田 林，張志遠(yuǎn)**，王志敏，丁照月，李天琦，盧鴻鵬，安躍輝，胡華斌，謝桂青

（1河北地質(zhì)大學(xué)河北省戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北石家莊 050031；2河北省地質(zhì)工程勘查院，河北保定 071051；3中國地質(zhì)大學(xué)科學(xué)研究院，北京 100083）

斑巖型鉬礦床是中國最重要的鉬礦類型，研究指出與流紋斑巖密切相關(guān)的斑巖型鉬多金屬礦床中，礦體與流紋斑巖巖體存在以下關(guān)系：礦體主要產(chǎn)于流紋斑巖與圍巖接觸帶附近，少量賦存于斑巖體內(nèi)（沈光銀等，2011），或主要產(chǎn)于流紋斑巖體內(nèi)，部分賦存于巖體與圍巖接觸帶（陳偉軍等，2015；王婧，2017）。目前，對與流紋斑巖密切相關(guān)的斑巖型鉬多金屬礦床成礦機(jī)制的研究還相對薄弱。精確的年代學(xué)研究有利于對成巖成礦作用進(jìn)行深入解剖。

中生代古太平洋板塊俯沖使華北克拉通發(fā)生破壞，軟流圈的上涌使下地殼和巖石圈地幔發(fā)生部分熔融，造成中生代時(shí)期大規(guī)模的巖漿活動（Yang et al.,2003;徐義剛，2006；Chen et al.,2009;2013;Guo et al.,2013）。太行山北段是華北克拉通中部重要的成礦帶之一，受控于克拉通構(gòu)造演化及中生代板塊活動，強(qiáng)烈的構(gòu)造巖漿活動使得該帶有大量的金屬礦床形成，包括安妥嶺鉬礦床、大灣鋅鉬礦床、木吉村銅鉬礦床、龍門鉬礦床、石湖金礦等金屬礦床（Cao et al.,2010;馬金虎等，2011；Niu et al.,2012;Gao et al.,2013;者萌等，2014），顯示了太行山北段在中國東部成礦帶中不可或缺的重要地位（Zhu et al.,2011;Mao et al.,2014）。大灣鋅鉬礦是太行山北段具有代表性的斑巖-矽卡巖礦床之一，對其成礦及與成礦相關(guān)的巖漿巖進(jìn)行精確的年代學(xué)研究，能為太行山北段成礦帶中礦床成礦規(guī)律年代學(xué)格架的搭建提供重要信息。

淶源縣大灣鋅鉬礦床位于河北省西部太行山北段重要的內(nèi)生礦產(chǎn)集中區(qū)（張立敏，2013）。20世紀(jì)中期，在該地先后發(fā)現(xiàn)鋅鉬等金屬礦體，1985年經(jīng)河北省地質(zhì)局批準(zhǔn)對大灣礦區(qū)進(jìn)行詳查（成歡，2012）。區(qū)內(nèi)富集大量的鉬礦體、鋅礦體、及鐵等伴生礦體，探明儲量27.66萬噸鉬、71.17萬噸鋅，平均品位分別為0.11%和3.73%（河北省地質(zhì)工程勘察院，內(nèi)部資料）。長期以來，地質(zhì)工作者和研究者（涂勘，1986；魏綺英等，1987；馬國璽，1995；張德誠等，2013；張立敏，2013；馬曉輝等，2014）側(cè)重于對大灣鋅鉬礦床的地質(zhì)特征及找礦方面的探討，指出該礦床具有“三位一體”的成礦模式，即在斑巖體內(nèi)形成斑巖型礦體，斑巖與圍巖接觸帶附近形成矽卡巖型礦體，遠(yuǎn)離接觸帶處形成熱液脈型礦體（馬國璽，1995；丁海洋，2014）。但對大灣礦床年代學(xué)的研究較少，獲得的礦區(qū)的成巖成礦年代范圍較大（144.4～130.7 Ma）（黃典豪等，1996；成歡，2012；Song et al.，2014）。其中，黃典豪等（1996）發(fā)表的輝鉬礦Re-Os年齡為單點(diǎn)模式年齡，是否能代表大灣成礦年齡有待考證；成歡（2012）報(bào)道的Rb-Sr等時(shí)線年齡易受流體活動影響存在誤差，且僅用平行樣進(jìn)行輝鉬礦Re-Os測定所獲得的年齡可信度低。因此，仍需對該礦床的成巖成礦時(shí)代進(jìn)行精確厘定。本文在野外調(diào)查及前人研究工作的基礎(chǔ)上，對大灣礦區(qū)內(nèi)的與成礦密切相關(guān)的流紋斑巖開展了LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素年代測定，與輝鉬礦Re-Os同位素年代學(xué)分析相結(jié)合，確定了礦床的成巖、成礦時(shí)代，并對礦床物質(zhì)來源進(jìn)行了分析，為進(jìn)一步探討大灣礦床成巖與成礦作用之間的關(guān)系奠定了年代基礎(chǔ)。

