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黑龙江三矿沟Fe-Cu矿床是中亚造山带东段大兴安岭北部裸河-多宝山-三矿沟NW向成矿带中矽卡岩型矿床的典型代表。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学表明,与成矿密切相关的黑云母花岗闪长岩的锆石谐和年龄和238U/206Pb加权平均年岭分别为175.9±1.6Ma和175.9±1.1Ma,二者在误差范围内具有良好的一致性,表明多宝山成矿区在早侏罗世晚期存在一期重要的岩浆-热液成矿事件。三矿沟花岗闪长岩的元素地球化学特征具有岛弧岩浆岩的地球化学亲缘性:岩石富钠(Na2O/K2O=1.39～1.59),准铝质(A/CNK=0.87～0.91),富集轻稀土元素(LREE),(La/Yb)N=8.02～10.45,Eu显示弱负异常(δEu=0.82～0.98),富集大离子亲石元素(LILE,如Rb、Ba、K)和元素地球化学性质活泼的不相容元素(U、Th、Pb),相对亏损高场强元素(HFSE,如Nb、Ta、Zr、Hf、Ti)。Sr-Nd-Pb同位素分析结果表明:三矿沟花岗闪长岩具有低的Sr同位素初始比值((87Sr/86Sr)i=0.7041～0.7045)、高的Nd同位素初始比值((143Nd/144Nd)i=0.512556～0.512576)、正的εNd(t)值(2.8～3.9)、年轻的二阶段亏损地幔模式年龄(tDM2=647～733Ma)和幔源铅同位素组成特征((206Pb/204Pb)t=18.121～18.418;(207Pb/204Pb)t=15.480～15.511;(208Pb/204Pb)t=37.628～37.713),上述同位素地球化学特征均显示花岗闪长质岩浆主要源于亏损地幔源区。结合东北地区区域构造演化和岩体微量元素及同位素组成特征反映该矿床形成于岛弧的构造背景,其形成可能与侏罗纪古太平洋板块的俯冲作用密切相关。