内蒙古沙子沟钨钼多金属矿床辉钼矿Re-Os同位素定年及其地质意义
2015-12-07彭能立奚小双陈泽锋
彭能立，奚小双，孔 华，陈泽锋，王 高
(1. 湖南省地质调查院，湖南长沙 410116；2. 中南大学 有色金属成矿预测教育部重点实验室，地球科学与信息物理学院，湖南长沙 410083)
内蒙古沙子沟钨钼多金属矿床辉钼矿Re-Os同位素定年及其地质意义
彭能立1,2，奚小双2，孔 华2，陈泽锋2，王 高2
(1. 湖南省地质调查院，湖南长沙 410116；2. 中南大学 有色金属成矿预测教育部重点实验室，地球科学与信息物理学院，湖南长沙 410083)
内蒙古沙子沟钨钼多金属矿床位于华北克拉通北缘西拉沐沦钼多金属成矿带的西南部。矿床内辉钼矿体呈脉状产于围岩裂隙中，为石英-辉钼矿-黄铁矿组合。为了查明该矿床的形成年代，本文采集了5件辉钼矿样品进行Re-Os同位素测试，获得模式年龄为(241.2±3.4)～(245.2±4.3)Ma，加权平均值为(243.8 ±1.6)Ma，表明沙子沟钨钼多金属矿床形成于早三叠纪。辉钼矿的铼含量介于1.231～1.704μg/g，表明钼主要来源于上地壳。结合区域研究成果，认为沙子沟钨钼多金属矿床形成于古亚洲洋关闭后华北板块与西伯利亚板块的挤压、碰撞背景下。沙子沟钨钼多金属矿床成矿地质事件的厘定，为华北克拉通北缘印支期早三叠纪构造-岩浆-成矿作用提供了新的证据，有助于扩大区域找矿范围。
Re-Os同位素年龄 沙子沟钨钼多金属矿床 早三叠纪 西拉沐沦钼矿带 内蒙古
Peng Neng-li, Xi Xiao-shuang, Kong Hua, Chen Ze-feng, Wang Gao. Re-Os isotopic dating of molybdenites from the Shazigou W-Mo polymetallic deposit, Inner Mongolia and its geological implications[J]. Geology and Exploration, 2015, 51(5):0838-0848.
沙子沟钨钼矿区位于华北克拉通北缘西拉沐沦钼多金属成矿带的西南部，隶属内蒙古自治区锡林郭勒盟太仆寺旗宝昌镇管辖。自被发现以来，学者们陆续对沙子沟钨钼多金属矿床的基本地质特征、岩石矿物特征、成矿流体、成矿控制因素、矿床成因等方面开展了研究，并取得了一定的成果与认识(郭媚，2008；欧阳海松等，2009；郭方方等，2012)。精确的成矿年龄是分析矿床成因，理解成矿规律、成矿作用和成矿动力学背景的关键因素。笔者在前人研究工作的基础上，对沙子沟钨钼多金属矿床进行了成矿年代学研究，并结合前人的研究成果，与区域上的西拉沐沦钼多金属成矿带内的同时代钼矿床进行对比，对该矿床的形成时间、成矿物质来源及成矿动力学背景进行了探讨，以期为指导华北克拉通北缘西拉沐沦钼多金属成矿带及邻区钼矿床区域性找矿提供理论依据。
1 区域地质及矿床地质特征
1.1 区域地质背景
内蒙古沙子沟钨钼多金属矿床大地构造位置位于华北克拉通北缘构造带，处于近东西向的西拉沐沦河深大断裂和康保-赤峰深大断裂与北北东向大兴安岭主脊深大断裂三者所夹持的区域(图1)。该区域的构造受到来自古亚洲洋构造体系和滨西太平洋构造体系的双重影响，构造岩浆活动强烈(刘建明等，2004；毛景文等，2010；张连昌等，2010)。西拉沐沦河断裂是加里东增生带与海西增生带的分界断裂，断裂以北为海西增生带，以南为加里东增生带；康保-赤峰断裂是开原-赤峰断裂的一部分，以该断裂为界，以北为增生带，以南为华北克拉通。它们是区内两条重要的控岩控矿构造，控制了断裂两侧花岗岩的侵入及金属矿床的分布(曾庆栋等，2009；2012)。区域上出露的地层主要为太古代变质岩、古生代火山岩及浅变质岩和中生代火山岩及沉积岩，海西-印支-燕山期花岗岩体均有发育。区内矿产丰富，以钼矿为主，著名的西拉沐沦钼多金属成矿带就位于区内。
