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1.地质和研究概况
主要包括华北陆块中西段和燕辽地区两个钼矿集区,涉及两个Ⅲ级成矿带,分别是华北陆块北缘东段Fe-Cu-Mo-Pb-Zn-Ag-Mn-U-磷-煤-膨润土成矿带和华北陆块北缘西段Au-Fe-Nb-REE-Cu-Pb-Zn-Ag-Ni-Pt-W-石墨-白云母成矿带(徐志刚等,2008)。华北陆块是由最古老(太古宙—古元古代)结晶基底形成的稳定克拉通。华北陆块北缘呈近东西向横亘于华北陆块的最北部,以华北陆块北缘断裂为界,主要包括燕辽联合地块和阴山联合地块两大构造单元(李俊建等,2006)。
燕辽联合地块是指以营口-沈阳-开源(伊通-伊兰)断裂以西,吴旗-打通-张家口断裂以东,康保-胃肠-赤峰-开源断裂(大致北纬42°10′)以南,永定河-杨河断裂以北的广大燕山地区。包括冀北-辽西的大部分及内蒙古赤峰的部分地区。以尚义-赤城-平泉和凌源-北票断裂为界,可进一步划分为南北两个拼合带。南部拼合带结晶基底为太古宇,东段冀东地区为迁西岩群、遵化岩群、滦县岩群、双子山群;北京密怀地区为密云岩群、四合堂岩群;张宣地区为桑干岩群。在太古宇结晶基底上,除冀东青龙河地区覆盖有古元古界青龙河群外,大面积不整合覆盖在结晶基底上的是以蓟县剖面为代表的中-新元古界,其底界的年龄大体为1800 Ma。中生界陆相碎屑岩和火山岩广泛分布在断陷盆地中。北部拼合带结晶基底是新太古界—古元古界,从东到西依次为建平岩群、单塔子岩群、红旗营子岩群。缺失中新元古界和古生界盖层沉积,中生界陆相碎屑岩和火山岩直接不整合覆盖在早前寒武系结晶基底之上,与南部拼合带明显不同。侵入岩主要包括沿克拉通与造山带交界的边缘地区分布的受古亚洲洋和中朝古陆与西伯利亚古陆碰撞挤压形成的早古生代加里东期和晚古生代华力西期花岗岩类,后碰撞期强烈挤压导致地壳增厚深熔形成的印支期后碰撞花岗岩以及中生代燕山期中晚期受太平洋伊泽奈崎板块NW—N向亚洲大陆下快速斜冲形成的花岗岩类。
阴山联合地块范围为乌拉特前旗-呼和浩特(乌拉山-大青山山前)断裂以北,北缘“台槽”分界断裂以南的阴山地区,东以吴旗-大同-张家口断裂与燕辽联合地块相接,西部以宝音图隆起西缘断裂与中亚造山带相连。以临河-集宁断裂为界可以划分为乌拉山-大青山、狼山-渣尔泰山南北两个拼贴带。南部拼贴带呈东西带状分布,南移乌拉特前旗-呼和浩特断裂为界与鄂尔多斯盆地为邻,结晶基底为中太古界兴和岩群、新太古界集宁岩群、乌拉山岩群、色尔腾山群和古元古界二道凹群。主要由三部分岩石组成:一是斜长角闪岩、斜长角闪片麻岩为主的变中基性火山岩,为绿岩建造;二是一套富铝含石墨、堇青石、石榴子石、矽线石片岩、片麻岩和镁质大理岩组成孔兹岩系;三是古元古界的变质碎屑岩-碳酸盐岩建造。除此之外,大面积分布的是变深成岩,包括TTG岩套、紫苏花岗岩和变镁铁质侵入岩。北部拼贴带主体是中元古界的渣尔泰山群和白云鄂博群,是次稳定环境下以碎屑岩和碳酸盐岩为主的浅变质岩系,含有多个火山岩夹层,属准盖层性质的沉积,与东部燕辽联合地块蓟县剖面的中元古界长城系和蓟县系盖层有着明显的区别,应当是不同环境下的沉积,新元古代后两者才拼贴到一起。除了前寒武纪的地层和岩浆岩外,阴山联合地块内大面积出露有古生代加里东期、华力西期花岗岩类和中生代印支期和燕山期花岗岩类和燕山期花岗岩类及火山岩。
