西天山金铜多金属重要成矿类型、成矿环境及找矿潜力

西天山跨乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦、哈萨克斯坦南部和中国新疆西天山,东西绵延2500 km,是"亚洲金腰带"核心地带,金铜铅锌矿产优势明显,中国新疆西天山金铜铅锌重大找矿发现令人期待。通过广泛深入的文献调研和较全面的地质矿产调查,论文针对重要成矿类型、成矿环境和找矿潜力的研究表明,西天山金铜铅锌成矿重要类型是造山型金矿、斑岩型金铜矿、SEDEX型和砂岩型铅锌矿等。造山型金矿形成于古生代俯冲增生和碰撞造山两类地质环境,斑岩型金铜矿形成于古生代不同时期的成熟岛弧环境,SEDEX型铅锌矿在新元古代陆缘盆地富集,砂岩型铅锌矿形成于中—新生代山前盆地。西天山金铜铅锌成矿类型和环境优越,找矿潜力巨大,新疆西天山有望实现金铜铅锌找矿持续重大突破。本文为西天山区域成矿研究和金铜铅锌找矿勘查提供了新的参考和引导。     

西天山构造演化与优势矿产成矿规律

西天山位于中亚增生型造山带的西南缘,夹于准噶尔地块和塔里木克拉通之间.西天山造山带的构造演化与天山洋的俯冲?关闭过程密切相关.西天山地质构造复杂,成矿作用独特,既可形成与活动陆缘有关的斑岩铜金矿和火山?沉积岩型铁锰矿,也可发育与伸展构造有关的海底热水沉积型铅锌矿和浅成低温热液型金矿等多个集中区.西天山地质构造演化和成矿作用一直是地质学家关注和研究的热点,近年来的地质找矿和基础研究工作也取得一系列重大进展,但同时也存在一些急待解决的问题.本文通过对区域地质背景、沉积建造、岩浆演化、成矿地质特征与物质来源、控矿因素等方面资料的综合研究,认为西天山造山带从前寒武纪到晚古生代经历了古陆边缘裂解、洋?陆俯冲增生、陆?陆碰撞及后造山伸展等地质过程;与此相应形成了多个成矿区带,主要包括:（1）哈尔达坂前寒武纪古陆边缘裂陷盆地环境的铅锌成矿带,（2）与博罗科努古生代洋?陆俯冲、碰撞?碰撞后伸展环境有关的金铜铅锌多金属成矿带,（3）与阿吾拉勒晚古生代岛弧?弧后盆地有关的铁多金属成矿带,（4）那拉提古生代岛弧金铜多金属成矿带.在此基础上建立了西天山主要成矿区带的成矿模式,厘定了与西天山沉积建造?构造活动?岩浆活动有关的成矿序列,总结了西天山铁铜铅锌金等优势矿产时空结构模型.      

西天山巨型金铜铅锌成矿带构造成矿演化和找矿方向

西天山产有Muruntau、Kumtor、Kalmakyr等巨型金矿床和Kalmakyr、Dal'neye等世界级铜矿床以及Tekeli等超大型铅锌矿床,构成世人瞩目的巨型金铜铅锌成矿带.新疆西天山金、铜、铅锌矿找矿面临重大突破,不断认识乌兹别克斯坦—吉尔吉斯斯坦—哈萨克斯坦东南部—中国新疆西部整个西天山的构造成矿过程,明确新疆西天山金、铜、铅锌矿重大找矿突破方向,预测大型矿集区十分必要.本文通过境内外野外地质矿产广泛调研和对相关文献综合研究,认为西天山造山带形成演化经历前寒武纪古陆边缘裂陷盆地、古生代洋-陆俯冲增生、晚古生代陆-陆碰撞造山、中—新生代坳陷盆地四个主要地质过程,造就出四类重要成矿系统和类型:①元古宙边缘裂陷盆地铅锌成矿系统SEDEX型;②古生代俯冲岛弧金铜铅锌成矿系统斑岩-矽卡岩-浅成低温热液型;③晚古生代碰撞造山金铅锌成矿系统造山型-MVT;④中—新生代坳陷盆地铅锌铜成矿系统砂岩型.综合对比西天山境内外成矿系统地质发育特点,预测新疆西天山那拉提-额尔宾中天山隆起带是造山型金矿找矿重大突破区,吐拉苏盆地和巴音布鲁克中天山以及那拉提山北坡有望实现斑岩型金铜找矿突破,伊犁地块南缘元古宇SEDEX型铅锌找矿值得关注,山间/山前盆地无疑是砂岩型铅锌铜找矿优先选择.     