1 區(qū)域地質(zhì)

華北克拉通經(jīng)歷了多階段的構(gòu)造演化和強(qiáng)烈的變質(zhì)改造，大部分研究表示克拉通的東西板塊于1.85 Ga左右沿中部造山帶拼合，并完成克拉通化（Zhao et al.,2001;2012;Santosh,2010）。元古代—古生代末，華北克拉通基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，但自中生代以來發(fā)生了以中酸性巖漿為主的大規(guī)模巖漿活動，于燕山期最為強(qiáng)烈（翟明國等，2001）。中生代華北巖石圈經(jīng)歷的大規(guī)模強(qiáng)烈的殼幔相互作用使中國東部發(fā)生了大規(guī)模成礦事件，且成礦作用較為復(fù)雜（毛景文等，2005；吳福元等，2008；Zhu et al.,2017）。

太行山北段是華北地區(qū)重要的多金屬成礦帶，該地區(qū)強(qiáng)烈的構(gòu)造活動及復(fù)雜的地質(zhì)特征對區(qū)內(nèi)成巖成礦有重要的影響（圖1）。區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂發(fā)育，大斷裂主要為烏龍溝、紫荊關(guān)等，基本構(gòu)造由NNENEE向的構(gòu)造組成（圖1），它們在太古代五臺期已經(jīng)形成，并于中生代發(fā)生活化（成歡，2012），對區(qū)內(nèi)巖漿活動、金屬礦床形成等有控制作用。復(fù)雜的地質(zhì)條件導(dǎo)致區(qū)內(nèi)地層十分發(fā)育，從新生界—太古界均有出露（圖1）。太行山北段地區(qū)多期劇烈的構(gòu)造活動為深部巖漿熱液運(yùn)動提供條件，從而形成大量巖漿巖，主要包括中太古代、中元古代及中生代巖體（曲凱，2012）。

中生代時(shí)期巖漿巖在太行山北段廣泛分布，包括髫髻山組火山巖、次火山巖（閃長玢巖）、以中酸性巖為主的雜巖體（王安鎮(zhèn)巖體、大河南巖體、赤瓦屋巖體和麻棚巖體），以及少量中基性巖體等（Chen et al.,2009;Dong et al.,2013;Gao et al.,2013;Li et al.,2013;圖1），于東、西兩側(cè)分布的NNE向紫荊關(guān)和烏龍溝斷裂控制這些巖體的展布方向（喻學(xué)惠等，1996；圖1）。

2 礦床地質(zhì)

大灣鋅鉬礦床位于華北克拉通中部的太行山北段成礦帶內(nèi)，區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂、褶皺為主。NW向、NE向大斷裂分別展布于礦體南北兩側(cè)，烏龍溝斷裂結(jié)構(gòu)面（呈NNE向）貫穿礦區(qū)東、西兩側(cè)（圖1）。礦區(qū)出露地層為太古界五臺群板峪口組片麻巖、中上元古界長城系高于莊組白云巖和薊縣系霧迷山組白云巖，及少量新生界第四系松散堆積物（圖2，圖3）。巖漿巖主要為燕山期淶源雜巖體。礦區(qū)在燕山運(yùn)動及深大斷裂的影響下發(fā)生強(qiáng)烈?guī)r漿活動，早期形成中酸性巖類巖石，包括石英閃長巖、花崗巖等（馬國璽，1995），晚期形成酸性巖漿巖，主要為花崗斑巖、流紋斑巖等（圖2，圖3）。

