巴尔喀什成矿带Cu-Mo-W矿床的辉钼矿Re-Os同位素年龄测定及其地质意义

巴尔喀什成矿带是世界著名的中亚成矿域斑岩型铜钼成矿带,产出许多斑岩型铜钼矿床和一些石英脉-云英岩型钨钼矿床。中亚成矿域可能是一个多核成矿系统,具有以走滑断裂为边界构成的断裂构造体系并受之控制。本文对巴尔喀什成矿带巴尔喀什—阿克沙套地区11件辉钼矿样品进行了Re-Os同位素分析,得到博尔雷大型斑岩型铜(钼)矿床和东科翁腊德、扎涅特、阿克沙套石英脉-云英岩型钨钼矿床的辉钼矿模式年龄(平均值)分别为315.9Ma、298.0Ma、295.0Ma和289.3Ma;其中,东科温腊德、阿克沙套和扎涅特等3个矿床的Re-Os等时线年龄为297.9-+30..949Ma,MSWD值为0.97。辉钼矿Re-Os年龄说明巴尔喀什成矿带Cu-Mo-W成矿作用发生在315.9～289.3Ma期间,Cu-Mo-W矿床的形成可分为两期:一期为斑岩型铜钼矿床,约形成于315.9Ma;另一期为石英脉-云英岩型钨钼矿床,约形成于297.9Ma。根据辉钼矿模式年龄和等时线年龄,推测该地区花岗斑岩和伟晶岩的形成时代与相应的矿床基本同时,均为晚石炭世,属海西期构造岩浆活动的产物。通过与我国境内西、东准噶尔和东天山斑岩铜矿带的对比表明,巴尔喀什成矿带铜钼成矿作用的年龄介于东天山土屋—延东斑岩铜矿与西准噶尔包古图斑岩铜矿之间。分析表明,中亚成矿域大规模斑岩型铜钼成矿作用集中在晚石炭世,属海西晚期构造-岩浆活动的产物。     

哈萨克斯坦阿克斗卡特大型斑岩铜矿床成矿时代与剥露历史研究

哈萨克斯坦阿克斗卡特大型斑岩型铜矿床产在中亚成矿域巴尔喀什成矿带阿克斗卡矿田。本文根据花岗岩类岩石的锆石U-Pb、40Ar/39Ar和裂变径迹(FT)热年代学研究,结合前人研究成果,给出了阿克斗卡斑岩铜矿床从深成岩浆活动、成矿作用、区域冷却到剥露作用的全过程。阿克斗卡矿床及附近花岗岩类锆石SHRIMPU-Pb定年结果,给出科尔达尔岩体早期英云闪长岩的结晶年龄为335.7±1.3Ma;主成矿期的含矿二长花岗斑岩结晶年龄为327.5±1.9Ma,反映了阿克斗卡矿床斑岩型铜成矿作用的年龄。花岗岩类角闪石、黑云母、钾长石40Ar/39Ar热年代学分别给出矿物冷却年龄为310.6Ma、271.5Ma和274.9Ma,进一步限定了深成斑岩型铜成矿作用的时代和区域冷却的历史。磷灰石FT测年数据揭示,受区域构造作用的影响,阿克斗卡铜矿田在晚白垩世(91～68.0Ma)发生地块的差异隆升和剥露作用。     

中亚巴尔喀什成矿带晚古生代最晚期岩浆侵入事件及其热演化历史

哈萨克斯坦巴尔喀什成矿带是中亚成矿域重要的晚古生代斑岩铜钼和云英岩-石英脉型钨钼成矿带,是受走滑断裂边界控制的中亚多核成矿系统的核心之一。本文根据锆石SHRIMP U-Pb定年、40Ar/39Ar热年代学、磷灰石裂变径迹定年和热历史模拟,厘定了巴尔喀什成矿带西部地区晚古生代最晚期深成岩浆侵入事件。研究表明,原来被认为是属于三叠纪的后碰撞花岗岩类侵入岩体,给出锆石SHRIMP U-Pb年龄为289.7±2.3Ma,为早二叠世。结合前人研究,本文探讨了巴尔喀什成矿带西部从深成岩浆侵入、钨钼成矿作用、区域冷却到剥露作用热历史的全过程。晚古生代最晚期花岗岩类侵入体具有与钨钼矿床相同的晚中生代剥露作用年龄(92.4±5.9Ma)。     

