岗岩成因——来自锆石U-Pb同位素和元素地球化学的约束

  • 基金项目:
    江西省科学技术厅国家科技奖后备培育项目《赣北巨量钨多金属富集成矿与关键勘查技术研究》(编号:20203AEI91004)
详细信息
    作者简介: 余振东(1989-), 男, 高级工程师, 从事矿产勘查、地质调查及科研工作。E-mail: 1099027008@qq.com
    通讯作者: 谭荣(1986-), 男, 高级工程师, 从事赣北地区固体矿产勘查及科研工作。E-mail: 67515398@qq.com
  • 中图分类号: P588.12+1;P618.2;P597+.3

Petrogenesis of fine-grained muscovite granite in the Lianhuashan tungsten tin ore cluster area of northern Jiangxi province-Constraints from zircon U-Pb isotopes and elemental geochemistry

More Information
  • 赣北莲花山钨锡多金属矿集区位于扬子板块东南缘,是九岭-障公山钨锡铜金多金属成矿带的重要矿集区之一,分布有茅棚店、徐家尖、八字脑、棉花坞、莳山锡钨多金属矿床(点)十余处,以及潘村萤石矿、大洲高岭土矿等非金属矿产3~4处,但多为中小型矿床矿点,始终未有较大找矿突破,且对成矿期花岗岩缺乏精确的年代学及地球化学测试数据。对茅棚店锡钨矿床中细粒白云母花岗岩进行了岩相学、锆石U-Pb测年、地球化学特征研究,为区域成矿规律研究提供了直接证据。结果表明,白云母花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为127.5±1.0 Ma,燕山期岩石单元由中粗粒似斑状黑云母花岗岩→中细粒似斑状黑云母花岗岩→中细粒—粗粒似斑状二云母花岗岩→中细粒白云母花岗岩→花岗斑岩组合。地球化学研究表明,该中细粒白云母花岗岩为高分异S型花岗岩,具有高硅(SiO2=75.08%~75.40%)、富碱、过铝质的特征及较高的分异指数DI,轻、重稀土元素分馏明显,呈左高右低的深"V"形,Eu表现为强烈的亏损,具有稀土元素四分组效应,Rb/Sr、Rb/Ba平均值分别为53.92和60.30,指示岩浆经历了多阶段分离结晶作用,此高分异花岗岩是区内钨锡矿床最主要的成矿地质体。

  • 加载中
  • 图 1  赣北莲花山矿集区区域地质略图

    Figure 1. 

    图 图版Ⅰ   

    图 2  茅棚店中细粒白云母花岗岩锆石阴极发光(CL)图像及分析点位

    Figure 2. 

    图 3  茅棚店中细粒白云母花岗岩锆石U-Pb谐和图

    Figure 3. 

    图 4  茅棚店中细粒白云母花岗岩主量元素判别图解

    Figure 4. 

    图 5  茅棚店中细粒白云母花岗岩稀土元素球粒陨石标准化配分图(a)和微量元素原始地幔标准化蛛网图(b)(标准化值据Sun et al., 1989)

    Figure 5. 

    图 6  茅棚店中细粒白云母花岗岩构造环境(a)、含矿性(b, Feiss,1978)及构造环境(c、d)判别图解

    Figure 6. 

    图 7  莲花山锡钨多金属矿集区成矿模式图(据杨飞,2013修改)

    Figure 7. 

    表 1  茅棚店中细粒白云母花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb分析结果

    Table 1.  LA-ICP-MS zircon U-Pb dating results of medium-fine-grained muscovite granites in Maopengdian area

