河南新縣大銀尖鉬礦床成巖成礦作用地球化學及地質意義

楊梅珍, 曾鍵年, 李法嶺, 潘思東, 陸建培, 任愛群

1)地質過程與礦產資源國家重點實驗室(中國地質大學), 湖北武漢 430074;

2)中國地質大學, 湖北武漢 430074;

3)河南省地質礦產勘查開發局第三地質調查隊, 河南信陽 464000

河南新縣大銀尖鉬礦床成巖成礦作用地球化學及地質意義

楊梅珍1,2), 曾鍵年2), 李法嶺3), 潘思東2), 陸建培2), 任愛群3)

1)地質過程與礦產資源國家重點實驗室(中國地質大學), 湖北武漢 430074;

2)中國地質大學, 湖北武漢 430074;

3)河南省地質礦產勘查開發局第三地質調查隊, 河南信陽 464000

大銀尖鉬礦床產于大別變質核雜巖帶北緣, 為典型的與花崗侵入巖有關的石英脈-矽卡巖型復合型的巖漿熱液礦床。對大銀尖鉬礦床開展了成礦巖體地球化學以及巖體和礦石S, Pb多元同位素聯合示蹤研究。結果表明, 產于礦床不同部位不同類型鉬礦石金屬硫化物的δ34S變化很小(5.26‰～6.30%), 顯示規模較大、硫同位素相對均一的巖漿熱液體系特征。成礦巖體顯示明顯較高的δ34S(+16.86‰), 可能反映巖漿強烈的H2S脫揮發分作用。成礦巖體和礦石的低放射性成因鉛同位素組成特征(206Pb/204Pb)t: 16.876～16.732, (207Pb/204Pb)t:15.206～15.321, (208Pb/204Pb)t: 37.570～37.271, 和成礦巖體極低的εNd(t)(-20.1)、高(87Sr/86Sr)i(0.7237)和極高的T2DM(2.4Ga), 表明成巖成礦物質形成于中下地殼古老大別雜巖的熔融作用。根據大銀尖成礦巖體低Sr豐度(＜50×10?6)、高Yb(1.8×10?6)較強的Eu負異常(δEu＜0.5)和較低的(La/Yb)N(7.8～9.6)海鷗式稀土配分模型和最新年代學資料綜合分析認為, 大銀尖鉬礦床成巖成礦作用與大別造山帶伸展減薄后正常厚度陸殼的熔融作用密切相關, 是大別造山帶巖石圈拆沉減薄深部動力學過程的淺表響應。

大別山; 二長花崗巖; 硫同位素、Sr-Nd-Pb同位素; 巖石地球化學; 大銀尖鉬礦床

東秦嶺—大別山鉬礦帶集中了5個世界級超大型、5個大型和眾多中小型鉬礦床, 探明鉬金屬儲量超過5×106t, 是僅次于美國Climax的世界第二大鉬礦帶, 已經發現的大型超大型鉬礦床均集中在東秦嶺地區。近幾年來, 大別山北緣地區鉬多金屬找礦取得了重大進展。商城縣湯加坪大型斑巖鉬礦床(楊澤強, 2007), 光山縣河棚鄉千鵝沖大型斑巖鉬礦床、信陽市天目山鉬礦床(李法嶺, 2008)以及金寨縣沙坪溝特大斑巖鉬礦床(資源導刊編輯部, 2009)相繼發現和勘探, 徹底改變了人們對大別山地區金屬成礦潛力的認識, 極大地增強了人們找礦的信心。區域成礦時空結構規律、成礦-巖漿的關聯關系以及成巖成礦深部動力學機制研究對于指明區域找礦方向和成礦潛力評價具有重要意義。大銀尖鉬礦床是大別山北緣地區有別于東秦嶺—大別山地區的斑巖鉬礦體系的典型與深成侵入花崗巖熱液體系有關的石英脈型和矽卡巖型復合型鉬礦床, 解剖其成礦作用特征,系統深入研究其成巖-成礦之間的關聯, 闡明成巖成礦深部動力學過程, 對于認識大別山地區鉬多金屬成礦系列和時空結構規律具有重要意義。前人對大銀尖鉬礦床開展了一些礦床基礎地質研究和成礦規律的總結(李詩言等, 2006; 邱順才, 2006; 姚曉東,2008; Mao et al., 2008; 簡平, 2001)。并獲得了高精度的輝鉬礦 Re-Os(4個樣品模式年齡加權平均122.7±1.9 Ma)同位素年代學資料(羅正傳, 2010), 為開展成礦作用和成礦動力學背景研究奠定了基礎。本文在對大銀尖鉬礦床地質特征研究基礎上, 對大銀尖鉬礦床及成礦花崗巖體巖石地球化學及多元素同位素示蹤研究, 并與鄰區燒香尖和新縣巖體以及區域成礦巖體地球化學及年代學進行對比, 探討大銀尖鉬礦床成巖成礦構造動力學背景, 深入認識巖漿成因和深部動力學機制, 深化對成礦作用有關的深部過程和礦床成因的理解, 為大別山地區區域成礦規律總結和確定找礦方向提供重要的基礎地質資料。

1 區域地質背景

大銀尖鉬礦床位于大別山北緣, 河南省新縣千斤鎮南 1 km。地理坐標為東經 114°41′18″, 北緯31°43′41″。最早由河南省地質局第三地質調查隊對其進行了地質普查, 鉬資源量 21454.6 t, 鉬品位0.05%～0.06%(河南省地質調查局第三地質調查隊,1983)為一中型鉬礦床。

大別造山帶以定遠-八里畈斷裂(F3)為界(圖 1),以北為北淮陽構造帶, 該帶出露中元古界、古生界和更年輕的地層, 經歷綠片巖相變質作用; 以南為桐柏—大別變質核雜巖帶, 由紅安HP變質帶、新縣UHP變質帶和滸灣HP變質巖帶組成。其中新縣超高壓變質帶為構造穹窿, 由花崗質-花崗閃長質片麻巖和少量表殼巖系及很多榴輝巖組成。滸灣 HP主要為中上元古界滸灣巖組, 為一套多期變質變形改造的層狀無序構造巖石單位, 主要巖石類型為高壓變質榴輝巖、中壓變質的二長片麻巖、含榴白云斜長片麻巖和構造片巖等, 其原巖為一套中基性-酸性火山巖為主, 夾陸緣碎屑巖、碳酸鹽建造。地層構造面理走向北西—北西西。大銀尖鉬礦床位于大別核雜巖隆起帶北緣的滸灣 HP變質巖帶中。區域構造以斷裂發育為特征, 較大規模的斷裂有北部的桐-商斷裂、定遠-八里畈斷裂和熊店-滸灣斷裂, 它們具有多期活動特征, 是大別造山帶碰撞造山后隆升期間的翼部滑脫界面(許長海等, 2001), 也是碰撞造山后大規模巖漿侵位的重要場所, 如靈山、燒香尖、新縣、商城等花崗巖體受控于這些斷裂。大銀尖成礦巖體即侵位于熊店-滸灣斷裂帶中。除此, 較晚的橫切北西西向區域構造線北北東—北北西斷裂構造發育, 如規模較大的新縣斷裂、商-麻斷裂等。巖漿巖分布廣泛, 主要為燕山期花崗巖侵入體。從西至東發育有靈山、燒香尖、新縣和商城巖體。區域大規模的鉬多金屬成礦作用密切與分布于花崗巖帶中的一些小型花崗斑巖和花崗巖巖株有關。從西至東, 有天目山二長花崗巖巖株, 肖畈、母山、千鵝沖花崗斑巖體, 大銀尖花崗巖巖株以及湯家坪、銀山花崗斑巖等, 構成規模宏大的大別山花崗侵入巖鉬多金屬成礦帶, 屬東秦嶺鉬多金屬成礦帶的東延部分。大銀尖鉬礦床與其北側的千鵝沖斑巖型鉬多金屬礦床相距僅10 km。西側約5 km為燒香尖二長花崗巖體, 南側約7 km為新縣二長花崗巖巖基。

