黑龙江翠宏山铁多金属矿床辉钼矿Re-Os定年及S-Pb同位素特征研究

黑龙江翠宏山铁多金属矿床位于小兴安岭-张广才岭成矿带北部，属典型的矽卡岩型矿床。对于该矿床的成矿时代，前人主要通过矿区岩体定年来推测成矿时代，争议较大；对于成矿物源的研究，还缺乏同位素资料的佐证。为精确厘定矿床的形成时代，本文对该矿床两个矿段中的13件辉钼矿样品进行了Re-Os同位素定年研究。其中，翠北矿段7件辉钼矿Re-Os同位素模式年龄为205.6~202.0Ma之间，年龄加权平均值为204.9±1.3Ma，Re-Os等时线年龄为205.1±1.9Ma；翠中矿段6件辉钼矿Re-Os同位素模式年龄为206.7~200.9Ma，年龄加权平均值为204.1±2.4Ma，Re-Os等时线年龄为204.0±3.9Ma；显示翠北、翠中两个矿段的成矿时限一致。结合前人获得的矿区岩体年代学数据以及岩体与矿体之间的关系，认为二长花岗岩的成岩时代与铁多金属矿床的成矿时代一致，均发生于印支末期，二者具有密切时、空联系。矿床中辉钼矿的Re含量主要介于0.03605×10 -6 ~1.9620×10 -6 之间，高者达17.108×10 -6 ，指示Re主要为壳源特征；矿石硫化物的 δ 34 S值为2.0‰~6.9‰，平均3.8‰，主要显示深源硫的特点，可能有少量地层硫的混入；矿石硫化物的 206 Pb/ 204 Pb、 207 Pb/ 204 Pb和 208 Pb/ 204 Pb值变化范围分别为18.650~19.058、15.584~15.727和38.177~38.650，在铅同位素构造图解中主要落于造山带演化线附近，具有壳幔混源特点，且金属硫化物与二长花岗岩铅同位素组成的投点范围有较大的重叠区，显示矿石硫化物铅来源于印支末期形成的二长花岗岩。结合区域动力学背景分析认为，印支末期，小兴安岭-张广才岭成矿带上金属矿床成矿作用主要受古亚洲洋构造域伸展作用控制，形成如翠宏山、小西林、大西林等矽卡岩型的多金属矿床，随后进入燕山早期的早侏罗世，区域则转化为挤压环境，并受环太平洋构造域控制，形成了诸多斑岩型矿床，如霍吉河、翠玲、徐老九沟、五道岭、杏山、大黑山等矿床。