太行山早白垩世龙门斑岩钼矿床的岩浆成矿机制
doi: 10.20008/j.kckc.202606008
安跃辉1,2 ， 梁婵1,2 ， 陈煜1,2 ， 康志娟3 ， 丁宁宁4 ， 李天琦1,2 ， 宋思佳1,2 ， 孙欣宇1,2 ， 马金虎1,2
1. 河北省地质工程勘查院，河北 保定 071000
2. 河北省斑岩型矿床研究重点实验室，河北 保定 071000
3. 河北省地质实验测试中心，河北 保定 071000
4. 河北省地矿局第二地质大队，河北 唐山 063000
基金项目: 本文受河北省斑岩型矿床研究重点实验室专项资金项目（冀科平函 [2023]38 号）、河北省地质矿产勘查开发局项目 （13000024P00329410271U、13000024P00F2D410535J）联合资助
Magmatic metallogenic mechanism of the Longmen porphyry molybdenum deposit in the Early Cretaceous Taihang Mountain
AN Yuehui1,2 ， LIANG Chan1,2 ， CHEN Yu1,2 ， KANG Zhijuan3 ， DING Ningning4 ， LI Tianqi1,2 ， SONG Sijia1,2 ， SUN Xinyu1,2 ， MA Jinhu1,2
1. Hebei Geological Engineering Exploration Institute, Baoding 071000 , Hebei, China
2. Key Laboratory of Porphyry Deposit Research, Hebei Province, Baoding 071000 , Hebei, China
3. Hebei Research Center for Geoanalysis, Baoding 071000 , Hebei, China
4. Hebei Province Bureau of Geology and Mineral Resources Second Geological Brigade, Tangshan 063000 , Hebei, China
摘要
龙门钼矿床是太行山西缘典型斑岩矿床，钼矿赋存于龙门岩体的闪长岩、花岗斑岩、隐爆角砾岩中。本文对龙门岩体开展岩石学、地球化学及Sr-Nd-Pb同位素特征研究，显示龙门钼矿床的含矿岩体属于高钾钙碱性系列，稀土元素地球化学特征表现为轻稀土相对富集，重稀土相对亏损，微量元素原始地幔蜘蛛网图显示龙门岩体的闪长岩、花岗斑岩具有不同的演化趋势，不相容元素均有不同程度的富集，龙门岩体87Sr/86Sr平均值 0.7065，εNd(t)为-15.4~-14.9，铅同位素比值206Pb/204Pb 平均值为 16.7，207Pb/204Pb 平均值为 15.3，208Pb/204Pb平均值为 36.8。表明岩浆为混入少量地幔物质的下地壳熔融体。结合区域地质背景、Sr-Nd-Pb同位素、地球化学特征，在中生代华北克拉通遭到破坏，经历构造体制转换及壳幔物质交换，使其古老下地壳部分发生熔融，沿太行山深断裂上侵，形成龙门斑岩体，所携带的有用组分在不同的条件下发生堆积，最终形成龙门钼矿床。龙门斑岩体及其外围是今后重点勘查区域。
Abstract
The Longmen molybdenum depositis a typical porphyry deposit on the western margin of the Taihang Mountains. Molybdenum orebodies are hosted in the diorite, granite porphyryand cryptoexplosive breccia of the Longmen pluton. Studies on petrology, geochemistry and Sr-Nd-Pb isotopic characteristics of the Longmen pluton reveal that the ore-bearing intrusions of the Longmen molybdenum deposit belongs to high-K calc-alkaline series. Geochemical characteristics of rare earth elements (REE) indicate relative enrichment of light rare earth elements (LREE) and deficiency of heavy rare earth elements (HREE). Primitive mantle-normalized trace element spider diagram shows distinct evolutionary trends in the diorite and granite porphyry of the Longmenpluton, with incompatible elements showing varying degrees of enrichment. The Longmen pluton has an average 87Sr/86Sr ratio of 0.7065, εNd(t) values ranging from −15.4 to −14.9, and average lead isotope ratios of 16.7 for 206Pb/204Pb, 15.3 for 207Pb/204Pb, and 36.8 for 208 Pb/204Pb. These isotopic signatures imply that the magma was derived from partial melting of the lower crust with minor mantle material contamination. Combined with regional geological setting and integrated geochemical and Sr-Nd-Pb isotopic data, the North China Craton underwent destruction during the Mesozoic, accompanied by tectonic regime transformation and crust-mantle material interaction. Such processes triggered partial melting of ancient lower crustal rocks. The generated magmas ascended along the deep faults of the Taihang mountains to form the Longmen porphyrypluton. Useful mineral components accumulated under diverse conditions, ultimately resulting in the formation of the Longmen molybdenum deposit. The Longmen porphyry pluton and its peripheral areas represent priority targets for future mineral exploration.