图1 沙子沟矿区地质简图(据郭媚，2008修改)Fig.1 Simplified regional geological map of the Shazigou W-Mo polymetallic deposit,Inner Mongolia(modified from Guo,2008)1-第四系;2-上侏罗统玛尼吐组;3-白云鄂博群;4-华力西期花岗岩体;5-地质界线;6-断层及编号;7-背斜轴;8-向斜轴;9-含 钨硅化蚀变带;10-含钼硅化蚀变带1-Quaternary;2-Manitu formation of the Upper Jurassic;3-Baiyunebo group;4-granite of the Hercynian;5-geological boundary;6-fault and number;7-anticlinal axis;8-syncline axis;9-tungsten-bearing altered belts with siliceous mineralization;10-molybdenum-bearing al tered belts with siliceous mineralization
1.2 矿区地质
区内出露的地层有中元古界白云鄂博群(Pt2)、中生界上侏罗统玛尼吐组(J3mn)及新生界第四系(Q4)等。区内第四系覆盖面广，白云鄂博群零星遍布全区，玛尼吐组仅分布于矿区东南边界附近。白云鄂博群为一套浅变质岩，主要由石英岩、二云石英片岩、含炭砂泥质板岩、透辉透闪石岩、大理岩及黑云斜长片麻岩夹斜长角闪岩透镜体等组成。这套浅变质岩的原岩是砂泥质岩及少量火山岩，变质程度为低绿片岩相。上侏罗统玛尼吐组为宝昌火山断陷盆地西缘上侏罗统玛尼吐组的边缘部分，超覆于华力西晚期花岗岩和白云鄂博群之上，呈不整合接触关系，主要岩石类型有灰紫色英安岩、灰紫色流纹状安山岩和深灰色安山质角砾凝灰岩等。第四系主要为残坡积、洪冲积和风积物，包括砂土夹块石、混积有风成砂的砂土和亚砂土等。
1.3 矿体(化)特征
李泽勇等(2010)以王家营子南北向的东沟为界，将沙子沟矿区划分成西矿区和东矿区。西矿区主要是钼矿分布区，东矿区的北部和东部为钨矿脉分布区，西南部为钨钼矿脉分布区，钨矿脉在浅部，钨钼矿脉和钼矿脉在深部。围岩岩性主要为二云石英片岩、黑云斜长片麻岩、白云石石英片岩、斜长角闪岩等。区内近矿围岩普遍具有混合岩化，矿床围岩蚀变有较强的硅化，其次是钾长石化、黄铁矿化、钠长石化、萤石化、云英岩化、绿泥石化等，其中，硅化与成矿有着密切关系。区内的钨矿脉、钨钼矿脉和钼矿脉大都分布在硅化蚀变岩内，硅化蚀变岩呈北东向-近东西向近于平行的脉带状展布，脉带宽5m～70m以上，脉带长150～600m以上，脉带间距60～100m，脉带倾向137°～165°，倾角34°～70°。硅化蚀变岩的组成主要为石英及交代残余的围岩，还有少量黄铁矿、黑钨矿、辉钼矿、闪锌矿及萤石等。
西矿区地表出露的为三条含钼硅化蚀变岩带，走向50°～80°，长度100～200m，宽5～30 m，其中有多条具云英岩化边的石英脉，并有褐铁矿化。辉钼矿呈不规则细脉浸染状，对围岩岩性不具有选择性，控制钼矿化的主要是不规则网状裂隙，在岩石的裂隙中充填厚薄不等方向不定的石英薄脉，绝大部分脉宽1～3mm，少数5cm～8cm，个别宽达50～130cm，一般一米内可见4～7条石英薄脉。辉钼矿多沿石英脉壁呈宽约1mm左右的细脉状分布，少量辉钼矿在石英脉内和脉外围岩中呈星散状、不规则不连续细脉和团块状集合体方式浸染。经工程揭露，西矿区已发现20条较大的矿化带(按0.01%圈定)，矿体形态以似层状为主，透镜状次之，局部有分支复合或具膨缩现象，最薄0.68m，最厚可达18.00m，平均真厚度3.04m，矿体走向延长一般50～400m，倾向延深一般200～800m。矿化带呈北东55°～65°方向延展，倾角30°～40°，总体产状150°34°，矿体总体产状与矿化带一致。
