第３３卷第４期 ２０１４年１２月 吉林地质 ＪＩＬＩＮ ＧＥＯＬＯＧＹ Ｖｂ１．３３ ＮＯ．４ Ｄｅｃ．２０１４ 文章编号：１００１－－２４２７（２０１４）０４～４８—５ 辽南分水金矿床铅同位素特征及矿床成因 李勇 辽宁省第五地质大队，辽宁大石桥１１５１００ 摘要：分水金矿位于石棚峪超单元北西外接触带上，二者有着密切的空间分布关系。铅同位素特征显示，金矿 成矿物质来源于（１８６±１３）Ｍａ，￣ｔ．２ ８００ Ｍａ±的两个源区。燕山早期阶段，石棚峪超单元黑云母碱长花岗岩在中 深成侵入活动ｆ（１８６±１３）Ｍａ］中，所分异的岩浆期后热液在运移就位过程中萃取了部分围岩（２ ８００ Ｍａ±）的成 矿物质，稍晚于（１８６±１３）Ｍａ形成金、铅矿床。 关键词：分水金矿床；铅同位素；矿床成因；辽南 中图分类号：Ｐ６１８．４２文献标识码：Ａ Ｐｂ ｉｓｏｔｏｐｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｇｅｎｅｓｉｓ ｏｆ Ｆｅｎｓｈｕｉ ｇｏｌｄ ｄｅｐｏｓｉｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｐａｒｔ ｏｆ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ＬＩ Ｙｏｎｇ Ｔｈｅ．Ａｃｅ．５ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｐａｒｔｙ ｏｆＬｉａｏｎｉｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｄａｓｈｉｑｉａｏ １１５１００，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｅｎｓｈｕｉ ｇｏｌｄ ｄｅｐｏｓｉｔ ｏｃｃｕｒｓ ｉｎ ｎｏｒｔｈｅａｓｔ ｏｆ Ｄａｓｈｉｑｉａｏ Ｃｏｕｎｔｒｙ ａｎｄ ｉｔ ｌｉｅｓ ｉｎ ＮＷ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｃｏｎｔａｃｔ ｂｅｌｔ ｏｆ Ｓｈｉｐｅｎｇｙｕ ｓｕｐｅｒ－ｕｎｉｔ．ｔｈｅ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｂｏｔｈ ｈａｖｅ ｃｌｏｓｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ．Ｉｔ ｉｓ ｐｏｓｔ—ｍａｇｍａｔｉｃ ｍｅｓｏｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｐｏｓｉｔ． Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｌｅａｄ ｉｓｏｔｏｐｅ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｏｒｅ—ｆｏｒｍｉｎｇ ｍａｔｅｄａｌ ｏｆ Ｆｅｎｓｈｕｉ ｇｏｌｄ ｄｅｐｏｓｉｔ ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ ｆｒｏｍ ｔｗｏ ｓｏｕｒｃｅｓ ｏｆ １ ８６￣１ ３Ｍａ ａｎｄ ２ ８００Ｍａ士．Ｉｎ ｅａｒｌｙ Ｙａｎｓｈａｎ ｓｔａｇｅ ｐｏｓｔ—ｍａｇｍａｔｉｃ ｈｙｒｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｍｉｄｄｌｅ．