陕西西沟钼矿床辉钼矿Re-Os年代学和同位素地球化学特征及其地质意义

西沟钼矿床是东秦岭黄龙铺地区近些年新发现和勘查的碳酸岩脉型钼矿床。钼矿体主要赋存于新太古界太华群变质岩内的石英方解石碳酸岩脉中,呈脉状、似层状或透镜状产出。辉钼矿主要呈浸染状、薄膜状、团块状分布于石英方解石碳酸岩脉中,成矿有关的围岩蚀变有钾长石化、硅化、黄铁矿化、萤石化、硬石膏化等。为查明西沟钼矿床的成矿时代、成矿物质来源、成矿机制、确定矿床类型,文章开展了辉钼矿Re-Os同位素测年,同位素地球化学分析。6件辉钼矿样品Re-Os同位素测年结果,模式年龄为(222.3±3.4)Ma^(226.6±3.7)Ma;加权平均年龄为(225.1±1.4)Ma;等时线年龄为(224.6±9.1)Ma,表明该矿床形成于晚三叠世。硫化物和硫酸盐的S同位素组成、重晶石和方解石Sr-Nd同位素组成及方解石C-O同位素组成均指示:西沟钼矿的成矿物质可能主要来源于地幔。根据其与华北陆块南缘其他碳酸岩型钼矿床地质特征、成矿时代和成矿物质来源等对比,确定西沟钼矿床属碳酸岩型脉状矿床。成矿作用发生于扬子板块与华北板块碰撞造山的后碰撞伸展环境,由于软流圈物质上涌诱发富集岩石圈地幔发生低程度部分熔融,所形成的碳酸质流体携带钼等成矿物质上升,在NW-NWW向深断裂带沉淀富集成矿。

陕西华县西沟钼矿地质、地球化学特征及其对矿床成因的制约

为了研究西沟钼矿床的成矿物质来源及矿床成因,对西沟钼矿床进行了地质、地球化学及稳定同位素研究。结果表明,西沟钼矿床的矿体主要以石英-方解石脉、石英脉类分布于太华岩群内,少量长石-石英脉型,辉钼矿、方铅矿、黄铁矿是主要矿石矿物,方解石和石英是主要的脉石矿物;含矿方解石具有较高的Sr、Ba和稀土含量,稀土元素及其特征值具火成碳酸岩组分特征,与黄龙铺矿田碳酸岩脉型钼矿床相似;成矿物质和成矿流体主要来源于深源或上地幔,成矿过程中有少量壳源物质或地下水参与。研究认为西沟矿床为石英-碳酸岩脉型钼铅矿床。