东秦岭钼矿Re-Os同位素年龄及其成矿动力学背景

东秦岭钼矿带位于华北克拉通南缘 ,集中分布于陕西省的金堆城地区、河南省栾川县南泥湖 -三道庄 -上房沟、嵩县雷门沟地区。钼矿床类型主要为斑岩型、斑岩 -矽卡岩型 ,少量热液碳酸盐岩脉型。采用电感耦合等离子体质谱仪法对南泥湖钼矿田、雷门沟钼矿床等 4个矿床 8件辉钼矿进行了 Re-Os同位素年龄测定 ,获得南泥湖矿床的辉钼矿 Re- Os模式年龄为 14 1.8± 2 .1Ma;三道庄矿床的辉钼矿 Re- Os模式年龄为 14 4 .5± 2 .2～ 14 5 .0± 2 .2 Ma,平均为 14 5 .0± 2 .2 Ma;上房沟矿床的辉钼矿 Re- Os模式年龄为 14 3.8± 2 .1～ 14 5 .8± 2 .1Ma,平均为 14 4 .8± 2 .1Ma;6件样品的等时线年龄为 14 1.5±7.8Ma(2σ) ;雷门沟钼矿床的 2件辉钼矿样品的 Re- Os模式年龄为 131.6± 2 .0～ 133.1± 1.9Ma,平均为 132 .4± 2 .0 Ma。结合前人资料 ,认为东秦岭钼矿的形成时代局限于 2 2 1.5± 0 .3～ 132 .4± 2 .0 Ma之间 ,主要出现在 2 2 1.5± 0 .3Ma左右和 14 4 .8± 2 .1～ 132 .4± 2 .0 Ma时限之间 ,其对应的地球动力学背景分别为华北克拉通与扬子克拉通的碰撞造山后陆内造山和伸展过程、中国东部构造体制大转换时期     

东秦岭斑岩钼矿带的地质特征和成矿构造背景

东秦岭钼矿带包涵5个世界级超大型(>5×105tMo)、5个大型((5～10)×104tMo)和一些中小型(<5×104tMo)钼矿床,探明钼金属储量超过5×106t,是世界最大的钼矿带。钼矿带的北、南边界分别是三宝断裂和商丹断裂,两条断裂分别为秦岭造山带的反向边界逆冲断裂(RBT)和主中央滑脱断裂(MCT)。矿床类型有斑岩型、斑岩-夕卡岩型、夕卡岩型和碳酸岩脉型,以前两者为主。含钼岩浆岩主要是富硅、钾而贫铁、镁、钙的花岗斑岩,只有黄龙铺和黄水庵矿床为碳酸岩脉。同位素年龄资料显示,黄龙铺形成于220Ma左右,而其余的与花岗斑岩有关的钼矿床形成于160～110Ma。结合秦岭造山带构造演化分析,认为黄龙铺矿床形成于弧后伸展背景,而其他矿床及其成矿斑岩形成于陆-陆碰撞体制。     

东秦岭-大别山5个特大型钼矿床的成矿母岩地质特征分析

对东秦岭-大别山5个特大型钼矿床成矿母岩地质特征研究认为:①钼矿床成矿母岩为钾长花岗斑岩,岩石中钾长石、石英斑晶均为高温矿物,斜长石以更长石为主;②钼矿床受成矿母岩严格控制,而成矿母岩体则受花岗岩基的控制,三者在空间上关系密切,成矿母岩限制在花岗岩基外接触带10 km范围内;③岩体为复式小岩体,出露面积均小于0.12 km2;④成矿母岩均为强酸性岩石,全部为高酸、高钾、高碱及低镁铝的钙碱性系列的超浅成侵入岩,岩体侵位深度＜3 km;⑤成矿母岩微量元素中主成矿元素Mo＞10×10-6时易成矿,Mo＞50×10-6时易形成大-特大型钼矿床;⑥岩体成岩时代90～165 Ma.     

东秦岭两种新型钼矿床的矿物特征及成因分析

东秦岭地区发现了两种新型的钼矿床——花岗岩型钼矿床和石英脉状钼矿床。花岗岩型钼矿床矿体赋存于花岗岩中,石英脉型钼矿与石英脉关系密切,矿体分布在石英脉的上下部流纹岩中,前者成矿与燕山期花岗岩热液有关,而后者是否是燕山期花岗岩热液的产物还有待进一步研究。两种类型钼矿床中的辉钼矿与石墨关系密切。     

