东秦岭南泥湖钼 钨矿田re os同位素年龄及其地质意义.pdf

年 曹 地 质 论 评 G E O L O G I C A L R E V I E W V o 1． 4 9 N o ． 6 N O V ． 2 0 0 3 东秦 岭南 泥湖钼 钨 矿 田 Re Os同位素 年龄 及 其 地 质 意 义 李永峰 毛景文 白 凤军。 李俊平 ． 和志 军 1 中国地质大学地球 科学与 资源学 院 ，北京 ，1 0 0 0 8 3 2 河南有 色地质矿产局漯河 地质勘查 院 ，漯河 ， 4 6 2 0 0 0 3 河南有 色地质矿产局平顶 山地质勘查 院 ，平顶 山 ，4 6 7 0 2 1 内容提 要 位 于华 北克 拉通 南 缘 东秦 岭钼 矿 带 的南 泥 湖为 一超 大 型 夕 卡岩 一斑 岩 型 钼 钨 矿 田， 本 研 究采 用 电感 耦 合 等 离子 体 质谱 仪 法 对南 泥 湖 钼矿 田三个 矿床 6 件 辉 钼 矿 进行 了 Re Os同 位 素年 龄 测 定 ， 获 得 南 泥 湖 矿 床 的 辉 钼矿 R e Os 模 式 年 龄 为1 4 1 ． 8 士2 ． 1 Ma ； 三 道庄 矿 床 的辉 钼 矿 Re Os模式 年 龄 为 1 4 4 ． 5 士 2 ． 2 ～ 1 4 5 ． 0 2 ． 2 Ma ， 平 均 为1 4 5 ． O 士2 ． 2 Ma 上房 沟矿 床 的辉 钼矿 R e Os 模 式 年龄 为1 4 3 ． 8 士 2 ． 1 ～1 4 5 ． 8 士2 。 1 Ma ， 平 均 为 1 4 4 ． 8 士 2 ． I Ma ； 6 件 样 品 的等 时线 年 龄 为 1 4 1 ． 5 士7 ． 8 Ma 2 d ， 准确 厘 定 了成 矿 时 间 。 Re Os同 位 素还 表 明 南 泥湖 钼 矿 的 成矿 物 质来 源 以下 地壳 成分 为 主 ， 但 混有 少量 地 幔组 分 。 南泥 湖 钼矿 是 在 中 国东 部 中生 代构 造 体 制 大转 换 中形 成 ， 属于 中国东 部 中 生代大 规 模成 矿 作用 的一 部分 。 关 键词 钼 矿床Re O s同位 素 测年 东秦 岭 南泥 湖 东秦 岭南泥湖夕卡 岩一斑岩 型钼 钨 矿 田是一 世 界 级 超 大 型 钼 钨 矿 田， 包 括 南 泥 湖 斑 岩 型 钼 钨 矿床 、 三道庄夕卡岩 型钼 钨 矿床 、 上房 沟斑岩 型钼 铁 矿床等 三个大型矿床 ， 外 围尚有 马圈 、 石 宝 沟 、 鱼 库 、 黄 背 岭 等斑 岩 型 、 夕 卡 岩 型 钼 矿 床 点 图l a 。 南泥湖钼 钨 矿床产 于南泥湖斑状二 长花岗岩 体及 其 接 触 带 角 岩 中 图 l b ， 已探 明 钼 金 属 量o 6 6 ． 4 6 万 吨 ， 钼 品 位 一 般 为 0 ． 0 6 ～ 0 ． 2 ， 平 均 为 0 ． 0 7 9 ； 伴生钨金属 量1 3 ． 5 4 万吨 ， 品位 0 ． 0 9 9 ； 伴 生硫储 量5 3 9 ． 6 7 万 吨 ， 品位 0 ． 6 2 ； 伴 生铼金属量3 0 吨 ， 品 位 0 ． 0 0 2 7 ％ 。 三道庄钼钨矿 床主要赋存 于夕卡岩和大理 岩中 图 l b ， 已 探 明钼 金 属 储 量 6 7 ． 2 5 万 吨 ， 平 均 品位 0 ． 0 9 3 ～0 ． 1 4 9 ； 伴 生 钨金 属量 5 0 ． 2 5 万 吨 ， 平 均 品位 0 ． 0 9 1 ～0 ． 1 2 9 ； 伴 生硫 储 量 3 9 7 ． 7 万 吨 ， 平 均 品 位 0 ． 7 4 。 上房 沟钼 铁 矿床产 于上房沟花 岗斑 岩与新元 古 界栾 川群煤 窑 沟组 白云质 大理 岩 的内 、 外接触 带 上 图l c ， 钼矿体 主要赋存 于大理岩 、 夕卡 岩和花 岗 斑岩 中 ， 铁钨矿体 主要产于夕 卡岩 中。 矿 体平面上呈 环 带 状 ， 花 岗斑 岩 中 心 为 无 矿 核 心 ， 环 带 东 西 长 8 0 0 ～ 9 0 0 m， 南 北 宽 4 0 0 ～ 5 0 0 m； 已探 明钼 金 属 储 量 7 1 ． 