圖1 大銀尖鉬礦床區域地質略圖(據Liu et al., 2004編)Fig. 1 Regional geological sketch map of the Dayinjian Mo deposit(modified afer Liu et al., 2004)

2 大銀尖鉬礦床特征

礦區出露地層為古元古界七角山組(Pt1q)和中元古界蘇家河群滸灣巖組(Pt2h)。七角山組分布于礦區南部, 其巖性主要為斜長片麻巖夾角閃片麻巖及含磁鐵斜長片麻巖, 局部夾大理巖, 與滸灣巖組呈角度不整合接觸關系。滸灣巖組為大銀尖鉬礦床直接圍巖, 可以分為兩個巖性段, 下段主要為條痕狀混合巖、黑云母鉀長片麻巖夾斜長角閃巖, 頂部有較多的大理巖薄層或透鏡體, 分布于礦區中部, 上段下部主要為白云(黑云)斜長片麻巖夾淺粒巖, 頂部為白云斜長片麻巖夾石英巖、長石石英巖和大理巖透鏡體, 分布于礦區的北部及外圍(圖2)。區內局部分布榴閃巖透鏡體。地層片理和片麻理走向為北西—北西西向, 傾向北東, 傾角一般為20°～40°。

大銀尖巖體位于千斤鎮南 1 km,地表出露形態為向北凹口的“Y”字形, 面積 1.2 km2, 侵入于滸灣巖組(Pt2h)深變質巖系地層中。巖體地表傾角75°～85°, 鉆孔揭露其深部傾角為 30°～40°, 呈上陡下緩的蘑菇狀, 向 NWW 傾伏。巖體由中粒二長花崗巖(中間帶)、似斑狀中細粒二長花崗巖(過渡帶)、細粒二長花崗巖(邊緣相)3個巖相帶組成, 其中似斑狀中細粒二長花崗巖為主體。細粒二長花崗巖邊緣相為礦化單元。除此, 礦區內發育北東和北西向兩組花崗斑巖脈, 在大銀尖巖體北側構成近似共扼 X形。這些共扼裂隙構造可能是深部巖漿上侵過程產生的熱致斷裂。兩組共扼裂隙交匯部位可能為深部巖漿活動中心, 正與大銀尖巖體位置吻合。因此, 大銀尖巖體處在巖漿活動的中心區域, 也是鉬礦化集中區域。礦化集中在大銀尖巖體東西兩側, 而工業礦體又集中在西側巖體側伏的鼻梁部位(圖2), 為一東西長約4 km、南北寬約1.5 km的北西—南東展布的帶狀區域。

圖2 大銀尖鉬礦床地質略圖(據河南省地質礦產開發局第三地質調查隊, 1983)Fig. 2 Geological map of Dayinjian Mo deposit(after No.3 Geological Survey Party, Henan Bureau, 1983)

區內存在兩種賦礦構造: 斷裂裂隙構造和外接觸帶層間裂隙帶。前者以規模不等的多級平行節理裂隙帶為特征(圖 3a), 發育在大銀尖巖體西北部邊緣及巖體圍巖接觸帶。裂隙帶走向60°～70°, 傾向北西, 傾角 50°～70°, 裂隙帶長數百米, 寬上百米, 多由輝鉬礦-石英脈充填, 控制石英脈型礦化。后者與地層構造面理一致, 與大理巖夾層有關, 控制矽卡巖型礦化。

石英脈型礦化呈脈狀, 成群成帶, 輝鉬礦-石英大脈厚達1.5 m, 長達1.5 km。小脈寬一般1～2 cm,細脈寬＜1 cm。局部為細脈浸染狀、網脈狀、透鏡狀礦化。且石英脈具有分級控制和等間距性特點(圖3a)。礦石具脈狀、網脈狀構造, 粗粒結構。金屬礦物主要為黃鐵礦和輝鉬礦, 少量黃銅礦, 脈石礦物為石英和少量的長石、白云母、螢石等。

矽卡巖型礦化發生在巖體外接觸帶, 受圍巖地層面理構造控制, 與大理巖夾層有關。矽卡巖帶一般長3 km, 寬3～150 m。與地層片麻理產狀一致。傾向 20°～40°, 傾角 35°～55°。矽卡巖主要為石榴石矽卡巖(圖 3b)、綠簾石方解石矽卡巖(圖 3c)、石榴石透輝石矽卡巖等。礦石具浸染狀、稠密浸染狀構造(圖 3b, c)。金屬礦物主要為輝鉬礦, 其次為黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦和白鎢礦等, 脈石礦物主要為石榴石、綠簾石、方解石, 少量透輝石。

圍巖蝕變主要為石英-鉀長石化、云英巖化、矽卡巖化、碳酸鹽化和螢石化。石英－鉀長石化與鉬礦化密切, 呈線狀發育在輝鉬礦-石英脈兩側。面型云英巖化發育于巖體中, 伴隨非常弱的金屬硫化物礦化。矽卡巖化發生在大銀尖巖體含鈣質斜長角閃巖和大理巖的圍巖地層中, 礦物組合為鈣鋁榴石、鈣鐵榴石、鈣鐵輝石、綠泥石、綠簾石、方解石, 多伴隨較強的鉬礦化。螢石化和方解石化則以脈體形式充填于構造裂隙中, 基本無鉬礦化, 但可見其內部有輝鉬礦礦石角礫, 顯示其為晚期熱液的產物。輝鉬礦一般呈浸染狀分布于硅化-鉀長石化線性蝕變帶中, 或呈線狀集中于石英脈壁處, 或呈團塊狀分布于夕卡巖中。熱液礦化大致可以分為云英巖化階段、硅化-鉀長石化階段、輝鉬礦-石英脈階段、矽卡巖化階段、石英-方解石-螢石階段。輝鉬礦集中沉淀發生在輝鉬礦-石英脈階段和矽卡巖化階段。主成礦階段石英流體包裹體均一溫度測定結果顯示, 輝鉬礦-石英脈階段均一溫度為 133～287℃,矽卡巖化階段為140～326℃。大銀尖鉬礦床屬為中高溫石英脈-矽卡巖復合型巖漿熱液礦床。

圖3 大銀尖鉬礦床礦化特征Fig. 3 Mineralization characteristics of Dayinjian Mo deposit

3 樣品采集及分析方法

3.1 樣品采集

成礦有關的花崗巖巖石樣品采自大銀尖二長花崗巖體北側的邊緣相, 地理座標: 北緯 31°43′42.2″,東經 114°41′17.1″(GPS 定位), 樣品新鮮, 顯微鏡薄片觀察基本無蝕變現象。分選硫化物單礦物的輝鉬礦-石英脈型和矽卡巖型礦石樣品分別采自巖體內部和外接觸帶。