0 引言
太行山岩浆岩带位于中国东部华北克拉通中部的造山带，受克拉通构造演化及中生代板块活动的影响（邓晋福等，1999；毛景文等，2003，2005；李聪颖和廖仁强，2020），中生代时期古西太平洋板块向华北克拉通周缘俯冲，引起华北克拉通伸展构造和岩石圈减薄（朱炳泉，1998；罗照华等，2006），以太行山隆起和断陷盆地（拉张环境）为主，伴有强烈的盖层褶皱和断裂变形及大规模岩浆喷发和侵入活动，成矿流体和成矿物质从深部输送到浅部，形成了大量的斑岩-矽卡岩型铜钼和钼矿床（窦玉峰等，2018①；王志敏等，2022②）。
龙门钼矿床是太行山西缘典型斑岩矿床，河北省地质工程勘查院于 2006—2012 年在该区开展勘查工作，查明龙门钼矿床赋存于龙门岩体的闪长岩、花岗斑岩、隐爆角砾岩中，圈定219个矿体，目前龙门斑岩钼矿床已达大型规模（马金虎，2011③）。前人已对太行山斑岩体同位素地球化学与岩浆演化作用关系进行详细研究（陈斌等，2005；毛德宝等，2012），对太行山岩浆岩带中部成矿斑岩体的岩石成因进行分析（曲凯等，2014），通过锆石 U-Pb和辉钼矿 Re-Os 年龄精确厘定了龙门斑岩钼矿床的成矿时代（张志远等，2021）。但对于太行山岩浆岩带西缘龙门含矿斑岩体与成矿有关的岩浆作用尚缺少深入的研究，本文拟通过对龙门岩体的主微量元素特征、Sr-Nd-Pb 同位素特征分析，讨论龙门含矿岩体岩浆作用，探讨其地质意义。
1 区域地质背景
太行山地区具有太古宇片麻岩基底岩系（Jahn et al.，1987），经历了多阶段的构造演化和强烈的变质改造。晚中生代以来，碰撞造山、构造体制大转折和岩石圈大规模快速减薄作用（毛景文等， 2005），使太行山隆起加剧，NNE 向深大断裂复活，在构造与深断裂共同影响下，在下地壳形成含幔源物质的中性岩浆房，岩浆房在构造应力作用下，沿太行山深断裂上侵，形成了太行山岩浆岩带，从北至南发育大河南、王安镇—司格庄、龙门（图1）及赤瓦屋—麻棚岩体，岩体和脉岩为太行山地区铜钼多金属矿的形成提供了广泛的成矿物质和热源，研究区所在的龙门岩体位于太行山岩浆岩带西缘。
太行山地区地层结构主要为基底和盖层。基底构造主要由太古宇—古元古界组成，主要为阜平岩群和五台岩群，变质程度较高。盖层构造主要由古生界—元古宇组成，岩性以碳酸盐岩为主，有微弱的变质；中生代为燕山期火山-沉积建造，多分布在裂陷式陆相火山-沉积盆地中。区域内最典型的构造为 NE向带状展布的阜平变质核杂岩构造和太行山深断裂构造。区域岩浆岩主要为新太古代阜平期—五台期 TTG型花岗质岩，中生代燕山期中酸性岩浆岩。吕梁期只有中基性、酸性脉岩类。
图1太行山岩浆岩带大地构造位置（a）与地质简图（b）（据王志敏等，2022②修改）
1—新生界；2—中生界；3—古生界；4—元古宇；5—吕梁期；6—五台期；7—阜平期；8—燕山晚期岩体；9—同位素年龄；10—断层；11—矿产地
2 矿床地质
2.1 矿床概况
龙门钼矿床位于太行山岩浆岩带西缘，出露面积约 9 km2，形成于燕山早期白垩世，从早期到晚期岩性为：闪长岩成岩年龄（138.1±0.6） Ma；花岗斑岩成岩年龄（137.0±0.7） Ma（张志远等，2021）。龙门岩体侵入于五台岩群金刚库岩组（图2），局部残留蛇纹石化大理岩捕虏体。此外，发育吕梁期辉绿岩脉，燕山期花岗斑岩脉、花岗岩。
