内蒙古乌拉特后旗查干花钼矿锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.019

现代地质 ›› 2020, Vol. 34 ›› Issue (03): 494-503.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.019

内蒙古乌拉特后旗查干花钼矿锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义

李光耀¹^,²(), 李志丹¹^,²(), 王佳营¹^,², 李效广¹^,², 李超³, 涂家润¹^,², 谢瑜¹^,², 丁宁⁴

1.中国地质调查局天津地质调查中心,天津 300170
2.中国地质调查局铀矿地质重点实验室,天津 300170
3.国家地质实验测试中心,北京 100037
4.中国地震局第一监测中心,天津 300180

收稿日期:2019-06-12 修回日期:2019-12-30 出版日期:2020-07-04 发布日期:2020-07-05
通讯作者: 李志丹
作者简介:李志丹,男,硕士,工程师,1986年出生,矿床学专业,从事矿床学研究工作。Email: cugcug@qq.com。
李光耀,男,硕士,工程师,1985年出生,矿床学专业,从事矿床学研究工作。Email: 365063198@qq.com。
基金资助:
中国地质调查项目“内蒙古阴山地区资源远景调查评价”(12120113057300);“硬岩型铀钍等矿产资源远景调查与勘查示范”(DD20160129);“鄂尔多斯、柴达木等盆地砂岩型铀矿调查”(DD20190119);国家自然科学基金项目“内蒙古赵井沟过铝质花岗岩浆演化与铌钽等元素富集机制”(41502082)

Zircon U-Pb and Molybdenite Re-Os Ages and Geological Significance of the Chaganhua Molybdenum Deposit, Urad Rear Banner, Inner Mongolia

LI Guangyao¹^,²(), LI Zhidan¹^,²(), WANG Jiaying¹^,², LI Xiaoguang¹^,², LI Chao³, TU Jiarun¹^,², XIE Yu¹^,², DING Ning⁴

1. Tianjin Center, China Geological Survey, Tianjin 300170, China
2. Key Laboratory of Uranium Geology, China Geological Survey, Tianjin 300170, China
3. National Research Center of Geoanalysis, Beijing 100037, China
4. The First Monitoring and Application Center, China Earthquake Administration, Tianjin 300180, China

Received:2019-06-12 Revised:2019-12-30 Online:2020-07-04 Published:2020-07-05
Contact: LI Zhidan

摘要/Abstract

摘要：

内蒙古乌拉特后旗查干花钼多金属矿为华北陆块宝音图岩浆弧内的一处具有大型规模的隐伏矿床。钼矿体呈隐伏状赋存于二叠纪花岗闪长岩体与宝音图群二云石英片岩外接触带,大致呈不规则厚层状、脉状及网脉状,近NW向展布。发育钾化、云英岩化和绿泥石化等围岩蚀变,具斑岩型矿床蚀变分带特征。对与钼成矿关系密切的花岗闪长岩开展LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得加权平均年龄为(257.2±1.3)Ma,表明查干花花岗闪长岩体形成于晚二叠世。对辉钼矿开展了Re-Os同位素测年,获得辉钼矿Re-Os等时线年龄为(238.6±4.4) Ma,模式年龄为(240.0±1.6) Ma,限定查干花钼矿是印支早期构造-岩浆活动的产物。辉钼矿Re含量为64 502×10^-9~245 621×10^-9,推测其成矿物质为壳幔混合来源。

关键词: 锆石U-Pb年龄, Re-Os同位素定年, 查干花钼矿, 乌拉特后旗, 内蒙古

Abstract:

