The Discovery of Late Jurassic Volcanic Rocks in Lengshuikeng, Jiangxi and Their Geological Significance
-
摘要:
江西冷水坑矿田是武夷山地区重要的银铅锌矿集中区之一, 以斑岩型矿床和火山沉积-热液改造型矿床为特色, 前人对冷水坑矿床的成岩成矿作用、控矿构造、成矿模式等开展了大量的研究, 但对不同地质体与成矿的先后关系、岩浆活动期次与成矿作用的关系研究相对薄弱.本文对打鼓顶组火山岩和含矿花岗斑岩进行了激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)锆石U-Pb年代学研究, 结果表明打鼓顶组底板、顶板晶屑凝灰岩形成时代分别为161.3±1.3 Ma、160.75±0.96 Ma, 含矿花岗斑岩形成时代为168.09±0.80 Ma, 结合以往研究资料, 将冷水坑矿田火山-侵入岩岩浆活动划分为3个期次:第Ⅰ期火山-侵入岩浆活动形成于164~170 Ma; 第Ⅱ期火山-侵入岩浆活动发生于157~161 Ma, 为火山沉积-热液改造型矿床和斑岩型矿体的主要成矿时代, 岩浆活动和成矿时代基本一致; 第Ⅲ期火山-侵入岩浆活动时限为140~146 Ma.也暗示华南冷水坑等地晚侏罗世火山岩形成于华南中生代构造体制转换的关键时期, 为华南晚中生代构造背景的研究提供了重要地质依据.
Abstract:The Jiangxi Lengshuikeng ore field, characterized as porphyry deposits and volcanic sedimentary hydrothermal reworking deposits, is one of the major Ag-Pb-Zn ore concentration areas in Wuyi Mountain area. There has been much research carried out on mineralization, the metallogenic model, and ore-controlling structure of the Lengshuikeng deposit. However, it is still unclear about the relationship of different geological bodies with mineralization and magmatism. In this paper, a description of a zircon LA-ICP-MS U-Pb geochronology approach and its implementation on the volcanic rock of Daguding Formation and ore-bearing granite porphyry is given. The crystal tuffs from the top and bottom of Daguding Formation and ore bearing granite porphyry yield U-Pb age of 161.3±1.3 Ma, 160.75±0.96 Ma and 168.09±0.80 Ma, respectively. These results indicate that there were three stages of volcano-magmatic activities in the Lengshuikeng ore field with ages of 164-170 Ma, 157-161 Ma, and 140-146 Ma, respectively. The 157-161 Ma is the main metallogenic epoch of the volcanic sedimentary-hydrothermal reworking type deposit and porphyry type deposit. The discovery of the late Jurassic volcanic rocks in Lengshuikeng provides the important geological evidence for the detailed study of the Mesozoic tectonic regime transition in South China.
-
-
图 1 冷水坑矿床地质略图(据文献[1]修改)
Figure 1.
表 1 江西冷水坑岩浆岩LA-CP-MS锆石U-Pb定年结果
Table 1. LA-ICP-MS zircon U-Pb isotopic data of magmatic rocks in Lengshuikeng
分析点号 含量(μg/g) Th 同位素比值 年龄(Ma) Pb Th U U 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 208Pb/232Th 1σ 207Pb/206Pb 207Pb/235U 206Pb/238U 208Pb/232Th 11LS-1-01 12.9 326 280 1.16 0.04855 0.00155 0.16724 0.00549 0.02528 0.00043 0.00765 0.00014 128±71 157±5 161±3 154±3 11LS-1-02 7.75 164 177 0.93 0.04941 0.00182 0.17162 0.00671 0.02520 0.00044 0.00759 0.00014 169±85 161±6 160±3 153±3 11LS1-03 14.0 220 269 0.82 0.06475 0.00229 0.29135 0.01056 