中亚成矿域斑岩大规模成矿特征：大地构造背景、流体作用与成矿深部动力学机制

中亚成矿域夹持于西伯利亚、东欧和塔里木-华北克拉通之间,展布范围与全球显生宙大陆地壳生长最典型的增生型造山带——中亚造山带相当,并产出一系列大型—超大型斑岩铜(-金)、斑岩钼及斑岩铜(-钼)矿床。斑岩成矿作用自西向东存在明显差异,可高度概括为具‘西铜东钼、早铜晚钼’特征。基于前寒武纪基底性质、成矿大地构造背景以及斑岩成矿特征方面的系统综合研究,以重要构造线为界,将成矿域进一步划分为三个成矿省:哈萨克斯坦斑岩Cu(-Au-Mo)、蒙古斑岩Cu(-Au)和中国东北斑岩Mo(-Cu)成矿省。哈萨克斯坦成矿省具新太古—古元古代结晶基底;四个大型斑岩Cu矿床形成于早古生代增生造山过程(481~440Ma),而绝大多数矿床为晚石炭世(330~295Ma)集中爆发成矿的产物。古亚洲洋西段,沿我国中天山—伊犁南缘—吉尔吉斯北天山—中哈萨克斯坦—科克切塔夫至成吉思线性展布的古生代岩浆弧与哈萨克斯坦山弯构造共同制约了斑岩成矿作用;增生造山向山弯构造的转换阶段为斑岩集中成矿期。蒙古斑岩成矿省亦具新太古代—早古元古代结晶基底;斑岩成矿作用主要发生在泥盆纪(~370Ma)和三叠纪(~240Ma)两个时期,为图瓦-蒙古山弯构造演化过程中两个局部时段的突发成矿;早期成矿事件与古亚洲洋体系向南戈壁微地块下的俯冲增生造山有关,晚期成矿可能是蒙古—鄂霍茨克洋俯冲作用的结果。中国东北斑岩成矿省广泛发育新元古代结晶基底和泛非事件岩石学记录;奥陶纪(482~440Ma)斑岩成矿受控于古亚洲洋早古生代时期俯冲增生作用;而中生代斑岩钼集中爆发成矿则分别受控于古亚洲洋体系后碰撞(~250Ma)、蒙古—鄂霍茨克洋体系同俯冲(248~204Ma)、古太平洋体系同俯冲(195~145Ma)及中国东部岩石圈减薄事件(145~106Ma)不同地球动力学体制。成矿流体方面总体而论,中亚斑岩型矿床热液蚀变遵循经典Lowell and Guibert模式,高氧化性岩浆流体有效出溶造就了大型-超大型斑岩矿床。中亚成矿域斑岩铜矿的成矿斑岩岩石类型与环太平洋域成矿斑岩类似,以钙碱性和高钾钙碱性成分为主,最常见的是石英二长闪长岩、二长花岗岩、花岗闪长岩和花岗岩。成钼矿斑岩比成铜(-金-钼)斑岩更偏酸性,具更高SiO2含量。部分斑岩具埃达克质岩微量元素地球化学特征,另一部分斑岩却有类似正常弧火山岩的特征。虽然现有弧环境斑岩岩浆产生的‘MASH’和‘板片熔融’模型以及‘后碰撞拆沉与新生基性下地壳熔融’模型能够解释中亚成矿域部分斑岩铜矿床成矿的深部机制,但本文新提出‘残余洋中脊俯冲+预富集基性下地壳熔融’模型解释哈萨克斯坦成矿省巴尔喀什—西准噶尔成矿带斑岩铜大规模成矿的深部机制。中亚域斑岩钼成矿与古老地壳或古老岩石圈地幔的熔融无关,而与新生地壳熔融产生长英质岩浆的深部事件存在直接成因联系。西段哈萨克斯坦省新生地壳由古生代古亚洲洋演化过程中弧增生事件形成,而东段中国东北成矿省新生地壳则是新元古代与Rodinia超大陆相关聚合和裂解事件造就的。"新生下地壳部分熔融成钼"模型突破了钼成矿与古老地壳熔融有关的传统认识,能很好地解释全球最大的中国东北钼成矿省的成矿深部动力学机制。     

