河北省淶源縣龍門斑巖型鉬礦床鋯石U-Pb 和輝鉬礦Re-Os 年齡及其地質(zhì)意義*

張志遠(yuǎn)，王志敏，丁照月，王文浩，陳志寬，安躍輝，謝桂青

（1 河北地質(zhì)大學(xué)河北省戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北石家莊 050031；2 河北省地質(zhì)工程勘查院，河北保定 071051；3 中國地質(zhì)大學(xué)科學(xué)研究院，北京 100083）

中國是鉬儲量最大的國家，約占世界鉬儲量的54%，在中國各種類型的鉬礦床中，斑巖型鉬礦床是儲量最大的礦床類型（曹沖等，2018）。因此，斑巖型鉬礦床的研究對保障鉬金屬資源具有重要的意義?？臻g上，全球斑巖鉬礦床主要分布在北美科羅拉多鉬礦帶、秦嶺-大別山鉬礦帶以及中亞造山帶（Ludington et al.,2009a;Mao et al.,2011;Zhong et al.,2017）。不同學(xué)者從不同的角度對斑巖鉬礦床進(jìn)行了分類，目前，眾多學(xué)者普遍接受的是根據(jù)大地構(gòu)造背景將斑巖型鉬礦床劃分為形成于與俯沖有關(guān)的弧后擴(kuò)張環(huán)境的Climax 型鉬礦床、產(chǎn)于陸緣弧環(huán)境下的Endako 型鉬礦床和產(chǎn)出于大陸碰撞環(huán)境下的碰撞型斑巖鉬礦，對其成礦機(jī)制的研究取得了重要進(jìn)展（Ludington et al., 2009a; 2009b; Taylor et al.,2012;Chen et al.,2017）。在世界范圍內(nèi)，石英-輝鉬礦網(wǎng)脈是斑巖型鉬礦最常見的礦化方式，脈寬度多小于5 cm，輝鉬礦在石英脈中形成不連續(xù)的層，富集于石英脈的脈壁，或位于石英顆粒中（簡偉等，2010）；或者是以石英-輝鉬礦大脈的形式產(chǎn)出，礦化脈寬度較大，最寬能達(dá)到數(shù)米，如加拿大的Boss Mountain 鉬礦床（Soregaroli, 1975）；此外，還有少量斑巖型鉬礦中的輝鉬礦賦存于隱爆角礫巖中，輝鉬礦分布于角礫巖基質(zhì)或巖屑中，如中國魚池嶺鉬礦床（周珂等，2009）和美國Questa 鉬礦床（Ross et al.,2002）。目前,對于產(chǎn)于隱爆角礫巖中的斑巖型鉬礦床的成礦機(jī)制研究還相對薄弱。

太行山北段成礦帶位于中國東部華北克拉通中部造山帶北端，受克拉通構(gòu)造演化及中生代板塊活動影響的控制。中生代古太平洋板塊的俯沖誘發(fā)了華北克拉通東部整體的裂解，在上涌的軟流圈的作用下，富集的巖石圈地幔發(fā)生部分熔融形成了規(guī)模巨大的中生代巖漿活動（徐義剛，2006；Chen et al.,2009），同時(shí),發(fā)育大量的晚侏羅世—早白堊世斑巖-矽卡巖型銅鉬和鉬礦床，顯示太行山北段是中國東部重要的成礦單元組成（Zhu et al., 2011; Mao et al.,2014），具有較大的找礦潛力。

龍門鉬礦床是太行山北段中部獨(dú)山城成礦帶內(nèi)的典型礦床，20 世紀(jì)50 年代以來，華北地質(zhì)局224隊(duì)、原河北第八地質(zhì)大隊(duì)、河北地礦局第六地質(zhì)大隊(duì)等先后在該地區(qū)開展物探及地質(zhì)找礦工作。河北省保定地質(zhì)工程勘查院于2006 年~2011 年在該地區(qū)開展普查工作，圈定了83 個(gè)鉬礦體，1 個(gè)銅礦體，2012年提交了普查報(bào)告，獲得鉬金屬量15.6 萬t，平均品位0.075%，達(dá)到大型鉬礦床的規(guī)模，資源潛力巨大。前人對該礦床的礦床地質(zhì)特征開展了部分研究（馬金虎等，2011；韓志宏等，2013；代琦等，2017），但是成巖成礦時(shí)代研究尚屬空白。龍門鉬礦床的礦石以角礫巖型礦石為主，與典型的斑巖型鉬礦床中網(wǎng)脈狀石英-輝鉬礦脈的礦化方式存在差異。因此，本文在總結(jié)前人研究工作的基礎(chǔ)上，對龍門礦區(qū)內(nèi)的閃長巖、花崗斑巖和主要輝鉬礦礦石分別開展高精度的LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 同位素和輝鉬礦Re-Os 同位素年代學(xué)分析，明確了該礦床的成巖、成礦時(shí)限和物質(zhì)來源，試圖為進(jìn)一步找礦勘查提供理論依據(jù)和方向。

