河北涞源大湾锌钼矿床锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义*

2022-01-13 01:07张志远王志敏丁照月李天琦卢鸿鹏安跃辉胡华斌谢桂青
矿床地质 2021年6期
关键词:斑岩锆石同位素

田 林,张志远**,王志敏,丁照月,李天琦,卢鸿鹏,安跃辉,胡华斌,谢桂青

(1河北地质大学河北省战略性关键矿产资源重点实验室,河北石家庄 050031;2河北省地质工程勘查院,河北保定 071051;3中国地质大学科学研究院,北京 100083)

斑岩型钼矿床是中国最重要的钼矿类型,研究指出与流纹斑岩密切相关的斑岩型钼多金属矿床中,矿体与流纹斑岩岩体存在以下关系:矿体主要产于流纹斑岩与围岩接触带附近,少量赋存于斑岩体内(沈光银等,2011),或主要产于流纹斑岩体内,部分赋存于岩体与围岩接触带(陈伟军等,2015;王婧,2017)。目前,对与流纹斑岩密切相关的斑岩型钼多金属矿床成矿机制的研究还相对薄弱。精确的年代学研究有利于对成岩成矿作用进行深入解剖。

中生代古太平洋板块俯冲使华北克拉通发生破坏,软流圈的上涌使下地壳和岩石圈地幔发生部分熔融,造成中生代时期大规模的岩浆活动(Yang et al.,2003;徐义刚,2006;Chen et al.,2009;2013;Guo et al.,2013)。太行山北段是华北克拉通中部重要的成矿带之一,受控于克拉通构造演化及中生代板块活动,强烈的构造岩浆活动使得该带有大量的金属矿床形成,包括安妥岭钼矿床、大湾锌钼矿床、木吉村铜钼矿床、龙门钼矿床、石湖金矿等金属矿床(Cao et al.,2010;马金虎等,2011;Niu et al.,2012;Gao et al.,2013;者萌等,2014),显示了太行山北段在中国东部成矿带中不可或缺的重要地位(Zhu et al.,2011;Mao et al.,2014)。大湾锌钼矿是太行山北段具有代表性的斑岩-矽卡岩矿床之一,对其成矿及与成矿相关的岩浆岩进行精确的年代学研究,能为太行山北段成矿带中矿床成矿规律年代学格架的搭建提供重要信息。

涞源县大湾锌钼矿床位于河北省西部太行山北段重要的内生矿产集中区(张立敏,2013)。20世纪中期,在该地先后发现锌钼等金属矿体,1985年经河北省地质局批准对大湾矿区进行详查(成欢,2012)。区内富集大量的钼矿体、锌矿体、及铁等伴生矿体,探明储量27.66万吨钼、71.17万吨锌,平均品位分别为0.11%和3.73%(河北省地质工程勘察院,内部资料)。长期以来,地质工作者和研究者(涂勘,1986;魏绮英等,1987;马国玺,1995;张德诚等,2013;张立敏,2013;马晓辉等,2014)侧重于对大湾锌钼矿床的地质特征及找矿方面的探讨,指出该矿床具有“三位一体”的成矿模式,即在斑岩体内形成斑岩型矿体,斑岩与围岩接触带附近形成矽卡岩型矿体,远离接触带处形成热液脉型矿体(马国玺,1995;丁海洋,2014)。但对大湾矿床年代学的研究较少,获得的矿区的成岩成矿年代范围较大(144.4~130.7 Ma)(黄典豪等,1996;成欢,2012;Song et al.,2014)。其中,黄典豪等(1996)发表的辉钼矿Re-Os年龄为单点模式年龄,是否能代表大湾成矿年龄有待考证;成欢(2012)报道的Rb-Sr等时线年龄易受流体活动影响存在误差,且仅用平行样进行辉钼矿Re-Os测定所获得的年龄可信度低。因此,仍需对该矿床的成岩成矿时代进行精确厘定。本文在野外调查及前人研究工作的基础上,对大湾矿区内的与成矿密切相关的流纹斑岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代测定,与辉钼矿Re-Os同位素年代学分析相结合,确定了矿床的成岩、成矿时代,并对矿床物质来源进行了分析,为进一步探讨大湾矿床成岩与成矿作用之间的关系奠定了年代基础。