新疆天山斑岩铜钼矿地质特征、时空分布及其成矿地球动力学演化

在前人研究成果的基础上,笔者等通过对新疆天山斑岩铜钼矿床(点)野外观察和室内岩矿测试分析,全面总结整个新疆天山斑岩铜钼矿地质特征和时空分布规律。通过对新疆天山斑岩铜钼矿成矿地球动力学演化探讨,认为西天山地区的喇嘛苏中型铜锌矿、达巴特小型铜钼矿、冬吐劲小型铜钼矿、莱历思高尔小型铜钼矿和肯登高尔小型铜钼矿分布在别珍套—科古琴晚古生代岛弧带,其成矿作用主要与晚古生代巴音沟洋板块向南俯冲作用有关;东天山地区的土屋—延东大型铜钼矿、灵龙小型铜钼矿和赤湖小型铜钼矿分布在大南湖—头苏泉晚古生代岛弧带,成矿作用主要与晚古生代康古尔塔格洋板块向北俯冲作用有关。三岔口小型铜钼矿和白山中型钼铼矿尽管分布在阿奇山—雅满苏晚古生代岛弧带,但其成矿作用分别与二叠纪和三叠纪的板内伸展—岩浆活化作用有关。     

乌兹别克斯坦Almalyk斑岩铜矿田成矿时代及其地质意义

新疆西天山斑岩铜矿找矿勘查备受关注。乌兹别克斯坦Almalyk斑岩铜矿田处在西天山西段,铜矿规模属亚洲第二大,但其成矿时代还没有准确厘定。在区域地质构造中,Almalyk铜矿田位于中天山加里东—华力西褶皱带南部边缘,包括Kalmakyr、Dalneye、Sarcheku和Kyzata等4个铜矿床,铜成矿主要发生在斑岩体内,原生矿石呈网脉状、浸染状,金属矿物主要有黄铁矿、黄铜矿,辉钼矿、赤铁矿、磁铁矿、自然金、斑铜矿等。针对Sarcheku铜钼矿石中辉钼矿利用Re-Os法测得(320.4±2.3)Ma的模式年龄和(317.6±2.5)Ma的等时线年龄。结合岩浆建造序列,认为矿田内构造—岩浆—热液过程开始于早石炭世,发展于晚石炭世,结束于早二叠世,斑岩型铜成矿主要在晚石炭世。西天山包括Almalyk铜矿田在内大型—超大型斑岩型铜成矿作用主要在中泥盆—晚石炭世(D2—C2),与古亚洲洋壳向哈萨克斯坦—伊犁板块之下俯冲形成的复杂岛弧岩浆地质过程有关。     

新疆晚古生代大陆边缘成矿系统与成矿区带初步探讨

新疆地处中亚成矿域的中段，古生代大陆边缘增生明显、构造和岩浆活动强烈、矿产资源丰富。古生代大陆边缘成矿作用主要集中在两个时期，即以阿尔泰南缘为主的早中泥盆世和以天山为主的早石炭世。本文在综合研究及与境外对比的基础上，按照北疆地区晚古生代大陆边缘的构造动力学和成矿特征，将研究区大陆边缘成矿系统划分为：活动大陆边缘海相火山岩-盆地流体成矿系统，活动大陆边缘火山岛弧-岩浆活动成矿系统和被动大陆边缘沉积盆地-热水活动成矿系统三类。同时对形成于大陆边缘的成矿区带进行划分，主要包括：阿勒泰南缘晚古生代活动大陆边缘块状硫化物成矿带；阿尔泰南缘-东准噶尔活动大陆边缘卡拉先格尔岛弧斑岩铜金成矿带；东天山晚古生代活动大陆边缘铜钼锌成矿区带；西准噶尔洋内弧斑岩-浅成低温热液铜金成矿区带；西天山（伊犁地块）活动大陆边缘金铜成矿区带；塔里木板块被动大陆边缘沉积型铅锌成矿带。本文认为大陆增生与成矿作用的关系是矿床学和成矿系统研究的重要内容，成矿区带是成矿系统发生成矿作用的响应，而成矿系统是成矿区带形成的本质。     