3.2 分析方法

巖石主量元素分析由國土資源部中南礦產資源監督檢測中心完成。主量元素 SiO2, TiO2, Al2O3,Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, P2O5采用AXIOS X射線熒光光譜儀(XRF)分析, FeO 和燒失量(LOI)采用標準濕化學分析法分析。分析誤差＜5%。稀土、微量元素以及Sr-Nd同位素測定在中國地質大學(武漢)地質過程與礦產資源國家重點實驗室完成, 分別采用電感耦合等離子質譜儀(Agilent 7500A型)和 MAT-261表面熱電離同位素比值質譜儀分析。其中同位素比值質譜儀儀器標樣分析結果: NBS98787Sr/86Sr=0.710240±6; La Jolla143Nd/144Nd= 0.511844±1。

Pb同位素組成測試在宜昌地質礦產研究所完成。稱取10～100 mg的巖石礦物樣品(樣品類型不同其稱樣量亦不同)于聚四氟乙烯燒杯中, 加入 HF+HNO3混合酸分解樣品, 蒸干, 加入6 mol/L HCl除去溶樣時帶進的其他酸根離子, 最后轉化成 HBr:HCl為 1: 2混合酸介質, 離心, 然后通過 AG-1×8(200～400 目)陰離子交換柱, 用 5～8 mL 的 0.3 mol/L HBr淋洗雜質, 再用5 mL 0.5 mol/L HCl將樹脂轉型,最后用5 mL 6 mol/L的HCl解吸Pb。Pb同位素比值的測定在MAT-261可調多接收質譜計上完成。同位素分析樣品的制備均在超凈化工作柜內完成, 所用試劑和水均經聚四氟乙烯對瓶或高純石英亞沸蒸餾器亞沸蒸餾。監控Pb同位素比值測定的NBS981國際標準物質的測定值:207Pb/206Pb為 0.9142±5,NBS981證書值:207Pb/206Pb為 0.9146±3。

巖石及金屬硫化物的S同位素樣品分析分別由宜昌地質礦產研究所完成。首先將礦石樣品粉碎到40～80目, 在雙目鏡下挑選輝鉬礦和黃鐵礦等金屬硫化物, 純度在95%以上, 再磨至200目?；◢弾r等全巖樣品直接粉碎至200目。采用傳統的分析測試流程, 即樣品按比例加入Cu2O, 然后置于馬弗爐內,在1050～1060℃真空條件下反應制備SO2, 最后在質譜儀進行測試, 測試誤差均小于±0.2‰。δ34S的相對標準為V-CDT。

4 結果與討論

4.1 Pb同位素組成特征

大銀尖巖體及礦石硫化物 Pb同位素組成見表1。鉛同位素源區示蹤其基本原理是在地球化學演化過程中, 鉛同位素演化和增長取決于地質體中鉛同位素初始比值和U, Th同位素衰變積累。礦石鉛是各種熱液環境中沉淀出的不含U、Th的金屬礦物中的鉛同位素組成, 因為礦物中不含U、Th, 或者U、Th含量極低, 與礦物中的鉛含量相比可以忽略不計,礦物形成后不再有放射性成因鉛的明顯加入, 它記錄了原始熱液中金屬物質源區的U-Th-Pb體系及初始鉛同位素組成?；◢弾r類巖石初始Pb同位素組成特征代表了巖漿結晶時源區的Pb同位素成分, 利用花崗巖類全巖初始鉛同位素能夠反演巖漿熔融過程中的 U-Th-Pb體系, 因此, 巖石初始鉛和礦石鉛同位素組成研究成為追索源區物質組成的重要示蹤劑,廣泛應用于追索成巖成礦物源研究。

由于巖石一般含有一定量的 U, Th, 結晶以后U, Th所產生的放射性成因鉛會對巖石的鉛同位素組成產生一定的影響, 故需要對其進行鉛同位素組成校正。利用觀測到的全巖鉛同位素組成和 U, Th,Pb含量及成巖年齡值計算巖石238U/204Pb,232Th/204Pb,235U/204Pb比值, 然后根據二階段鉛演化模式計算出樣品中的放射性成因鉛, 并從實測結果中予以扣除, 獲得成礦相關的花崗巖類巖石的初始Pb同位素比值(表1)?；◢弾r的年代數據采用大銀尖鉬礦床輝鉬礦Re-Os年齡(122.7 Ma)(羅正傳, 2010)代表巖體的成巖年齡。計算的巖石初始Pb同位素比值與全巖鉛同位素比值基本一致, 相比略有降低, 這是由于花崗質巖石時代較年輕對 Pb同位素組成變化的時間效應不明顯。由此獲得花崗巖類巖石初始鉛同位素比值與利用花崗巖中長石測定的 Pb同位素比值基本一致。

由表 1可知, 成礦巖體的初始鉛同位素組成(206Pb/204Pb)t為 16.655, (207Pb/204Pb)t為 15.309,(208Pb/204Pb)t為37.287; 矽卡巖型和石英脈型礦石金屬硫化物鉛同位素組成一致, (206Pb/204Pb)t為16.876～16.732, (207Pb/204Pb)t為 15.206～15.321,(208Pb/204Pb)t為 37.570～37.271; 大銀尖巖體全巖初始鉛與礦石鉛同位素組成非常一致, 均以低放射性成因鉛同位素組成為特征, 顯示礦石與巖體為同一物源系統, 說明成礦物質中的鉛來源于大銀尖巖體;另外, 與北大別雜巖(片麻巖和斜長角閃巖)鉛同位素(張宏飛, 2001)對比發現, 它們的低放射性成因鉛同位素組成特征與北大別雜巖鉛同位素組成特征非常一致(圖4), 表明大銀尖花崗質巖漿及成礦物質來自貧放射性成因鉛的北大別雜巖基底陸殼。一般殼源型花崗巖的巖漿源區來自于中、下地殼, 巖漿侵位于中、上地殼(Taylor, 1985)。地震研究結果也表明大別山各構造單元地殼深部主要由暴露地表的北大別雜巖組成(Wang, 2000)。因此, 大銀尖巖體及成礦物質源自中下地殼的北大別雜巖的認識也得到了根據地球物理資料建立的大別地殼結構模型的支持。結合成巖成礦年代資料, 大銀尖成礦花崗巖體可能起源于大別造山帶碰撞造山后伸展時期深部地殼的熔融作用。

4.2 硫同位素特征及硫源

大銀尖巖體及礦石中金屬硫化物的硫同位素組成特征見表 2。矽卡巖型和輝鉬礦-石英脈型鉬礦石具有相對均一的δ34S組成, 變化于5.27‰～6.30‰之間, 具有與S型花崗巖相關的熱液礦床δ34S同位素相似特征(Ohmoto et al., 1997)。這種相對均一的硫同位素值指示硫源自均一的大規模熱液體系, 最可能是巖漿成因的。正如Hattori et al.(2001)認為的斑巖熱液體系, 與花崗巖有關的巨型礦床顯示很窄δ34S的最好解釋是硫的單一巖漿來源, 而不是來自具有不同S同位素組成的局部圍巖的不同來源硫的均一化作用。而大銀尖二長花崗巖體全巖硫同位素組成為+16.86‰, 它代表巖漿硫化物的硫同位素組成,相對于礦石金屬硫化物的硫同位素明顯富集重硫。如此之高的硫同位素組成其最主要的原因可能是巖漿的脫揮發分作用。巖漿上升過程中, 進入到地殼淺部, 隨著溫度和壓力的下降巖漿體系揮發分過飽和而出溶。巖漿體系脫揮發分作用不僅會造成殘留熔體中元素含量的降低, 同時會導致保留在熔體中物質的硫同位素組成顯著偏離原來的初始巖漿值(Yang et al., 2010)。由于H2S相對虧損34S, H2S從熔體中的出溶能夠引起熔體富集34S, 強烈的出溶作用可能導致巖體的34S增大。因此, 大銀尖巖體成巖過程中可能存在強烈的 H2S脫揮發分作用, 這也是大銀尖鉬礦床形成的重要條件。