龙门钼矿赋矿围岩蚀变强烈，由斑岩体至围岩可分：①内蚀变带，发育于花岗斑岩体中，近圆形，蚀变带深度 990 余米，主要为钾长石化、硅化、绢云母化、碳酸盐化面型蚀变，钾长石化为团块状、沿裂隙面星散状分布，硅化为透镜-条带状过渡为网脉-细脉状石英，伴有黄铁矿化、黄铜矿化、辉钼矿化。钼矿体主要赋存于此蚀变带。②外蚀变带，围绕内蚀变带呈环状分布于隐爆角砾岩、闪长岩中，为钾长石化、硅化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化面型蚀变，伴有黄铁矿（褐铁矿）化、辉钼矿化。
图2龙门钼矿区地质简图（据王志敏等，2022②修改）
1—第四系；2—五台岩群金刚库岩组；3—闪长岩；4—花岗岩；5—花岗斑岩；6—辉绿岩脉；7—花岗斑岩脉；8—隐爆角砾岩；9—蛇纹石化大理岩；10—样品位置及编号；11—钻孔位置及编号；12—勘探线及编号
2.2 赋矿围岩特征
龙门钼矿赋矿围岩为闪长岩、花岗斑岩、隐爆角砾岩。
闪长岩：受断裂控制，呈椭圆形，长轴近东西向，与金刚库岩组黑云变粒岩呈侵入接触关系。细粒半自形粒状结构，块状构造（图3a）。岩石主要由斜长石、石英、角闪石、黑云母组成，斜长石被绢云母、绿帘石、黝帘石交代，石英星散状，局部被绿泥石及绿帘石交代，角闪石被阳起石、绿泥石、绿帘石交代，黑云母被绿泥石及绿帘石交代（图3b）。副矿物磷灰石、锆石、榍石。次生矿物绢云母、绿帘石、阳起石。
花岗斑岩：与闪长岩、金刚库岩组黑云变粒岩呈侵入接触关系。斑状-基质微晶结构，块状构造 （图3c）。斑晶为斜长石、石英、钾长石，均为半自形晶，斜长石被绢云母及不透明矿物交代，钾长石被高岭土交代，石英港湾、穿孔状熔蚀。基质为斜长石、钾长石、石英、黑云母，斜长石被绢云母及不透明矿物交代，钾长石被高岭土交代，石英填隙状分布，黑云母星散状分布，被绢云母及不透明矿物交代（图3d）。副矿物磷灰石、锆石。次生矿物绢云母、白云母、石英、高岭土。
隐爆角砾岩：与斑岩侵入有关，环似状分布于花岗斑岩接触带及顶部。微晶花岗结构，块状构造 （图3e）。斑晶为斜长石、石英，均为半自形晶，斜长石被绢云母、方解石、白云母交代，石英粒状熔蚀。基质为斜长石、钾长石、石英、黑云母，石英他形粒状，填隙状分布，斜长石被绢云母、方解石、不透明矿物交代，钾长石呈包体状分布在石英内，岩石碎裂明显，沿裂隙有石英、方解石、绢云母、不透明矿物充填交代（图3f）。副矿物磷灰石、锆石。次生矿物石英、白云母、绢云母、方解石。
图3龙门钼矿闪长岩（a，b）、花岗斑岩（c，d）、隐爆角砾岩（e，f）手标本和显微照片
Qz—石英；Kfs—钾长石；Pl—斜长石；Bt—黑云母；Hbl—角闪石
2.3 矿体特征
龙门钼矿床共圈定钼矿体 219 个，其中 Mo-1、 Mo-2、Mo-8为主矿体，资源储量之和占钼资源总量的 78.3%。Mo-1 为隐伏矿体，矿体走向长度 1214 m，倾向延伸 1310 m，赋存标高 160~230 m，矿体形态为不规则的厚大透镜体，具有分支复合现象，钼品位 0.03%~0.51%，平均品位 0.09%，钼金属量 56867 t，占龙门钼矿钼资源量的36%。Mo-2为隐伏矿体，矿体走向长度 962 m，倾向延伸 1104 m，赋存标高233~277 m，矿体形态为不规则的层状体，具有分支复合现象，钼品位 0.03%~0.37%，平均品位 0.06%，钼金属量 9630 t，占龙门钼矿钼资源量的 6%。Mo-8为隐伏矿体，矿体走向长度1111 m，倾向延伸1095 m，赋存标高274~299 m，矿体形态为不规则的层状体，具有分支复合现象，钼品位 0.03%~0.48%，平均品位0.08%，钼金属量11317 t，占龙门钼矿钼资源量的7%（图4）。