乌兹别克斯坦Almalyk斑岩铜矿田成矿时代及其地质意义

新疆西天山斑岩铜矿找矿勘查备受关注。乌兹别克斯坦Almalyk斑岩铜矿田处在西天山西段,铜矿规模属亚洲第二大,但其成矿时代还没有准确厘定。在区域地质构造中,Almalyk铜矿田位于中天山加里东—华力西褶皱带南部边缘,包括Kalmakyr、Dalneye、Sarcheku和Kyzata等4个铜矿床,铜成矿主要发生在斑岩体内,原生矿石呈网脉状、浸染状,金属矿物主要有黄铁矿、黄铜矿,辉钼矿、赤铁矿、磁铁矿、自然金、斑铜矿等。针对Sarcheku铜钼矿石中辉钼矿利用Re-Os法测得(320.4±2.3)Ma的模式年龄和(317.6±2.5)Ma的等时线年龄。结合岩浆建造序列,认为矿田内构造—岩浆—热液过程开始于早石炭世,发展于晚石炭世,结束于早二叠世,斑岩型铜成矿主要在晚石炭世。西天山包括Almalyk铜矿田在内大型—超大型斑岩型铜成矿作用主要在中泥盆—晚石炭世(D2—C2),与古亚洲洋壳向哈萨克斯坦—伊犁板块之下俯冲形成的复杂岛弧岩浆地质过程有关。     

新疆斑岩型铜矿床分布、时代及成矿特点

新疆地跨中亚和特提斯两大构造域,构造-岩浆活动强烈,形成了许多斑岩型铜矿床,这些矿床具集中分布、分段集中特点.在新疆北部围绕准噶尔盆地呈面状环状分布,在新疆南部沿康西瓦断裂附近呈带状分布.新疆斑岩铜矿床形成时代漫长,从奥陶纪到三叠纪,集中在泥盆—二叠纪.成矿环境包括板块俯冲形成的岛弧、陆缘弧及后碰撞板内环境.含矿岩浆为幔源岩浆,发育高氧逸度的中酸性钙碱性岩浆和低氧逸度的中性钙碱性岩浆,含矿岩体定位受区域褶皱、断裂和火山机构的控制.金属元素组合主要为Cu-Au、Cu-Mo和Mo-Cu等,发育斑岩型-浅成低温热液型和斑岩型-矽卡岩型成矿系统.金属元素在中低温条件下富集成矿.     

巴布亚新几内亚陆缘火山岛弧成矿带铜金成矿规律

巴布亚新几内亚陆缘火山岛弧成矿带形成于印澳板块与太平洋板块的边界带,其演化涉及俯冲与火山岛弧（岩浆弧）的形成、弧陆碰撞与造山、俯冲陆壳折返、岩浆侵入、成矿作用等多种地质作用。该成矿带的铜金成矿时代比较年轻,成矿集中于23～12（Ma）、7～1（Ma）及0.5～0（Ma）三个成矿高潮期。空间上可以分为6个成矿亚带,分别为奥克泰迪-波尔盖拉成矿亚带、弗里达河-拉穆成矿亚带、海登山谷-凯利门戈成矿亚带、托鲁库玛-比尼山成矿亚带、瓦普鲁-伍德拉克成矿亚带、利希尔-潘古纳成矿亚带。成矿带主要铜金矿床类型为斑岩型、浅成低温热液型和矽卡岩-斑岩型。成矿受控于俯冲作用、弧陆碰撞造山作用、侵入杂岩体、褶皱和断裂、破火山口等因素。     