东秦岭钼矿类型、特征、成矿时代及其地球动力学背景

文章在总结前人研究成果的基础上,综合论述了东秦岭钼矿床的时空分布、分类和基本特征。东秦岭钼矿带沿区域构造线呈近东西向狭长带状展布,钼矿床主要集中分布于金堆城—南泥湖地区内;其形成与燕山期中酸性浅成_超浅成小花岗斑岩体有关,钼矿床直接产于岩体内外接触带及其附近;矿床类型主要为斑岩型、斑岩_矽卡岩型,少量热液碳酸盐脉型。结合Re_Os同位素年龄数据,探讨了东秦岭钼矿床的成矿时代及其成矿物质来源、成矿环境、大规模成矿作用时限及其特征,以及成矿地球动力学背景、演化特点和成矿过程。研究结果表明:除黄龙铺钼矿床形成于(221.5±0.3)Ma外,东秦岭地区钼矿床的大规模成矿主要出现在(144.8±2.1)~(132.4±2.0)Ma时限之间,对应的地球动力学背景为华北克拉通与扬子克拉通的碰撞造山后陆内造山局部伸展过程、中国东部地球动力学体制大转换晚期岩石圈拆沉及伸展时期。     

东秦岭八里坡钼矿床地球化学 特征与深部成矿预测

东秦岭地区八里坡钼矿床是近年在金堆城钼矿床外围找矿中新发现的,野外地质观察显示岩体与矿体北东倾伏,有向南西深部延伸的趋势,而且最厚矿体出现在西南边界(ZK2101);地球化学研究证明岩体具有高硅、富碱、富钠特征,高钾钙碱性系列岩类,具有成钼多金属矿的潜力;石英包裹体测温与矿物电子探针分析指示了八里坡钼矿床具有中高温、高盐度热液成矿特征,具有很好的成矿条件,而且平均温度与平均盐度向南西有增大的趋势,值得加强矿区西南深部矿体的探测.     

东秦岭钼矿带成矿岩体与非成矿岩体的对比研究

本文以东秦岭地区南泥湖，石宝沟，火神庙及老君山岩体为代表，将成矿岩体与非成矿岩体进行了对比研究，它们在时空上、化学成分及岩浆演化等方面存在着明显的差别，对揭示成矿作用及其机理具有一定的理论意义。     

东秦岭（河南段）钼矿床地质特征、矿床分布规律及成矿区带划分

东秦岭（河南段）钼矿床类型可分为斑岩型、斑岩-矽卡岩型、斑岩-角砾岩型,以斑岩型钼矿床为主,近几年又相继发现石英脉型及剪切带型钼矿。通过对东秦岭（河南段）钼异常、矿床空间分布特征及成矿区带综合研究,并对东秦岭（河南段）钼成矿区带进行了划分,为该区进一步开展钼矿地质勘查工作具有重要意义。     

河南南沟钼矿矿床地球化学研究兼论东秦岭钼矿床成岩成矿动力学

本文对东秦岭南沟钼矿床开展成矿年代学与地球化学综合研究。岩石地球化学研究表明:南沟钼矿床侵入岩为高钾钙碱性系列,高硅(71.79%～78.09%)、低钛(0.112%～0.268%)、富铝(11.69%～14.89%)、富碱(Na2O含量为2.21%～4.26%,K2O含量是4.01%～7.57%,K2O/Na2O在1.07～3.42之间)、Mg#低(16.44～42.50)、贫钙(0.2%～1.54%)。南沟矿区侵入岩稀土总量较低,轻重稀土分异明显,有弱的铕负异常,δCe有强的负异常,样品的Ce负异常可能是具有Ce负异常的沉积物俯冲重熔所致,反应了形成花岗岩的源区物质可能为俯冲的海相沉积物源的特征,且具有还原特征。稀土配分模式图解与上地壳配分模式十分相似,也指示了花岗岩的物源区有大量的上地壳物质参与。南沟钼矿区侵入岩的微量元素分析表明,具有较高浓度的大离子亲石元素(LILE、Rb、K等),具有相对低含量的高场强元素(HFSE:Zr、Hf等),过渡金属含量变化较大,明显富集Cu,Sc,Co。本区侵入岩贫Ba、Sr,富Rb、K。壳型花岗岩类Ba、Sr含量低,Rb含量高,而幔源型或壳幔同熔型花岗岩的Ba、Sr含量高,且贫Rb,指示本区含钼侵入岩多具有壳源物源的性质。岩石地球化学判别图解指示这些含钼岩体主要为同碰撞花岗岩和后碰撞花岗岩。利用锆石LA-ICP-MS法测定了东秦岭南沟钼矿区两个相对独立的白石尖和马脖壕两个矿段含矿侵入岩体的U-Pb年龄,同时采用辉钼矿Re-Os同位素方法直接测定上面两个矿段的成矿年龄。高精度的锆石LA-ICP-MS研究表明:白石尖矿段花岗岩中锆石206Pb/238U加权平均年龄为451.7±5.7Ma(MSWD=1.6),马脖壕矿段花岗岩锆石206Pb/238U加权平均年龄为109.8±4.1Ma(MSWD=1.17)。由此可见南沟钼矿区至少有两期岩浆活动:1)早古生代晚奥陶世(约451Ma)第一次岩浆活动;2)中生代早白垩世(约109Ma)第二次岩浆活动。辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄研究表明:白石尖矿段辉钼矿Re-Os等时线年龄为103±17Ma(MSWD=0.84),马脖壕矿段辉钼矿Re-Os等时线年龄107.08±0.61Ma(MSWD=0.96)。综合上面两种同位素年龄数值结合地质情况表明:南沟钼矿区白石尖矿段和马脖壕矿段为同期形成,都为燕山期,对应于华北板块与扬子板块的碰撞造山后的东西向岩石圈大规模减薄作用。本文在准确厘定成岩成矿年龄的基础上,结合区内花岗岩和钼矿床的地质地球化学研究,探讨了东秦岭钼矿成岩成矿物质来源、地球动力学背景,建立了钼矿成矿模型,提出了区内钼矿找矿的方向。     

