內(nèi)蒙古紅山子鈾鉬礦床輝鉬礦Re-Os 同位素和鋯石U-Pb 年代學(xué)研究及其地質(zhì)意義

紀(jì)宏偉，牛子良，東前，張闖

（1.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，北京 100029；2.核工業(yè)二四三大隊(duì)，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

位于我國(guó)北方的沽源-紅山子鈾多金屬成礦帶是一個(gè)重要的火山巖型鈾成礦區(qū)域，該成礦帶上已知的鈾礦床有位于河北省沽源縣的張麻井鈾鉬礦床和大官?gòu)S鈾鉬礦床，還有位于內(nèi)蒙古赤峰市克什克騰旗的紅山子鈾鉬礦床和上馬架子鈾礦床［1-8］。紅山子鈾鉬礦床作為該成礦帶上的典型礦床，其鈾成礦類型屬火山熱液型［2-3，9-10］。該礦床同時(shí)也位于西拉沐淪鉬多金屬成礦帶上（圖1），曾慶棟等［10］將該成礦帶上鉬礦化類型主要?jiǎng)澐譃榘邘r型、花崗巖容礦的石英脈型和石英脈兩側(cè)的鉀長(zhǎng)石蝕變巖型、火山巖-次火山巖容礦的火山熱液型和云英巖型4 種，并將紅山子鈾鉬礦床的鉬礦化劃為火山熱液型。紅山子鈾鉬礦床的鈾礦勘查工作程度較高，但鉬礦化的控制和研究程度均較低，主要產(chǎn)出鈾-鉬型礦石的2、3、5 和7 號(hào)礦帶的勘探線剖面只控制了鈾礦體，并未控制鉬礦體，而鉬礦體只在9 號(hào)礦帶的3 個(gè)勘探線剖面內(nèi)得到控制［11-12］。紅山子鈾鉬礦床的賦礦圍巖主要為晚侏羅世的滿克頭鄂博組粗面巖和流紋斑巖。筆者在該礦床主要產(chǎn)出鈾-鉬型礦石的2 號(hào)礦帶內(nèi)新發(fā)現(xiàn)了發(fā)育在花崗斑巖內(nèi)的輝鉬礦化。該鉬礦化與西拉沐淪鉬多金屬成礦帶上的如敖侖花、羊場(chǎng)、半拉山和小東溝等斑巖型礦床鉬礦化相似［13-15］，說(shuō)明新發(fā)現(xiàn)的鉬礦化可能屬斑巖型。此外，花崗斑巖在2、3、9 和7 號(hào)礦帶的勘探線剖面均有揭露，指示花崗斑巖在礦床內(nèi)廣泛發(fā)育［11-12］。基于上述認(rèn)識(shí)，筆者認(rèn)為該礦床的鉬礦化可能與花崗斑巖存在聯(lián)系。

紅山子鈾鉬礦床的成礦年代學(xué)資料顯示［2，16］，該礦床的鈾成礦時(shí)代有兩期，分別為165～150 Ma 和131 Ma，而鉬成礦有1 期，時(shí)代為130～120 Ma。前人采用的發(fā)光光譜分析定年方法較老，故有必要采用較新的Re-Os 同位素年代學(xué)方法來(lái)獲取高質(zhì)量的鉬成礦年齡。此外，存在1 期與鉬礦化年齡范圍十分接近的鈾成礦年齡，準(zhǔn)確的鉬成礦年齡測(cè)定有助于研究該礦床的鈾和鉬成礦時(shí)代關(guān)系。另外有必要對(duì)圍巖花崗斑巖開(kāi)展鋯石U-Pb 同位素定年來(lái)獲得成巖年齡，進(jìn)而探討該鉬成礦與成巖時(shí)代關(guān)系。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