2.与成矿有关的花岗岩地球化学特征
华北陆块北缘集区内与钼矿有关的侵入岩体主要岩性为闪长玢岩、花岗闪长岩、花岗闪长斑岩、二长花岗岩、黑云母正长花岗岩、花岗斑岩等。岩石SiO2含量集中在57.68%~78.78%之间,Al2O3含量集中在10.34%~16.55%之间,变化较大,K2O+Na2O含量集中在6.22%~11.4%之间,K2O/Na2O值变化范围很大,平均值7.12;其中闪长玢岩、花岗闪长岩等偏中性的岩石K2O/Na2O值多数小于1,花岗岩、花岗斑岩、花岗闪长斑岩等岩石K2O/Na2O值多数大于1。在SiO2-(Na2O+K2O)图上,岩石投点总体上位于亚碱性系列区(图6-13a);在K2O-SiO2图(图6-13b)上,岩石均属于高钾钙碱性系列和钾玄岩系列。岩石A/CNK值变化较大,集中在0.66~1.25之间,平均值0.98。在铝饱和指数图解上(图6-13c),所有样品的投影点集中于准铝质到过铝质的过渡区间,总体属准铝质-过铝质岩石。
图6-13 华北陆块北缘钼矿集区与成矿有关花岗质岩体主元素相关图解
在微量元素蛛网图(图6-14a)上,燕辽地区各类成矿岩石基本类似,除安妥岭钼矿成矿岩石相对亏损Rb,Th,Nb,富集Ba,U外,均表现为富集大离子亲石元素Rb,K和高场强元素Th,U,Pb,亏损大离子亲石元素Ba,Sr和高场强元素Nb,Ta,P,Ti和轻稀土,均显示为岩浆陆壳成因。由于安妥岭岩体SiO2的含量介于64.04%~76.46%之间,MgO的含量介于0.32%~2.42%之间,并且具有高的Sr含量(301.2×10-6~1163.61×10-6),低的Y含量(3.69×10-6~8.57×10-6),Sr/Y值介于42.91~167.99之间,梁涛(2010)将其厘定为埃达克质岩石;小寺沟成矿岩体亦表现出埃达克质岩石地球化学亲和性(戴雪灵等,2010)。华北陆块北缘西段两个岩体的微量元素蛛网图(图6-14b)表现出较明显的差异性,但是由于沙德盖岩体所给出的微量元素不全,不便于对比,总体上,沙德盖岩体更亏损Nb和富集Hf,查干德尔斯岩体更富集Th,U和Pb。侯万荣等(2011)和赵庆英等(2009)将沙德盖岩体厘定为A型花岗岩。稀土元素燕辽地区总量介于52.55×10-6~264.21×10-6,(La/Yb)N=4.10~82.20,轻重稀土分馏明显,δEu变化较大,可以分为两种两类:一是δEu略大于1或约等于1,在稀土元素蛛网图上(图6-14c)显示为弱的Eu正异常或负异常,主要为寿王坟、小寺沟、大草坪和安妥岭等成矿岩体,岩石类型为花岗闪长岩、花岗闪长斑岩、闪长玢岩和石英二长斑岩等;一是δEu明显小于1,在稀土元素蛛网图上显示较强烈的Eu负异常(图6-14d),主要为兰家沟、杨家杖子、大庄科和撒岱沟门,岩石类型为花岗岩或二长花岗岩。且兰家沟、杨家杖子、大庄科三个矿床的成矿母岩富集Tm,Yb,Lu等重稀土。暗示这两类岩石具有不同的岩石成因或者经历了不同的岩浆演化过程。
图6-14 华北陆块北缘与成矿有关花岗岩体微量元素原始地幔标准化蛛网图和稀土元素球粒陨石标准化图
3.钼成矿作用特点
(1)钼矿床类型及其基本特点
