内蒙武川后石花金矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义

王 梁，王根厚，雷时斌，常春郊，侯万荣 ，贾丽琼，赵广明，陈海舰

(1. 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083； 2. 武警黄金地质研究所，河北廊坊 065000；3. 武警黄金指挥部，北京 100055；4. 武警黄金第二支队，内蒙古呼和浩特 010010)



内蒙武川后石花金矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义

王 梁1,2，王根厚1，雷时斌3，常春郊2，侯万荣4，贾丽琼1，赵广明4，陈海舰4

(1. 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083； 2. 武警黄金地质研究所，河北廊坊 065000；3. 武警黄金指挥部，北京 100055；4. 武警黄金第二支队，内蒙古呼和浩特 010010)

后石花金矿是华北克拉通北缘一小型石英脉型金矿床。对矿体5件辉钼矿样品的Re-Os同位素分析, 获得了介于280.3±3.8～283.0±3.9Ma，加权平均为282.0±1.8Ma(MSWD=0.28)的同位素模式年龄，以及一个相关性很好的等时线年龄281.9±1.8Ma(MSWD=0.57)，表明矿床形成于早二叠世，推测是海西晚期古亚洲洋俯冲体制下陆缘弧背景中构造-热液成矿事件产物。综合区域资料认为，华北北缘中段在海西晚期曾发生过重要成矿作用，但多在后期被剥蚀破坏。华北北缘中段大陆弧范围内，叠加在前寒武纪结晶基底韧性剪切带之上的脆性断裂构造带，以及华北北缘早古生代增生带内部，是形成海西晚期金、钼矿床的有利部位。

Re-Os同位素定年 辉钼矿 后石花金矿 华北北缘

Wang Liang, Wang Gen-hou, Lei Shi-bin, Chang Chun-jiao, Hou Wan-rong, Jia Li-qiong, Zhao Guang-ming, Chen Hai-jian. Re-Os dating of molybdenites from the Houshihua gold deposit in Wuchuan County, Inner Mongolia and its geological significance[J]. Geology and Exploration, 2015, 51(3):0422-0431.

成矿年代学是矿床学研究的重要内容之一，获得高精度的矿床成矿年龄是分析矿床形成机制，阐明成矿规律和反演地球动力学背景的关键。作为最重要的金矿床类型之一，石英脉型金矿由于围岩蚀变发育程度较弱，往往从中较难挑选出适于同位素定年的矿物。另一方面，石英脉型金矿的产出受构造控制明显，而由于构造活动的多期性，后期构造热事件将有可能导致定年矿物的同位素体系扰动，发生同位素丢失，致使所得同位素年龄的地质意义不明确。因此，对石英脉型金矿成矿时代的精确测定一直是一道难题(毕诗健等，2008)。较之间接确定成矿年龄的含钾蚀变矿物的K-Ar及Ar-Ar同位素体系，辉钼矿的Re-Os同位素体系具有较高的封闭温度，不易受到后期热液、变质和构造事件的影响，因此Re-Os年龄能够精确地代表硫化物的形成时代(谢桂青等，2009)，更接近金属矿床真实成矿年龄。近年来，在华北克拉通南北缘均发现了大量金钼矿床，不但打破了金钼不能共生这一传统认识，而且为矿床成矿时代的准确厘定提供了绝佳的条件。对这些矿床中辉钼矿的Re-Os定年在确定金钼矿化时代方面均取得了很好的效果(李厚民等，2007；李诺等，2008；王义天等，2010；侯万荣等，2011a；宋扬等，2011)。

