河南省新县大银尖钼矿床同位素地球化学研究

2013-04-13 01:34徐兆文刘苏明陈伟左昌虎李红超杨小男王浩杨青原
地质论评 2013年5期
关键词:辉钼矿岩浆同位素

徐兆文,刘苏明,陈伟,左昌虎,李红超,杨小男,王浩,杨青原

1) 内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,南京大学地球科学与工程学院,南京, 210093; 2) 中国地质博物馆,北京,100034

内容提要:在详细的野外地质工作基础上,本文测定了河南省新县大银尖钼矿床的矿石硫、铅同位素,含矿石英脉中石英的氧同位素、石英中包裹体的氢同位素组成,以及辉钼矿的铼含量,参照前人的研究成果,探讨大银尖钼矿床成矿物质来源和形成机制。矿石硫同位素δ34SV-CDT介于3.90‰~10.70‰之间,均值为7.44‰。矿石铅同位素n(206Pb)/n(204Pb)介于17.0411~17.3188之间,均值为17.1388;n(207Pb)/n(204Pb)介于15.3968~15.4166之间,均值为15.4041;n(208Pb)/ n(204Pb)介于37.7322~38.2360之间,均值为 37.9100。含矿石英脉中石英的δ18O SMOW值在11.20‰~13.20‰之间,均值为11.90‰;石英中包裹体的D SMOW介于-79.00‰~-76.90‰之间,均值为-78.28‰;利用流体包裹体均一温度的平均值和Clayton平衡分馏方程计算与石英平衡共存流体的δ18OH2O,SMOW 介于-0.26‰~3.70‰ 之间,均值为1.82‰。辉钼矿中的Re含量介于8.28×10-6~54.74×10-6之间。矿石硫同位素组成研究表明成矿物质与岩浆作用有关,但混有地壳物质。铅同位素组成和辉钼矿的铼含量研究表明,大银尖钼矿床的成矿物质主要来自地壳。含矿石英脉的氢和氧同位素组成研究显示,氧同位素飘离岩浆水范围,表明成矿流体早期为岩浆水,晚期混入大气降水,也进一步证实混合作用是大银尖钼矿形成的一种重要机制。

近年来,西大别地区相继发现了肖畈、母山、千鹅冲、宝安寨、大银尖和汤家坪等钼矿床(郭铁朋,2007;邱顺才,2006a,b;杨泽强,2007a,b;魏国庆等,2010;杨梅珍,2011),与西部东秦岭钼成矿带相连,构成了中国最大的钼成矿省。这些钼矿床的形成都与早白垩世花岗岩密切相关,因此引起了众多地质工作者的广泛关注。但从整个大别造山带的地质研究程度来看,西大别地区相对较为薄弱,前人的研究工作主要侧重于陆—陆碰撞造山、高压—超高压变质作用的区域性热点问题(Hacker et al.,1998; Liu Fulai et al., 2004),而对研究区内新近发现的钼矿床,以及与钼矿相关的早白垩世花岗岩关注不够。尽管,近年来有学者开始关注西大别地区钼矿床,并已开展一些相关的研究工作(杨泽强,2007a,b;魏国庆等,2010;杨梅珍,2010,2011;李红超等,2011),但这些研究工作仍停留在一般性基础地质方面的研究,虽然获取了一些钼矿床辉钼矿的Re-Os年龄(杨泽强,2009;罗正传等,2010;杨梅珍等,2010,2011;Li Hongchao et al.,2012)和相关花岗岩锆石的U-Pb年龄(魏国庆等,2010;杨梅珍等,2010,2011;Li Hongchao et al.,2012),但仅凭辉钼矿的Re-Os年龄和锆石的U-Pb年龄还不足以很好地讨论钼矿床的成因,尤其是成矿物质来源,成矿与构造及成岩关系等问题。本文以河南新县大银尖钼矿床为研究对象,在详细的野外地质工作基础上,运用同位素地球化学方法,通过钼矿床的矿石硫、铅同位素,含矿石英脉中石英的氧同位素、石英中包裹体的氢同位素,辉钼矿的铼含量等方面综合研究,并结合前人的研究成果,探讨了大银尖钼矿床的成矿物质来源和形成机制。

