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厄尔士山脉主要锡矿床的锡成矿事件的时限分析摆线减速机

发布时间:2019-12-11 23:48:29 来源:申沪五金网

厄尔士山脉/克鲁什涅山脉(德语:Erzgebirge,捷克语:Kru?néhory)位于中欧德国和捷克交接部位的波西米亚地区(图1)。该地区盛产多种热液金属矿床,是现代采矿地质学的发源地,为矿床学的基本理论建立提供了基本素材。

德国弗莱贝格附近的银矿开采始于公元1168年,而Krupka和Zinnwald地区的砂锡矿开采可追溯到青铜器时代。二战后,厄尔士山脉成为欧洲主要的铀矿产区。该地区锡的总资源量可达100万吨,其中已经开采30万吨。

该地区仍存在亟待解决的基本问题,与花岗岩有关的锡矿床和稀有金属矿床的精确成矿时代,以及这些花岗岩本身的成岩时代存在争议。根据地球化学、矿物学以及野外地质关系,当前经典和流行的观点认为,厄尔士山脉关于花岗岩岩浆作用及其有关的岩浆热液矿床可分为330~320Ma和310~290Ma两期,两者时间存在着约束较差的20m.y.的间歇。

该观点最近被一些包裹在云母中锆石/晶质铀矿的U–Pb定年和辉钼矿Re–Os定年工作所质疑。这些成岩成矿年代学争议是由于花岗岩的高分异属性及不同程度的热液叠加作用导致,即全岩/单矿物Rb–Sr、Sm–Nd、K–Ar、40Ar–39Ar同位素体系受到扰动、变晶锆石的同位素体系为开放状态。

中国科学院广州地球化学研究所孙卫东课题组、德国克劳斯塔尔工业大学教授Bernd Lehmann和英国伦敦自然历史博物馆教授Reimar Seltmann等合作,选取厄尔士山脉五个典型锡矿床中的锡石进行LA-ICP-MS U–Pb定年,约束该区锡矿床成矿时代,间接探讨该区花岗岩岩浆热液作用发生的时限。

厄尔士山脉主要锡矿床的锡石具有高的Ti和W含量,低的Nb和Ta含量,具有明显的CL震荡环带。CL图像上看出只有少量的锡石颗粒被后期细脉确切,表明大多数锡石形成于同一阶段,受后期蚀变作用影响小(图2)。

五个典型矿床的七个样品的定年结果汇总见表1。定年结果揭示了锡石的结晶年龄,即代表厄尔士山脉主要锡矿床的锡成矿事件的时限。

研究所获得的锡石U–Pb年龄以及前人的定年结果表明,厄尔士成矿省内碱长花岗岩岩浆作用及相关的锡成矿作用发生在较短的时间间隔范围内(图3)。320~326Ma的时间跨度也与厄尔士成矿省内大型复式花岗岩岩基具有较长的岩浆热液活动历史模型吻合。该大型岩浆房可以演化出高分异的小体积的残留熔体,进而冷却形成碱长花岗岩、维持花岗岩周围大规模的流体活动。

部分熔融形成稀有金属花岗岩的源岩,可能为冈瓦纳大陆边缘的晚新元古代和早古生代的变质火山沉积岩,这些变质火山沉积岩为厄尔士地区因推覆堆叠作用形成的基底。该区高温高压峰期变质作用发生在约340Ma,随后迅速抬升,形成走滑断层以及发生大规模的晚造山和后造山花岗岩岩浆作用。含锡碱长花岗岩由经历了高度结晶分异的晚期熔体固结形成,其侵位时代早于320Ma。

研究论文近日在线发表在Geology上。研究工作受到国家重点研发计划“深地资源勘查开采”专项“燕山期重大地质事件的深部过程与资源效应”、中国博士后基金、欧盟Horizon 2020项目、德国联邦教育和研究部合作项目的联合资助。

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