1 區(qū)域地質(zhì)

華北克拉通是全球最古老的克拉通之一，經(jīng)歷了多階段的構(gòu)造演化和強(qiáng)烈的變質(zhì)改造，多數(shù)研究認(rèn)為克拉通的東西板塊沿中部造山帶拼合于1.85 Ga左右，完成克拉通化（Zhao et al.,2001;2012）。在1.85~1.7 Ga 期間進(jìn)入伸展構(gòu)造體制，內(nèi)部及邊部發(fā)生了拉張、抬升等地質(zhì)事件，對應(yīng)于古元古代末—中元古代初Columbia 全球性的非造山巖漿活動，是一次超大陸裂解事件（Zhai et al., 2003; Peng et al.,2007）。此后華北克拉通進(jìn)入蓋層沉積階段，大部分地區(qū)一直穩(wěn)定到早中生代（Xu, 2001; Gao et al.,2002;Yang et al., 2003）。晚中生代以來，大規(guī)模的伸展作用使華北克拉通中部造山帶發(fā)生強(qiáng)烈的構(gòu)造巖漿活動，形成了NNE 向展布的太行山構(gòu)造巖漿巖帶（段超等，2016）。

研究表明，太行山北段的構(gòu)造演化大致經(jīng)歷了3個(gè)主要階段，分別為太古宙變質(zhì)基底形成階段、元古宙至古生代穩(wěn)定發(fā)展階段和中生代活化階段（鄧晉福等，1994）。阜平雜巖是華北克拉通太古宙變質(zhì)結(jié)晶基底的一部分，現(xiàn)今表現(xiàn)為NE向展布的穹隆狀構(gòu)造，主要巖性為黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、淺粒巖夾斜長角閃巖，該套巖石地層單元普遍遭受強(qiáng)烈區(qū)域變質(zhì)及混合巖化作用。除了阜平雜巖以外，還發(fā)育一系列元古宙—侏羅紀(jì)沉積地層。

太行山北段的中生代巖漿活動形成了髫髻山組火山巖及其之后發(fā)育的次火山巖（閃長玢巖）、以中酸性巖為主的王安鎮(zhèn)雜巖體和大河南雜巖體、赤瓦屋巖體、麻棚巖體，以及少量中基性巖體等巖漿巖（Chen et al., 2009; Dong et al., 2013; Gao et al., 2013; Li et al.,2013；圖1），其展布受東、西兩側(cè)分布的NNE 向紫荊關(guān)斷裂和烏龍溝斷裂帶控制（喻學(xué)惠等，1996）。

2 礦床地質(zhì)

圖1 太行山北段1∶200 000地質(zhì)簡圖（改自河北省地質(zhì)工程勘查院，2018）Fig.1 1∶200 000 geological map of northern Taihang Mountain(modified after Hebei Geological Engineering Exploration Institute,2018)

圖2 太行山北段龍門鉬礦床地質(zhì)簡圖（改自河北省地質(zhì)工程勘查院，2012）Fig.2 Sketch geological map of the Longmen molybdenum deposit in Northern Taihang Mountain(modified after Hebei Geological Engineering Exploration Institute,2012)

龍門鉬礦床位于太行山北段北東向巖漿巖帶的中部，區(qū)內(nèi)出露地層為新太古代片麻巖及第四系（圖2），其中，新太古代片麻巖為一套中深變質(zhì)火山-沉積巖組合，巖性主要為黑云變粒巖、角閃變粒巖、含角閃石磁鐵石英巖（韓志宏等，2013）。礦區(qū)內(nèi)斷裂以 NEE 向F1斷裂為主（圖 2），傾向 NW，傾角 30°~65°，區(qū)域上延伸20 km，斷裂破碎帶寬10~100 m，具有多次活動的特征，是主要的控巖（礦）斷裂（馬金虎等，2011；韓志宏等，2013）。

研究區(qū)巖漿巖主要為燕山期侵入體，巖性包括閃長巖和花崗斑巖，晚期伴有隱蔽爆破作用，形成隱爆角礫巖（圖2，圖3）。閃長巖分布于礦區(qū)東北部，總體出露面積8 km2，局部殘留蛇紋石化大理巖捕虜體（圖2）。巖石呈灰色，半自形細(xì)-中粒結(jié)構(gòu)，主要礦物為斜長石、黑云母、鉀長石和普通角閃石（圖4b）。巖石局部發(fā)育黃鐵礦化、磁鐵礦化、鉬礦化（馬金虎等，2011）。

