湘东南铜山岭铅锌多金属矿床成矿时代与成矿物质来源——Sm-Nd等时线年龄和Pb同位素证据

王云峰, 杨红梅, 张利国, 卢山松, 杨泽飞, 邱啸飞, 刘重芃. 湘东南铜山岭铅锌多金属矿床成矿时代与成矿物质来源——Sm-Nd等时线年龄和Pb同位素证据[J]. 地质通报, 2017, 36(5): 875-884.
引用本文: 王云峰, 杨红梅, 张利国, 卢山松, 杨泽飞, 邱啸飞, 刘重芃. 湘东南铜山岭铅锌多金属矿床成矿时代与成矿物质来源——Sm-Nd等时线年龄和Pb同位素证据[J]. 地质通报, 2017, 36(5): 875-884.
WANG Yunfeng, YANG Hongmei, ZHANG Liguo, LU Shansong, YANG Zefei, QIU Xiaofei, LIU Zhongpeng. Metallogenic epoch and ore-forming material source of the Tongshanling Pb-Zn polymetallic deposit in southeastern Hu'nan Province:Evidence from Sm-Nd isochron age and Pb isotope[J]. Geological Bulletin of China, 2017, 36(5): 875-884.
Citation: WANG Yunfeng, YANG Hongmei, ZHANG Liguo, LU Shansong, YANG Zefei, QIU Xiaofei, LIU Zhongpeng. Metallogenic epoch and ore-forming material source of the Tongshanling Pb-Zn polymetallic deposit in southeastern Hu'nan Province:Evidence from Sm-Nd isochron age and Pb isotope[J]. Geological Bulletin of China, 2017, 36(5): 875-884.

湘东南铜山岭铅锌多金属矿床成矿时代与成矿物质来源——Sm-Nd等时线年龄和Pb同位素证据

  • 基金项目:
    中国地质调查局项目《扬子周缘典型铅锌矿床同位素年代学研究》(编号:12120114005701)和《扬子工程湘西-鄂西成矿带神农架—花垣地区地质矿产调查》(编号:DD20160029)
详细信息
    作者简介: 王云峰(1990-), 男, 在读硕士生, 从事同位素地球化学及矿床地球化学研究。E-mail:wyf370826@126.com
    通讯作者: 杨红梅(1976-), 女, 博士, 教授级高工, 从事同位素地球化学研究。E-mail:ycyanghmei@163.com
  • 中图分类号: P597+.3;P618.4

Metallogenic epoch and ore-forming material source of the Tongshanling Pb-Zn polymetallic deposit in southeastern Hu'nan Province:Evidence from Sm-Nd isochron age and Pb isotope

More Information
  • 铜山岭铅锌多金属矿床位于扬子地块湘南-桂东北坳陷与华夏地块粤北坳陷的拼贴部位,是中国南岭多金属成矿区代表性矿床之一。为确定矿床成矿时代,挑选铜山岭铅锌多金属矿床中含矿矽卡岩的石榴子石进行Sm-Nd同位素定年,获得的等时线年龄为173±3Ma,指示成矿作用发生于燕山早期。对金属硫化物矿物进行了Pb同位素分析,其206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb平均值分别为18.602、15.701、38.729,表明成矿物质来源于相对富集铀铅、略微亏损钍铅的上地壳源区。从(207Pb/204Pb)i-(206Pb/204Pb)i铅同位素演化模式图可知,寄主花岗闪长岩是铜山岭铅锌多金属矿床的重要物质来源,且成矿物质中可能含有寄存在花岗闪长岩中的地幔组分。

  • 加载中
  • 图 1  华南构造简图(a)和南岭中西部地质简图(b)(据参考文献[17-18]修改)

    Figure 1. 

    图 2  铜山岭矿区地质简图(据参考文献修改)

    Figure 2. 

    图 图版Ⅰ 

    Figure 图版Ⅰ. 

    图 3  铜山岭铅锌多金属矿床石榴子石Sm-Nd等时线

    Figure 3. 

    图 4  铜山岭铅锌多金属矿床石榴子石147Sm/144Nd-1/Sm (a)和143Nd/144Nd-1/Nd (b)关系图

    Figure 4. 

    图 5  铜山岭铅锌多金属矿床硫化物矿物和花岗闪长岩Pb同位素图解

    Figure 5. 

    图 6  铜山岭铅锌多金属矿床硫化物矿物Pb同位素Δβγ成因分类图解(底图据参考文献[56])

    Figure 6. 