The Chaganhua molybdenum (Mo) polymetallic deposit is a large concealed deposit in the Baoyintu magmatic arc of North China Craton. The Mo orebody is hosted within the exo-contact between the Permian granodiorite and the two-mica quartz schist of the Baoyintu Group. The orebodies are NW-trending, and occur as irregularly-thick layers, veins,or stockworks. The wall-rock alteration styles include potassic, greisen, and chlorite, consistent with the typical porphyry-type deposit. In this study, we separated and LA-ICP-MS U-Pb dated zircons from the Mo-mineralized granodiorite from Chaganhua. Our results yielded a weighted mean ²⁰⁶Pb/²³⁸U age of (257.2±1.3) Ma (n=32, MSWD=1.6),indicating that the Chaganhua granodiorite was formed in the Late Permian.In addition, molybdenite Re-Os dating yielded an isochron age of (238.6±4.4) Ma and a model age of (240.0±1.6) Ma (n=9, MSWD=0.27),which reveals that the Chaganhua Mo mineralization was the product of the Early Indosinian magmatism.Furthermore, the Re content of molybdenite ranges from 64 502×10^-9 to 245 6 21×10^-9, suggesting that the ore-forming material was sourced from a mixture of crust and mantle.

Key words: zircon U-Pb age, Re-Os dating, Chaganhua molybdenum deposit, Urad Rear Banner, Inner Mongolia

中图分类号:

P597
P611.1

李光耀, 李志丹, 王佳营, 李效广, 李超, 涂家润, 谢瑜, 丁宁. 内蒙古乌拉特后旗查干花钼矿锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义[J]. 现代地质, 2020, 34(03): 494-503.

LI Guangyao, LI Zhidan, WANG Jiaying, LI Xiaoguang, LI Chao, TU Jiarun, XIE Yu, DING Ning. Zircon U-Pb and Molybdenite Re-Os Ages and Geological Significance of the Chaganhua Molybdenum Deposit, Urad Rear Banner, Inner Mongolia[J]. Geoscience, 2020, 34(03): 494-503.