紅山子鈾鉬礦床位于內(nèi)蒙古赤峰市克什克騰旗紅山子鄉(xiāng)境內(nèi)，大地構(gòu)造位置位于西伯利亞板塊與華北陸塊的接合部位。以西拉沐淪河斷裂為界，斷裂南部為溫都爾廟-翁牛特加里東增生帶（圖1），斷裂北部為大興安嶺南段海西增生帶。該區(qū)出露的地層主要為古生代基底和中生代蓋層，另有早元古代片麻巖和太古宙片麻巖及花崗巖零星出露。古生代基底主要由二疊紀(jì)變火山巖、板巖、大理巖及變砂巖和奧陶紀(jì)-志留紀(jì)片巖、大理巖及千枚巖組成；中生代蓋層主要為火山巖和沉積巖。本區(qū)先后受東西向古生代亞洲構(gòu)造-成礦域和中新生代北北東向構(gòu)造-成礦域影響，形成了眾多鉬多金屬礦床。

圖1 華北克拉通北緣西拉沐淪鉬多金屬成礦帶地質(zhì)略圖（據(jù)曾慶棟，2009 修改［10］）Fig.1 Schematic geological map of Xilamulun molybdenum polymetal metallogenic belt on margin of North China Craton（modified from Zeng et al.，2009［10］）

2 礦床地質(zhì)特征

紅山子鈾鉬礦床產(chǎn)出于中生代的紅山子火山盆地內(nèi)（圖2）。該盆地由二疊系基底和侏羅系蓋層組成，基底主要為下二疊統(tǒng)大石寨組一段的流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r和安山質(zhì)角礫凝灰?guī)r，蓋層主要為上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組一段的沉凝灰?guī)r和粗面巖。盆地內(nèi)發(fā)育的構(gòu)造主要有近東西、北東-北北東和北西向3 組，其中北東-北北東向的盆緣F1和F2塌陷斷裂為主要的控礦斷裂。盆地內(nèi)發(fā)育的侵入巖有二疊紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖、侏羅紀(jì)流紋斑巖和花崗巖、白堊紀(jì)正長(zhǎng)斑巖、花崗斑巖、安山玢巖和中新統(tǒng)橄欖玄武巖等。其中與鈾和鉬礦體關(guān)系密切的侏羅紀(jì)流紋斑巖和粗面巖主要位于盆地中部，并呈北東向帶狀展布。本文發(fā)現(xiàn)的含鉬礦化白堊紀(jì)花崗斑巖主要出露在火山盆地的北東部和北部，另有鉆孔資料顯示在侏羅紀(jì)流紋斑巖內(nèi)也有花崗斑巖巖脈侵入。

圖2 紅山子鈾鉬礦床地質(zhì)簡(jiǎn)圖（據(jù)文獻(xiàn)［11］修改）Fig.2 Geological sketch of Hongshanzi uranium-molybdenum deposit

紅山子礦床的鈾礦體主要賦存于盆緣斷裂F1、F2上盤(pán)的粗面巖及與流紋斑巖接觸的蝕變粗面巖中，少數(shù)分布在流紋斑巖中（圖3）［12］。含礦粗面巖主要發(fā)育鈉長(zhǎng)石化，自礦體向兩側(cè)圍巖鈉長(zhǎng)石化逐漸減弱，而含礦流紋斑巖主要為赤鐵礦化碎裂流紋斑巖。粗面巖中礦體多沿層間破碎帶分布，以似層狀透鏡體為主。單個(gè)礦體長(zhǎng)度一般為40～50 m，厚0.7～2.5 m，最大厚度為15.9 m，礦體走向延伸最長(zhǎng)為230 m，傾向延深最大為366 m。礦體產(chǎn)狀與控礦構(gòu)造一致，傾角為9°～85°不等。由于該礦床的鉬礦體的控制程度較低，僅在17 號(hào)勘探線剖面內(nèi)控制了單鉬礦體，該礦體產(chǎn)出于流紋斑巖內(nèi)，形態(tài)與花崗斑巖一致。

圖3 紅山子礦床代表性礦帶剖面圖［11］Fig.3 Typical cross section for prospecting line of Hongshanzi uranium-molybdenum deposit［11］