东矿区地表出露四条含钨硅化蚀变岩带，受倒转翼，翼部裂隙构造控制，呈北东向-近东西向展布，可见长度150～500m，宽15～70m，倾向155°～165°，倾角65°～80°。硅化蚀变岩带内常见含黑钨矿石英脉，黑钨矿常呈粒度较大的板状晶体垂直生长于石英脉两边近脉壁处，石英脉梳状石英晶洞中也有板状黑钨矿嵌生于石英晶体之间。经工程揭露现已发现五个钨矿体、四个钼矿体和两个钨钼矿体，矿体走向延长100～273m，倾向延深32.5～224m，矿体总体产状137°70°。
1.4 矿石特征
区内矿石的主要有用矿物为辉钼矿、黑钨矿、方铅矿、闪锌矿以及金银互化物系列。金属矿物主要为黄铁矿、辉钼矿、黑钨矿、方铅矿、闪锌矿、褐铁矿、少量黄铜矿等。脉石矿物主要为石英、长石、方解石、云母、角闪石等。主要金属矿物的特征如下：
辉钼矿：呈自形-半自形鳞片状晶体，细小的仅为0.048×0.006～<0.006mm，粗颗粒一般为0.80×0.40～0.12×0.02mm，个别粒径稍大，肉眼清晰可见。辉钼矿常见3种分布形式，一种与黄铁矿呈平行细脉状或交叉细脉状产于石英脉中(图2-1、2-4)，形成辉钼矿-黄铁矿-石英脉型矿石；一种呈微细脉状、薄膜状形成围岩裂隙中(图2-2)；另一种呈星点浸染状嵌布于石英脉中(图2-3)。
黑钨矿：常呈自形-半自形板状晶体，一般0.1～1 cm，大者可达3cm，具弱磁性。
方铅矿：常与闪锌矿共生，二者呈半自形-它形晶，常呈粒状或团块状，主要见于钨钼矿体外围边部。
黄铁矿：呈立方体(图2-5)和五角十二面体或不规则粒状、团块状产出。早期黄铁矿晶粒粗大，呈自形-半自形立方体，主要嵌布于石英脉中，粒径多在1cm以上。中期和晚期黄铁矿呈细粒自形-半自形晶或细粒他形晶，充填于早期矿物颗粒晶隙间或裂隙中，粒径多在3mm以下。
黄铜矿：含量很少，多呈他形粒状、细粒状、乳滴状，颗粒大小不一，多在2 mm以下(图2-6)。
矿石结构以粒状结构为主，乳浊状结构、包含结构、嵌晶结构次之。矿石构造主要为细脉浸染状构造、星点浸染状构造、团块状构造、块状构造。
2 样品采集和分析方法
2.1 样品采集与分选
用于Re-Os同位素年龄测定的5件辉钼矿样品均采自西矿区Ⅰ、Ⅱ号矿体坑道不同部位，打块组合而成，辉钼矿多呈细脉状、薄膜状、浸染状或团块状分布在石英脉中和围岩裂隙中，采样位置及样品特征见表1。
在室内无污染环境下，采用常规方法将样品破碎40～60目，经直接挑选法和浮选法粗略分选出辉钼矿单矿物，并在双目镜下剔除杂质及氧化矿物，使辉钼矿单矿物纯度>99%以上，然后用玛瑙钵研磨至200目。用于Re-Os同位素测试分析的5件辉钼矿样品质纯，无污染，(除样品K-1重量小于0.1g外，其余各样品的重量均大于0.1g)，符合测试条件。
2.2 测试方法
辉钼矿单矿物样品的分解，Re、Os纯化分离和ICP-MS测量均在国家地质实验测试中心完成，辉钼矿样品的Re、Os化学分离步骤过程包括分解样品、蒸馏Os、萃取Re三个步骤。具体的样品处理方法、实验原理和分析方法详见杜安道等(1994，2001)、屈文俊等(2003，2004)。现简述如下：
准确称取待分析样品，将其加入到Carius管底部，再将装好样品的Carius管放入装有半杯粘稠状乙醇(-50℃～-80℃)的保温杯中，并用适量超纯浓HCl将准确称取的185Re和190Os混合稀释剂加入到Carius管底部，然后依次加入适量的HNO3和30%H2O2，且是在一种试剂冻结后再加入另一种试剂。待加入的试剂全部冻实后，封闭好Carius管的细颈部分，把封闭好的Carius管放入鼓风烘箱内将其逐渐升温至200℃，恒温24h，完成样品的分解。通过蒸馏方式把样品中Os的分离出来，将Carius管中的溶液转入蒸馏瓶中，连接好装有超纯水的吸收装置，加热蒸馏瓶30min，蒸馏出OsO4。样品中Re的萃取在Teflon烧杯中完成，将蒸馏残液转入Teflon烧杯中，加热使溶液近干，降低溶液的酸度，再加入适量的NaOH通过阳离子交换萃取溶液中的Re。
