四川冕宁木落寨稀土矿床成岩成矿的^40Ar/^39Ar年代学研究.pdf
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1、书书书四川冕宁木落寨稀土矿床成岩成矿的!#$%&#$年代学研究!田世洪!,#侯增谦,$#袁忠信!#陈文,$#谢玉玲%#费红彩!#尹淑苹%#衣龙升%#周肃&()*+,-./01!,.23 45016-70,$,83)*4,/019-0!,:.;*-01%,?;(./01:7-!,8(*+,=-01%,8(/01+,501%70A 4.23+=&!B 中国地质科学院矿产资源研究所,北京#!CCC$DB 国土资源部同位素地质重点实验室,北京#!CCC$D$B 中国地质科学院地质研究所,北京#!CCC$D%B 北京科技大学土木与环境工程学院,北京#!CCCE$&B 中国地质大学(北京)地质过程与矿产资
2、源国家重点实验室,北京#!CCCE$!#$%&%()*+&#(,-./($),0(,12&#($(30-4(56)*7().)8&0-.90&(#0($,:(&;!CCC$D,12&#-!),-%),6)#$)%)?(7().)86,+&#&$%,6)*=-#4-#4/($),0($,:(&;!CCC$D,12&#-$!#$%&%()*7().)86,12&#($(30-4(56)*7().)8&0-.90&(#0($,:(&;!CCC$D,12&#-%!1&.A B#&,)#5(#%-.B#8&#(, 902).,:(&; C#&(,$&%6)*90&(#0(-
3、#4 D(02#).)86,:(&;!CCCE$,12&#-&!9%-%(),-%),6)*7().)8&0-.E,)0($($-#4+&#(,-./($),0($,12&#-C#&(,$&%6)*7()$0&(#0($,:(&;!CCCE$CCFFC$FD 收稿,CCFFCFF&改回!()*+,-,-./01,2/*+03,456+7,3)6 28,96)-4,2)+,:,2)8,*+;05./,!#$%&#$?6.5$.+.A.?B.C$.DE*+;.$6E C$.F G56 H/A/.I5*)JKK;6L.E)G)+H)*+)+?4./+GB,,)5/*+L$.M)+6#PE
4、G$*G#,5 G=H=/I,7-J;A5K/L-M-L H/N7M5A-0 M,5 G-700-01:/=0MO,+-N,=70 P/Q-0N5 70A 7M M,5 R5LM5P0 L-A5/S 87H/01T-701J-Q5PB,5 G=H=/I,7-J;A5K/L-M-L M5NM/0-N7HHO H/N7M5A/0 M,5 0/PM,5P0 U-0K-01L,70 G/=0M7-0L,7:50/I/-N-0MP7N/0M-050M7H/P/150-NV5HM-0 L/=M,R5LM5P0:,-07B,5/P5V/A-5L/NN=PP5A-0 M,5 LMP=NM=P7H SP7NM=
5、P5 I/05L 70A/P5 Q5-0L V5MR550 M,5 0/PAW7PX-M5 70AW5M7W/PK,-N A-7V7L5/P W7PVH5B,5 G=H=/I,7-A-LMP-NM,R-M,70 5H5Q7M-/0 W/P5 M,70%CCC W,-L N,7P7NM5P-I5A VO,-1,W/=0M7-0 70AA7015P/=L P/7AL 70A H/R5P A51P55/S 15/H/1-N7H P5L57PN,R/PXL 70A,7L 0/-L/M/K-N A7M7 P5K/PM5A/0 P/NXL 70A/P5L L/S7PB,50/PAW7PX-M5 R7L K
6、P5Q-/=LHO N/0L-A5P5A M/V5 S/PW5A A=P-01 M,5 870L,70-70B(0 M,-L K7K5P,R5 P5K/PM%C)PY$Z)P A7M-01/0 W-NP/NH-05SP/W 0/PAW7PX-M5 70A K,H/1/K-M5-0/P5L,R,-N,O-5HA5A 7 KH7M57=715/S$!C&FG7 70A-0Q5PL5-L/N,P/07H 715/S$C F FG7 S/PW-NP/NH-05-0 0/PAW7PX-M5,70A 7 KH7M57=715/S$&C&G7 70A-0Q5PL5-L/N,P/07H 715/S$&!G7
7、S/P K,H/1/K-M5-0/P5L,P5LK5NM-Q5HOB,5 A-SS5P50M NH/L5A M5WK5P7M=P5/S 7P1/0-L/M/K5 LOLM5W/S W-NP/NH-05(7V/=M!DC)70A K,H/1/K-M5($&C)P5L=HM5A-0M,5 715/S W-NP/NH-05 O/=015P M,70 M,7M/S K,H/1/K-M5B,5 P5H7M-Q5HO H7P15 A-SS5P50N5L L=115LM5A M,7M V/M,M,5/P5V/A-5L 70A KH=M/0 R5P5-0 7 P5H7M-Q5HO LH/R N/H-01 LM
8、715 R-M,7 N/H-01 P7M5/S 7V/=M%!Z G7 A=P-01$&_$!G7B,5 P5L=HML-0A-N7M5 M,7M M,5/P5L 70A0/PAW7PX-M5,7Q5-A50M-N7H S/PW7M-/0 715L,V5H/01-01 M/M,5.-W7H7O70 K5P-/AB:/0S-PW7M-/0/S M,5 A-71505M-N 70A W5M7HH/150-N 715L/SM,5 G=H=/I,7-J;A5K/L-M-L/S 1P57M L-10-S-N70N5/0=0A5PLM70A-01 M,5 S/PW7M-/0 715L/S M,5 P51-
9、/07H-105/=L P/NXL 70A L57PN,-01 S/PJ;W-05P7H P5L/=PN5L/S M,5 L7W5 X-0ABQ6B R.$;E#%C)P$Z)P 715L,*/PAW7PX-M5,G=H=/I,7-J;A5K/L-M,G-700-01:/=0MO,+-N,=70 P/Q-0N5摘#要#木落寨稀土矿床位于四川省冕宁县境内,雅砻江西侧。矿体产于英碱正长岩与变质辉绿岩和大理岩接触的构造破碎带中。此前,英碱正长岩被认为形成于燕山期,但没有任何同位素年龄资料的报道。本文通过%C)P$Z)P 快中子活化分!CCCYC&FZCCFC(!C)Y%$!Y$F30%-E(%,).