依據(jù)礦石的有益組分含量，其類型可劃分為單鈾型、鈾-鉬型和單鉬型三種。三種礦石類型具有分帶性，但無(wú)明顯的界線，呈漸變過(guò)渡關(guān)系［12］。單鈾型礦石分布在靠近主干斷裂一側(cè)，包括4、8、9、12號(hào)和7號(hào)礦帶南部，其礦石礦物成分較簡(jiǎn)單，金屬礦物除瀝青鈾礦外，主要伴有赤鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦及少量方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦；鈾-鉬型礦石分布在2、3、5號(hào)礦帶和7號(hào)礦帶一號(hào)地段，礦化巖石呈雜色，即紅色和灰黑色相間，除含有單鈾型礦石中金屬礦物外，還含有大量的輝鉬礦；單鉬型礦石分布在遠(yuǎn)離主干斷裂的9號(hào)礦帶火山頸內(nèi)、局子溝地段和滑覆構(gòu)造區(qū)，主要金屬礦物為輝鉬礦，伴有磁鐵礦、黃鐵礦等。

該礦床的成礦可分為礦前期、鈾成礦期和鉬成礦期［12］。礦前期主要為鈉長(zhǎng)石化，分布廣泛，蝕變最強(qiáng)。鈾成礦期可進(jìn)一步分為瀝青鈾礦-鈉長(zhǎng)石化和瀝青鈾礦-輝石-閃石兩個(gè)階段，前者瀝青鈾礦呈超顯微粒狀或微細(xì)脈狀，礦化多形成單鈾貧礦石，后者呈微細(xì)脈狀切穿前者，常常形成富礦石，且礦化范圍不超過(guò)前者礦體范圍。鉬成礦期主要為輝鉬礦沿脈石礦物裂隙或裂隙充填膠結(jié)或形成脈狀、網(wǎng)脈狀與黃鐵礦和磁鐵礦膠結(jié)，該期形成的脈體切穿早期鈾礦化。包裹體測(cè)溫結(jié)果顯示礦前期溫度范圍為270～310 ℃，鈾成礦期溫度范圍為250～270 ℃，鉬成礦期溫度范圍為308～394 ℃。

3 樣品采集與處理

3.1 輝鉬礦Re-Os同位素定年

用于Re-Os 同位素測(cè)年的兩件輝鉬礦樣品均采自紅山子礦床2 號(hào)鈾-鉬礦帶東部粗面巖與花崗斑巖接觸帶的豎井內(nèi)（圖2），輝鉬礦呈鱗片狀集合體鑲嵌在花崗斑巖內(nèi)（圖4）。輝鉬礦樣品送至河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所進(jìn)行輝鉬礦礦物挑選。

圖4 輝鉬礦Re-Os 測(cè)年野外樣品照片F(xiàn)ig.4 Sample for molybdenite Re-Os dating

輝鉬礦的Re-Os 同位素測(cè)年在中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成，測(cè)試采用的儀器為電感耦合等離子質(zhì)譜儀TJA Xseries ICP-MS。Re-Os 化學(xué)分離步驟和質(zhì)譜測(cè)定見(jiàn)參考文獻(xiàn)［17-27］。

Re-Os 模式年齡計(jì)算首先需要假定初始187Os/186Os 值，然后根據(jù)測(cè)量獲得的單個(gè)樣品Re、Os 含量和Os 同位素組成來(lái)計(jì)算。輝鉬礦通常含有一定數(shù)量的Re 和極少量的普通Os，所以認(rèn)為輝鉬礦所含的Os 全部是由187Re衰變來(lái)的187Os。因此，能夠代表輝鉬礦形成的Re-Os 模式年齡可以根據(jù)測(cè)量的Re、187Os 準(zhǔn)確含 量通過(guò)方程式t=1/λ［ln（1＋187Os/187Re）］來(lái)計(jì)算求得。該方程式中的λ 為187Re 的衰變常數(shù)，λ 目前多采用1.666×10-11a-1，而187Re 的含量采用測(cè)得的Re 含量乘以187Re 的豐度（62.602%）［28］求得。

3.2 SHRIMP 鋯 石U-Pb 同位素定年

鋯石U-Pb 年齡樣品采自該礦床2 號(hào)礦帶東側(cè)地表出露的未蝕變花崗斑巖。巖石呈淺肉紅色，具斑狀結(jié)構(gòu)（圖5a），斑晶主要由鉀長(zhǎng)石和石英組成（圖5b），基質(zhì)為微晶石英和長(zhǎng)石。