花崗斑巖分布于礦區(qū)南部，總體呈等軸狀，與閃長巖呈侵入接觸（圖2）。巖石呈淺肉紅色，斑狀結(jié)構(gòu)（圖4c、d）。斑晶由斜長石、鉀長石、石英組成，斑晶大小0.3~2.0 mm，零散分布，部分呈聚斑或連斑狀，斜長石以半自形板狀為主，鉀長石為正條紋長石和正長石，半自形板狀-他形粒狀，石英呈半自形粒狀（圖4d）?；|(zhì)由斜長石、鉀長石、石英組成，呈微晶狀（圖4d）。巖石普遍發(fā)育鉀化、硅化、絹云母化、伴生有黃鐵礦化、輝鉬礦化（馬金虎等，2011；代琦等，2017）。隱爆角礫巖為與斑巖侵入有關(guān)的隱爆角礫巖，似環(huán)形狀分布于花崗斑巖周圍接觸帶及頂部，地表寬200~500 m（圖2），角礫巖控制厚度450 m（圖3），巖石呈角礫狀構(gòu)造。角礫成分主要有變粒巖、閃長巖、花崗斑巖等，角礫呈棱角狀，大小不等，大者近2 m，小者僅1 cm，大角礫間充填小角礫，角礫巖外側(cè)巖石具碎裂結(jié)構(gòu)，為鉬礦主要賦礦圍巖之一（圖5b、d）。巖石普遍硅化、絹云母化、綠泥石化，發(fā)育的金屬礦物主要為輝鉬礦和黃鐵礦（馬金虎等，2011）。

龍門礦區(qū)內(nèi)鉬礦體主要產(chǎn)于花崗斑巖、閃長巖和新太古代片麻巖及其圍巖蝕變帶中，目前控制礦化范圍NE向長約2000 m，NW向?qū)捈s1500 m。礦體賦存標(biāo)高700~-330 m，礦體呈似層狀、透鏡狀、不規(guī)則囊狀，礦體走向NE，略向NW 傾，整體近水平。區(qū)內(nèi)共圈定鉬礦體219 個(gè)，鉬礦體編號為Mo-1~Mo-219，其中主礦體12 個(gè)。Mo-1 為礦區(qū)內(nèi)最大的隱伏礦體，礦體走向NE，略向NW 傾，礦體走向長度1214 m，傾向延伸1310 m。礦體形態(tài)為不規(guī)則的厚大透鏡體，具有分支復(fù)合現(xiàn)象。礦體厚1.2~67.11 m，平均厚20.07 m。厚度變化系數(shù)91.10%，鉬品位0.03%~0.51%，平均品位0.089%，品位變化系數(shù)101.58%，鉬金屬量56867 t，占龍門鉬礦鉬資源量的36%。

龍門鉬礦床脈體和蝕變發(fā)育，在詳細(xì)地野外觀察基礎(chǔ)上，根據(jù)脈體的穿切關(guān)系和礦物蝕變組合，將龍門鉬礦床由早到晚分為3 個(gè)階段：①石英-黃鐵礦細(xì)脈階段，細(xì)脈呈網(wǎng)脈狀分布，脈體中輝鉬礦基本不發(fā)育，脈兩側(cè)蝕變不明顯（圖5a）；②鉀長石化階段，該階段主要發(fā)育角礫巖型鉬礦石，脈石礦物有石英、斜長石、鉀長石、絹云母等，礦石礦物主要為輝鉬礦，輝鉬礦呈浸染狀或斑點(diǎn)狀分布于脈石礦物中，或沿石英脈的兩壁呈幾乎純凈輝鉬礦薄膜產(chǎn)出，在巖石的微細(xì)裂隙中形成微細(xì)的輝鉬礦脈（圖5e），該階段是主要的成礦階段；③石英-黃鐵礦-輝鉬礦階段，主要發(fā)育石英脈型礦石，礦石礦物主要為石英，輝鉬礦呈半自形片狀，呈星散較狀較均勻地分布于脈石礦物中（圖5f~h）。黃鐵礦呈自形-他形粒狀，粒度大小不一，一般為0.50~0.05 mm，部分黃鐵礦被褐鐵礦交代。第三階段石英、黃鐵礦、輝鉬礦脈切穿第一、二階段石英硫化物細(xì)脈和角礫巖（圖5c、d）。

3 樣品采集與測試方法

本次研究的閃長巖（LM3-1）和花崗斑巖（LM2-2）樣品均采集于龍門礦區(qū)地表（圖2），鋯石的前處理工作在河北省廊坊市拓軒巖礦檢測服務(wù)有限公司完成。將閃長巖和花崗斑巖樣品人工破碎至60~80目，經(jīng)過淘洗后用重選的方法選出重礦物，再在雙目鏡下挑選出鋯石顆粒。從鋯石顆粒中挑選出晶型完好和透明度較高的鋯石，然后用環(huán)氧樹脂制靶、拋光，之后對樹脂靶中的鋯石進(jìn)行透射光、反射光和陰極發(fā)光照相，最后根據(jù)這些照片選出環(huán)帶明顯、干凈、透明的點(diǎn)位，為LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 同位素定年分析做好準(zhǔn)備。