表1 大銀尖鉬礦床礦石金屬硫化物和侵入巖Pb同位素組成Table 1 Pb isotopic data of intrusive rocks and sulfides from the Dayinjian ore deposit

圖4 (207Pb/204Pb)-(206Pb/204Pb)和(208Pb/204Pb)-(206Pb/204Pb)圖解(據張宏飛等, 2001)Fig. 4 (207Pb/204Pb)-(206Pb/204Pb) and (208Pb/204Pb)-(206Pb/204Pb) diagram(after ZHANG Hong-fei et al., 2001)

表2 大銀尖鉬礦床巖石礦石硫同位素組成特征Table 2 S isotope compositions of granite and sulfide from the Dayinjian Mo deposit

4.3 成礦巖體巖石地球化學及動力學背景

4.3.1 成礦巖體地球化學

為了弄清大銀尖小型成礦巖體與其鄰近的大型花崗巖巖基或巖株之間時空關系和成因聯系, 收集了鄰區的燒香尖和新縣巖體的巖石化學資料(表3)。

新縣巖體呈復式巖基出露于大銀尖鉬礦床南部7 km 新縣一帶, 燒香尖巖體呈復式巖株(面積23 km2)出露于大銀尖鉬礦床西部約5 km燒香尖—魏大山一帶(河南省地質礦產勘查開發局第三地質調查隊, 2001)。它們均由細粒、中粒和似斑狀二長花崗巖三個巖相單元構成。巖石呈灰白色、淡紅色,細粒、中粒、中粒似斑狀結構, 塊狀構造。主要礦物為鉀長石(40%～45%)、斜長石(30%～35%)和石英(25%～20%), 少量黑云母, 副礦物主要為磁鐵礦和鋯石。兩巖體巖石地球化學(表 1)特征為高 SiO2(73.04%～75.82%)、富鉀(K2O: 多在 4.0%～4.74%),K2O/Na2O在一般為1.2～1.5, ∑FeO、MgO、CaO含量相對較低。A/CNK為1.02～1.19, A/NK為1.15～1.48,顯示鋁質飽和, 這是長英質 I型花崗巖一般特征(Chappell, 1999)。稀土元素總量為 88.43×10?6～180.18×10?6, (La/Yb)N為12.9～40.0, δEu為0.53～0.87,個別為0.42。稀土配分模式為中等至較弱負δEu異常右陡傾型, 具有I型花崗巖稀土模式一般特點。重稀土元素虧損特征明顯, Yb和Y較低, Yb含量一般在 0.40～1.15 ppm,多低于＜1.8 ppm, Y 一般在3.13～9.11 ppm, 低于18 ppm; 微量元素蛛網圖總體顯示較弱的Ba, Sr, P, Ti虧損。兩巖體均具有相對較高的 Ba, Sr含量和較低的 Rb/Sr(0.59～1.83)、Rb/Ba(0.09～0.35)和較弱的Eu異常, 具有I型花崗巖一般特點。

大銀尖細粒二長花崗巖單元為成礦單元, 巖石為淺肉紅色, 塊狀構造, 細粒結構。主要礦物為正長石、斜長石、石英和少量黑云母。副礦物有鋯石、榍石、磷灰石、磁鐵礦等。其中正長石含量約50%,它形粒狀, 粒徑0.5～2 mm。較大的晶粒中包有少量細粒斜長石。斜長石含量約20%, 具聚片雙晶結構,粒徑0.6～1.5 mm。石英含量約25%, 主要呈它形分布于長石間隙, 粒徑約0.3～1 mm。大銀尖巖體主量元素具有比新縣、燒香尖巖體更為富硅的特征, SiO2含量一般在 75%以上、更為富鉀(K2O＞4.7%)、更高的K2O/Na2O(一般＞1.4), 最高達到1.6, 更低的FeO,CaO, 相對較低的 A/CNK和 A/NK, 分別變化于0.95～1.14(個別達 1.21)和 1.04～1.25。屬富鉀準鋁質-過鋁質花崗巖系列。稀土元素特征顯示較低的∑REE(69.49×10?6～90.77×10?6)、較低的(La/Yb)N(7.8～9.6), 較明顯的負 Eu異常(δEu: 0.26～0.48), 稀土元素配分模式總體為重稀土虧損不強烈(Yb:1.34×10?6～1.51×10?6)、較強的 Eu 虧損海鷗型, 與 A型花崗巖相似。其微量元素以富 Rb(最高達到299×10?6)、貧 Sr(低于 50×10?6)、Ba(低于 70×10?6)和明顯的Ba, Sr, Eu, P, Ti虧損。非常低的Sr含量(＜50ppm)和較高 Yb 含量(＞1.8×10-6), 高場強元素Nb(＞30×10?6)富集符合 A 型花崗巖特征(RAJESH,2000)。A型花崗巖為后造山地殼伸展階段的產物。巖體相對較高的 Rb/Sr(9.6～6.0)、Rb/Ba(5.6～3.7)及較強的Eu負異常, 暗示花崗質巖漿源區的殘余相主要為斜長石。大銀尖巖體顯示較高的(87Sr/86Sr)i(＞0.708)、極低的 εNd(t)(-20.1)和極高的 T2DM(2.4Ga)(表 3)。

4.3.2 源區性質及成巖成礦動力學背景

花崗巖體的Sr-Nd-Pb同位素是示蹤花崗巖巖漿源區的重要工具(King et al., 1997)。大銀尖巖體高(87Sr/86Sr)i、極低的 εNd(t)、極高的 TDM(2.4 Ga)模式年齡證明其巖漿源區為古老的地殼物質。其虧損模式年齡處在大別片麻雜巖 Nd模式年齡 1.0～3.1Ga(Ma et al., 2000)的變化范圍之內。巖體和礦石的貧放射性成因 Pb同位素體系特征與大別片麻雜巖相似, 均表明大別片麻雜巖很可能是花崗質侵入巖的源巖和成礦物質來源, 且幔源巖漿物質貢獻很小,說明當時軟流圈上涌僅提供地殼物質深熔作用所需要的熱量。

圖5 大銀尖鉬礦床相關侵入巖稀土元素配分模式和微量元素蛛網圖(球粒隕石值據Boynton, 1984; 原始地幔值據Sun et al., 1984; 天目山花崗巖據李法嶺, 2008; 湯家坪花崗斑巖據楊澤強, 2007; 東溝花崗斑巖據葉會壽等, 2008)Fig. 5 Chondrite-normalized REE patterns and primitive mantle–normalized trace element spider diagram of the granitic intrusions from the Dayinjian Mo deposit (chondrite-normalized values after Boynton(1984); primitive mantle normalized values after Sun et al.(1984); data of Tian Mushan granite from Li Faling, 2008; data of Tang Jiaping granite porphyry from Yang Zeqiang, 2007; data of Donggou granite porphyry from Ye Huishou, 2008)