图/表 12

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测点号	含量/10^-6			同位素比值				年龄/Ma
测点号	Pb	Th	U	²³²Th/²³⁸U (1σ)	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb (1σ)	²⁰⁷Pb/²³⁵U(1σ)	²⁰⁶Pb/²³⁸U(1σ)	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb (1σ)	²⁰⁷Pb/²³⁵U(1σ)	²⁰⁶Pb/²³⁸U (1σ)
1	58	729	1 343	0.542 5 (0.004)	0.052 2(0.000 7)	0.297 5(0.004 6)	0.041 3(0.000 4)	295 (32)	264 (4)	261 (3)
2	11	84	262	0.320 4 (0.009)	0.051 9(0.001 2)	0.298 1(0.007 2)	0.041 6(0.000 4)	283 (54)	265 (6)	263 (3)
3	46	207	1 156	0.179 6 (0.004)	0.052 2(0.000 7)	0.298 3(0.005 5)	0.041 4(0.000 5)	295 (30)	265 (5)	262 (3)
4	24	143	590	0.242 9 (0.001)	0.051 9(0.000 8)	0.295 1(0.005 1)	0.041 2(0.000 4)	281 (36)	263 (5)	260 (3)
5	15	125	369	0.339 7 (0.010)	0.053 0 (0.001 2)	0.293 3(0.008 9)	0.040 1(0.000 6)	330 (52)	261 (8)	254 (4)
6	18	103	451	0.227 3 (0.004)	0.051 7 (0.001 3)	0.294 7(0.007 2)	0.041 4(0.000 5)	270 (59)	262 (6)	261 (3)
7	103	395	2 618	0.151 0 (0.001)	0.050 3 (0.000 6)	0.286 8(0.003 9)	0.041 3(0.000 4)	210 (26)	256 (4)	261 (3)
8	32	249	786	0.316 4 (0.008)	0.052 8 (0.000 7)	0.296 0(0.005 2)	0.040 6(0.000 5)	321 (29)	263 (5)	257 (3)
9	19	224	441	0.507 4 (0.006)	0.051 2 (0.001 2)	0.289 2(0.008 9)	0.041 0(0.000 6)	249 (55)	258 (8)	259 (4)
10	13	241	295	0.815 3 (0.009)	0.051 8 (0.001 7)	0.283 9(0.010 0)	0.039 8(0.000 5)	276 (76)	254 (9)	251 (3)
11	51	529	1 283	0.412 7 (0.019)	0.053 5 (0.000 6)	0.295 3(0.003 9)	0.040 0(0.000 4)	352 (26)	263 (3)	253 (3)
12	44	407	1 102	0.369 3 (0.006)	0.051 5 (0.000 6)	0.289 8(0.004 2)	0.040 8(0.000 5)	262 (26)	258 (4)	258 (3)
13	18	289	428	0.674 9 (0.014)	0.051 5 (0.000 7)	0.295 9(0.004 3)	0.041 7(0.000 4)	263 (30)	263 (4)	263 (3)
14	89	1 721	2 081	0.826 8 (0.004)	0.053 0 (0.000 7)	0.298 7(0.005 0)	0.040 9(0.000 5)	329 (28)	265 (4)	258 (3)
15	56	522	1 403	0.372 0 (0.006)	0.051 9 (0.000 6)	0.293 1(0.004 0)	0.041 0(0.000 4)	279 (26)	261 (4)	259 (3)
16	20	215	519	0.413 6 (0.003)	0.053 3 (0.000 8)	0.290 3(0.004 8)	0.039 5(0.000 4)	342 (36)	259 (4)	250 (3)
17	23	206	585	0.351 7 (0.002)	0.053 9 (0.001 2)	0.295 9(0.007 8)	0.039 8(0.000 4)	368 (51)	263 (7)	252 (3)
18	25	296	609	0.485 4 (0.002)	0.052 8 (0.000 7)	0.294 9(0.004 6)	0.040 5(0.000 5)	320 (31)	262 (4)	256 (3)
19	144	1 835	3 449	0.532 2 (0.002)	0.052 9 (0.000 6)	0.298 5(0.004 0)	0.041 0(0.000 5)	322 (26)	265 (4)	259 (3)
20	22	189	556	0.339 8 (0.001)	0.053 9 (0.001 1)	0.298 6(0.006 6)	0.040 2(0.000 4)	366 (47)	265 (6)	254 (3)
21	18	211	434	0.485 6 (0.003)	0.052 8 (0.000 7)	0.298 4(0.004 5)	0.041 0(0.000 4)	321 (30)	265 (4)	259 (3)
22	10	113	228	0.495 8 (0.006)	0.051 4 (0.000 9)	0.288 1(0.005 4)	0.040 7(0.000 4)	257 (40)	257 (5)	257 (3)
23	20	225	485	0.462 8 (0.002)	0.053 3 (0.001 7)	0.298 0(0.009 6)	0.040 6(0.000 4)	342 (74)	265 (9)	256 (3)
24	47	487	1 120	0.434 8 (0.006)	0.052 4 (0.000 6)	0.296 1(0.005 0)	0.041 0(0.000 6)	304 (27)	263 (4)	259 (4)
25	40	448	950	0.471 6 (0.011)	0.052 7 (0.000 9)	0.294 7(0.005 1)	0.040 5(0.000 7)	318 (39)	262 (5)	256 (4)
26	44	411	1 065	0.385 9 (0.006)	0.051 7 (0.000 6)	0.293 0(0.004 7)	0.041 1(0.000 6)	272 (27)	261 (4)	260 (4)
27	22	249	528	0.471 2 (0.008)	0.053 4 (0.000 8)	0.300 0(0.004 5)	0.040 7(0.000 4)	347 (32)	266 (4)	257 (3)
28	28	649	631	1.028 0 (0.031)	0.051 7 (0.000 7)	0.288 2(0.004 5)	0.040 4(0.000 5)	274 (29)	257 (4)	255 (3)
29	86	1 277	1 921	0.664 6 (0.006)	0.052 5 (0.000 6)	0.299 1(0.004 3)	0.041 3(0.000 5)	309 (28)	266 (4)	261 (3)
30	29	689	629	1.096 4 (0.048)	0.052 5 (0.000 7)	0.288 9(0.004 4)	0.039 9(0.000 4)	306 (30)	258 (4)	252 (3)
31	30	221	756	0.291 8 (0.001)	0.052 4 (0.000 8)	0.293 8(0.005 0)	0.040 7(0.000 4)	303 (36)	262 (4)	257 (3)
32	15	169	368	0.459 5 (0.007)	0.052 9 (0.001 4)	0.293 4(0.008 6)	0.040 3(0.000 6)	323 (62)	261 (8)	254 (4)