圖5 紅山子礦床花崗斑巖及顯微照片F(xiàn)ig.5 Spacimen and thinsection of granite porphyry in Hongshanzi deposit

樣品的碎樣和礦物分選工作委托給河北省區(qū)調(diào)所實(shí)驗(yàn)室完成，鋯石首先通過(guò)常規(guī)的重選和磁選進(jìn)行分離，后在顯微鏡下挑純單礦物。鋯石樣品的分選、制靶和U-Pb 同位素定年工作均在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)所北京離子探針中心完成。通過(guò)對(duì)鋯石進(jìn)行透反射光顯微照相和陰極發(fā)光（CL）成像來(lái)進(jìn)行鋯石的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征研究，根據(jù)各鋯石特征進(jìn)行分析點(diǎn)的選取。定年測(cè)試的具體流程見(jiàn)參考文獻(xiàn)［29-30］。同位素分餾校正采用標(biāo)準(zhǔn)鋯石TEM（417 Ma）完成，測(cè)試樣品和標(biāo)準(zhǔn)鋯石的U、Th、Pb 含量標(biāo)定采用標(biāo)準(zhǔn)鋯石M257（年齡值為561.3 Ma，U 含量為840×10-6）。本次測(cè)試儀器的質(zhì)量分辨率大約為5 000，一次離子流O2-強(qiáng)度約為4.5～6.5 nA，束斑直徑為25～30 μm。在樣品測(cè)試過(guò)程中，每一個(gè)分析點(diǎn)均進(jìn)行5 次掃描，并且每3 個(gè)樣品分析點(diǎn)之間進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)鋯石TEM 的分析。數(shù)據(jù)處理采用Ludwig 的SQUID1.02 及ISOPLOT 程序。

4 分析結(jié)果

4.1 Re-Os 測(cè)年結(jié)果

由于采用混合稀釋劑，Re-Os 模式年齡的不確定度包括稀釋劑的標(biāo)定誤差、質(zhì)譜測(cè)量的分餾校正誤差、分析樣品同位素比值測(cè)量誤差和衰變常數(shù)的不確定度（1.02%），模式年齡置信水平為95%?？瞻讟拥腞e、普Os 和187Os 測(cè)定值分別為0.002 4 ng、0.000 36 ng 和0.000 02 ng，不 確定度分別為0.000 3、0.000 05 和0.000 02，測(cè)定結(jié)果說(shuō)明儀器工作時(shí)并未收到樣品污染。本批實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW04435（HLP）標(biāo)定的Re、187Os 含量和模式年齡分別為283.8×10-6、659.0 ×10-9和221.4 Ma，本次測(cè) 定值分別為270.6×10-6、625.9×10-9和220.5 Ma，不確定度分別為2.1、4.1 和3.1，標(biāo)準(zhǔn)樣的測(cè)定結(jié)果說(shuō)明儀器的準(zhǔn)確性好。

本次用來(lái)進(jìn)行Re-Os 同位素定年的樣品共兩件，編號(hào)分別為HSZ042-1 和HSZ042-2。HSZ042-1 樣品的輝鉬礦Re 測(cè)定含量為216.8×10-6，普Os 測(cè)定含量為0.082 3×10-9，187Re 測(cè)定含量為136.2×10-6，187Os 測(cè)定含量為311.7×10-9，樣品的輝鉬礦Re-Os 模式年齡為（137.2±3.2）Ma。HSZ042-2 樣品的輝鉬礦Re測(cè)定含量為186.6×10-6，普Os 測(cè)定含量為0.554 3×10-9，187Re 測(cè)定含量為117.3×10-6，187Os 測(cè)定含量為270.4×10-9，樣品的輝鉬礦Re-Os 模式年齡為（138.2±2.1）Ma。樣品的輝鉬礦Re-Os 同位素測(cè)定數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，兩個(gè)樣品的普Os 測(cè)定含量均較低，187Os 測(cè)定的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普Os測(cè)定含量，故測(cè)定的模式年齡較可靠。