后石花金矿位于内蒙古武川县县城西南38km的哈拉合少乡境内，地理坐标为东经110°47′～110°48′，北纬40°54′～40°57′。该矿床是武警黄金部队第十一支队(现为二支队)于1984年在大青山地区开展矿点检查时发现的。经过近几年的详细勘查工作，目前已控制金资源量2.71t，平均品位为7.26g/t，为一小型石英脉型金矿床。作为华北克拉通北缘多金属成矿带的重要组成部分，该矿床长期为地质工作者所关注，围绕着该矿床的地质特征、成矿流体、成矿物质来源、成因机制、深部和外围找矿远景等内容，学者们进行了大量研究，取得了丰硕成果(陈纪明等，1996；徐九华等，1998；贾国志等，1999；梁一鸿，2004；郑翻身等，2005)。然而，由于测试技术方法自身的缺陷及测年对象选择的差异，关于该矿床的成矿年代，这一矿床学研究中至关重要的问题，目前却仍然存在较大的争议，直接制约着对矿床形成机制及成矿规律的认识。为此，本次对后石花金矿床含金石英脉中辉钼矿开展了Re-Os同位素定年工作，结合区域构造演化和前人研究成果，对后石花金矿成矿时代、构造背景进行了探讨，以期为理解华北北缘多期次金钼成矿作用特征和规律以及找矿勘查方向提供更多证据。

1 区域地质概况

后石花金矿大地构造位置属于华北克拉通北缘中段，内蒙古隆起中部，隶属乌拉山-大青山成矿带(图1(a))。南以包头-呼和浩特断裂带为界与鄂尔多斯坳陷带相依，北以临河-集宁断裂带与中元古代盖层组成的内蒙高原相邻。

区域内出露地层以早前寒武纪变质岩系和显生宙沉积岩系为主(图1(b))。其中前寒武纪岩系包括中太古界集宁群、乌拉山群高级变质岩系，古-中元古界二道凹群和马家店群中低级变质岩系，以及弱变质-未变质的中元古界沉积盖层(内蒙古自治区地质矿产局，1991；陈纪明等，1996；聂凤军等，2005；王国瑞等，2014)。乌拉山群岩性组合主要为斜长角闪岩、片麻岩、磁铁石英岩、混合岩和大理岩等，而集宁群变质程度高于乌拉山群，达到麻粒岩相，岩石组合主要为片麻岩、麻粒岩、斜长角闪岩、混合岩等。二道凹群和马家店群主要由大理岩、片岩、板岩和变质砂岩组成。显生宙沉积岩系主要为侏罗系及白垩系河湖相含煤陆源碎屑岩系，岩性为砂岩、泥岩、页岩等。

研究区历经漫长地质演化，区域构造十分复杂。东西两段分别由乌拉山和大青山复背斜组成，构成区内主体构造格架。固阳-新建-下湿壕-武川、哈达门沟-五当召、乌兰不浪-哈达门沟东三条近东西向展布的古老区域性韧性剪切带贯穿乌拉山-大青山一线。区内发育多条区域性脆性断裂，其中规模较大的区域性断裂主要有近东西向的包头—呼和浩特断裂带和临河-集宁断裂带，以及北西向延伸的固阳-土默特左旗断裂带(图1(b))。

区域内岩浆活动频繁，从太古宙到燕山期发育多期次岩浆活动，并以海西期和印支期岩浆活动最为强烈，与成矿作用关系最为密切。其中，海西期岩浆活动以大桦背岩体花岗岩为代表，该岩体形成时代为328Ma，显示出与大陆岛弧岩浆作用相似的I型花岗岩特征。印支期岩浆活动则以沙德盖钾长花岗岩为代表，其形成时代为220Ma，地球化学特征显示出后碰撞花岗岩的特点(侯万荣等，2011b)。另外，在整个大青山-乌拉山地区，岩脉广泛发育，尤以花岗伟晶岩脉为甚，发育近千余条。伟晶岩脉宽数十厘米到数米，主体为近东西向展布，脉长多数十米，最长者可达2km以上，其形成时间从元古宙延续至燕山期。

