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大兴安岭南段内蒙古白音查干Sn多金属矿床石英斑岩的锆石U-Pb年龄、地球化学和Nd-Hf同位素特征及地质意义

姚磊  吕志成  叶天竺  庞振山  贾宏翔  张志辉  吴云峰  李睿华  
【摘要】:白音查干矿床位于内蒙古自治区西乌珠穆沁旗,是大兴安岭南段新发现的一处大型Sn多金属矿床,也是该地区近些年来Sn矿找矿的重大突破。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法首次测得与成矿有关的石英斑岩成岩年龄为141.7±0.8Ma至140.2±1.1Ma。这一年龄与区内其他Sn多金属矿床成矿岩体的成岩年龄范围基本一致,说明大兴安岭南段与Sn成矿作用有关的花岗质岩石主要形成于早白垩世(140Ma左右)。全岩主量、微量和稀土元素地球化学特征显示,石英斑岩具有较高的SiO_2含量(70.99%~76.98%)、FeOT/(FeOT+MgO)值(0.90~0.97)、FeOT/MgO值(9.45~36.3)及10000×Ga/Al值(5.9~8.2)和较低的MgO(0.13%~0.18%)、TiO_2(0.10%~0.12%)及P2O5含量(0.02%~0.03%);稀土元素总量较低,配分模式呈轻稀土元素富集和明显负δEu异常的特点;微量元素富集Rb、U、Ta、Nd、Hf等元素,亏损Ba、K、Sr、P、Ti等元素。以上这些特征均说明,石英斑岩具备A型花岗岩的特点。微量元素、全岩Nd同位素和锆石Hf同位素结果显示,岩石具有较高的εNd(t)(+3.6~+3.8)和εHf(t)(+8.2~+11.6)值以及年轻的二阶段模式年龄(t_(NdDM2)为0.63~0.62Ga;t_(HfDM2)为0.67~0.45Ga),说明石英斑岩可能为幔源新生地壳物质部分熔融的产物,并在岩浆演化过程中经历了结晶分异作用。结合区域地质特征、成岩年代学、岩石地球化学和Nd-Hf同位素数据可知,大兴安岭南段晚中生代与Sn成矿作用有关的花岗岩以源区富含大量幔源新生地壳物质为特点,主要形成于晚中生代软流圈上涌所导致的岩石圈伸展的背景下。

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