圖1 太行山北段地質(zhì)簡圖（改自曲凱，2012；王理瑞，2012；王麗紅，2016；河北省地質(zhì)工程勘查院，2018）Fig.1 Simplified geological map of northern Taihang Mountain(modified after Qu,2012;Wang,2012;Wang,2016;Hebei Geological Engineering Exploration Institute,2018)

圖2 大灣鋅鉬礦床地質(zhì)簡圖（改自河北省地質(zhì)工程勘查院，2010）Fig.2 Geological map of the Dawan Zn-Mo deposit(modified after Hebei Geological Engineering Exploration Institute,2010)

花崗斑巖出露于礦區(qū)西緣，呈巖墻狀與流紋斑巖相伴產(chǎn)出（圖3）。流紋斑巖巖體沿礦區(qū)內(nèi)NNE、NWW兩個(gè)方向的斷裂交匯處入侵，具有霏細(xì)狀、角礫狀、顯斑狀3種巖石類型，前兩者構(gòu)成主體相，角礫狀者為隱爆作用的產(chǎn)物（黃水文，2014）。霏細(xì)狀巖石出露于流紋斑巖巖體邊部，角礫狀巖石與霏細(xì)狀巖石呈過渡接觸，顯斑狀巖石于最晚零星產(chǎn)出（黃水文，2014）。

礦區(qū)鋅鉬礦體分布于流紋斑巖體內(nèi)及斑巖與圍巖接觸部位，受控于流紋斑巖蝕變體系，包括斑巖熱液蝕變和流紋斑巖與白云巖接觸交代變質(zhì)2個(gè)蝕變系統(tǒng)。流紋斑巖礦化蝕變體系具垂向環(huán)式分帶性（張德誠等，2013）：

（1）斑巖熱液蝕變?？刂戚x鉬礦化，蝕變分帶自巖體下部向上依次為：①鉀化帶，金屬礦物為輝鉬礦、黃鐵礦、磁鐵礦等，非金屬礦物為黑云母、石英、鉀長石、綠泥石等；②硅化帶，金屬礦物為少量黃鐵礦，非金屬礦物為石英、絹云母、綠泥石等；③綠泥化帶，金屬礦物為黃鐵礦、磁鐵礦等，非金屬礦物為陽起石、透閃石、綠泥石、綠簾石等。

（2）斑巖與白云巖接觸蝕變。控制閃鋅礦化，蝕變分帶依次為：①內(nèi)矽卡巖帶，礦物成分為透輝石、鈣鐵榴石、綠簾石；②外矽卡巖帶，礦物成分為透輝石、粒硅鎂石、透閃石、金云母等；③蛇紋石化白云巖帶，礦物成分為蛇紋石、透輝石及少量透閃石，伴生磁鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦；④鐵錳碳酸鹽化白云巖帶，礦物成分為方解石、石英等，局部可見黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等。斑巖型鉬礦體主要分布于礦床下（內(nèi)）部斑巖體中部，矽卡巖型鋅、鉬礦體則在礦床上（外）部矽卡巖及蝕變白云巖中（圖3）。

圖3 大灣鋅鉬礦床17號勘探線地質(zhì)剖面圖（改自河北省地質(zhì)工程勘查院，2010）Fig.3 Cross section of No.17 exploration line through the Dawan Zn-Mo deposit(modified after Hebei Geological Engineering Exploration Institute,2010)

根據(jù)成礦元素的差異將礦床內(nèi)礦石劃分為鋅礦石和鉬礦石。其中，鋅礦石分布于矽卡巖帶和外帶蝕變巖中，多呈自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造為主，鉬礦石在斑巖體內(nèi)、矽卡巖帶和外帶蝕變巖中均可見，多呈他形-半自形粒狀、鱗片狀結(jié)構(gòu)，以細(xì)脈浸染狀、角礫狀構(gòu)造為主（圖5a～d）。