矿集区内钼矿床成因类型有斑岩型、矽卡岩型、爆破角砾岩型、热液脉型等。成矿时代集中在中生代(附表1),以燕山期为主。燕山期钼矿赋矿地层主要有中元古界蓟县系碳酸盐岩、寒武系—奥陶系灰岩、白云岩、页岩以及侏罗系—白垩系火山碎屑岩。陈毓川等(2003)依据矿床成矿系列和区域矿床成矿谱系思想将华北板块北缘矿床划分出18个矿床成矿系列,反映了本区矿床的演化及分布规律和区域地壳演化史,指出华北板块北缘经历了4个主要的地壳演化和成矿时期,成矿时代整体表现出太古宙和元古宙成矿作用从东部到西部时代分别趋新,古生代成矿作用在东、西两区各显特色,中生代成矿作用从东向西推进,强度趋弱。燕辽矿集区内已知的钼矿床(点),大多沿深断裂带及其旁侧分布,或在深断裂带与其他断裂的交汇部位产出,总体上呈带状分布,与深断裂带延伸一致。特别是北部的尚义北票深断裂带和南部的怀涞锦西深断裂带为最主要的导岩导矿构造,对中生代中酸性火山喷发、岩浆侵入和钼矿床起着控制作用。区内钼矿床成矿元素常具有分带性,具体表现为:水平方向上以岩体为中心,内部为钼矿富集带,岩体以外围岩经常是铁铜或铅锌矿的富集带。
(2)成岩成矿作用期次及其分布特征
Ⅰ.与成矿有关花岗质岩浆的活动期次
华北陆块北缘钼矿集区群内成钼岩体形成年龄统计见附表1。根据本次统计结果,华北陆块北缘与钼成矿作用有关花岗质岩体从早古生代到早白垩世均有分布。
华北陆块北缘西段钼矿集区与钼成矿作用相关岩体的精确年代学数据较少,花岗质岩浆活动可以划分为晚奥陶世(440~450 Ma)、早石炭世(353~322 Ma)、晚二叠世(250~260 Ma)和晚三叠世(220~230 Ma)四期(图6-15a)。其中,晚奥陶世花岗质岩浆活动主要为白乃庙多金属矿区,其破碎斑岩型矿石SHRIMP锆石U-Pb年龄为445±6 Ma(侯万荣等,2010)、花岗闪长斑岩的Sm-Nd等时线年龄为440±40 Ma(聂凤军等,1993);早石炭世花岗质岩浆活动主要为哈达门沟金矿化区的大桦背二长-钾长花岗岩基,其形成年龄为353~322 Ma,且矿区内含金钾化蚀变岩绢云母的 Ar-Ar年龄323±3 Ma(聂凤军等,2005),暗示了哈达门沟的花岗质岩浆活动应该集中在353~322 Ma(聂凤军等,2005);晚三叠世钼成矿作用有关的花岗质岩浆活动主要为查干德尔斯似斑状黑云母二长花岗岩岩体,其SHRIMP锆石U-Pb年龄为253.3±2.8 Ma和253.8±3.7 Ma(刘翼飞等,2012),岩体周边形成了多个钼矿床;晚三叠世的花岗质岩浆活动主要为沙德盖岩体黑云母正长花岗岩,SHRIMP锆石U-Pb年龄为221.6±2.1 Ma(侯万荣等,2011)和西沙德盖斑状花岗岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为222.9±0.82 Ma(侯万荣等,2010),后者为西沙德盖钼矿床的直接赋矿围岩。
燕辽地区与钼成矿作用相关的花岗质岩浆活动强烈,可以划分为中-晚三叠世(220~235 Ma)、早侏罗世(180~190 Ma)、中侏罗世(160~170 Ma)、晚侏罗世—早白垩世(140~145 Ma)和早白垩世中期(120~135 Ma)五个期次(图6-15b)。