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永平铜钼矿田位于钦杭成矿带北东段江西省上饶市铅山县城南东13km永平镇。它包括一个大型永平铜矿和一个中型十字头钼矿。对永平铜矿一直以来存在海西期喷流沉积和燕山期岩浆热液两种成因观点,但是缺乏详细的成岩成矿年代学、成矿流体和矿床地球化学的研究。十字头钼矿是近年危机矿山找矿新发现的矿体,其与永平铜矿是否为同期产物,其成因类型和成矿模式都缺乏约束和探讨。永平铜矿体主要呈层状、似层状赋存在藕塘底组,与火烧岗岩体空间关系密切,矿石类型以块状矿石和矽卡岩矿石为主。十字头钼矿体位于十字头似斑状黑云母花岗岩内部与围岩接触带上,以细脉状、薄膜状矿石为主。矿田主要构造为侯家村倒转背斜和发育于背斜东翼的一系列压扭性断裂构成,总体上呈一近南北向,略向东突出的弧形断裂构造。矿田主要侵入岩为燕山期火烧岗和十字头似斑状黑云母花岗岩以及石英斑岩脉等。本文对燕山期侵入岩开展了系统的U-Pb年代学、全岩主微量、稀土元素和Sr-Nd同位素以及锆石Hf同位素研究,同时开展了铜、钼矿化流体包裹体、H-O-S-Pb-He同位素、黄铁矿Pb-Pb同位素定年、辉钼矿Re-Os同位素定年等成矿流体、成矿年代学研究,并获得如下新认识。锆石U-Pb定年数据显示十字头岩体(160.1±1.0Ma)和火烧岗岩体(160.1±1.0Ma)为同期侵入,而石英斑岩脉则稍晚(147.5±1.6Ma)。地球化学显示,永平矿田两类侵入岩以高钾钙碱性为特征,微量元素具有较相似的一致演化趋势,相对富集大离子亲石元素(Rb、K),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)。似斑状黑云母花岗的LREE/HREE比值为10.0-20.1;(La/Yb)N值变化于12.4-40.6之间,重稀土分馏相对不显著,(Gd/Yb)N比值仅为2.0-5.5,MgO变化范围为0.40-1.88。石英斑岩的LREE/HREE比值为 13.6-23.6;(La/Yb)N值变化于 16.4-36.9之间,重稀土分馏相对不显著,(Gd/Yb)N比值仅为1.8-2.9,MgO变化范围为0.68-0.93%。永平矿田似斑状黑云母花岗岩的初始87Sr/86Sr比值变化在0.708397-0.712051之间,εNd(t)值在-5.0~-10.4之间,两阶段Nd模式年龄为1.47-1.96Ga。石英斑岩的初始87Sr/86Sr比值变化在 0.707695-0.711204 之间,εNd(t)值在-9.4~-10.9之间,利用2阶段模式(Liew and Hofmann,1988)计算出来Nd同位素的模式年龄为1.79-1.93Ga。似斑状黑云母花岗岩的锆石εHf(t)值主要为-2~-12,计算的TDM2值主要为1.3~2.1Ga。石英斑岩的εHf(t)值主要为-10~-15,计算的TDM2值主要为1.7~2.3Ga。TDM2值的年龄范围指示侵入岩的源岩可能为中元古代地壳。全岩分析数据显示,石英斑岩均落在花岗闪长岩区域内,似斑状黑云母花岗岩绝大部分落在花岗岩区域内。在SiO2 vs K2O图解上,两种侵入岩绝大多数落入高钾钙碱性区域,少量的落入钾玄岩系列。永平矿田侵入岩具有高Sr含量,高Sr/Y比值,高La/Yb比值,以及低Y和Yb含量的特征。岩石具有一致的较缓的右倾型配分曲线,轻重稀土分馏非常明显,轻稀土较富集,重稀土较平坦。