內(nèi)蒙古曹四夭鉬礦花崗斑巖地質(zhì)地球化學(xué)特征及U—Pb同位素測(cè)年

李香資，權(quán)知心，付恒一，安婧雯，楊位坤

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)勘查院，鄭州 450000)

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李香資，權(quán)知心，付恒一，安婧雯，楊位坤

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)勘查院，鄭州 450000)

內(nèi)蒙古興和縣曹四夭超大型鉬礦床的成礦巖體花崗斑巖為微型巖株，巖石為強(qiáng)酸性花崗巖，富含Rb，Li，Be，Nb，Zr和Mo，其中Mo的含量為克拉克值的20倍，巖石稀土總量較低，為輕稀土富集型，Eu嚴(yán)重虧損；U-Pb同位素測(cè)年結(jié)果顯示，加權(quán)平均年齡為(133.5±7.4) Ma，時(shí)代為中生代白堊紀(jì)早期，花崗斑巖的形成年齡基本上代表了鉬礦床的成礦年齡；巖體侵入的構(gòu)造背景為燕山晚期的板內(nèi)造山環(huán)境；花崗斑巖的成因?yàn)镾型與I型的過渡類型，巖漿物質(zhì)原始來源于上地幔以淺，巖漿沿深大斷裂上侵形成花崗斑巖，揭示出上地殼基底物質(zhì)與巖漿的同熔過程。

曹四夭鉬礦；成礦巖體；花崗斑巖；巖石地球化學(xué)；U-Pb同位素測(cè)年；成礦時(shí)代；內(nèi)蒙古

0 引言

鉬是一種重要的戰(zhàn)略資源，是我國的優(yōu)勢(shì)礦種之一。20世紀(jì)70年代以后，隨著斑巖型礦床地質(zhì)理論的推廣與普及，我國對(duì)斑巖型礦床的找礦勘查逐步展開，斑巖型鉬礦的找礦工作與科學(xué)研究取得了顯著的發(fā)展[1-14]。進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國鉬礦地質(zhì)勘查出現(xiàn)飛躍式的發(fā)展，2002—2012年間，鉬的資源儲(chǔ)量增長(zhǎng)率為116%，目前超大型規(guī)模的鉬礦床已有16個(gè)，其資源儲(chǔ)量占全國鉬資源儲(chǔ)量的53%[10]。在新發(fā)現(xiàn)的鉬礦床中，斑巖型鉬礦占據(jù)主導(dǎo)地位。2010年以來，安徽沙坪溝、黑龍江岔路口、新疆東戈壁和內(nèi)蒙古曹四夭等4個(gè)超大型斑巖型鉬礦的相繼發(fā)現(xiàn)，引起國內(nèi)外地質(zhì)學(xué)界的極大關(guān)注[15-18]。

內(nèi)蒙古自治區(qū)興和縣的曹四夭鉬礦是近年發(fā)現(xiàn)的超大型斑巖型鉬礦床，其資源量巨大引人矚目[18-25]。鉬礦床與早白堊世侵入的花崗斑巖體有成因聯(lián)系，部分鉬礦體產(chǎn)于花崗斑巖體的頂部，而礦體的主體部分則產(chǎn)于巖體外側(cè)的中太古界變質(zhì)巖系中。本文通過對(duì)曹四夭鉬礦床的成礦巖體——早白堊世花崗斑巖的地質(zhì)-地球化學(xué)特征及U-Pb年齡的研究，探討成礦巖體形成的構(gòu)造環(huán)境、侵位機(jī)制和成因類型等，以期為該區(qū)斑巖型鉬礦床的找礦提供科學(xué)依據(jù)。

圖1 曹四夭鉬礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.1 The geological map of Caosiyao Mo deposit1.沖洪積：砂、礫石松散堆積；2.風(fēng)積：黃土狀亞黏土、亞砂土；3.寶格達(dá)烏拉組：砂質(zhì)黏土砂礫石夾泥灰?guī)r；4.漢諾壩組：橄欖玄武巖夾砂礫石、黏土薄層；5.老梁底組：砂礫巖、粉砂巖；6.呼爾井組+烏蘭戈楚組：砂巖砂礫巖夾泥巖及褐煤；7.中太古界黃土窯巖組；8.淺肉紅色少斑花崗斑巖；9.灰白色多斑花崗斑巖；10.少斑花崗斑巖脈；11.花崗細(xì)晶巖脈；12.石英脈；13.輝綠巖脈；14.二輝斜長(zhǎng)麻粒巖；15.地質(zhì)界線；16.不整合界線；17.斷裂破碎帶；18.地層產(chǎn)狀；19.片麻理產(chǎn)狀；20.化探綜合異常