1 地质背景

大银尖钼(钨)矿床位于河南省新县千斤镇南约2km,处于大别造山带西段,是大别多金属成矿带近年来取得较大勘探进展的典型矿床之一,据初步估算,钼金属储量已达到中型矿床规模。此外,矿床中还伴有可综合利用的钨和铜资源(中化矿山地质总局河南地质勘查院❶)。目前矿床还在进一步勘探中,矿床规模有望获得新的突破。

图 1 大银尖矿区地质简图(据Li Hongchao等, 2012)Fig. 1 Geological sketch map of the Dayinjian orefield, Xinxian County, western Dabie Mountains (after Li Hongchao et al., 2012) Q—第四系;中元古界浒湾组: Pt2h2—上岩性段, Pt2h1—下岩性段;Pt1q—古元古界七角山组Q—Quaternary;The Mesoproterozoic Huwan Formation: Pt2h2—upper member, Pt2h1—lower member;Pt1q—Paleoproterozoic Qijiaoshan Formation

1.1 矿区地质概况

矿区出露地层主要有中元古界浒湾组(Pt2h),下元古界七角山组(Pt1q)。浒湾组分布于矿区中到北部(图1),与七角山组呈断层接触,岩性分上下两段:上段岩性段主要为二云母斜长混合片麻岩、混合片麻岩、白云母斜长片麻岩;下段岩性段主要为黑云母角闪石斜长片麻岩、黑云母斜长片麻岩、二云母斜长混合片麻岩、混合片麻岩、白云母斜长片麻岩。七角山组分布于矿区中到南部,岩性主要为白云母斜长混合片麻岩、眼球状片麻岩、角闪石斜长片麻岩。断裂构造发育,主要呈北西向、北东向和近南北向展布。火成岩主要出露有早白垩世二长花岗岩,以及花岗斑岩脉等(中化矿山地质总局河南地质勘查院❶),与钼矿化有关岩浆岩为早白垩世二长花岗岩。

1.2 矿床地质特征

矿体主要赋存于大银尖岩体北西部的内外接触带内,地表可见表生氧化露头,工业矿体埋深于20~30 m以下。现已控制矿体8个,矿体规模变化大,长150~480m,延深180~450m,厚1.10~8.28m,最厚约78.70m,平均4.60m。钼品位为0.02%~0.15% ,平均0.10%,储量可达中型钼矿床规模。矿体主要呈脉状、透镜状、似层状。矿石矿物主要为辉钼矿、黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿,局部见白钨矿;氧化矿物主要为钼华、蓝铜矿、孔雀石、褐铁矿、黄钾铁钒等。内接触带矿石的脉石矿物主要为斜长石、钾长石、黑云母、石英、绿泥石、绢云母,接触带矿石的脉石矿物主要为石榴子石、透辉石、绿泥石、绿帘石、萤石等。矿石结构主要为自形—半自形粒状结构、乳滴状结构和交代结构等,矿石构造主要为浸染状构造、细脉—细脉浸染状构造、脉状构造和角砾状构造等。矿石类型主要为含辉钼矿矽卡岩型矿石、含辉钼矿石英脉型矿石、含辉钼矿角砾岩型矿石和含辉钼矿花岗岩型矿石。围岩蚀变主要为矽卡岩化、钾化、硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化等(中化矿山地质总局河南地质勘查院❶)。

