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河南省新县位于大别造山带西部。本文通过研究区内花岗岩锆石U-Pb定年、全岩元素地球化学、Sr-Nd-Pb-Hf同位素,钼矿床的辉钼矿Re-Os定年、矿石S、Pb同位素、H-O同位素和流体包裹体等综合研究,探讨新县及周边地区早白垩世花岗岩及钼矿床成因。锆石U-Pb定年表明,新县岩基锆石U-Pb年龄分别为125.5±1.5Ma、123.6±2.2Ma及122.7±1.3Ma。其中J11-06和X11-04样品中发现有新元古代(～750Ma)、古元古代(～2320Ma)和太古代(2796Ma)继承锆石。夏店岩基的寄主花岗岩和暗色包体的锆石U-Pb年龄分别为125.74±0.96Ma和125.3±1.4Ma。灵山岩基U-Pb锆石年龄为127.4±2.1Ma,也发现有新元古代继承锆石(～750Ma)。三个岩基都以高硅、高钾,富集轻稀土元素、大离子亲石元素(Rb、K、Th、U等)和Pb元素;贫钙、镁和铁元素,亏损重稀土元素、高场强元素(Nb、Ta、Ti等)和Sr、Ba元素,以及Cr、Co、Ni等相容元素为特征;其中新县和夏店岩基呈中等的Eu负异常,灵山显示弱的Eu负异常和不明显的Sr、Ba负异常。它们的Nd初始比值εNd(t)和Sr初始比值(87Sr/86Sr)i明显不同,新县和灵山岩基有较富集的εNd(t)值[8Nd(t)新县=-20.83～-17.46;εNd(t)灵山=-21.18-14.14]和中等略高的(87Sr/86Sr)i值[(87Sr/86Sr)i 新县=0.7070～0.7090,(87Sr/86Sr)i灵山=0.7068～0.7086]而夏店岩基及暗色包体呈相对亏损的εNd(t)值[εNd[(t)夏店花岗岩=-14.27～-11.62,εNd(t)夏店包体=-1.3.71 12.01];而寄主花岗岩与暗色包体的(87Sr/86Sr)i值明显不同[(87Sr/86Sr)i夏店花岗岩= 0.7089～0.7092,(87Sr/86Sr)i夏店包体=0.7065～0.7076]。这些εNd(t)和(87Sr/86Sr)i值的明显差异指示它们有可能来自不同的源区。岩浆锆石原位Hf同位素显示富集的 εHf(t)值和老的 TDM2[εHf(t)新县=-23.02--22.08,TDM2新县=2554-2612 Ma;εHf(t)灵山=-30.5～-21,67,TDm2灵山=2535～3078 Ma;εnf(t)夏店=—20.24～-14.07,TDM2夏店=2062～2446 Ma;εHf(t)夏店包体=-23.40～-14.28,TDM2夏店包体=2077～2642 Ma]。以上证据指示西大别白垩纪花岗岩有着复杂的岩石成因和源区。灵山花岗岩基为埃达克岩,形成于较早的加厚下地壳部分熔融(>50km),而新县岩基和夏店花岗岩基未显示埃达克岩的性质,指示它们形成于非加厚下地壳环境(<35km)。新县和灵山岩基的Hf同位素示踪作用表明大别早白垩纪花岗岩是一个多源区混合熔融的产物,源区主要为扬子新元古代的岩浆及少量古元古代和太古代的古老残片。新县地区宝安寨、大银尖、大帽岭和夏洼花岗岩小岩体的锆石U-Pb年龄分别为123.2±1.1Ma、124.9±1.3Ma、123.8±1.8Ma 和 124.4±2.1Ma,说明它们都属于早白垩世产物。