用于Re-Os同位素定年的6件輝鉬礦樣品采自龍門礦區(qū)地表和鉆孔ZK701、ZK702和ZK704中（圖2、圖3），主要礦石礦物為輝鉬礦。輝鉬礦呈細(xì)脈浸染狀、薄膜狀分布于角礫巖和石英輝鉬礦脈中（圖5e~h）。輝鉬礦單礦物樣品分離在河北省廊坊市拓軒巖礦檢測服務(wù)有限公司完成。礦石樣品經(jīng)粉碎、分離、粗選和精選，獲得了純度＞99%的輝鉬礦單礦物。輝鉬礦顆粒細(xì)小，單顆粒粒徑為0.03~0.10 mm，這樣可以避免大顆粒輝鉬礦由于Re、Os失耦而引起的測年誤差。單礦物晶體新鮮、無氧化、無污染符合測試要求。

本次測試鋯石U-Pb 同位素定年是在北京燕都中實(shí)測試技術(shù)有限公司完成的，LA-ICP-MS 中激光剝蝕系統(tǒng)為NWR193（Elemental Scientific Lasers LLC），ICP-MS 為德國Analytikjena M90。激光剝蝕過程中采用氦氣作載氣、氬氣為補(bǔ)償氣以調(diào)節(jié)靈敏度，二者在進(jìn)入ICP 之前通過一個(gè)Y 型接頭混合。每個(gè)時(shí)間分辨分析數(shù)據(jù)包括大約20~30 s 的空白信號和50 s 的樣品信號。對分析數(shù)據(jù)的離線處理（包括對樣品和空白信號的選擇、儀器靈敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb 同位素比值和年齡計(jì)算），本次測試91500 及Plesovice 標(biāo)樣均符合推薦值（Wiedenbeck et al.,1995; Slama et al., 2008）采用軟件ZSkits完成。U-Pb同位素定年中采用鋯石標(biāo)準(zhǔn)91500作外標(biāo)進(jìn)行同位素分餾校正，每分析5~10 個(gè)樣品點(diǎn)，分析 2 次 91500，并對 Plesovice 分析 1 次作為監(jiān)控。鋯石樣品的U-Pb 年齡諧和圖繪制和年齡權(quán)重平均計(jì)算均采用Isoplot/Ex_ver3（Ludwig, 2003）完成，普通鉛校正使用Andersen（2002）方法完成。本次測試剝蝕直徑根據(jù)實(shí)際情況選擇30 μm。

圖5 龍門鉬礦床不同階段石英脈體及典型礦物組合照片a.第一階段石英硫化物細(xì)脈賦存于閃長巖和花崗斑巖中；b.第二階段角礫巖型鉬礦石；c.第一階段石英硫化物細(xì)脈被第三階段石英、黃鐵礦、輝鉬礦脈切穿；d.第三階段石英、黃鐵礦、輝鉬礦脈切穿第二階段角礫巖型鉬礦石和變粒巖角礫；e、f.典型鉬礦石手標(biāo)本照片；g.典型鉬礦石顯微照片（反射光）；h.典型鉬礦石顯微照片（正交偏光）Mol—輝鉬礦；Ms—白云母；Py—黃鐵礦；Lm—褐鐵礦Fig.5 Photographs of quartz veins of different stages and typical assemblage in the Longmen molybdenum deposita.The first stage quartz sulfides veinlets occurring in diorites and granitic porphyries;b.Breccia type molybdenum ore in the second stage;c.The first stage quartz sulfide veinlet cut through by the third stage quartz pyrite hematite vein;d.The third stage quartz pyrite hematite vein cutting through the second stage breccia-type molybdenum ore and granulite breccia;e~f.Typical specimen photographs of molybdenum ore;g.Typical specimen photomicrographs of molybdenum ore(reflected light);h.Typical specimen photomicrographs of molybdenum ore(crossed nicols)Mol—Molybdenum;Ms—Muscovite;Py—Pyrite;Lm—Limonite

輝鉬礦的Re-Os 同位素分析測試工作在國家地質(zhì)測試中心Re-Os同位素實(shí)驗(yàn)室完成，采用Carius管封閉溶樣分解樣品。Re-Os 同位素分析原理及詳細(xì)分析流程參考前人文獻(xiàn)（屈文俊等，2003；杜安道等，2009；李超等，2010）。采用美國 TJA 公司生產(chǎn)的TJAX-series電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定同位素比值。對于Re，選擇質(zhì)量數(shù)185、187，用質(zhì)量數(shù)190 監(jiān)測 Os；對于Os，選擇質(zhì)量數(shù)186、187、188、189、190、192，用質(zhì)量分?jǐn)?shù) 185 監(jiān)測 Re。TJAX-se-ries ICP-MS測得Re-Os 和187Os 含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）空白值分別為0.0024 ng（不確定度0.0003）、0.00036 ng（不確定度0.00005）和0.00002 ng（不確定度0.00002），遠(yuǎn)小于所測樣品和標(biāo)樣中Re、Os含量，因此，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響可忽略不計(jì)。最后，所獲Re-Os同位素分析數(shù)據(jù)采用Isoplot軟件（Ludwig,2009）進(jìn)行187Re-187Os等時(shí)線擬合，獲得同位素等時(shí)線年齡，模式年齡計(jì)算所用公式為：t=1/λ[ln（1+187Os/187Re）]，其中，衰變常數(shù)λ=1.666×10-11a-1（Smoliar et al.,1996）。