0.03283 0.00062 0.01077 0.00026 766±69 260±8 208±4 216±5 11LS-1-04 13.7 290 341 0.85 0.04888 0.00135 0.17016 0.00488 0.02540 0.00041 0.00787 0.00013 143±65 160±4 162±3 159±3 11LS-1-05 10.43 268 220 1.22 0.05934 0.00170 0.20630 0.00623 0.02537 0.00048 0.00815 0.00013 589±61 190±5 161±3 164±3 11LS-1-06 5.09 131 90.7 1.44 0.05185 0.00482 0.17916 0.01683 0.02490 0.00072 0.00814 0.00051 280±215 167±14 159±5 164±10 11LS-1-07 6.14 132 140 0.95 0.05061 0.00366 0.17103 0.01101 0.02568 0.00068 0.00850 0.00030 233±164 160±10 163±4 171±6 11LS-1-08 5.21 137.9 79.4 1.74 0.05187 0.00358 0.17956 0.01148 0.02572 0.00052 0.00857 0.00054 280±155 168±10 164±3 173±11 11LS-1-09 4.02 93.4 68.2 1.37 0.05773 0.00464 0.19843 0.01510 0.02566 0.00061 0.00832 0.00024 520±178 184±13 163±4 167±5 11LS-1-10 6.19 150 113 1.33 0.05103 0.00268 0.17440 0.00899 0.02504 0.00039 0.00806 0.00044 243±125 163±8 159±2 162±9 11LS-1-11 9.62 209 223 0.94 0.05146 0.00181 0.17638 0.00654 0.02492 0.00035 0.00799 0.00019 261±75 165±6 159±2 161±4 11LS-1-12 7.86 214 123 1.75 0.07497 0.00504 0.25551 0.01717 0.02511 0.00067 0.00823 0.00020 1133±135 231±14 160±4 166±4 11LS-1-13 10.62 188 207 0.91 0.09071 0.00452 0.31172 0.01809 0.02522 0.00047 0.01141 0.00042 1440±95 276±14 161±3 229±8 11LS-1-14 4.98 110 85.5 1.28 0.05009 0.00451 0.17411 0.01524 0.02531 0.00087 0.00824 0.00029 198±196 163±13 161±5 166±6 11LS-1-15 4.30 109 80.5 1.35 0.05344 0.00256 0.18857 0.00938 0.02544 0.00040 0.00805 0.00018 346±109 175±8 162±3 162±4 11LS-1-16 6.53 150 120 1.25 0.05122 0.00295 0.17863 0.01017 0.02548 0.00051 0.00841 0.00019 250±133 167±9 162±3 169±4 11LS-1-17 5.14 145 92.4 1.57 0.05035 0.00291 0.17153 0.00920 0.02546 0.00055 0.00780 0.00022 209±131 161±8 162±3 157±4 11LS-1-18 4.22 112 71.3 1.57 0.06394 0.00386 0.22299 0.01375 0.02534 0.00047 0.00805 0.00024 739±129 204±11 161±3 162±5 11LS-1-19 7.75 162 173 0.93 0.05387 0.00338 0.19079 0.01283 0.02560 0.00047 0.00829 0.00018 365±143 177±11 163±3 167±4 11LS-1-20 5.52 115 98.7 1.16 0.05048 0.00309 0.17525 0.01026 0.02545 0.00046 0.01024 0.00141 217±138 164±9 162±3 206±28 11LS-1-21 5.82 153 105.1 1.46 0.05041 0.00245 0.17549 0.00882 0.02566 0.00049 0.00827 0.00029 213±113 164±8 163±3 166±6 11LS-1-22 6.12 149 123 1.21 0.05515 0.00255 0.19029 0.00867 0.02528 0.00038 0.00794 0.00017 417±97 177±7 161± 160±3 11LS-3-01 5.88 123 141 0.88 0.0496 0.0017 0.1757 0.0062 0.02609 0.00067 0.0079 0.0002 172±77 164±5 166±4 159±5 11LS-3-02 7.06 231 118 1.96 0.0497 0.0021 0.1729 0.0070 0.02554 0.00036 0.0075 0.0001 183±100 162±6 163±2 152±3 11LS-3-03 17.0 368 417 0.88 