5 8 万 吨 ， 品 位 0 ． 1 1 ～ 0 ． 2 4 4 ％ ， 平 均 为 0 ． 1 3 4 ； 共生铁储量 2 3 0 ． 3 万吨 ， 平 均品位2 7 ． 0 8 ； 伴生硫储 量 2 5 6 ． 2 5 万 吨 ， 品 位 1 ． 4 9 ； 伴 生 铼 金 属 量 8 1 ． 2 6 t ， 品位 0 ． 0 0 4 2 o1 4。 黄典豪等 1 9 9 4 曾对南泥 湖钼 钨 矿 田进行 过 Re Os同位 素测 年 ， 获 得 了 1 4 6 土5 ～ 1 5 6 土8 Ma的 成矿 年龄 。 近年来 ， 由于 测试技 术 的提 高 ， 尤其是 重 新 厘 定 了 Re 的衰 变 常 数 一 1 ． 6 6 61 0 a _ 1 S mo l i a r e t a 1 ． ，1 9 9 6 。故 笔者 等对 这 一世 界级 钼 钨 矿 田再 次进行 Re Os同位素 测 年 ， 并进一 步探 讨其形成 环境 。 1成矿背景及矿床特征 区内出露地层 主要为新元古 界栾川群 巨厚的 中 浅 变质 的浅海 相碎 屑岩及 碳酸 盐 岩 ； 主要 容矿地 层 为三川 组大理 岩 、 南泥 湖组变 斑黑 二 云 片岩及 煤 窑 沟 组 白云 石 大 理 岩 图 1 a 、 l b 、 l c 。 区 域 性 断 裂 以 北西西一北 西 向组最为发育 ， 北东 向组次之 。 各组断 裂规模 不等 ， 但 普遍 具有 成群 、 成 带分 布特 征 。 出露 注 ； 本 文为 国家 重点基 础研 究发 展 规划项 目 编号 G1 9 9 9 0 4 3 2 1 1 的成 果 。 收稿 日期 t 2 0 0 3 0 6 1 0 ； 改 回 日期 2 0 0 3 0 9 1 6 ；责任 编辑 章雨 旭 。 作者 简介 t李 永峰 ， 男 ， 1 9 6 4 ， 高级 工程 师 ， 现 为中 国地 质大 学 北京 在读 博 士研究 生 ， 矿 床学 专 业 。 通讯 地 址 1 0 0 0 8 3 ，北 京 市学 院 路 2 9 号 ，中国地 质大 学地 球科 学 与资 源学 院 ；电话 0 1 0 --8 2 3 2 2 0 4 0 E ma i l y o n g f e n g l e e 1 6 3 ． c o rn。 维普资讯 第 6期 李永 峰 等 东 秦岭 南 泥湖 钼 钨 矿 田 R e Os同位素 年 龄及 其 地质 意 义 6 5 3 于矿 田南 部 的黑沟一 栾川深大 断裂 对三川一栾川 断 陷 褶 带 的地质发 展和成岩成矿 有着重要 的控 制作 用 张文献 ， 1 9 9 7 。 矿 田大 面积 围岩 因受燕 山期 中酸 性 岩 浆 活 动 影 响 ， 形 成 广 泛 的各 种 角 岩 和 夕 卡 岩 。 区 内 岩 浆 岩 主 要 有 加 里 东 期 的 变 辉 长 岩 、 正 长 斑岩 ； 印支期 和燕 山中晚期 的南 泥湖 、 上房 沟 、 石宝 沟 、 鱼 库 、 马圈等 中酸 性岩 体 。 与 钼 钨 矿 化有 关 的 花 岗 斑 岩 组 成 复 式 小 岩 体 ， 均 呈 小 岩 株 状 ， 属 浅 一 超 浅 成 相 ， 岩 石 类 型 为 钙 碱 性 。 岩 浆 演 化 方 向 为 花 岗 闪 长 岩 一二 长 花 岗 岩 一花 岗 斑 岩 ， 在 岩 浆 演 化 过 ， 团2 E 3 回4 三 j ] 5 圆6 图 1 南泥 湖 钼矿 田地质 简 图 a 和采 样位 置 图 b 、 c Fi g ．