图2 沙子沟钨钼多金属矿床矿石类型及矿石特征Fig.2 Ore types and occurrence of the Shazigou W-Mo polymetallic deposit1-石英脉中的细脉状辉钼矿和黄铁矿;2-围岩表面的薄膜状辉钼矿;3-石英颗粒中的细小叶片状辉钼矿;4-辉钼矿脉穿切黄铁 矿;5-黄铁矿的菱形横截面;6-闪锌矿中的黄铜矿乳滴1-fine molybdnite-pyrite vein in quartz; 2-molybdenite film coating wallrock; 3-tiny molybdenite flakes in quartz granule; 4-fine mo lybdnite vein in the pyrite; 5-rhombic crossing of the pyrite; 6-fine chalcopyrite bead in the sphalerite
序号样品号采样位置样品特征1K-1Ⅰ号矿体坑道100m处辉钼矿与黄铁矿呈平行细脉状产于石英脉中2K-3Ⅰ号矿体坑道280m处辉钼矿呈薄膜状产于围岩表面3K-4Ⅰ号矿体坑道350m处辉钼矿呈薄膜状产于围岩表面4K-8Ⅱ号矿体坑道80m处辉钼矿与黄铁矿呈浸染状、团块状产于石英脉中5K-17Ⅱ号矿体坑道200m处辉钼矿与黄铁矿呈平行细脉状产于石英脉中
Re、Os同位素比值的测定仪器为美国产TJA X-series电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)。对于Re的测定，选择质量数185、187，用190监测Os；对于Os的测定，选择质量数为186、187、188、189、190、192，用185监测Re。
3 测试结果及讨论
3.1 成矿时代
本次5件辉钼矿样品的测试结果见表2，采用187Re衰变常数λ=1.666×10-11/a(Smoliaretal.,1996 )，通过公式：
求得单个辉钼矿样品Re-Os同位素模式年龄介于(241.2±3.4)～(245.2±4.3)Ma之间，加权平均值为(243.8 ±1.6)Ma，(MSWD = 0.82)，初始值187Re/188Os =-0.15 ±0.19，趋近于0，表明实验测定的187Os几乎全部是由187Re衰变形成的，因此，符合Re/Os同位素模式年龄计算的条件(蒋少涌等，2000)。利用Isoplot3.7软件(Ludwig，2008)对5件样品的测试数据进行187Re-187Os等时线拟合，形成一条线性关系较好的直线(图3a)，得到等时线年龄为(254±13)Ma(MSWD = 0.77)。等时线年龄与加权平均年龄存在一定的差异，这可能是Re-Os体系封闭时，化学分馏小，所采样品的187Re含量(或187Re/188Os)相近造成的。此情况下，采用模式年龄的加权平均值来讨论问题更为准确(杜安道等，1994；靳新娣等，2010)。故，沙子沟钨钼多金属矿床的成矿年龄为(243.8 ±1.6)Ma，为早三叠世成矿，而并非前人所认为的燕山期。
3.2 成矿物质来源
Re-Os同位素体系对硫化物矿形成及其在成矿过程中地壳物质的混入程度具有高度灵敏的指示作用(Fosteretal.,1996)。Maoetal.,(1999)在统计分析、对比了中国各种类型钼矿床中辉钼矿的Re含量后发现，自壳源→壳幔混合源→幔源，辉钼矿中Re的含量呈N×10-6→N×10-5→N×10-4(1
沙子沟钨钼多金属矿床位于华北地台北缘，自晚古生代以来，区内断裂构造多期次活动，岩浆作用多期次演化，为含矿热液的运移聚集提供了重要条件。矿体赋存于由白云鄂博群组成的沙子沟倒转背斜的北西倒转翼，受近东西向-北东向断裂带控制，成矿与硅化密切相关。根据沙子沟钨钼多金属矿床的矿物组成、围岩蚀变及矿体特征，参照曾庆栋等(2009)分类方案，初步确定其矿床类型为石英脉型矿床。