中亚萨亚克大型铜矿田矽卡岩型铜成矿作用的年代学制约

萨亚克铜矿田是中亚成矿域巴尔喀什成矿带唯一的以矽卡岩型铜矿化为主的大型铜矿床,产在哈萨克斯坦的萨亚克复向斜内。铜矿田包括了几个在空间上相对独立的矽卡岩型铜矿床、斑岩型铜钼网状脉矿床和一系列石英脉型矿脉,构成了斑岩型和矽卡岩型两个端元形成的成矿系列,但以矽卡岩型为主。铜矿田花岗岩类岩石的锆石SHRIMPU-Pb定年,给出了两期与矽卡岩型铜成矿作用有关的深成岩浆作用的时代,早期的闪长岩结晶年龄为335±2Ma,晚期的花岗闪长岩结晶年龄为308±10Ma,反映了两期矽卡岩型铜成矿作用的年龄。结合成矿元素分析,认为早期335±2Ma为主要成矿期年龄,而308±10Ma为次要成矿期年龄。区域成矿时代的分析表明,主矽卡岩型成矿期先于区域的斑岩型铜成矿作用而发生,次要的矽卡岩型成矿期略晚于区域斑岩铜成矿期。花岗岩类岩石中的角闪石、黑云母、钾长石40Ar/39Ar测年结果进一步限定了矽卡岩型铜成矿作用的时代,分别给出冷却年龄为286.6±6.7Ma、306.6±2.9Ma和257±11Ma。4个花岗岩类岩石中的磷灰石裂变径迹测年和热历史模拟给出年龄范围为85.4±4.5Ma至66.9±4.1Ma,说明了矽卡岩型萨亚克铜矿田的剥露作用主要发生在晚白垩世晚期。本文花岗岩类岩石的U-Pb、40Ar/39Ar和裂变径迹热年代学研究,揭示了萨亚克铜矿田从深成的岩浆侵入活动、成矿作用、区域冷却到剥露作用的全过程。     

巴尔喀什成矿带阿克沙套云英岩型钨钼矿床地质特征与铼-锇同位素测年分析

哈萨克斯坦阿克沙套大型钨钼矿床处于中亚成矿域巴尔喀什成矿带内。该矿床为云英岩型浸染状矿床, 具有云英岩型矿床的典型矿物组合、围岩蚀变、矿体形态和结构构造。矿区产出有伟晶岩、石英长石脉, 含有钨钼矿、石英和黄玉云英岩矿体等。本文对阿克沙套钨钼矿床辉钼矿样品进行了铼-锇同位素分析, 得到辉钼矿模式年龄(平均值)为289.3 Ma, 处在早二叠世。分析认为, 阿克沙套云英岩型钨钼成矿作用是晚石炭世中亚成矿域大规模斑岩型铜钼成矿作用延续的结果, 属中亚造山带海西晚期构造-岩浆活动的产物。      

新疆西准噶尔与哈萨克斯坦成矿带衔接

<正>中亚成矿域是世界上最大的增生型造山带,造就了巨量金属堆积,形成了中亚成矿域。中亚成矿域核心区位于哈萨克斯坦和我国新疆北部(图1),一些世界级斑岩铜矿(如科翁腊德(铜金属量>500万t)、阿克都卡(铜金属量>1250万t)、大型斑岩铜矿(如波谢库尔、萨马斯克、博尔雷)、大型云英岩型钨钼铍矿(阿克沙套、扎涅特、东科翁腊德等)等,集中于哈萨克斯坦     

阿尔金断裂带东端40Ar/39Ar和裂变径迹定年及其地质意义

通过对酒西盆地北缘阿尔金构造岩中3件钾长石加40Ar/39Ar同位素和沿赤金堡到下天津卫石油河剖面花岗岩磷灰石、锆石裂变径迹定年研究,获得了断裂带内构造岩220～207Ma的钾长石40Ar/39Ar激光探针概率年龄,其中锆石裂变径迹定年也获得了233±19Ma以及192±26Ma的近似同时的年龄,代表了晚三叠世到早侏罗世快速的冷却事件,其可能与羌塘和昆仑地块的碰撞有关.锆石裂变径迹定年记录的149～135Ma年龄,也可能反映了晚侏罗世到早白垩世的冷却事件的存在,这一冷却剥露伴随而来的早白垩世的广泛沉积作用.磷灰石裂变径迹中值年龄主要介于42～28Ma,这一年龄结果和热史模拟表明晚始新世到渐新世,40～30Ma的冷却事件.研究区经历了类似于青藏高原北缘地区的冷却降温历史,其隆升和剥露演化受控于欧亚板块南部昆仑、羌塘、拉萨地体的碰撞拼合和印度碰撞后持续挤压作用.     