中-晚三叠世主要包括撒岱沟门的二长花岗岩TIMS锆石U-Pb年龄为227.1±2.7 Ma(段焕春等,2007),以及辽宁河坎子斑岩型多金属矿,其与成矿密切相关的碱性正长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为234.8±1.2 Ma(聂凤军等,2011),大草坪(-杨树沟)矿区内花岗岩年龄集中在220~233 Ma(TIMS锆石U-Pb年龄,段焕春等,2007),但与成矿关系不密切,与成矿相关岩体为早白垩世花岗闪长岩;早侏罗世与钼成矿相关花岗质岩浆活动主要集中在八家子-杨家杖子矿田,目前只搜集到两个精确年龄,分别为杨家杖子二长花岗岩或花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄集中在182~189 Ma(吴福元等,2006)和松北花岗斑岩脉LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为181±2 Ma(张遵忠等,2009);中侏罗世与钼成矿相关岩浆活动有精确年龄数据的目前只有辽宁肖家营子矿区内的细粒闪长岩,其SHRIMP锆石U-Pb年龄为169.9±1.4 Ma(代军治等,2008);晚侏罗世—早白垩世与钼成矿相关花岗质岩浆活动主要为河北安妥岭钼矿床中的石英二长斑岩和花岗闪长斑岩(SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为141.3±1.5 Ma和139.4±1.7 Ma,梁涛,2010)以及大湾钼矿区的花岗斑岩、流纹斑岩,其全岩 Rb-Sr等时线年龄为142 Ma(马国玺,1995)。此外,高永丰等(2011)获得了河北木吉村铜钼矿区内髫髻山组火山岩中成矿母岩闪长玢岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为141.7±1.6 Ma;段焕春等(2007)对大草坪(-杨树沟)矿区内的花岗闪长岩进行了TIMS锆石U-Pb定年,得到134.3±1.2 Ma和140±1.5 Ma两个年龄数据,与辉钼矿Re-Os年龄相近,反映了矿区内花岗闪长岩与钼成矿密切相关;早白垩世中期与钼成矿相关花岗质岩浆活动主要包括小寺沟的花岗闪长斑岩全岩Rb-Sr等时线124±1.9 Ma(黄标等,1989)、寿王坟钼矿区的花岗闪长岩(130 Ma,全岩Rb-Sr等时线年龄,张德全等,1998)。
胶东-辽东钼矿集区内成矿岩体年龄数据较少,主要包括石柱子岩体南东部的花岗闪长岩及石英斑岩(130 Ma,锆石U-Pb 年龄,孙锐钢等,2009)、姚家沟斑状花岗岩 SHRIMP锆石 U-Pb 年龄为184.5±1.6 Ma(Yu et al.,2009)、华铜铜钼多金属矿区的斑状花岗岩(160 Ma,张志乾等,2009)以及牙山含斑中细粒二长花岗岩117.7±2.9 Ma(SHRIMP锆石U-Pb年龄,邱连贵等,2008),大致可分为早侏罗世、中晚侏罗世和早白垩世三期(图6-15 c)。
图6-15 华北陆块北缘钼矿集区群成岩成矿年龄直方图
Ⅱ.钼的成矿期次
结合上述与钼成矿作用有关花岗质研究活动的期次划分,对华北陆块北缘的钼成矿期次进行了厘定。从目前已有的精确定年资料来看,华北陆块北缘西段与燕辽地区和胶东辽东是存在有明显不同的,前者钼成矿作用主要集中在前中生代,而后两者主要集中在中生代,且以燕山期成矿为主。