2 样品和分析方法

2.1 样品采集和加工

用于本次测试的样品采自大银尖钼矿床PD3和PD5平巷内,以及露天采场的矿体,矿石类型主要有含辉钼矿矽卡岩型矿石、含辉钼矿石英脉型矿石、含辉钼矿角砾岩型矿石和含辉钼矿花岗岩型矿石。样品经粉碎后,过筛至60和80目,在双目显微镜下挑选获得。其中用于S和Pb同位素分析的单矿物分别为黄铁矿、辉钼矿单矿物,用于H和O同位素分析的单矿物为石英,用于Re含量分析的单矿物为辉钼矿,所有单矿物纯度在99%以上。

2.2 分析方法

矿石硫同位素在中国地质科学院矿产资源研究所同位素室完成,以Cu2O做氧化剂制备测试样品,用MAT-251质谱仪测定,采用V-CDT国际标准, 相对误差小于±0.2%。矿石铅同位素在内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室热电离质谱仪(TIMS)上完成。Pb同位素采用二次蒸馏纯化的浓硝酸和盐酸混合酸溶样方法溶样,用超纯氢溴酸和阴离子交换树脂(BioRad AG1-X8, 100~200目)将Pb分离纯化出来。采用传统的硅胶和磷酸法将样品涂在Re金属带上,用Finnigan公司的Triton TI 型表面热电离质谱仪(TIMS)进行铅同位素比值测试。严格控制实验条件,使样品和铅同位素国际标准样(NIST Pb-981) 在相近温度条件(约1250℃)、相近离子流强度下测量。所有样品的铅同位素比值通过监控的国际标样NIST Pb-981进行了质量分馏校正(Todt et al., 1996)。通过标样和某些样品的多次测量结果表明,本次研究所获得的铅同位素比值分析相对误差小于0.05%。氢、氧同位素测试在核工业北京地质研究院分析测试研究中心质谱仪上完成,氢同位素测试先对单矿物石英样品清洗,去除吸附水和次生包裹体,再通过加热爆裂法(400℃)提取原生流体包裹体中的H2O,并与金属锌反应生成H2,然后在MAT-251 EM型质谱仪上测定δD值,分析相对误差为±3‰。O同位素分析采用BrF5法提取矿物氧(Clayton et al.,1963),并在MAT-252型质谱仪上测定δ18O值,分析相对误差为±0.2‰。Re含量测试在国家地质实验测试中心Re-Os同位素实验室ICP-MS上完成,Re-Os化学分离流程及测试见杜安道等(1994),Shirey(1995), Stein等 (1997), Markey等 (1998), Mao Jingwen等 (1999, 2008), Du Andao等 (2004)。

3 分析结果

3.1 矿石硫同位素

矿石硫同位素测试显示(表1),大银尖钼矿床的矿石δ34SV-CDT介于3.90‰~10.70‰之间,均值为7.44‰;其中黄铁矿δ34SV-CDT为3.90‰~7.00‰,极差为3.10‰,均值为6.12‰,辉钼矿δ34SV-CDT为8.50‰~10.70‰,极差为2.20‰,均值为9.43‰。

3.2 矿石铅同位素

大银尖钼矿床矿石矿物的铅同位素组成列于表2中,由表可以看出n(206Pb)/n(204Pb)比值介于17.0411~17.3188之间,均值为17.1388;n(207Pb)/n(204Pb)比值介于15.3968~15.4166之间,均值为15.4041;n(208Pb)/n(204Pb)比值介于37.7322~38.2360之间,均值为37.9100。表明大银尖钼矿床的矿石铅相对比较稳定。

3.3 氢、氧同位素

大银尖钼矿床含矿石英脉中石英的氧同位素、石英中包裹体的氢同位素分析显示(表3),δ18OSMOW值在11.20‰~13.20‰之间,均值为11.90‰;DSMOW介于-79.00‰~-76.90‰之间,均值为-78.28‰;利用流体包裹体均一温度的平均值及Clayton平衡分馏方程计算与石英平衡共存的流体δ18OH2O,SMOW值,计算的δ18OH2O,SMOW值和石英中的流体包裹体水的DSMOW测定值,可以代表了石英圈闭时成矿流体的氢、氧同位素组成。计算获得大银尖钼矿含矿石英的δ18OH2O,SMOW值介于-0.76‰~3.70‰之间,均值为1.82‰。

