新生下地壳熔融对华北克拉通北缘查干花钼矿床的贡献

华北克拉通北缘发育多个晚二叠世至三叠纪的斑岩型钼矿,它们分布于华北克拉通和中亚造山带单元中。然而,这些矿床的成矿岩浆来源存在显著差异,成因仍不明确。本文选取诺尔公-狼山构造带北段规模最大的查干花钼矿作为研究对象,对其成矿斑岩体开展了岩相学、锆石U-Pb年代学与Hf同位素、全岩地球化学及Sr-Nd同位素分析。结果表明,查干花似斑状花岗岩的锆石U-Pb年龄为242±1Ma,与已报道的辉钼矿Re-Os等时线年龄(241.6±2.5Ma)一致,显示二者为同期形成。地球化学组成上,该岩体具有高SiO2(71.43%~73.16%)、低MgO(0.41%~0.52%)特征,属高钾钙碱性、弱过铝质系列; 同时富集轻稀土和大离子亲石元素(如Rb、Th、U、K和Sr),亏损重稀土和高场强元素(如Nb、Ta、P和Ti),伴随弱负Eu异常(Eu/Eu*=0.59~0.67)。此外,它们还具有较高的Sr含量(282×10-6~320×10-6),Sr/Y比值(32.91~42.43)和(La/Yb)N比值(22.57~28.01),表现为埃达克质岩石的性质。尽管样品具有相对高的87Sr/86Sr(i)(0.705948~0.709485)比值和偏负的εNd(t)值(-7.0~-6.4),其Sr-Nd同位素组成明显区别于华北克拉通古老下地壳。此外,它们具有较高的K2O/Na2O比值和锆石εHf(t)值(+0.0~+4.5),较低的CaO/Al2O3比值和Mg#,以及相对年轻的锆石Hf二阶段模式年龄(891~1131Ma)。结合区域地壳厚度演化历史的重建,我们认为查干花似斑状花岗岩可能起源于后俯冲构造时期增厚的新生下地壳部分熔融,并在演化过程中遭受一定程度的地壳混染。因此,中亚造山带内的新生下地壳组分可作为斑岩型钼矿的重要储库。对比结果表明,由此储库产生的斑岩型钼成矿岩浆,在Nd-Hf同位素与地球化学特征上,显著区别于华北克拉通内古老陆壳熔融所形成的钼成矿岩浆。