1 区域地质

华北克拉通经历了多阶段的构造演化和强烈的变质改造,大部分研究表示克拉通的东西板块于1.85 Ga左右沿中部造山带拼合,并完成克拉通化(Zhao et al.,2001;2012;Santosh,2010)。元古代—古生代末,华北克拉通基本处于稳定状态,但自中生代以来发生了以中酸性岩浆为主的大规模岩浆活动,于燕山期最为强烈(翟明国等,2001)。中生代华北岩石圈经历的大规模强烈的壳幔相互作用使中国东部发生了大规模成矿事件,且成矿作用较为复杂(毛景文等,2005;吴福元等,2008;Zhu et al.,2017)。

太行山北段是华北地区重要的多金属成矿带,该地区强烈的构造活动及复杂的地质特征对区内成岩成矿有重要的影响(图1)。区内褶皱、断裂发育,大断裂主要为乌龙沟、紫荆关等,基本构造由NNENEE向的构造组成(图1),它们在太古代五台期已经形成,并于中生代发生活化(成欢,2012),对区内岩浆活动、金属矿床形成等有控制作用。复杂的地质条件导致区内地层十分发育,从新生界—太古界均有出露(图1)。太行山北段地区多期剧烈的构造活动为深部岩浆热液运动提供条件,从而形成大量岩浆岩,主要包括中太古代、中元古代及中生代岩体(曲凯,2012)。

中生代时期岩浆岩在太行山北段广泛分布,包括髫髻山组火山岩、次火山岩(闪长玢岩)、以中酸性岩为主的杂岩体(王安镇岩体、大河南岩体、赤瓦屋岩体和麻棚岩体),以及少量中基性岩体等(Chen et al.,2009;Dong et al.,2013;Gao et al.,2013;Li et al.,2013;图1),于东、西两侧分布的NNE向紫荆关和乌龙沟断裂控制这些岩体的展布方向(喻学惠等,1996;图1)。

2 矿床地质

大湾锌钼矿床位于华北克拉通中部的太行山北段成矿带内,区内构造以断裂、褶皱为主。NW向、NE向大断裂分别展布于矿体南北两侧,乌龙沟断裂结构面(呈NNE向)贯穿矿区东、西两侧(图1)。矿区出露地层为太古界五台群板峪口组片麻岩、中上元古界长城系高于庄组白云岩和蓟县系雾迷山组白云岩,及少量新生界第四系松散堆积物(图2,图3)。岩浆岩主要为燕山期涞源杂岩体。矿区在燕山运动及深大断裂的影响下发生强烈岩浆活动,早期形成中酸性岩类岩石,包括石英闪长岩、花岗岩等(马国玺,1995),晚期形成酸性岩浆岩,主要为花岗斑岩、流纹斑岩等(图2,图3)。

图1 太行山北段地质简图(改自曲凯,2012;王理瑞,2012;王丽红,2016;河北省地质工程勘查院,2018)Fig.1 Simplified geological map of northern Taihang Mountain(modified after Qu,2012;Wang,2012;Wang,2016;Hebei Geological Engineering Exploration Institute,2018)

图2 大湾锌钼矿床地质简图(改自河北省地质工程勘查院,2010)Fig.2 Geological map of the Dawan Zn-Mo deposit(modified after Hebei Geological Engineering Exploration Institute,2010)