0.0513 0.0014 0.1799 0.0051 0.02553 0.00030 0.0080 0.0003 257±65 168±4 163±2 162±6 11LS-3-04 27.3 970 368 2.64 0.0493 0.0016 0.1710 0.0056 0.02518 0.00035 0.0081 0.0001 165±74 160±5 160±2 162±2 11LS-3-05 3.74 86.8 58.9 1.47 0.0605 0.0043 0.2345 0.0148 0.02863 0.00045 0.0095 0.0002 620±156 214±12 182±3 190±5 11LS-3-06 3.55 69.5 81.8 0.85 0.0517 0.0027 0.1750 0.0087 0.02520 0.00059 0.0083 0.0004 272±119 164±8 160±4 167±9 11LS-3-07 9.9 319 175 1.83 0.0499 0.0031 0.1714 0.0097 0.02532 0.00041 0.0076 0.0001 191±143 161±8 161±3 153±3 11LS-3-08 17.7 699 212 3.30 0.0534 0.0026 0.1789 0.0085 0.02441 0.00035 0.0075 0.0001 346±109 167±7 155±2 151±2 11LS-3-09 5.34 151 95.7 1.58 0.0519 0.0032 0.1745 0.0082 0.02537 0.00036 0.0081 0.0002 280±106 163±7 161±2 163±3 11LS-3-11 4.95 125 93.7 1.34 0.0842 0.0046 0.4704 0.0334 0.03826 0.00055 0.0141 0.0006 1298±106 391±23 242±3 284±13 11LS-3-12 34.7 951 791 1.20 0.0539 0.0028 0.1798 0.0088 0.02503 0.00036 0.0084 0.0002 365±117 168±8 159±2 169±4 11LS-3-13 9.6 307 171 1.80 0.0920 0.0049 0.3062 0.0122 0.02588 0.00051 0.0074 0.0001 1533±101 271±9 165±3 148±2 11LS-3-14 4.91 146 86.8 1.68 0.0492 0.0017 0.1680 0.0057 0.02504 0.00027 0.0075 0.0001 167±80 158±5 159±2 151±2 11LS-3-15 14.5 397 333 1.19 0.0501 0.0021 0.1711 0.0073 0.02502 0.00034 0.0079 0.0001 198±100 160±6 159±2 159±3 11LS-3-16 3.49 85.6 72.6 1.18 0.0502 0.0021 0.1725 0.0065 0.02532 0.00037 0.0079 0.0001 206±98 162±6 161±2 158±3 11LS-3-17 8.13 266 141 1.89 0.0569 0.0034 0.1961 0.0114 0.02539 0.00052 0.0079 0.0002 487±130 182±10 162±3 160±4 11LS-3-18 3.20 72.2 70.0 1.03 0.0570 0.0028 0.1957 0.0093 0.02532 0.00040 0.0076 0.0001 500±103 181±8 161±3 152±2 11LS-3-19 3.76 87.0 71.4 1.22 0.0497 0.0024 0.1729 0.0082 0.02533 0.00035 0.0079 0.0002 189±118 162±7 161±2 159±3 11LS-3-20 6.84 195 116 1.69 0.0530 0.0030 0.1813 0.0098 0.02518 0.00039 0.0087 0.0003 328±130 169±8 160±2 175±7 11LS-3-21 8.53 214 177 1.20 0.0519 0.0022 0.1819 0.0080 0.02551 0.00036 0.0084 0.0001 283±100 170±7 162±2 169±3 11LS-3-22 4.65 141 84.3 1.67 0.0511 0.0026 0.1733 0.0085 0.02521 0.00046 0.0076 0.0002 243±123 162±7 160±3 154±4 11LS-3-23 8.03 216 179 1.20 0.0539 0.0027 0.1854 0.0096 0.02523 0.00062 0.0074 0.0001 369±110 173±8 161±4 148±3 11LS-3-24 6.61 213 106 2.02 0.0515 0.0022 0.1816 0.0082 0.02545 0.00041 0.0079 0.0002 261±94 169±7 162±3 160±3 11LS-3-25 8.08 244 145 1.69 0.0479 0.0022 0.1628 0.0072 0.02502 0.00038 0.0078 0.0002 100±98 153±6 159±2 157±3 11LS-3-26 4.13 108 80.7 1.34 0.0494 0.0043 0.1726 0.0167 0.02545 0.00093 0.0078 0.0002 165±202 162±14 162±6 158±5 11LS-3-27 3.78 