宝格达乌拉矿区是研究人员近年来在内蒙古中北部通过地质勘查找到的规模最大的钼(钨)矿床，其找矿勘查和理论研究工作一直倍受国内外地质学界所关注。矿区位于内蒙古阿巴嘎旗宝格达乌拉苏木西部10km的必鲁甘干一带，地理坐标为北纬44°03′~44°05′，东经114°27′~114°30′，总面积达4.5km²。由于该矿区发现时间较晚，因此前人也仅是对该矿区的地质特征进行过初步总结，对其矿床成因及地球化学特征并没有进一步的研究。本文着重对矿区内部含矿花岗岩体的成矿年代及有关成矿作用进行讨论。

1 区域地质背景

宝格达乌拉钼(钨)矿区出露地层相对比较简单，主要为上二叠统包尔敖包组沉积碎屑岩。后期由于受到花岗岩侵入影响，大部分碎屑岩均已变质为红柱石堇青石角岩，二云母角岩及硅质角岩，呈规模不等的残留体分布在花岗岩体的边部。区内由一系列含钼(钨)石英脉和云英岩块体组成，容矿围岩主要为似斑状黑云母花岗岩。岩石类型包括砂岩、砂质板岩等(图 1)。矿区褶皱构造分布广泛，基本构造为多期活动的放射状断裂。其中断裂以北西向、北东向及近东西向最发育，长度一般延伸数十米至数百米，所有断裂皆为晚期霏细斑岩、石英脉及含钨石英脉充填。在这些断裂中以北西向及近东西向构造断裂所充填的含钨石英脉矿化较集中，为成矿有利构造。

① 内蒙古自治区一○九地质队.1986. 宝格达乌拉钼(钨)矿区探矿报告

矿区内花岗岩为印支期造山运动的产物，形成于上二叠统包尔敖包组地层。区内花岗岩可划分为两个岩相带：边缘相一般由灰白色细粒-致密黑云母花岗岩组成；中心相花岗岩常为似斑状结构，肉红色，粒径可达4mm。矿区主要脉岩为霏细斑岩，长度一般为数十米至数百米，厚度通常在5m以下。

2 矿床地质特征

宝格达乌拉钼(钨)矿区根据含钨脉体厚度及其组合划分为三类矿床：其一，为厚度大于10cm的含钼(钨)石英脉大脉型矿床；其二，为厚度小于10cm的含钼(钨)石英网脉细脉型矿床；其三，含钼(钨)蚀变带细脉混合型矿床。三类矿床围岩皆为花岗岩、霏细斑岩及上二叠统角岩。迄今为止，所见石英大脉约50多条，其中含钨大脉达33条。石英大脉围岩常具不同程度的云英岩化，且云英岩化以花岗岩中最为广泛，一般宽度可达10~100cm；其它呈细网脉状、侵染状围岩分布较窄，一般仅为几毫米至几厘米。云英岩化花岗岩或云英岩一般呈灰黄色、暗灰色、块状构造、鳞片花岗变晶结构，主要矿物由白云母、石英及残余长石组成。云英岩中钼(钨)含量较高，经化学分析WO₃含量可达0.01%~0.02%，钼含量约为0.03%~0.09%。

矿区中具有经济价值的含钼(钨)矿脉带主要分为北西向含钼(钨)石英脉带和近东西向含钼(钨)石英脉带。北西向含钼(钨)石英脉带主要包括：I号矿脉带。矿脉呈折线形，走向290°~320°，倾向南西，倾角89°。脉体长140m，平均厚度为0.97m, WO₃平均品位为0.69%；V号矿脉带(图 2)。走向180°、倾向近东西向、倾角87°。该带由规模不等的15个脉体组成，其排布方式为尖灭再现、侧现及斜列式。脉体长288m，平均厚度为0.45m, WO₃平均品位为1.18%；Ⅲ号矿脉带。脉体走向300°、倾向南西、倾角77°、脉长151m，平均厚度为0.43m。脉体在角岩部分WO₃平均品位为1.02%；在花岗岩部分较高；Ⅱ号矿脉带。矿脉走向302°、倾向南西、倾角75°、长23m，平均厚度为1.33m, WO₃平均品位为0.14%。近东西向含钼(钨)石英脉主要包括：Ⅳ号矿脉(图 2)。走向210°，倾向北东，倾角40°~45°。矿脉长173m，平均厚度为0.38m, WO₃平均品位为1.38%。

