内蒙古白乃庙铜钼矿区侵入岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年及地质意义

白乃庙铜钼矿是华北地块北缘最重要的大型铜钼矿,矿区中部花岗闪长斑岩与成矿关系密切。为探讨成岩成矿关系,笔者选取花岗闪长斑岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学特征研究。花岗闪长斑岩测年分别为432.4±2.2 Ma、440.7±2.1Ma和443±1Ma,岩体侵位时代为早志留世,与铜矿石中辉钼矿Re-Os等时线年龄440.5±4.4Ma(待刊)基本一致。岩体属高钾钙碱性岩石组合系列,稀土曲线右倾,δEu 14.83^-19.54,弱亏损,富集Rb、Ba、Th、U、K,亏损Nb、Ta、Ti,具有岛弧花岗岩的地球化学性质。结合区域地质背景,认为白乃庙铜钼矿成矿与早志留世花岗闪长斑岩岩浆期后热液活动密切相关,成矿构造背景为早古生代古亚洲板块向华北板块俯冲形成的白乃庙古火山岛弧带。

内蒙古白乃庙铜-金-钼矿床成矿机制--来自流体包裹体和He-Ar同位素的证据

白乃庙铜-金-钼矿是华北板块北缘中段一个重要矿床,其矿化特征既显示斑岩型蚀变特征,同时又表现出明显的后期造山作用改造的特点。本次研究通过系统的流体包裹体显微测温、激光拉曼和气液相色谱分析揭示其成矿流体为中—低温、中低盐度的CO_2(CO)-H_2O-CH_4(C_2H_2+C_2H_4)-NaCl-CaCl_2体系,流体混合作用和CO_2逃逸为成矿主要因素。富还原性流体的存在可能促使气相流体携带大量的Cu、Au等成矿元素迁移至较远点的白乃庙群地层,沿着片理或裂隙沉淀成矿。对不同成矿阶段矿石中黄铁矿的He-Ar同位素组成测试结果显示白乃庙矿床黄铁矿流体包裹体的~3He/~4He比值在0.06~0.71Ra之间,^(40)Ar/^(36)Ar比值为375.5~1436.3,指示成矿体系由不同性质和组成的两个端元流体混合而成,即混入了类似于MORB型地幔端元的高温高盐度流体和富含地壳放射成因氦但具有空气氩同位素组成特征的低温大气降水。白乃庙矿床属受后期造山作用改造的斑岩型铜-金-钼矿床,形成于古亚洲洋板块持续向南俯冲背景。

内蒙古白乃庙铜-金-钼矿床侵入岩和围岩成因:岩石地球化学和Hf同位素的证据

白乃庙铜-金-钼矿是华北北缘中段的一个重要矿床,矿体主要赋存在早古生代白乃庙群绿片岩中,其成矿与花岗闪长斑岩密切相关。岩石地球化学特征显示,该区侵入岩花岗闪长斑岩以及石英闪长岩与起源于俯冲洋壳的埃达克岩的特征类似,岩浆在上升侵位过程中受到了明显的变质基底的混染作用。赋矿围岩绿片岩的原岩主要为中基性火山岩,锆石Hf同位素数据显示,白乃庙绿片岩、变质安山岩中锆石的εHf(t)变化范围为-4.64^+11.29之间,而白音都西群变质石英砂岩的εHf(t)为-4.30^+15.50,显示白乃庙地区围岩原岩源区物质主要来源于亏损地幔,并在侵位过程中受到了古老地壳基底的混染作用。2类岩石的二阶段Hf同位素模式年龄分别为693~2843 Ma和481~2363 Ma,峰值区间在700~1500 Ma,揭示了华北板块中-新元古代陆壳增生和构造热事件。矿床地质特征、岩石学和地球化学组成表明,白乃庙铜-金-钼矿床具有低氧逸度的特征,可能为还原性斑岩型矿床。