新疆阿尔泰巴斯铁列克钨多金属矿区花岗质岩体年代学和地球化学特征及其对成矿的启示

巴斯铁列克钨多金属矿床位于新疆阿尔泰造山带南缘,是近年来在区内发现的首例中型钨多金属矿床。矿体主要产于二叠纪花岗岩与上志留统-下泥盆统康布铁堡组火山-沉积岩接触带的矽卡岩中。钨矿化与矿区花岗质岩石有明显的空间关系。然而,与钨矿化有关的花岗质岩石成因尚不清楚。本文对矿区出露的与矿化关系密切的黑云母花岗岩、二长花岗岩和二云母花岗岩进行了锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。3个样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄分别为282.3±3.2Ma、284.3±2.2Ma和284.8±2.3Ma,属早二叠世岩浆活动的产物,与成矿年龄一致。所有岩石具有高硅(Si O_2=73.6%~78.3%)、富碱(K_2O+Na_2O=5.15%~9.62%)富钾(K_2O/Na_2O> 1.1)、贫钙(Ca O=0.19%~0.75%)和钛(Ti O_2=0.04%~0.24%)、弱过铝-强过铝质(A/CNK=1.01~1.39)特征。这些岩石稀土元素总量(∑REE)变化较大(变化于20.3×10^-6~328×10^-6),但二云母花岗岩显示轻重稀土元素分异不明显((La/Yb)N=0.96~2.06)、Eu强烈负异常(δEu=0.07~0.41)的深"V"型稀土元素分布特征,黑云母花岗岩和二长花岗岩显示轻稀土略富集((La/Yb)N分别为2.8~5.5和4.8~7.4)且Eu负异常(δEu=0.33~0.39和0.34~0.63)明显的右倾型稀土元素分布特征。所有样品均显示相对富集Rb、Th、U、Pb元素和相对亏损Nb、Ti、P、Sr、Ba元素,但二云母花岗岩中W含量(4.6×10^-6~9.4×10^-6)相对低于黑云母花岗岩和二长花岗岩中W含量(分别为15.1×10^-6~168×10^-6和8.4×10^-6~16.0×10^-6)。所有样品的锆石具有正的高εHf(t)值(+3.8~+11)和相对年轻的亏损地幔模式年龄(Hf的tDM2为0.60~1.0Ga)。以上特征说明,这些岩石属高钾钙碱性分异I-A过渡型花岗岩。结合区域地质背景,认为这些岩体是二叠纪时期后碰撞伸展环境下两个独立岩浆事件的产物,母岩浆均来源于新生地壳熔体与幔源岩浆,经过高度分异演化后结晶形成矿区岩石。花岗质岩浆活动为巴斯铁列克钨矿床提供了成矿物质,岩浆演化过程(结晶分异与熔体-流体作用)对成矿元素有富集作用。     

西天山菁布拉克基性杂岩体的地球化学特征

对与特克斯县菁布拉克铜镍硫化物矿床密切相关的基性杂岩体的地球化学研究表明,该岩体以低Ti、亏损Nb和Ta、富集大离子亲石元素和微富集轻稀土元素为特征。结合其同位素特征,提出该岩体的形成与南天山洋板块向中天山板块俯冲碰撞作用有关,岩浆起源于MORB源的亏损地幔,由于南天山洋壳向亏损地幔的俯冲,导致岩浆具有岛弧岩浆的特点。在侵位过程中遭受地壳和围岩的混染作用较弱。     

阿尔泰造山带南缘镁铁质-超镁铁质杂岩体的Sr、Nd、O同位素地球化学及其源区特征探讨

对阿尔泰造山带南缘喀拉通克和锡泊渡两个杂岩体的Sr—Nd-O同位素研究表明,两个杂岩体的同位素特征相似,均具有低的（^87Sr／^86Sr）,和高的εNd（t）值（6．3～9．1）,表明其来源于亏损的软流圈地幔,但是其δ^18O值（‰）大多大于6（5．4～10．2）,表明有地壳物质的加入。Sr和O同位素表明,这种地壳物质的混入主要是源区的混入。根据Nd同位素模式年龄以及区域构造演化特征,可能是混入有早期俯冲的洋壳（可能是早古生代）的亏损地幔熔融的结果。然而,与锡泊渡杂岩体不同的是,喀拉通克杂岩体局部还经历了上部地壳的混染作用。此外,额尔齐斯深大断裂南北两侧镁铁质-超镁铁质杂岩体源区特征的相似性可能暗示了该断裂可能不是阿尔泰造山带和准噶尔造山带的分界线。     