花岗斑岩出露于矿区西缘,呈岩墙状与流纹斑岩相伴产出(图3)。流纹斑岩岩体沿矿区内NNE、NWW两个方向的断裂交汇处入侵,具有霏细状、角砾状、显斑状3种岩石类型,前两者构成主体相,角砾状者为隐爆作用的产物(黄水文,2014)。霏细状岩石出露于流纹斑岩岩体边部,角砾状岩石与霏细状岩石呈过渡接触,显斑状岩石于最晚零星产出(黄水文,2014)。

矿区锌钼矿体分布于流纹斑岩体内及斑岩与围岩接触部位,受控于流纹斑岩蚀变体系,包括斑岩热液蚀变和流纹斑岩与白云岩接触交代变质2个蚀变系统。流纹斑岩矿化蚀变体系具垂向环式分带性(张德诚等,2013):

(1)斑岩热液蚀变。控制辉钼矿化,蚀变分带自岩体下部向上依次为:①钾化带,金属矿物为辉钼矿、黄铁矿、磁铁矿等,非金属矿物为黑云母、石英、钾长石、绿泥石等;②硅化带,金属矿物为少量黄铁矿,非金属矿物为石英、绢云母、绿泥石等;③绿泥化带,金属矿物为黄铁矿、磁铁矿等,非金属矿物为阳起石、透闪石、绿泥石、绿帘石等。

(2)斑岩与白云岩接触蚀变。控制闪锌矿化,蚀变分带依次为:①内矽卡岩带,矿物成分为透辉石、钙铁榴石、绿帘石;②外矽卡岩带,矿物成分为透辉石、粒硅镁石、透闪石、金云母等;③蛇纹石化白云岩带,矿物成分为蛇纹石、透辉石及少量透闪石,伴生磁铁矿、黄铁矿、闪锌矿;④铁锰碳酸盐化白云岩带,矿物成分为方解石、石英等,局部可见黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等。斑岩型钼矿体主要分布于矿床下(内)部斑岩体中部,矽卡岩型锌、钼矿体则在矿床上(外)部矽卡岩及蚀变白云岩中(图3)。

图3 大湾锌钼矿床17号勘探线地质剖面图(改自河北省地质工程勘查院,2010)Fig.3 Cross section of No.17 exploration line through the Dawan Zn-Mo deposit(modified after Hebei Geological Engineering Exploration Institute,2010)

根据成矿元素的差异将矿床内矿石划分为锌矿石和钼矿石。其中,锌矿石分布于矽卡岩带和外带蚀变岩中,多呈自形-半自形粒状结构,浸染状构造为主,钼矿石在斑岩体内、矽卡岩带和外带蚀变岩中均可见,多呈他形-半自形粒状、鳞片状结构,以细脉浸染状、角砾状构造为主(图5a~d)。

3 样品采集与测试方法

3.1 锆石U-Pb测试

本次研究的2件新鲜的流纹斑岩样品(DW2003、DW2031)均采于大湾锌钼矿床地表(图2),岩石呈灰白色,具有斑状结构和显微粒状结构,岩石碎裂明显,网状裂隙发育,沿裂隙有碎粒、碎粉状长英质分布,常被次生石英、绢云母、不透明矿物充填交代(图4a、b)。斑晶为钾长石,半自形板状,粒径一般0.5~1.0 mm,星散状分布,被绢云母交代,基质为斜长石、钾长石、石英,部分斜长石被绢云母交代(图4c、d)。河北廊坊拓轩岩矿检测服务有限公司对样品中的锆石进行处理:首先,将流纹斑岩样品人工破碎到70目左右,然后利用淘洗、重选等方法选取出重矿物,在双目镜下进行锆石颗粒的拣选工作。重点挑选出包裹体和裂隙少、晶型好、透明度高的锆石,然后用环氧树脂制靶、抛光,之后拍摄所制靶内锆石分别在透射光、反射光和阴极发光环境下的照片,从照片中圈定环带分明的锆石点位准备进行定年测试。