矿区内所有矿脉矿物成份基本相同，主要为乳白色石英，含量达95%；其次为少量的长石、锂云母、紫色萤石、黄玉、黑钨矿、白钨矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿、褐铁矿、孔雀石、兰铜矿等。黑钨矿集合体及其后期微量硫化物常呈浸染状产出。

3 样品采集和分析方法 3.1 样品采样

本次用于锆石定年的岩石样品BL-4以及用于进行主量元素、微量元素和同位素测试的岩石样品BL-2、BL-7和BL-8均为采自宝格达乌拉钼(钨)矿区的似斑状花岗岩。

花岗岩一般为块状构造，主要造岩矿物石英31%、正长石37%、斜长石22%、黑云母分布不均匀在边缘相可达10%。副矿物极少，以锆石为主，其次是独居石、磷灰石、泡铋矿、钛铁金红石、白钨矿等。

3.2 锆石分选和分析流程

样品经破碎达到合适粒度后，用常规方法分选出锆石。在双目镜下挑选出完整的、透明度好的锆石颗粒用于测年。将挑选出的锆石颗粒与标准锆石一起置于环氧树脂中，制成样品靶(据宋彪等，2002)。将样品靶打磨并抛光至锆石中心部位暴露出来，对样品靶上的锆石进行透射光、反射光和阴极发光照相(图 3)，以便在进行SHRIMP测定时选取合适的分析部位以及测定后对相应数据进行合理解释(据Black et al., 2003)。锆石阴极发光和锆石微区原位U-Th-Pb同位素分析在北京离子探针中心进行。在分析过程中，用标准锆石TEM(²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为416.8±1.3Ma)的测定值来进行²⁰⁶Pb/²³⁸U比值的校正；用M257(²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为561.3±0.3Ma, U含量为840×10^-6)进行U含量校正(据Nasdala et al., 2008)。测试按照参考文献描述的流程进行(据张万益等，2008；侯万荣等，2010；刘翼飞等，2010)。测定时，标准样品和未知样品按照1∶4的比例交替测定。在样品测试过程中，尽量选择无包裹体及无裂纹的部位作为一次离子流斑点的目标位置。数据处理及U-Pb谐和图绘制采用Squid程序和Isoplot程序完成。年龄值采用²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄，单个点的误差为1σ，加权平均值的误差为95%置信度误差(表 1)。

3.3 主量元素、微量元素分析方法

此次研究对宝格达乌拉花岗岩体样品BL-2、BL-7和BL-8进行了化学全岩分析，分析在核工业北京地质研究院分析测试研究中心完成。主量元素在Philips PW2404 X射线荧光光谱仪上进行，精度高于1%，微量元素分析在Finnigan MAT HR-ICP-MS(Element I)上进行，精度高于5%。主量元素、微量元素的分析结果(表 2)。

4 分析结果 4.1 锆石SHRIMP U-Pb定年

样品BL-4的阴极发光照片(图 3)显示，锆石晶体形态较好，呈条状或锥状，长宽比为1.5∶1~3∶1，长60~140μm，表面洁净光滑，发育典型的韵律环带，显示岩浆成因锆石的特征。部分锆石具有暗色矿物包裹体。

