摘要
大兴安岭地区位于中亚造山带东段，是中国东北地区著名的多金属成矿带。中生代伴随着大量中酸性岩浆活动，在大兴安岭地区形成了众多斑岩型矿床。小柯勒河矿床位于大兴安岭北段兴安地块内，是该地区新发现的斑岩型Cu-Mo矿床。自发现以来，前人在小柯勒河矿区内开展了地质地球化学研究工作，并取得了一些研究成果，但在蚀变矿化特征、成矿期次、岩浆岩序列、成岩成矿年龄、成矿流体性质及其演化、成岩成矿机制、构造背景等方面还存在争议和不足之处。 本文基于详细的钻孔岩芯编录、室内岩相学和矿相学观察及前人研究成果，对小柯勒河矿区的岩浆岩进行了岩浆岩序列和岩石地球化学特征研究，探讨了岩石成因、构造背景及其与成矿的关系;同时对小柯勒河Cu-Mo矿床进行了详细的蚀变矿化特征研究，厘定了成矿期次，开展了辉钼矿和黄铁矿Re-Os同位素定年;在此基础上，进行了流体包裹体分析、SWIR光谱分析和绿泥石的主微量元素成分分析，探讨了热液流体性质及演化过程，厘清了蚀变矿物特征参数值在空间上的分布规律，建立了有效的蚀变矿物勘查标识体系，为小柯勒河矿床及大兴安岭地区斑岩型Cu-Mo矿床的找矿勘查工作提供科学指导。这项研究也将为蚀变矿物SWIR光谱及地球化学勘查方法在中国斑岩型Cu-Mo矿床中的广泛应用提供范例。 结合岩浆岩侵入关系、岩相学特征及LA-ICP-MS锆石U-Pb定年，小柯勒河矿区岩浆岩类型及序列为:流纹岩→花岗闪长斑岩(148.9±1.4Ma)→闪长岩(149.4±4.0Ma)、闪长斑岩→二长岩(146.9±4.1Ma)→辉长岩(140.6±3.8Ma)、二长斑岩(139.9±4.3Ma)→花岗斑岩。这些岩浆岩的成岩年龄集中于晚侏罗世-早白垩世。辉钼矿和黄铁矿Re-Os定年结果显示小柯勒河矿床成矿时代为148.5±1.5Ma，与花岗闪长斑岩成岩年龄在误差范围内一致。 岩石地球化学特征表明花岗闪长斑岩具有埃达克岩地球化学特征，具有较高的Sr/Y(63.6～73.6)和(La/Yb)N比值(35.12～47.07)，来源于含石榴子石的富集地幔部分熔融;闪长岩、闪长斑岩和辉长岩来源于不含石榴子石的富集地幔部分熔融;二长岩和二长斑岩分别来源于深度＞40km和＜40km的地壳部分熔融。这些岩浆岩形成于蒙古-鄂霍次克洋闭合后的后碰撞伸展阶段。 小柯勒河矿区钠钙化、钾化（钾长石化和黑云母化）、绿泥石-伊利石化和绢英岩化蚀变围绕花岗闪长斑岩呈面状分布，钠钙化和钾化蚀变分布于花岗闪长斑岩中下部，绿泥石-伊利石化蚀变在花岗闪长斑岩中都有发育，绢英岩化分布于矿区靠近地表的区域。小柯勒河矿区成矿期次可分为钠钙化、钾化、绿泥石-伊利石化和绢英岩化阶段，其中钾化阶段是最重要的铜钼矿化阶段，发育有黑云母-磁铁矿脉(V1)、石英-钾长石±黄铁矿±黄铜矿脉(V2)、石英-黄铁矿-黄铜矿脉(V3)和石英-辉钼矿土黄铁矿±黄铜矿脉(V4);绿泥石-伊利石化阶段与弱的浸染状黄铜矿化有关，发育少量石英-绿泥石-黄铁矿-黄铜矿脉(V5);绢英岩化阶段发育十分微弱的铜钼矿化，主要发育石英-绢云母-黄铁矿脉(V6)。位于花岗闪长斑岩深部绿泥石-伊利石化与钾化叠加的部位为小柯勒河矿区矿化区。 流体包裹体研究显示，形成于钾化阶段的石英-钾长石脉和石英-黄铁矿-黄铜矿脉的流体具有中高温(195～515℃和177～430℃)，盐度变化大(0.43～61.82wt.％NaCl equiv和1.32～50.85wt.％NaCl equiv)特征;石英-辉钼矿±黄铁矿±黄铜矿脉热液流体包括中高温（集中于280～360℃）和中低温(集中于200～240℃)两种流体。形成于绿泥石-伊利石化阶段的石英-绿泥石-黄铁矿-黄铜矿脉热液流体包括中高温（集中于260～320℃）和中低温(180～240℃)两种流体;形成于绢英岩化阶段的石英-绢云母-黄铁矿脉热液流体具有中低温(205～338℃)、低盐度（2.69～8.79wt.％NaCl equiv）的特征。随着成矿作用的演化，热液流体的温度和盐度总体上具有降低的变化规律。 基于矿区地质特征、流体包裹体特征和前人研究成果，小柯勒河矿区钠钙化蚀变由深部循环的建造水形成;钾化及铜钼矿化与热液流体温度降低和流体沸腾有关，晚阶段有大气降水加入;绿泥石-伊利石化及铜矿化与热液流体温度降低和大气降水混入有关;绢英岩化由中低温热液流体形成，并有大气降水的参与。 SWIR光谱分析结果表明小柯勒河矿区内分布广泛的蚀变矿物为绿泥石和白云母族矿物（白云母和伊利石），绿泥石和伊利石主要为绿泥石-伊利石化阶段的产物，在钻孔揭露的花岗闪长斑岩中基本都有发育，白云母为绢英岩化阶段的产物，主要分布于靠近地表的区域。绿泥石Fe-OH特征吸收峰位(Pos2250)值高值(＞2245nm)和白云母族矿物IC值（伊利石结晶度）低值(＜0.8)与小柯勒河矿区矿化区具有很好的耦合性，这些特征参数值具有找矿勘查意义。 绿泥石EPMA和LA-ICP-MS化学成分分析结果显示，绿泥石Mn＞2123ppm，Ti＜262ppm，Li＞90ppm，V＜280ppm，Zn＞632ppm以及Ga＞70ppm与小柯勒河矿区矿化区具有很好的耦合性，在小柯勒河矿区可作为蚀变矿物地球化学勘查指示。综合流体包裹体、SWIR光谱和绿泥石地球化学成分分析，小柯勒河矿区热液中心位于钻孔ZK6140-1、ZK6120-1和ZK340-5所限定的区域，矿区东北部具有寻找斑岩-浅成低温热液矿床的潜力。
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