1 Ge o l o g i c a l ma p a o f t h e Na n n i hu mo l y b de n u m o r e f i e l d，Ea s t e r n Qi n l i n g，a n d t h e s a mp l i n g l o c a t i o n s b，c Q一第 四 系 I 新 元古 界 栾川 群 P t 3 m一煤 窑沟 组 白云质 大 理岩 ， P t 3 一 南泥 湖组 大 理岩 、 片岩 ， P t 3 r 一三川 组 变砂 岩 、 黑云 大理 岩 ， Pt 3 6 一 白术 沟组石英岩、 片岩 白云质大理岩 I P t z 中元古界官道 E l 群石英砂岩、 白云岩 ； y } 一斑状花岗岩； } 一花 岗斑岩 ； 变辉长岩 ； 变辉绿 岩 ； 1 一 夕 卡岩 ； 2 一 断层 I 3 一 地质界 线 ； 4 一矿 床 大 、 中 、 小 型 ； 5 一 采样 位 置及 编号 ；6 一成 岩成 矿时 代 Ma 及测 试方 法 Q Qu a t e r n a r y； Ne o pr o t e r o z oi c Lu a n c h u a n Gr o upPt 3 do l o mi t I c ma r b l e，M e i y a o g o u Fm．，Pt 3 n -- ma r ble a n d s c h i s t ，Na n ni h u F m．，Pt 3 r m e t a s a n ds t o n e a n d biot i t e m a r bl e，S a n c h u a n Fm．，Pt a b - -q u a r t z i t e，s c h i s t a n d d o l o mi t i c m a r b l e，Ba i s h ug o u Fm ．I ； Pt 2 q u a n z s a n ds t o n e， d o l o s t o n e ，Me s o p r o t e r o z o i c Gu a n d a o k o u Gr o u p ； 一 p 0 r p h y r y g r a n i t e ； Y n sa --g r a n i t e p o r p h y r y；t - me t a - g a b b r o t 卢 r me t a d i a b a s e ； 1 一 s k n ； 2 { a u l t ； 3 -- g e o l o g i c a l bo u n da r y； 4 -- d e p o s i t 1 a r g e， me d i u m ， l i t t l e； 5 -- s a m p l i n g l o c a t i o n a n d N o ．； 6 一 a ge M a o f r oc k f o r mi n g o r or e - f or mi n g；me a s u r i ng m e t h o d i 鑫翻 维普资讯 地质论评 程 中 ， 随着岩 浆酸度 增 高 ， 钼 、 钨丰 度有 大 幅度 的增 长 ， 可高 于地壳平均值 的几十至几百倍 。 成矿 岩石普 遍 具 高 碱 、 富 钾 、 超 酸 的 岩石 化 学 特征 徐 兆 文等 ， 2 00 0。 钼 钨 矿体在 矿 床 中的 赋存部 位 有 三种形 式 一 是岩 体外接 触带 成矿 上 房沟矿 床 ， 矿体 呈倒 杯 状 ， 中心 为无矿或弱矿 化核心 ； 二是矿体 主要在外接 触带 角 岩 中 ， 矿 体 呈 似 层 状 、 透 镜 状 南 泥湖 矿 床 ；三是 远离接 触带 的夕 卡岩 中，矿体呈 层状 、 似层 状 三 道 庄 矿 床 。 本 区 钼 矿 床 蚀 变 矿 化 复 杂 ， 以蚀 变 种 类 多 、 空 间 叠 加 广 、 多 阶 段 明显 为 特 征 ， 根 据 成 矿 作 用 、 矿 物 共 生 组 合 特 点 ， 可 将 成矿 过 程 大 致 分 为 三 个 矿 化 阶 段 罗铭玖 等 ， 2 0 0 0 ① 基本 无矿 化 的硅 、 铝 、 钾 交 代 阶段 碳 酸 盐 岩 石 接 触 交 代 产 生 夕 卡 岩 化 ， 硅 铝 质 岩 石 沿裂隙产生钾 长石化 、 硅化 ， 以带入硅 、 铝 、 钾 为特 征 。 ② 水 、 钼、 钨 、 铁矿 化交代 阶段 大量 的水 参与交 代 早 期 夕卡岩 矿物 ， 形 成大 量含 水 的透 辉 石一 阳起 石 等 晚 期 夕 卡 岩 矿 物 ， 并 形 成 浸 染 状 为 主 的 钼 、 铁 矿 化 ； 硅铝质 岩石则 主要产 生绢英岩化 ， 并伴 随细脉状 钼 钨矿 化 。 ③ 石 英一硫 化 物 阶段 是 辉钼 矿 的 主要 形 成 阶段 ， 以形 成 大 量 的 黄 铁 矿 、 辉 钼 矿 及 少 量 黄 铜 矿 、 闪 锌 矿 等 硫 化 物 为 特 征 ， 并 与石 英 、 钾 长 石 、 方 解 石 、 萤 石 等 组 成 各 种 细 脉 ， 充 填 于 夕 卡 岩 、 大 理 岩 等 岩石 的裂 隙中。 辉钼矿 可见于各种类 型的矿石 中， 多 呈 独 立 的辉 钼 矿 、 黄 铁 矿 一 辉 钼 矿 、 辉 钼 矿 一 石 英 或 黄铁矿一 辉钼矿一 石英 细脉 、 网脉或薄膜状产 出 ； 辉 钼 矿 鳞 片 细 小 ， 主 要 呈 自形 一 半 自形 板 状 、 薄 板 状 。 矿 石 的结构 主要 为 片状 、 束状 、 放 射状 、 自形一 半 自形 粒 状 、 镶嵌 状 结构 ；次 为包 体 、 交代 残余 、 充 填 结构 。 矿石 构造 主要 为稀 疏浸 染 状 、 细 脉状 、 网脉 状 构 造 ，角 砾 状 构 造 仅 在 断 层 带 附 近 产 出 。 矿 石 类 型主要有夕 卡岩型 占全 区 已探 明金属储 量 的5 0 以 上 ，角 岩 型 长 英 角 岩 型 透 辉 石 斜 长 石 角 岩 型 占4 0 9 ／ 6 左 右 ，花 岗 斑 岩 型 占 1 0 左 右 ，细 晶 正 长 岩 型 储 量 甚 少 。 主 要 金 属 矿 物 为 辉 钼 矿 、 白钨矿 ，伴 生矿物有 黄铁矿 、 石 英 、 钾 长石 、 方解 石 、 萤 石 及 沸 石 等 。 2 采 样 位 置 本次研 究在南 泥 湖钼 矿 田共采 集6 件 矿石样 品 进 行 Re Os同位 素年龄测 定 ， 其 中南 泥湖 矿床 1 件 ， 三道庄矿 床3 件 ， 上房沟矿 床2 件 ， 采样位 置利用便携 式 GP S定位 ， 具 体采样位 置见 图1 、 表1 ， 采 样过程 中 综合 考虑 了各种 影 响 因素 ， 兼 顾 了矿石 类 型及其 品 位 差异 、 储 量 比例和 出露位 置等 ； 因此 ， 样 品 的代表 性 较好 。 将野 外采集 的矿石 样 品在双 目镜 下手 工挑 选 出辉钼矿单 矿物 ，辉 钼矿质纯 、 无氧化 、 无污染 。 3 样 品化 学 处 理 流程 及 测 试 方 法 本实验 采用 C a r i u s 管封 闭 溶样 来分解 样 品 t t 安 道 等 ， 1 9 9 4 ， 2 0 0 1 ； S h i r e y e t a 1 ． ，1 9 9 5 ， 化 学 处 理 过 程 简 述 如 下 。 3 ． 1样 品分 解 将 准 确 称 取 的 待 分 析 样 品 ， 通 过 长 细 颈 漏 斗 加 入 到 Ca r i u s管 一种 高硼厚 壁 大玻璃安 瓿 瓶 底部 ， 然 后 置 于 温 度 为 一 5 0 ℃～ 一8 0 ℃ 的盛 有 液 氮 与 乙醇 混 合溶液 的保 温杯 中。 经过一段 时间的冷却后 ， 把 准 确 称 取 的 Re 和 。 Os 混 合 稀 释 剂 加 入 到 Ca r i u s管 底 部 ， 再 加 入 2 mL 1 0 mo l ／ L 的 HC 1 ，6 mL 1 6 mo l ／ L 的 HNO。 。 当管底溶液 冰冻凝 固后 ， 用丙 烷 氧气 火 焰 加 热 将 C a r i u s 管 封 闭 。 待 封 闭 的 C a r i u s管 回 温 至 表 1 东秦 岭 南泥 湖钼 矿 田部 分 矿石 R e O s同位 素 含量 及 模式 年 龄 Ta b l e 1 Re Os i s o t o p i c d a t a o f Mo o r e s f r o m t h e Na n n i h u o r e f i e l d，e a s t Qi n l i n g 序 样号 铝矿 石类 型 采样位 置 样 重 g Re t t g ／ g R e t t g ／ g Os n g ／ g 模 式年 龄 Ma 号 1 S DZ 一 1 浸染状 角岩 型 三 道庄 矿露 天采 场 N5 5 0 7 ， E 3 0 0 0 ” O ． O 1 4 7 5 2 7 ． 