3 樣品采集與測試方法

3.1 鋯石U-Pb測試

本次研究的2件新鮮的流紋斑巖樣品（DW2003、DW2031）均采于大灣鋅鉬礦床地表（圖2），巖石呈灰白色，具有斑狀結(jié)構(gòu)和顯微粒狀結(jié)構(gòu)，巖石碎裂明顯，網(wǎng)狀裂隙發(fā)育，沿裂隙有碎粒、碎粉狀長英質(zhì)分布，常被次生石英、絹云母、不透明礦物充填交代（圖4a、b）。斑晶為鉀長石，半自形板狀，粒徑一般0.5～1.0 mm，星散狀分布，被絹云母交代，基質(zhì)為斜長石、鉀長石、石英，部分斜長石被絹云母交代（圖4c、d）。河北廊坊拓軒巖礦檢測服務(wù)有限公司對樣品中的鋯石進(jìn)行處理：首先，將流紋斑巖樣品人工破碎到70目左右，然后利用淘洗、重選等方法選取出重礦物，在雙目鏡下進(jìn)行鋯石顆粒的揀選工作。重點(diǎn)挑選出包裹體和裂隙少、晶型好、透明度高的鋯石，然后用環(huán)氧樹脂制靶、拋光，之后拍攝所制靶內(nèi)鋯石分別在透射光、反射光和陰極發(fā)光環(huán)境下的照片，從照片中圈定環(huán)帶分明的鋯石點(diǎn)位準(zhǔn)備進(jìn)行定年測試。

圖4 大灣鋅鉬礦床流紋斑巖手標(biāo)本和顯微照片a.流紋斑巖；b.流紋斑巖中鉀長石斑晶；c.石英、鉀長石和絹云母共生（正交偏光）；d.石英、鉀長石、絹云母和斜長石共生（正交偏光）Qz—石英；Kfs—鉀長石；Ser—絹云母；Pl—斜長石Fig.4 Typical specimen photographs and photomicrographs of rhyolite porphyry from the Dawan Zn-Mo deposita.Rhyoliteporphyry;b.K-feldspar phenocrysts in rhyoliteporphyry;c.Quartz coexisting with k-feldspar and sericite(perpendicular polarized light);d.Quartz coexisting with k-feldspar,sericiteand plagioclase(perpendicular polarized light)Qz—Quartz;Kfs—K-feldspar;Ser—Sericite;Pl—Plagioclase

本次鋯石U-Pb同位素定年測試在北京燕都中實(shí)測試技術(shù)有限公司進(jìn)行，LA-ICP-MS為德國Analytikjena M90，激光剝蝕系統(tǒng)為NWR193（Elemental Scientific Lasers LLC）。用He作載氣、Ar為補(bǔ)償氣來調(diào)節(jié)激光剝蝕過程中的靈敏度，二者經(jīng)過一個(gè)Y型連接口發(fā)生混合后進(jìn)入ICP。本次研究選擇30μm作為剝蝕直徑的長度。每次測試都包括50 s樣品信號和大約25 s左右的空白信號。本次測試?yán)密浖Skits完成，91500及Plesovice標(biāo)樣均與推薦值契合，91500鋯石年齡為1065 Ma，Plesovice鋯石年齡為（337.13±0.37）Ma（Wiedenbeck et al.,1995;Slama et al.,2008）。鋯石標(biāo)準(zhǔn)91500作外標(biāo)，進(jìn)行U-Pb同位素年代測定中的同位素分餾校正。利用Isoplot/Ex_ver3（Ludwig,2003）繪制鋯石樣品U-Pb年齡諧和圖、計(jì)算年齡權(quán)重平均值，使用Andersen（2002）的方法進(jìn)行普通鉛校正。