图4龙门钼矿区46线纵剖面图（据王志敏等，2022②修改）
1 —第四系；2—五台岩群金刚库岩组；3—闪长岩；4—花岗斑岩；5—隐爆角砾岩；6—矿体；7—钻孔编号位置及深度
3 采样与测试
6 件样品采自龙门岩体新鲜基岩，YQ10、LM1-1、LM3-2、LM3-4采自闪长岩，LM2-1、YQ09采自花岗斑岩。
样品的全岩分析在河北省地质实验测试中心完成。岩石取新鲜并具代表性的样品，去除样品内斑晶，采用离子水超声波清洗，烘干后研磨至 200 目，主量元素采用X射线荧光光谱仪分析，仪器型号 ZSXPrimus Ⅱ，实验采用USGS及中国国家岩石标准库 BCR-2和 GBW07105为标准样品，主量元素的准确度误差均小于 5%。微量元素采用混合酸溶样法，使用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）Agilent7900进行测试，分析精度的相对误差小于5%。
样品 Sr-Nd-Pb 同位素测试在北京燕都中实测试技术有限公司完成，使用 Thermo Fisher Scientific 多接收电感耦合等离子体质谱仪 Neptune Plus MC-ICP-MS 进行测定。样品经过消解及同位素分离后分别测定其87Sr/86Sr 值和143Nd/144Nd 值，以88Sr/86Sr= 8.3732 和143Nd/144Nd=0.7218 为标准进行校正。使用 Tl（205Tl/203Tl=0.2388）对 Pb 同位素进行分馏校正。在样品测试的整个过程中，所测定的 BHVO-1标样和 BCR-2 标样的 Nd-Sr 同位素比值，分别为： BHVO-1：143Nd/144Nd=0.5129±0.0006（±2σ）、87Sr/86Sr= 0.7035 ±0.0006（±2σ），BCR-2：143Nd/144Nd=0.5126± 0.0006（±2σ）、87Sr/86Sr=0.7051±0.0009（±2σ）。
4 分析结果
4.1 主量元素
闪长岩 SiO2含量 52.9%~57.9%，全碱含量 Na2O+ K2O 为 5.69%~7.36%，Na2O/K2O 为 1.35~1.48，MgO 含量 3.24%~5.18%，Al2O3含量 14.6%~16.8%，碱度率 AR 为 1.73%~2.04%，铝饱和指数 A/NK 为 2.23~2.56，A/ CNK为1.18~1.34。花岗斑岩SiO2含量76.0%~76.6%，全碱含量 Na2O+K2O 为 8.53%~8.67%，Na2O/K2O 为 0.70~0.79，MgO含量0.12%~0.14%，Al2O3含量12.7%~13.0%，碱度率AR为3.52%~4.70%，铝饱和指数A/NK 为 1.49~1.50，A/CNK 为 1.39~1.42。岩石整体 SiO2含量偏低，K2O/Na2O 比值偏低。主量元素显示龙门岩体属于中酸性火成岩（图5a），岩石均属于高钾钙碱性系列（图5b），其中闪长岩属钙碱性-碱性岩石，花岗斑岩属碱性岩石（图5c），属过铝质岩石（图5d）。
表1龙门斑岩钼矿床花岗质岩石主微量元素分析结果
注：主量元素含量的单位为%；微量元素含量的单位为10-6。
4.2 微量元素和稀土元素