93.4 75.5 1.24 0.0570 0.0038 0.1935 0.0125 0.02530 0.00076 0.0078 0.0002 500±146 180±11 161±5 157±4 11LS-3-28 13.0 292 319 0.91 0.0510 0.0014 0.1775 0.0049 0.02541 0.00036 0.0080 0.0001 243±56 166±4 162±2 162±3 11LS-3-29 51.2 2052 532 3.85 0.0526 0.0018 0.1808 0.0070 0.02495 0.00043 0.0080 0.0001 309±78 169±6 159±3 161±2 11LS-3-30 5.01 139 100 1.38 0.0506 0.0031 0.1726 0.0089 0.02535 0.00064 0.0075 0.0002 233±145 162±8 161±4 151±5 11ZK13001
-0152.3 881 1089 0.81 0.0754 0.0023 0.2874 0.0086 0.0278 0.0003 0.0099 0.0007 1080±61 257±7 177±2 199±14 11ZK13001-02 12.7 390 187 2.09 0.0658 0.0031 0.2379 0.0114 0.0262 0.0003 0.0088 0.0003 1200±100 217±9 167±2 178±5 11ZK13001-03 31.1 580 868 0.67 0.0493 0.0010 0.1805 0.0037 0.0265 0.0002 0.0079 0.0001 161±44 168±3 169±1 160±2 11ZK13001-04 56.2 1029 1551 0.66 0.0496 0.0007 0.1808 0.0027 0.0264 0.0002 0.0084 0.0002 176±33 169±2 168±1 170±4 11ZK13001-05 41.4 705 1159 0.61 0.0508 0.0009 0.1866 0.0033 0.0266 0.0002 0.0086 0.0001 228±71 174±3 169±1 174±2 11ZK13001-06 52.3 848 1484 0.57 0.0510 0.0008 0.1858 0.0029 0.0265 0.0003 0.0087 0.0001 243±35 173±3 168±2 176±2 11ZK13001-07 29.2 428 904 0.47 0.0508 0.0010 0.1855 0.0037 0.0265 0.0003 0.0081 0.0001 232±44 173±3 169±2 163±2 11ZK13001-08 35.5 659 978 0.67 0.0495 0.0010 0.1789 0.0041 0.0263 0.0005 0.0081 0.0001 172±50 167±3 168±3 164±3 11ZK13001-09 33.3 827 649 1.27 0.0652 0.0018 0.2386 0.0069 0.0265 0.0002 0.0100 0.0003 789±56 217±6 168±2 201±6 11ZK13001-10 26.3 497 706 0.70 0.0499 0.0011 0.1812 0.0041 0.0264 0.0002 0.0082 0.0001 187±19 169±4 168±1 165±2 11ZK13001-11 24.7 473 658 0.72 0.0688 0.0025 0.2351 0.0082 0.0250 0.0002 0.0084 0.0001 894±75 214±7 159±1 169±3 11ZK13001-12 59.6 774 1794 0.43 0.0538 0.0008 0.1961 0.0030 0.0264 0.0002 0.0091 0.0001 361±33 182±3 168±1 184±2 11ZK13001-13 17.2 463 336 1.38 0.0536 0.0018 0.1942 0.0068 0.0265 0.0004 0.0085 0.0001 354±78 180±6 168±3 172±3 11ZK13001-14 33.7 594 950 0.62 0.0491 0.0009 0.1793 0.0034 0.0264 0.0002 0.0078 0.0001 154±44 167±3 168±1 158±2 11ZK13001-15 14.7 285 271 1.05 0.0835 0.0058 0.3285 0.0308 0.0264 0.0003 0.0108 0.0005 1281±135 288±24 168±2 217±10 11ZK13001-16 20.4 410 395 1.04 0.1079 0.0061 0.4094 0.0318 0.0258 0.0004 0.0109 0.0005 1765±104 348±23 164±2 218±10 11ZK13001-17 12.5 361 219 1.65 0.0497 0.0022 0.1805 0.0078 0.0265 0.0003 0.0086 0.0002 189±104 168±7 168±2 173±3 11ZK13001-18 30.2 664 724 0.92 0.0480 0.0018 0.1749 0.0060 0.0265 0.0003 0.0082 0.0001 98±90 164±5 168±2 166±3 表 2 冷水坑及邻区火山岩含矿花岗斑岩同位素年龄
Table 2. Isotopic data of volcanic rocks in Lengshuikeng and its adjacent area