图4 大湾锌钼矿床流纹斑岩手标本和显微照片a.流纹斑岩;b.流纹斑岩中钾长石斑晶;c.石英、钾长石和绢云母共生(正交偏光);d.石英、钾长石、绢云母和斜长石共生(正交偏光)Qz—石英;Kfs—钾长石;Ser—绢云母;Pl—斜长石Fig.4 Typical specimen photographs and photomicrographs of rhyolite porphyry from the Dawan Zn-Mo deposita.Rhyoliteporphyry;b.K-feldspar phenocrysts in rhyoliteporphyry;c.Quartz coexisting with k-feldspar and sericite(perpendicular polarized light);d.Quartz coexisting with k-feldspar,sericiteand plagioclase(perpendicular polarized light)Qz—Quartz;Kfs—K-feldspar;Ser—Sericite;Pl—Plagioclase

本次锆石U-Pb同位素定年测试在北京燕都中实测试技术有限公司进行,LA-ICP-MS为德国Analytikjena M90,激光剥蚀系统为NWR193(Elemental Scientific Lasers LLC)。用He作载气、Ar为补偿气来调节激光剥蚀过程中的灵敏度,二者经过一个Y型连接口发生混合后进入ICP。本次研究选择30μm作为剥蚀直径的长度。每次测试都包括50 s样品信号和大约25 s左右的空白信号。本次测试利用软件ZSkits完成,91500及Plesovice标样均与推荐值契合,91500锆石年龄为1065 Ma,Plesovice锆石年龄为(337.13±0.37)Ma(Wiedenbeck et al.,1995;Slama et al.,2008)。锆石标准91500作外标,进行U-Pb同位素年代测定中的同位素分馏校正。利用Isoplot/Ex_ver3(Ludwig,2003)绘制锆石样品U-Pb年龄谐和图、计算年龄权重平均值,使用Andersen(2002)的方法进行普通铅校正。

3.2 辉钼矿Re-Os测试

选取大湾矿区ZK1703钻孔内不同深度的4件钼矿石进行测试(图3),矿石样品中可见脉状辉钼矿,颜色呈铅灰色,于脉石矿物(如石英)间隙中分布(图5a~d)。辉钼矿单矿物在河北廊坊拓轩岩矿检测服务有限公司进行分离,在经过粉碎、分离、粗选和精选后获得,其纯度>99%。单矿物晶体新鲜、无污染,符合测试要求。本研究选取细小的辉钼矿单矿物颗粒,粒径大小介于0.03~0.10 mm,以避免大颗粒辉钼矿发生Re-Os失耦现象(李超等,2009),防止造成测年误差。

图5 大湾锌钼矿床典型矿石手标本和显微照片a.矿石中细脉浸染状辉钼矿;b.矿石中脉状辉钼矿;c.典型钼矿石显微照片(反射光);d.典型钼矿石显微照片(反射光)Mol—辉钼矿;Qz—石英Fig.5 Typical specimen photographs and photomicrographs of ores from the Dawan Zn-Mo deposita.Veinlet and disseminated molybdenitein ore;b.Vein molybdenitein ore;c.Typical specimen photomicrographsof molybdenum ore(reflected light);d.Typical specimen photomicrographsof molybdenum ore(reflected light)Mol—Molybdenite;Qz—Quartz

在国家地质测试中心Re-Os同位素实验室对辉钼矿进行分析测试,样品分离采用Carius管直接蒸馏法。实验分析流程及原理详见文献(屈文俊等,2003;杜安道等,1994;2009;李超等,2010)。同位素比值利用TJAX-series电感耦合等离子体质谱仪进行测定,该仪器为美国TJA公司生产的。用TJAX-se-ries ICP-MS进行测量,Re、Os和187Os的空白值分别为0.0024 ng、0.000 36 ng、0.000 02 ng,远低于本次实验的样品及标样中的Re、Os含量,所以不会影响实验结果的准确性。最后,采用Isoplot软件(Ludwig,2009)对所得数据进行计算,从而得到辉钼矿等时线年龄,样品模式年龄运用t=1/λ[ln(1+187Os/187Re)]公式计算,其中,λ=1.666×10-11a-1(Smoliar et al.,1996)。