根据微量元素分析结果（表1），闪长岩稀土总量 ΣREE 为 264.5×10-6~322.4×10-6，其 ΣLREE/ΣHREE 为15.3~17.7，（La/Yb）N为27.6~33.1，岩石属轻稀土富集型，δEu 为 0.94~1.34。花岗斑岩稀土总量 ΣREE 为 97.3×10-6~122.3×10-6，其 ΣLREE/ΣHREE 为 19.3~19.4，（La/Yb）N 为 23.5~31.6。岩石以富硅富钾为特点，P、Sr、Ba、Cr、Ni、Co等含量较高，Nb、Rb、Th等含量较低，属轻稀土富集型，δEu为0.50~0.82，弱Eu负异常。
原始地幔（Sun and McDonough，1989标准化）火成岩蜘蛛网图（图6）、稀土元素球粒陨石标准化 （Sun and McDonough，1989）分布型式图（图6）显示，闪长岩 Ba、Sr、Sm 有不同程度富集，花岗斑岩 Ba、Sr 出现相对亏损。稀土元素地球化学特征表现为轻稀土相对富集，重稀土相对亏损的特征，左陡右缓的右倾分配模式，花岗斑岩呈现弱 Eu 负异常，岩石稀土配分模式为右倾斜无明显“Eu”峰特征的平滑曲线。
4.3 Sr-Nd同位素特征
取样品闪长岩 LM1-1、LM3-2、LM3-4，进行了 Sr-Nd 同位素分析。结合龙门岩体在（137.0±0.7） Ma的相关同位素比值（张志远等，2021）对Sr进行校正。龙门岩体闪长岩和花岗斑岩的同位素组成分析和相关计算结果列于表2。Sr、Nd、Pb等同位素对地幔地球化学和深部作用过程的时间示踪和源区示踪方面具有明显指示性（王志敏等，2022②）。龙门岩体87Sr/86Sr 为 0.7064~0.7068，平均值为 0.7065，高于地幔值（0.704），明显低于大陆地壳平均值 （0.719）（王志敏等，2022②）。 143Nd/144Nd 比值为 0.5118，略低于原始地幔现代值（0.5126），εNd（t）为-15.4~-14.9，平均值为-15.3。
图5龙门花岗质岩石地球化学图解
a—SiO2-（K2O+Na2O）图解（底图据Wilson，1989）；b—SiO2-K2O图解（底图据Peccerillo and Taylor，1976）；c—AR-SiO2图解；d—A/CNK-A/NK图解（底图据Maniar and Piccoli，1989）
图6龙门岩体花岗质岩石微量元素蛛网图（a，原始地幔标准化数值据Sun and McDonough，1989）和稀土元素分布型式图 （b，球粒陨石标准化数值据Sun and McDonough，1989）
表2龙门岩体Sr-Nd同位素组成
注：εNd（t）=[（143Nd/144Nd）Measured/（ 143Nd/144Nd）CHUR-1]×104，Measured为实际测得的样品值；CHUR为球粒陨石值，本研究选取CHUR值为（87Rb/86Sr=0.0847，87Sr/86Sr =0.7045，147Sm/144Nd=0.1967，143Nd/144Nd=0.5126）（曲凯等，2014）来计算。
4.4 Pb同位素特征
铅同位素的物理化学性质稳定，除了受到放射性衰变的影响外，基本不会发生物理化学变化，因此，Pb 同位素特征可作为判断成矿物质来源的手段。龙门岩体的铅同位素比值比较集中（表3）， 206Pb/204Pb 平均值为 16.7，207Pb/204Pb 平均值为 15.3， 208Pb/204Pb 平均值为 36.8。由于岩石一般含有一定量的U、Th，对Pb同位素组成有一定影响，故需要对 Pb同位素组成进行校正（麦地娜·努尔太等，2017），校正后的 Pb 同位素比值略有一定程度的降低， 206Pb/204Pb 平均值为 16.4，207Pb/204Pb 平均值为 15.2， 208Pb/204Pb 平均值为 36.6，显示龙门钼矿床在矿源特征上具有一致性。μ 值为 9.01~9.05，显示源区特征参数变化小，进一步印证铅源区的一致性特征。Th/ U为3.90~3.94，显示源区富钍。