地层 采样地点 岩石名称 测试方法 年龄值(Ma) 参考文献 鹅湖岭组三段 天华山盆地 流纹质熔结凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 140±1 苏慧敏等,2013[ 20] 鹅湖岭组一段 天华山盆地 沉凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 137±1 苏慧敏等,2013[20] 鹅湖岭组上部 天华山盆地 晶屑凝灰岩 SHRIMP锆石U-Pb 157.8±1.6 孟祥金等,2012[11] 鹅湖岭组上部 天华山盆地 晶屑凝灰岩 SHRIMP锆石U-Pb 157.2±1.5 孟祥金等,2012[11] 鹅湖岭组 天华山盆地 含角砾熔结凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 146.6~159 邱骏挺等,2013[16] 打鼓顶组 天华山盆地 底板晶屑凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 161.3±1.3 本文 打鼓顶组 天华山盆地 顶板晶屑凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 160.58±0.98 本文 打鼓顶组 天华山盆地 晶屑凝灰岩 SHRIMP锆石U-Pb 158.2±1.8 孟祥金等,2012[11] 打鼓顶组 天华山盆地 含角砾熔结凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 160.8±1.9 邱骏挺等,2013[16] 打鼓顶组 天华山盆地 含角砾熔结凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 155.1±1.2 骆学全等,2013[18] 打鼓顶组 天华山盆地 含角砾熔结凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 161.8±1.4 徐贻赣等,2013[3] 打鼓顶组上段 天华山盆地 上段安山岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 142±1 苏慧敏等,2013[20] 打鼓顶组下段 天华山盆地 晶屑凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 144±1 苏慧敏等,2013[20] 矿床时代 天华山盆地 蚀变矿物绢云母 40Ar/39Ar法 162.8±1.6 孟祥金等,2009[10] 天华山盆地 闪锌矿 全岩Rb-Sr等时线 126.9±7.1 徐贻赣等,2013[3] 侵入岩 天华山盆地 含矿花岗斑岩 SHRIMP锆石U-Pb 157.6±1.3 孟祥金等,2012[11] 天华山盆地 含矿花岗斑岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 150.3±1.6 骆学全等,2013[18] 天华山盆地 含矿花岗斑岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 168.09±0.98 本文 天华山盆地 含矿花岗斑岩 SHRIMP锆石U-Pb 162±2 左力艳等,2010[8] 天华山盆地 含矿花岗斑岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 154.3~163.6 邱骏挺等,2013[16] 天华山盆地 含矿花岗斑岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 155 王长明等,2011[12] 天华山盆地 含矿花岗斑岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 158±1 苏慧敏等,2013[20] 天华山盆地 含矿花岗斑岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 157±1 苏慧敏等,2013[20] 天华山盆地 石英正长斑岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 144±1 苏慧敏等,2013[20] 天华山盆地 碱长花岗斑岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 140±1 苏慧敏等,2013[20] 天华山盆地 流纹斑岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 140±1 苏慧敏等,2013[20] 天华山盆地 花岗斑岩 全岩Rb-Sr法 159 孟祥金等,2007[9] 天华山盆地 流纹斑岩 全岩Rb-Sr法 129.5 孟祥金等,2007[9] 天华山盆地 碱长花岗斑岩 全岩Rb-Sr法 128.4 孟祥金等,2007[9] 天华山盆地 石英正长斑岩 K-Ar法 121 孟祥金等,2007[9] 打鼓顶组 天华山盆地 花岗斑岩 全岩Rb-Sr等时线 131±5.1 徐文炘等,2001[4] 打鼓顶组 天华山盆地 火山岩 全岩Rb-Sr等时线 101.3±4.1 徐文炘等,2001[4] 打鼓顶组 黄岗山盆地 钾质粗面斑岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 138±1 罗平等,2009[32] 鹅湖岭组三段 仙霞岭盆地 流纹质熔结凝灰岩 SHRIMP锆石U-Pb 138.0±2.4 张家菁等,2009[33] -
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] doi: 10.1130/G23193A.1
[51] [52] -