10、)8&0-9&#&0-#岩石学报!本文得到国家杰出青年基金(编号:%C%&C!%)、国家重点基础研究发展规划项目(编号:CC:%!F!C 和!ZZZC%$!)、中国地质科学院重点开放实验室专项资金(编号:aC&YZ)和中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室资金(编号:GJC&%E)联合资助。第一作者简介:田世洪,男,!ZD$年生,博士,副研究员,主要从事矿床学和同位素地球化学研究工作,;YW7-H:0STTb WcB N5-B 1/QB N0析,得出英碱正长岩微斜长石的!#$%&#$坪年龄为&()*+),-./,等时线年龄为&)-+*)-./。矿石金云母的!#$%&#$坪年龄为&
11、,),+),./,等时线年龄为&,+(./。微斜长石的年龄比金云母年龄偏小,是因为两者的#$同位素封闭温度不同,前者约为(01,而后者为&,1。两者年龄差较大表明在&,),2&()*./之间,矿体和岩体均进入了较慢冷却阶段,冷却速率约为!()1%./。因此,木落寨矿床的矿石与英碱正长岩的形成年龄接近,均属新生代喜马拉雅期。木落寨矿床成岩成矿年龄的确定,对于进一步了解该区域偏碱性火成岩的形成时代及拓宽区域稀土找矿远景,具有很大意义。关键词3 3!#$4&#$年龄;英碱正长岩;木落寨稀土矿床;四川冕宁中图法分类号3 3 5,06&;5-(76 03 3 木落寨矿床位于四川冕宁县雅砻江西侧,东经(8
12、,9,北纬*78*9,为开采稀土和萤石的综合型矿床。矿床位于冕宁德昌稀土成矿带内。冕宁德昌稀土成矿带自北向南有冕宁三岔河、牦牛坪、木落寨、包子村、里庄、麦地至德昌大陆槽等大小矿床(见田世洪等,*,,图(),全长在(,:;以上,为我国三大稀土生产基地之一。带内的牦牛坪矿床及大陆槽矿床,前人在矿物学、岩石学和成矿作用等方面做了大量研究工作,有许多同位素地质年龄数据,确定这两个矿床的成岩成矿年龄属喜马拉雅期(施泽民,(&;袁忠信等,(&,(,;骆耀南和俞如龙,*(;蒲广平,*(;王登红,*,;杨光明,(7!)。木落寨矿床海拔高度在!;左右,地处山高谷深,工作难度大,矿床地质工作薄弱,从未有过地质年龄
13、工作报道。在此以前,由于矿床位于中生代冕西花岗岩旁侧,被推定成矿于燕山期。本次!#$2&#$年龄测定,确定木落寨矿床成矿于喜马拉雅期,进一步证实冕宁德昌稀土成矿带是一条规模宏大而且完整的新生代稀土成矿带。(3 矿床地质木落寨矿床位于攀西裂谷中段(骆耀南,(7,)。矿区出露地层主要为二叠纪峨眉山统玄武岩及阳新统灰岩,前者因受变质被称为变质玄武岩或绿片岩,后者变质成大理岩。矿区出露岩浆岩主要有英碱正长岩、碱性花岗岩、碱性花岗斑岩、变质辉绿岩。其中英碱正长岩为作者最近定名(田世洪等,*-),在此以前它被归属于燕山期黑云母花岗岩。矿体主要位于英碱正长岩与变质辉绿岩和大理岩的接触带,沿构造破碎带以矿脉产
14、出(图()。矿石矿物主要是氟碳铈矿。脉石矿物主要有萤石、方解石和重晶石,其次有霓辉石、金云母、石英以及微斜长石。按照矿体产状及矿石结构构造的不同可分为&种矿石类型:!致密块状萤石氟碳铈矿型,主要由萤石和氟碳铈矿组成,萤石含量有时可达 0,异常不明显,与内蒙白云鄂博稀土4铁矿床的稀土分布特征相似。矿体内萤石、方解石、氟碳铈矿、石英的?、A 同位素及重晶石的 B 同位素研究指出,木落寨矿床的成矿物质来自富集地幔,具深源或幔源特征(田世洪等,*,)。*3 样品及分析方法用于年龄测定的样品为微斜长石及金云母,样号分别为.C4(及.C4。前者采于矿体外缘含萤石细脉的受蚀变英碱正长岩中,后者采于致密块状萤
15、石氟碳铈矿型矿石中。金云母在矿石中呈集合体散点分布。显微镜下检查,微斜长石和金云母均干净新鲜,两矿物的电子探针成分分析结果列入表(。选纯的矿物(纯度 D)用超声波清洗。超声清洗过程中要注意清洗液的选择和严格控制时间(陈文等,*/;陈文等,*,)。一般先用经过两次亚沸蒸馏净化的纯净水清洗&次,每次&;EF,在此过程中矿物表面和解理缝中在天然状态下和碎样过程中吸附的粉末和杂质被清除。然后在丙酮中清洗两次,每次&;EF,在此过程中,矿物表面吸附的油污等有机物质被清除。要特别注意每次超声波作用的时间不要超过&;EF。过长时间的超声波作用会破坏矿物晶格导致放射成因!#$逸出(陈文等,*/)。清洗后的样品