3.2 輝鉬礦Re-Os測試

選取大灣礦區(qū)ZK1703鉆孔內(nèi)不同深度的4件鉬礦石進(jìn)行測試（圖3），礦石樣品中可見脈狀輝鉬礦，顏色呈鉛灰色，于脈石礦物（如石英）間隙中分布（圖5a～d）。輝鉬礦單礦物在河北廊坊拓軒巖礦檢測服務(wù)有限公司進(jìn)行分離，在經(jīng)過粉碎、分離、粗選和精選后獲得，其純度＞99%。單礦物晶體新鮮、無污染，符合測試要求。本研究選取細(xì)小的輝鉬礦單礦物顆粒，粒徑大小介于0.03～0.10 mm，以避免大顆粒輝鉬礦發(fā)生Re-Os失耦現(xiàn)象（李超等，2009），防止造成測年誤差。

圖5 大灣鋅鉬礦床典型礦石手標(biāo)本和顯微照片a.礦石中細(xì)脈浸染狀輝鉬礦；b.礦石中脈狀輝鉬礦；c.典型鉬礦石顯微照片（反射光）；d.典型鉬礦石顯微照片（反射光）Mol—輝鉬礦；Qz—石英Fig.5 Typical specimen photographs and photomicrographs of ores from the Dawan Zn-Mo deposita.Veinlet and disseminated molybdenitein ore;b.Vein molybdenitein ore;c.Typical specimen photomicrographsof molybdenum ore(reflected light);d.Typical specimen photomicrographsof molybdenum ore(reflected light)Mol—Molybdenite;Qz—Quartz

在國家地質(zhì)測試中心Re-Os同位素實(shí)驗(yàn)室對輝鉬礦進(jìn)行分析測試，樣品分離采用Carius管直接蒸餾法。實(shí)驗(yàn)分析流程及原理詳見文獻(xiàn)（屈文俊等，2003；杜安道等，1994；2009；李超等，2010）。同位素比值利用TJAX-series電感耦合等離子體質(zhì)譜儀進(jìn)行測定，該儀器為美國TJA公司生產(chǎn)的。用TJAX-se-ries ICP-MS進(jìn)行測量，Re、Os和187Os的空白值分別為0.0024 ng、0.000 36 ng、0.000 02 ng，遠(yuǎn)低于本次實(shí)驗(yàn)的樣品及標(biāo)樣中的Re、Os含量，所以不會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。最后，采用Isoplot軟件（Ludwig,2009）對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，從而得到輝鉬礦等時(shí)線年齡，樣品模式年齡運(yùn)用t=1/λ[ln（1+187Os/187Re）]公式計(jì)算，其中，λ=1.666×10-11a-1（Smoliar et al.,1996）。

4 分析結(jié)果

4.1 鋯石U-Pb測定結(jié)果

對采自大灣鋅鉬礦中的2件新鮮的流紋斑巖樣品進(jìn)行LA-ICP-MS鋯石U-Pb年代學(xué)分析，結(jié)果見表1。2件巖石樣品（DW2003、DW2031）中的鋯石形態(tài)均為柱狀自形晶，在鋯石CL圖像中可見清晰的韻律環(huán)帶（圖6a、b），樣品DW2003的鋯石Th/U比值為0.98～2.31，樣品DW2031的鋯石Th/U比值為0.75～1.92，2件樣品中鋯石的Th/U比值均大于0.4，且無明顯波動，是典型的巖漿成因鋯石（Corfu et al.,2003）。

圖6 大灣鋅鉬礦床流紋斑巖DW2003(a)和DW2031(b)鋯石CL圖像及測試位置Fig.6 CL images of zircons and their measuring positions in the rhyolite porphyry DW2003(a)and DW2031(b)from the Dawan Zn-Mo deposit

表1 河北淶源大灣鋅鉬礦床流紋斑巖鋯石U-Pb年代學(xué)測試結(jié)果Table1 Zircon LA-ICP-MSU-Pb data for rhyolite porphyry from the Dawan Zn-Mo deposit