ｐｌｕｔｏｎｉｃ ｉｎｔｒｕｓｉｖｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ（１８６±１３Ｍａ）ｏｆ Ｓｈｉｒ｝ｅｎｇｙｕ ｕｌｔｒａ—ｕｎｉｔ ｂｏｉｔｉｌｅ ａｌｋａｌｉ—ｆｅｌｄｓｐａｒ ｇｒａｎｉｔｅ ｄｒｅｗ ｓｏｍｅ ｏｒｅ—ｆｏｒｍｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｒｏｍ ｃｏｕｎｔｒｙ ｒｏｃｋｓ（２ ８００Ｍａ±），ｔｈｅ ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｍａｇｍａｔｉｃ ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｉｎ ｈｅ ｔｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆｍｉｇｒａｔｉｏｎ，ｌａｔｅｒ ｏｎ（１８６±１３） Ｍａ ｆｏｒｍｅｄ ｇｏｌｄ，ｌｅａｄ ｏｒｅ ｄｅｐｏｓｉｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｆｅｎｓｈｕｉ ｇｏｌｄ ｄｅｐｏｓｉｔ；Ｐｂ ｉｓｏｔｏｐｅ；ｄｅｐｏｓｉｔ ｇｅｎｅｓｉｓ；ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｐａｒｔ ｏｆ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ １地质背景 分水金矿床是辽南地区石英脉型金矿典型矿 床。位于大石桥市北东方向，以分水为中心，总 面积约７２ ｋｍ２（图１）。ｌ９６３—１９６７年东北黄金九 专属性，是分水金矿床、金山岭铅矿床的成矿母岩。 中生代以来本区由稳定地台转化为活动地台，尤其 燕山期以来区域上开始频繁的构造一岩浆侵入活 动，早期阶段随着石棚峪超单元①黑云碱长花岗岩 中深成侵入活动，并伴随Ａｕ、Ａｇ、Ｐｂ、Ｃｕ等成 队对该区勘查时，共发现石英脉２７２条，按３—５— 矿作用，在岩体西侧外接触带形成了分水多金属硫 ８（ｘ１０ ）的工业指标，提交黄金储量１ ８３９．５ 。 化物石英脉型金矿床及金山岭重晶石萤石石英脉型 矿区内出露主要太古代变质深成岩及辽河群变 铅矿床。 质岩系④。太古代变质深成岩则是金矿体的主要围 岩。 矿区内岩浆岩主要为石棚峪超单元黑云碱长 花岗岩，是由多期岩浆活动所形成的复式岩体， ２铅同位素地球化学特征 分水金矿床矿铅同位素组成具有异常铅特 ２舛Ｐｂ为６．９％， 与北部的太古代变质深成岩、东部和南部的辽河 征，它的变化幅度较大，其中 ∞ｐｂ／ ｐｂ／２ Ｐｂ为２．２％。 值为７．９３～ｌ０．９３，ＣＯ值为 群变质岩系呈侵入接触。铷锶全岩等时线年龄为 。２７～４２．０５，将其投影到Ｃａｎｎｏｎ铅同位素演化 （１８６±１３）Ｍａ（表２、图３），岩体侵位时间在早侏 ２４．罗世，即燕山旋回早期。具金、铅、铜多金属成矿 收稿日期：２０１４—０２—２０；修订日期：２０１４—１１—２５ 图上，落于小三角区之外（图２）。 作者简介：李勇（１９６３一），男，辽宁大石桥人，辽宁省第五地质大队高级工程师 磺丽晤＿长春地质学院，１９９６．３ ５０ 吉林地质 ３成岩与成矿物质年龄分析 ３．１全岩Ｒｂ—Ｓｒ等时线年龄 第３３卷 石棚峪超单元黑云碱长花岗岩的铷锶全岩等时 线年龄为（１８６±１３）Ｍａ（表２、图３）。 ３．