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曹四夭钼矿床位于内蒙古兴和县,是近年来在华北克拉通北缘发现的一个超大型斑岩钼矿床。矿体主要赋存于中太古界集宁（岩）群变质岩中,少部分赋存在晚侏罗世正长花岗斑岩中。该矿床的成矿过程可以划分为3个阶段:石英-辉钼矿±磁铁矿±黄铁矿阶段、石英-辉钼矿-黄铁矿±磁黄铁矿±黄铜矿阶段、石英-碳酸盐-黄铁矿±萤石±磁黄铁矿阶段。辉钼矿Re-Os测年表明矿床形成于约150Ma。曹四夭矿区中生代侵入岩主要为正长花岗斑岩和二长花岗斑岩。2个正长花岗斑岩体的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为148.5±0.9 Ma和140.9±1.6 Ma-140.1 ± 1.7 Ma,二长花岗斑岩的锆石 LA-ICP-MS U-Pb 年龄为 145.0±1.0 Ma,表明2期正长花岗斑岩的侵位时间分别为晚侏罗世和早白垩世,而二长花岗斑岩侵位时间为早白垩世。晚侏罗世-早白垩世花岗斑岩属于高钾钙碱性系列,具有高的 SiO2、Al2O3、K2O、Rb、Th、U、K 和 Zr 含量,低的 MgO、CaO、TiO2、P2O5、Ba、Nb、La、Cr和Ni含量,高K2O/Na2O值,强负Eu异常。岩石富集Rb、Th、U、K、La、Ce,极其亏损 Ba、Nb、Sr、P,轻微亏损 Zr、Hf。岩石地球化学特征表明其形成于造山后伸展环境。晚侏罗世-早白垩世花岗斑岩具有高的全岩初始87Sr/86Sr 比值（0.710417～0.718568）,非常低的锆石εHf（t）和全岩εNd（t）值（εHf（t）:-18.9～-12.5;εNd（t）:-17.8～-13.7）,古老的锆石Hf和全岩Nd单阶段和二阶段模式年龄（锆石Hf单阶段模式年龄为1280～1552 Ma,二阶段模式年龄为1989～2393 Ma;全岩Nd单阶段模式年龄为1766～2431 Ma,二阶段模式年龄为2046～2375 Ma）,低的钾长石206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb 比值（206Pb/204Pb:16.603～17.177;207Pb/204Pb:15.319～15.374;208Pb/204Pb:36.841～37.225）。晚侏罗世正长花岗斑岩来源于高度成熟的下地壳,早白垩世二长花岗斑岩来源于不成熟的下地壳,早白垩世正长花岗斑岩来源为中等成熟的下地壳。该区晚侏罗世-早白垩世花岗斑岩与蒙古-鄂霍次克洋在中生代闭合后的造山后伸展和/或古太平洋板块俯冲导致的弧后伸展作用有关。流体包裹体研究表明,曹四夭钼矿床主要发育富液包裹体（WL型）、富气包裹体（WG型）、H2O-CO2包裹体（C型）和含子矿物包裹体（S型）。正长花岗斑岩的石英斑晶中发育WL型、WG型、C型和S型包裹体,其均一温度介于385～>550℃,w（NaCleq）介于6.5%～65.0%。成矿早阶段的石英中亦发育WL型、WG型、C型和S型包裹体,其均一温度介于243～401℃,w（NaCleq）介于6.0%～39.8%。成矿中阶段的石英中主要发育WL型、C型和S型包裹体,亦有少量的WG型包裹体,其均一温度介于208～336℃,w（NaCleq）介于1.2%～34.1%。成矿晚阶段的石英中仅发育WL型包裹体,其均一温度为124～196℃,w（NaCleq）介于3.9%～13.2%。曹四夭矿床钼沉淀期间的流体具有中、高温,盐度波动大的特征,总体属于H2O-NaCl-KCl-MgC12-CO2±CH4体系。曹四夭钼矿床早、中阶段流体的δ18O水值介于3.5‰～7.4‰,δD水值为-96.0‰～-77‰;晚阶段的δ18O水值介于-2.9‰～-0.6‰,δD 水值介于-112‰～-77‰。表明钼成矿阶段的流体主要来自岩浆水,而晚阶段有明显的大气降水注入。早、中阶段的δ13C值介于-16.5‰～-8.8‰,晚阶段δ13C值介于-11.4‰～-5.3‰,表明早中阶段碳为有机碳和岩浆碳混合来源,而晚阶段碳主要来自岩浆。硫化物的δ34S值介于4.0‰～6.1‰,平均为 4.8‰;硫化物的 206Pb/204Pb、207Pb/204Pb 和 208Pb/204Pb 比值分别介于 15.962～17.832、15.200～15.511和35.918～37.927。曹四夭矿床的硫和铅同位素结果表明成矿物质主要来自中生代中酸性岩浆。流体的多次沸腾或不混溶为矿质沉淀的主要机制。