胶东三山岛金矿床构造-热历史:~(40)Ar/~(39)Ar和裂变径迹年代学制约

胶东金成矿省目前已探明黄金资源储量超过4000t,是世界上最大的花岗岩容矿的单金成矿省之一。三山岛金矿床位于该金成矿省西北部,是产于早白垩世郭家岭型花岗中的世界级金矿床。锆石U-Pb数据表明该矿床内赋矿围岩郭家岭花岗岩侵位于~128Ma,其后郭家岭花岗岩快速冷却并普遍经历了亚固态韧性变形。已有绢云母Rb-Sr数据表明,该矿床大规模金成矿作用和脆性变形发生于约117Ma。本次获取的1件~99Ma白云母~(40)Ar/~(39)Ar年龄揭示了主期成矿后一期微弱的构造-流体活动。4件锆石裂变径迹年龄中相对较老的单颗粒锆石年龄组分90±10Ma说明,该矿床大致于该时间段冷却至锆石裂变径迹封闭温度240±50℃。13件磷灰石裂变径迹年龄分布于69.8±7.2Ma~46.1±4.8Ma之间;8件磷灰石裂变径迹长度集中于13.1±0.2~12.3±0.2μm,并且呈单峰型略带负偏态的分布,说明该矿床大致于70~50Ma单调缓慢冷却通过磷灰石裂变径迹部分退火带125~60℃。最终,该矿床缓慢冷却剥露至现今近地表温度。相对缓慢的成矿后冷却和剥蚀以及新近深部钻探成果说明,三山岛及其周缘金矿床主断裂下盘脆性变形和热液蚀变作用叠加部位成矿潜力巨大,为有利的找矿靶区。     

西藏洞中拉铅锌矿床石英激光探针~(40)Ar-~(39)Ar定年及地质意义

洞中拉铅锌矿床是念青唐古拉山地区扎雪-亚贵拉成矿带内新发现的中大型矿床,首次针对矿床中含矿石英脉进行激光探针40Ar/39Ar同位素年代学测定,结果其40Ar/36Ar-39Ar/36Ar等时线年龄为42.2 Ma±1.7 Ma,36Ar/40Ar-39Ar/40Ar等时线年龄为42 Ma±3 Ma(MSWD=2.4n=27),初始值(40Ar/36Ar)0=303.6±1.4。二者年龄具有一致性,可以代表铅锌矿床的形成年龄,形成于始新世早期。同一矿带内沙让钼矿床辉钼矿Re-Os法等时线年龄为51 Ma±1.0 Ma(MSWD=0.55)和52.25 Ma±0.31 Ma(MSWD=0.61),亚贵拉铅锌钼多金属矿床辉钼矿Re-Os同位素平均模式年龄58.7 Ma±8.5Ma,表明念青唐古拉山扎雪-亚贵拉成矿带内存在印-亚大陆主碰撞期(40 Ma~65 Ma)大规模成矿作用,为念青唐古拉地区铅锌铜钼多金属矿产找矿方向研究提供了重要证据。     

中亚巴尔喀什成矿带晚古生代岩浆活动与斑岩铜矿成矿时代

巴尔喀什成矿带是中亚成矿域重要的晚古生代斑岩铜钼成矿带。通过该成矿带科翁腊德、博尔雷和阿克斗卡地区与斑岩铜成矿作用密切相关的花岗斑岩类岩体锆石SHRIMP U-Pb定年,主量、稀土和微量元素地球化学,Sr、Nd同位素示踪分析,进一步厘定了斑岩铜成矿作用的时代,并推测了板块构造环境。斑岩铜成矿时代分为两期：早期约为327 Ma,形成科翁腊德和阿克斗卡超大型斑岩铜矿床;晚期约为316 Ma,形成博尔雷大型斑岩铜矿床。与成矿有关的斑岩类主要为高钾钙碱性系列花岗岩,可能为火山岛弧环境,部分具有埃达克岩特征和经典岛弧花岗岩类特征。斑岩类ε_Sr(t)和ε_Nd(t)的变化范围分别为-6.35~34.03和-0.46~5.53。其中,科翁腊德-博尔雷地区斑岩类来源于亏损地幔与大陆地壳表层物质（老地壳物质）的显著混染作用,而阿克斗卡地区斑岩类直接来自于亏损地幔。将巴尔喀什成矿带与我国西准噶尔成矿带进行了对比,认为可能属于同一个晚古生代斑岩铜钼成矿带。     

