论文部分内容阅读
北秦岭构造带是东秦岭钼多金属成矿带的重要组成部分,蟒岭岩体西侧地区是北秦岭构造带的重要矿集区之一,但对其成岩成矿作用规律缺乏系统的研究。本论文通过较为详细的野外地质工作,采用区域矿床调查和典型矿床解剖结合的系统研究方法,选取研究区中马河、南台、高沟三个典型钼多金属矿床,在准确厘定成岩成矿时代的基础上,结合花岗岩和钼多金属矿床的地质地球化学特征,探讨了该区钼多金属矿床成矿作用,花岗岩的时空演化规律和演化对钼成矿作用的制约。南台钼多金属矿床赋存于花岗斑岩体及其与宽坪群大理岩的接触带中,发育典型的斑岩型和矽卡岩型矿化；马河和高沟钼多金属矿床主要赋存于宽坪群下亚群黑云母石英片岩中。矿体主要呈层状、似层状、透镜体状产出,受岩浆岩和地层控制明显。同位素年代学研究表明,马河钼矿区桃官坪和西沟二长花岗岩的锆石U-Pb年龄分别为157±1Ma和153±1Ma,南台和高沟花岗斑岩的锆石U-Pb加权平均年龄分别为151±1Ma和150±3Ma,均为晚侏罗世侵入体。元素地球化学特征显示,本区花岗岩具有高硅(Si02=68.12%～77.38%),富碱(K20+Na20=7.94%～10.78%)的特征,为准铝质-弱过铝质和高钾钙碱性／钾玄岩系列的I-A过渡型花岗岩。这些花岗岩富集K、Pb,相对亏损Rb、Ba、La、Ce、Sr、P、Ti等元素,显示了壳源特征,元素地球化学和变化较大的锆石Hf同位素组成(εHf(t)=-31.2～-0.8)表明,蟒岭岩体西侧花岗岩的源区物质组成相对复杂,是以古老的壳源物质为主,包括太华群、秦岭群和宽坪群岩石,还有少量年轻组分或幔源组分的混入。辉钼矿Re-Os同位素测试表明,南台、马河和高沟三个钼多金属矿床的成矿时代分别为149±2Ma、148±2Ma、149±3Ma。成矿略滞后于同源岩浆岩,表明本区钼多金属矿床形成于晚侏罗世,与华北地块南缘的主要斑岩型钼矿床大规模成矿时间一致。南台钼多金属矿床花岗斑岩的斑晶石英和辉铝矿-石英脉中主要发育四种流体包裹体：L型富液相包裹体、V型富气相包裹体、C型含CO2包裹体和S型含子晶多相包裹体。早阶段斑晶石英中发育340～400℃、220～280℃、140～200℃三个均一温度区间,主成矿期辉钼矿-石英脉中发育280-380℃、200～240℃和120～180℃三个均一温度区间,晚阶段无矿石英脉中仅发育120～240℃一个低温区间。早阶段斑晶石英中的包裹体盐度显示57.9%～>73.96%、30.06%～38.01%、3.39%-18.55%三个不连续的区间,主成矿期的辉钼矿石英脉和晚期无矿石英脉中的盐度范围分别为0.43%～12.85%、1.91%-10.73%。在成矿早阶段的斑晶石英和主成矿期石英辉钼矿脉的三个温度区间,均出现S型、C型、L型、V型等两种或两种以上包裹体共存且均一温度相近,流体沸腾作用明显,表明流体的多次沸腾是南台钼多金属矿床矿质沉淀的重要机制,这一机制与北秦岭秋树湾铜(钼)矿床的成矿机制相似。硫同位素研究结果表明,本区钼多金属矿床的硫主要来自深源岩浆,金属成矿物质主体来源于下地壳,但混有少量地幔组分。流体氢、氧同位素组成表明成矿流体为岩浆水和大气降水的混合。北秦岭蟒岭岩体西侧晚中生代钼多金属矿床成矿时代集中于149-146Ma,对应的地球动力学背景为构造体制大转折和岩石圈大规模减薄作用。