黑龙江省多宝山大型斑岩铜（钼）矿床成矿流体系统研究

多宝山矿床位于小兴安岭西北部，是中亚-兴蒙造山带东段最大的斑岩型铜（钼）矿床。矿床产于森林覆盖区，研究程度较低。主要存在3方面问题：（1）多宝山矿床成岩、成矿时代，争论的焦点是该区成矿岩体的成岩、成矿时代是加里东早期，还是海西中晚期；（2）流体包裹体为主的成矿流体系统研究相对薄弱，多宝山矿床除发育早期的斑岩型矿化外，还经历了后期热液脉型矿化的叠加，其成矿流体系统比大多数斑岩矿床更为复杂；（3）斑岩型矿化与热液脉型矿化关系问题。本项目以斑岩型矿床最新的成矿理论为指导，工作中以成矿流体系统研究为重点，结合成岩、成矿年代学和地球化学研究，解剖多宝山铜（钼）矿床地质、地球化学特征，查明成矿流体性质及演化规律，建立矿区年代学格架，厘定成矿构造背景，建立成矿模式。本项目不但可以丰富中亚型造山与成矿理论，提高遭受后期构造-热液改造的斑岩型矿床的成矿流体研究水平，而且可以指导多宝山矿田的找矿勘查工作。

多宝山斑岩铜（钼）矿床位于大兴安岭北部，是中亚-兴蒙造山带东段最大的斑岩型铜（钼）矿床。本项目对多宝山和铜山2个矿床开展了系统的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年，辉钼矿、黄铜矿和黄铁矿Re-Os定年，流体包裹体研究，岩石、矿床和同位素地球化学研究。锆石U-Pb定年结果表明，多宝山矿田早奥陶世的花岗闪长岩形成于479 Ma±，早奥陶世的花岗闪长斑岩形成于479 Ma±，中奥陶世的花岗闪长斑岩形成年龄为468 Ma±，中奥陶世的花岗闪长岩形成于460 Ma±，晚奥陶世的多宝山组火山岩喷发年龄为450~446 Ma，石炭纪的细晶闪长岩侵位年龄为341~310 Ma，中三叠世的花岗闪长岩形成于238 Ma±，晚三叠世的英云闪长岩侵位年龄为219 Ma±，早白垩世的石英闪长岩结晶年龄为141 Ma±。Re-Os定年结果表明，多宝山和铜山矿床斑岩型矿化分别形成于479~478 Ma和476 Ma±，斑岩型矿化与早奥陶世的花岗闪长斑岩有密切的成因联系；热液脉型矿化发生在238Ma左右，成矿与印支期的花岗闪长岩有关，该期花岗闪长岩的热和热液活化、萃取了早期斑岩型矿化的铜、钼成矿物质，使早期的成矿物质迁移，最后沿着北西向的片理化带再次沉淀成矿。流体包裹体研究表明多宝山矿床主要发育气液两相、纯气相、含CO2三相和含子矿物多相4种类型的包裹体；矿床形成于较宽的温度范围，变化于110 ~﹥550℃，主要矿化温度集中于230 ~ 450℃；多宝山矿床各成矿阶段的流体气相成分均以H2O和CO2为主，液相成分均以Na+、Ca2+、Cl-和SO2-4为主，流体具富Na贫K、富Ca贫Mg、富Cl贫F特征。H-O同位素组成表明早阶段和主成矿阶段的流体主要为岩浆水，而晚阶段有较多大气降水的参与；C同位素组成暗示矿床的C主要来自深部岩浆，并与海相碳酸盐地层发生了C同位素交换；矿石的S-Pb同位素结果表明多宝山矿床的成矿物质主要来自地幔。岩石地球化学和Sr-Nd-Hf-Pb同位素示踪表明，加里东期花岗闪长岩和花岗闪长斑岩属于埃达克质岩石，形成于后碰撞环境，是新元古代-寒武纪期间增生的加厚下地壳部分熔融的产物；晚奥陶世的多宝山组火山岩起源于亏损地幔，可能是受流体交代的地幔楔部分熔融的产物，多宝山组火山岩形成于岛弧环境。多宝山矿床是一个受到后期热液脉型矿化强烈改造的斑岩型矿床，即：斑岩-热液脉复合型矿床。