    分析号 元素含量/10-6 Th/U 同位素比值 年龄/Ma 谐和度
    Pb Th U 207Pb/206Pb 207Pb/235U 206Pb/238U 206Pb/238U 207Pb/235U
    H2-1 12.12 121.55 538.66 0.23 0.0477 0.0022 0.1252 0.0058 0.0191 0.0002 122 2 120 5 98%
    H2-2 84.85 190.01 3794.99 0.05 0.0497 0.0009 0.1372 0.0033 0.0200 0.0003 128 2 131 3 97%
    H2-3 40.78 80.30 1785.92 0.05 0.0511 0.0016 0.1426 0.0052 0.0201 0.0002 129 1 135 5 94%
    H2-5 33.60 45.55 1540.93 0.03 0.0490 0.0012 0.1333 0.0033 0.0197 0.0002 126 1 127 3 99%
    H2-6 10.73 37.78 483.31 0.08 0.0479 0.0019 0.1318 0.0052 0.0200 0.0003 127 2 126 5 98%
    H2-8 9.03 48.29 401.30 0.12 0.0484 0.0025 0.1322 0.0068 0.0199 0.0003 127 2 126 6 99%
    H2-9 3.77 84.97 149.06 0.57 0.0505 0.0040 0.1381 0.0109 0.0201 0.0004 128 3 131 10 97%
    H2-11 5.77 53.41 253.86 0.21 0.0494 0.0037 0.1352 0.0105 0.0198 0.0004 127 3 129 9 98%
    H2-12 7.05 41.45 328.74 0.13 0.0497 0.0030 0.1297 0.0074 0.0191 0.0004 122 2 124 7 98%
    H2-13 3.48 80.47 141.28 0.57 0.0480 0.0043 0.1325 0.0119 0.0201 0.0005 128 3 126 11 98%
    H2-14 51.37 78.42 2359.01 0.03 0.0495 0.0012 0.1374 0.0036 0.0201 0.0002 128 1 131 3 98%
    H2-15 8.27 44.56 384.06 0.12 0.0474 0.0031 0.1292 0.0093 0.0198 0.0004 127 3 123 8 97%
    H2-18 5.86 31.64 261.29 0.12 0.0529 0.0025 0.1462 0.0070 0.0201 0.0003 128 2 139 6 92%
    H2-24 23.32 57.13 1065.03 0.05 0.0480 0.0013 0.1319 0.0043 0.0199 0.0003 127 2 126 4 98%
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    表 2  茅棚店中细粒白云母花岗岩主量、微量和稀土元素分析结果

    Table 2.  Major, trace and rare earth element compositions of medium-fine-grained muscovite granite in Maopengdian area

    元素 MPD-H1 MPD-H2 MPD-H3 MPD-H4 元素 MPD-H1 MPD-H2 MPD-H3 MPD-H4
    SiO2 75.40 75.12 75.08 75.15 (La/Yb)N 2.05 2.01 4.13 2.25
    Al2O3 14.23 13.66 14.34 14.34 (La/Sm)N 1.02 0.84 1.95 1.22
    Fe2O3 1.66 1.17 1.50 1.69 TE1, 3 1.26 1.38 1.23 1.29
    MgO 0.02 0.02 0.01 0.02 Li 280.00 204.00 316.00 343.00
    CaO 0.23 0.32 0.25 0.26 Be 2.79 1.65 2.72 2.95
    Na2O 2.81 3.90 3.92 3.68 Sc 2.60 2.60 3.10 3.20
    K2O 3.28 3.49 3.38 3.19 V 1.00 1.00 1.00 1.00
    MnO 0.05 0.04 0.05 0.05 Cr 9.00 11.00 9.00 9.00
    TiO2 0.04 0.03 0.03 0.04 Co 0.30 0.20 0.30 0.30
    P2O5 0.26 0.30 0.26 0.28 Ni 0.80 0.40 0.40 0.40
    烧失量 1.93 1.09 1.28 1.32 Cu 105.00 11.50 48.20 52.70
    FeO 1.15 0.92 1.07 1.22 Zn 164.00 581.00 132.00 144.00
    总计 99.91 99.14 100.10 100.02 Ga 34.10 31.80 39.20 39.40
    σ 0.08 0.10 0.10 0.09 Rb 826.00 805.00 831.00 852.00
    K2O+Na2O 6.09 7.39 7.30 6.87 Sr 11.60 17.30 18.60 16.00
    K2O/Na2O 1.17 0.89 0.86 0.87 Mo 0.87 1.47 0.83 0.87
    CaO/Na2O 0.08 0.08 0.06 0.07 Cd 0.16 2.33 0.03 0.09
    A/CNK 1.65 1.27 1.36 1.44 In 0.63 0.93 0.76 0.86
    A/NK 1.74 1.34 1.42 1.51 Sb 0.10 0.13 0.08 0.08
    DI 89.50 93.02 91.81 90.68 Cs 72.70 44.00 76.10 83.30
    La 1.4 0.7 1.9 1.1 Ba 16.20 14.00 14.50 11.30
    Ce 3.9 2.2 4.6 3.0 W 10.00 30.00 13.00 14.00
    Pr 0.53 0.29 0.59 0.36 Re <0.002 <0.002 <0.002 <0.002
    Nd 2.0 1.0 2.0 1.3 Tl 3.47 3.59 3.54 3.61
    Sm 0.89 0.54 0.63 0.58 Pb 5.90 7.20 7.80 7.10
    Eu 0.02 0.02 0.02 0.02 Bi 3.14 9.04 8.03 9.76
    Gd 1.03 0.58 0.81 0.71 Th 4.03 3.21 3.62 3.99
    Tb 0.23 0.14 0.17 0.18 U 11.25 19.60 12.05 19.55
    Dy 1.37 0.70 1.10 0.93 Nb 20.30 71.70 28.70 29.30
    Ho 0.21 0.10 0.17 0.15 Ta 4.40 14.70 6.50 7.20
    Er 0.54 0.23 0.41 0.40 Zr 34.00 27.00 30.00 27.00
    Tm 0.08 0.03 0.06 0.04 Hf 1.90 1.90 1.90 1.80
    Yb 0.49 0.25 0.33 0.35 Rb/Sr 71.21 46.53 44.68 53.25
    Lu 0.06 0.03 0.06 0.05 Rb/Ba 50.99 57.50 57.31 75.40
    Y 7.8 3.8 5.4 5.0 Rb/Nb 40.69 11.23 28.95 29.08
    ΣREE 12.75 6.81 12.85 9.17 Zr/Hf 17.89 14.21 15.79 15.00
    LREE 8.74 4.75 9.74 6.36 Nb/Ta 4.61 4.88 4.42 4.07
    HREE 4.01 2.06 3.11 2.81 Th/U 0.36 0.16 0.30 0.20
    LREE/HREE 2.18 2.31 3.13 2.26 104×Ga/Al 4.53 4.40 5.16 5.19
    Eu/Eu* 0.06 0.11 0.09 0.10 TZr/℃ 700.38 667.66 678.75 675.03
    注:主量元素含量单位为%,微量和稀土元素含量单位为10-6
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  • [1]