西天山吐拉苏盆地安山岩中发现岩石包体及地质找矿意义

新疆西天山斑岩型铜矿找矿前景良好,但面临攻坚;吐拉苏盆地是西天山浅成低温热液型金矿集区,晚古生代吐拉苏盆地是北天山洋向南向伊犁板块之下俯冲形成的“西南太平洋型”岛弧环境,在金矿深边部寻找斑岩型铜金矿值得关注。笔者最近在岛弧安山岩中发现硫化物矿化二长斑岩、细晶闪长岩等岩石包体。岩石包体发现于塔乌尔别克金矿区,多呈浑圆体或次棱角状,随机分布于安山岩中,与围岩界线截然,常见安山岩围绕岩石包体形成冷凝边。二长斑岩包体显示似斑状结构,斑晶由斜长石和钾长石组成;细晶闪长岩主要由斜长石和角闪石组成,细晶结构,块状构造;寄主安山岩为斑状结构,斑晶为斜长石和少量角闪石及单斜辉石,基质由短柱状斜长石及少量单斜辉石组成,玻基交织结构。二长斑岩包体、细晶闪长岩包体和寄主安山岩三者具有极为相似的微量元素和稀土元素组成,均富集大离子亲石元素、相对亏损Nb、Ta等高场强元素。这些岩石学和地球化学特点反映岩石包体是岛弧火山喷发过程中从下覆地质体捕掳成因,指示安山岩层之下存在同源斑岩体并可能已发生硫化物矿化。综合考虑吐拉苏盆地铜矿化点、酸性热液蚀变、高硫型和低硫型浅成低温热液金矿的组合关系,认为盆地内发育斑岩-浅成低温热液金铜成矿系统,塔乌尔别克是斑岩型铜金矿找矿重要靶区。     

中亚成矿域地质矿产研究的若干重要问题

我国新疆地处中亚成矿域的核心地区,具有得天独厚的地理和资源优势。在执行国家“十一五”科技支撑计划重点项目08课题并取得初步成果的同时,我们意识到中亚成矿域目前还存在如下关键科学问题：中亚成矿域的形成和演化在全球地质构造体系中的地位和作用;环巴尔喀什-西准噶尔成矿省的地质背景：是岛弧环境还是后碰撞环境形成了斑岩型矿床以及相关浅成低温热液型矿床？成吉斯-塔尔巴哈台山的地质演化及其对金属成矿作用的制约机制;天山和阿尔泰地区广泛发育的韧性剪切带对金成矿作用控制时限与区域构造演化的耦合问题：中地壳的韧性剪切带如何会聚成矿流体？晚古生代晚期火山岩和次火山岩中铜金多金属矿集区的形成和演化;印支期地质过程的成矿意义和地球动力学背景;中生代陆相盆地演化与能源资源形成的动力学过程。对这些科学问题的探讨必然带动中亚成矿域地质研究的深入,并取得矿产资源勘查的突破。     

老挝长山成矿带与花岗岩有关的铜金铁矿床 的成矿模式

老挝作为“特提斯成矿域”的重要组成部分,具有丰富的矿产资源,尤其是铜、金、铁、铝、钾盐等优势矿产与中国具有很强的互补性。初步论述了老挝的成矿地质背景和近年来发现的与花岗岩类有关的斑岩型铜-金矿床、矽卡岩型铁矿床的矿化地质特征、矿石矿物特征、矿化与岩体的空间关系,在此基础上初步建立了其成矿模式。基于同位素定年数据和Hf-Rb-Ta元素判别图,推测这些花岗岩及与其相关的矿床形成于晚石炭世华南地块向印支地块俯冲产生的火山岛弧环境。     

老挝长山成矿带与花岗岩有关的铜金铁矿床的成矿模式

老挝作为＂特提斯成矿域＂的重要组成部分,具有丰富的矿产资源,尤其是铜、金、铁、铝、钾盐等优势矿产与中国具有很强的互补性。初步论述了老挝的成矿地质背景和近年来发现的与花岗岩类有关的斑岩型铜-金矿床、矽卡岩型铁矿床的矿化地质特征、矿石矿物特征、矿化与岩体的空间关系,在此基础上初步建立了其成矿模式。基于同位素定年数据和Hf-Rb-Ta元素判别图,推测这些花岗岩及与其相关的矿床形成于晚石炭世华南地块向印支地块俯冲产生的火山岛弧环境。     

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.     