华北陆块北缘西段钼成矿作用主要分为三叠纪、早二叠世、中泥盆世和晚奥陶世—早志留世(图6-15 a)。三叠纪钼成矿作用可以进一步分为两期,一是大苏计钼矿(辉钼矿Re-Os等时线年龄为222.5±3.2 Ma,张彤等,2009)和西沙德盖钼矿床(辉钼矿Re-Os等时线年龄为226.4±3.3 Ma,侯万荣等,2010),代表印支期晚期的钼成矿作用;另一是查干德尔斯花岗岩体周边的钼矿床,主要包括北部的查干花钼矿床(辉钼矿Re-Os等时线年龄为242.7±3.5 Ma,蔡明海,2011 a)和南部的查干德尔斯钼矿床(辉钼矿Re-Os等时线年龄243±2.2 Ma,蔡明海,2011b),代表印支期早期的钼成矿作用,可以与西拉木伦钼矿集区内早三叠世钼成矿作用进行对比。早二叠世钼成矿作用主要为苏尼特右旗都仁乌力吉苏木境内的毕力赫金矿,其内辉钼矿Re-Os等时线年龄为272.7±1.6 Ma(卿敏等,2011),代表了毕力赫金矿中早二叠世钼成矿作用。哈达门沟金矿的成矿时代存在有争议,不同学者不同测试方法给出了不同的成岩成矿时限,这些年龄数据集中在132~139 Ma,203~247 Ma,270~287 Ma,311~351 Ma,477 Ma等几个时间段(侯万荣等,2011),反映了哈达门沟金矿复杂的金成矿作用。侯万荣等(2011)报道了113号矿脉中辉钼矿Re-Os等时线年龄为386.6±6.1 Ma,属中泥盆世,表明哈达门沟矿区在华力西期早期确实存在有钼成矿作用。晚奥陶世—早志留世钼成矿作用主要为白云鄂博 Fe-Nb-REE矿床,其矿体中辉钼矿 Re-Os模式年龄为439±8 Ma(刘兰笙等,1996),黄铁矿Re-Os等时线年龄为439±86 Ma(刘玉龙等,2005),以及白乃庙铜钼矿床(辉钼矿Re-Os等时线年龄444±30 Ma,侯万荣等,2010或445.0±3.4 Ma,Li et al.,2012),代表了加里东期区内钼成矿作用。其中,刘玉龙等(2005)认为加里东期的年龄数据并不能代表白云鄂博稀土矿的主要成矿年龄,只是说明其在加里东期经历了地壳成因的热扰动事件,并经历了一次成矿作用(刘兰笙等,1996);此外,李文博等(2008)还获得了白乃庙铜钼矿床中含矿石英脉中黑云母Ar-Ar等时线396±2 Ma和白云母Ar-Ar等时线358±2 Ma。
燕辽地区钼矿集区内钼成矿作用可以划分为中晚三叠世(237~222 Ma)、早—中侏罗世(165~191 Ma)、晚侏罗世晚期—早白垩世早期(148~140 Ma)和早白垩世(图6-15 b)。中晚三叠世(237~222 Ma)钼成矿作用主要为河北撒岱沟门钼矿(辉钼矿Re-Os模式年龄237~238 Ma,引自代军治,2008)和辽宁河坎子钼矿(辉钼矿Re-Os等时线年龄222.8±3.2 Ma,聂凤军等,2011),代表了区内印支期晚期的钼成矿作用,可与华北陆块北缘西段的印支期晚期钼成矿作用对比。早—中侏罗世(165~191 Ma)钼成矿作用主要集中在早侏罗世,矿床主要分布在八家子-杨家杖子矿田,包括兰家沟钼矿(辉钼矿Re-Os等时线年龄186.5±0.7 Ma,黄典豪等,1996;181.6±6.5 Ma,Han et al.,2009)、杨家杖子钼矿(辉钼矿Re-Os模式年龄187±2 Ma~191±6 Ma,黄典豪等,1996)和新台门钼矿(辉钼矿Re-Os加权平均年龄183±3 Ma,张遵忠等,2009)。