樣品DW2003流紋斑巖中24顆鋯石的206Pb/238U年齡為141.1～134.2 Ma，在年齡諧和圖（圖7a）中，數(shù)據(jù)點(diǎn)成群分布，諧和年齡為（137.0±0.5）Ma（MSWD=0.48，n=24），加 權(quán) 平 均 年 齡 為（137.1±0.9）Ma（MSWD=0.56，n=24；圖7a），代表此巖石樣品的結(jié)晶年齡。樣品DW2031流紋斑巖中22顆鋯石的206Pb/238U年齡介于141.8～134.0 Ma，在年齡諧和圖（圖7b）中，數(shù)據(jù)點(diǎn)成群分布，諧和年齡為（136.8±0.6）Ma（MSWD=0.73，n=22），計(jì)算得到樣品DW2031的加權(quán)平均年齡為（136.8±1.2）Ma（MSWD=0.40，n=22；圖7b），代表該樣品巖石的結(jié)晶年齡。

圖7 大灣鋅鉬礦床流紋斑巖DW2003(a)和DW2031(b)鋯石U-Pb年齡諧和圖及加權(quán)平均年齡Fig.7 Concordia diagrams and weighed average agesof zircon U-Pb dating of the rhyolite porphyry in the Dawan Zn-Mo deposit

4.2 輝鉬礦Re-Os測年結(jié)果

本次研究所測4件輝鉬礦樣品的Re-Os同位素?cái)?shù)據(jù)見表2。實(shí)驗(yàn)測得輝鉬礦的w（187Re）為3656～10361 ng/g，w（187Os）為8.32～23.46 ng/g，輝鉬礦模式年齡介于135.8～137.6 Ma。

表2 大灣鋅鉬礦床輝鉬礦Re-Os同位素組成Table2 Re-Os isotopic composition of molybdenite from the Dawan Zn-Mo deposit

將輝鉬礦數(shù)據(jù)用Isoplot軟件進(jìn)行擬合，獲得等時(shí)線年齡為（136.1±2.3）Ma（MSWD=1.19，n=4；圖8a），計(jì)算得輝鉬礦加權(quán)平均年齡為（136.5±1.0）Ma（MSWD=0.52，n=4；圖8b）。對比計(jì)算所得的2個(gè)年齡一致，說明分析結(jié)果可靠，大灣礦床成礦年齡為（136.5±1.0）Ma。

圖8 大灣鋅鉬礦床輝鉬礦Re-Os同位素等時(shí)線年齡(a)和加權(quán)平均年齡(b)Fig.8 Re-Os isotopic isochron age(a)and weighted mean age(b)of molybdenite from the Dawan Zn-Mo deposit

5 討 論

5.1 成巖成礦時(shí)代

封閉溫度較高是鋯石U-Pb及輝鉬礦Re-Os都具備的特征，不易被后期所發(fā)生的各種地質(zhì)事件影響，這2種測年手段的結(jié)合能相對精確的指示成巖成礦時(shí)代（Stein et al.,2001;Fedo et al.,2003;Yuan et al.,2018）。對太行山北段一些礦床及巖體的研究顯示，成巖成礦作用在侏羅世—白堊世之間發(fā)生（曹燁，2012；Li et al.,2014;張?zhí)K楠，2014；者萌等，2014；申志超等，2015；李瑞玲等，2016），說明該時(shí)期強(qiáng)烈的構(gòu)造巖漿活動導(dǎo)致發(fā)生大規(guī)模成巖成礦事件。位于太行山北段的大灣鋅鉬礦床從發(fā)現(xiàn)至今，已有研究者對其成巖成礦時(shí)代進(jìn)行了分析討論。其中，黃典豪等（1996）利用Re-Os同位素對大灣礦床的成礦時(shí)代進(jìn)行了研究，得到了輝鉬礦Re-Os模式年齡為（144.4±7.4）Ma；成歡（2012）利用Rb-Sr同位素測年法進(jìn)行分析，得到流紋斑巖等時(shí)線年齡為139.7 Ma，認(rèn)為該年齡為巖石結(jié)晶年齡，通過輝鉬礦Re-Os測年得到礦床成礦時(shí)間為137 Ma；Song等（2014）利用鋯石U-Pb測年法對所采集的流紋斑巖和石英二長巖樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，得到巖石樣品的加權(quán)平均年齡分別為（141.2±0.7）Ma和（130.7±0.6）Ma，利用Re-Os同位素測年方法對輝鉬礦進(jìn)行年齡測定，得到礦床成礦年齡為（138.0±2.0）Ma。綜上所述，前人的研究將大灣礦床的成巖成礦時(shí)代限定在早白堊世，但部分實(shí)驗(yàn)樣品的采集位置不明、產(chǎn)狀單一（成歡，2012；Song et al.,2014），輝鉬礦Re-Os測年僅用1件樣品或只采用平行樣進(jìn)行（黃典豪等，1996；成歡，2012），所得年齡結(jié)果準(zhǔn)確性有待考證，因?yàn)镽b-Sr等時(shí)線年齡易受流體活動影響，所以學(xué)者成歡（2012）通過Rb-Sr同位素測年方法獲得的年齡可能存在一定誤差。