根据(La/Yb)N vs.YbN图解,永平侵入岩具有埃达克岩石的亲属性。永平矿田铜矿化主要发育三类流体包裹体:包括I型富液相气液两相包裹体,Ⅱ型富气相气液两相包裹体,以及Ⅲ型含子晶包裹体,其中Ⅰ型包裹体在成矿前、成矿期和成矿后均有分布,但是Ⅱ和Ⅲ型包裹体仅分布在成矿期阶段。成矿前Ⅰa型包裹体均一温度为300-380℃,盐度3.6-8.1 wt.%NaCl eqv;成矿期阶段,发育Ⅱ型与Ⅲ型包裹体共生组合,两者有相似的均一温度和两极分化的盐度。Ⅱ型包裹体均一温度为251-324℃,盐度为0.4-3.2 wt.%NaCleqv;Ⅲ型包裹体均一温度为233-318℃,盐度为28.2-39.0 wt.%NaCl eqv。成矿后阶段Ⅰb型包裹体均一温度为122-250℃,盐度在0.2-6.8 wt.%NaCleqv。拉曼探针单个包裹体气相成分分析表明,微量C02主要分布在成矿前阶段的Ⅰa型包裹体和成矿阶段的Ⅱ型包裹体,仅成矿后阶段缺乏CO2。H-O同位素结果显示成矿流体主体为岩浆水,成矿后阶段有大气水的参与。永平矿田钼矿化主要发育三类流体包裹体,包括Ⅰ型富液相气液两相包裹体,Ⅱ型富气相气液两相包裹体,以及Ⅲ型含子晶包裹体,其中Ⅰ型包裹体在成矿前期、成矿期和成矿后期均有分布,但是Ⅱ和Ⅲ型包裹体仅分布在主成矿期阶段。成矿前期Ⅰa型包裹体均一温度为291-376℃,盐度2.2-0.5wt.%NaCl eqv;成矿期阶段,发育Ⅱ型与Ⅲ型包裹体共生组合,两者有相似的均一温度和两极分化的盐度。Ⅱ型包裹体均一温度为266-351℃,盐度为0.6-3.5wt.%NaCl eqv;Ⅲ型包裹体均一温度为245-336℃,盐度为28.0-36.2wt.%NaCI eqv。成矿后期Ⅰb型包裹体均一温度为209-288℃,盐度在0.5-5.0wt.%NaCl eqv。激光拉曼分析,成矿前期和主成矿期阶段,流体包裹体气相组分有微量的CO2。H-O同位素结果显示成矿流体来源以岩浆水为主,在成矿晚期阶段有大气水的加入。十字头钼矿成矿流体贫CO2,形成压力较低,与矿化相关的蚀变主要以强烈的黄铁绢英岩化为主,钼矿体与铜矿体在时空上共生。上述特征均与东秦岭一大别造山带中Climax型钼矿不同,与北美西部的Endako型钼矿更为相似。铜矿体黄铁矿Pb-Pb同位素定年给出了 159±26Ma(全部点),辉钼矿Re-Os同位素定年显示钼矿化成矿年龄为160±1Ma,其与火烧岗岩体年龄一致,表明其成矿时代为约160±1 Ma。采用分步淋漓技术获得的黄铁矿Pb-Pb同位素年龄为144±13Ma(8个点),石英流体包裹体Rb-Sr同位素定年给出了 148±5Ma的年龄,两者与与石英斑岩年龄(148±2Ma)相近,可能为后期热事件将早期Pb-Pb同位素系统重置的结果。硫化物硫同位素成分指示了永平铜矿的硫源来自于岩浆释放的硫,或者成矿热液是从侵入岩体中淋滤出来的。铅同位素数据显示,块状矿石和矽卡岩矿石的Pb同位素投汇点位于造山带和下地壳之间,与岩体的Pb同位素投汇点几乎一致,说明铜矿体和岩体成矿物质来源应当一致,铅来源应为燕山期岩浆热液。黄铁矿He同位素结果显示铜矿石矿物来源为壳幔混合来源。本次研究表明,永平铜矿更倾向为燕山期矽卡岩型铜矿床,但不否认古生代海底喷流作用对成矿的贡献;十字头钼矿是Endako型斑岩型钼矿。两者同属于燕山期与斑岩有关的岩浆热液体系的矿床。