它们以高硅、高钾,富集轻稀土稀土元、大离子亲石元素(Rb、K、Th、U等)和Pb,亏损重稀土元素、高场强元素(Nb、Ta、Ti等)和Ba、Sr等元素为特征;其中大银尖花岗岩显示Eu中度亏损,夏洼岩体显示较高的Ti含量。稀土元素配分曲线整体呈现中稀土元素下凹,重稀土元素略为上翘,指示岩浆来源残留相富角闪石而亏损石榴石的部分熔融。Sr-Nd同位素组成较为相似,均显示了较高的(87Sr/86Sr)i值和富集的εNd(t)值,以及古元古代的TDM2。它们全岩的Pb同位素组成较一致,主要介于(206Pb/204Pb)i=16.234～16.979,(207Pb/204Pb)i=15.274～15.487,(208Pb/204Pb)i=37.184～37.976之间;锆石原位Hf同位素显示较富集的εHf(t)值(-28.99—14.19)和较老的 TDM2(2.07～2.99Ga);Sr-Nd-Pb-Hf 同位素示踪表明,新县地区花岗岩小岩体的成岩物质主要来自地壳物质,老的TDM2指示它们的原岩是在古元古代时从地幔中分异形成的,它们的岩石成因和源区与新县岩基相似。宝安寨和大银尖钼矿床的辉钼矿Re-Os年龄分别为122.5±2.7Ma和124.54 ±0.66 Ma,与成岩年龄一致。宝安寨钼矿床的矿石δ34Sv-CDT介于3.2‰～5.1‰之间,均值为3.87‰;大银尖钼矿床的矿石δ34SV-CDT介于3.90‰～10.70‰之间,均值为7.44‰;显示花岗岩S同位素的特征。宝安寨钼矿床矿石的206Pb/204Pb=16.59～17.674,207Pb/204Pb=15.300～15.476,208Pb/204Pb=37.419～37.911。大银尖钼矿床矿石的 206Pb/204Pb=17.0411～17.3188,207Pb/204Pb=15.3968～15.4166,208Pb/204Pb=37.7322～38.2360。矿石铅同位素特征与全岩铅同位素组成一致,指示成矿物质与成岩物质一致,可能都来自壳源物质。西大别地区钼矿床辉钼矿中的Re整体较低,含量介于1.39ppm～54.74 ppm之间。其中大银尖钼矿床Re含量为8.28 ppm～54.75 ppm,宝安寨钼矿床Re含量为5.69ppm～10.97ppm。西大别地区辉钼矿中Re的含量与地壳和拆沉下地壳一致,反映宝安寨、大银尖等西大别钼矿床成矿物质主要来自壳源,与硫、铅同位素的示踪结果是一致的。O同位素具有典型的氧同位素漂移特征,指示岩浆热液和大气降水混合作用的发生。宝安寨钼矿床的流体包裹体分为三类,即富液相两相水溶液包裹体、富气相两相水溶液包裹体和含子矿物三相水溶液包裹体。包裹体均一温度的峰值出现于220℃～240℃区间,盐度的峰值分别介于2%～4%(NaCleq)低盐度区间和46%～48%(NaCleq)含子晶的高盐度区间。激光拉曼光谱分析表明,流体包裹体的组分简单,以水蒸汽为主,含有少量的CO2。依据流体密度和压力,估算宝安寨钼矿床形成于中-高温浅成环境,混合作用可能是流体演化成矿的主要机制。华南板块于三叠纪(～240Ma)俯冲进入华北板块之下碰撞造山,至白垩纪早期(～130Ma),碰撞造山已由挤压收缩向拉张伸展转换,加厚造山带发生拉张垮塌,地幔物质上涌,俯冲的扬子下地壳由于受到地幔物质的加热发生了部分熔融,并在拉张伸展的构造背景下侵入到地表,形成西大别地区广泛分布的碰撞后岩浆岩。岩浆演化成岩过程中形成的成矿流体,在构造减压降温环境下发生沸腾作用,随着大气降水不断注入,使流体中的成矿物质在适宜的构造部位沉淀成矿,宝安寨和大银尖乃至西大别地区钼矿床就是在这种环境下形成的。