    表 1  铜山岭铅锌多金属矿床石榴子石Sm-Nd同位素数据分析结果

    Table 1.  Sm-Nd isotope compositions of garnets from the TongshanlingPb-Zn polymetallic deposit

    样品号 Sm/10-6 Nd/10-6 147Sm/144Nd 143Nd/144Nd (143Nd/144Nd)t=173Ma
    TSL-13 0.6108 1.849 0.1999 0.512267 0.000004 0.512041
    TSL-10-3 0.4662 1.488 0.1896 0.512254 0.000008 0.512039
    TSL-22-1 0.4412 1.565 0.1706 0.512230 0.000007 0.512037
    TSL-22-2 1.375 1.774 0.4687 0.512568 0.000005 0.512037
    TSL-23 1.392 2.212 0.3808 0.512474 0.000006 0.512043
     注:衰变常数λ(147Sm)=6.54×10-12a-1
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    表 2  铜山岭铅锌多金属矿床硫化物矿物Pb同位素数据

    Table 2.  Pb isotope compositions and relevant parameters of sulfides from the Tongshanling Pb-Zn polymetallic deposit

    样品号 测试矿物 206Pb/204Pb 207Pb/204Pb 208Pb/204Pb Δβ Δγ μ Th/U
    TSL-04 闪锌矿 18.614 15.671 38.750 22.467 41.556 9.58 3.77
    TSL-05 闪锌矿 18.609 15.682 38.755 23.184 41.690 9.60 3.78
    TSL-06 闪锌矿 18.613 15.671 38.718 22.467 40.696 9.58 3.76
    TSL-12 闪锌矿 18.594 15.654 38.663 21.357 39.217 9.55 3.74
    TSL-33 黄铜矿 18.165 15.649 38.114 21.096 38.492 9.59 3.73
    TSL-06 黄铁矿 18.693 15.714 38.857 25.272 44.432 9.66 3.81
    TSL-11 黄铁矿 18.627 15.686 38.772 23.445 42.147 9.61 3.78
    TSL-05 方铅矿 18.707 15.798 38.185 22.336 43.760 9.82 3.92
    TSL-06 方铅矿 18.640 15.709 38.904 24.946 45.695 9.65 3.83
    TSL-12 方铅矿 18.628 15.699 38.853 24.294 44.324 9.64 3.81
    TSL-17 方铅矿 18.646 15.712 38.909 25.142 45.829 9.66 3.83
    TSL-290-7 方铅矿 18.642 15.732 38.998 26.447 48.222 9.70 3.87
    TSL-290-15 方铅矿 18.653 15.736 39.000 26.708 48.275 9.71 3.86
     注:Δβ=(β/βM(t)-1)×1000,Δγ=(γ/γM(t)-1)×1000,β为样品的207Pb/204Pb值,γ为样品的208Pb/204Pb值;β=β0+μ0/137.88×(eλ5T -eλ5t),γ=γ0+μ0k×(eλ2T -eλ2t),λ5=0.985 ×10-9/a, λ2=0.0495 ×10-9/a;β0 =10.294,γ0 =29.476,232Th/238U= 4.04,T=4.57Ga, k=w/μ0w=232Th/204Pb, μ0=238U/204Pb;M代表地幔,采用单阶段演化公式计算时间t=173Ma时地幔Pb同位素组成
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    表 3  铜山岭铅锌多金属矿床寄主花岗闪长岩石Pb同位素数据

    Table 3.  Pb isotope compositions of the host granodiorite from the Tongshanling Pb-Zn polymetallic deposit

    样品号 测定结果 U/10-6 Th/10-6 Pb/10-6 (206Pb/204Pb)t=173Ma (207Pb/204Pb)t=173Ma (208Pb/204Pb)t=173Ma
    206Pb/204Pb 207Pb/204Pb 208Pb/204Pb
    TSL-40-1 19.121 15.750 39.338 6.19 17.39 22.46 18.660 15.724 38.862
    TSL-40-7 19.146 15.764 39.208 10.15 17.02 32.38 18.542 15.717 38.885
    TSL41-1 19.149 15.804 39.570 5.20 23.22 35.08 18.749 15.785 39.001
    TSL-41-2 19.940 15.778 39.347 5.73 24.60 44.48 18.692 15.766 39.007
     注:表中206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb、U、Th、Pb的值据参考文献[14];Pb同位素参数计算采用的年龄为173Ma
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出版历程
收稿日期:  2016-04-03
修回日期:  2016-08-12
刊出日期:  2017-05-25

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