东秦岭地区钼矿床研究现状及存在问题

秦岭造山带北部和华北地台南缘的豫西地区是中国重要的钼多金属和贵金属成矿带之一。前人的研究认为该区钼矿床形成于233～221Ma、148～138Ma和131～112Ma等3期。本文通过对研究区的钼矿床类型及其产出的大地构造环境、岩浆岩类型及时代以及钼矿床形成年代等方面的总结,认为233～221Ma时期的钼矿床产于陆内拉伸环境,可能与同期碱性岩体有关。从Pb、Sr、Nd同位素组成看,成矿物质可能来源于秦岭造山带中的东坡组,成矿元素组成相对简单,以伴生Pb和Au为特征。148～138Ma期间的钼矿床可能形成于地壳加厚的过程中,其形成与以地壳物质为主的重熔型或I型钙碱性岩体有关,岩体Sr、Ba含量较高,伴生成矿元素主要为Fe和W。131～112Ma时期的钼矿床形成于地壳减薄的环境中,与中国东部岩石圈的拆沉、软流圈上涌等过程有关的钾质、高钾或碱性花岗质岩石相关,成矿元素组合局部富W。     

西秦岭温泉钼矿床矿化特征与蚀变分带

西秦岭温泉斑岩型钼矿位于北秦岭加里东褶皱带西北。经光片及薄片鉴定、X--衍射分析、岩矿石化学全分析和稀土元素分析等研究,石英脉中的辉钼矿化、黄铁矿化及黄铜矿化是矿床的主要矿化;围岩蚀变主要是硅化、沸石化及红色泥化。根据矿床地质、围岩蚀变和地球化学特征等,将围岩蚀变分为3个带,即砖红色沸石化蚀变带(Ⅰ)、强硅化蚀变带(Ⅱ)和弱硅化蚀变带(Ⅲ),其中Ⅰ、Ⅱ带为主要找矿标志。     

南秦岭夏家店卡林型金矿床构造特征与成矿关系

从地质背景、矿床地质、控矿构造分析了夏家店金矿床特征及其形成过程及成矿机理;矿床产于南秦岭陡岭古隆起边缘寒武系-震旦系碳-泥-硅质板岩及白云岩中;控矿构造具有二次韧性剪切变形、二次构造角砾岩化及二次脉体矿化的特征,显示出式样多种、性质多样、形式多变、活动期次与阶段多次叠加的特点;具体阐述了各构造作用阶段与矿化蚀变之间的关系,建立了地层建造-剪切与张裂构造-热液渗流的成矿系统.属于沉积岩系、构造、热液活动3种地质作用叠加改造的卡林型金矿床.     