5 士0 ． 4 1 7 ． 3 士0 ． 2 4 1 ． 7 士0 ． 4 1 4 4 ． 5 士2 ． 2 2 S D Z 一 2 细脉 状夕 卡岩 三 道庄 矿露 天采 场 N5 5 1 7 ， E2 9 5 9 ” 0 ． 0 3 0 0 5 1 5 ． 2 士0 ． 2 9 ． 5 8 士0 ． 1 1 2 3 ． 2 士0 ． 2 1 4 5 ． 4 土2 ． 0 3 S D Z 一 3 网脉 状夕 卡岩 三道庄 矿露 天采 场 N5 5 2 2 ， E3 0 0 9 ” O ． O 1 5 4 3 2 5 ． 2 士0 ． 4 1 5 ． 9 士0 ． 2 3 8 ． 4 士0 ． 3 1 4 5 ． 0 士2 ． 2 4 S F 一 1 细脉 状花 岗斑 岩 上房 沟矿 露天 采场 N5 4 5 2 ，E2 7 5 7 ” 0 ． 0 2 O 7 7 2 O ． 2 土0 ． 2 1 2 ． 7 士0 ． 2 3 0 ． 5 士0 ． 3 1 4 3 ． 8 2 ． 1 5 S F 一 2 团块 状 夕卡 岩 上房 沟矿 露天 采场 N5 4 5 2 ，E2 7 5 4 ” O ． O 2 2 1 9 1 9 ． 0 士0 ． 2 1 2 ． 0 士0 ． 2 2 9 ． 1 士0 ． 2 1 4 5 ． 8土2 ． 1 6 N NF 一 1 条 带状 角岩 型 南泥 湖矿 坑道 采场 N5 5 5 4 2 8 5 9 O ． O 1 7 5 3 2 4 ． 9 士0 ． 4 1 5 ． 7 士0 ． 2 3 7 ． 1 士0 ． 3 1 4 1 ． 8 土2 ． 1 注 ① 采样 位置 中纬 度均 为 N3 3 。 ， 经度均 为 E1 1 1 。 ， 分 和秒 如表 中所列 。 ② 测试 单位 国家地 质实 验测试 中心 ；分析 者 屈文 俊 、曾法 刚 。 ③ 表 中误 差 为2 a ， 其 中 Re和 O s含 量的计 算 误差 包括稀 释剂 标定 误差 、 质谱 测量 误差 及质 量分 馏校 正误 差等 。 模 式年 龄的计 算 误 差不 仅 包括稀 释剂 标定 误差 、 质谱 测 量误差 及 质量分 馏校 正误差 等 ， 另外 还包 括1 8 7 R e 衰 变 常数 的不确 定 度 1 ． 0 2 。 ④ 模 式 年龄 t 按 f 丁 1 In 1 面1 87 O S 计 算 ， 其 中 衰 变 常 数 1 ． 6 6 6 X 1 。 a 一 。 维普资讯 第 6期 李 永 峰等 东秦 岭南 泥 湖钼 钨 矿 田 Re Os同位 素 年龄 及其 地 质意 义 6 5 5 室 温 后 ， 放 入 不 锈 钢 套 管 内 ， 并 置 于 鼓 风 烘 箱 内 ， 逐 步 升 温 到 2 3 0 C ， 保 温 1 0 h 。 最 后 ， 在 Ca r i u s管 底 部 冷 冻 的 情 况 下 打 开 ， 并 用 4 0 mL 水 将 管 中 溶 液 转 入 蒸 馏 瓶 中 。 3 ． 2蒸 馏 分 离 Os 为 满 足 仪 器 测 量 所 要 求 的 酸 度 及 消 除 Os O 水 吸 收 液 中 的少 量 铼 的 干 扰 ， 锇 的蒸 馏 分 两 次 进 行 。 首 先 ， 于 1 0 5 ℃ ～ 1 1 0 C蒸 馏 5 0 mi n， 用 1 0 mL水 吸 收 蒸 出 的 Os O ， 将 蒸 馏 残 液 转 入 5 0 mL小 烧 杯 中 待 分 离 铼 用 。 然 后 ， 将 吸 收 液 转 入 已洗 净 的原 蒸 馏 瓶 中 ， 再 加 入 4 0 mL 水 进 行 第 二 次 蒸 馏 约 1 h 左 右 。 蒸 出 的 Os O 用 1 0 mL水 吸 收 后 用 于 I C P MS测 定 锇 同 位 素 比值 。 3 ． 3萃 取 分 离 R e 将 第 一 次 蒸 馏 残 液 置 于 电 热 板 上 ， 加 热 至 近 干 后 ， 再 加 入 少 量 水 ， 加 热 至 近 干 。 