    Anderson T. Correction of common lead in U-Pb analyses that do not report 204Pb[J]. Chemical Geology, 2002, 192(1/2): 59-79.

    [2]

    Feiss P G. Magmatic sources of copper in porphyry copper deposits[J]. Economic Geology, 1978, 72(3): 397-404.

    [3]

    Irber W. The lanthanide tetrad effect and its correlation with K/Rb, Eu/Eu*, Sr/Eu, Y/Ho, and Zr/Hf of evolving peraluminous granite suites[J]. Geochimica Et Cosmochimica Acta, 1999, 63(3/4): 489-508.

    [4]

    King P L, White A J R, Chappell B W, et al. Characterization and origin of aluminous A-type granites from the Lachlan fold belt, southeastern Australia[J]. Journal of Petrology, 1997, (3): 371-391.

    [5]

    Ludwig K R. User's manual forIsoplot 3.00: A geochronological toolkit for Microsoft Excel[J]. Berkeley: Berkeley Geochronology Center, Special Publication, 2003.

    [6]

    Mclennan B. The continental crust: its composition and evolution[M]. Blackwell Scientific Publication, 1985.

    [7]

    Pearce J A, Harris N B, Tindle A G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks[J]. Journal of Petrology, 1984, 25(4): 956-983. doi: 10.1093/petrology/25.4.956

    [8]

    Sun S S, Mcdonough W F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes[J]. Geological Society London Special Publications, 1989, 42(1): 313-345. doi: 10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19

    [9]

    Sylvester P J. Post-collisional strongly peraluminous granites[J]. Lithos, 1998, 45(1): 29-44.

    [10]

    Whalen J B, Currie K L, Chappell B W. A-type granites; geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1987, 95(4): 407-419. doi: 10.1007/BF00402202

    [11]

    陈斌, 马星华, 王志强, 等. 高分异花岗岩的成因与成矿[C]//中国地球科学联合学术年会, 2015.

    [12]

    陈井胜, 刘淼, 李斌, 等. 内蒙古翁牛特旗晚志留世二长花岗岩年代学及地球化学特征[J]. 地质通报, 2017, 36(8): 1359-1368. doi: 10.3969/j.issn.1671-2552.2017.08.006

    [13]

    高林志, 杨明桂, 丁孝忠, 等. 华南双桥山群和河上镇群凝灰岩中的锆石SHRIMP U-Pb年龄——对江南新元古代造山带演化的制约[J]. 地质通报, 2008, 27(10): 1744-1751. doi: 10.3969/j.issn.1671-2552.2008.10.017

    [14]

    胡正华, 聂龙敏, 雷天浩, 等. 长江中下游九瑞矿集区宝山铜多金属矿床辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义[J]. 中国地质, 2015, (2): 585-596. doi: 10.3969/j.issn.1000-3657.2015.02.017

    [15]

    黄兰椿, 蒋少涌. 江西大湖塘钨矿床似斑状白云母花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及成因研究[J]. 岩石学报, 2012, 28(12): 3887-3900.