4 分析结果

4.1 锆石U-Pb测定结果

对采自大湾锌钼矿中的2件新鲜的流纹斑岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析,结果见表1。2件岩石样品(DW2003、DW2031)中的锆石形态均为柱状自形晶,在锆石CL图像中可见清晰的韵律环带(图6a、b),样品DW2003的锆石Th/U比值为0.98~2.31,样品DW2031的锆石Th/U比值为0.75~1.92,2件样品中锆石的Th/U比值均大于0.4,且无明显波动,是典型的岩浆成因锆石(Corfu et al.,2003)。

图6 大湾锌钼矿床流纹斑岩DW2003(a)和DW2031(b)锆石CL图像及测试位置Fig.6 CL images of zircons and their measuring positions in the rhyolite porphyry DW2003(a)and DW2031(b)from the Dawan Zn-Mo deposit

表1 河北涞源大湾锌钼矿床流纹斑岩锆石U-Pb年代学测试结果Table1 Zircon LA-ICP-MSU-Pb data for rhyolite porphyry from the Dawan Zn-Mo deposit

样品DW2003流纹斑岩中24颗锆石的206Pb/238U年龄为141.1~134.2 Ma,在年龄谐和图(图7a)中,数据点成群分布,谐和年龄为(137.0±0.5)Ma(MSWD=0.48,n=24),加 权 平 均 年 龄 为(137.1±0.9)Ma(MSWD=0.56,n=24;图7a),代表此岩石样品的结晶年龄。样品DW2031流纹斑岩中22颗锆石的206Pb/238U年龄介于141.8~134.0 Ma,在年龄谐和图(图7b)中,数据点成群分布,谐和年龄为(136.8±0.6)Ma(MSWD=0.73,n=22),计算得到样品DW2031的加权平均年龄为(136.8±1.2)Ma(MSWD=0.40,n=22;图7b),代表该样品岩石的结晶年龄。

图7 大湾锌钼矿床流纹斑岩DW2003(a)和DW2031(b)锆石U-Pb年龄谐和图及加权平均年龄Fig.7 Concordia diagrams and weighed average agesof zircon U-Pb dating of the rhyolite porphyry in the Dawan Zn-Mo deposit

4.2 辉钼矿Re-Os测年结果

本次研究所测4件辉钼矿样品的Re-Os同位素数据见表2。实验测得辉钼矿的w(187Re)为3656~10361 ng/g,w(187Os)为8.32~23.46 ng/g,辉钼矿模式年龄介于135.8~137.6 Ma。

表2 大湾锌钼矿床辉钼矿Re-Os同位素组成Table2 Re-Os isotopic composition of molybdenite from the Dawan Zn-Mo deposit

将辉钼矿数据用Isoplot软件进行拟合,获得等时线年龄为(136.1±2.3)Ma(MSWD=1.19,n=4;图8a),计算得辉钼矿加权平均年龄为(136.5±1.0)Ma(MSWD=0.52,n=4;图8b)。对比计算所得的2个年龄一致,说明分析结果可靠,大湾矿床成矿年龄为(136.5±1.0)Ma。

图8 大湾锌钼矿床辉钼矿Re-Os同位素等时线年龄(a)和加权平均年龄(b)Fig.8 Re-Os isotopic isochron age(a)and weighted mean age(b)of molybdenite from the Dawan Zn-Mo deposit