表3龙门岩体铅同位素组成
注：Δβ =[β/βm（t）-1]×1000、Δα =[α/αm（t）-1]×1000，αm（t）、βm（t）为时间t时的地幔值，按μ= 7.8的似单阶段增长线进行计算。
5 讨论
5.1 岩浆源区
通常认为较高的 Isr是岩浆来源于地壳的标志， εNd（t）为负值暗示岩浆源区位于地壳或富集地幔（刘军等，2014；代堰锫等，2021），通过俯冲作用掺入大陆壳物质形成的高 Isr、高206Pb/204Pb、低 εNd（t）地幔源为富集地幔单元。龙门岩体中所取闪长岩样品的Isr 平均值为 0.7065，高于地幔值（0.704），εNd（t）平均值-15.3，206Pb/204Pb 平均值 16.4，显示出岩浆来源为富集地幔和壳幔混源的特征。此外较为集中的 Isr和 εNd（t）值也表明幔源组分对母岩浆成分有较大贡献 （金灿海等，2013）。在（ 87 Sr/86 Sr）-εNd（t）关系图（图7） 上，龙门闪长岩、花岗斑岩投点数据与前人所做的北太行地区中酸性岩的 Sr-Nd 同位素数据一致，进一步表明岩浆属于壳幔混合熔融体，岩浆初始比值较低，另一方面印证岩浆来源于地壳的重融。
通过206Pb/204Pb-207Pb/204Pb 图解（图8）中硫化物铅同位素落在亏损地幔场，表明地幔熔融早期部分元素随着熔融作用不断地移出地幔源区进入岩浆，从而使地幔亏损，随着岩浆与下地壳物质重融加剧，深变质下地壳铅物质增多，说明岩浆大部分源于地壳物质同时继承了原岩的幔源特征。
图7太行山中生代岩浆岩与龙门岩体的Sr-Nd同位素图解（中酸性岩、基性岩数据Chen et al.，2003，2004，2005）
图8龙门岩体铅同位素构造模式图解（铅构造模式中地幔、上地壳、下地壳和造山带的演化曲线据Zartman and Doe，1981； 范围据邓晋福等，1999）
Ⅰ—再活化克拉通；Ⅱ—再活化古老造山带；Ⅲ—大陆碰撞带
5.2 构造背景
中生代以来华北克拉通进入了板内变形时期，板块的洋壳向西北俯冲加压，强烈的挤压引发岩石圈拆离，上地幔物质上涌，诱发了大规模的岩浆活动，成矿作用也随之爆发。
地球化学数据显示闪长岩 MgO、Cr 等含量较低，富集 Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素，亏损 Nb、Zr、 Hf 等高场强元素，稀土配分模式图呈右倾型，表现出轻稀土富集，重稀土亏损的特征。花岗斑岩样品 Nb-Y 判别图和 Rb-（Y+Nb）判别图（图9）显示其落在岩浆弧花岗岩范围，再结合前人的锆石 U-Pb 和辉钼矿 Re-Os 测年法测定龙门闪长岩体（138.1±0.6 Ma）、龙门花岗斑岩体（137.0±0.7 Ma）形成时期，推测龙门矿床形成于华北克拉通在140 Ma左右（邓晋福等，1999；毛景文等，2003，2005；李聪颖和廖仁强，2020）的强烈的燕山运动时期。
图9Nb-Y判别图（a）和Rb-（Y+Nb）判别图（b）（底图据Pearce et al.，1984）