    [16]

    黄俊平, 徐荣华, 姚绍萍. 重力勘探法在江西省中酸性岩体圈定中的应用[J]. 地球物理学进展, 2016, (4): 1583-1592.

    [17]

    贾丽琼, 杨丹, 徐文艺, 等. 江西九瑞地区东雷湾矽卡岩型铜多金属矿床锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义[J]. 地球学报, 2015, 36(2): 177-186.

    [18]

    刘南庆, 黄剑凤, 欧阳庆, 等. 大背坞金矿田控矿构造变形及其与成矿的关系[J]. 地质与资源, 2008, 17(3): 181-185.

    [19]

    廖传茂, 汪国华. 浮梁县徐家尖锡钨矿成矿地质条件分析[J]. 大科技, 2016, (23): 179-180

    [20]

    刘经纬, 陈斌, 陈军胜, 等. 赣东北朱溪钨(铜)矿区高分异花岗岩的成因及与钨矿的关系[J]. 岩石学报, 2017, 33(10): 3161-3182.

    [21]

    李聪. 中国锡矿床的时空分布规律及同位素地球化学特征研究[D]. 长安大学硕士学位论文, 2020.

    [22]

    毛景文, 吴胜华, 宋世伟, 等. 江南世界级钨矿带: 地质特征、成矿规律和矿床模型[J]. 科学通报, 2020, 65(33): 3746-3762.

    [23]

    南云, 柳益群, 周鼎武, 等. 新疆哈尔里克山石城子地区钠铁闪石花岗斑岩岩墙的发现及构造背景示踪[J]. 地质学报, 2018, 92(6): 1240-1263. doi: 10.3969/j.issn.0001-5717.2018.06.010

    [24]

    舒良树. 华南构造演化的基本特征[J]. 地质通报, 2012, 31(7): 1035-1053. doi: 10.3969/j.issn.1671-2552.2012.07.003

    [25]

    吴福元, 李献华, 杨进辉, 等. 花岗岩成因研究的若干问题[J]. 岩石学报, 2007, (6): 1217-1238. doi: 10.3969/j.issn.1000-0569.2007.06.001

    [26]

    项新葵, 尹青青, 孙克克, 等. 江南造山带中段大湖塘同构造花岗斑岩的成因——锆石U-Pb年代学、地球化学和Nd-Hf同位素制约[J]. 岩石矿物学杂志, 2015, (5): 3-22.

    [27]

    项新葵, 尹青青, 詹国年, 等. 江西大湖塘北区石门寺矿段钨矿成矿条件与找矿预测[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2017, 47(3): 1-14.

    [28]

    徐斌, 蒋少涌, 罗兰. 江西彭山锡多金属矿集区尖峰坡锡矿床LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb测年及其地质意义[J]. 岩石学报, 2015(3): 701-708.

    [29]

    薛士荣. 蛟潭幅H-50-91-A 1/5万地质图说明书[R]. 江西省地矿局916大队, 1988.

    [30]

    杨飞. 江西省浮梁县徐家尖钨锡矿床地质特征[J]. 资源环境与工程. 2013, (2): 148-152.

    [31]

    杨明桂, 曾载淋, 赖志坚, 等. 江西钨矿床"多位一体"模式与成矿热动力过程[J]. 地质力学学报, 2008, 14(3): 241-250.

    [32]

    杨明桂, 徐梅桂, 胡青华, 等. 鄂皖赣巨型矿集区的构造复合成矿特征[J]. 地学前缘, 2016, 23(4): 129-136.

    [33]

    阳杰华. 赣南西华山花岗质岩浆演化及其对成岩成矿的约束[D]. 中国科学院研究生院博士学位论文, 2012.

    [34]

    余振东, 项新葵, 谭荣, 等. 赣北大湖塘平苗矿段白云母花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2020, 50(5): 1505-1517.

    [35]

    占岗乐, 陈波, 田邦生. 八字脑远景区锡钨成矿地质特征及资源潜力分析[J]. 资源环境与工程, 2006, (5): 497-500.

    [36]

    张继爱, 陈伟. 江西省莲花山地区找矿前景浅析[J]. 低碳世界, 2016, (33): 109-111.

    [37]

    张家菁, 梅玉萍, 王登红, 等. 赣北香炉山白钨矿床的同位素年代学研究及其地质意义[J]. 地质学报, 2008, 82(7): 927-931.

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出版历程
收稿日期:  2021-12-01
修回日期:  2022-04-18
刊出日期:  2023-12-15

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