張旗等(2006)認為花崗質巖石地球化學特征主要反映巖漿源區的構造環境, 中酸性巖漿巖的形成與壓力密切相關, 并根據Sr, Yb含量把花崗質巖石大致高 Sr(＞400×10?6)低 Yb(＜1.8 ppm)型即埃達克巖、低 Sr(＜400 ppm)低 Yb(＜2 ppm)的喜馬拉雅型、低 Sr(＜400 ppm)高 Yb(＞1.8 ppm)閩浙型和非常低Sr(＜100 ppm)高 Yb(＞2 ppm)A 型等 4種類型。新縣、燒香尖巖體低 Sr、低 Yb以及強烈的輕重稀土分異暗示部分熔融的熔體與石榴石和斜長石保持平衡(Rapp, 1999), 具有較高壓力條件地殼部分熔融產物特征。結合最新同位素年代學資料, 新縣二長花崗巖巖基(鋯石U-Pb SHRIMP: 135 Ma, 馬昌前科研組,未發表; 黑云母40Ar-39Ar: 130 Ma, 李世長等, 1993)與商城花崗巖巖基(40Ar-39Ar, 133.03～128.04 Ma, 劉文斌等, 2003)、雞公山巖體(鋯石 U-Pb ICP-MS:135.8±1.3 Ma, 周紅升, 2009)、銀山二長花崗巖(黑云母40Ar-39Ar: 136.8±1.6 Ma, 徐曉春等, 2009)等區域花崗巖體侵位時間一致, 而且它們在地球化學特征上具有相似特征(馬昌前等, 2003; 劉文斌等, 2003),均為大別山地區巨量花崗巖漿活動的峰期(135 Ma)(張超等, 2008)加厚陸殼深熔的產物, 估計當時地殼厚度40～50 km(張旗等, 2009)。它們代表大別造山帶碰撞造山后 135 Ma左右由擠壓體制向伸展減薄體制轉換的構造動力學背景(馬昌前等, 2003; 吳元保等, 2007)。

大銀尖成礦二長花崗巖以非常低的 Sr(＜50×10?6)、重稀土虧損不強烈(Yb＞2.0×10?6)、稀土配分曲線相對平坦和較強的 Eu負異常的海鷗式配分模式為特征(圖 5), 說明其源區殘留相主要為斜長石,源區相對較淺, 很可能代表地殼減薄后的正常厚度陸殼熔融的產物。與同處該構造巖漿巖帶的湯家坪成礦花崗斑巖(楊澤強, 2007)、西部的天目山花崗巖(李法嶺, 2008)以及東秦嶺的東溝花崗斑巖巖體(葉會壽等, 2008)具有相似的地球化學特征(圖5)。且最新的高精度年代學研究結果也顯示, 大銀尖成礦巖體(輝鉬礦 Re-Os: 122.7±1.9 Ma(羅正傳, 2010)與天目山花崗巖(輝鉬礦Re-Os模式年齡為121.6±2.1 Ma,楊澤強, 2007)、湯家坪斑巖鉬礦床(鋯石 U-Pb ICP–Ms年齡 121.6±4.6 Ma, 魏慶國等, 2010)以及東秦嶺東溝斑巖型鉬礦床(輝鉬礦 Re-Os 116±1.7 Ma:鋯石SHRIMP U-Pb 112 Ma, 葉會壽等, 2008)成巖成礦時間比較一致, 集中在121～110 Ma之間, 表明其形成于大別造山帶根拆沉崩塌、地殼減薄之后的20 Ma期間(馬昌前等, 2003)。該時期巖漿源區相對于135 Ma左右峰期巖漿源區明顯變淺, 巖漿活動強度也明顯減弱(張旗等, 2009), 但在大別山地區表現出較強烈的成礦效應, 相當于東秦嶺第三期成礦事件(Mao et al., 2008), 值得關注和進一步研究。

另外值得關注的問題是, 大別山地區以大銀尖、湯家坪鉬礦床為代表的較晚一期鉬多金屬成礦作用主要集中在北大別構造塊體中, 而以皇城山淺成低溫熱液型銀礦床、白石坡銀多金屬次火山熱液型礦床(李厚民等, 2007)以及母山、千鵝沖斑巖型鉬礦床(楊梅珍等, 2010)為代表的較早的鉬多金屬礦化集中在北淮陽構造塊體內。產生構造塊體成礦特征的差異的深層次原因很可能與北淮陽構造帶和大別構造帶差異性隆升有關。前人研究結果表明, 大別造山帶造山旋回最后的熱隆伸展階段, 北淮陽構造帶和大別核雜巖帶兩塊體之間熱隆伸展時間和幅度存在差異(陳江峰等, 1995; 楊坤光等, 1999; 王國燦等, 1998)。其中北淮陽構造帶隆升時間相對較早, 在140 Ma以前, 以后隆升速度緩慢(楊坤光等, 1999),這種小幅緩慢隆升有利于早期地殼淺層次熱液礦床的形成和保存, 其成礦時間集中在128 Ma以前, 與大別山地區巨量花崗巖漿峰期時間接近。而大別構造帶隆升作用主要發生在140 Ma以后, 120 Ma以后隆升幅度最大(楊坤光等, 1999), 導致中下地殼和大別雜巖的廣泛出露, 這種構造隆升不利于較早期地殼淺成層次熱液礦床的保存, 但有利于淺成巖漿活動和新的礦床形成, 如大銀尖和湯家坪鉬礦床。到90 Ma隆升緩慢且幅度小(楊坤光等, 1999), 使得晚期形成的礦床得以保存。因此, 大別構造帶和北淮陽構造帶的差異性隆升很可能是造成大別山地區成礦時空差異的重要原因。

5 結論

大銀尖鉬礦床是產于大別變質核雜巖帶北緣規模較大的鉬礦床的典型代表。其礦化類型為石英脈型和矽卡巖型復合礦床。礦石硫同位素特征顯示單一巖漿硫來源。Sr-Nd-Pb同位素聯合示蹤結果表明成巖成礦物質源區為中下地殼的古老大別雜巖。根據大銀尖成礦巖體的巖石地球化學, 并結合最新的精細年代學資料分析認為, 大銀尖鉬礦床是大別造山帶根拆沉崩塌、地殼減薄之后的深部動力學過程的成巖成礦淺表響應, 與東秦嶺第三次成礦事件對應。結合大別山地區已有的勘探成果和研究資料分析, 認為大別造山帶碰撞造山后北淮陽和大別構造帶差異性隆升很可能是不同構造單元成礦特征差異的重要原因, 在大別山地區成礦時空規律研究和未來找礦工作中值得進一步關注。

致謝: 本研究得到了中國地質大學(武漢)地質過程與礦產資源國家重點實驗室的資助, 開放課題編號為 GPMR201014。在樣品處理、測試過程中得到了趙來時、周練教授的幫助, 在此向他們表示衷心的感謝！

陳江峰, 謝智, 劉順生, 李學明, FOLAND K A. 1995. 大別造山帶冷卻年齡的40Ar/39Ar和裂變徑跡年齡測定[J]. 中國科學(B)輯, 25(12): 1086-1092.