在这一时期，太行山隆起加剧，NEE 向深断裂复活，在区域构造与深断裂共同影响下，地壳发生局部熔融，少量地幔岩浆加入形成混合岩浆，经过深部分异，分异形成的闪长质熔浆富含Mo、Cu挥发分（冼汉标，2024），沿深断裂系上侵至多组构造交汇部，形成闪长岩体；随着上地幔物质上涌、下地壳的选择性重熔、闪长岩结晶分异，形成同熔型花岗质岩浆，花岗质岩浆再经结晶分异，局部形成中间岩浆房，含有大量钾质、挥发分和成矿物质，在深大断裂左行扭动，在已经固结的闪长岩体 SW 侧形成构造空间，在负压环境下，花岗质岩浆沿 NNE 向深断裂系由 SW 向 NE 斜冲上侵，形成花岗岩体，并将所携带的有用组分在不同的条件下发生堆积。
5.3 构造机制与成矿
燕山运动以来，太行山地区总体以拉张体制为主。燕山运动使板块洋壳向北西向俯冲挤压，导致软流圈产生大幅度波状起伏，软流圈坳陷的上方产生断陷区，而软流圈隆起的上方发生山脉的上升 （如太行山地区），在隆起区的下部，深部壳幔物质重熔形成花岗质岩浆上侵补充至坳陷部位，而坳陷区在地幔上隆和地表沉降的双重作用下，发生大型纵弯褶皱构造以及韧性逆冲推覆构造。龙门岩体位于阜平穹褶束的核部，岩体周边出露大面积的太古宇基底变质岩系，阜平隆起形成典型的阜平变质核杂岩。在拉张环境的构造体制下，华北克拉通上地幔发生部分熔融，基性岩浆底分异出的中性岩浆 （闪长岩）在上升过程中将成矿物质带入地壳浅层成矿（邓晋福等，1999；罗照华等，1999）。
5.4 岩浆作用与成矿
太行山北段 NNE 向岩浆岩带经历了复杂的岩浆演化作用，通过统计发现，太行山中北段的闪长岩、花岗闪长岩（表4）均具有较高的 Mo、Cu、Zn等金属元素含量，而闪长岩及花岗斑岩是龙门钼矿的容矿岩石，形成了其特有的成矿专属性。通过岩石的地球化学特征分析，镁指数Mg# 能指示岩浆来源和演化过程，Mg# 高指示接近原始地幔成分，Mg# 低则表示在岩浆演化过程中经历了结晶分异；固结程度同样能指示岩浆结晶分异程度，SI高则表示结晶分异程度低。研究区 Mg# 在 18.28~47.21，平均值 33.75，SI 为 1.26~19.73，平均值 12.43，两组数据共同指示了该区域岩浆经历了较高程度的分异演化。Zr/Hf 为 22.78~42.82，平均值 36.03，Nb/Ta 为 16.40~23.94，平均值为 21.13，二者在地幔中的组分比值分别为 37 和 17.8 （McDonough and Sun，1995），地壳中为 33 和 11.4，Zr/ Hf介于地幔与地壳之间并更接近地幔值，Nb/Ta接近地幔值，表明岩浆受到壳源物质与幔源物质的共同参与（周念峰等，2025；梁涛等，2026）。同样的，Lu/Yb 集中在 0.15~0.16，与幔源岩浆的组分比高度一致。 La/Sm 值可以进一步指示岩浆在上升过程中是否受到地壳物质的混染（Pearce et al.，1984；刘朕语等， 2019），当La/Sm>5，指示有地壳物质的加入，La/Sm<5 则相反。研究区花岗斑岩La/Sm 比值为6.11~17.04，平均值为10.25，支持了壳源物质参与的结论（彭思才等，2023；王冶等，2023）。极高的 La/Ta（27.60~119.17，平均值为79.25）和较低的Zr/Ba（0.15~0.50，平均值为0.25）符合岩石圈地幔特征。花岗斑岩中较高的Th/La比值（0.32~0.43）显示出流体交代作用在某种程度上对岩浆源区产生了一定影响（董涛等，2020；罗伟等，2023）。岩浆作用经历了早期中性岩浆向酸性岩浆演化，晚期中酸性向碱性岩浆演化特征（图10）。
