秦嶺造山帶是我國中央造山帶的重要組成部分。由太古代至今,該區(qū)域經(jīng)歷了多期次、多階段的碰撞-擴張-聚合演化過程,發(fā)育多期構(gòu)造-巖漿-變質(zhì)-成礦事件,具有復(fù)雜的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造,從北到南可依次劃分為華北陸塊南緣、北秦嶺、南秦嶺和揚子陸塊北緣四個構(gòu)造單元。近年來,在秦嶺造山帶的不同構(gòu)造單元都陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了稀土礦床,如南秦嶺的廟埡和殺熊洞稀土-鈮礦床,北秦嶺的太平鎮(zhèn)稀土礦床以及華北陸塊南緣的黃龍鋪,黃水庵和華陽川等與稀土相關(guān)的多金屬礦床(圖1)。這些稀土礦床的稀土氧化物(REO)總儲量已經(jīng)超過了200萬噸,其中僅廟埡一個礦床就達到了121萬噸。因此,秦嶺造山帶已經(jīng)成為我國繼白云鄂博、南方和川西之后的又一重要稀土成礦省。成礦時代對于研究區(qū)域成礦事件至關(guān)重要,然而秦嶺造山帶一些重要的稀土礦床目前還沒有成礦時代的相關(guān)報道,比如華北陸塊南緣的黃水庵礦床與北秦嶺的太平鎮(zhèn)礦床。 圖1 秦嶺造山帶構(gòu)造簡圖(a,b)與重要稀土礦床礦區(qū)地質(zhì)圖(c-黃水庵;d-太平鎮(zhèn);e-廟埡) 針對上述問題,中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所 陳偉 研究員團隊,在詳細(xì)的礦床地質(zhì)、巖相學(xué)、礦物學(xué)工作基礎(chǔ)上,對秦嶺造山帶不同構(gòu)造區(qū)域的典型礦床做了氟碳鈰礦以及獨居石原位LA-ICP-MS(U-Th-Pb)定年分析,取得以下認(rèn)識: 1、南秦嶺廟埡稀土礦床氟碳鈰礦年齡為206 ± 4 Ma。獨居石具有兩期年齡,分別為414 ± 11 Ma 和231 ± 2.3 Ma,早期年齡反映了廟埡堿性巖-碳酸巖雜巖體侵位時的稀土成礦事件,而晚期年齡代表后期熱液流體對早期稀土礦物的改造。 2、北秦嶺太平鎮(zhèn)稀土礦床成礦年齡為421 ± 7 Ma,與南秦嶺稀土礦床成礦時代一致。 3、華北陸塊南緣的黃水庵Mo-Pb(REE)礦床稀土礦床成礦年齡為207 ± 4 Ma,代表了另一期稀土成礦事件。該礦床氟碳鈰礦U-Th-Pb年齡與輝鉬礦Re-Os年齡一致,REE成礦事件與Mo成礦事件同時發(fā)生。 結(jié)合前人的研究成果,他們認(rèn)為秦嶺造山帶存在兩期稀土成礦事件(圖2): 圖2 秦嶺造山帶稀土礦床成礦時代 第一期成礦事件發(fā)生在440-410Ma之間,主要發(fā)生在南秦嶺和北秦嶺。南秦嶺的代表礦床為廟埡和殺熊洞礦床,形成于裂谷環(huán)境;北秦嶺的代表礦床為太平鎮(zhèn)礦床,形成于弧后盆地環(huán)境。 第二期成礦事件發(fā)生在220-200Ma之間,主要發(fā)生在華北陸塊南緣,代表礦床為黃龍鋪和黃水庵,形成于碰撞后的局部拉張環(huán)境。 研究成果發(fā)表在Mineralium deposita期刊上: Zhang W., Chen T. W., Gao J. F.,Chen H. K., Li J. H., (2019) Two episodes of REE mineralization in the QinlingOrogenic Belt, Central China: In-situ U-Th-Pb dating of bastn?site andmonazite. Mineralium deposita. 鏈接:https://link./article/10.1007/s00126-019-00875-7 |
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