1 花崗質(zhì)侵入巖及與鉬礦的關(guān)系

1.1 花崗巖類巖石的分布特征

晚侏羅世黑云母二長(zhǎng)花崗巖。隱伏于曹四夭礦區(qū)深部，礦區(qū)內(nèi)僅在距地表1 000 m以下的鉆孔巖心中有所見及，巖體與區(qū)域大型二長(zhǎng)花崗巖巖基相連，侵入時(shí)代為晚侏羅世，并被早白堊世的兩種花崗斑巖侵入穿插。

早白堊世多斑花崗斑巖。分布在曹四夭村南東約1 km處，呈單個(gè)小巖枝侵入于中太古界集寧巖群黃土窯巖組(Ar2h)片麻巖及淺粒巖中，平面形態(tài)不規(guī)則，長(zhǎng)軸呈NE向，出露面積約0.06 km2，主體巖性為多斑花崗斑巖，亦有文獻(xiàn)將其稱為正長(zhǎng)花崗斑巖[18]。

早白堊世少斑花崗斑巖。分布在曹四夭村南，地表出露較為零星，呈巖針狀及巖脈狀，形狀為不規(guī)則狀、橢圓狀，長(zhǎng)軸呈NNE向。巖體侵入到中太古界集寧巖群黃土窯巖組變質(zhì)巖中，與多斑花崗斑巖則呈脈動(dòng)式侵入接觸。地表出露面積僅0.02 km2，但其下的隱伏部分巖體面積達(dá)1.38 km2。主體巖性為少斑花崗斑巖，巖體中裂隙非常密集，縱橫交錯(cuò)，巖石多呈碎裂狀，在隱伏的少斑花崗斑巖頂部與圍巖接觸部位局部發(fā)育爆破角礫巖(圖2)。

礦區(qū)內(nèi)還發(fā)育有巖脈狀、巖墻狀的花崗斑巖，充填在斷裂裂隙中，它們與巖株?duì)畹幕◢彴邘r為同階段產(chǎn)物，部分為花崗斑巖體的分支，深部是與花崗斑巖巖株相連的，二者僅在地質(zhì)產(chǎn)狀上有所差異。

從野外地質(zhì)產(chǎn)狀和鉆孔巖心的觀察分析，礦區(qū)的少斑狀花崗斑巖與多斑花崗斑巖為侵入關(guān)系，但成巖時(shí)代非常相近，推測(cè)為同源、同期、不同次的產(chǎn)物。

圖2 橫08勘探線礦體剖面圖Fig.2 Section of ore body along line Heng-081.新生界；2.中太古界黃土窯巖組；3.早白堊世少斑花崗斑巖；4.早白堊世多斑花崗斑巖；5.晚侏羅世黑云母二長(zhǎng)花崗巖(巖基)；6.輝綠巖脈；7.少斑花崗斑巖；8.多斑花崗斑巖；9.粗中粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖；10.爆破角礫巖；11.工業(yè)鉬礦體；12.低品位鉬礦體；13.鉛鋅礦體；14.斷層；15.圍巖裂隙

1.2 花崗斑巖與鉬礦體的關(guān)系

從圖2可以看出，曹四夭鉬礦床的工業(yè)礦體大部分賦存于花崗斑巖體上部的圍巖(中太古界變質(zhì)巖)中，礦體底板與花崗斑巖的頂界面之間多存在一段無礦相隔，但在花崗斑巖頂部亦有少量鉬礦體，東南部的鉬礦體則橫穿多斑花崗斑巖和少斑花崗斑巖。