中国大陆环境斑岩型矿床：基本地质特征、岩浆热液系统和成矿概念模型

中国大陆环境斑岩型矿床包括斑岩型Cu(-Mo、-Au)、斑岩型Mo、斑岩型Au和斑岩型Pb-Zn等矿床类型,主要产出于青藏高原大陆碰撞带、东秦岭大陆碰撞带和中国东中部燕山期陆内环境,在地球动力学背景、深部作用过程、岩浆起源演化、流体与金属来源等方面与岩浆弧环境斑岩型矿床存在重要差异.在大洋板块俯冲形成的岩浆弧,主要发育斑岩Cu-Au矿床或富金斑岩Cu矿(岛弧)和斑岩Cu-Mo及斑岩Mo矿床(陆缘弧).相比,在大陆碰撞带,晚碰撞构造转换环境发育斑岩Cu、Cu-Mo和Cu-Au矿床,矿床受斜交碰撞带的走滑断裂系统控制,后碰撞地壳伸展环境则主要发育斑岩Cu-Mo矿床,矿床受垂直于碰撞带的正断层系统控制;在陆内造山环境,早期发育斑岩Cu-Au矿床,晚期发育斑岩Pb-Zn矿床,它们主要沿古老的但再活化的岩石圈不连续带分布,受网格状断裂系统控制;在后造山(或非造山)伸展环境,则大量发育斑岩Mo矿和斑岩Au矿,它们则主要围绕大陆基底-克拉通(或地块)边缘分布,受再活化的岩石圈不连续带控制.大陆环境斑岩Cu(-Mo,-Au)矿床的含矿斑岩多为高钾钙碱性和钾玄质,以高钾为特征,显示埃达克岩地球化学特性.岩浆通常起源于加厚的新生镁铁质下地壳或拆沉的古老下地壳.上地幔通过三种可能的方式向岩浆系统供给金属Cu(和Au):①提供大批量的幔源岩浆并底垫于加厚下地壳底部,构成含Cu岩浆的源岩;②提供小批量的软流圈熔体交代和改造下地壳,并诱发其熔融;③与拆沉的下地壳岩浆熔体发生反应.大陆环境含Mo岩浆系统高SiO_2、高K_2O,岩相以花岗斑岩为主,花岗闪长斑岩次之,既不同于Climax型,又有别于石英二长斑岩型Mo矿床,岩浆起源于古老的下地壳.金属Mo主要为就地熔出,部分萃取于上部地壳.大陆环境含Pb-Zn花岗斑岩多属铝过饱和型,与S型花岗岩相当,以高δ~(18)O(>10‰)和高放射性Pb为特征,Sr-Nd-Pb同位素组成反映其来源于中下地壳的深熔作用,金属Pb-Zn主要来源于深融的壳层.大陆环境含Au岩浆系统以富B花岗闪长斑岩为主,常与矿前闪长岩密切共生.Sr-Nd-Pb同位素显示,含Au岩浆主要来源于上部地壳,但曾与幔源岩浆发生相互作用.金属Au部分来源于上地壳,部分来源于地幔岩浆.大陆环境斑岩型矿床显示各具特色的蚀变类型和蚀变分带,其中,斑岩型Cu(-Mo,-Au)矿热液蚀变遵循Lowell and Guilbert模式;斑岩型Mo矿主要发育钙硅酸盐化、钾硅酸盐化和石英-绢云母化;斑岩型Pb-Zn矿主要发育绿泥石-绢云母化和绢云母-碳酸盐化,缺乏钾硅酸盐化;斑岩型Au矿强烈发育中度泥化.斑岩型矿床的成矿流体初始为高温、高fO_2、高S、富金属的岩浆水,由浅成侵位的长英质岩浆房在应力松弛环境下出溶而来,晚期有天水不同程度地混入.Cu、Mo、Pb-Zn通常沉淀于流体分相和流体沸腾过程中,而Au则主要沉淀于岩浆-热液过渡阶段.     