新疆阿尔泰铁矿成矿流体及成矿过程

以新疆阿尔泰铁矿为研究对象,综述铁矿成矿背景,划分成因类型和成矿时期,对典型矿床地质特征进行描述,研究成矿流体的温度和盐度以及成矿流体来源,最后探讨构造演化与铁矿成矿作用。结果表明:铁矿成因类型可划分为火山岩型、矽卡岩型、伟晶岩型、与花岗岩有关的热液型、与基性岩体有关的钒钛磁铁矿型和砂矿型;矽卡岩矿床流体包裹体从矽卡岩阶段到退化蚀变阶段再到石英-硫化物-碳酸盐阶段的均一温度(从200℃～500℃到200℃～350℃,再到160℃～300℃)以及流体盐度(NaCleq)峰值(从4.5%～21.5%到3.5%～20.5%,再到1.5%～17.5%)逐渐降低;托莫尔特铁(锰)矿沉积期成矿流体以中低温(集中在160℃～300℃)、低盐度(主要集中在4%～9%和14%～20%)为特征;两棵树伟晶岩型铁矿成矿流体为中温(173℃～290℃)、低盐度(0.35%～16.05%);氢和氧同位素特征表明,火山沉积型铁矿沉积期成矿流体是海水与岩浆水的混合,矽卡岩阶段成矿流体主要为岩浆水,石英-硫化物-碳酸盐阶段成矿流体主要为大气降水,混合少量岩浆水,同时两棵树伟晶岩型铁矿成矿流体主要来源于岩浆水和大气降水的混合;碳和氧同位素表明,矽卡岩型铁矿成矿流体中碳主要来自深部岩浆,少量来自海相碳酸盐岩。     

新疆阿尔泰巴特巴克布拉克铁矿床硫同位素和稀土元素地球化学特征及其意义

新疆阿尔泰巴特巴克布拉克铁矿床赋存于上志留统—下泥盆统康布铁堡组变质火山-沉积岩的矽卡岩中,矿体形态复杂,呈似层状、透镜状及不规则状分布。围岩斜长角闪岩、变粒岩和浅粒岩稀土元素配分模式为轻稀土元素相对富集的右倾型,与矿区英云闪长岩稀土元素配分模式相似;矿石和矽卡岩稀土元素配分模式多表现为重稀土元素相对富集的左倾型,综合了围岩和英云闪长岩二者的特征,表明它们之间有明显的成因联系。结合硫同位素特征(1.4‰～4.8‰)表明,成矿物质来源于基性火山岩(围岩)。矽卡岩为花岗质岩浆期后热液交代火山岩的产物,铁矿化是矽卡岩退化蚀变的产物,矿床形成于弱还原-氧化环境。     

阿尔泰山南缘晚古生代火山岩的地质地球化学特征及其对构造演化的启示

阿尔泰山南缘晚古生代火山岩十分发育,从早泥盆世到早二叠世均有发育。其中中泥盆世北塔山组为一套中基性火山岩,并且底部含有厚度超过100m的苦橄岩;中泥盆世蕴都喀拉组为一套浅海相细碎屑沉积岩夹中性、中基性火山岩;晚泥盆世江孜尔库都克组为火山碎屑岩夹中基性和中酸性火山岩组合;而晚石炭世巴塔玛依内山组以玄武岩和玄武安山岩为主,夹凝灰岩、粉砂岩和炭质页岩。对这4个组火山岩的主要元素、微量元素地球化学特征研究表明,北塔山组和蕴都喀拉组为拉斑和钙碱性系列,并且均具有大离子亲石元素(LILE)富集,而高场强元素与MORB相当,说明其为岛弧环境。江孜尔库都克组火山岩为钾玄岩系列,并且具有较高的LILE富集,表明其形成于岛弧演化的晚期阶段;巴塔玛依内山组火山岩为碱性系列,并且具有强烈富集LILE的特征,指示了其形成于大陆板内环境。因此,从火山岩的时间和空间演化来看,本区晚古生代火山岩与准噶尔洋板块向北的俯冲有关,西伯利亚板块和准噶尔板块的碰撞发生在早石炭-晚石炭世。     