河南省地質礦產勘查開發局第三地質調查隊. 1983. 河南省新縣千斤大銀尖—鐵管山一帶地質普查報告[R]. 信陽: 河南省地質礦產勘查開發局第三地質調查隊.

河南省地質礦產勘查開發局第三地質調查隊. 2001. 1: 5萬文殊寺幅、千斤河棚幅、潑陂河鎮幅、新縣幅、兩路口幅區域地質調查報告[R]. 信陽: 河南省地質礦產勘查開發局第三地質調查隊.

簡平. 2001. 大別山高級變質巖云母 Rb—Sr等時線年齡測定及其地質意義[J]. 地球學報, 22(5): 409-412.

李法嶺. 2008. 河南南部天目山巖體特征及其鉬礦化[J]. 礦產與地質, 22(2): 111-115.

李厚民, 王登紅, 張冠, 陳毓川, 王彥斌, 張長青, 代軍治. 2007.河南白石坡銀礦區花崗斑巖中鋯石的SHRIMP U-Pb年齡及其地質意義[J]. 地質學報, 81(6): 808-813.

李詩言, 馬宏衛, 韓存強. 2006. 大別山(北坡)斑巖型鉬(銅)礦床成因分析[J]. 礦業快報, 22(7): 50-51.

李世長, 陳宗馴, 徐萬斌. 1993. 大別山區同位素年齡與區域變質作用構造運動的關系[J]. 合肥工業大學學報(自然科學版), 16(3): 159-164.

李獻華, 趙振華, 桂訓唐, 于津生. 1991. 華南前寒武紀地殼形成時代的Sm-Nd和鋯石U-Pb同位素制約[J]. 地球化學, (3):255-264.

劉文斌, 劉振宏, 張世佼. 2003. 河南商城巖體地質地球化學特征及成因意義[J]. 華南地質與礦產, (4): 17-23.

羅正傳. 2010. 大別山北麓鉬金銀多金屬礦成礦規律及找礦方向[J]. 礦產與地質, 24(2): 125-131.

馬昌前, 楊坤光, 明厚利, 林廣春. 2003. 大別山中生代地殼從擠壓轉向伸展的時間: 花崗巖的證據[J]. 中國科學(D)輯,33(9): 817-827．

邱順才. 2006. 河南大銀尖鉬鎢(銅)礦床地質特征[J]. 礦業快報,447(8): 62-64.

王國燦, 楊巍然. 1998. 大別造山帶中新生代隆升作用的時空格局——構造年代學證據[J]. 地球科學: 中國地質大學學報,23(5): 461-467.

魏慶國, 高昕宇, 趙太平. 2010. 大別北麓湯家坪花崗斑巖鋯石LA-ICPMS U-Pb定年和巖石地球化學特征及其對巖石成因的制約[J]. 巖石學報, 26(5): 1550-1562.

吳元保, 唐俊, 張少兵, 趙子福. 2007. 北大別兩期混合巖化作用: SHRIMP鋯石 U-Pb年齡證據[J]. 科學通報, 52(8):939-1111.

徐曉春, 樓金偉, 陸三明, 謝巧勤, 褚平利, 尹滔. 2009. 安徽金寨銀山鉬-鉛-鋅多金屬礦床 Re-Os和有關巖漿巖40Ar-39Ar年齡測定[J]. 礦床地質, 28(5): 621-632.

許長海, 周祖翼, 馬昌前. 2001. 大別造山帶140～85Ma熱窿伸展作用——年代學約束[J]. 中國科學(D)輯, 31(11): 925-937.

楊坤光, 馬昌前, 許長海, 楊巍然. 1999. 北淮陽構造帶與大別造山帶的差異性隆升[J]. 中國科學(D輯), 29(2): 97-103..

楊梅珍, 曾建年, 李法嶺, 萬守權, 覃永軍. 2010. 大別山北緣千鵝沖斑巖型鉬礦床鋯石U-Pb和輝鉬礦Re-Os年代學及其地質意義[J]. 地質科技情報, 29(5): 35-45.

楊澤強. 2007. 河南商城縣湯家坪鉬礦輝鉬礦錸-鋨同位素年齡及地質意義[J]. 礦床地質, 26(3): 289-295.

姚曉東. 2008. 河南新縣大銀尖鉬、鎢、銅礦床地質特征研究[J].礦業快報, 24(9): 30-33.

葉會壽, 毛景文, 徐林剛, 高建京, 謝桂清, 李向前, 何春芬.2008. 豫西太山廟鋁質A型花崗巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡及其地球化學特征[J]. 地質論評, 54(5): 699-711.

張超, 馬昌前. 2008. 大別山晚中生代巨量巖漿活動的啟動: 花崗巖鋯石U-Pb年齡和Hf同位素制約[J]. 礦物巖石, 28(4):71-79.

張宏飛, 高山, 張本仁, 鐘增球, 賈望魯, 王林森. 2001. 大別山地殼結構的 Pb同位素地球化學示蹤[J]. 地球化學, 30(4):395-401.

張旗, 王焰, 李承東, 王元龍, 金惟俊, 賈秀勤. 2006. 花崗巖的Sr-Yb分類及其地質意義[J]. 巖石學報, 22(9): 2249-2269.

張旗, 金惟俊, 李承東, 王元龍. 2009. 中國東部燕山期大規模研究巖漿活動與巖石圈減薄: 與大火成巖省的關系[J]. 地學前緣, 16(2): 21-51.

周紅升, 蘇華, 馬昌前. 2009. 靈山巖體的形成時代、構造背景及其 A型花崗巖的厘定[J]. 信陽師范學院學報(自然科學版),22(2): 222-226.

資源導刊編輯部. 2009. 安徽金寨找到特大型鉬礦床[J]. 資源導刊, (8): 46.

BOYNTON W V. 1984. Cosmochemistry of the Rare earth elements:Meteorite studies[A]//Henderson P. Rare Earth Element Geochemistry. Developments in Geochemistry, 2: 63-114.

CHAPPELL B W. 1999. Aluminium saturation in I- and S-type granites and the characterization of fractionated haplogranites[J]. Lithos, 46: 535-551.

CHEN Jiang-feng, XIE Zhi, LIU Shun-sheng, LI Xue-ming,FOLAND K A. 1995. Da bie orogen cooling age of determination by40Ar/39Ar and fission-track age[J]. Science in China(Series B), 25(12): 1086-1092(in Chinese).

Editorial department of resources magazine. 2009. Super-large Mo deposit found in Jinzai, Anhui Province[J]. Resources magazine, (8): 46(in Chinese).

HATTORI K H, KEITH J D. 2001. Contribution of mafic melt to porphyry copper mineralization: Evidence from Mount Pinatubo, Philippines, and Bingham Canyon, Utah, USA[J].Mineralium Deposita, 36: 799-806.

JIAN Ping. 2001. Rb-Sr Mica Dating of High-grade Metamorphic Rocks from the Dabie Mountains and Its Geological Significance[J]. Acta Geoscientica Sinica, 22(5): 409-412.

KING P L, WHITE J R, CHAPPELL B W. 1997. Characterization and Origin of Aluminous A-type Granites from the Lachlan Fold Belt, Southeastern Australia[J]. Journal of Petrology,38(3): 371-391.