测点号	含量/10^-6			同位素比值				年龄/Ma
测点号	Pb	Th	U	²³²Th/²³⁸U (1σ)	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb (1σ)	²⁰⁷Pb/²³⁵U(1σ)	²⁰⁶Pb/²³⁸U(1σ)	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb (1σ)	²⁰⁷Pb/²³⁵U(1σ)	²⁰⁶Pb/²³⁸U (1σ)
1	58	729	1 343	0.542 5 (0.004)	0.052 2(0.000 7)	0.297 5(0.004 6)	0.041 3(0.000 4)	295 (32)	264 (4)	261 (3)
2	11	84	262	0.320 4 (0.009)	0.051 9(0.001 2)	0.298 1(0.007 2)	0.041 6(0.000 4)	283 (54)	265 (6)	263 (3)
3	46	207	1 156	0.179 6 (0.004)	0.052 2(0.000 7)	0.298 3(0.005 5)	0.041 4(0.000 5)	295 (30)	265 (5)	262 (3)
4	24	143	590	0.242 9 (0.001)	0.051 9(0.000 8)	0.295 1(0.005 1)	0.041 2(0.000 4)	281 (36)	263 (5)	260 (3)
5	15	125	369	0.339 7 (0.010)	0.053 0 (0.001 2)	0.293 3(0.008 9)	0.040 1(0.000 6)	330 (52)	261 (8)	254 (4)
6	18	103	451	0.227 3 (0.004)	0.051 7 (0.001 3)	0.294 7(0.007 2)	0.041 4(0.000 5)	270 (59)	262 (6)	261 (3)
7	103	395	2 618	0.151 0 (0.001)	0.050 3 (0.000 6)	0.286 8(0.003 9)	0.041 3(0.000 4)	210 (26)	256 (4)	261 (3)
8	32	249	786	0.316 4 (0.008)	0.052 8 (0.000 7)	0.296 0(0.005 2)	0.040 6(0.000 5)	321 (29)	263 (5)	257 (3)
9	19	224	441	0.507 4 (0.006)	0.051 2 (0.001 2)	0.289 2(0.008 9)	0.041 0(0.000 6)	249 (55)	258 (8)	259 (4)
10	13	241	295	0.815 3 (0.009)	0.051 8 (0.001 7)	0.283 9(0.010 0)	0.039 8(0.000 5)	276 (76)	254 (9)	251 (3)
11	51	529	1 283	0.412 7 (0.019)	0.053 5 (0.000 6)	0.295 3(0.003 9)	0.040 0(0.000 4)	352 (26)	263 (3)	253 (3)
12	44	407	1 102	0.369 3 (0.006)	0.051 5 (0.000 6)	0.289 8(0.004 2)	0.040 8(0.000 5)	262 (26)	258 (4)	258 (3)
13	18	289	428	0.674 9 (0.014)	0.051 5 (0.000 7)	0.295 9(0.004 3)	0.041 7(0.000 4)	263 (30)	263 (4)	263 (3)
14	89	1 721	2 081	0.826 8 (0.004)	0.053 0 (0.000 7)	0.298 7(0.005 0)	0.040 9(0.000 5)	329 (28)	265 (4)	258 (3)
15	56	522	1 403	0.372 0 (0.006)	0.051 9 (0.000 6)	0.293 1(0.004 0)	0.041 0(0.000 4)	279 (26)	261 (4)	259 (3)
16	20	215	519	0.413 6 (0.003)	0.053 3 (0.000 8)	0.290 3(0.004 8)	0.039 5(0.000 4)	342 (36)	259 (4)	250 (3)
17	23	206	585	0.351 7 (0.002)	0.053 9 (0.001 2)	0.295 9(0.007 8)	0.039 8(0.000 4)	368 (51)	263 (7)	252 (3)
18	25	296	609	0.485 4 (0.002)	0.052 8 (0.000 7)	0.294 9(0.004 6)	0.040 5(0.000 5)	320 (31)	262 (4)	256 (3)
19	144	1 835	3 449	0.532 2 (0.002)	0.052 9 (0.000 6)	0.298 5(0.004 0)	0.041 0(0.000 5)	322 (26)	265 (4)	259 (3)
20	22	189	556	0.339 8 (0.001)	0.053 9 (0.001 1)	0.298 6(0.006 6)	0.040 2(0.000 4)	366 (47)	265 (6)	254 (3)
21	18	211	434	0.485 6 (0.003)	0.052 8 (0.000 7)	0.298 4(0.004 5)	0.041 0(0.000 4)	321 (30)	265 (4)	259 (3)
22	10	113	228	0.495 8 (0.006)	0.051 4 (0.000 9)	0.288 1(0.005 4)	0.040 7(0.000 4)	257 (40)	257 (5)	257 (3)
23	20	225	485	0.462 8 (0.002)	0.053 3 (0.001 7)	0.298 0(0.009 6)	0.040 6(0.000 4)	342 (74)	265 (9)	256 (3)
24	47	487	1 120	0.434 8 (0.006)	0.052 4 (0.000 6)	0.296 1(0.005 0)	0.041 0(0.000 6)	304 (27)	263 (4)	259 (4)
25	40	448	950	0.471 6 (0.011)	0.052 7 (0.000 9)	0.294 7(0.005 1)	0.040 5(0.000 7)	318 (39)	262 (5)	256 (4)
26	44	411	1 065	0.385 9 (0.006)	0.051 7 (0.000 6)	0.293 0(0.004 7)	0.041 1(0.000 6)	272 (27)	261 (4)	260 (4)
27	22	249	528	0.471 2 (0.008)	0.053 4 (0.000 8)	0.300 0(0.004 5)	0.040 7(0.000 4)	347 (32)	266 (4)	257 (3)
28	28	649	631	1.028 0 (0.031)	0.051 7 (0.000 7)	0.288 2(0.004 5)	0.040 4(0.000 5)	274 (29)	257 (4)	255 (3)
29	86	1 277	1 921	0.664 6 (0.006)	0.052 5 (0.000 6)	0.299 1(0.004 3)	0.041 3(0.000 5)	309 (28)	266 (4)	261 (3)
30	29	689	629	1.096 4 (0.048)	0.052 5 (0.000 7)	0.288 9(0.004 4)	0.039 9(0.000 4)	306 (30)	258 (4)	252 (3)
31	30	221	756	0.291 8 (0.001)	0.052 4 (0.000 8)	0.293 8(0.005 0)	0.040 7(0.000 4)	303 (36)	262 (4)	257 (3)
32	15	169	368	0.459 5 (0.007)	0.052 9 (0.001 4)	0.293 4(0.008 6)	0.040 3(0.000 6)	323 (62)	261 (8)	254 (4)