图1 内蒙古乌拉山-大青山地区地质简图(据陈纪明等，1996修改)Fig.1 Simplified geological map of the Wulashan-Daqingshan region, Inner Mongolia (modified after Chen et al.,1996) 1-第四系；2-中生界；3-早中元古界二道洼群-马家店群；4-中元古界；5-太古界乌拉山群；6-太古界集宁群；7-中生代岩浆岩；8-晚古生代岩浆岩；9-早古生代岩浆岩；10-元古宙岩浆岩；11-太古宙岩浆岩；12-断裂；13-金矿； 主要断裂：①-包头-呼和浩 特断裂带；②-临河-集宁断裂带；③-固阳-土默特左旗断裂带 1-Quaternary; 2-Mesozoic Strata; 3-Mesoproterozoic-Neoproterozoic Erdaowu Group and Majiadian Group; 4-Mesoproterozoic Strata; 5-Archean Wulashan Group; 6-Archean Jining Group; 7-Mesozoic magmatic rock; 8-late Paleozoic magmatic rock; 9-early Paleozoic magmatic rock; 10-Proterozoic magmatic rock; 11-Archean magmatic rock; 12-fracture; 13-gold deposit； names of numbered faults: ①- Baotou-Hohhot fracture; ②-Linhe-Jining fracture；③-Guyang-Tumd Left Banner fracture

图2 后石花金矿地质简图Fig.2 Simplified geological map of the Houshihua gold deposit 1-第四系；2-乌拉山群变质岩；3-斜长花岗岩；4-橄榄岩 脉；5-中酸性岩脉；6-矿脉及其编号；7-断层及其编号 1-Quaternary; 2-Wulashan Group; 3-plagioclase granite; 4-dunite dike; 5-medium-acid dike; 6-ore vein and its number; 7 -fault and its number

迄今，先后在区内发现了哈达门沟金矿、夹浪沟金矿、后石花金矿、东伙房金矿、摩天岭金矿、十八倾壕金矿、土城梁金矿、大西沟金矿等大中型金矿以及矿化点七十余处。其西部乌拉山地区一般以Au矿化为主，伴有Au、Ag、W、Mo、Pb、Te异常，而东部大青山地区则以Au、Ag矿化为主，伴有As、Sb、U异常(陈纪明等，1996)。除金矿外，区内另一种主要金属矿产为铁矿，赋存于前寒武纪结晶基底之中。而非金属矿产主要有石墨矿、白云母矿、蛭石矿等。

2 矿床地质特征

矿区内出露地层主要为太古宇乌拉山群，呈近东西向带状展布，为一套变质相达角闪岩相-麻粒岩相的深变质岩系。按照变质岩石组合不同，自下而上可分为两个岩石单元。下部主要是黑云角闪质片麻岩，岩石类型包括含石英辉石斜长角闪岩、含石英钾长/二长角闪岩、斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、黑云角闪二长片麻岩、黑云钾长/二长片麻岩夹辉石磁铁石英岩等；而上部岩石单元总体与孔兹岩系相当，主要为石榴黑云二长/斜长片麻岩、夕线石榴堇青黑云二长/斜长片麻岩、(石墨)大理岩、长石石英岩、黑云变粒岩等(李树勋等，1994)。其中，上部岩石单元为矿区重要的赋矿层位，赋矿围岩主要为角闪斜长片麻岩、含榴斜长片麻岩和大理岩以及这些岩石在韧性剪切作用下改造形成的构造片岩。

矿区构造形迹复杂，褶皱、断裂构造非常发育。东西向展布的大青山复背斜是区内主要的褶皱构造，整个矿区便位于此复背斜的北翼。断裂构造是矿区内重要的控矿构造，主要包括早期的韧性剪切带和晚期的脆性断裂。矿区内发育的韧性剪切带区域上属于固阳-新建-下湿壕-武川韧性剪切带的一部分，出露宽度约为200～600m之间，倾向NW，倾角在60°左右。带内岩石大多发生明显的韧性变形，可见鞘褶皱、眼球状长石残斑、书斜构造、拔丝石英等典型韧性剪切现象。其中大理岩变形程度最强，多发育千糜岩化及超糜棱岩化，而角闪岩类变形较弱，多发育糜棱岩及初糜棱岩。该韧性剪切带作为构造软弱带，后期构造运动容易使之再活动从而为热液运移及矿质沉淀提供通道和场所，是容矿断裂发育的基础构造。脆性断裂多呈NE向展布，主要发育有F3及F4两条较大规模的断裂。其中F3断裂的走向为NE60°左右，倾向NW，倾角在70～80°之间，断裂带宽约50m，为右行压剪性断裂。断层上盘为乌拉山群地层，下盘为加里东期片麻状斜长花岗岩(陈纪明等，1996)。F4断裂为矿区内重要的控矿构造，沿之上下盘岩石中发育有多条规模较大矿脉。该断裂叠加在韧性剪切带中心位置，岩石变形较强，显示强烈的挤压破碎特征。断裂产状较为稳定，断裂破碎带宽6～10m，走向为NE50°左右，倾向约为320°，倾角多在60～70°之间，力学性质上表现为先压剪后张剪的特点。