Re-Os geochronology of Cu and W-Mo deposits in the Balkhash metallogenic belt,Kazakhstan and its geological significance

<正>The Central Asian metallogenic domain(CAMD) is a multi-core metallogenic system controlled by boundary strike-slip fault systems.The Balkhash metallogenic belt in Kazakhstan,in which occur many large and super-large porphyritic Cu—Mo deposits and some quartz vein- and greisen-type W—Mo deposits,is a well-known porphyritic Cu—Mo metallogenic belt in the CAMD.In this paper 11 molybdenite samples from the western segment of the Balkhash metallogenic belt are selected for Re—Os compositional analyses and Re—Os isotopic dating.Molybdenites from the Borly porphyry Cu deposit and the three quartz vein-greisen W—Mo deposits—East Kounrad.Akshatau and Zhanet—all have relatively high Re contents(2712—2772μg/g for Borly and 2.267—31.50μg/g for the other three W—Mo deposits),and lower common Os contents(0.670—2.696 ng/g for Borly and 0.0051—0.056 ng/g for the other three).The molybdenites from the Borly porphyry Cu—Mo deposit and the East Kounrad,Zhanet,and Akshatau quartz vein- and greisen-type W—Mo deposits give average model Re—Os ages of 315.9 Ma,298.0 Ma,295.0 Ma,and 289.3 Ma respectively.Meanwhile,molybdenites from the East Kounrad,Zhanet,and Akshatau W—Mo deposits give a Re—Os isochron age of 297.9 Ma,with an MSWD value of 0.97.Re-Os dating of the molybdenites indicates that Cu—W—Mo metallogenesis in the western Balkhash metallogenic belt occurred during Late Carboniferous to Early Permian(315.9—289.3 Ma),while the porphyry Cu—Mo deposits formed at—316 Ma,and the quartz vein-greisen W—Mo deposits formed at ~298 Ma.The Re—Os model and isochron ages thus suggest that Late Carboniferous porphyry granitoid and pegmatite magmatism took place during the late Hercynian movement.Compared to the Junggar-East Tianshan porphyry Cu metallogenic belt in northwestern China,the formation of the Cu—Mo metallogenesis in the Balkhash metallogenic belt occurred between that of the Tuwu-Yandong in East Tianshan and the Baogutu porphyry Cu deposits in West Junggar. Collectively,the large-scale Late Carboniferous porphyry Cu—Mo metallogenesis in the Central Asian metallogenic domain is related to Hercynian tectono-magmatic activities.     

Two geodynamic–metallogenic events in the Balkhash (Kazakhstan) and the West Junggar (China): Carboniferous porphyry Cu and Permian greisen W-Mo mineralization

This study focuses on the geochronology and elemental and Nd isotopic geochemistry of the Baogutu Cu deposit and the newly discovered Suyunhe W-Mo deposit in the southern West Junggar ore belt (Xinjiang, China), as well as the geology of the newly discovered Hongyuan Mo deposit in the southern West Junggar ore belt and the Kounrad, Borly, and Aktogai Cu deposits and the East Kounrad, Zhanet, and Akshatau W-Mo deposits in the North Balkhash ore belt (Kazakhstan). The aim is to compare their petrogenesis, tectonic setting, and mineralization and to determine the relationship between the southern West Junggar and North Balkhash ore belts. Based on our newly acquired results, we propose that the Kounrad, Borly, Aktogai, and Baogutu deposits are typical porphyry Cu deposits associated with calc-alkaline magmas and formed in a Carboniferous (327–312 Ma) subduction-related setting. In contrast, the East Kounrad, Zhanet, Akshatau, Suyunhe, and Hongyuan deposits are quartz-vein greisen or greisen W-Mo or Mo deposits associated with alkaline magmas and formed in an early Permian (289–306 Ma) collision-related setting. Therefore, two geodynamic–metallogenic events can be distinguished in the southern West Junggar and North Balkhash ore belts: (1) Carboniferous subduction-related calc-alkaline magma – a porphyry Cu metallogenic event – and (2) early Permian collision-related alkaline magma – a greisen W-Mo metallogenic event. The North Balkhash ore belt is part of the Kazakhstan metallogenic zone, which can be extended eastward to the southern West Junggar in China.     