3.3 成矿动力学背景
沙子沟钨钼多金属矿床位于华北板块北缘造山带西拉沐沦钼矿带的西南角(图4)。曾庆栋等(2009)总结分析了西拉沐沦钼多金属成矿带的成矿年代学资料，提出西拉沐沦成矿带钼矿具有三期成矿作用，分别为245Ma、150Ma和138Ma，其中，印支期钼矿床的案例较少，主要为燕山期成矿。这也与闫聪等(2011)对大兴安岭中南段及西拉沐沦成矿带矿床的成岩成矿年龄数据进行统计分析得到的结果相吻合，结果显示该区域内存在150～130Ma成岩成矿高峰期，显示了区域内燕山期大规模的构造-岩浆-成矿高峰，该高峰期对应的成矿动力学背景即为燕山期华北北缘古亚洲洋构造体系向古太平洋构造体系转折-陆内岩石圈减薄伸展时期。相比燕山期钼矿化，印支期钼矿化在该区域内显得较弱。
古亚洲洋在二叠纪末沿二连-贺根山缝合带闭合(张振法等，2000；张振法等，2002)，目前，许多学者的研究结果都表明，华北北缘在古亚洲洋闭合后进入华北板块与西伯利亚板块碰撞造山后伸展构造环境，华北克拉通北缘和相邻的北方造山带作为一个整体进入一个新的板内构造演化阶段(曾庆栋等，2009)。
表2 沙子沟钨钼多金属矿床辉钼矿Re-Os同位素测试结果
注：模式年龄的不确定度还包括衰变常数的不确定度(1.02%)，置信水平95%。测试单位：国家地质实验测试中心(2012)。
图3 沙子沟钨钼多金属矿床辉钼矿Re-Os同位素等时线图(a)和模式年龄加权平均值图(b)Fig.3 Re-Os isotopic isochron(a) and model age(b) diagram of molybdenite from the Shazigou W-Mo polymetallic deposit
近十年来，学者们在华北北缘及邻区陆续发现了一批印支期三叠纪钼成矿事件的年代学信息，成矿年龄集中在248～222Ma(李华芹等，2006；曾庆栋等，2009；Zhangetal，2009；张彤等，2009；骆文娟等，2010；Liuetal，2010；侯万荣等，2010；彭振安等，2010；蔡明海等，2011；Zengetal，2011b；孙燕等，2013)，对于这些矿床的形成构造背景，大多数学者笼统地将其归因于古亚洲洋关闭后的华北板块与西伯利亚板块碰撞造山后伸展环境(代军治，2008；曾庆栋等，2009；张连昌等，2010)，而未对其进行进一步细分探讨，且从碰撞挤压环境向碰撞后伸展环境转化的时限一直众说纷纭。随着研究的深入，有些学者指出西伯利亚板块和华北板块碰撞挤压过程可能持续到三叠纪中期，之后进入碰撞后伸展过程(Wuetal.,2007；Xiaoetal.,2009；曾庆栋等，2012)。李锦轶等(2007)通过对内蒙古东部三叠纪同碰撞花岗岩和构造研究也认为，早-中三叠纪华北板块和西伯利亚板块之间仍为挤压碰撞阶段，晚三叠纪到早侏罗纪转化为碰撞后伸展阶段。Zengetal(2012)指出车户沟斑岩型钼铜矿床形成于同碰撞环境，孙燕等(2013)也同样指出白土营子矿田钼铜矿化形成于西伯利亚板块与华北板块同碰撞造山过程。曾庆栋等(2012)将华北克拉通北缘三叠纪钼矿化分为两期：248～236Ma为早印支期，该期钼矿形成于西伯利亚板块与华北板块同碰撞构造环境；236～222Ma为中印支期，该期钼矿形成于碰撞后伸展构造环境。本文研究的沙子沟钨钼多金属矿床的成矿作用发生在243.8 ±1.6Ma，属于曾庆栋等(2012)划分的早印支期(248～236Ma)成矿期，表明沙子沟钨钼多金属矿床应该形成于西伯利亚板块和华北板块同碰撞的构造环境。
值得一提的是，华北克拉通南缘及邻区的三叠纪钼矿化主要发生226～210Ma，为中-晚三叠世成矿，晚于华北克拉通北缘及邻区的三叠纪钼矿化，形成于扬子板块与华北板块同碰撞造山过程(曾庆栋等，2012)。可见，华北克拉通南北缘同碰撞背景下的钼矿化具有一定的普遍性，值得引起关注。
3.4 讨论