礦區(qū)共有鉬礦體4個(gè)，其中以Mo1礦體為主；礦體長(zhǎng)1 606.33 m，寬1 307.25 m，平面上呈較為規(guī)則的橢圓狀；礦體厚度6.00～832.07 m，平均530.00 m，單工程工業(yè)礦體最大厚度693.14 m，礦體主要賦存在中太古界黃土窯巖組第三巖段的淺粒巖中，鉬礦體的中心部位品位較高，而靠近邊緣品位下降，形成礦體邊部的環(huán)狀低品位礦石(圖2)。礦區(qū)估算鉬礦資源儲(chǔ)量(122b)+(333) 礦石量13.02×108t，金屬量1.33×106t，平均品位w(Mo)=0.102%；其中(122b)礦石量7.94×108t，金屬量0.82×106t，平均品位w(Mo)=0.103%，占總資源儲(chǔ)量的62%。礦體形態(tài)比較簡(jiǎn)單，產(chǎn)狀較平緩，埋藏淺，向四周中等傾斜，傾角一般為20°～45°，北西側(cè)較緩，南東側(cè)較陡。礦體邊部的低品位礦石和夾石增多，礦體多有分支，礦體迅速變薄并尖滅。

從圖2可以看出，鉬礦體主要產(chǎn)于花崗斑巖頂部的圍巖中，但有部分礦體穿入斑巖體內(nèi)，礦區(qū)中的多斑花崗斑巖、少斑花崗斑巖、花崗斑巖脈及爆破角礫巖中均有礦化。圍巖熱液蝕變研究結(jié)果表明[23]，由花崗斑巖頂部向上，出現(xiàn)了明顯的熱液蝕變環(huán)狀分帶現(xiàn)象，依次為鉀長(zhǎng)石化帶、硅化-白云母化帶、硅化-黑云母化帶、絹云母-綠泥石化帶。其中，鉀長(zhǎng)石化帶主要產(chǎn)于巖體頂部及接觸帶附近，鉬礦化主要在硅化帶中發(fā)育，而絹云母-綠泥石化帶主要產(chǎn)于鉬礦體的外圍圍巖中。

鉬礦體空間上受花崗斑巖的控制、圍巖蝕變分帶與巖體、礦體的關(guān)系均表明花崗斑巖與鉬礦化的成因聯(lián)系，證明早白堊世花崗斑巖是曹四夭鉬礦床的成礦巖體。2種花崗斑巖中均具有非常發(fā)育的構(gòu)造裂隙，表明巖體固結(jié)后受到了強(qiáng)烈的構(gòu)造應(yīng)力破壞，使2種花崗斑巖及其圍巖(中太古界變質(zhì)巖)普遍出現(xiàn)裂隙，成為熱液蝕變礦化的有利空間，成礦元素在裂隙中富集沉淀，形成金屬礦化。

2 花崗斑巖巖石學(xué)特征

(1)多斑花崗斑巖。灰白色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)微粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶為鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石和石英。鉀長(zhǎng)石(多為正長(zhǎng)石)粒徑2～15 mm，半自形板狀，約占20%；斜長(zhǎng)石粒徑1～2 mm，半自形板狀，強(qiáng)絹云母化，污濁狀，約占10%；石英粒徑1～5 mm，半自形粒狀，局部熔蝕呈港灣狀，約占15%。基質(zhì)主要呈顯微粒狀，由長(zhǎng)英質(zhì)構(gòu)成，具強(qiáng)絹云母化蝕變；黃鐵礦呈微粒狀星散-浸染狀分布在基質(zhì)中。巖石中網(wǎng)狀裂隙發(fā)育，裂隙內(nèi)充填有石英脈、含黃鐵礦輝鉬礦石英脈，脈寬1～5 mm，相互交錯(cuò)。沿裂隙兩側(cè)圍巖具絹云母化、硅化，遠(yuǎn)離裂隙則蝕變逐漸減弱。巖石中不透明礦物主要為磁鐵礦和鈦鐵礦，其中磁鐵礦約占不透明礦物的60%。