区内出露面积最大的岩浆岩为位于矿区东南部的片麻状斜长花岗岩，在区域上属于六顶丈房岩体的一部分。岩石呈灰白色，中粒结构，片麻状构造，主要由奥长石、石英、角闪石、辉石和少量微斜长石构成。矿区内脉岩比较发育，主要有长英质岩脉和超基性岩脉两类。长英质岩脉除个别脉长度大于百米外，多数为十余米左右的小脉，中细粒结构，块状构造，主要由石英、更长石和微斜长石组成。超基性岩脉仅在矿区北部发育一条，宽10～20m左右，长约200m，岩性属于橄榄岩，蛇纹石化强烈。

矿区内目前共发现含金石英脉30余条，可划分为五个脉带①。各脉带长度约在270～1200m左右，宽度约变化于0.7～100m之间。其中，Ⅰ号脉与Ⅲ号脉规模最大，地表在NE方向合并为一条，向SW逐渐分开，最大间距约40m。Ⅳ号脉与Ⅰ号脉大致平行，而Ⅱ、Ⅴ号脉与Ⅳ号脉则总体具有向NE方向收敛，SW方向撒开，呈帚状分布的特征。这些矿脉总体走向为NE-SW向，倾向多集中在270°～325°，倾角变化于60°～80°之间，深部普遍很陡。矿脉总体多具有向NE向侧伏的趋势，侧伏角在30°～45°左右。矿体多呈脉状、扁豆状以及透镜状，沿走向具有尖灭再现、分支复合以及斜列式现象。

矿石平均品位在6.93×10-6～7.70×10-6，单样最高品位可达151.66×10-6，可分为石英脉型及蚀变岩型两种(图3(a)-(b))，其中石英脉型矿石占绝大多数，且具有较高的品位①。矿石矿物成分复杂。金主要以自然金的形式存在，少量赋存于碲金矿、碲金银矿、叶碲矿。矿石原生金属矿物主要是黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉钼矿(图3(c)-(f))及少量的辉铜矿、毒砂、碲铅矿、碲铋矿、碲镍矿等，而在氧化带的矿石中可见褐铁矿、孔雀石(图3(g))、软锰矿等矿物。脉石矿物主要为石英、绢云母、绿泥石、长石类、方解石、铁白云石等。呈微粒状的自然金主要以矿物内部裂隙金和间隙金形式存在，包体金较少。矿石结构主要有自形-半自形粒状结构、交代残余结构、包含结构、固溶体分离结构、压碎结构(图3(h))等。矿石构造主要为块状构造、稀疏浸染状构造、细脉浸染状构造、网脉状构造、角砾状构造以及蜂窝状构造。

围岩蚀变主要发育钾长石化、硅化、绢云母化、绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化(图3(i)-(l))。根据矿脉穿插、矿石组构、矿物组合等特征，可以将成矿过程分为四个阶段：钾长石-石英-黄铁矿阶段、石英-黄铁矿-辉钼矿阶段、多金属硫化物阶段及石英-碳酸盐-黄铁矿阶段。其中，石英-黄铁矿-辉钼矿阶段以及多金属硫化物阶段与金矿化关系最为密切。

