西拉沐伦钼矿带三期成矿作用及其地球动力学意义

近5年，在华北北部西拉沐伦构造带勘探并发现了10余个大型-中型钼矿床，与区内以铅锌银为主的传统成矿特色形成了鲜明的反差。西拉沐伦钼矿带位于北方造山带东段，显示了复杂的含矿母岩和从斑岩型、石英脉型、火山岩型到云英岩型的复杂矿化类型。尤其是，显示了独特的成矿时代特征，已初步划分出早-中三叠世、晚侏罗世和早白垩世三期成矿，覆盖了从古亚洲造山体制向西太平洋构造体制转换的全过程，其中的印支期岩浆-成矿作用在以往的工作中较少论及。本课题拟对典型矿床及其含矿岩浆岩开展系统的地质学-地球化学-年代学研究，包括Sr-Nd-Pb同位素示踪、锆石原位U-Pb和辉钼矿Re-Os定年。通过系统对比不同矿化类型及其含矿岩浆岩的特征、环境、成因和时间-空间分布，一方面探讨钼的热液成矿机理及其岩浆制约因素，同时探讨三期钼成矿的地球动力学背景，以追踪北方造山带东段从古亚洲造山体制向西太平洋构造体制转换的动力学过程。

本项目按计划书进行了三年的研究工作，项目按年度工作计划进行并取得了超过预期的研究成果：（1）通过研究提出西拉沐伦钼矿带钼成矿与区内中生代酸性侵入岩浆活动具有密切的空间、时间及成因关系。确定了带内与成矿有关的侵入体岩石类型包括二长花岗岩、斑状花岗岩、花岗斑岩及流纹斑岩，这些岩石属于高钾钙碱性和钾玄岩系列，在华北北缘赤峰断裂附近成矿花岗斑岩岩浆源区为古老下地壳，在兴蒙造山带内成矿花岗斑岩岩浆源区为新生的下地壳。通过锆石U-Pb年代学（SHRIMP，LA-ICPMS，SIMS）研究，确定西拉沐伦钼矿带内成矿侵入体形成于早-中三叠世、晚侏罗世及早白垩世。（2）与三期成岩作用相对应，确定了西拉沐伦钼矿带内存在三期钼矿化作用：早中三叠世钼矿包括车户沟钼矿、库里吐钼矿、白马石钼矿、劳家沟钼矿等，这些矿床主要成矿元素为钼-铜，成矿与二长花岗岩-二长花岗斑岩有关；晚侏罗纪钼矿包括碾子沟钼矿、鸡冠山钼矿等，成矿与二长花岗岩-二长花岗斑岩有关，形成单钼组合的矿床；早白垩世钼矿包括小东沟钼矿、羊场钼矿、敖伦花钼矿、半砬山钼矿等，成矿与花岗斑岩有关。（3）区内典型钼矿床研究结果表明，斑岩型钼矿床成矿流体具有从成矿早阶段中高温、中高盐度向成矿晚阶段中低温、中低盐度降低的变化规律，成矿流体主要来源于岩浆热液，流体的沸腾作用是斑岩型钼矿床形成的主要机制。而石英脉型钼矿床成矿流体具有中低温、中低盐度的特点，成矿流体为岩浆热液和大气降水的混合，流体的混合是石英脉型钼矿床形成的主要机制。（4）结合区域地质资料分析，提出了西拉沐伦钼矿带钼矿带三期成岩、成矿地球动力学背景，早中三叠世形成于古亚洲洋构造体系华北板块与西伯利亚板块同碰撞构造环境；晚侏罗纪钼矿形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲的构造环境；早白垩世钼矿形成于古太平洋板块俯冲结束导致的板块后撤引起的岩石圈减薄构造环境。（5）对相邻地区钼矿床进行了初步的研究工作，提出了兴蒙造山带东段钼矿床同样存在三期成岩成矿作用，并且其形成与古亚洲洋构造体系、古太平洋构造体系及卾霍茨克海构造体系有关。这为进一步研究工作打下良好的基础。（6）本项目资助发表与研究有关的17篇科研论文：六篇国际SCI论文、七篇国内SCI论文、二篇国内EI论文、二篇国内核心期刊论文。