本次研究利用LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年法，對礦區(qū)的2件流紋斑巖樣品（DW2003、DW2031）的年齡進(jìn)行了分析研究，得到2件流紋斑巖樣品的結(jié)晶年齡分別為（137.1±0.9）Ma和（136.8±1.2）Ma，二者在誤差范圍內(nèi)一致。對輝鉬礦進(jìn)行Re-Os同位素定年得到加權(quán)平均年齡為（136.5±1.0）Ma，等時(shí)線年齡為（136.1±2.3）Ma。大灣鋅鉬礦床斑巖體和礦體存在緊密共生關(guān)系，在形成時(shí)間上相對一致，成巖成礦作用發(fā)生在早白堊世。

5.2 成礦物質(zhì)來源

Re-Os同位素除了能測定地質(zhì)事件發(fā)生的時(shí)間外，還對成礦物質(zhì)來源有示蹤作用（江思宏等，2000）。本次研究獲得大灣鋅鉬礦床中輝鉬礦的w（Re）為5.816～16.484μg/g，計(jì)算平均值為10.740μg/g。隨著輝鉬礦Re-Os測年技術(shù)在金屬礦床中的不斷應(yīng)用，學(xué)者們通過對不同研究成果中輝鉬礦Re-Os數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到了一定規(guī)律。通常認(rèn)為，輝鉬礦中Re含量由殼源-殼?；煸?幔源逐漸升高（Mao et al.,2003;李書領(lǐng)等，2017）。通過對各類鉬多金屬礦床輝鉬礦Re-Os數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到以下規(guī)律（Mao et al.,1999;李文昌等，2012）：當(dāng)輝鉬礦的w（Re）為（1～10）μg/g甚至更低時(shí)，成礦物質(zhì)全部為地殼來源；當(dāng)輝鉬礦的w（Re）在（n×10）μg/g時(shí)，成礦物質(zhì)為殼幔混源；當(dāng)輝鉬礦的w（Re）多在（n×10～1000）μg/g時(shí)，成礦物質(zhì)來自于地?；蛑饕獮榈蒯Ｎ镔|(zhì)。陳衍景等（2012）對中國東部各類鉬礦床內(nèi)輝鉬礦Re含量的分析指出，輝鉬礦Re含量越高，幔源物質(zhì)參與成礦作用越多。因此，筆者認(rèn)為大灣鋅鉬礦床的成礦物質(zhì)來源具有殼幔混合特征。

S、Pb同位素研究是追蹤礦床成礦物質(zhì)來源的有效手段，前人對大灣礦床的硫化物開展了S同位素研究，結(jié)果顯示，δ34S值主要在0～5‰之間（馬國璽，1995；成歡，2012；丁海洋，2014），與巖漿硫的硫同位素組成基本一致（Seal,2006），證明其硫源以巖漿硫?yàn)橹?，少量來自于圍巖；對礦床內(nèi)鉬礦石和斑巖體進(jìn)行Pb同位素研究，所得結(jié)論與硫同位素結(jié)果一致（馬國璽，1995；成歡，2012；丁海洋，2014）。大灣鋅鉬礦床成礦物質(zhì)主要來源于殼?；旌?，部分來源于圍巖。

