近幾年發(fā)現(xiàn)的大湖塘超大型鎢銅鉬礦床,其成巖成礦時(shí)代問題一直是礦床學(xué)家所關(guān)注的焦點(diǎn),前人研究的成巖年齡跨度從151.7 Ma到130.3 Ma。不同研究者在同一實(shí)驗(yàn)室獲得大湖塘礦床三批輝鉬礦的Re-Os同位素年齡分別為149.6 Ma、143.7 Ma、139.2 Ma,其不同的定年結(jié)果以及相差~10 Ma的原因都值得我們深入的思考。20 Ma的花崗巖年齡跨度與離散的成礦年齡缺乏合理的解釋。
為了進(jìn)一步完善大湖塘鎢銅鉬礦床成巖成礦年齡格架,基於詳細(xì)的野外、室內(nèi)和鏡下研究,中國科學(xué)院大學(xué)博士研究生宋偉樂(培養(yǎng)單位:中科院廣州地化所)和導(dǎo)師姚軍明副研究員等選取了研究薄弱的似斑狀白雲(yún)母花崗巖、細(xì)粒白雲(yún)母花崗巖以及熱液隱爆角礫巖和石英大脈型礦體中的雲(yún)母樣品共6件、不同礦段細(xì)脈浸染狀礦體和石英大脈型礦體輝鉬礦樣品共22件開展成巖成礦年代學(xué)研究。
綜合本文獲得的雲(yún)母Ar–Ar年齡和輝鉬礦Re–Os年齡以及前人發(fā)表的成巖成礦年代學(xué)資料,發(fā)現(xiàn)大湖塘燕山期花崗巖的巖漿活動(dòng)時(shí)間從153.0 Ma持續(xù)到129.2 Ma,對(duì)應(yīng)的成礦作用時(shí)間從154.4 Ma持續(xù)到了128.5 Ma(如下圖)。
自153Ma開始入侵的似斑狀黑雲(yún)母花崗巖開啟了大湖塘成礦作用的序幕。首先,巖漿熱液流體上湧,水力致裂作用導(dǎo)致的流體壓力驟降觸發(fā)黑鎢礦開始沉澱,水巖相互作用誘發(fā)了白鎢礦的沉澱,隨著流體持續(xù)演化和物理化學(xué)條件的變化,銅鉬等多金屬硫化物也隨後開始形成;這一波巖漿活動(dòng)和成礦作用構(gòu)建了大湖塘礦床的初始模型,形成了以爆破角礫巖型、石英大脈型和細(xì)脈浸染型為主要類型礦體的格局。這個(gè)過程是大湖塘成礦過程的一個(gè)縮影,也是形成大湖塘超大型礦床的最基本條件,但如果沒有後續(xù)巖漿的持續(xù)供應(yīng)、入侵及其引發(fā)的成礦作用,就沒有今天的大湖塘超大型礦床。幸運(yùn)的是,在這一波巖漿活動(dòng)和成礦作用還沒有消失殆盡的時(shí)候,深部巖漿房已迫不及待地派出了第二批巖漿活動(dòng)。
接下來,在似斑狀黑雲(yún)母花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)接近尾聲,與其相關(guān)的成礦作用所需的能量和成礦物質(zhì)仍沒有完全彈盡糧絕的時(shí)候,第二波巖漿活動(dòng)已經(jīng)沿著前輩們的足跡開始上侵,促使形成了細(xì)粒黑雲(yún)母花崗巖和相關(guān)的鎢銅鉬成礦作用。緊接著,不等這一波巖漿活動(dòng)結(jié)束,大湖塘下覆能量足物質(zhì)豐富的巖漿房中不斷有巖漿活動(dòng)爭先恐後地要攻擊大湖塘,因此相繼有似斑狀白雲(yún)母花崗巖和早期的花崗斑巖入侵並就位,顯示了不俗的成礦能力。在140Ma左右,細(xì)粒白雲(yún)母花崗巖最後入侵,與前期的巖漿活動(dòng)相輔相成,將大湖塘的成礦作用推向了高潮。這一批巖漿活動(dòng)使大湖塘的成礦一直持續(xù)到了136Ma左右,大湖塘超大型礦床得以基本形成。
最後,下覆巖漿房的能量消耗過大,成礦物質(zhì)也略有不足,但看到前輩們?cè)诖蠛恋呢S功偉績,晚期的巖漿活動(dòng)也不甘落後,尋跡向上侵入,終因能量枯竭,物質(zhì)匱乏,上升的高度要低於前期花崗巖,形成了後期花崗斑巖、中細(xì)粒白雲(yún)母花崗巖、細(xì)粒而雲(yún)母花崗巖和斑狀而雲(yún)母花崗巖,他們的成礦能力顯然大幅降低,對(duì)於大湖塘這個(gè)龐然大物來說,他們貢獻(xiàn)的成礦只能是錦上添花了,顯得微不足道。至此,大湖塘超大型礦床得以完全形成。
這批巖漿熱液流體導(dǎo)致的鎢異常聚集事件在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)畫“深地資源勘查開採”重點(diǎn)專項(xiàng)“燕山期重大地質(zhì)事件的深部過程與資源效應(yīng)”(2016YFC0600405)和國家自然科學(xué)基金(41672079,41372085)的聯(lián)合資助與推動(dòng)下偵破,卷宗被保留在國際地學(xué)期刊《Ore Geology Reviews》第95期401-407頁上。
[來源:廣州地球化學(xué)研究所]