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。     

新疆阿尔泰托莫尔特铁(锰)矿床成矿流体研究

托莫尔特铁(锰)矿床赋存于上志留统—下泥盆统康布铁堡组上亚组变质火山-沉积岩系中。矿床的形成经历了火山沉积期、岩浆热液叠加改造期和区域变质期,火山沉积期为铁和锰主要成矿期。火山沉积期石英中流体包裹体类型以气液两相包裹体为主,均一温度集中于170~300℃,峰值为190℃,流体的w(NaCleq)为3.23%~22.71%,密度为0.62~1.09 g/cm3,气相和液相成分表明成矿流体富含Na+、Cl-和H2O,为中-低温、中-低盐度、中-低密度的H2O-NaCl体系。区域变质期石英中以发育含液体CO2包裹体为特征,完全均一温度介于210~523℃,w(NaCleq)为4.80%~11.33%,密度为0.85~1.05 g/cm3,气相和液相成分表明流体富含Na+、Cl-、SO24-、CO2、CH4、C2H6和N2,显示成矿流体为中-高温、中-低盐度、中-低密度的H2O-CO2-CH4-N2-NaCl体系。氢和氧同位素特征表明,火山沉积期成矿流体为海水和岩浆水的混合,区域变质期成矿流体主要为变质水混合深循环的大气降水。     

新疆准噶尔北缘乔夏哈拉铁铜金矿床成岩成矿时代

乔夏哈拉铁铜金矿位于新疆准噶尔北缘,矿体赋存于中泥盆统北塔山组第三岩性段凝灰质砂岩、粉砂岩、大理岩、凝灰岩、玄武岩及安山岩中。铁矿体呈似层状、扁豆状或透镜状,铜金矿体产于铁矿体内及铁矿体下盘的绿帘石蚀变岩中,空间上与矿区广泛出露的闪长玢岩密切相关。对矿区闪长玢岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及绿帘石磁铁矿矿石、黄铜矿磁铁矿矿石中辉钼矿Re-Os年龄进行了研究,闪长玢岩的206Pb/238U加权平均年龄为（377.6±1.4）Ma（MSDW=0.20）,4件样品的Re-Os同位素模式年龄为（377.7±5.9）^383.1±5.4Ma,加权平均值为（380.1±2.7）Ma（MSDW=0.66）,等时线年龄为（377.4±4.3）Ma（MSDW=0.36）,表明乔夏哈拉铁铜金矿成矿时代与闪长玢岩侵入时代一致,均为中泥盆世晚期,矿床的形成与闪长玢岩有成因关系。辉钼矿样品的w（Re）为383.1¹ 928μg/g,指示成矿物质主要来源于地幔,可能有地壳物质的加入。     

东准噶尔北缘老山口铁铜金矿区侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地质意义

老山口铁铜金矿区位于准噶尔北缘的喀拉通克—卡拉先格尔成矿带南段,矿化与岩浆侵入活动有关。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法对老山口铁铜金矿区的中粒闪长岩、正长岩、黑云母闪长岩和闪长玢岩进行了年代学研究,获得其年龄分别为353.8±1.9Ma、366.3±1.9Ma、3±2.3Ma和379.7±3Ma,表明矿区存在三期岩浆活动。其中黑云母闪长岩和闪长玢岩的年龄,在误差范围内一致,它们可能为中泥盆世同源岩浆演化的产物,且岩体侵入时代与准噶尔洋俯冲阶段花岗岩及卡拉先格尔斑岩铜矿带含矿斑岩年龄较一致,表明其可能是板块俯冲阶段的产物。闪长岩和正长岩的年龄分别为353.8±1.9Ma和366.3±1.9Ma,与东准噶尔北部青格里河下游一带后碰撞花岗岩类和布尔根一带后造山伸展A型花岗岩的年龄接近,而地球化学特征却存在差异,说明老山口正长岩和闪长岩体是俯冲晚期阶段的产物。根据地质特征,老山口铁铜金矿的形成与闪长岩及闪长玢岩侵入有关,因此岩体年龄也限定了矿区存在两期铁铜金矿化,即379Ma左右和354Ma左右。