4 測試結(jié)果

龍門礦區(qū)閃長巖樣品中的鋯石均為短柱或長柱狀，陰極發(fā)光圖像顯示，鋯石具有明顯的韻律環(huán)帶（圖6a），是典型的巖漿成因鋯石（Corfu et al.,2003）。本次研究在15 顆鋯石顆粒上進(jìn)行了LA-ICP-MS UPb 同位素年代學(xué)分析，挑選測試點(diǎn)具有很好的震蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，并且沒有礦物和流體包裹體的干擾，分析結(jié)果見表1。鋯石的Th/U 比值可以指示鋯石的成因，巖漿鋯石的Th/U 比值一般大于0.5，而變質(zhì)成因鋯石的Th/U 比值小于0.01（Hoskin et al.,2003）。龍門礦區(qū)閃長巖中鋯石的Th/U 比值為0.69~1.43（表1），具有巖漿鋯石的特點(diǎn)（Hoskin et al., 2003）。 閃 長 巖207Pb /235U 比 值 為 0.1378~0.1631，206Pb/238U 比值為 0.0211~0.0221（表 1），得到207Pb/235U-206Pb/238U 諧和年齡為（138.1±0.6）Ma（MSWD=0.61，n=21；圖7a）。

龍門礦區(qū)花崗斑巖樣品中的鋯石均為短柱或長柱狀，陰極發(fā)光圖像（圖6b）顯示，鋯石具有明顯的韻律環(huán)帶，也是典型的巖漿成因鋯石（Corfu et al.,2003）。本次研究在14 顆鋯石顆粒上進(jìn)行了LAICP-MS U-Pb 同位素年代學(xué)分析，挑選測試點(diǎn)具有很好的震蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，并且沒有礦物和流體包裹體的干擾，分析結(jié)果見表2。龍門礦區(qū)花崗斑巖中鋯石的Th/U 比值為0.67~2.04（表2），同樣具有巖漿鋯石的特點(diǎn)（Hoskin et al.,2003）。花崗斑巖207Pb/235U 比值為 0.1384~0.1568，206Pb/238U 比值為 0.0210~0.0222（表2），得到207Pb/235U-206Pb/238U 諧和年齡為（137.0±0.7）Ma（MSWD=1.03，n=17；圖7b）。

龍門鉬礦床輝鉬礦樣品Re-Os 同位素測試結(jié)果見表3，本次測得的輝鉬礦中的普Os含量很低，接近于零（表3），表明輝鉬礦形成時(shí)幾乎不含187Os，其中，187Os由187Re β衰變而來，說明獲得的模式年齡能準(zhǔn)確的反映礦化年齡。6 件輝鉬礦樣品的w（Re）為13.1×10-6~59.3×10-6，平均為32.8×10-6（表3）。輝鉬礦模式年齡介于135.8~136.7 Ma，模式年齡加權(quán)平均值為（136.4±0.8）Ma（MSWD=0.12，n=6；圖8b），得到的等時(shí)線年齡為（136.5±1.5）Ma（MSWD=0.29，n=6；圖8a）。

表1 龍門鉬礦床閃長巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb分析數(shù)據(jù)Table 1 Zircon LA-ICP-MS U-Pb data for diorite in the Longmen molybdenum deposit

表2 龍門鉬礦床花崗斑巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb分析數(shù)據(jù)Table 2 Zircon LA-ICP-MS U-Pb data for granite porphyry in the Longmen molybdenum deposit

表3 龍門鉬礦床輝鉬礦Re-Os同位素組成Table 3 Re-Os isotopic composition of molybdenite in the Longmen molybdenum deposit

