内蒙古大井矿区及外围岩浆岩锆石U-Pb年龄及其对成矿时间的约束

大井是内蒙古东部地区的一处大型铜银锡多金属矿床,矿体呈脉状产出在二叠系林西组地层中,受NW或NWW向断裂控制。本文对大井矿区及其外围主要侵入岩体和火山岩开展了年代学和地球化学研究。LA-MC-ICP-MS锆石测年结果表明,大井矿区内靠近1号矿脉产出的2件霏细岩脉样品的锆石年龄分别为170.7±1.4Ma(MSWD=1.9)和170.7±1.1Ma(MSWD=1.3);矿区外围马鞍子黑云母二长花岗岩体的锆石年龄为279.7±1.3Ma(MSWD=0.74);唐家营子附近安山玢岩脉的锆石年龄为252.0±1.8Ma(MSWD=1.6);大四段村似斑状黑云母二长花岗岩体的锆石年龄为242.8±1.7Ma(MSWD=1.7);采自大坝南部的流纹质晶屑熔结凝灰岩、流纹质火山角砾熔岩和晶屑凝灰岩的锆石年龄分别为143.5±0.7Ma(MSWD=0.38),144.3±0.7Ma(MSWD=1.2)和145.3±1.0Ma(MSWD=2.5);小城子村南部石英斑岩脉的锆石年龄为146.1±0.9Ma(MSWD=1.7),安山玢岩脉的锆石年龄133.2±0.7Ma(MSWD=0.96)。反映本区至少存在四期岩浆活动,分别是海西晚期、印支早期、燕山早期和燕山中期。岩石地球化学分析结果表明,大井矿区及外围主要侵入岩(黑云母二长花岗岩、似斑状黑云母二长花岗岩、霏细岩、安山玢岩和石英斑岩)均为富SiO2、富碱、准铝的钙碱性岩石,在SiO2-K2O图解上均落入"高钾钙碱系列"区。所有的岩石样品具有轻稀土分异明显、富集大离子亲石元素(LILE)的特征,其中Ba、Nb、Sr、P、Ti相对亏损,而Rb、Th、K、Ce、Nd、Hf、Sm、Y和Yb相对富集。侵入岩和火山岩的年代学与岩石地球化学特征表明,马鞍子黑云母二长花岗岩和大四段村似斑状黑云母二长花岗岩的侵位可能与古亚洲洋的碰撞闭合有关,形成于挤压的构造环境;燕山早期侵入岩在本区并不发育,其形成环境还有待进一步查明,可能与西伯利亚板块和蒙古-华北板块之间的鄂霍茨克洋消亡及后碰撞造山有关;而燕山晚期大规模的侵入-火山喷发活动可能是由岩石圈减薄,区域大规模伸展所引起。根据本文对矿区内及外围侵入岩与火山岩的年代学研究,结合矿区地质和前人研究成果,认为大井铜银锡矿床的成矿主要与晚侏罗世-早白垩世岩浆活动(146～133Ma)有关,是区域伸展构造背景下岩浆活动的产物。