表1 輝鉬礦Re-Os 同位素測(cè)量結(jié)果Table 1 Re-Os isotopic dating results of molybdenite

4.2 SHRIMP U-Pb 測(cè)年結(jié)果

花崗斑巖鋯石的陰極發(fā)光圖像顯示鋯石具有較好的柱狀晶形，長(zhǎng)寬比約為1∶1～2∶1（圖6）。鋯石全部具有較寬的典型巖漿成因的震蕩環(huán)帶，指示樣品鋯石形成于較高溫度。

圖6 紅山子礦床花崗斑巖鋯石CL 圖像、分析點(diǎn)和206Pb/238U 年齡/MaFig.6 CL photos，measuring locations and 206Pb/238U ages（Ma）of zircons from Hongshanzi deposit

花崗斑巖鋯石的U-Pb測(cè)試數(shù)據(jù)顯示206Pb/238U年齡范圍為135.6～131.4 Ma（表2），加權(quán)平均年齡為（133.1±1.2）Ma，諧和年齡為（133.3±4.0）Ma，MSWD 值為2.3（圖7、8），測(cè)試數(shù)據(jù)擬合程度非常好且可靠。U-Pb 同位素測(cè)試結(jié)果顯示該花崗斑巖的形成年齡為（133.1±1.2）Ma。該年齡值與丁輝等（2016）獲得的紅山子盆地內(nèi)的花崗斑巖的鋯石SHRIMP U-Pb 年齡（134.79±0.92）Ma［31］在誤差范圍內(nèi)是一致的。

圖7 花崗斑巖鋯石U-Pb 加權(quán)平均年齡Fig.7 Weighted average age of zircon from the Hongshanzi granite porphyry

表2 花崗斑巖中鋯石SHRIMP U-Pb 分析數(shù)據(jù)Table 2 SHRIMP U-Pb isotopic results of zircons from granite porphyry

圖8 花崗斑巖鋯石U-Pb 諧和年齡圖Fig.8 U-Pb concordiant diagram of zircon from the Hongshanzi granite porphyry

5 討論

5.1 鉬成礦和成巖時(shí)代

根據(jù)本文獲得的產(chǎn)于花崗斑巖內(nèi)輝鉬礦的Re-Os測(cè)年結(jié)果，該礦床的鉬成礦時(shí)代為（138.2±2.1）～（137.2±3.2）Ma，賦礦花崗斑巖鋯石SHRIMP U-Pb 加權(quán)平均年齡為（133.1±1.2）Ma。另根據(jù)丁輝等獲得的花崗斑巖的鋯石SHRIMP UPb 年齡為（134.79±0.92）Ma［31］，認(rèn)為花崗斑巖的成巖年齡為134.79～133.1 Ma。獲得的鉬成礦年齡值稍大于成巖年齡值，該現(xiàn)象同樣存在于一些鉬礦床的年代學(xué)研究中［32-34］，這應(yīng)該是由二者采用的測(cè)年同位素體系和分析測(cè)試儀器方法不同所致。總體上，鉬成礦年齡值與花崗斑巖的成巖年齡值相近且在誤差范圍內(nèi)，故認(rèn)為該鉬礦化與成巖應(yīng)近乎同時(shí)發(fā)生。

根據(jù)西拉沐淪鉬多金屬成礦帶一些典型鉬多金屬礦床的成礦時(shí)代數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)鉬成礦時(shí)代集中在154～131 Ma［13，35-38］，本文獲得的鉬成礦時(shí)代位于該時(shí)代范圍內(nèi)，并且與小東溝鉬礦、羊場(chǎng)鉬礦和半拉山鉬礦的成礦時(shí)代高度一致（表3）。曾慶棟［10］等討論華北克拉通北緣西拉沐淪鉬多金屬成礦帶時(shí)提出鉬礦具有245 Ma、150 Ma 和138 Ma 三期成礦作用，本文獲得的紅山子礦床產(chǎn)于花崗斑巖內(nèi)的鉬成礦時(shí)代與燕遼鉬成礦帶的第三期138 Ma 成礦期相吻合，這也說(shuō)明該礦床的鉬成礦與區(qū)域上的一期鉬成礦作用有關(guān)。