5 討 論

5.1 成巖成礦時(shí)代約束

輝鉬礦封閉溫度較高（約500℃），因此不易受到后期蝕變事件和構(gòu)造事件的影響（Suzuki et al.,1996）。Re和Os元素均為親鐵元素，在硫化物中相對富集。輝鉬礦富集Re（10-6級），而普Os含量極低，即輝鉬礦中的Os 被認(rèn)為是放射成因的187Os。輝鉬礦Re-Os同位素體系是目前認(rèn)為最合適的用于金屬礦床直接定年的方法（Stein et al.,2001;Seiby et al.,2002），因此，應(yīng)用Re-Os同位素體系測定輝鉬礦形成年齡能為相關(guān)礦床的形成時(shí)代，以及區(qū)域成礦作用提供高精度的年代學(xué)制約。本文首次開展龍門鉬礦床輝鉬礦Re-Os同位素定年研究，獲得輝鉬礦Re-Os同位素模式年齡加權(quán)平均值（（136.4±0.8）Ma）與等時(shí)線年齡（（136.5±1.5）Ma）在誤差范圍內(nèi)一致，表明輝鉬礦的Re-Os 等時(shí)線年齡可以代表輝鉬礦的形成年齡。由于本次用于Re-Os 同位素測年的樣品均來自該礦床的主要礦石類型（圖5e~h），因而輝鉬礦的Re-Os 同位素等時(shí)線年齡（（136.5±1.5）Ma）可以直接代表該礦床的形成年齡，限定龍門鉬礦床的成礦時(shí)代為早白堊世。

本文獲得的龍門礦區(qū)閃長巖的鋯石U-Pb 諧和年齡為（138.1±0.6）Ma，花崗斑巖的鋯石U-Pb 諧和年齡為（137.0±0.7）Ma，二者之間存在一定的形成時(shí)代的差異。區(qū)域地質(zhì)圖（圖1）和龍門礦床的地質(zhì)剖面圖（圖3）都顯示花崗斑巖的形成要晚于閃長巖。本文認(rèn)為，閃長巖形成后，花崗斑巖為龍門大型鉬礦床的成礦提供了充足的流體來源和熱源，含礦熱液沿著裂隙貫入到閃長巖中。龍門礦區(qū)內(nèi)輝鉬礦化主要類型為浸染狀、薄膜狀、細(xì)脈狀，發(fā)育鉀長石化、硅化、絹云母化、黃鐵礦化蝕變，具有典型的斑巖型礦床的礦化和蝕變特征。

5.2 成礦物質(zhì)來源

研究表明Re-Os 同位素體系是硫化物形成的強(qiáng)有力的示蹤劑和成礦過程中地殼物質(zhì)混入程度高度靈敏的指示劑（Foster et al.,1996）。從幔源到殼幔混源再到殼源，輝鉬礦中Re 的含量呈數(shù)量級逐次降低（Mao et al., 2003）。前人（Mao et al., 1999; 李文昌等，2012）通過綜合分析輝鉬礦中Re 含量數(shù)據(jù)，得到以下物源示蹤規(guī)律：①成礦物質(zhì)源自地?；蛞缘蒯Ｎ镔|(zhì)為主，其輝鉬礦的w（Re）多在（n×10~103）×10-6；②成礦物質(zhì)是殼?；煸吹牡V床，其輝鉬礦的w（Re）范圍（n×10）×10-6；③ 成礦物質(zhì)完全來自于地殼，其輝鉬礦的w（Re）明顯偏低，為（1~10）×10-6。

由表3 可知，龍門鉬礦床中輝鉬礦的w（Re）為13.1×10-6~59.3×10-6，低于木吉村斑巖銅鉬礦床和安妥嶺鉬礦床中輝鉬礦的w（Re）（37.5×10-6~252×10-6，50.4×10-6~105×10-6；高永豐等，2011；者萌等2014），可見龍門鉬礦床成礦物質(zhì)來源以殼源為主，并混入少量幔源物質(zhì)，具有殼?；旌系奶卣?。殼幔相互作用可能對成礦帶大規(guī)模的花崗質(zhì)巖漿活動和斑巖型鉬礦床的爆發(fā)式成礦作用具有重要貢獻(xiàn)，地幔不僅為成巖成礦事件提供了主要的熱動力來源，而且為成巖成礦作用貢獻(xiàn)了部分幔源物質(zhì)。

5.3 對找礦勘查的指示

圖6 龍門鉬礦床閃長巖(a)和花崗斑巖(b)鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像及測點(diǎn)位置Fig.6 Cathodoluminescence(CL)images of zircons and their measuring positions in the diorite(a)and granite porphyry(b)in the Longmen molybdenum deposit

圖7 龍門鉬礦床閃長巖(a)和花崗斑巖(b)鋯石U-Pb年齡諧和圖及加權(quán)平均年齡Fig.7 The concordia age and weighed average age of zircon U-Pb dating of the diorite(a)and granite porphyry(b)in the Longmen molybdenum deposit

圖8 龍門鉬礦床輝鉬礦Re-Os同位素等時(shí)線年齡(a)和加權(quán)平均年齡(b)Fig.8 Re-Os isotopic isochron age(a)and weighted mean age(b)of molybdenite in the Longmen molybdenum deposit

