博茨瓦纳喀拉哈里铜带成岩和后生成矿事件:Re-Os硫化物定年和U-Th-Pb同位素年代学证据( Diagenetic and Epigenetic Mineralizing Events in the Kalahari Copperbelt, Botswana: Evidence from Re-Os Sulfide Dating and U-Th-Pb Xenotime Geochronology )

WS Hall HJ Stein ARC Kylander-Clark MW Hitzman MS Enders

博茨瓦纳卡拉哈里铜矿带是一个具有重要经济意义的铜矿省，在中元古代晚期至新元古代，其沉积和铜银矿化的时代限制在600年以内。跨越新元古代的时期，从罗迪尼亚的组装和分裂到冈瓦纳的组装。利用辉钼矿和硫化铜矿物铼锇年代学和氙晶粒U-Th-Pb激光烧蚀裂隙电感耦合等离子体质谱（LASS ICP-MS）分析，提供了喀拉哈里铜矿带甘子岭地区赋矿岩石和成矿事件的绝对年龄和相对年龄数据。这些资料揭示了一个长期的事件历史，这与邻近的中非铜矿带的沉积和矿化事件有部分可比性。Mango Two矿床东北部元古代D Kar组基底附近的页岩层中分布着丰富的浸染辉钼矿。不寻常的辉钼矿结构表明有机质可能是前驱物。两个辉钼矿从一个方解石-辉钼矿条带中分离出来，该条带包裹在一个边界不明确和不匹配的表生石英-方解石-黄铜矿脉内，获得了981±3和981±7Ma的Re-Os年龄。这些年龄表明盆地存在早期热液成矿事件。后生脉内辉钼矿和黄铜矿共生的磷包体使U-Th-Pb年龄较小，为538±8Ma,表明在6cm宽的复杂脉内保存有两次矿化事件。根据脉体结构和蚀变作用，其年龄为981 Ma方解石-辉钼矿成矿事件，叠加了538 Ma石英-黄铜矿-辉钼矿成矿事件，可能是脉体重新开放时期。利用热液石英-方解石-辉铜矿-爱达岩-斑铜矿脉伴生矿物的Re-Os和U-Th-Pb年代学资料，对第6区矿床进行了研究。沿脉缘分布的几个自生异种时晶粒产生了三个一致的U-Th-Pb年龄，表明异种时生长在950～925Ma之间，而其他类似位置的异种时晶粒产生的数据大多不一致，表明异种时晶粒中同位素系统发生了扰动。热液脉内的辉铜矿-伊黛石共沉淀混合物的Re-Os年龄为549.0±11.2Ma。对东北褶皱矿床的辉钼矿-斑铜矿共沉淀物进行Re-Os分析，年龄为515.9±2Ma。新元古代最早的Re-Os辉钼矿和U-Th-Pb xenotime年龄共同为最低D Kar组提供了最小的沉积年龄限制，也为加纳盆地内发生成岩热液成矿事件提供了明确的证据。这一成矿事件的发生时间与Rodinia在980 Ma的最后阶段影响卡拉哈里克拉通北缘的一次区域热事件相对应。喀拉哈里铜矿带的下-中甘子群至少为100 M.Y。比邻近的中非铜矿带内的宿主岩石更古老，这些岩石与罗迪尼亚的分裂有关。最新的新元古代至寒武纪Re-Os和U-Th-Pb年龄表明，热液型铜-银成矿作用发生在加纳-乔贝带的泛非褶皱逆冲演化(600～480 Ma）期间，与邻近中非铜矿带广泛的后生热液型铜-钴成矿作用大致同步。

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