东秦岭钼矿带南泥湖-上房沟花岗斑岩成因及其对钼成矿作用的制约

河南省栾川县南泥湖-上房沟斑岩-矽卡岩型钼(钨)矿田是我国最重要的钼矿产区,钼矿探明储量(金属量)达205万吨.区内钼成矿与南泥湖和上房沟两个花岗斑岩小岩体关系密切,两岩体产于华北克拉通南缘,岩石为高硅、富碱和较高分异指数的碱性-碱钙性、过铝质花岗岩.其微量元素地球化学组成具有显著亏损Eu、Sr、Ba、Ti的特征,表明岩浆经历过相当高程度的分异演化.较低的ε_(Nd)(t)值(-12.7～-15.5)和年轻的Nd模式年龄(1.48～1.71Ga)表明其成岩物质来源主要为年轻的地壳物质.南泥湖和上房沟岩体的锆石LA-ICPMS U-Pb年龄分别为149.56±0.36Ma(MSWD=1.5)和135.38±0.29Ma(MSWD=1.4).结合现有的秦岭一大别造山带中生代花岗岩类的有关地球化学研究成果,东秦岭钼成矿带内的燕山期成矿花岗岩小岩体及大岩基应为扬子克拉通北缘中生代向华北克拉通A型俯冲的地壳物质在碰撞后伸展构造环境下部分熔融的产物并可能有部分地幔物质的参与.成矿小岩体是花岗岩大岩基高度分异演化的结果,花岗岩大岩基结晶分异导致其中挥发分的过饱和、挥发分对正在固结的岩浆体中成矿元素的淋滤是小岩体成矿的关键.     

东秦岭地区钼矿床的铼-锇同位素年龄及其意义

金属矿床的成矿年龄多年来一直是矿床地质工作者关注的问题之一。中国地质科学院岩矿测试技术研究所建立的铼－锇同位素定年实验室，为研究钼矿床的形成时代提供了新的手段。因辉钼矿是最主要的含铼矿物之一，且基本上不含普通锇，其中所含＾１８７Ｏｓ是由＾１８７Ｒｅ衰变而来，故放射成因＾１８７Ｏｓ的积累是矿物年龄及铼含量的函数。本文采用同位素稀释－等离子体质谱法，测定了东秦岭钼矿带中几个不同类型的大型钼矿床的Ｒｅ－     

新疆东戈壁斑岩型钼矿床斑岩体与脉体关系研究

新疆东戈壁斑岩型钼矿床是新疆境内发现的第一个特大型钼矿床,与典型的斑岩型钼矿床不同的是矿体不是产于斑岩体的内外接触带,而是产于斑岩体外侧围岩脉体中。与矿化有关的脉体主要为具一定规模的石英脉,其次为钾长石脉,此外尚有复成分脉体如方解石—石英脉、萤石—石英脉、萤石—钾长石脉等。脉体之外围岩中基本无矿化。文章从东戈壁成矿斑状花岗岩体与矿化脉体的岩石学、岩石地球化学特征对比入手研究了斑状花岗岩体与矿化脉体的同源性,即二者为同源岩浆演化序列,各种脉体是斑状花岗岩浆演化至期后分异的产物,说明成矿热液主要来源于斑状花岗岩浆,此研究对进一步深入探讨岩浆热液成矿作用方式及成矿作用过程具有借鉴及指导意义。     

西秦岭温泉斑岩钼矿床复式岩体岩浆氧逸度对成矿的制约

温泉斑岩钼矿床位于西秦岭东段,是该区发现的一个具有大型矿前景的斑岩型钼矿床。围岩温泉复式岩体发育5个岩相单元(Ⅰ~Ⅴ),钼矿体(化)主要赋存于复式岩体Ⅱ单元富含镁铁质包体的黑云母二长花岗斑岩和Ⅲ单元富含镁铁质包体的似斑状二长花岗岩及其接触带内,其余岩相(包括单元Ⅴ似斑状正长花岗岩)很少发育矿化。该研究使用全岩地球化学数据和锆石微量元素含量数据,计算得到不同岩相单元的氧逸度。Ⅱ单元和Ⅲ单元含矿斑岩相对氧逸度ΔFMQ分别为1.35和1.38。Ⅰ单元黑云母花岗岩和Ⅳ单元二长花岗斑岩相对氧逸度ΔFMQ分别为-0.61和-0.73,明显低于含矿斑岩。富集地幔物质的加入与否可能是造成不同岩相之间氧逸度差异的主要原因。高氧逸度的熔体可以将秦岭地区古生代富钼沉积物中的钼氧化萃取出来,并使钼与高价态硫络合,不断在熔体中高度富集,最终成矿。氧逸度较低的熔体很难萃取和保存足够的钼,因而很少发育矿化。     