样品编号	钻孔(采样位置)	样品特征
17CH-4	CZK701-5(348.5 m)	辉钼矿与黄铁矿伴生,呈团块状、浸染状分布于石英脉中,粒径0.2~1.5 mm
17CH-7	CZK701-5(447.7 m)	辉钼矿呈浸染状分布于石英脉,粒径0.3~1.5 mm
17CH-8	CZK505(709.3 m)	辉钼矿呈浸染状分布于石英脉,粒径0.5~1.0 mm
17CH-9	CZK905-1(608.2 m)	辉钼矿呈浸染状分布于蚀变花岗岩中,粒径0.2~1.6 mm
17CH-11	CZK905-1(581.4 m)	辉钼矿呈细脉产于蚀变花岗岩中,粒径1.0~2.0 mm
17CH-13	CZK1105-1(506.2 m)	辉钼矿呈浸染状分布于石英脉及蚀变花岗岩中,粒径0.5~1.0 mm
17CH-20	CZK908(320.5 m)	辉钼矿呈浸染状分布于蚀变花岗岩中,粒径0.5~1.0 mm,与黄铁矿伴生
17CH-22	CZK701-6-1(603.4 m)	辉钼矿呈浸染状分布于石英脉及蚀变花岗岩中,粒径0.5~1.0 mm
17CH-23	CZK701-6-1(523.9 m)	辉钼矿呈浸染状分布于石英脉及蚀变花岗岩中,粒径0.5~1.0 mm,与黄铁矿伴生