3 样品采集与分析方法

本次研究的5件辉钼矿样品均采集于Ⅲ号矿脉，属于石英脉型矿石。为使样品具有广泛的代表性，取样位置分散，分别采取于三个中段的不同位置：样品13HB147及13HB148分别采集于1662中段32及24号勘探线附近；13HB149采集于1622中段32-24号勘探线之间；13HB151与13HB152分别采集于1538中段48及56号勘探线附近。样品中金属矿物组合主要为辉钼矿与黄铁矿，辉钼矿多呈自形-半自形粒状、团块状或放射状集合体，以细脉状或浸染状分布于石英脉之中。

辉钼矿的分选工作在河北廊坊的河北省区域地质矿产调查研究所完成。由于辉钼矿粒度较细，在室内无污染的条件下，首先采用常规方法将样品破碎至30目左右，进行初步分离，避开与辉钼矿连生的石英与黄铁矿晶体颗粒。接着将样品粉碎至60～80目，经淘洗和磁选后，在双目镜下进一步分选，保证用于测试分析的辉钼矿纯度达99%以上，无任何污染，然后用玛瑙研钵研磨至200目。

辉钼矿Re-Os测年分析由国家地质实验测试中心铼-锇同位素年代学实验室完成。采用Carius管封闭溶液分解样品，测试仪器为电感耦合等离子体质谱仪TJA X-series ICP-MS，Re和Os的分离等化学处理过程及质谱测试过程参见文献(杜安道等, 2001)。

4 测试结果

后石花金矿床5件辉钼矿样品的测试结果见表1 。样品测得的Re含量较高，Re含量介于80.41×10-6～1394.84×10-6，平均为762.24×10-6，远高于普通Os的含量，且187Re与187Os之间呈正相关变化，反映辉钼矿中187Os绝大部分为187Re衰变而来，符合Re-Os同位素体系模式年龄的计算条件。模式年龄计算所用公式为：t=1/λ[ln(1+187Os /187Re) ]，其中187Re衰变常数λ= 1.666×10-11yr-1(Smoliaretal.,1996)。计算结果表明，5个辉钼矿样品Re-Os模式年龄变化范围较窄，为280.3±3.8～283.0±3.9 Ma，加权平均年龄为282.0±1.8 Ma，MSWD=0.28(图4(a))。利用Isoplot软件对样品进行等时线年龄拟合(图4(b))，5个样品均排列在一条直线上，构成一条相关性很好的187Re-187Os等时线，获得等时线年龄为281.9±1.8 Ma，MSWD=0.57。

图3 后石花金矿典型矿石及围岩蚀变野外及镜下照片Fig.3 Photos and microscopic observations of typical ore and alteration from the Houshihua gold deposit (a)-蚀变岩型矿石；(b)-石英脉型矿石；(c)-黄铜矿交代黄铁矿；(d)-方铅矿交代黄铜矿；(e)-细脉状辉钼矿；(f)-鳞片状辉钼矿；(g)-孔雀石化；(h)-碎裂状黄铁矿；(i)-矿脉旁侧围岩发育钾长石化；(j)-矿脉旁侧围岩发育绿泥石及绿帘石化；(k)-晚期方 解石脉；(l)-方解石脉穿插石英脉 (a)-altered rock-type ore; (b)-quartz-type ore; (c)-chalcopyrite replacing pyrite; (d)-galena replacing chalcopyrite; (e)-molybdenite vein; (f)-scaly molybdenite; (g)-malachitization; (h)-cataclastic pyrite; (i)-potassium feldspathization in wall rock; (j)-chloritization and epidotization in wall rock; (k)-late-stage calcite vein; (l)-quartz vein intercalated by calcite vein