图10龙门成矿模式图
1 —侏罗系；2—奥陶系；3—寒武系；4—高于庄组；5—五台岩群金刚库岩组；6—岩浆房；7—钼矿；8—断层；9—不整合界限
表4太行山中北段中酸性侵入岩体主要成矿元素含量统计（据王季亮等，1990④）
6 结论
（1）龙门钼矿闪长岩为中性火成岩，相对富硅钙镁、贫钾钠的特点；花岗斑岩为酸性火成岩，相对富硅钠钾、贫钙镁的特点，整体岩石属于高钾钙碱性系列。稀土元素地球化学特征表现为轻稀土相对富集，重稀土相对亏损的特征。
（2）容矿岩石的岩石地球化学特征及Sr-Nd-Pb 同位素显示，形成龙门岩体的岩浆在演化过程中结晶分异程度较高，岩浆受到壳源物质与幔源物质的共同参与。
（3）龙门斑岩钼矿属拉张体制下的成矿，成矿母岩为闪长岩及花岗斑岩，拉张体制成矿模式地壳受到软流圈上隆、地壳减薄的控制，紫荆关断裂和乌龙沟断裂为张扭性活动，花岗质岩浆在拉张构造背景上岩浆沿乌龙沟断裂呈串珠状侵入，小型侵入体或岩墙状产出，并以小岩株为主。根据成矿地质条件和成矿专属性，深大断裂与分支断裂的交汇部位是应力集中部位成矿条件有利，太行山岩浆岩带西缘的花岗质岩体及龙门斑岩体外围是今后重点勘查区域。
注释
① 窦玉峰，马玉伟，赵淦，赵海龙，梁婵，祁春娜，李骁奇，吴俊杰，丁相虎，陈煜，丁媛媛，马新，李博，王晓翠，齐皓 .2018. 太行山中北段斑岩型矿床找矿靶区优选成果报告[R]. 保定: 河北省地质工程勘查院.
② 王志敏，孟思源，李天琦，丁照月，安跃辉，陈煜，马济民，王璐阳，梁婵，提云生，陈军威，张志远，谢桂青 .2022. 太行山北段斑岩成矿带成矿规律及找矿方向研究报告[R]. 保定: 河北省地质工程勘查院.
③ 马金虎.2011. 河北省涞源县水堡镇独山城钾长石矿、钼矿资源储量核实报告. [R]. 保定: 河北省地质工程勘查院.
④ 王季亮，李丙泽，周德星，姚士臣，李枝荫 .1990. 河北省中酸性岩体地质特征及其与成矿关系的研究[R]. 石家庄: 河北省地质矿产局综合研究地质大队.
图1太行山岩浆岩带大地构造位置（a）与地质简图（b）（据王志敏等，2022②修改）
图2龙门钼矿区地质简图（据王志敏等，2022②修改）
图3龙门钼矿闪长岩（a，b）、花岗斑岩（c，d）、隐爆角砾岩（e，f）手标本和显微照片
图4龙门钼矿区46线纵剖面图（据王志敏等，2022②修改）
图5龙门花岗质岩石地球化学图解
图6龙门岩体花岗质岩石微量元素蛛网图（a，原始地幔标准化数值据Sun and McDonough，1989）和稀土元素分布型式图 （b，球粒陨石标准化数值据Sun and McDonough，1989）
图7太行山中生代岩浆岩与龙门岩体的Sr-Nd同位素图解（中酸性岩、基性岩数据Chen et al.，2003，2004，2005）
图8龙门岩体铅同位素构造模式图解（铅构造模式中地幔、上地壳、下地壳和造山带的演化曲线据Zartman and Doe，1981； 范围据邓晋福等，1999）
图9Nb-Y判别图（a）和Rb-（Y+Nb）判别图（b）（底图据Pearce et al.，1984）
图10龙门成矿模式图
表1龙门斑岩钼矿床花岗质岩石主微量元素分析结果
表2龙门岩体Sr-Nd同位素组成
表3龙门岩体铅同位素组成
表4太行山中北段中酸性侵入岩体主要成矿元素含量统计（据王季亮等，1990④）
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