然 后 加 入 1 0 mL 5 mo l 的 Na OH， 使其转 为碱性 介质 ， 稍微 加热后 取 上 层 清 液 转 入 1 2 0 mL Te f l o n分 液 漏 斗 中 ， 加 入 1 0 mL 丙 酮 ， 萃 取 5 mi n。 静 止 分 相 后 ， 弃 去 水 相 。 再 加 入 2 mL 5 mo l ／ L 的 Na oH 溶 液 到 分 液 漏 斗 中 ， 振 荡 2 mi n， 洗 去 丙 酮 相 中 的 杂 质 ， 弃 去 水 相 。 将 丙 酮 转 到 已加有2 mL水 的小 玻璃烧 杯 中。 在 电热板 上加热 以 蒸 发 丙 酮 ， 并 加 热 溶 液 至 近 干 后 ， 加 数 滴 浓 硝 酸 ， 以 除去残存 的锇 。 最后 ， 用数 毫升稀 HNo。 溶 解盐类 并 转 移 至 1 0 mL 比 色 管 中 ， 调 整 溶 液 硝 酸 浓 度 为 2 ％ ， 用 I CP MS测定铼 同位素 比值 。 3 ． 4质 谱 测 定 采 用 英 国 公 司 生 产 的 VG P Q E x e e l l I C P MS 电感耦合等离 子体质谱 仪 测 定铼 、 锇 同位素 比值 。 对 于 Re 选 择 质 量 数 为 1 8 5 、 1 8 7 ， 用 1 9 0 监 测 Os 。 对 于 Os 选 择 质 量 数 为 1 8 6 、 1 8 7 、 1 8 8 、 1 8 9 、 1 9 0 、 1 9 2 ， 用 1 8 5 监 测 Re 。 本 实 验 全 流 程 空 白 R e约 为 1 0 p g， 普 通 Os约 为 l p g ， 远 远 小 于 所 测 样 品 中 的铼 、 锇 含 量 ， 因 此 ， 不 会 影 响 实 验 中铼 、 锇 含 量 的 准 确 测 定 。 4测 试 结 果 6 件 辉 钼 矿 样 品 均 未 检 出 普 通 Os ， 其 Re 、 Os同 位 素 测 试 结 果 如 表 1 ， 采 用 衰 变 常 数 为 1 ． 6 6 6 1 0 a _ 。 S mo l i a r e t a 1 ． ， 1 9 9 6 ， 获 得 南 泥 湖 钼 矿 田 三 个 矿床 的辉钼矿 Re Os 模 式年 龄如 下 南泥 湖矿 床 的辉 钼 矿 R e Os模 式年 龄 为 1 4 1 ． 8 2 ． 1 Ma ； 三 道 庄矿 床 的辉钼 矿 Re Os模 式年 龄 为 1 4 4 ． 5 2 ． 2 ～ 1 4 5 ． 0 2 ． 2 Ma ， 平 均 为 1 4 5 ． 0 2 ． 2 M a ； 上 房 沟 矿 床 的辉钼 矿 R e Os模式 年龄 为 1 4 3 ． 8 2 ． 1 ～ 1 4 5 ． 8 2 ． 1 Ma ， 平 均 为 1 4 4 ． 8 2 ． 1 Ma ； 利 用 I S OP L OT 软 件 作 图 ， R e 、 Os 的 相 对 误 差 均 输 入 2 ． 0 2 o ， 将 6 件 样 品 的结 果 进行 等 时线 加权 拟合 ， 得 到 一 条相关性很 好 的等 时线 图2 ， 其 中等 时线年龄初 始 值 埔 Os 。 一 0 ． 0 0 0 6 0 ． 0 0 1 7 ，平 均 权 重 方 差 MS WD 0 ． 4 9 ，获 得 等 时线 年 龄 为 1 4 1 ． 5 7 ． 8 Ma 。 0 三 ∞ 竺 图 2东秦 岭 南泥 湖钼 矿 田 Re Os同位 素 等时 线 图 Fi g． 2 Re Os i s o e hr o n o f t he M o o r es i n t he Na nni hu o r e fi e l d，e lEt s t e r r l Qi n l i n g 5讨论 5 ． 1成 矿 时 代 厘 定 位 于华 北 地 台南 缘 的 东 秦 岭 钼 矿 带 是 我 国重 要 的大 型钼 矿分布地 区之一 ， 钼 矿床 总体 走 向沿 区域 构造 线呈 近东西 向展 布 ， 主要 集 中分 布于西 起陕 西 省 的金 堆城一 黄龙铺 地 区 ， 东 至河 南省 栾川 南 泥湖 ～ 三道庄一上 房沟、 嵩县雷 门沟地 区 ， 该矿带 产 出了 3 0 余 个超大 型、 大～ 中型钼 钨 多金属矿床 ， 钼储量 约 占全 国总储 量 的5 2 张 正伟 等 ， 2 0 0 1 a ， 其 形成 与东秦 岭地 区广泛分 布的燕 山期 中酸 性深源浅成 型 花岗岩有关 卢欣祥等 ， 2 0 0 2 ， 该类 岩体 出露 面积一 般 小于 1 k m ， 具有典 型 的斑状 结 构 ， 其形成 时代 为 1 7 0 ～ 1 1 0 Ma ，主 要 集 中 于 1 4 0 ～ 1 2 0 Ma Rb S r 、 。 