从图4可以看出，目前在华北克拉通北缘西拉沐沦钼矿带内已发现的钼矿床(点)主要集中分布在四条区域性深大断裂(西拉沐沦断裂、朝阳-赤峰断裂、大兴安岭断裂、嫩江断裂)所构成的“井”形构造的交汇部位附近，以“井”形构造的北西、北东及南东交汇部位附近的钼矿床分布较多，而在“井”形构造的南西交汇部位附近目前发现并报道的钼矿床较少。燕山期钼矿床(点)主要分布在“井”形构造的北西(西拉沐沦断裂与大兴安岭断裂)和北东(西拉沐沦断裂与嫩江断裂)交汇处附近，成岩成矿年龄主要集中在130～150Ma，形成于华北克拉通陆内伸展与岩石圈减薄作用背景下(曾庆栋等，2009；闫聪等，2011)。而印支期早三叠纪钼矿床(点)主要分布在“井”形构造的南东(朝阳-赤峰断裂与嫩江断裂)交汇部位附近，大致沿朝阳-赤峰断裂呈带状分布，成岩成矿年龄集中在240～248Ma(表3)，形成一条印支期早三叠纪钼矿带，该期成矿形成于西伯利亚板块和华北板块同碰撞造山背景下(曾庆栋等，2012)。本次研究的沙子沟钨钼多金属矿床位于“井”形构造的南西(大兴安岭断裂与朝阳-赤峰断裂)交汇部位附近，成矿时代也为早三叠世，填补了“井” 形构造西南角钼矿化的空白，扩大了早三叠纪钼矿带的范围。另外，在西拉沐沦钼矿带附近发现的查干花斑岩型钼铜矿(蔡明海等，2011a)和查干德尔斯斑岩型钼铜矿床(蔡明海等，2011b)，也形成于早三叠世。这些早三叠纪钼矿床的发现，显示早三叠世在华北克拉通北缘及附近存在一次较普遍的钼成矿事件。
图4 华北克拉通北缘西拉沐沦钼矿带大地构造位置图(a 据曾庆栋等,2012 修改) 和地质图(b 据Zeng et al.,2011a 修改)Fig.4 Tectonic location map (a modified after Zeng et al.,2012) and geological map (b modified from Zeng et al.,2011a) of Xilamulun molybdenum metallogenic belt in the northern margin of the North China Craton)1-第四系;2-二叠纪火山岩及变质岩;3-奥陶纪-志留纪变质岩;4-中生代火山岩及沉积岩;5-太古代花岗岩及变质岩;6-晚燕山期花岗岩;7-早燕山期花岗岩;8-海西期花岗岩;9-主干断裂;10-斑岩型钼矿床(点);11-其他类型钼矿床(点);12-早三叠 纪钼矿床1-Quaternary;2-Permian volcanic rock and metamorphic rock;3- metamorphic rock of the Ordovician-Silurian;4-volcanic rock and metamorphic rock of the Mesozoic era;5-granite and metamorphic rock of the Archeozoic era;6-granite of the late Permian;7-granite of the early Permian;8-granite of the Hercynian;9-main fault;10-porphyry molybdenum deposits;11-other types of molybdenum deposits;12- early Triassic molybdenum deposits
矿床(田)名称地理位置矿化类型成矿元素组合成岩成矿年龄资料来源鸡冠山赤峰市鸡冠山区斑岩型Mo锆石U-Pb(245±2.7)Ma曾庆栋等,2009车户沟赤峰市松山区斑岩-石英脉型Mo-Cu辉钼矿Re-Os(245±5)MaZengetal.,2012元宝山赤峰市元宝山区石英脉型Mo辉钼矿Re-Os(248±3)MaLiuetal.,2010查干花乌拉特后旗斑岩型Mo-Cu辉钼矿Re-Os(242±3.5)Ma蔡明海等,2011a查干德尔斯乌拉特后旗乌苏镇斑岩型Mo-Cu辉钼矿Re-Os(243±2.2)Ma蔡明海等,2011b金厂沟赤峰市敖汉旗斑岩型Mo-Cu辉钼矿Re-Os(244.7±2.5)Ma江思宏等,2011鸭鸡山赤峰市敖汉旗石英脉型Mo-Cu辉钼矿Re-Os(240±3.8)Ma代军治等,2012白土营子赤峰市敖汉旗斑岩-石英脉型Mo-Cu辉钼矿Re-Os(248～245)Ma孙燕等,2013沙子沟锡盟太仆寺旗石英脉型Mo-W辉钼矿Re-Os(243.8±1.6)Ma本文