此外,黄典豪等(1996)获得了肖家营子矽卡岩型钼矿中石英-辉钼矿脉中辉钼矿的一个模式年龄为 177±5 Ma,代军治等(2007)获得了矽卡岩中辉钼矿Re-Os等时线年龄为165.5±4.6 Ma,暗示肖家营子钼矿可能存在有两期钼成矿作用。晚侏罗世晚期—早白垩世早期(148~140 Ma)钼成矿作用主要分布在河北北部和山西东北部,主要包括河北的寿王坟铜钼矿(辉钼矿Re-Os模式年龄148±4 Ma,黄典豪等,1996)、大庄科钼矿(辉钼矿Re-Os模式年龄144.7±10.7 Ma~147.1±6.6 Ma,黄典豪等,1996)、大草坪钼矿(辉钼矿Re-Os模式年龄140±2.3 Ma,段焕春等,2007)、木吉村钼矿(辉钼矿Re-Os等时线年龄142.5±1.4 Ma,高永丰等,2011)、安妥岭147.83±0.95 Ma(梁涛等,2010)和大湾钼矿(辉钼矿Re-Os模式年龄144.4±7.4 Ma,黄典豪等,1996)以及山西的后峪钼矿(148.7 Ma,陈平等,2001)。早白垩世钼成矿作用目前只有小寺沟有辉钼矿 Re-Os同位素模式年龄,为134±3 Ma(黄典豪等,1996)。
胶东辽东地区钼成矿作用主要集中在中侏罗世和早白垩世晚期(图6-15 c)。中侏罗世钼成矿作用主要包括辽宁姚家沟钼矿(辉钼矿Re-Os等时线年龄168.8±3.9 Ma,方俊钦等,2012)和山东邢家山钼钨矿(辉钼矿Re-Os等时线年龄161.4±2.5 Ma,刘善宝等,2011),明显早于胶东的金成矿时代(130~110 Ma);早白垩世晚期的钼成矿作用目前仅见(柳振江等,2010)莱州市南宿饰面石材花岗石矿区的民采废弃花岗岩采坑中五件辉钼矿的加权平均年龄为117.8±7 Ma,与胶东的主要金成矿时代一致。
(3)成矿流体及成矿物质来源
华北陆块北缘钼矿集区内钼矿床流体地球化学研究多集中在燕辽钼矿集区内,矿集区内中生代主要钼矿床中包裹体类型多样,主要有水溶液包裹体(包括富气和富液相包裹体)、含液相CO2 三相包裹体、含子矿物多相包裹体等(表6-5)。各矿床成矿阶段包裹体的均一温度变化范围很大,以大庄科钼矿的温度变化最大,集中在161~630℃,含子矿物包裹体一般盐度很高(大于30%),水溶液包裹体、含CO2三相包裹体盐度一般集中在0.3%~22.4%,成矿流体密度变化于0.194~1.89 g/cm3,集中在0.6~1.01 g/cm3。成矿流体气相成分一般以H2O,CO2为主,其次为CO2,CO,N2,个别矿床含有有机类气体如CH4 (大湾、安妥岭),液相成分阴离子以Cl-,为主,其次为F-,等;阳离子以K+,Na+,Ca2+,Mg2+为主,小寺沟铜钼矿中发现了Mo4+阳离子。总体上,华北陆块北缘钼矿集区内成矿流体属于(中)高温中低盐度或高盐度的NaCl-CO2-H2 O体系。流体包裹体氢氧同位素显示,其 δD值范围为-148.1‰~-66‰,δ18 O值木吉村铜钼矿的变化范围很大为-12.4‰~8.01‰,其余范围为6.3‰~11.0‰,δ18 O水 值的范围为-10.64‰~9.4‰。位于岩浆水或雨水线和岩浆水之间区域,多数矿床δ18 O水 相比岩浆水的δ18 O水值低,说明来自围岩天水的加入改变了成矿流体δ18 O水 值。矿石中各硫化物硫同位素组成显示,本区中生代主要矿床 δ34 S 值范围为0.4‰~8.0‰,最大值大于芮宗瑶等(1984)统计的中国斑岩型铜钼矿床的δ34 S的变化范围-5‰~+5‰和世界上典型的斑岩铜或钼矿床主成矿期硫化物的δ34 S的变化范围+2.8‰~+4.8‰,与及罗铭玖等(1991)统计的中国钼矿床的δ34 S的变化范围-4‰~+7‰(均值-0.77‰~+4.66‰)基本一致,说明本区内钼矿床热液硫源的一致性,以深源硫为主。