南秦岭宁陕地区新铺钼矿地质特征、辉钼矿Re-Os年龄及地质意义

新铺钼矿是南秦岭地区近年来发现的一个石英脉型钼矿,矿体主要呈脉状、透镜状分布产于东江口花岗质岩体内的NE向断裂中。矿石类型以石英脉型和碎裂岩型为主,少量钾长石-石英脉型。赋矿花岗闪长岩、石英闪长岩主元素地球化学显示了贫硅(56.85%~65.45%)、富铝(14.59%~15.59%)、高铁(4.81%~6.41%)、高镁(51.3%~60.2%)、高钙(3.63%~5.78%)、低钾高钠(K2O/Na2O=0.45~0.71),属于高钾钙碱性和钙碱性系列,A/CNK比值为0.73~0.96,属于准铝质;稀土配分模式显示轻稀土富集,弱负Eu异常;微量元素具有高Sr、低Y、高Ba、高Sr/Y和La/Yb比值。辉钼矿Re-Os等时线年龄为197.0±1.6Ma,表明成矿作用发生于早侏罗世,明显滞后于成岩年龄10~30Ma。综合分析岩石Sr、Nd、Hf同位素、矿区地质特征和区域构造演化,我们认为新铺钼矿的形成可能与赋矿围岩没有直接的成岩联系,赋矿围岩主要形成于晚三叠世洋陆俯冲环境向陆陆碰撞体制转变阶段,由残余洋壳熔融和上覆地幔楔及古老陆壳混染而成的埃达克质岩浆形成,属于同熔型花岗岩;成矿作用发生于晚三叠-早白垩世的陆陆碰撞造山转换到碰撞后伸展阶段,受控于区域NE向构造。     

西秦岭地区金矿类型及其成矿作用

西秦岭地区是中国最重要的金矿矿集区之一,除产出少数夕卡岩型金矿床外,几乎所有的其他金矿床都可归并为造山型、卡林型和类卡林型3种类型。研究表明,西秦岭地区中生代花岗岩主要形成于中晚三叠世,而金矿成矿主要集中在晚三叠世,它们都是华北板块与华南板块碰撞导致的秦岭造山作用的产物。西秦岭地区造山型金矿床主要赋存在泥盆系和石炭系一套复杂的构造变形和区域变质的绿片岩相岩中,主要受北西西向脆韧性剪切带控制,成矿元素组合主要为Au-Ag。矿石中含有大量显微自然金、银金矿,明金可见。成矿流体主要为变质流体。由造山作用引起的强烈构造运动为成矿流体提供了运移通道,为矿质沉淀提供了有利的场所。虽然一些造山型金矿床与中酸性岩体相邻,但矿化与岩浆活动不具直接的成因关系。西秦岭地区卡林型金矿床主要产于轻微变质的寒武系至三叠系沉积岩中,明显受地层、岩性和构造控制。金矿床中的金以超显微金和存在于含砷黄铁矿与毒砂晶格中的固溶体金为主。成矿元素组合为Au-As-Hg-Sb-Ba。成矿流体由早期形成的地层水被后期大气降水补给活化形成,也有部分岩浆水或变质水的加入。在伸展背景下大气降水通过循环演化形成了较浅层次的流体系统,导致Au等成矿元素发生沉淀而形成浸染状矿石。西秦岭地区类卡林型金矿床主要产于浅变质沉积岩建造中,受脆韧性剪切带的控制,并形成于花岗岩岩体附近。与造山型、卡林型金矿床最大的不同之处在于,类卡林型金矿床的形成与同时期的岩浆活动有密切的成因关系。矿石中存在显微自然金,载金矿物主要为黄铁矿、含砷黄铁矿和碲化物。成矿热液主要是岩浆水与变质水、建造水的混合流体。与造山型金矿床类似,流体不混溶导致类卡林型金矿床的形成。     

东秦岭石窑沟斑岩钼矿床地质特征及辉钼矿Re-Os年龄

在东秦岭钼成矿带最近探明的石窑沟大型钼矿床位于近东西向马超营断裂带与北东向石窑沟-焦园断裂带的交汇部位,获得钼金属储量10余万吨,平均品位0.068%。钼矿化呈细脉-网脉状分布于花岗斑岩体及其围岩熊耳群火山岩中,与矿化有关的围岩蚀变有钾长石化、硅化、绢云母化、黄铁矿化等,具有斑岩型钼矿床的一些基本特点。在矿床中选取5件不同矿化类型的辉钼矿样品,采用ICP-MS法进行Re-Os同位素定年,获得模式年龄131.3±2.4～134.3±2.6Ma,等时线年龄135.2±1.8Ma(MSWD=0.18),形成于早白垩世,与豫西熊耳山地区雷门沟、鱼池岭等钼矿床形成时代相近。据辉钼矿Re含量(8.242×10-6～30.24×10-6)推测,矿床成矿物质主要来自于下地壳。矿床为东秦岭-大别山地区中生代第三期钼成矿作用产物,形成于早白垩世中国东部岩石圈伸展环境。