5 讨论

5.1 成矿时代

关于后石花金矿的成矿时代，陈纪明等(1996)测得矿区内被含金石英脉切穿的岩脉K-Ar同位素年龄为418Ma，并结合错断白垩纪固阳群的NE向成矿后断裂带中发育有石英脉角砾的情况，推断成矿时间应该在古生代到白垩纪之间；梁一鸿(2004)认为该矿床的形成与韧性剪切作用密切相关，为韧性剪切带型金矿，根据韧性剪切带形成的时限，推断矿床形成于2040Ma；而对金矿体中蚀变绢云母的K-Ar定年获得了239.98Ma的成矿年龄，表明矿床形成于印支期(徐九华等，1998)。前边两种方法是根据矿体与围岩或空间上与金矿化有关的地质体的相互关系来间接分析和推断成矿时代，具明显的不确定性。而K-Ar同位素体系由于封闭温度低，极易受后期构造—岩浆热事件的干扰，给出的年龄可能记录了后期热扰动的年龄，并不是真实的成矿年龄。

表1 后石花金矿辉钼矿Re-Os同位素分析结果Table 1 Analysis results of Re-Os isotopic compositions of molybdenites from the Houshihua gold deposit

图4 后石花金矿辉钼矿Re-Os同位素模式年龄 加权平均值(a)及等时线年龄(b)Fig. 4 Re-Os weighted mean model ages (a) and isochron ages (b) of molybdenites from the Houshi hua gold deposit

本次直接测定矿石矿物辉钼矿的Re-Os同位素体系，无疑为准确获得矿床成矿年龄提供了良好的先决条件。研究所采集的辉钼矿沿微细裂隙直接产于石英脉型金矿体中，与含金黄铁矿共生，Au含量在0.014～16.7ppm之间，平均为3.94ppm(贾国志等，1999)，属于整个金矿成矿作用早阶段黄铁矿-辉钼矿-石英阶段的产物，因此，辉钼矿的Re-Os年龄，不但可以代表钼矿化的时代，还可以反映金矿化形成年龄。

Steinetal.(2003)的研究表明，对于单个辉钼矿晶体或少量粗颗粒辉钼矿样品，由于放射成因的187Os在微米级范围内容易流动，使得187Os/187Re的比值发生了变化(即发生失耦)，从而严重影响所测年龄的准确性和可重复性。而较新、较细的完全均匀的晶体或晶体聚合物能够克服失耦现象(Selbyetal.,2004)。为了减少失耦现象对准确测定年龄的影响，在测试前，我们将挑选出来的辉钼矿置入玛瑙研钵中研磨至200目，以增加样品的均匀性。本次测试的5个样品Re-Os同位素测试结果具有较好的重现性，模式年龄变化范围窄，并获得了相关性很好地等时线，且模式年龄与等时线年龄在误差范围内基本一致，说明基本不存在失耦现象，辉钼矿Re-Os同位素定年结果是有效的，可信度较高的。因此，后石花金矿床的金、钼成矿作用发生于早二叠世，为海西晚期成矿。

5.2 地球动力学背景

一般认为，在经历了中元古代的裂解之后，华北克拉通自新元古代到晚古生代一直保持稳定，华北北缘为被动大陆边缘(Robinsonetal.，1999)。然而，近年来，在华北克拉通北缘前寒武纪结晶基底中，识别出来了大量晚石炭-早二叠的I型花岗岩，它们侵位于324 ± 6 Ma到 274 ± 6 Ma之间，沿板块边缘呈东西向带状展布，岩性组合为石英闪长岩-闪长岩-花岗闪长岩-英云闪长岩-花岗岩，钙碱性或高钾钙碱性，偏铝质，富集Ba、K、Pb、Sr等大离子亲石元素，亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素，表现出与俯冲带岛弧岩浆岩相似的地球化学特点，暗示华北北缘在晚石炭世-早二叠世期间受古亚洲洋板块一直向南持续俯冲的影响，为安第斯型活动大陆边缘(Zhangetal., 2007; 2009)。华北北缘内蒙古隆起大致代表了这一安第斯型活动大陆边缘弧的范围(Zhangetal., 2007)。具体到本区，毗邻后石花金矿的哈拉合少黑云母二长花岗岩(261.1±0.5Ma，赵庆英等，2007)具有同碰撞花岗岩的地球化学特征，标志着本区从晚二叠世开始构造背景才由洋壳俯冲转为碰撞造山。后石花金矿床空间上位于内蒙古隆起之上，形成时间上与厘定的华北北缘大陆弧岩浆事件时限一致，揭示出该金钼成矿作用为华北北缘早二叠世成岩成矿事件的重要组成部分，是俯冲体制下陆缘弧背景中构造-热液事件的重要产物。