总结发现，华北克拉通北缘及邻区早三叠纪钼矿矿化类型主要为斑岩型、石英脉型和斑岩-石英脉型；除鸡冠山钼矿、元宝山钼矿和沙子沟钨钼多金属矿外，这些矿床的成矿元素组合均为Mo-Cu(表3)；空间分布上，这些矿床均分布在华北克拉通北缘，呈EW向带状分布(图4)。孙燕等(2013)对西拉沐沦钼矿带内早三叠纪之后形成的钼矿床进行了统计，发现这些矿床多为单钼矿床，如半拉山钼矿、敖伦花钼矿、碾子沟钼矿、小东沟钼矿等，多为燕山期成矿，这与陈衍景等(2012)对东北地区钼矿成矿规律总结后得出的结论一致，即区内单钼矿床或以钼为主的矿床矿化形成时间较晚，晚于早三叠纪(<250Ma)，集中在燕山期(130～150Ma)，而以铜为主的铜钼矿床整体年龄偏老，集中在早三叠纪(240～248Ma)。
笔者认为，上述华北克拉通北缘钼矿化的差异，主要与大地构造演化和岩浆演化方式密切相关。不同的构造环境下造成岩浆演化的方式不同，形成的矿种不同。斑岩铜矿多形成于俯冲和碰撞挤压环境，应力调整比较迅速，有利于岩浆快速熔融和上升；斑岩钼矿倾向形成于旋回起始和结束阶段偏伸展的环境，应力比较稳定，有利于岩浆长时间结晶分异(孙燕等，2012)。早三叠世华北克拉通北缘仍处于西伯利亚板块和华北板块同碰撞阶段，岩浆演化以部分熔融占优势，因此形成的钼矿常伴生铜。而燕山期成矿，区内完全处于板内伸展环境，岩浆演化以结晶分异为主，有利于形成单钼矿化。
华北克拉通北缘越来越多的早三叠纪钼矿床的发现，显示该区有一期早三叠纪钼成矿事件。这些矿床基本上沿华北克拉通北缘断裂呈带状分布、矿床类型主要为斑岩型和石英脉型、常具有钼铜共伴生的特点、且时控性明显，今后区内的找矿勘查过程中应注意把握以上规律。
4 结论
(1) 沙子沟钨钼多金属矿床的辉钼矿Re-Os同位素年龄为243.8 ±1.6Ma，表明沙子沟钨钼多金属矿床形成于早三叠世，辉钼矿Re含量为1.231×10-6～1.704×10-6，指示成矿物质来自上地壳。
(2) 沙子沟钨钼多金属矿床形成于古亚洲洋关闭后早三叠世西伯利亚板块与华北板块碰撞造山环境，该矿床的发现，扩大了早三叠纪钼矿的找矿范围。该期钼矿化在华北克拉通北缘及邻区具有一定的普遍性，钼矿床(点)沿华北克拉通北缘断裂呈带状分布，具有时控性明显、钼铜共伴生的特点，找矿潜力大。
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Re-Os Isotopic Dating of Molybdenites from the Shazigou W-Mo polymetallic Deposit, Inner Mongolia and its Geological Implications
PENG Neng-li1,2,XI Xiao-shuang2,KONG Hua2,CHEN Ze-feng2,WANG Gao2
(1.HunanInstituteofGeologicalSurvey,Changsha,Hunan410016;2.KeyLaboratoryofMetallogenicPredictionofNonferrousMetals,MinistryofEducation,SchoolofGeosciencesandInfo-Physics,CentralSouthUniversity,Changsha,Hunan410083)