(2)少斑花崗斑巖。淺肉紅色-淺黃灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)微粒狀-霏細(xì)狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物含量，斑晶為石英(5%)、斜長(zhǎng)石少量，基質(zhì)為微粒狀長(zhǎng)英質(zhì)50%、霏細(xì)狀長(zhǎng)英質(zhì)35%、次生礦物絹云母10%。斑晶中，石英0.3～2 mm熔蝕港灣狀、熔蝕半自形晶，斜長(zhǎng)石0.5～1 mm半自形板狀，絹云母化?；|(zhì)由微粒狀、霏細(xì)狀長(zhǎng)英質(zhì)構(gòu)成，多具絹云母化蝕變。巖石中網(wǎng)狀裂隙發(fā)育，裂隙內(nèi)充填有石英脈、含黃鐵礦輝鉬礦石英脈，脈寬1～4.5 mm，相互交錯(cuò)，輝鉬礦已全部氧化成鉬華。巖石中不透明礦物主要為磁鐵礦(0.5%)及鈦鐵礦(0.2%)，磁鐵礦占不透明礦物的71%。

2種花崗斑巖從巖性、礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等都很相似，表明它們來自相同的巖漿房，具有類似的結(jié)晶成巖環(huán)境。二者的區(qū)別在于，少斑花崗斑巖的斑晶數(shù)量較少，粒度更小一些，反映出巖石結(jié)晶環(huán)境的細(xì)微差別。

3 花崗斑巖巖石地球化學(xué)特征

3.1 花崗斑巖主量元素特征

曹四夭鉬礦區(qū)花崗斑巖主量元素組成見表1。

(1)多斑花崗斑巖。w(SiO2)= 71.83%，與中國東部花崗巖類平均值(71.87%)相當(dāng)，略高于全國花崗巖類SiO2平均值(71.63%)；w(Al2O3)= 14.18%，過鋁指數(shù)A/CNK=1.94，屬過鋁質(zhì)巖石；w(K2O)=5.8%，高于中國花崗巖K2O平均值(4.09%)；全堿含量ALK=6.32%，w(K2O)/w(Na2O)=11.15，具有顯著的富鉀貧鈉特征；里特曼指數(shù)σ=1.38，在圖3中投影到鈣堿性巖區(qū)(CA)；分異指數(shù)DI=86.16%，表明經(jīng)歷了較高程度的分異演化作用；固結(jié)指數(shù)SI=3.92%；氧化指數(shù)Fe2O3/(Fe2O3+ FeO)=0.97，顯示其侵位深度<3 km；巖石中Mg和Ca的含量很低(w(CaO)=0.095%，w(MgO)=0.4%)。

圖3 花崗巖類堿性程度判別圖解Fig.3 Discriminant diagram of alkalinity of granitesA.堿性；La.偏堿性；CA.鈣堿性

(2)少斑花崗斑巖。w(SiO2)=76.35%，酸性程度明顯高于多斑花崗斑巖；w(Al2O3)=12.87%，過鋁指數(shù)A/CNK=1.95，屬過鋁質(zhì)巖石；w(K2O)=5.44%，高于中國花崗巖K2O平均值(4.03%～4.76%)；全堿含量ALK=5.78%，w(K2O)/w(Na2O)=16.00，里特曼指數(shù)σ=1.00，在圖3中投影到鈣堿性巖區(qū)(CA)，屬富鉀貧鈉的鈣堿性系列巖石；分異指數(shù)DI=89.52%，反映其經(jīng)歷了較高程度的分異演化作用；固結(jié)指數(shù)SI=2.47%；氧化指數(shù)Fe2O3/(Fe2O3+FeO)=0.80，顯示了巖體的淺成特點(diǎn)，侵位深度<3 km；Mg和Ca的含量均很低，w(CaO)僅為0.08%，w(MgO)=0.2%。

對(duì)比2種花崗斑巖的主量元素組成可以看出，少斑花崗斑巖的SiO2含量比多斑花崗斑巖明顯增高，表現(xiàn)出巖石向超酸性演化的趨勢(shì)；其他的常量元素略有下降，巖化指數(shù)也較為接近，均為鈣堿性巖，巖體的侵位深度基本一致，應(yīng)為同期不同次(階段)侵入的淺成斑巖體。

3.2 花崗斑巖微量元素特征

曹四夭鉬礦區(qū)花崗斑巖的微量元素組成見表2，微量元素原始地幔蛛網(wǎng)圖見圖4。

(1)多斑花崗斑巖。巖石微量元素中富含親石元素Li，Be，Rb，Sr，Ba，Nb，親硫元素As，Sn，Sb，Cd和親鐵元素Mo等。其中，成礦元素Mo富集，Mo的濃度克拉克值為5，Mo的指示元素As也富集，其濃度克拉克值為1.8，其余元素則低于泰勒值。與原始地幔值相比較，元素Mo，Sb，Sn，Rb，Ba的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是原始地幔的100～700倍，元素Zn，As，Se，Li，Cs，Be，Nb，Zr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是原始地幔的10～100倍，元素Co，Cr，Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)則遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于原始地幔值。