高精度成巖成礦年齡數(shù)據(jù)的積累，對認(rèn)識重大成巖成礦事件以及指導(dǎo)找礦勘查非常重要。前人研究表明，太行山北段成礦帶的東北部主要為形成于晚侏羅世斑巖銅鉬多金屬礦床（圖1），如木吉村大型斑巖型銅鉬礦床（140.3~143.8 Ma；高永豐等，2011；陳超等，2013；Dong et al.,2013），安妥嶺大型斑巖型鉬礦床（147.3~147.8 Ma；梁濤等，2010；者萌等，2014）和大灣中型矽卡巖型鋅鉬礦床（（144.4±7.4）Ma；黃典豪等，1996）。綜合太行山北段的成巖成礦時(shí)代，筆者認(rèn)為太行山北段在晚侏羅世—早白堊世存在1期以斑巖-矽卡巖型礦床的形成為特征的成礦事件，是華北克拉通巖石圈大規(guī)模減薄背景下的產(chǎn)物（毛景文等，2005；徐義剛，2006；Li et al., 2014）。龍門鉬礦床形成于早白堊世，是太行山北段早白堊世成礦的典型代表。龍門礦區(qū)內(nèi)隱爆角礫巖體中發(fā)育浸染狀、薄膜狀和微細(xì)脈狀輝鉬礦，角礫巖體外接觸帶中發(fā)育脈狀輝鉬礦，因此，龍門礦區(qū)環(huán)形隱爆角礫巖體及其與片麻巖接觸部位應(yīng)為找礦勘查的重要靶區(qū)。礦區(qū)的西南部，斑巖體硅化、鉀化強(qiáng)烈，顯示深部可能還有大的斑巖體存在，該地區(qū)應(yīng)為下一步找礦勘查的首選地段。

太行山北段成礦帶內(nèi)除龍門鉬礦床之外，安妥嶺鉬礦床中礦體圍繞巖體呈桶狀產(chǎn)出，在巖體與地層接觸部位和接觸帶附近，是主礦體的空間分布位置。礦區(qū)東部巖體與地層接觸部位的隱爆角礫巖，是礦體富集的有利部位（王紀(jì)昆等，2017）。目前，白石臺銀多金屬礦床中的銀達(dá)到中型規(guī)模，礦體邊部及深部尚未控制，礦區(qū)內(nèi)發(fā)育的隱爆角礫巖為斑巖體的前緣，礦區(qū)邊部呈現(xiàn)熱液脈型銀鉛鋅礦化，向深部銅鉬礦化有加強(qiáng)的趨勢，控制礦體為斑巖型礦體的分支及上部，深部主礦體尚未控制，找礦潛力巨大（趙偉明，2018）。綜上所述，太行山北段廣泛發(fā)育的隱爆角礫巖區(qū)域應(yīng)為下一步找礦勘查的重點(diǎn)地區(qū)。同時(shí)，還應(yīng)在該區(qū)域內(nèi)尋找更多的隱爆角礫巖體，以期尋找更多的找礦靶區(qū)。

6 結(jié) 論

（1）龍門鉬礦床內(nèi)的花崗斑巖（（137.0±0.7）Ma）和輝鉬礦（（136.5±1.5）Ma）的成巖成礦時(shí)代在誤差范圍內(nèi)一致，顯示龍門鉬礦床形成于早白堊世，龍門鉬礦床為與區(qū)內(nèi)的花崗斑巖及其中的隱爆角礫巖體具有密切成因聯(lián)系的斑巖型鉬礦床。

（2）龍門鉬礦床中輝鉬礦的w（Re）為13.1×10-6~59.3×10-6，表明其成礦物質(zhì)來源以殼源為主，并混入少量幔源物質(zhì)，具有殼幔混合的特征。

（3）龍門礦區(qū)西南部的環(huán)形隱爆角礫巖體及其與片麻巖接觸部位應(yīng)為找礦勘查的重要目標(biāo)，太行山北段成礦帶內(nèi)的隱爆角礫巖帶是下一步找礦勘查的方向。

致 謝野外工作得到河北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局河北省地質(zhì)工程勘查院孟思源和李天琦工程師的幫助和支持；鋯石U-Pb 同位素分析得到北京燕都中實(shí)測試技術(shù)有限公司張晗工程師的幫助，輝鉬礦Re-Os 同位素分析得到國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心李超博士和李欣尉老師的幫助與指導(dǎo)；兩位審稿專家提出了寶貴的修改意見，讓本文質(zhì)量有了很大提高；在此一并表示衷心的感謝！

附中文參考文獻(xiàn)

曹沖, 申萍. 2018. 斑巖型鉬礦床研究進(jìn)展與問題[J].地質(zhì)論評, 64(2):477-497.

陳超,王寶德,牛樹銀,馬國璽,張建珍,孫愛群,馬寶軍,陳志寬,張福祥,王自力.2013.河北木吉村銅（鉬）礦床輝鉬礦Re-Os 年齡及成礦流體特征[J].中國地質(zhì),40(6):1889-1901.

代琦,李天琦,齊皓,孟思源,李博.2017.河北省淶源縣七畝地南溝鉬礦成礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志[J].世界有色金屬,18:98-100.