16、被封进石英瓶中送核反应堆接受中子照射。照射工作是在中国原子能科学研究院的“游泳池堆”中进行的。使用 7 孔道,其中子流密度约为-)G(*FH;I*BI(。照射总时间为&*&;EF,积分中子通量为()(-G(7FH;I*;监控标准样:JK4*,黑云母国内标样,其标准年龄为(&*)0./,L 含量为 0)-。*&!*!#$%&#()(*+$,+-+$3 岩石学报*-,*(()!杨光明,常诚,左大华,刘学良6(76 四川省德昌县 MC 稀土矿床成矿条件研究6(276四川省地质局西昌地质队6(-(6 冕宁木落稀土矿区地质普查报告6(27(6图!四川木落寨稀土矿床地质略图(据田世洪,#$%修改)&()!
17、*+,-./(,010(.21 324 05-/,671708/2 9:;,40?0=.,(30;5,;5?03 A2=,#$%)样品的阶段升温加热使用电子轰击炉,每一个阶段加热B$分钟,纯化 B$分钟。质谱分析是在国土资源部同位素地质重点实验室 66C!#$D 质谱计上进行的,每个峰值均采集E 组数据。所有的数据在回归到时间零点值后再进行质量歧视校正、大气氩校正、空白校正和干扰元素同位素校正。系统空白水平:3F,GH$、BI、BJ、BK 分别小于 K(!$L!%301、H M!$L!K301、E M!$L!J301 和#M!$L!J301。中子照射过程中所产生的干扰同位素校正系数通过分析照射
18、过的 N#*OH和 P2&#来 获 得,其 值 为:(BKQ?FBJQ?0)P2G$R$#BEI,(H$Q?FBIQ?)NG$R$HJE#,(BIQ?FBJQ?0)P2G$R$E$K。BJQ?经过放射性衰变校正;H$N 衰变常数 G%R%HB M!$L!$年L!(*-,(,?2=;S2(,?,!IJJ);坪年龄误差以#(给出。用 T7;U(编写的 V*OTOA 程序计算反等时线(T7;U(,#R HI,#$!)。详细实验流程见有关文章(陈文等,#$#2;陈文等,#$#W;陈文等,#$%;P/,=!#$),#$#.)。表!四川木落寨稀土矿床微斜长石和金云母电子探针成分分析(X)A2W1,!:1,
19、.-?.3.?04?0W,;2-2 50?3.?0.1=,(6TC$!)=0?;32?+-,2=;4/10(04-,(6TC$I)5?03-/,671708/2 9:;,40?0=.,样 号Y2#O6(OQ1#OB*O#N#OP2OAO#P?#OB6=O&,O总 量6TC$!%R J%$R!%!ER BKKBR IHIR IH$R$J$R$R$R$!R$%IIR#KHR KI$R$!ER KEKBR!$!R K!$R!#$R$R$B$R$R#KIER HI6TC$I$R!H!IR%BKR IKHER$%!$R KH$R$R J$R$R#KJR%KIBR EH$R!%#$R H%R J%$R!$
20、!R!#$R$R BH$R$!$R#!%R#KIBR H$R!%#$R K#KR!BHIR$E!R!K$R$R HB$R$H$R!E%R KEIBR HJ 测试单位:中国地质科学院矿产资源研究所电子探针实验室BBH#田世洪等:四川冕宁木落寨稀土矿床成岩成矿的H$Q?FBIQ?年代学研究表!四川木落寨稀土矿床英碱正长岩中微斜长石(#$%&)(&)*+,-)*阶段升温测年结果./012!.32*245164 78(&)*+,-)*4629:;42 32/6;/6;=87*?;*71;2(#$%&);?/*A;62 8*7?632#5157B3/;CDD 2974;6,E;35/F*7G;2!(H)
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