表6-5 华北陆块北缘钼矿集区主要钼矿床包裹体及硫同位素特征
4.成矿动力学背景
华北陆块北缘西段钼矿集区与钼有关的成岩作用主要发生于晚奥陶世(440~450 Ma)、早石炭世、晚二叠世(250~260 Ma)和晚三叠世(220~230 Ma)四个时间段内,而钼成矿作用主要集中在三叠纪、早二叠世、中泥盆世和晚奥陶世—早志留世,成岩成矿作用时间跨度均较大。其中,单独的钼成矿作用主要发生在三叠纪,包括印支期早期的查干德尔斯花岗岩和西沙德盖岩体周边的钼成矿作用和印支期晚期的大苏计钼成矿作用,其余多数为伴生钼成矿作用(表)。燕辽地区与钼成矿作用相关的成岩成矿作用主要集中在中晚三叠世(237~222 Ma)、早-中侏罗世(165~191 Ma)、晚侏罗世晚期—早白垩世早期(148~140 Ma)和早白垩世四个阶段。说明华北陆块北缘钼成矿作用主要集中在印支期和燕山期,并以燕山期为主。
由于华北陆块北缘夹持于华北陆块、古亚洲洋和太平洋三大巨型构造域之间,古生代时期,华北陆块、古亚洲洋壳和西伯利亚板块发生了多次俯冲、碰撞和对接(侯万荣等,2010):中奥陶世早古生代洋壳俯冲到中志留世末的古亚洲洋闭合,构造体制由有拉张体制转为挤压,伴随了花岗闪长岩、花岗岩的侵位,在白乃庙、白云鄂博地区发生了伴生Mo多金属成矿作用;沿华北陆块北缘深大断裂分布的早泥盆世偏碱性的岩浆杂岩体的发现,说明此时区内处于伸展构造背景,应处于弧陆碰撞后伸展阶段(侯万荣等,2011),引发近EW走向的开原-崇礼-固阳大断裂的活化,深部岩浆和成矿流体向上运移,形成了哈达门沟金钼多金属成矿作用;晚二叠世—三叠纪西伯利亚板块与华北-蒙古板块的碰撞缝合,导致了本区一系列深达地幔的以EW向为主、NE向次之的断裂构造(如平泉-古北口断裂、赤峰-围场-多伦断裂等),为后期成矿流体及物质运移提供了有利条件(张拴宏等,2007;代军治等,2006),发育了区内沙德盖A型花岗岩(赵庆英等,2009;侯万荣等,2011),将区内印支期与钼成岩成矿有关的构造环境限定为古生代末期向中生代构造转换的后碰撞/后造山伸展环境(聂凤军等,2011;刘翼飞等,2012);随后本区进入燕山期陆内造山阶段,经历五期造山幕,即前造山幕—初始造山幕(J1),早期造山幕(J2),峰期造山幕(J3),晚造山幕和后造山幕。在同造山阶段(早期、峰期和晚期),发育大规模的金属成矿作用(邓晋福等,2009)。本次统计结果显示,华北陆块北缘钼矿集区内燕山期钼成矿作用可分为早-中侏罗世(165~191 Ma)、晚侏罗世晚期—早侏罗世早期(148~140 Ma)和早白垩世三个阶段,分别对应同造山幕(早期、峰期和晚期)。在早侏罗世,玄武质岩浆底侵开始对本区下地壳进行加热,同时下地壳增厚,至中晚侏罗世—早白垩世,增厚下地壳局部拆沉,下地壳物质发生大量局部熔融,产生中酸性岩浆(邓晋福等,2006,2009)。这些岩浆连同成矿流体沿早期形成的区域性断裂带上升侵位到浅部地壳,产生了本区众多的燕山期钼多金属矿床。