样品编号	钻孔(采样位置)	样品特征
17CH-4	CZK701-5(348.5 m)	辉钼矿与黄铁矿伴生,呈团块状、浸染状分布于石英脉中,粒径0.2~1.5 mm
17CH-7	CZK701-5(447.7 m)	辉钼矿呈浸染状分布于石英脉,粒径0.3~1.5 mm
17CH-8	CZK505(709.3 m)	辉钼矿呈浸染状分布于石英脉,粒径0.5~1.0 mm
17CH-9	CZK905-1(608.2 m)	辉钼矿呈浸染状分布于蚀变花岗岩中,粒径0.2~1.6 mm
17CH-11	CZK905-1(581.4 m)	辉钼矿呈细脉产于蚀变花岗岩中,粒径1.0~2.0 mm
17CH-13	CZK1105-1(506.2 m)	辉钼矿呈浸染状分布于石英脉及蚀变花岗岩中,粒径0.5~1.0 mm
17CH-20	CZK908(320.5 m)	辉钼矿呈浸染状分布于蚀变花岗岩中,粒径0.5~1.0 mm,与黄铁矿伴生
17CH-22	CZK701-6-1(603.4 m)	辉钼矿呈浸染状分布于石英脉及蚀变花岗岩中,粒径0.5~1.0 mm
17CH-23	CZK701-6-1(523.9 m)	辉钼矿呈浸染状分布于石英脉及蚀变花岗岩中,粒径0.5~1.0 mm,与黄铁矿伴生

编号	样重/g	Re(2σ)/10^-6	¹⁸⁷Os(2σ)/10^-9	模式年龄(2σ)/Ma
GBW04435 (HLP)		283.8 (6.2)	659.0 (14.4)	221.4 (5.6)
181030-23	0.005 07	289.3 (2.1)	669.2 (4.1)	220.5 (3.0)

内蒙古乌拉特后旗查干花钼矿锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义

Zircon U-Pb and Molybdenite Re-Os Ages and Geological Significance of the Chaganhua Molybdenum Deposit, Urad Rear Banner, Inner Mongolia

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样品名	样重/g	Re/10^-9		普Os/10^-9		¹⁸⁷Re/10^-9		¹⁸⁷Os/10^-9		模式年龄/Ma
样品名	样重/g	测定值	不确定度	测定值	不确定度	测定值	不确定度	测定值	不确定度	测定值	不确定度
17CH-4	0.030 06	118 206	2 097	0.018 410 0	0.010 740 0	74 295	1 318	300.4	1.7	242.2	5.1
17CH-7	0.030 80	124 432	2 744	0.000 614 6	0.079 954 9	78 208	1 725	315.1	1.9	241.3	6.0
17CH-8	0.030 49	102 009	1 773	0.000 624 3	0.034 018 7	64 115	1 115	256.6	1.6	239.7	5.0
17CH-9	0.030 19	245 621	4 883	0.000 633 1	0.010 044 3	154 378	3 069	615.3	3.7	238.8	4.9
17CH-11	0.030 07	123 652	2 334	0.000 634 7	0.034 526 3	77 717	1 467	311.1	1.9	239.8	5.3
17CH-13	0.030 13	171 091	2 931	0.000 630 8	0.027 545 1	107 534	1 842	430.4	3.1	239.8	4.4
17CH-20	0.030 15	88 380	1 416	0.000 633 5	0.061 894 9	55 549	890	224.7	1.4	242.3	4.8
17CH-22	0.021 00	85 948	1 254	0.000 670 1	0.319 491 7	54 020	788	217.6	1.3	241.3	4.5
17CH-23	0.020 35	64 502	875	0.087 620 0	0.060 080 0	40 541	550	163.6	1.1	241.8	4.4

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