表3 西拉沐淪鉬多金屬成礦帶典型礦床鉬成礦時(shí)代和特征Table 3 Molybdenum mineralization age and geological characteristics of typical deposits in Xilamulun molybdenum polymetal metallogenic belt

5.2 成礦物質(zhì)來(lái)源

輝鉬礦中的Re含量能夠指示成礦物質(zhì)來(lái)源，地幔來(lái)源的輝鉬礦Re含量多為（10～1 000）×10-6，殼幔混合來(lái)源的輝鉬礦Re 含量多為（n×10）×10-6，而地殼來(lái)源的輝鉬礦Re 含量多為（1～n）×10-6［37-38］。本文獲 得的輝 鉬礦的Re 含量為216.8×10-6和186.6×10-6，該含量對(duì)應(yīng)地幔來(lái)源的輝鉬礦含量級(jí)別，指示紅山子鈾鉬礦床內(nèi)發(fā)育在白堊紀(jì)花崗斑巖內(nèi)的鉬來(lái)自于地幔。

5.3 鉬礦化成因

小東溝鉬礦床位于紅山子鈾鉬礦床東約30 km 處，屬斑巖型鉬成礦。該礦床的鉬礦化呈浸染狀、細(xì)脈狀和條帶狀，本文研究的鉬礦化也具有細(xì)脈狀礦化特點(diǎn)，二者的鉬均以輝鉬礦礦物形式存在。該礦床的主成礦階段溫度范圍為320～420 ℃，紅山子礦床鉬成礦期的溫度范圍為308～394 ℃［12］，二者鉬成礦溫度相近［14］，均屬中-高溫?zé)嵋撼傻V。本文獲得的輝鉬礦Re-Os 模式年齡（137.2±3.2）和（138.2±2.1）Ma 與小東溝輝鉬礦Re-Os 等時(shí)線年齡（135.5±1.5）Ma 和（138.1±2.8）Ma 相近，二者時(shí)代上一致。陳衍景等［39］提出南大興安嶺成礦帶成礦巖體可分為以小東溝鉬礦為代表的A型花崗巖和以敖侖花和半拉山為代表的I 型花崗巖，其中小東溝A 型花崗巖SiO2含量為74.62%～75.56%，K2O＋Na2O 含量為8.70%～9.85%，K2O 含量為4.50%～5.48%，K2O/Na2O 值為1.14～1.77，CaO 含量為0.28%～0.75%，F(xiàn)eO含量為1.26%～3.52%，F(xiàn)e2O3含量為2.21%～3.15%，總體上具有富SiO2、富堿和貧Ca、Fe 和Cr 的特點(diǎn)。紅山子礦床的花崗斑巖的SiO2含量為 69.7%～75.2%，K2O＋Na2O 含量為8.74%～8.84%，K2O 含量為4.30%～5.64%，K2O/Na2O 值為0.97～1.76，CaO 含量為0.49%～1.46%，F(xiàn)eO 含量為0.92%～1.03%，F(xiàn)e2O3含量為0.83%～1.03%［31］，總體上與小東溝A 型花崗巖特征相同，且更加貧Fe。鑒于二者在鉬礦化、成礦溫度、成礦時(shí)代和賦礦斑巖上具有高度相似性，故認(rèn)為本文發(fā)現(xiàn)的鉬礦化具有斑巖型鉬礦化特征。紅山子礦床僅控制到的鉬礦體產(chǎn)出于花崗斑巖外接觸帶的流紋斑巖內(nèi)（圖3）。本文研究的鉬礦化發(fā)育在花崗斑巖內(nèi)，指示花崗斑巖內(nèi)和外接觸帶均發(fā)育有鉬礦化，這與許多斑巖型鉬礦床的礦體產(chǎn)出在斑巖體內(nèi)和外接觸帶的特點(diǎn)一致。此外，本文獲得的鉬成礦時(shí)代和花崗斑巖的成巖時(shí)代相近，這也與斑巖型鉬礦床特征相符。綜上所述，本文發(fā)育在花崗斑巖內(nèi)的鉬礦化具有斑巖型鉬礦化特征，應(yīng)與花崗斑巖具有成因聯(lián)系。