5.3 海西晚期成矿事件与勘查找矿意义

华北北缘地处华北克拉通与中亚造山带(东段)的过渡带，古亚洲洋的裂解-扩展-消亡和汇聚大陆边缘的俯冲-碰撞-伸展，造成了华北克拉通北缘造山带复杂的岩浆-构造-成矿体系(闫聪等，2011；刘利等，2012；汤超等，2013)。

从大陆地壳增生不同阶段与成矿作用的联系来看，洋壳俯冲作用通常有利于形成矿床；而同碰撞阶段岩浆作用较弱，一般很少伴随有矿化作用；后碰撞-后造山阶段壳幔相互作用最为强烈，形成的矿产也极为丰富(张晓晖等，2010)。近年来在华北北缘中段的找矿与科研工作发现了大量华北克拉通与西伯利亚板块之间碰撞后伸展构造环境下，印支期形成的岩浆岩以及与之相关的金、钼矿床，如西沙德盖斑岩型钼矿(Re-Os：226.4±3.3 Ma，侯万荣等，2010)、金厂峪石英脉型金矿(Re-Os: 242.6±6.8Ma，宋杨等，2011)、哈达门沟石英脉型金矿(Ar-Ar：239.8±4Ma，聂凤军等，2005)、大苏计钼矿(Re-Os：222.5±3.2 Ma，张彤等，2009)等，使得印支期构造-岩浆活动与金、钼成矿作用的研究倍受人们重视(曾庆栋等，2012)。

相比之下，同样是矿床形成有利环境的古亚洲洋洋壳俯冲阶段的综合找矿评价工作长期却无显著进展。特别是在近年来，在华北北缘中段识别出来了大量晚石炭世-早二叠世大陆弧岩浆活动的同时，与之相关的热液成矿作用却少有报道，目前仅有后石花石英脉型金矿、毕力赫斑岩型金矿(Re-Os：272.7±1.6 Ma，卿敏等，2011)两例。之所以出现这种情况，其原因可能并不在于该时期没有形成矿床，而是与矿床形成后的长期隆升剥蚀有关。

张栓宏等(2007)对大体代表晚石炭-早二叠安第斯型活动大陆边缘弧的内蒙古隆起上花岗质侵入岩侵位深度的研究表明，内蒙古隆起并不是一个长期发育的古隆起，其强烈的隆升及剥露过程发生在晚古生代-早中生代期间，是古亚洲洋板块向华北陆块的俯冲、消减及碰撞拼合在华北地块北缘的响应。对华北北部鄂尔多斯及宁武-静乐盆地的砂岩及碎屑锆石的研究表明(吴兆剑等，2013；李洪颜等，2009)，其与华北北缘识别出来的大陆弧岩浆岩具有很强的亲缘性，这也证明了晚古生代期间该大陆弧遭受了强烈的剥蚀，大量的物质被剥露到南侧的盆地中沉积。可能正是由于强烈的剥蚀，致使华北大陆弧上相关中浅成热液矿床大量剥蚀，而华北板块北缘早古生代增生带在此期间隆升并不强烈，因此才能保留下来毕力赫斑岩型金矿。