巴尔喀什成矿带博尔雷斑岩铜矿床地质特征与成矿时代

巴尔喀什成矿带是世界著名的中亚成矿域斑岩型铜钼成矿带, 产出许多大型-超大型斑岩型铜钼矿床和一些石英脉-云英岩型钨钼矿床。本文介绍了巴尔喀什成矿带博尔雷大型斑岩型铜(钼)矿床地质特征, 并对该矿床2件辉钼矿样品进行了铼-锇同位素分析, 得到博尔雷大型斑岩型铜(钼)矿床的辉钼矿模式年龄(平均值)为315.9 Ma, 说明了晚石炭世巴尔喀什成矿带斑岩型铜钼矿床的形成年龄, 属海西晚期构造-岩浆活动的产物。博尔雷斑岩铜矿成矿时代介于东天山与西准噶尔斑岩型铜矿床的成矿时代之间。      

巴尔喀什成矿带晚古生代地壳增生与构造演化

巴尔喀什成矿带是中亚成矿域重要的晚古生代斑岩铜钼成矿带。巴尔喀什成矿带晚古生代花岗岩类(石炭-二叠纪)主要为高钾钙碱性系列,晚期出现钾玄岩系列岩石,主要为I型花岗岩类;石炭纪处在同碰撞和火山弧环境,二叠纪为后碰撞环境。分析表明,博尔雷属于经典的岛弧花岗岩区,科翁腊德、阿克斗卡和萨亚克属于埃达克岩(Adakite)区。巴尔喀什成矿带内花岗岩类εNd(t)值为(-5.87～+5.94),εSr(t)值为(-17.16～+51.10)。以巴尔喀什中央断裂为界,成矿带东、西分带,断裂两侧具有不同的地壳生长历史:断裂以东的萨亚克和阿克斗卡地区εNd(t)值较高,具有亏损地幔组分特征,为古生代增生的新生陆壳;以西的科翁腊德和博尔雷εNd(t)值较低,主要是壳幔岩浆混合的结果,反映了古老基底的存在,主要为新元古代增生地壳。成矿带花岗岩类206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值范围分别为18.3346～20.9929、15.5213～15.7321和38.2874～40.0209,为造山带花岗岩类,具有与天山、阿尔泰和准噶尔花岗岩类的亲缘性。     

中亚巴尔喀什成矿带萨亚克大型铜矿田矿床地质特征与成矿模式

综述了哈萨克斯坦巴尔喀什成矿带萨亚克大型铜矿田地质特征、矿田构造与成矿模式。萨亚克铜矿田是中亚成矿域巴尔喀什成矿带唯一的以矽卡岩型铜矿化为主的大型铜矿床,产在萨亚克地堑复向斜内。该矿田包括几个在空间上相对独立的矽卡岩型铜矿床、斑岩型铜钼网状脉矿床和一系列石英脉型矿脉,构成了斑岩型和矽卡岩型两个端元形成的成矿系列,但以矽卡岩型为主。矿床主要位于中石炭世灰岩与晚石炭世花岗岩类的接触带上,具有独特的矽卡岩型Cu-Au-Mo矿化组合,成矿时代为海西中晚期,根据本研究进行的锆石SHR I MP定年结果,主要与次要成矿期年龄分别为335±2Ma和308±10Ma。金属矿床主要赋存在地堑复向斜内局部发育的鞍状背斜顶部,部分富矿体的产出严格受断裂构造-岩浆活动的控制。闪长岩与铜矿化作用的关系最为密切,铜含量可高达1%以上;其次,花岗闪长岩与铜矿化的关系也较为密切,铜含量可达0.2%以上。萨亚克矽卡岩型铜矿田铜保有储量约为57.5万吨。