冀东地区太阳沟钼矿床成因探讨:来自年代学、地球化学及S、Pb同位素的证据

摘要

太阳沟钼矿床位于冀东地区,矿区内出露的岩性主要为花岗斑岩和黑云母二长花岗岩,矿体主要赋存于花岗斑岩及其围岩接触带内,多呈透镜状、脉状产出.本文通过锆石U-Pb定年、全岩地球化学分析、辉钼矿Re-Os同位素测年及金属矿物S、Pb同位素分析,对太阳沟钼矿床的成岩、成矿时代准确厘定,并对矿床成因及成矿过程进行探讨.锆石U-Pb定年结果显示,花岗斑岩与黑云母二长花岗岩样品的206 Pb/238 U加权平均年龄分别为154.8±1.5Ma、156.5±1.2Ma.辉钼矿的Re-Os同位素测年获得155.79±0.93Ma的模式年龄加权平均值,与锆石U-Pb年龄在误差范围内一致,表明其为晚侏罗世构造-岩浆活动产物.全岩地球化学特征表现为高硅、富碱,属准铝质、高钾钙碱性系列;相对富集轻稀土元素和Rb、Sr等大离子亲石元素,亏损重稀土元素和Nb、Ta等高场强元素,属高分异I型花岗岩.黄铁矿S、Pb同位素分析结果表明,S同位素组成分布比较集中,δ34 S黄铁矿值均为正值(介于1.3‰～1.8‰之间,平均值为1.53‰);Pb同位素组成较为均一(206 Pb/204 Pb值范围为16.76～17.44,207Pb/204Pb值范围为15.28～15.43,208Pb/204Pb值范围为36.64～37.46),均显示成矿物质主要来自受地幔混染的下地壳物质熔融.综合岩石学、年代学、地球化学及S、Pb同位素特征,本文认为:太阳沟钼矿床属于斑岩型钼矿床,是晚侏罗世古太平洋板块俯冲产生的壳幔相互作用引发下地壳物质部分重熔,富集大量的金属元素(Mo),最终上升侵位、沉淀成矿.