5.3 成巖成礦作用及對區(qū)域找礦勘查的指示

華北克拉通破壞受太平洋動力體系的影響，使華北地區(qū)構(gòu)造格局發(fā)生轉(zhuǎn)變、巖石圈減?。ㄍ跸?，2012），破壞發(fā)生的峰期時(shí)間為早白堊世（Zhu et al.,2012）。中生代太行山北段成礦帶內(nèi)的中酸性巖是由地幔物質(zhì)上涌使下地殼發(fā)生部分熔融而形成的（蔡劍輝等，2003；Chen et al.,2007）。下地殼的部分熔融對大灣礦區(qū)巖體形成貢獻(xiàn)極大（成歡，2012；Song et al.,2014）。因此，筆者認(rèn)為早白堊世時(shí)期，強(qiáng)烈的構(gòu)造活動使太行山北段烏龍溝深大斷裂發(fā)生活化，地幔物質(zhì)上涌，下地殼選擇性熔融，形成殼?；煸磶r漿，經(jīng)深部分異作用，局部形成中間巖漿房。在構(gòu)造運(yùn)動的多次擠壓、拉張作用下，大灣礦床內(nèi)的流紋斑巖侵位于頂垂體構(gòu)造環(huán)境，隨侵位、隱爆等成巖作用的發(fā)生，區(qū)內(nèi)形成一套完整的礦化蝕變體系（丁海洋，2014），作用于不同圍巖，產(chǎn)生斑巖型熱液蝕變和矽卡巖型蝕變2套蝕變礦化組合。受不同蝕變礦化組合的影響，在流紋斑巖及片麻巖內(nèi)形成斑巖型鉬礦，在斑巖與圍巖接觸部位形成矽卡巖型鋅鉬等多金屬礦體，于遠(yuǎn)接觸帶處形成熱液脈型鋅鉬等多金屬礦體（馬國璽，1995）。

斷裂構(gòu)造體系既可以為巖漿侵位和流體運(yùn)移提供通道，同時(shí)也是提供成礦物質(zhì)元素存儲的必要場所（王亞民，2016）。因此，一些斷裂系統(tǒng)是找礦勘查的重要構(gòu)造標(biāo)志，太行山北段烏龍溝、紫荊關(guān)等大斷裂附近有較好的找礦前景，大灣礦床內(nèi)除深大斷裂外，次級斷裂構(gòu)造也是找礦的重要標(biāo)志。大灣礦床內(nèi)高硅、富堿的流紋斑巖（黃水文，2014）控制鋅鉬成礦，受流紋斑巖蝕變體系的影響，鉬礦體主要賦存于流紋斑巖體內(nèi)，鋅礦體主要賦存在流紋斑巖與圍巖的接觸帶周圍，因此，流紋斑巖垂向分帶式的礦化蝕變體系也是大灣礦區(qū)進(jìn)一步找礦的重要標(biāo)志。

6 結(jié) 論

（1）鋯石U-Pb同位素年代學(xué)分析獲得兩件流紋斑巖樣品的鋯石206Pb/238U加權(quán)平均年齡分別為（137.1±0.9）Ma和（136.8±1.2）Ma，對4件輝鉬礦進(jìn)行Re-Os同位素定年，加權(quán)平均年齡為（136.5±1.0）Ma，等時(shí)線年齡為（136.1±2.3）Ma，誤差范圍內(nèi)成巖成礦時(shí)代一致，表明大灣礦區(qū)成巖成礦作用均在早白堊世。

（2）大灣鋅鉬礦床中輝鉬礦的w（Re）為5.816～16.484μg/g，平均值為10.740μg/g，殼?；旌显礊榈V床成礦物質(zhì)的主要來源。

（3）大灣鋅鉬礦床形成于擠壓、拉張?bào)w制相互轉(zhuǎn)換的復(fù)雜構(gòu)造環(huán)境中，礦區(qū)內(nèi)流紋斑巖和蝕變體系為找礦勘查的有利標(biāo)志。

致 謝野外工作得到了河北省地質(zhì)工程勘查院的幫助和支持；鋯石U-Pb同位素分析得到北京燕都中實(shí)測試技術(shù)有限公司張晗工程師的幫助，輝鉬礦Re-Os同位素分析得到國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心李超博士的幫助與指導(dǎo)；兩位審稿專家提出了寶貴的修改意見，讓本文質(zhì)量有了很大提高；在此一并表示衷心的感謝！