西秦岭温泉钼矿床地球化学与成矿动力学背景研究

温泉钼矿床是在西秦岭发现的少数具有工业价值的钼矿床，也是目前秦岭造山带确定为印支期成矿的典型矿床实例。对西秦岭温泉钼矿床进行系统综合研究，成为揭示东、西秦岭钼矿床和成矿岩体产出的构造环境差异以及全面认识东、西秦岭区域成矿动力学背景异同的关键。本项目拟运用比较矿床学与大陆动力学的思维、方法，围绕"西秦岭造山带印支期钼成矿作用的源区、过程和条件等动力学制约机制"这一科学问题，对西秦岭温泉钼矿床进行详细的地质地球化学研究，探讨秦岭造山带形成演化过程中的碰撞造山、壳幔物质交换，对矿源供给、流体输运、矿石堆积和钼矿床定位的制约，阐明由主碰撞造山引发的岩浆-流体-化学作用的耦合关系及钼堆积成矿机理、矿区岩浆岩与成矿系统发育的时空联系，揭示成矿对主碰撞造山的响应，建立基于西秦岭造山带形成演化的印支期钼成矿模式。本项目不仅有助于创建秦岭造山带印支期钼矿床成矿理论，而且对指导该区钼矿的找矿具有重要实际意义。

本项目运用比较矿床学与大陆动力学的思维、方法，围绕“西秦岭造山带印支期钼成矿作用的源区、过程和条件等动力学制约机制”这一科学问题，对西秦岭温泉钼矿床进行了详细的地质地球化学研究，探讨了秦岭造山带形成演化过程中的碰撞造山、壳幔物质交换，对矿源供给、流体输运、矿石堆积和钼矿床定位的制约，阐明了由主碰撞造山引发的岩浆–流体–化学作用的耦合关系及钼堆积成矿机理、矿区岩浆岩与成矿系统发育的时空联系，揭示了成矿对主碰撞造山的响应，建立基于西秦岭造山带形成演化的印支期钼成矿模式。利用 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 测年方法获得温泉寄主花岗岩的中粒似斑状二长花岗岩和细粒黑云母二长花岗斑岩以及暗色微粒镁铁质包体的年龄分别为 216.2±1.7Ma、217.2±2.0Ma 和 217.4±2.0Ma，表明温泉成矿岩体为西秦岭印支期三叠纪晚期的岩浆作用的产物。矿床辉钼矿 Re-Os 同位素模式年龄的加权平均值为 214.1 ± 1.1Ma，等时线年龄为 214.4 ± 7.1Ma，为印支晚期晚三叠世的成矿事件。成岩与成矿年龄在误差范围内一致，反映温泉钼矿床是与三叠纪晚期西秦岭花岗岩成岩作用密切相关的成矿事件。岩石地球化学和锆石Hf 同位素地球化学研究表明，寄主花岗岩可能起源于中新元古代下地壳的部分熔融作用并混有幔源成份，暗色镁铁质包体可能起源于新元古代裂解形成的富集岩石圈地幔在三叠纪的重熔作用产生的镁铁质岩浆。温泉钼矿床的铅—硫—碳同位素和稀土元素地球化学综合研究表明，成矿物质来源于花岗岩浆气水热液，成矿与印支晚期花岗质岩浆结晶分异过程中产生的岩浆热液活动密切相关。西秦岭温泉钼矿床是印支期大陆碰撞造山事件的产物，晚三叠世秦岭造山带发生了构造应力由挤压向伸展转变的构造体制转换，造山带处于减压增温的特殊构造体制，由于构造减压引起软流圈上涌并诱发富集岩石圈地幔物质发生部分熔融形成镁铁质岩浆，镁铁质岩浆底侵至造山带底部产生的热异常致使下地壳发生熔融形成富含 Mo 的花岗质岩浆，岩浆在结晶过程中冷凝分异出的成矿流体沿岩石的破碎节理裂隙渗流、运移，并经充填和交代作用最终沉淀富集成矿。西秦岭造山带的温泉岩浆热液石英脉型钼矿床的研究，对今后西秦岭印支期花岗岩的成岩潜力评价和找矿勘探都具有实际意义。