黑龙江省完达山地区河口林场斑岩型锡多金属矿床花岗斑岩的形成年代、岩石成因及构造背景

黑龙江省宝清县河口林场锡多金属矿床位于兴蒙造山带东段的完达山地体内,为东北地区东部首个斑岩型锡多金属矿床。该矿床锡、银、铅、锌的平均品位分别为0.27%、122.89g/t、0.84%、1.43%,其中锡、银资源量达到中型,铅锌可达小型矿床规模。锡多金属矿体与花岗斑岩体具有密切的空间和成因关系,多呈细脉状、网脉状产在花岗斑岩体内部及其与上三叠统大佳河组硅质岩的侵入接触带两侧。野外地质调查和室内研究表明,矿区内的含矿花岗斑岩为锡多金属矿化的成矿岩体。该花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-^Pb年龄为118.0±1.1Ma,表明其形成于早白垩世晚期。岩石地球化学特征研究表明,花岗斑岩中SiO2、K2O含量高,Fe2O3T、MgO、CaO以及过渡族元素含量低,属高钾-中钾钙碱性系列的Ⅰ型花岗岩。锆石εHf(t)为+3.4^+7.4,二阶段Hf模式年龄(tDM2)为701~956Ma。花岗斑岩的铅同位素组成为206^Pb/204^Pb=18.414~18.460、207^Pb/204^Pb=15.591~15.596、208^Pb/204^Pb=38.470~38.761,具有造山带及与俯冲过程相关的性质;^Sr初始值(87^Sr/86^Sr)i比值为0.708136~0.708331,εNd(t)值为-2.0^-3.0。根据岩石的元素地球化学和同位素地球化特征,判断河口林场含矿(成矿)花岗斑岩的初始岩浆源于基性新生下地壳物质的部分熔融,同时受到俯冲带浅部沉积物质的混染,结合区域构造演化资料分析认为,河口林场花岗斑岩及相关的斑岩型锡多金属矿化的构造背景可能与古太平洋板块向欧亚大陆板块的俯冲作用密切相关。

黑龙江河口林场锡多金属矿床地质特征及矿床成因

黑龙江河口林场锡多金属矿床位于我国东部大陆边缘完达山陆缘增生带内,锆石ICP-MS U-Pb测年结果显示该矿床的成矿母岩体花岗斑岩形成于121.4±0.5 Ma,属早白垩世晚期,成矿时间略晚于此。地球化学测试结果显示,河口林场花岗斑岩SiO_2含量较高,为61.21%~73.81%,K_2O含量较高,为3.74%~4.61%,Na_2O为0.06%~0.20%,属高钾钙碱性系列的A型花岗岩,形成于伸展背景下。(La/Yb)N-Yb、K/Rb-Rb等微量元素比值图解显示矿体的形成与壳-幔岩浆的混合作用有关。中生代晚期(130~120 Ma)我国东部进入地壳伸展减薄的高峰期,古太平洋板块的持续西向俯冲使区内岩石圈不断增厚发生拆沉,软流圈地幔直接加热下地壳使其部分熔融导致壳幔混合作用的发生,形成的岩浆携带大量成矿物质沿伸展作用形成的空间上侵,并于运移过程中不断萃取沿途围岩中的有用组分,随后就位于三叠纪地层内,岩浆演化晚期,Sn、W等金属元素随流体不断聚集在岩浆房顶部及构造薄弱处,随着温度、压力等物化条件的改变,最终沉淀于岩体与地层的内外接触带成矿。本次研究确定了该矿床为区内发现的首例斑岩型锡多金属矿,与东侧俄罗斯境内的锡霍特-阿林锡多金属成矿省具有良好的亲缘性,为该成矿省在我国境内的延伸部分,其发现为我国东北地区锡矿的探寻工作提供了新的思路。