5 讨 论

5.1 成岩成矿时代

封闭温度较高是锆石U-Pb及辉钼矿Re-Os都具备的特征,不易被后期所发生的各种地质事件影响,这2种测年手段的结合能相对精确的指示成岩成矿时代(Stein et al.,2001;Fedo et al.,2003;Yuan et al.,2018)。对太行山北段一些矿床及岩体的研究显示,成岩成矿作用在侏罗世—白垩世之间发生(曹烨,2012;Li et al.,2014;张苏楠,2014;者萌等,2014;申志超等,2015;李瑞玲等,2016),说明该时期强烈的构造岩浆活动导致发生大规模成岩成矿事件。位于太行山北段的大湾锌钼矿床从发现至今,已有研究者对其成岩成矿时代进行了分析讨论。其中,黄典豪等(1996)利用Re-Os同位素对大湾矿床的成矿时代进行了研究,得到了辉钼矿Re-Os模式年龄为(144.4±7.4)Ma;成欢(2012)利用Rb-Sr同位素测年法进行分析,得到流纹斑岩等时线年龄为139.7 Ma,认为该年龄为岩石结晶年龄,通过辉钼矿Re-Os测年得到矿床成矿时间为137 Ma;Song等(2014)利用锆石U-Pb测年法对所采集的流纹斑岩和石英二长岩样品进行实验分析,得到岩石样品的加权平均年龄分别为(141.2±0.7)Ma和(130.7±0.6)Ma,利用Re-Os同位素测年方法对辉钼矿进行年龄测定,得到矿床成矿年龄为(138.0±2.0)Ma。综上所述,前人的研究将大湾矿床的成岩成矿时代限定在早白垩世,但部分实验样品的采集位置不明、产状单一(成欢,2012;Song et al.,2014),辉钼矿Re-Os测年仅用1件样品或只采用平行样进行(黄典豪等,1996;成欢,2012),所得年龄结果准确性有待考证,因为Rb-Sr等时线年龄易受流体活动影响,所以学者成欢(2012)通过Rb-Sr同位素测年方法获得的年龄可能存在一定误差。

本次研究利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年法,对矿区的2件流纹斑岩样品(DW2003、DW2031)的年龄进行了分析研究,得到2件流纹斑岩样品的结晶年龄分别为(137.1±0.9)Ma和(136.8±1.2)Ma,二者在误差范围内一致。对辉钼矿进行Re-Os同位素定年得到加权平均年龄为(136.5±1.0)Ma,等时线年龄为(136.1±2.3)Ma。大湾锌钼矿床斑岩体和矿体存在紧密共生关系,在形成时间上相对一致,成岩成矿作用发生在早白垩世。

5.2 成矿物质来源

Re-Os同位素除了能测定地质事件发生的时间外,还对成矿物质来源有示踪作用(江思宏等,2000)。本次研究获得大湾锌钼矿床中辉钼矿的w(Re)为5.816~16.484μg/g,计算平均值为10.740μg/g。随着辉钼矿Re-Os测年技术在金属矿床中的不断应用,学者们通过对不同研究成果中辉钼矿Re-Os数据进行分析得到了一定规律。通常认为,辉钼矿中Re含量由壳源-壳幔混源-幔源逐渐升高(Mao et al.,2003;李书领等,2017)。通过对各类钼多金属矿床辉钼矿Re-Os数据进行分析得到以下规律(Mao et al.,1999;李文昌等,2012):当辉钼矿的w(Re)为(1~10)μg/g甚至更低时,成矿物质全部为地壳来源;当辉钼矿的w(Re)在(n×10)μg/g时,成矿物质为壳幔混源;当辉钼矿的w(Re)多在(n×10~1000)μg/g时,成矿物质来自于地幔或主要为地幔物质。陈衍景等(2012)对中国东部各类钼矿床内辉钼矿Re含量的分析指出,辉钼矿Re含量越高,幔源物质参与成矿作用越多。因此,笔者认为大湾锌钼矿床的成矿物质来源具有壳幔混合特征。