(2)少斑花崗斑巖。巖石微量元素中富含親石元素Rb，Li，Be，Nb，Zr，親硫元素As，Sn，In，Cd和親鐵元素Mo。其中，成礦元素Mo的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過量的單位：wB/10-6。

表1 曹四夭鉬礦區(qū)花崗斑巖主量元素組成及主要參數(shù)Table 1 The main chemical composition and parameters of Caosiyao granitic porphyry

表2 曹四夭鉬礦區(qū)花崗斑巖微量元素組成Table 2 Trace element composition of Caosiyao granitic porphyry

圖4 曹四夭花崗斑巖微量元素蛛網(wǎng)圖Fig.4 Spider diagram of trace element of Caosiyao granitic porphyry

地殼豐度值，其濃度克拉克值為20，與Mo相關(guān)的指示性元素As含量也較高，其泰勒濃度克拉克值為2.22。其余元素含量則均低于泰勒值。與元素原始地幔值相比較，Mo，Rb，Sb，Sn，Cs比較富集，是原始地幔的100～700倍；Ba，As，Be，Nb，Zr，In，Li，Cd略高于原始地幔值，是原始地幔值的10～100倍，其中成礦元素Mo明顯高于地幔值。

2種花崗斑巖的微量元素組成比較接近，大部分元素的含量都處在同一個(gè)量級(jí)范圍，在微量元素蛛網(wǎng)圖中呈比較一致的曲線形態(tài)。2種斑巖中的Mo均呈富集狀態(tài)，體現(xiàn)了花崗斑巖與鉬礦成礦的內(nèi)在聯(lián)系。

3.3 花崗斑巖稀土元素特征

曹四夭鉬礦區(qū)花崗斑巖稀土元素組成見表3，稀土元素球粒隕石模式圖見圖5。

(1)多斑花崗斑巖。稀土總量ΣREE=231.079×10-6，略低于赫爾曼世界花崗巖稀土平均值(250×10-6)；ΣCe/ΣY=12.95，輕重稀土分餾明顯，屬顯著的輕稀土富集型；La/Sm=7.482，Sm/Nd=0.175；球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線為右傾，δ(Eu)=0.673，有銪的負(fù)異常顯示。

(2)少斑花崗斑巖。稀土總量ΣREE=122.388×10-6，明顯低于赫爾曼世界花崗巖稀土均值；ΣCe/ΣY=7.033，輕重稀土分餾明顯，屬輕稀土富集型；La/Sm=5.26，Sm/Nd=0.225；球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線呈右傾，δ(Eu)=0.224，有顯著的負(fù)銪異常。與多斑花崗巖稀土曲線相比，少斑花崗斑巖的稀土元素總量較低，負(fù)銪異常更為顯著，重稀土相對(duì)富集，說明其分異程度更高，顯示花崗質(zhì)巖漿進(jìn)一步演化的特點(diǎn)。

表3 曹四夭花崗斑巖的稀土元素組成及主要參數(shù)Table 3 REE composition and parameters of Caosiyao granitic porphyry

圖5 曹四夭花崗斑巖球粒隕石模式圖Fig.5 Chondrite-normalized pattern of Caosiyao granitic porphyry

量的單位：wB/10-6。測(cè)試單位：核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測(cè)試研究所。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化根據(jù)Herrmann (1971)的22個(gè)球粒隕石平均值。

4 花崗斑巖U-Pb同位素年齡測(cè)定

為了解曹四夭鉬礦區(qū)花崗斑巖的形成時(shí)代，對(duì)礦區(qū)的2種花崗斑巖分別采樣，挑選鋯石樣品進(jìn)行單顆粒鋯石U-Pb法測(cè)年，測(cè)試單位為中科院地科所同位素室。樣品分析結(jié)果見表4，U-Pb諧和圖見圖6。