本次研究一共测定了9个锆石颗粒，获得了9个数据，测点位置见图 3，分析数据见表 1。锆石中U和Th含量变化范围分别介于718×10^-6~1358×10^-6和412×10^-6~987×10^-6，平均值分别为939×10^-6和615×10^-6。Th/U比值较为稳定，变化介于0.59~0.89之间，平均值为0.66。所得数据较为稳定，构成一个相关年龄组，在谐和曲线中接近一致，且集中分布(图 4)，给出的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄的加权平均值为240.9±2.5Ma, MSW值为1.7，表明岩体侵位于印支期。

4.2 宝格达乌拉花岗岩体的地球化学特征 4.2.1 主量元素特征

从表 2中可见，宝格达乌拉矿区3件全岩样品的主量元素具有以下特征：(1) SiO₂变化范围为73.63%~76.89%，平均值为75.06%；(2) 全碱含量较高，K₂O+Na₂O变化范围为7.8%~8.49%，平均值为8.20%，K₂O/Na₂O变化范围为1.06~1.28，平均值为1.17；(3) 属于高钾钙碱性系列，里特曼指数σ变化范围为1.79~2.27，平均值为2.10。

4.2.2 稀土元素和微量元素特征

从表 2中可以看出，宝格达乌拉花岗岩体的∑REE变化范围为54.95×10^-6~77.59×10^-6，平均值为68.1×10^-6；(La/Yb)_N变化范围为6.82~9.40，平均值为8.37。在稀土元素配分图上整体向右侧倾斜曲线，其中轻稀土元素曲线倾斜幅度较大，重稀土元素曲线较为平缓(图 5)；δEu变化范围为0.35~0.41，平均值为0.38，表现为中等到较强的负Eu异常。样品中微量元素含量均高出原始地幔值数倍，原始地幔标准化蛛网图解整体呈现右倾形态，Nb、Ce和P明显亏损。Rb/Sr变化范围为3.80~5.75，平均值为4.54；Nb/Ta变化范围为4.47~5.00，平均为4.81；Sm/Nd变化范围为0.21~0.23，平均值为0.22(图 6)；其中Nb/Ta、Sm/Nd变化很小，保持相对稳定。

5 讨论 5.1 构造环境

晚古生代时期，特别是晚泥盆纪到晚石炭纪期间，在华北陆块与西伯利亚板块之间分布有一系列不同地质时代、规模大小不等和产出形态各异的中小古陆块和中小洋盆地。受南北向挤压构造作用影响，各古陆块与古洋盆之间发生尺度不同和强度不一的俯冲、碰撞和对接作用。强烈的构造-岩浆作用以及相关的热液活动主要通过三种方式在特定的构造部位形成各种类型的金属矿床。其一，古洋盆对古陆块的俯冲作用诱发一定规模的岩浆活动，与其有关的热液活动可在火山角砾岩带内形成铜或铜-金矿床；其二，古陆块之间的相互碰撞作用同样可诱发大规模岩浆活动，并形成大面积分布的花岗岩类侵入岩体，与其有关的热液活动可在花岗岩类侵入岩体内部及其与围岩接触带上形成一系列金矿床；其三，古洋盆地内部热水喷流沉积作用可在盆地中心地带形成以沉积岩为容矿围岩的多金属矿床(据聂凤军等，2007)。

中-晚二叠纪时期，华北陆块与西伯利亚板块发生碰撞与对接作用，两大古陆块再次拼合为一个整体。随着古板块汇聚作用的结束，阿巴嘎旗-东乌珠穆沁旗一带及邻区发生有强烈的张性裂陷活动，与之相关的构造活动和金属成矿作用也进入到一个全盛时期(据洪大卫等，1995)。大规模的构造-岩浆活动不仅可以形成一系列大小不等和形态各异的富碱钙-碱系列侵入岩体，而且为一系列金属矿床的形成提供了物质、动力和热力来源。