LI Fa-ling. 2008. Characteristics of rockbodies in Tianmushan with its Mo mineralization, Southern Henan[J]. Mineral Resources and Geology, 22(2): 111-115(in Chinese with English abstract).

LI Hou-min, WANG Deng-hong, ZHANG Guan, CHEN Yu-chuan,WANG Yan-bin, ZHANG Chang-qing, DAI Jun-zhi. 2007.SHRIM U-Pb Age of Zircons from Granitic Porphyry in the Baishipo Silver Deposit, Henan and Its Geological Significance[J]. Acta Geologica Sinica, 81(6): 808-813(in Chinese with English abstract).

LI Shi-chang, CHEN Zong-xun, XU Wan-bin. 1993. Relationship of isotope ages in dabie mountain.area to regional metamorphism and tectonic movemert[J]. Journal of Hefei University of Technology(Natural Science), 16(3): 159-164(in Chinese with English abstract).

LI Shi-yan, MA Hong-wei, HAN Cun-qiang. 2006. Origin of porphyry Mo(Cu) deposits in the northern slope of Dabieshan mountain[J]. Express Information of Mining Industry, 22(7):50-51(in Chinese).

LI Xian-hua, ZHAO Zhen-hua, GUI Xun-tang, YU Jin-sheng. 1991.Sm-Nd isotopic and zircon U-Pb constraints on the age of formation of the precambrian crust in Southeast China[J].Geochimica, (3): 255-264(in Chinese with English abstract).

LIU Wen-bin, LIU Zhen-hong, ZHANG Shi-jiao. 2003. Geological and geochemical features of Shangcheng granite body and its genetic implication, Henan[J]. Geology and Mineral Resources of South China, (4): 17-23(in Chinese with English abstract).

LIU X C, JAHN B M, LIU D Y. 2004. SHRIMP U-Pb zircon dating of a metagabbro and eclogites from western Dabieshan(Hong’an Block), China, and its tectonic implications[J]. Tectonophysics, 394: 171-192.

LUO Zheng-chuan. 2010. Metallogenic regularity and prospecting direction of Mo-Au-Ag polymetallic deposit of north piedmont of Dabieshan[J]. Mineral resources and geology, 24(2):125-131(in Chinese with English abstract).

MA C Q, EHLERS C, XU C H. 2000. The roots of the Dabieshan ultrahigh—pressure metamorphic terrane: constranits from geochemistry and Nd-Sr isotope systematics[J]. Precambrian Research, 102: 279-301．

MA Chang-qian, YANG Kun-guang, MING Hou-li, LIN Guang-chun. 2003. The time of shift from compression to extension of Mesozoic crust of Dabie Mountain[J]. Science in China(Series D), 33(9): 817-827(in Chinese).

MAO J W, XIE G Q, Bierlein F. 2008. Tectonic implications from Re-Os dating of Mesozoic molybdenum deposits in the East Qinling-Dabie orogenic belt[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 72(18): 4607-4626.

No.3 Geological Survey Party, Henan Bureau of Geoexploration and Mineral Development. 1983. Geological investigation report of Da Yinjian-Tie Guanshan, Xinxian conunty, Henan Province[R]. Xinyang: No.3 Geological Survey Party, Henan Bureau of Geoexploration and Mineral Development(in Chinese).

No.3 Geological Survey Party, Henan Bureau of Geoexploration and Mineral Development. 2001. 1: 50000 regional geological survey report of Wen Shushi, Qian Jin Hepeng, Po Pihe,Xinxian, Liang Lukou[R]. Xinyang: No.3 Geological Survey Party, Henan Bureau of Geoexploration and Mineral Development(in Chinese).

OHMOTO H, GOLDHABER M B. 1997. Sulfur and carbon isotopes[C]//Barnes H L. Geochemistry of hydrothermal ore deposits. New York: Wiley: 517-611.

QIU Shun-cai. 2006. Geological characteristics of Dayinjian Mo-W- (Cu) deposit, Henan province[J]. Express Information of Mining Industry, 447(8): 62-64(in Chinese).

RAJESH H M. 2000. Characterization and origin of a compositionally zoned aluminous A-type granite from South India[J].Geological Magazine, 137(3): 291-318.

RAPP R P, WATSON E B． 1999. Dehydration melting of metabasalt at 8-32 kbar: implication for continental grow and crust-mantle recycling[J]． Journal of Petrology, 36: 891-931．

SUN S S, MCDONOUGH W F. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implication for mantle composition and process[A]//Saunders A D, Norry M J. Magmatism in the ocean basins[C]. Geol. Soc. Spe. Pub., 42: 313-345.

TAYLOR S R, MCLENMAN S M. 1985. The continental Crust: Its Composition and Evolution[M]. Oxford: Blackwell Scientific Publication: 132

WANG C Y, ZENG R S, MOONEY W D, HACKER B R. 2000. A crustal model of the ultrahigh-pressure Dabie Shan orogenic belt, China, derived from deep seismic refraction profiling[J].J. Geophy. Res., 105: 10857-10869.

WANG Guo-can, YANG Wei-ran. 1998. Uplift evolution during mesozoic-cenozoic of the Dabie orogenic belt: evidence from the tectono-chronology[J]. Earth Science-Journal of China University of Geosciences, 23(5): 461-467(in Chinese with English abstract).

WEI Qing-guo, GAO Xi-yu, ZHAO Tai-ping. 2010. Petrogenesis of Tangjiaping Grainite porphyry in northern Babie:Evidence from Zircon LA-ICPMS U-Pb dating and Ge?ochemical characteristics[J]. Acta Petrologica Sinca, 26(5): 1550-1562(in Chinese with English abstract).

WU Yuan-bao, TANG Jun, ZHANG Shao-bing, ZHAO Zi-fu. 2007.Two phases of migmatization of Nirthern Dabie: Evidence on zircon U-Pb Shrimp age[J]. Chinese Science Bulletin, 52(8):939-1111(in Chinese).

XU Chang-hai, ZHOU Zu-yi, MA Chang-qian. 2001. Heat uplift and extension in Dabie orogen during 140～85Ma—Constraint by chronology[J]. Science in China(Series D), 31(11):925-937(in Chinese).

XU Xiao-Chun, LOU Jin-wei, LU San-ming, XIE Qiao-qin, CHU Ping-li, YIN Tao. 2009. Re-Os ages of Molybdenum-Lead-Zinc polymetallic deposits and40Ar-39Ar ages of related magmatic rocks in Yinshan area, Jinzhai, Anhui Province[J]. Mineral Deposits, 28(5): 621-632(in Chinese with English abstract).

YANG Kun-guang, MA Chang-qian, XU Chang-hai, YANG Wei-ran. 1999. Diversity Uplift of Beihuaiyang tectonic belt and Dabie orogen[J]. Science in China (Series D), 29(2):97-103(in Chinese).

YANG Mei-zhen, ZENG Jian-nian, QIN Yong-jun, LI Fa-ling,WAN Shou-quan. 2010. LA-ICP-MS Zircon U-Pb and Molybdenite Re-Os Dating for Qian′echong Porphyry-type Mo Deposit in Northern Dabie, China, and Its Geological Significance[J]. Geological science and Technology information,29(5): 35-45(in Chinese with English abstract).

YANG Xue-Ming, DAVID R L. 2010. Sulfur isotopic systematics of granitoids from southwestern New Brunswick, Canada: implications for magmatic-hydrothermal processes, redox conditions, and gold mineralization[J]. Miner Deposita, 45(8):795-816.