根據(jù)12粒多斑花崗斑巖鋯石樣品測(cè)定的結(jié)果計(jì)算，206Pb/238U的加權(quán)平均年齡為(131±7) Ma；將其結(jié)果投在諧和圖(圖6a)上，其諧和年齡為(132.3±3.4) Ma。

根據(jù)7粒少斑花崗斑巖鋯石樣品測(cè)定的結(jié)果計(jì)算，206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(133.5±7.4) Ma，將其結(jié)果投在諧和圖(圖6b)上，其諧和年齡為(137±12) Ma。

從測(cè)試結(jié)果來看，2種花崗斑巖的單顆鋯石U-Pb年齡分布都處于相同的時(shí)限范圍內(nèi)，說明2種花崗斑巖的形成時(shí)間非常接近。據(jù)野外實(shí)地觀察，少斑花崗斑巖(脈)侵入到多斑花崗斑巖之中，說明少斑花崗巖的形成略晚于多斑花崗巖，這一接觸關(guān)系是確定2種花崗斑巖形成先后次序的基礎(chǔ)性證據(jù)，而單顆鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)的相似性證明它們都是早白堊世侵入的花崗斑巖，二者有基本相同的形成環(huán)境和相似的成巖空間。至于2種花崗斑巖出現(xiàn)同位素年齡值相近并略呈倒置的現(xiàn)象，有待于進(jìn)一步的研究作出合理的解釋。

5 討論

5.1 花崗斑巖的形成環(huán)境

將曹四夭鉬礦區(qū)2種花崗斑巖的數(shù)據(jù)投于(Y+Rb)—Rb判別圖解(圖7)中，數(shù)據(jù)均位于同碰撞花崗巖區(qū)域，但同時(shí)也進(jìn)入了Pearce(1996)劃分的后碰撞花崗巖的范圍；在SiO2—Al2O3變異圖解(圖8)中，樣品點(diǎn)則落入后造山花崗巖(POG)區(qū)域，但由于數(shù)據(jù)點(diǎn)較少，數(shù)據(jù)點(diǎn)均落于分界的上方，屬于與碰撞作用有關(guān)的花崗巖類。據(jù)此判斷，花崗斑巖形成于碰撞期之后的板內(nèi)環(huán)境，其構(gòu)造背景是在碰撞之后的地殼減薄伸展期，這與礦區(qū)花崗斑巖高鉀鈣堿性的特點(diǎn)是一致的[26]。

曹四夭鉬礦區(qū)位于大同—尚義NE向斷裂帶與商都—蔚縣NW向斷裂帶的交匯部位，NE向的構(gòu)造-巖漿活動(dòng)帶作為華北地臺(tái)北緣集寧地體與桑干地體的拼貼帶，具有長(zhǎng)期活動(dòng)的歷史，燕山期區(qū)域NE向斷裂的強(qiáng)烈活動(dòng)，派生出NW向斷裂，共扼控制了花崗斑巖巖群的上侵和定位。礦區(qū)地表出露的花崗斑巖規(guī)模不大且分布零星，但其出露范圍與鉬礦體的范圍大體一致，磁法測(cè)量結(jié)果顯示，礦區(qū)中部出現(xiàn)的低值負(fù)磁異常區(qū)與鉬礦體、圍巖蝕變的投影范圍一致，推斷為深部中酸性巖體(成礦巖體)所引起[27]。這一推斷亦被鉆探工程所證實(shí)(圖2)。

表4 曹四夭多斑花崗斑巖巖鋯石U-Pb年齡測(cè)試結(jié)果表Table 4 Zircon U-Pb age dating data of Caosiyao granitic porphyry

注：誤差值為1б。測(cè)試單位：中科院地科所同位素室

圖6 曹四夭鉬礦區(qū)花崗斑巖鋯石U-Pb諧和圖Fig.6 Concordia of Zircon U-Pb age dating data of Caosiyao granitic porphyrya.多斑花崗斑巖；b.少斑花崗斑巖

圖7 不同類型花崗巖的Rb—(Y+Rb)圖解Fig.7 Rb vs (Y+Rb) diagram of various granites(據(jù)Pearce，1996)