注:中国地质科学院矿产资源研究所测试,11~14资料来自杨梅珍等(2011)。

注:1~3由内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室分析,7~11由核工业北京地质研究院分析测试研究中心分析。4~6来自杨梅珍等(2011),7~11来自陈伟等(另文发表),12~15来自Li hongchao et al.(2012)。

3.4 辉钼矿Re含量

大银尖钼矿床辉钼矿中的Re含量分析结果列于表4,由表可见辉钼矿的Re含量介于8.28×10-6~54.74×10-6之间,表明大银尖钼矿床的辉钼矿Re含量偏低,但从数据分布范围可看出,大银尖辉钼矿中Re含量大致可分为两组,低组为8.28×10-6~12.420×10-6,高组33.75×10-6~54.74×10-6。

4 矿石同位素和铼含量示踪

4.1 硫同位素示踪

在热力学平衡条件下,硫化物矿物的δ34SV-CDT特征是黄铁矿<辉钼矿(陈骏等,2004),表明二者的硫同位素达到平衡状态。大银尖钼矿床中的黄铁矿与辉钼矿的δ34SV-CDT符合这一特征,说明硫同位素已达到平衡。大银尖钼矿床矿石δ34SV-CDT主要集中于6‰~7‰之间,与杨梅珍等(2010)分析结果大致相近(表1)。参照宝安寨钼矿床矿石硫研究结果,新县地区钼矿床的δ34SV-CDT频数直方图塔式效应明显(图3),说明硫比较均一,推测矿石硫可能主要来自岩浆。此外,花岗岩体内产出的细粒浸染状黄铁矿(样号X03)与矿化石英脉中的黄铁矿具有相同的硫同位素组成,表明两者具有统一的物质源区,当然这可能还需要更多的数据支撑。与北秦岭秋树湾铜钼矿床和大别造山带汤家坪钼矿床比较,前者δ34SV-CDT峰值区间为0‰~2.0‰(郭保健等,2006),后者为3.0‰~3.9‰,显示它们都已偏离0值范围,说明矿床中的矿石硫可能都经历了地壳物质的混染;而大银尖钼矿床矿石δ34SV-CDT集中于6‰~7‰之间,由此可以推断地壳物质混染程度相对更高。

表 3 大银尖钼矿床含矿石英脉中石英的氧同位素、石英中包裹体的氢同位素组成Table 3 Oxygen isotopic compositions of the quartz and hydrogen isotopic compositions of the inclusions in the quartz from the ore-bearing quartz veins in the Dayinjian Mo deposit

注:H和O同位素由核工业北京地质研究院分析测试研究中心分析;计算所采用的分馏方程为1000 ln石英—水=3.38106/T2-3.40(Clayton et al., 1972),6~10来自陈伟等(2012)。

图 2 新县地区钼矿床硫同位素组成分布直方图,部分资料来自杨梅珍等(2010)和陈伟等(2012)Fig. 2 Histogram of sulphur isotopic compositions of ore minerals from Mo deposits of the Xinxian area (Partial datas are from Yang Meizhen et al.,2010 and Chen Wei et al.,2012)