２铅同位素模式年龄 如表１显示，分水金矿床矿铅同位素模式年龄 为４８４—６０４ Ｍａ；金山岭铅矿床铅同位素模式年 龄为６７５ Ｍａ；石硼峪超单元长石铅同位素模式年 龄为１ ０３９—１ １８６Ｍａ。 石硼峪超单元的年龄已由Ｒｂ．Ｓｒ等时线法确定 图２铅同位素演化图（Ｃａｎｎｏｎ １９９６） Ｆｉｇ ２ Ｄｉａｇｒａｍ ｓｈｏｗｉｎｇ ｔｈｅ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｂ ｉｓｏｔｏｐｅｓ 为（１８６ ４－１３）Ｍａ（表２），而其长石铅同位素模式年 龄为（１ ０３９一ｌ １８６）Ｍａ，二者相差甚远。从而可以 确信上述三者的铅同位素模式年龄不具有地质意义。 ３．３铅一铅等时线年龄 对石硼峪超单元长石铅同位素按照回归拟合的 直线方程计算处理数据如表３，所计算出的铅．铅 等时年龄为（２ ８６７： ）Ｍａｒ １Ｊ ｏ ３．４铅同位素二次等时线年龄 （Ｃａｎｎｏｎ １９９６） 金山岭铅矿床铅同位素也具异常铅特征，其 值为９．１２，∞值为３９．４９。投影到Ｃａｎｎｏｎ的铅同 位素演化图上落于小三角区外（图２）。 石硼峪超单元长石铅同位素同样具异常铅特 将上述的３种矿铅、长石铅投影到 。７Ｐｂ／２ Ｐｂ． 征，但变化幅度较小（１％左右），表明其组成较 。６ｐｂｆ２Ｏ４ｐｂ坐标图上（图４），三者呈现线性排列， 均一。 值变化于７．６１～８．３２之间，∞值变化范 。围为２８．９１～３３．９７，其特征非常接近华北地台中 构成了一条二次等时线（显示出异常铅两阶段或某 生代花岗岩类长石铅同位素组成，具最低放射成因 些多阶段铅通常呈现的规律性排列。说明三者之 铅特征。在Ｃａｎｎｏｎ的铅同位素演化图上，位于小 间的成因联系，这样就可以将三者一起通过对二次 三角区外（图２）。 上述三种类型的矿铅、长石铅同属于异常铅， 等时线计算处理，确定两阶段铅的不同来源和成矿 时代。 如图４所示，三者的矿铅、长石铅所构成的二 次等时线通过石棚峪超单元的长石铅样点，而石 棚峪超单元为矿铅的源区之一，年龄已由铷锶全 岩等时年龄确定为（１８６４－１３）Ｍａ（表２），以这个年 属于两种（或以上）正常铅（或异常铅）的混合异 常铅。其 ∞和Ｔｈ／Ｕ值代表不了任何单一的源区。 但从图２可以看出，三者分布范围非常集中很小的 范围内，表明了三者的同源区特征。 表２石棚峪超单元全岩Ｒｂ．Ｓｒ等时线年龄测定结果表 Ｔａｂｌｅ ２ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ Ｒｂ—Ｓｒ ｉｓｏｃｈｒｏｎ ａｇｅ ｏｆ Ｓｈｉｐｅｎｇｙｕ ｕｌｔｒａ ｕｎｉｔ ｗｈｏｌｅ ｒｏｃｋｓ 表３铅－铅等时年龄计算结果 Ｔａｂｌｅ ３ Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ Ｐｂ－Ｐｂ ｉｓｏｃｈｒｏｎ ａｇｅ 注：地矿部地质研究所测试 第４期 李勇：辽南分水金矿床铅同位素特征及矿床成因 ５ １ Ｏ． ｌ２ 屯鲤 ０．７１０一 ． Ｏ－７０８一 Ｏ．７ｑ芍。 ｏ．７０４． ｎ ． ’ Ｏ徊Ｉ肿 １．ｇｅｅ ’ ２．咖 ’ ３．２ｂｏ ’ １．ｄｏｏ Ｏ—６馥８。 Ｏ涵９６。 ’ ￣ＲｂＩＴ］嚣ｒ｜‘ 图３石棚峪超单元Ｒｂ．Ｓｒ等时线 Ｆｉｇ ３ Ｒｂ－Ｓｒ ｉｓｏｃｈｒｏｎ ｏｆ Ｓｈｉｐｅｎｇｙｕ ｕｌｔｒａ ｕｎｉｔ 图４封闭体系正常铅两阶段演化模式图 Ｆｉｇ．４ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎ ｓｈｏｗｉｎｇ ｔｗｏ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｎｏｒｍａｌ ｌｅａｄ ｉｎ ｃｌｏｓｅｄ ｓｙｓｔｅｍ １．分水金矿床；２．金山岭铅矿床；３．石棚峪超单元 龄数据为ｔ２，经叠代法求出的二次等时线ｔ 年龄为 地质背景成因上的联系。但因它们的矿铅、长石铅 （２ ８００穗）Ｍａ（１ ）与铅．铅等时年龄（２ ８６７＋ ７７ ） 均属于多源的异常铅，其源区也具多解化。因此需 Ｍａ（１ 基本吻合。 采用多种方法相互印证其源区年龄。 以石棚峪超单元铷锶全岩等时年龄（１８６±１３） ４矿床成因探讨 石棚峪超单元、分水金矿床及金山岭铅矿具有 Ｍａ为ｔ２，通过叠代法计算，求出的二次等时线ｔ。 年龄为 ８００：嚣）Ｍａ（１ 与铅．铅等时年龄（ ５２ 吉林地质 参考文献； 第３３卷 ２ ８６７ ）Ｍａ（１６）（表３）相吻合。这与封闭体系 正常铅两段演化图解（图４）中二次等时线和增长 线的两个交点ｔ。、ｔ２的对应年龄也基本吻合。 通过上述分析表明石棚峪超单元、分水金矿床 及金山岭铅矿的矿铅来源于１８６ Ｍａ和２ ８００ Ｍａ左 ［１】地矿部宜昌地矿研究所同素地质研究室．铅同位素地质研 究的基本问题【Ｍ］．北京：地质出版社，１９７９． 【２１沈谓洲，等．稳定同位素地质【Ｍ］．北京：原子能出版社， １９８７． 右的两个源区。由此推断：在燕山早期阶段（１８６ ［３】张理刚．成岩成矿理论与找矿一中国主要类型矿床及花岗 岩类岩石的稳定同位素地质学【Ｍ】．北京：北京：￡业大学出 版社，１９８９． Ｍａ±），由上地幔物质衍生的岩浆熔融了一部分下 地壳物质（２ ８００ Ｍａ左右，相当于太古界）形成 花岗质岩浆，在上侵过程中，岩浆分异所产生的热 【４】洪泽民，王有爵．华北地台北缘地质构造初步认识ｆＪ］ 辽宁 液又从其所经过的围岩（太古界）中萃汲取了部分 地质科技情报，１９９２．（２）． 金、铅等成矿物质，形成了金、铅矿床。矿床形成 ［５】曲永峰．石棚峪超单元岩石地球化学特征及岩石类型划分 时间稍晚于１８６ Ｍａ。 ［Ｊ］．地质与资源，２００２（２ （上接３９页） 匀，可能是煤质有变化反映在电阻率上有变化。在 测高阻下的低阻效果明显，且分辨率很高；但是对 整体上向南东延伸，异常未封闭，标志着含煤地层 于低阻层下的高阻体效果应该不佳，低阻层容易形 继续向南东延伸，我们在ｌ２线南东方向做了４００ 成屏蔽，比如上覆炭质板岩，夹煤层的泥岩、片岩 多米延伸仍有含煤地层。根据东北断陷盆地聚煤规 等，需要辅以其他物探方法，加以综合解释。 律，该盆地也应有Ｋ型构造规律，现有工作程度 只是发现一个单斜，由于湿地河流影响本次工作不 能完成东南段勘探任务，只能推断向斜轴部在工区 东南边界；而同沉积背斜轴部在本区南部。 （３）ＴＤＥＭ方法对于在玄武岩盖层下煤炭资 源的勘探有显著效果，但是对于盖层下固体矿产、 ５简要几点结论 （１）相比直流电法，时间域瞬变电磁测量，具 金属矿产，石油天然气等资源的勘探，效果尚不明 确，有待同行专家进行更细致的工作加以揭示其成 矿规律。 参考文献 有较强的穿透高阻的能力，能够保证有效的穿透中 厚、巨厚的玄武岩盖层，从而到达探测盖层下隐伏 矿体地质情况的目的。 （２）低阻层对于电信号的吸收很明显，对于探 （１］陈益民．频率测深穿透高阻层问题的探讨［Ｊ】．煤田地质与 勘探，１９８３．（０４）：３４—３８． ［２】谭岩，张宏元，丁雷，等．频率测深在敦化玄武岩覆盖区 的应用【Ｊ］．吉林地质，１９８６，（２）：７０—７８．