东秦岭成矿带辉钼矿Mo同位素组成特征及其地质意义

发布时间：2020-04-14 22:20

【摘要】：东秦岭是目前我国已探明储量最大的钼矿成矿带,控制储量已达800万吨,对其矿床成因、物质来源以及后期热液流体作用的研究一直是学术界关注的热点。这些钼矿的成矿期主要分三个时代:晚三叠、白垩纪早期以及白垩纪中晚期。晚三叠成矿期主要是和华北克拉通与扬子板块碰撞的局部伸展导致的逆冲推覆构造过程有关;白垩纪早期成矿期与依泽纳吉板块和太平洋板块俯冲引起的弧后拉张有关;而白垩纪中晚期成矿主要是和中国东部大规模的岩石圈的拆沉减薄作用有关。随着非传统稳定同位素分析技术的发展,Mo同位素在矿床研究上得到了广泛的应用。近年来的研究表明,在成矿过程中,Mo在不同矿物相之间的配位结构差异会导致同位素发生分馏;在岩浆热液过程中,会发生三种Mo同位素的分馏模式,导致辉钼矿中富集重的Mo同位素;此外,辉钼矿的晶型和结晶温度也会影响辉钼矿中Mo同位素组成。因此,Mo同位素研究对进一步深入了解东秦岭钼矿成矿物质来源、区分其矿床类型、反演成矿温度以及成矿期次等方面有重要的意义。为此,我们选择了南泥湖、三道庄、尚古寺、南沟、汝阳(东沟)以及夜长坪等几个典型的矿床作为研究对象,其成矿类型主要包括斑岩型、石英脉型、伟晶岩型以及矽卡岩型。南泥湖和三道庄岩体属过铝质系列,成矿年龄为144.3Ma。尚古寺岩体属弱过铝质系列,属于高钾钙碱性花岗岩,成矿年龄为123Ma。南沟钼矿床岩体属于高钾钙碱性、高硅、低钛、富碱、富铝系列,成矿年龄为107~103Ma。汝阳(东沟)岩体为高硅、富钾、贫铁、贫镁,属富钾的铝质过铝质花岗岩,成矿年龄为116~115Ma。夜长坪岩体为钾长花岗岩,经历了后期的多种围岩蚀变,成矿年龄为145Ma。本研究主要应用X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和多接收器电感耦合等离子质谱仪(MC-ICP-MS)分析了东秦岭辉钼矿的晶型特征、Mo含量及其Mo同位素特征,讨论了影响该地辉钼矿Mo同位素组成的各种因素。初步得出以下几点认识:1.东秦岭辉钼矿的Mo同位素组成整体轻于大陆地壳的平均同位素组成,但基于主微量元素及其它传统同位素的特征,基本可判别该区域成矿物质来源为下地壳。而不同时代结晶的辉钼矿Mo同位素组成没有系统差别。大的Mo同位素组成的差异可能反映了除源区差异以外,其它方面因素的影响。2.对比不同结晶温度及晶型类别(2H和3R)的辉钼矿的Mo同位素组成特征,我们发现结晶温度及晶体类型与该地辉钼矿Mo同位素的组成并没有明显的相关关系。3.对两个含脉体的斑岩型辉钼矿剖面的不同区域进行Mo同位素研究,发现辉钼矿和含矿岩体中Mo同位素组成可能主要受热液流体的影响,随着Mo在流体中的迁入和迁出,导致成矿岩体和辉钼矿中Mo同位素组成发生改变,使得辉钼矿的Mo同位素组成不能反映其源区特征。
【图文】：

东秦岭,成矿带,地质图

其主体则是由华北克拉通以南外加秦岭微陆块组成的（张国伟等，２００１）。逡逑秦岭构造带内发育有徽成盆地，该盆地将整个秦岭构造带划分为两个部分，徽成逡逑盆地以东到南阳盆地间的地区则被叫做东秦岭，如图２．１。东秦岭内部断裂发育，逡逑有两条主要的断裂带，分别为洛南－栾川－方城断裂和商南断裂，这两条断裂皆为逡逑东西走向，将东秦岭构造带从北向南依次划分为华北南缘、北秦岭以及南秦岭三逡逑个构造单元（魏庆国等，２００９）。逡逑华北南缘是商南断裂以北到三门峡一鲁山断裂带以南的区域，由于靠近华北逡逑克拉通，故和华北克拉通具有相同的基底和盖层。基底主要是太古代太华群的深逡逑变质岩体系（孙勇，１９８２；张国伟等，２００１），太华群的岩石组成主要有：英云逡逑闪长质－花岗闪长质片麻岩（ＴＴＧ）、斜长角闪岩、石榴二辉麻粒岩及片麻岩、大逡逑理岩和磁铁石英岩，变质强度非常的高，已达到角闪岩相和麻粒岩相级别（李永逡逑峰等

矿床,东秦岭,岩体,成矿带

逑２．２．２尚古寺矿床逡逑其地理位置在东秦岭成矿带的最东部，如图２．３，距离河南省的方城县约２０逡逑公里，同属华北板块南缘。尚古寺出露岩体呈北西向，主要是斑状花岗岩。辉钼逡逑矿化主要呈现浸染状（杨宗峰等，２０１１）。逡逑大理石逡逑Ｌｉｓｈｙｄｉ逡逑：逦ｌ邋透闪石逡逑Ｖ逦片麻岩逡逑Ｄａｈｅｋｏ＾／ｆｉＬ＾；逡逑Ｓ逦■花ｗ闪长岩逡逑Ｖ逡逑ＨＪ邋■＝逡逑ｓ：逦＇邋＼逦＾邋ＩＨＩＩＬｉ邋■憎逡逑＾逦Ｓｔｕｄｉｅｄ邋ｏｕｔｃｒｏｐ邋ｐｒｏｆｉｌｅ逡逑Ｅ１１２邋５６‘逦Ｅ１１２邋５７逡逑图２．邋３尚古寺矿床地质简图（据Ｙａｎｇ邋ｅｔａｌ．，２０１２）逡逑２．２．邋３南沟矿床逡逑南沟的含矿岩体出露面积小于ｌｋｍ２，，岩体主要是钾长花岗岩，发育有大量逡逑的石英脉，石英脉被强烈辉钼矿化。如图２．４，岩体主要出露于古大陆边缘，成逡逑岩的方式为深熔浅成型，其初始岩浆为壳幔混合型的。该区成矿带是在燕山期由逡逑于东秦岭岩石圈减薄拆沉作用，导致软流圈上升，进而在陆壳的底部发生地壳和逡逑地幔物质的交换
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P618.65

【参考文献】