圖8 SiO2—Al2O3變異圖解Fig.8 SiO2-Al2O3 vriation diagramLA+LAG+CCG. 島弧花崗巖+大陸島弧花崗巖+大陸碰撞花崗巖；POG. 后造山花崗巖；RRG+CEUG. 與裂谷有關(guān)的花崗巖+與造陸抬升有關(guān)的花崗巖

5.2 花崗斑巖的成因

圖9 S型與I型花崗巖判別圖解Fig.9 Discriminant diagram of S, I type graniteS.S型花崗巖；I.I型花崗巖

圖10 同熔型與改造型花崗巖判別圖解Fig.10 Discriminant diagram of syntactic granite and reworked granite

曹四夭鉬礦區(qū)2種花崗斑巖w(SiO2)=71.83%～76.35%，A/CNK比值均>1.05，巖體以小巖株?duì)町a(chǎn)出，侵入于中太古界變質(zhì)巖中；巖石中副礦物以磁鐵礦為主，屬于磁鐵礦型花崗巖，表明花崗斑巖形成于高氧逸度環(huán)境和深源的特點(diǎn)；在花崗巖類成因類型ACF圖解(圖9)中，2種花崗斑巖均落在S型與I型花崗巖過渡帶附近，由于巖石中CaO含量較低，使投點(diǎn)向S型花崗巖區(qū)偏移，巖石兼具S型與I型的特征；在同熔型與改造型花崗巖判別圖解(圖10)中，2種花崗斑巖均投在同熔型花崗巖區(qū)域中，反映出其源巖的殼源特點(diǎn)。

6 結(jié)語

曹四夭鉬礦區(qū)的2種花崗斑巖為同源、同期、不同階段(次)的淺成侵入巖。二者在巖石學(xué)和巖石地球化學(xué)方面既能反映出許多相同或相似的特征，也可覓得某些時(shí)空演化上的痕跡。巖體的U-Pb同位素年齡極為接近((133.5±7.4)～(131±7) Ma)，沒有顯著的時(shí)間間隔；而鉬的成礦發(fā)生于(131.9±2.3)～(128.6±2.4) Ma[21]。巖體形成和鉬成礦兩個(gè)地質(zhì)事件為連續(xù)發(fā)生，也印證了花崗斑巖與成礦的成因聯(lián)系。因此，礦區(qū)的2種花崗斑巖是同階段侵入的“孿生型”巖體，均作為斑巖鉬礦的成礦巖體。這一認(rèn)識(shí)有助于人們從整體上認(rèn)識(shí)早白堊世構(gòu)造-巖漿-成礦作用的過程，也有利于今后區(qū)域鉬多金屬礦的找礦預(yù)測(cè)。

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Geological-geochemical characteristics and U-Pb isotopic dating of Caosiyao Mo-granitic porphyry body in Xinghe County,Ulanqab Banner of Inner Mongolia

LI Xiangzi, QUAN Zhixin, FU Hengyi, AN Jingwen, YANG Weikun

(No. 2Geo-explorationInstitute,HenanProvincialBureauofGeo-explorationandMineralDevelopment,Zhengzhou461000,China)

The super-large Mo deposit-hosted granitic porphyry body is the stronger acidic granite occurring in mini stock with less porphyritic crystals. It is rich in Rb，Li，Be，Nb，Zr and Mo. Its Mo content is as 20 times as clarke value.∑REE is low (122.388×10-6) belonging to LREE enrichment type with Eu depletion. The weighted U-Pb isotopic average age is 133.5±7.4 Ma corresponding to Early Cretaceous epoch. Rock-forming age of the granitic porphyry represents the ore-forming age. The intrusion occurred under intra-plate orogenic background during Late Yanshanian Period. It is a transitional type of S and I-type granite. The material source of magma is derived above the upper mantle and intrudes up along huge fault as syntactic granitic porphyry.

Caosiyao Mo deposit; the ore-hosted rock body; granitic porphyry; petrogeochemistry; U-Pb isotopic dating; the ore-forming age; Inner Mongolia

2015-11-12； 責(zé)任編輯： 余和勇

李香資(1973—)，男，高級(jí)工程師，從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及研究工作。地址：鄭州市鄭東新區(qū)鄭開大道康莊路地礦大廈地勘二院811室；郵政編碼：450000

10.6053/j.issn.1001—1412. 2016. 03. 002

P613；P597

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