图 3 大银尖钼矿床矿石n(207Pb)/n(204Pb) —n(206Pb)/n(204Pb)(a)和 n(208Pb)/n(204Pb) —n(206Pb)/n(204Pb)(b)图Fig.3 Diagram of n(207Pb)/n( 204Pb) vs. n (206Pb)/n(204Pb)(a) and n(208Pb)/n(204Pb) vs. n(206Pb)/n(204Pb) (b) of ore from the Dayinjian Mo deposit西大别白垩纪花岗岩数据来自张理刚等(1995)、Zhang Hongfu等(2004)。东大别白垩纪花岗岩数据来自张理刚等(1995)、李石等(1991)。西大别片麻岩数据来自Zhang Hongfu等 (2004)、张利等(2005)。西大别部分矿石资料来自杨梅珍等(2010)和陈伟等(2012)。北半球参考线(NHRL),富集地幔(EMI、EMII), 亏损地幔(DMM), 地球年龄线据Rollinson(1993)和Wang Qiang等(2006)。所有Pb同位素比值均校正于125MaData on the western Dabie Cretaceous granites are taken from Zhang Ligang et al. (1995) and Zhang Hongfu et al. (2004). Data on the eastern Dabie Cretaceous granites are obtained from Zhang Ligang et al. (1995) and Li Shi et al. (1991). Data on the western Dabie orthogneisses are from Zhang Hongfu et al. (2004) and Zhang Li et al. (2005). The Northern Hemisphere Reference line (NHRL), enriched mantle reservoirs (EM I and EM II), depleted mantle member (DMM), and geochron are obtained from Rollinson (1993) and Wang Qiang et al. (2006).

图 4 大银尖钼矿床含矿石英脉中石英及其中包裹体δ18OH2O, SMOW—δDSMOW图解(据Taylor,1979)Fig. 4 δ18OH2O, SMOW vs. δD SMOW diagram for the quartz and its inclusions from the ore-bearing quartz veins in the Dayinjian Mo deposit(after Taylor, 1979)

4. 2 铅同位素示踪

矿物中不含U、Th,或U、Th含量极低,与矿物中的铅含量相比可忽略不计,矿物形成后不再有放射性成因铅的明显加入,因此可直接用来反映矿物结晶时的初始铅同位素组成特征(吴开兴等,2002; Wang Qiang et al., 2006)。大银尖钼矿床和宝安寨钼矿床的矿石铅,以及与其相关的花岗岩全岩铅同位素比值大致相近,表明大银尖钼矿床的矿石铅和花岗岩的铅具有相同的来源。在n(207Pb)/n(204Pb)—n(206Pb)/n(204Pb)(图3a)和n(208Pb)/n(204Pb)—n(206Pb)/n(204Pb)图中(图3b),投影点全部落在西大别白垩纪花岗岩范围内(图3a、b),说明大银尖钼矿床的矿石Pb和相关花岗岩全岩Pb同位素组成与下地壳熔融成因的西大别白垩纪花岗岩一致,表明矿石Pb与花岗岩Pb全部来自下地壳,岩性可能类似于新太古代—古元古代大别片麻杂岩(Li Hongchao et al.,2012)。

4.3 氢、氧同位素示综

Sheppard(1986)和Hedenquist等(1994)研究证实,岩浆水的δ18OH2O, SMOW介于5.50‰~9.50‰之间,DSMOW介于-80‰~-40‰之间,参照陈伟等(2012)宝安寨钼矿床的氢—氧同位素研究结果可以看出(表3),大银尖和宝安寨钼矿床的成矿流体的δ18OH2O, SMOW值全部低于Sheppard(1986)和Hedenquist等(1994)厘定的岩浆水范围值。在δDSMOW—δ18OH2O, SMOW关系图上(图4),投影点全部落在岩浆水范围之外,与现代大气降水线相交,表现出典型的氧同位素飘移现象,呈现出成矿流体演化过程中大气降水加入混合的结果(郑永飞等,2000)。但与宝安寨钼矿床相比,大银尖钼矿床氧同位素的大气降水混入量相对要低。以上氢氧同位素示踪结果证实大银尖钼矿床的成矿流体早期以岩浆水为主,后期混入大气降水。说明岩浆水和大气降水混合作用是大银尖钼矿形成的一种重要机制。

