太行山北段木吉村斑岩铜（钼）矿床地质特征与成矿作用

木吉村斑岩铜（钼）矿位于华北克拉通中部、太行山的北段，是太行山构造－岩浆岩带一个重要的矿床。本文通过对木吉村斑岩铜（钼）矿床的地质特征、矿化蚀变与流体演化的详细研究，查明了矿床主要的矿化蚀变类型及空间展布特征，厘清了引起各期蚀变事件的热液流体记录。通过同位素年代学及地球化学研究，厘定成岩-成矿时限，并探讨含矿斑岩成因及其地质意义。最后利用流体包裹体显微测温、流体包裹体激光拉曼光谱分析以及H-O、He-Ar、S-Pb同位素示踪成矿流体来源并揭示成矿物质的沉淀机制，进而讨论其矿床成因及其制约因素，初步建立木吉村斑岩铜（钼）矿床的成矿模型。本文研究表明，木吉村矿床含矿岩体为闪长玢岩，具有典型的斑岩型矿床蚀变分带模式：矿床由蚀变中心强烈硅化的石英核，向外依次发育钾硅酸盐化，黄铁绢英岩化以及青磐岩化。矿床中主要赋存A脉、B脉、D脉三期热液流体，矿床发育的硅化核以及钾硅酸盐化与早期A脉的关系密切；Cu-Mo的矿化主要与从钾硅酸盐化蚀变向绢英岩化蚀变转换阶段的B脉有关；晚期的D脉造成以长石分解为主的黄铁绢英岩化蚀变。Mo矿化多以石英+辉钼矿±黄铜矿脉发育于钾硅酸盐化带中，Cu矿化主要以石英+黄铜矿±黄铁矿脉产出，分布在钾硅酸盐化带与黄铁绢英岩化带的过渡带中。含矿斑岩的锆石U-Pb年龄为144±1Ma，代表斑岩的结晶年龄；矿石中辉钼矿Re-Os等时线年龄为140.3±3.9Ma，代表矿床成矿年龄，相近的成岩和成矿年龄，表明木吉村斑岩铜（钼）矿的成岩-成矿是一个持续的岩浆-热液过程。含矿斑岩具有与埃达克岩类似的地球化学性质，结合Lu-Hf等同位素的研究，推测含矿斑岩的起源可能为拆沉的加厚下地壳部分熔融的环境。S-Pb同位素显示：矿床的成矿物质来源以下地壳为主混有少量幔源组分，研究认为金属Cu可能来自壳幔相互作用，金属Mo可能从华北克拉通富Mo古老下地壳的重熔过程中获得；H-O、He-Ar同位素表明：成矿流体早期主要为原生岩浆水，后期有大气降水的参与。早期流体可能来自深部岩浆房的出溶，出溶温度＞590℃，随着流体上侵到斑岩体底部，温度降低至392℃左右形成的A脉，造成矿床的早期蚀变，流体属于高温、高盐度的H2O-CO2体系；成矿期的B脉在331℃左右发生沸腾作用，气体大量逸出，伴随钼、铜等硫化物的大规模沉淀；成矿晚期D脉形成于264℃左右，黄铁矿大量沉淀，流体属于低温、低盐度的H2O-NaCl体系。综上所述，深源流体的加入引起水岩反应加剧形成矿床早期蚀变，随着降温和减压过程，流体在浅部发生沸腾作用，导致铜、钼等成矿元素的大规模沉淀,最终形成了木吉村矿床。