The Shazigou W-Mo polymetallic deposit of Inner Mongolia is located in the southwest of the Xilamulun molybdenum metallogenic belt in the northern margin of the North China Craton. The molybdenites occurring as quartz-molybdenite-pyrite assemblages are usually vein-like, existing in the wallrock fractures. In order to determine the metallogenic age of this W-Mo deposit, we have made measurements to Re-Os isotope on 5 molybdnite samples collected from the deposit, yielding the model ages between (241.2±3.4)Ma and (245.2±4.3)Ma, with an average value of 243.8 ±1.6 Ma. It indicates that the mineralization in the Shazigou W-Mo multi-metal deposit occurred in the early Triassic. The Re contents of molybdenites in Shazigou vary from 1.231μg/g to 1.704μg/g, which can be used as an important indicator on the source of ore-forming material. It is likely that the Mo ore-forming material in the deposit was derived from the upper crust. Comparing with other Mo or Mo-bearing deposits in the regional molybdenum metallogenic belt, it is inferred that the formation of the Shazigou W-Mo deposit is associated with the collision of the North China and Siberria Plates after the closure of the Paleo-Asian Ocean. The ore-forming age of this deposit provides new evidence for the tectonic magmatic mineralization in the northern margin of the North China Plate in the of early Triassic, which will help expand the scope of regional prospecting.
Re-Os isotopic dating, Shazigou W-Mo polymetallic deposit, Early Triassic, Xilamulun Mo-metallogenic belt, Inner Mongolia
2014-03-18；
2015-03-16；[责任编辑]郝情情。
彭能立(1987年-)，男，2013年毕业于中南大学，获硕士学位，矿物学、岩石学、矿床学专业，助理工程师，从事区域地质矿产调查工作。E-mail:pnlcsu@163.com。
P618
A
0495-5331(2015)05-0838-11