4.4 辉钼矿的铼含量

辉钼矿的Re含量与形成条件的关系, Ishihara(1988)和Berzina等(2005)研究认为,自然界中的Re主要富集于地幔中。因此,使得根据Re的含量推断物质来源具有一定的参考价值。从幔源—壳幔混源—到壳源,辉钼矿中的Re含量各递降一个数量级(毛景文等,1999;周珂等,2009;李厚民等,2009)。但这种论点的争论较大(代军治等,2007)。这里,以西大别钼矿带已有的辉钼矿中Re含量的统计数据为基础,试述其对钼矿成因的示踪意义。西大别地区钼矿床辉钼矿中的Re含量介于1.39×10-6~54.74×10-6之间(表4,图5)。其中大银尖钼矿床Re含量为8.28×10-6~54.75×10-6,宝安寨钼矿床Re含量为5.69×10-6~10.97×10-6(Chen Wei et al.,2013),千鹅冲钼矿床Re含量为15.46×10-6~18.57×10-6(杨梅珍等,2010),汤家坪钼矿床Re含量为4.45×10-6~11.94×10-6(杨泽强,2007a),天目沟钼矿床Re含量为1.39×10-6(杨泽强,2007a)。由此可以看出,除大银尖辉钼矿的Re含量可分成两组外,其它钼矿床的辉钼矿Re含量都比较低:大银尖钼矿床低组含量(8.28×10-6~12.42×10-6)与宝安寨、千鹅冲、汤家坪和天目沟钼矿床辉钼矿的Re含量接近(1.39×10-6~18.57×10-6,郭保健等,2006;杨泽强,2007a;杨梅珍等,2010),高组含量(22.48×10-6~54.74×10-6)与华北克拉通南缘的南泥湖、上房沟、东沟、雷门沟等钼矿床的Re含量16.13×10-6~28.09×10-6接近(郭保健等,2006),但与幔源有关的华北克拉通南缘黄龙铺钼矿床辉钼矿中Re 的含量为342×10-6相去甚远(代军治等, 2007; Mao Jingwen et al., 1999)。

注:大银尖8~11资料来自罗正传等(2010),宝安寨资料来自Chen Wei等(2013),千鹅冲资料来自杨梅珍等(2010),汤家坪和天目沟资料来自杨泽强(2007a)。

图 5 西大别地区钼矿床辉钼矿中Re含量分布直方图(据Mao Jingwen等, 2008和本文成果)Fig.5 Histogram of Re content in molybdenite from Mo deposits of the Xinxian area (Datas are from Mao Jingwen et al., 2008 and this study)

所以,辉钼矿中Re含量反映大银尖钼矿床和新县地区钼矿床,乃至大别钼矿带中钼的成矿物质主要来自壳源,与硫、铅同位素的示踪结果是一致的。而大银尖钼矿床Re部分含量之所以略微偏高,很可能与Cu/Mo比值较高有关。Berzina等(2005)对世界上主要铜钼矿床和钼铜矿床的Re含量统计后发现,辉钼矿中的Re含量主要受矿床的Cu/Mo比值的影响,铜钼矿床的辉钼矿中Re含量要大于独立钼矿床辉钼矿的Re含量。即Re含量的差异可能主要是由含矿主岩造成的,反映了两种矿床形成的物理化学条件存在差异。大银尖钼矿床相对于汤家坪和天目沟钼矿床,伴生有铜和钨矿产,提交有铜资源储量,因此大银尖钼矿床中的辉钼矿Re含量相对周边钼矿床的辉钼矿略微高些(图5)。