后石花石英脉型金矿成矿时代的厘定不仅确证了在华北北缘存在与古亚洲洋俯冲相关的海西晚期重要成矿事件，丰富了华北北缘成矿演化史，同时还开拓了找矿思路，扩大了找矿方向，对于在华北克拉通北缘及其周边地区寻找海西晚期金钼多金属矿床具有指导意义。 在华北克拉通北缘中段大陆弧范围内，叠加在韧性剪切带之上的脆性断裂构造带，寻找石英脉型金钼矿床或钼矿床，是今后找矿勘查的一个重要方向。而在华北板块北缘早古生代增生带内寻找斑岩型矿床的同时，还应当注意斑岩型矿床周边深部可能存在的石英脉型矿床。值得注意的是，一般来说，弧岩浆活动的作用范围有限，岩浆弧与俯冲带之间的距离小于300 km(Chenetal., 2007)，然而，在冀东远离活动大陆弧的南侧沉积盆地中还发育与弧岩浆带大致同时形成的东湾子基性岩体(306±6～308±4 Ma，Zhaoetal.,2007)，它被认为与俯冲带退缩而形成的弧后局部扩张有关(马旭等，2009)。既然古亚洲洋俯冲所引发的岩浆活动可以深入到内蒙古隆起以南的燕山褶断带内，那么在燕山褶断带内还会不会发育有其他海西晚期岩浆活动及相关热液矿床？这值得进一步思考研究。

6 结论

(1) 后石花石英脉型金矿5件辉钼矿Re-Os同位素模式年龄介于280.3±3.8～283.0±3.9Ma，加权平均年龄为282.0±1.8Ma(MSWD=0.28)，等时线年龄为281.9±1.8Ma(MSWD=0.57)，表明成矿作用发生在早二叠世。

(2) 后石花金矿是海西晚期古亚洲洋俯冲体制下陆缘弧背景中构造-岩浆热液成矿事件的重要产物。华北北缘中段在海西晚期曾发生重要成矿作用，虽遭受到晚古生代—早中生代强烈隆升剥蚀的破坏，但在内蒙古隆起前寒武纪结晶基底以及华北北缘早古生代增生带中仍有保留记录。

(3) 华北北缘中段大陆弧范围内，叠加在韧性剪切带之上的脆性断裂构造带以及华北板块北缘早古生代增生带内分别是寻找海西晚期石英脉型以及斑岩型和石英脉型金、钼矿床的重要找矿方向。

[注释]

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Re-Os Dating of Molybdenites From the Houshihua Gold Deposit in Wuchuan County,Inner Mongolia and its Geological Significance

WANG Liang1,2,WANG Gen-hou1, LEI Shi-bin3, CHANG Chun-jiao2, HOU Wan-rong4,JIA Li-qiong1,ZHAO Guang-ming4, CHEN Hai-jian4

(1.SchoolofEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083;2.GoldGeologyInstituteofChineseArmedPoliceForce,Langfang,Hebei065000;3.HeadquartersofGoldExplorationBranchofChineseArmedPoliceForce,Beijing100055;4.No.2TeamofGoldExplorationBranchofChineseArmedPoliceForce,Hohhot,InnerMongolia010010)

The Houshihua gold deposit is a small quartz vein-type deposit occurring in the northern margin of the North China Craton. Five molybdenite samples from this deposit yield the Re-Os isotopic model ages ranging from 280.3±3.8 to 283.0±3.9 Ma, with a weighted average age of 282.0±1.8 Ma (MSWD=0.28)and an isochron age of 281.9±1.8Ma (MSWD=0.57). This implies that the Au and Mo mineralization at this place occurred in early Permian, which was presumably the product of a tectono-hydrothermal event in a tectonic setting of a continental arc generated by the southward subduction of the ancient Asian ocean beneath the North China Craton in the late Hercynian period. Based on the regional geological data, it is inferred that a notable metallogenic event occurred during the late Hercynian period, which might be strongly modified or destroyed in later time. Probably Hercynian Au and Mo deposits had formed within brittle faults above ductile shear zones in the Precambian basement and in the early Paleozoic accretion belt along the northern margin of the North China Craton.

Re-Os isotopic dating, molybdenite, Houshihua gold deposit, the northern margin of the North China Craton

2014-12-02；

2015-03-02；[责任编辑]陈伟军。

中国地质调查局矿产资源远景调查评价项目(编号:1212011120725、12120113072200)资助。

王梁(1987年-)，男，工程师，在读博士研究生，主要从事矿床学研究。E-mail：wcckey@163.com。

P597; P618.67

A

0495-5331(2015)03-0422-10