从区域范围来看，宝格达乌拉矿区位于阿巴嘎旗-东乌珠穆沁旗晚古生代构造带，与苏尼特左旗地区相邻。自早三叠纪便发生大规模造山后的伸展作用，同时伴随着造山后期岩石圈的拆沉作用。(据聂凤军等，2007)从岩体Rb-(Y+Nb)构造环境判别图(图 7)中可以得出，样品投射在同碰撞花岗岩、火山弧花岗岩与板内花岗岩交界处附近，兼具有三种岩体的一些特性，这与其形成于西伯利亚板块南缘，与华北板块的交界处，有着密切的关系(据邵济安等，1997)。因此当印支期板块内部受到拉张作用及岩浆热液活动时，位于交界区域范围内的花岗岩体受华北陆块、古蒙古洋壳和西伯利亚板块的多期次碰撞、对接、俯冲和消减作用影响，表现出一定的继承性。

5.2 岩石类型和成矿时期探讨

内蒙古中北部碱性花岗岩为板块碰撞拼合之后的产物，属于A型花岗岩区(据洪大卫等，1994)。A型花岗岩一般分为非造山(AA型)和后造山(PA型)两种类型，这两种类型都源自张性构造环境，并且有着十分相似的地球化学性质(据Whalen et al., 1987)。PA型花岗岩的生成是由板块俯冲和碰撞作用之后的拉张作用所导致，其规模和深度都相对较小，多是以正常的钙碱性岩浆系列为主的构造岩浆旋回的最后产物，一般不同基性岩和SiO₂不饱和的正长岩共生(据贾晓辉等，2009)。而AA型花岗岩的生成则与板块间的俯冲、碰撞无关，它的形成则是来自大陆岩石圈早已稳定后的拉张，其规模和深度相对较大(据施光海等，2004)。并且随着拉张程度的不断加剧，SiO₂不饱和的正长岩逐步发育，直至出现碳酸岩。从R1-R2构造环境判别图解中(图 8)可以看到，三个样品全部落在后造山期的范围内，表明宝格达乌拉地区花岗岩体形成于早期西伯利亚板块和华北板块相互俯冲和碰撞的交界处，在印支期受到板块内部拉张以及岩浆热液的共同作用(据臧绍先等，1994)。联系其构造环境特点可以初步判定，宝格达乌拉花岗岩体属于后造山(PA型)。此外，通过宝格达乌拉花岗岩K₂O-SiO₂判别图解(图 9)可以进一步看出，宝格达乌拉花岗岩体属于高钾钙碱性系列花岗岩。

6 结论

(1) 宝格达乌拉花岗岩体的锆石SHRIMP U-Pb年龄测定结果为240.9±2.5Ma(MSWD=1.7)，表明其侵入年代为早三叠纪，属印支期。因此，可以初步判定宝格达乌拉花岗岩体为印支期构造-岩浆活动的产物。

(2) 宝格达乌拉花岗岩体为弱过铝质碱性花岗岩，具有高钾钙碱性岩浆的演化趋势。岩体的地球化学特征显示，宝格达乌拉花岗岩体与造山后(PA型)花岗岩极为相似。同时由于该地区特殊的地理位置，在形成时代和物质来源上具有一定的继承性，并受到多期构造-岩浆活动的影响，因此其表现出的岩石特性也会相对复杂。

(3) 宝格达乌拉钼(钨)矿区地理位置处于二连浩特-东乌珠穆沁旗一带。印支期是二连浩特-东乌珠穆沁旗一带及邻区范围内大地构造演化的重要阶段通过在二连浩特-东乌珠穆沁旗一带附近已经发现的多种与印支期构造—岩浆活动成因有关的金属矿床可以看出，该地区在印支期成矿范围之广。并且受不同时期板块运动和岩浆热液活动影响，局部范围内形成了不同类型的金属矿床。

致谢 野外工作过程中得到中国地质科学院矿产资源研究所江思宏研究员、白大明研究员、刘妍副研究员的指导，在此表示衷心感谢。