S、Pb同位素研究是追踪矿床成矿物质来源的有效手段,前人对大湾矿床的硫化物开展了S同位素研究,结果显示,δ34S值主要在0~5‰之间(马国玺,1995;成欢,2012;丁海洋,2014),与岩浆硫的硫同位素组成基本一致(Seal,2006),证明其硫源以岩浆硫为主,少量来自于围岩;对矿床内钼矿石和斑岩体进行Pb同位素研究,所得结论与硫同位素结果一致(马国玺,1995;成欢,2012;丁海洋,2014)。大湾锌钼矿床成矿物质主要来源于壳幔混合,部分来源于围岩。

5.3 成岩成矿作用及对区域找矿勘查的指示

华北克拉通破坏受太平洋动力体系的影响,使华北地区构造格局发生转变、岩石圈减薄(王霞,2012),破坏发生的峰期时间为早白垩世(Zhu et al.,2012)。中生代太行山北段成矿带内的中酸性岩是由地幔物质上涌使下地壳发生部分熔融而形成的(蔡剑辉等,2003;Chen et al.,2007)。下地壳的部分熔融对大湾矿区岩体形成贡献极大(成欢,2012;Song et al.,2014)。因此,笔者认为早白垩世时期,强烈的构造活动使太行山北段乌龙沟深大断裂发生活化,地幔物质上涌,下地壳选择性熔融,形成壳幔混源岩浆,经深部分异作用,局部形成中间岩浆房。在构造运动的多次挤压、拉张作用下,大湾矿床内的流纹斑岩侵位于顶垂体构造环境,随侵位、隐爆等成岩作用的发生,区内形成一套完整的矿化蚀变体系(丁海洋,2014),作用于不同围岩,产生斑岩型热液蚀变和矽卡岩型蚀变2套蚀变矿化组合。受不同蚀变矿化组合的影响,在流纹斑岩及片麻岩内形成斑岩型钼矿,在斑岩与围岩接触部位形成矽卡岩型锌钼等多金属矿体,于远接触带处形成热液脉型锌钼等多金属矿体(马国玺,1995)。

断裂构造体系既可以为岩浆侵位和流体运移提供通道,同时也是提供成矿物质元素存储的必要场所(王亚民,2016)。因此,一些断裂系统是找矿勘查的重要构造标志,太行山北段乌龙沟、紫荆关等大断裂附近有较好的找矿前景,大湾矿床内除深大断裂外,次级断裂构造也是找矿的重要标志。大湾矿床内高硅、富碱的流纹斑岩(黄水文,2014)控制锌钼成矿,受流纹斑岩蚀变体系的影响,钼矿体主要赋存于流纹斑岩体内,锌矿体主要赋存在流纹斑岩与围岩的接触带周围,因此,流纹斑岩垂向分带式的矿化蚀变体系也是大湾矿区进一步找矿的重要标志。

6 结 论

(1)锆石U-Pb同位素年代学分析获得两件流纹斑岩样品的锆石206Pb/238U加权平均年龄分别为(137.1±0.9)Ma和(136.8±1.2)Ma,对4件辉钼矿进行Re-Os同位素定年,加权平均年龄为(136.5±1.0)Ma,等时线年龄为(136.1±2.3)Ma,误差范围内成岩成矿时代一致,表明大湾矿区成岩成矿作用均在早白垩世。

(2)大湾锌钼矿床中辉钼矿的w(Re)为5.816~16.484μg/g,平均值为10.740μg/g,壳幔混合源为矿床成矿物质的主要来源。

(3)大湾锌钼矿床形成于挤压、拉张体制相互转换的复杂构造环境中,矿区内流纹斑岩和蚀变体系为找矿勘查的有利标志。

致 谢野外工作得到了河北省地质工程勘查院的帮助和支持;锆石U-Pb同位素分析得到北京燕都中实测试技术有限公司张晗工程师的帮助,辉钼矿Re-Os同位素分析得到国家地质实验测试中心李超博士的帮助与指导;两位审稿专家提出了宝贵的修改意见,让本文质量有了很大提高;在此一并表示衷心的感谢!

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