5 成矿物质来源和矿床形成机制

大银尖钼矿床含矿石英脉中石英包裹体的H同位素和矿石矿物的S同位素示踪表明,成矿流体和矿石中S来自岩浆,矿石矿物的Pb同位素示踪和辉钼矿的Re含量研究表明Pb和Re来自地壳。但矿石矿物的S偏离0,表明S同位素受到地壳物资混染;含矿石英脉中石英的O同位素飘离岩浆水范围,表明大气降水混合。大银尖花岗岩全岩Sr—Nd—Pb同位素组成和锆石原位Hf同位素示踪都证实成岩物质来自新太古界至古元古界古老地壳(Li Hongchao et al.,2012),并且全岩Pb同位素与矿石Pb同位素示踪结果相一致,说明大银尖钼矿床成矿物质与花岗岩具有相同的物质来源,都是来自地壳。新县地区钼矿床的形成无论是从时间上、空间上还是矿化特征上,都与矿区内紧密共生的早白垩世花岗岩相关,如大银尖和宝安寨钼矿床与早白垩世花岗岩紧密共生,矿床的辉钼矿Re-Os年龄分别为124.5Ma(Li Hongchao et al.,2012)和122.5Ma(Chen Wei et al.,2013),与其相关的花岗岩锆石U-Pb年龄分别为124.9Ma(Li Hongchao et al.,2012)和123.2Ma(Chen Wei et al.,2013)(表4),说明成岩成矿为同时代。这些研究成果与赵子福等(2009)大别—苏鲁造山带早白垩世岩浆事件的峰期年龄125~130Ma相一致,基本耦合于大别造山带构造—岩浆—成矿热事件,证明大银尖钼矿床及新县地区钼矿床的形成是大别造山带构造演化—岩浆作用的重要结果。此外,西大别地区5个钼矿床的辉钼矿Re-Os年龄统计结果介于113.1~127.8Ma之间(魏庆国等,2010;杨梅珍等, 2010;Li Hongchao et al.,2012;Chen Wei et al.,2013),与其相关的4个花岗岩锆石U-Pb年龄介于121.6~128.8Ma之间,这一时间段也与Mao Jingwen等(2008) 对东秦岭—大别钼矿化带岩浆作用和钼成矿统计的112~131Ma相一致,属于中国东部广为发育的大规模成矿事件的一部分,构成了对区域大规模岩石圈减薄、拆沉的响应。尽管汤家坪钼矿床辉钼矿的Re-Os年龄(7个点等时线年龄113.1±7.9Ma,杨泽强,2007a)略为偏低,天目沟钼矿床辉钼矿的Re-Os年龄仅仅为单点年龄,但是这些年龄都与东秦岭—大别造山带内第三期钼矿化较为一致(Mao Jingwen et al.,2008)。上述研究足以证明,新县乃至西大别地区的钼矿床形成于早白垩世,成矿物质主要来源于下地壳。

早白垩世时(110~130Ma),大别地区下地壳发生广泛的拆沉,伴随着岩石圈伸展减薄,软流圈地幔进一步上涌底侵于下地壳,导致以大别片麻杂岩为组分的下地壳发生重熔和壳内分异作用,上升侵位的岩浆形成了大银尖二长花岗岩、宝安寨碱性花岗岩和汤家坪花岗岩等。岩浆演化成岩过程中形成的成矿流体,在构造减压降温环境下发生沸腾作用,随着大气降水不断注入,以致流体中的成矿物质在适宜的构造部位沉淀成矿,大银尖钼矿床就是在这种环境下形成。

6 结论

(1)矿石硫同位素研究表明,大银尖钼矿床的矿石硫同位素值塔式效应明显,但偏离0,说明矿石中的硫主要来自深部岩浆,可能混有少量地壳物质。

(2)含矿石英脉中石英氧同位素及其包裹体的氢同位素研究显示,大银尖钼矿床成矿的流体早期来自岩浆,后期混入大气降水,混合作用是大银尖钼矿形成的一种重要机制。

(3)矿石铅同位素示踪和辉钼矿铼的含量研究结果表明,大银尖钼矿床的成矿物质主要来自地壳。

注释/Note

❶ 中化矿山地质总局河南地质勘查院.2005.河南省新县墨斗河矿区钼铜矿普查报告: 1~60.

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