5.4 成巖成礦大地構(gòu)造背景

中生代華北克拉通巖石圈地幔在侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)發(fā)生了地幔的置換作用，而該機(jī)制與碰撞造山作用引起的下地殼和巖石圈地幔的拆沉過(guò)程有關(guān)［40］。華北陸塊北緣西拉沐淪大斷裂兩側(cè)的晚中生代火山巖的Sr-Nd-Pb 同位素特征顯示該地區(qū)火山巖是在地幔分異產(chǎn)物或虧損組分與EM1 組分混合產(chǎn)物從地幔分離后的較短時(shí)間內(nèi)，由于某種構(gòu)造作用而侵位于巖石圈［41］。本文獲得的花崗斑巖時(shí)代屬早白堊世，結(jié)合大地構(gòu)造位置認(rèn)為其應(yīng)在巖石圈拆沉導(dǎo)致的地幔與巖石圈作用的背景下形成的。華北克拉通北緣西拉沐淪鉬多金屬成礦帶的鉬礦具有245 Ma、150 Ma 和138 Ma 三期成礦作用，對(duì)應(yīng)的成礦動(dòng)力學(xué)背景為印支期華北板塊與西伯利亞板塊碰撞造山后伸展階段和燕山期中國(guó)東部構(gòu)造大反轉(zhuǎn)期［10］。本文獲得的鉬成礦時(shí)代屬于第三期成礦作用，對(duì)應(yīng)的成礦動(dòng)力學(xué)背景為燕山期中國(guó)東部構(gòu)造大反轉(zhuǎn)期。此外，小東溝斑巖鉬礦是在早白堊世巖石圈拆沉背景下，巖漿攜帶地幔含礦流體沿著區(qū)域性斷裂上侵形成的［35］，奧倫花、羊場(chǎng)、半拉山鉬礦床是在白堊紀(jì)巖石圈減薄的大地構(gòu)造背景下形成的［13］，碾子溝鉬礦床是在中國(guó)東部構(gòu)造體制大轉(zhuǎn)折背景下的產(chǎn)物［36］。紅山子鈾鉬礦床與上述礦床同屬西拉沐淪鉬多金屬成礦帶，且成礦時(shí)代和類型上具有一致性和相似性，根據(jù)本文獲得的鉬礦化的成礦、成巖時(shí)代和成礦物質(zhì)來(lái)源，認(rèn)為該礦床的產(chǎn)于花崗斑巖內(nèi)的鉬成礦是在白堊紀(jì)的巖石圈減薄大地構(gòu)造背景下，地幔組分與巖石圈作用形成的巖漿攜帶地幔含礦流體上侵而形成的鉬礦化。

6 結(jié)論

1）紅山子鈾鉬礦床的輝鉬礦Re-Os 模式年齡為（138.2±3.2）～（137.2±2.1）Ma，圍巖花崗斑巖的鋯石SHRIMP U-Pb 加權(quán)平均年齡為（133.1±1.2）Ma，二者的年齡相近，鉬成礦和成巖時(shí)代應(yīng)為同期，均屬早白堊世。

2）紅山子鈾鉬礦床的輝鉬礦的Re 含量為（186.6～216.8）×10-6，指示該礦床發(fā)育在白堊紀(jì)花崗斑巖內(nèi)的鉬成礦物質(zhì)來(lái)自于地幔。

3）紅山子鈾鉬礦床發(fā)育在花崗斑巖內(nèi)的鉬礦化具有斑巖型鉬礦化特征，并且與西拉沐淪鉬多金屬成礦帶的138 Ma 成礦期對(duì)應(yīng)。該礦化應(yīng)是在白堊紀(jì)華北克拉通巖石圈減薄大地構(gòu)造背景下，地幔組分與巖石圈作用形成的巖漿攜帶地幔含礦流體上侵而形成的鉬礦化。

致謝：野外工作得到了中核廣東礦業(yè)科技有限公司祝洪濤高級(jí)工程師的支持與幫助；樣品測(cè)試在國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心和中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院北京離子探針中心完成；在此致以誠(chéng)摯感謝。