At ／ Ar 、 K Ar法 安 三元 等 ， 1 9 8 4 ， 小 岩体 控制 了钼 、 金 矿 的成 生 ， 成 矿 与 成 岩 同 时或 略 滞 后 于 岩 体 卢欣祥 ， 1 9 9 4 。 南泥 湖斑 状花 岗岩 的 Rb s r 等 时线 年龄为 1 4 2 1 5 Ma 罗 铭 玖 等 ， 1 9 9 1 ， 本研 究 获 得 南 泥 湖钼 矿 床 的辉 钼 矿 R e Os同位 素 模式 年 龄 为 1 4 1 ． 8 2 ． 1 Ma ； 三道 庄 矿床 的辉 钼 矿 R e Os模 式 ； 越 蓬 鳐 撼 麟 l 龌 维普资讯 地质论评 年 龄 为 1 4 4 ． 5 2 ． 2 ～ 1 4 5 ． 0 2 ． 2 Ma ， 平 均 为 1 4 5 ． 0 2 ． 2 Ma ； 成矿 年 龄与 岩 体成 岩 年龄 非 常接 近 。 上 房 沟花 岗斑岩 的全 岩 K Ar法年 龄 为1 4 0 ～1 4 5 Ma 黄典 豪等 ， 1 9 8 9 。 本次研 究获得 的上 房沟钼矿 床的 辉 钼 矿 Re Os同 位 素 模 式 年 龄 为 1 4 3 ． 8 2 ． 1 ～ 1 4 5 ． 8 2 ． 1 Ma ， 平 均 为 1 4 4 ． 8 2 ． 1 Ma ； 与 成 岩 年 龄 吻合 较好 。 因 Re Os同位 素 体 系 封 闭性 好 ， 受 后 期改造 微弱 ， 由此 直接 获得 的硫 化物 矿物 年龄 比用 其他 间接方 法获 得 的蚀 变矿 物年龄 更 为精 确 S t e i n e t a 1 ．， 1 9 9 7 。 在 南 泥 湖 矿 田 ， 三 道 庄 、 南 泥 湖 、 上 房 沟 等 三 个 矿 床分别 出现 于南 泥湖斑状 二长花 岗岩体 和上房沟 花 岗斑 岩体或其 接 触带 ， 两 个岩 体 的成分 和来 源一 致 胡 受 奚 等 ， 1 9 8 8 ； 徐 兆 文 等 ， 1 9 9 5 ， 在 深 部 两 者 连 在 一 起 ， 为 同 一 岩 浆 成 矿 系 统 。因 此 ， 可 采 用 I S OP L OT 软 件 的模 式 1 L u d wi g， 1 9 9 9 对 所 获 6 件 样 品的模式 年龄 数据 进行 等 时线拟 合 ， 得到 一条很 好 的 等 时 线 ， 其 年 龄 为 1 4 1 ． 5 7 ． 8 Ma 。 高精 度金 属矿 床测 年数 据 的获得 ， 使得 准确 刻 画大规模成矿作 用时 限 ， 进而探讨地球 动力学演化 、 认 识 成 矿 过 程 和 成 矿 规 律 成 为 可 能 。 著 名 的 长 江 中 下 游铜一金成 矿带 内亦发 育一系列夕卡岩一 斑岩铜 矿 、 夕卡 岩一斑 岩一 层状 交代 Ma n t o 型矿 床 毛景 文 等 ， 2 0 0 2 ， 2 0 0 3 a ； S u n e t a 1 ． ， 2 0 0 3 ， 该 带 6 个 代 表 性 铜 、 金 、 钼矿 床 的辉 钼 矿 Re Os精测 成 矿 年 龄 为 1 3 7 ． 9 1 ． 5 Ma ～ 1 4 3 ． 7 1 ． 6 Ma ， 平 均 为 1 4 1 ． 0 1 ． 6 Ma 毛景 文等 ， 2 0 0 3 b ， 这些 数据清 楚 的显示 长 江 中下游斑岩一 夕卡岩 型铜 金钼矿与东秦 岭地区斑 岩一 夕卡 岩 型钼矿 大体 同时形成 ， 表 明尽 管长 江 中 下 游铜 金成矿 带位 于扬 子 克拉通 北缘 ， 但 其成 矿时 代 、 地球 动力学 与华北 克 拉通 基本 一致 毛景文 等 ， 2 0 0 3 a 。 