位于华北克拉通北缘的张马泾铀钼矿床是不寻常的,因为该矿床中的铀(约5000吨,铀含量0.1-0.3%)和钼(11万吨,钼含量0.339%)都具有经济价值,钼主要赋存于乔迪石中。本研究首次在张马井发现铊富集。该矿床赋存于张家口组流纹岩斑岩和火山岩中,周围为古元古代基底。锆石U-Pb定年表明,火山次火山岩是在早白垩世(141-139 Ma)侵位的。锆石Hf同位素结果显示负ε(Hf)(t)值为-20.6至-10.9,两阶段模型年龄为1.9至2.5 Ga,表明这些岩石主要来自古元古代地壳物质的部分熔融。全岩地球化学分析表明,矿石具有高度异常的Tl浓度(平均151 ppm),与Mo浓度呈正相关。张马泾的矿石矿物主要由绿柱石、沥青铀矿、黄铁矿、闪锌矿和方铅矿组成。Jordisite的铊浓度最高(3307-9921ppm),而黄铁矿和闪锌矿中的铊浓度低于2000ppm。黄铁矿、约旦闪长岩和闪锌矿的δS-34值在-16.5至0.3‰之间,表明硫可能来自古元古代基底和火山次火山岩的混合来源。本研究表明,张马泾铀、钼和铊的异常元素组合是源岩富含这些元素的结果,金属主要来源于流体-岩石相互作用过程中的岩石,随后在中等温度(类似于200摄氏度)下沉淀。