YANG Ze-qiang. 2007. Re-Os isotopic ages of Tangjiaping molybdenum deposit in Shangcheng County, Henan and their geological significance[J]. Mineral Deposits, 26(3): 289-295(in Chinese with English abstract).

YAO Xiao-dong. 2008. Research on geologic features of Dayinjian molybdenum (tungsten, copper) deposit in Xinxian of Henan province[J]. Express Information of Mining Industry, 24(9):30-33(in Chinese with English abstract).

YE Hui-shou, MAO Jing-wen, XU Lin-gang, GAO Jian-jing, XIE Gui-qing, LI Xiang-qian, HE Chun-fen. 2008. SHRIMP Zircon U-Pb Dating and Geochemistry of the Taishanmiao Aluminous A-type Granite in Western Henan Province[J]. Geological Review, 54(5): 699-711(in Chinese with English abstract).

ZHANG Chao, MA Chang-qian. 2008. Large-scale late mesozoic magmatism in the Dabie mountain: constraints from Zircon U-Pb dating and Hf isotopes[J]. Journal of Mineralogy and Petrology, 28(4): 71-79(in Chinese with English abstract).

ZHANG Hong-fei, GAO Shan, ZHANG Ben-ren, ZHONG Zeng-qiu, JIA Wang-lu, WANG Lin-sen. 2001. Pb isotopic study on crusteal structure of Dabie Mountains, Central China[J]. Geochimica, 30(4): 395-401(in Chinese with English abstract).

ZHANG Qi, JIN Wei-jun, LI Cheng-dong, WANG Yuan-long. 2009.Yanshanian large-scale magmatism and lithosphere thinning in Eastern China: Relation to large igneous province[J]. Earth Science Frontiers, 16(2): 21-51(in Chinese with English abstract).

ZHANG Qi, WANG Yan, LI Cheng-dong, WANG Yuan-long, JIN Wei-jun, JIA Xiu-qin. 2006. Granite classification on the basis of Sr and Yb contents and its implications[J]. Acta Petrologica Sinica, 22(9): 2249-2269(in Chinese with English abstract).

ZHOU Hong-sheng, SU Hua, MA Chang-qian. 2009. Formation-age,Tectonic Setting and Ascertainment of A-type Granite on the Lingshan Pluton in Dabie Orogenic Belt[J]. Journal of Xinyang Normal University(Natural Science Edition), 22(2):222-226(in Chinese with English abstract).

MEI Yan-xiong, MAO Jing-wen, LI Jin-wen, DU An-dao. 2005.Re-Os dating of molybdenite from stratiform skarn orebodies in the Datuanshan copper deposit, Tongling, Anhui Province,and Its geological significance[J]. Acta Geoscientica Sinica,26(4): 327-331(in Chinese with English abstract).

Metallurgical and Geological Bureau of Anhui Province. 1971.Regional geology and mineral resources survey of Qimen and Tunxi[M]. Hefei: Metallurgical and Geological Bureau of Anhui Province(in Chinese).

No. 1 Geological Party of Zhejiang Province. 1991. Silver polymetallic ore geological survey report of Northern Chun'an Zhejiang province[R]. Hangzhou: No. 1 Geological Party of Zhejiang Province(in Chinese).

QIU Rui-long. 1994. Genesis of strata-bound skarn and Pb-Zn deposit at Huangshanling[J]. Geology of Anhui, 4(3): 10-18(in Chinese with English abstract).

YU Xin-qi, ZHANG Da, WANG Long-wu, YAN Tie-zeng, DENG Guo-hui. 2006. Features of caledonian tectonic deformation in the Zhejiang-Anhui-Jiangxi border region, China[J].Geological Bulletin of China, 25(6): 676-684(in Chinese with English abstract).

ZHAO Yi-ming, LIN Wen-wei, BI Cheng-si, LI Da-xin. 1986. Basic geological characteristics of skarn deposits of China[J]. Acta Geoscientica Sinica, 8(3): 59-87(in Chinese).

ZHU An-qing, ZHANG Yong-shan, LU Zu-da, ZHANG Chun-lin. 2009.The study on the metallogenic series and metallogenic belts of metallic and non-metallic ores in Zhejiang Province[M]. Beijing:Geological Publishing House(in Chinese).

Geochemistry of Mineralization and Granitic Magmatism of Dayinjian Mo deposit, Xinxian County, Henan Province and Its Geological Significance

YANG Mei-zhen1,2), ZENG Jian-nian2), LI Fa-ling3), PAN Si-dong2), LU Jian-pei2), REN Ai-qun3)
1)State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources, China University of Geosciences, Wuhan,Hubei430074;2)China University of Geosciences, Wuhan, Hubei430074;3)No.3 Geological Survey Party, Henan Bureau of Geoexploration and Mineral Development, Xinyang, Henan464000

The Dayinjian Mo deposit located on the northern margin of the Dabie metamorphic core complex rock belt is a typical quartz vein-skarn Mo mineralization related to granitic magmatism. The authors studied petrogeochemistry of Dayinjian mineralized monzonite granite and Pb and S multielement isotopic trace of granite and ores.δ34S values of the sulfides range between 5.26 and 6.30 per mil, and vary insignificantly with the location and type in the ore deposit. the highδ34S values of granite suggest intense degassing of H2S of granitic melt. The low radioactivity-generated Pb isotopic composition of mineralized granite and ores (206Pb/204Pb)t: 16.876～16.732,(207Pb/204Pb)t: 15.206～15.321, (208Pb/204Pb)t: 37.570～37.271 and the high (87Sr/86Sr)i(0.7237), very low εNd(t)(?20.1)and high T2DM(2.4 Ga) of the mineralized granite indicate that the granite and ore-forming materials were derived from partial melting of low-middle crust composed of old Dabie metamorphic complex rocks. According to geochemical characteristics of Dayinjian granite such as relatively low Sr (＜50×10?6) and high Yb (＞1.8×10?6)content, comparatively strong negative Eu anomaly (δEu＜0.5), rather low (La/Yb)N(7.8～9.6)and sea gull-shaped REE distribution pattern, together with the newest geochronologic data, it can be concluded that the magmatism and mineralization of the Dayinjian Mo deposit were related to partial melting of the continental crust with normal thickness after extension and thinning of Dabie orogen, and seemed to be the surface response to the deep dynamic process of lithospheric delamination and thinning in the Dabie orogenic belt.

Dabie Mountain; adamellite; S isotope, Sr-Nd-Pb isotopes; petrogeochemistry; Dayinjian Mo deposit

P618.65; P59

A

10.3975/cagsb.2011.03.03

本文由地質過程與礦產資源國家重點實驗室開放課題(編號: GPMR201014)和河南省國土資源廳2007年度省“兩權價款”地質科研計劃項目(項目編號: 2882)聯合資助。

2011-03-09; 改回日期: 2011-04-15。責任編輯: 魏樂軍。

楊梅珍, 女, 1965年生。博士, 副教授。 主要從事礦床學礦相學教學和地質找礦工作, 近來重點開展大別山地區鉬多金屬成礦動力學及時空結構規律研究。通訊地址: 430074, 中國地質大學(武漢)資源學院資源系。電話: 027-67883930。E-mail:ymzkitty@163.com。