鄧晉福,莫宣學(xué),趙海玲,羅照華,杜楊松.1994.中國東部巖石圈根/去根作用與大陸“活化”——東亞型大陸動力學(xué)模式研究計(jì)劃[J].現(xiàn)代地質(zhì),8(3):349-356.

杜安道,屈文俊,李超,楊剛.2009.錸-鋨同位素定年方法及分析測試技術(shù)的進(jìn)展[J].巖礦測試,28(3):288-304.

段超,毛景文,謝桂青,陳志寬,馬國璽,王志敏,陳燾,李偉.2016.太行山北段木吉村髫髻山組安山巖鋯石U-Pb年齡和Hf同位素特征及其對區(qū)域成巖成礦規(guī)律的指示[J].地質(zhì)學(xué)報(bào), 90(2): 250-266.

高永豐,魏瑞華,侯增謙,馬國璽,趙榮升,陳志寬,吳金亂,彭玉旋,高明.2011.木吉村斑巖銅礦成礦作用:華北克拉通中生代巖石圈減薄的響應(yīng)[J].礦床地質(zhì),30(5):890-902.

韓志宏,馬國璽,周玉謀,劉春艷,馬玉偉,陳立景,祁春娜,馬曉鳳,丁媛媛.2013.淶源縣龍門鉬礦地質(zhì)特征[J].河北地質(zhì),3:16-19.

河北省地質(zhì)工程勘查院.2012.河北省淶源縣獨(dú)山城礦區(qū)誠信鐵鉬多金屬礦普查地質(zhì)報(bào)告[R].

河北省地質(zhì)工程勘查院.2018.太行山中北段斑巖型礦床找礦靶區(qū)優(yōu)選成果報(bào)告[R].

黃典豪,杜安道,吳澄宇,劉蘭笙,孫亞莉,鄒曉秋.1996.華北地臺鉬（銅）礦床成礦年代學(xué)研究——輝鉬礦錸-鋨年齡及其地質(zhì)意義[J].礦床地質(zhì),15(4):365-373.

簡偉,柳維,石黎紅.2010.斑巖型鉬礦床研究進(jìn)展[J].礦床地質(zhì),29(2):308-316.

李超,屈文俊,周利敏,杜安道.2010.Carius 管直接蒸餾快速分離鋨方法研究[J].巖礦測試,29(1):14-16.

李文昌,余海軍,尹光侯,曹曉民,黃定柱,董濤.2012.滇西北銅廠溝鉬多金屬礦床輝鉬礦Re-Os 同位素年齡及其成礦環(huán)境[J].礦床地質(zhì),31(2):282-292.

梁濤,肖成東,羅照華,樊秉鴻,盧仁,孫亞莉,徐鵬.2010.北太行安妥嶺斑巖鉬礦的輝鉬礦Re-Os 同位素定年[J].礦床地質(zhì), 29(S1):470-471.

馬金虎,韓志宏,席立永,葛子凡.2011.淶源縣龍門鉬礦地質(zhì)特征及勘查方向[J].河北地質(zhì),4:22-23.

毛景文,謝桂青,張作衡,李曉峰,王義天,張長青,李永峰.2005.中國北方中生代大規(guī)模成礦作用的期次及其地球動力學(xué)背景[J].巖石學(xué)報(bào),31(1):169-188.

屈文俊,杜安道.2003.高溫密閉溶樣電感耦合等離子體質(zhì)譜準(zhǔn)確測定輝鉬礦錸-鋨地質(zhì)年齡[J].巖礦測試,22(4):254-262.

王紀(jì)昆,宋蓓蓓,胡瑞剛.2017.河北安妥嶺鉬礦床地質(zhì)特征及找礦方向[J].黃金科學(xué)技術(shù),25(4):18-25.

徐義剛.2006.太行山重力梯度帶的形成與華北巖石圈減薄的時(shí)空差異性有關(guān)[J].地球科學(xué),31:14-22.

喻學(xué)惠,任建業(yè),張俊霞.1996.太行山中段銅-金成礦條件及找礦方向[M].北京:地質(zhì)出版社.1-120.

趙偉明.2018.河北阜平白石臺銀多金屬礦床特征及礦化富集規(guī)律研究（碩士學(xué)位論文）[D].導(dǎo)師:王力,劉田.長春:吉林大學(xué).61頁.

者萌,胡建中,周偉,丁海洋.2014.河北省安妥嶺鉬礦床地質(zhì)特征及輝鉬礦Re-Os同位素年齡[J].現(xiàn)代地質(zhì),28(2):339-347.

周珂,葉會壽,毛景文,屈文俊,周樹峰,孟芳,高亞龍.2009.豫西魚池嶺斑巖型鉬礦床地質(zhì)特征及其輝鉬礦錸-鋨同位素年齡[J].礦床地質(zhì),28(2):170-184.