环巴尔喀什-西准噶尔成矿省矿床类型、成矿系统和跨境成矿带对接

环巴尔喀什-西准噶尔成矿省地处中亚成矿域核心区,古生代构造和岩浆活动强烈,成矿作用丰富多样,发育许多大型-超大型乃至世界级的金属矿床,包括斑岩型铜矿床、斑岩-石英脉-云英岩型钨钼矿床、矽卡岩型铜(多金属)矿床、火山成因块状硫化物型(VMS)多金属矿床、浅成低温热液型金矿床、石英脉-蚀变岩型中温热液金矿床、与花岗岩有关的Be-U矿床、岩浆熔离型铜镍硫化物矿床和豆荚状铬铁矿等,这些矿床集中分布,形成多处成矿带,包括哈萨克斯坦的扎尔玛-萨吾尔、波谢库尔-成吉斯和北巴尔喀什等成矿带以及新疆西准噶尔的萨吾尔、谢米斯台-沙尔布提和巴尔鲁克-克拉玛依等成矿带。哈萨克斯坦包含大型-超大型和世界级金属矿床的成矿带向东是否延入新疆西准噶尔?能否实现新疆西准噶尔找矿重大突破?都是备受关注的重大地质找矿问题。本文在前人研究并结合作者工作基础上,根据成矿带的成矿构造环境、矿床类型、成矿特点和成矿时代,总结出成矿省至少发育九类成矿系统,即(1)奥陶纪-志留纪岛弧斑岩型Cu-Au成矿系统;(2)奥陶纪岛弧VMS型多金属成矿系统;(3)泥盆纪岛弧岩浆熔离型铜镍硫化物成矿系统;(4)泥盆纪与蛇绿岩有关的豆荚状铬铁矿成矿系统;(5)早石炭世岛弧斑岩-浅成低温热液型Cu-Au成矿系统;(6)石炭纪岛弧斑岩型-矽卡岩型Cu-Mo-Au成矿系统;(7)晚石炭世弧后盆地与花岗岩有关的Be-U成矿系统;(8)早二叠世岛弧或岛弧和陆缘弧过渡弧斑岩-石英脉-云英岩型Mo-W成矿系统;(9)早二叠世岛弧石英脉-蚀变岩型中温热液金成矿系统。对比研究发现境内外相邻成矿带具有相同或相似的成矿系统,二者可以对接,新疆西准噶尔三条成矿带分别是哈萨克斯坦三条成矿带的东延部分,构成了成矿省北部的扎尔玛-萨吾尔Cu-Au成矿带、中部的波谢库尔-成吉斯-谢米斯台Cu-Au-Be-U多金属成矿带和南部的北巴尔喀什-克拉玛依Cu-Mo-W-Au-Cr成矿带。新疆西准噶尔具有形成大型-超大型矿床的成矿系统和成矿条件,有望实现找矿勘探的更大突破。     

Temporal and spatial distribution,deposit type and tectonic setting of East Tianshan tungsten deposit. Acta Petrologica SinicaSCIEI北大核心CSCD

东天山是中亚增生造山带的重要组成部分,蕴含了重要的铁、铜、镍、铅锌、金、钼、铷等矿床。近年来,东天山地区陆续发现了十余个大中型钨矿床,有望成为重要的钨矿资源基地。本文介绍了东天山地区钨矿床的地质特征、时空分布与构造背景,总结了东天山钨矿成矿规律,开展了成矿预测。东天山地区钨矿类型主要包括矽卡岩型、石英脉型及云英岩型,钨矿床的空间分布明显受控于前寒武纪结晶基底,成矿时间主要聚焦于三叠纪和晚石炭世。其中,中天山地块的矽卡岩型钨矿和东南缘的石英脉型钨矿形成于三叠纪,而中天山西南缘的矽卡岩型钨矿形成于晚石炭世,均与洋盆闭合之后的碰撞造山作用有关。根据东天山地区钨矿成矿规律,本文认为东天山地区钨矿找矿潜力巨大,提出了“前寒武纪基底+花岗岩+化探异常”的钨矿找矿预测思路,针对不同尺度的钨矿找矿勘查提出了建议。     

中亚成矿域斑岩铜矿床基本特征

中亚成矿域发育许多大型和超大型斑岩铜矿床,是世界上重要的斑岩铜矿成矿域。我们对9个大型和超大型斑岩铜矿床进行了研究,包括地质特征、含矿岩体地球化学、SIMS锆石U-Pb定年和成矿流体成分等,结合前人成果,我们认为中亚成矿域斑岩铜矿床具有如下特点:(1)成矿时代为古生代和中生代,成矿高峰期为泥盆纪和石炭纪;(2)含矿岩浆为钙碱性中酸性岩浆和少量的碱性岩浆,含矿岩体为花岗闪长岩、闪长岩、英云闪长岩和少量的二长岩;(3)含矿岩浆大多数源于新生的洋壳,少量有古老的基底物质和围岩物质参与;(4)成矿构造背景主要为岛弧,少量为陆缘弧和岛弧向陆缘弧过渡的环境;(5)矿床可分为三类,包括斑岩型Cu-Au、Cu(Au,Mo)和Cu-Mo矿床;(6)成矿流体可分为两类,包括氧化性H2O-Na Cl-CO2-SO2体系和少量的还原性H2O-Na Cl-CH4-CO2体系;(7)成矿系统可分为三类,包括简单的斑岩系统和少量的斑岩-矽卡岩成矿系统和斑岩-浅成低温热液成矿系统。