华北 克拉通北缘 的斑岩一夕卡 岩的成矿 时代 与 本 区也大 致相 同 ， 北 京大 科庄 隐爆 角砾 岩型 钼矿 的 辉 钼 矿 Re Os成 矿 年 龄 为 1 4 7 7 ～ 1 4 5 l l M a ， 小 寺 沟 斑 岩 一 夕 卡 岩 型 铜 钼 矿 的 辉 钼 矿 Re Os成 矿 年 龄 为1 3 4 土3 Ma ， 河北 寿 王坟 夕 卡 岩型 铜矿 的辉 钼 矿 Re Os成 矿 年 龄 为 1 4 8 4 Ma ， 大 竹 斑 岩一 夕 卡 岩 钼 矿 的 辉 钼 矿 R e Os成 矿 年 龄 为 1 4 4 7 Ma 黄典豪 等 ， 1 9 9 6 。 上述 年龄数据及本研究 获得 的年 龄再次 印证 了 华北 克拉通 1 4 0 Ma左右形成 的矿 床 绝大 多数 为与小 岩体有 关 的钼矿 、 钼钨矿 和铜 钼 矿 毛 景 文 等 ， 2 0 0 3 a 5 ． 2成 矿 物 质 来 源 对 于东 秦岭 的成矿 物 质来源 ， 不 同的学 者提 出 了不 同 的看 法 ； 依 据 岩 石 学 方 面 的 资 料 乔 怀 栋 等 ， 1 9 8 3 ； 张 正伟 等 ， 1 9 8 9 和 岩 体 的盯 S r ／ 踮 S r 初 始 比值 为 0 ． 7 0 3 4 0 ． 7 O 8 O 罗铭 玖 等 ， 1 9 9 1 ， 接 近 或 略 高 于 上 地 幔 的 盯 S r ／ 踮 S r 初 始 比 值 0 ． 7 0 2 ～ 0 ． 7 0 6 ， 认 为 成矿物质是下 地壳与上地 幔的 同熔产 物 张正伟等 ， 2 0 0 1 b 。 有 的学者 根据岩体 的锶 氧 同位素特 征 ， 认 为 成矿物质来 源于下地壳 陈衍景 等 ， 2 O O O 。 张本仁 则 详 细 地 研 究 了 华 北 地 台 南 缘 的 岩 石 圈 组 成 ， Mo元 素 主体上富集 于下 地壳 和上地 幔 ， 结 合 Nd 、 S r同位 素 组成特征 ， 认为成矿 物质主体来源 于下地壳 ， 但混 有 少量地 幔 组分 张本 仁 等 ， 1 9 9 4 。 毛景 文 等 Ma o e t a 1 ． ， 1 9 9 9 b 在综 合 分析 、 对 比了 中国 各种 类 型钼 矿床 中辉钼矿 的铼 含量 后 ， 总结 认 为从地 幔 到壳幔 混源再到地壳 ， 矿石 中的含铼量 成十倍地下 降 ， 从幔 源一I型一S型花 岗岩有关 的矿床 ， Re含量从 万 分 之 几一十 万 分 之 几 一百 万 分 之 几 。 因此 ， 辉 钼 矿 的 R e含 量 可 以指 示 成 矿 物 质 的来 源 Ma o e t a 1 ． ， 1 9 9 9 b； S t e i n e t a 1 ． ，2 0 0 1 。 本 研 究 获 得 的 南 泥 湖 钼 矿 田 中 辉 钼 矿 的 含 铼 量 为 l 5 ． 2 1 0 ～ 2 7 ． 5 1 0 一 ， 平 均 为2 2 ． 0 1 0 ～ ， 表 明南 泥 湖 钼 矿 田 的 成 矿 物质主要来源 于下地壳 ， 但混有 少量地幔组分 。 5 ． 3成 矿 环 境 及 其 动 力 学 背 景 自加里 东运动 开始 ， 直 到三叠纪早期 ， 华北 克拉 通 一 直 处 于 稳 定 发 展 阶 段 河 南 省 地 质 矿 产 局 ， 1 9 8 9 ， 同位 素测 年及 其他 资料 表 明 扬 子 克拉 通与 华 北克 拉通 在2 3 8 ～2 1 8 Ma之 间实现 碰撞 对接 李 曙光 ， 1 9 8 9 C h e n e t a 1 ． ，1 9 9 5 ； 李 锦轶 ， 2 0 0 1 ， 之后 开始陆 内造 山作 用 ， 碰撞 造 山作用结 束于侏罗纪 陈 衍 景 等 ， 1 9 9 2 。 侏 罗 纪 末 一 白垩 纪 初 ， 整 个 中 国东 部 的 区域 构造体 制发 生转 换 ， 主应 力场 由南 北 向转 为 近 东 西 向 ， 开 始 太 平 洋 构 造 演 化 阶 段 任 纪 舜 ， 1 9 9 1 ， 包括 东秦岭在 内的华 北地 台南 缘转入伸 展构 造环 境 。 印支 期一燕 山期 的岩 浆 活动规律 也 很好地 印