新疆包古图斑岩铜矿Ⅲ-2岩体氧逸度研究:来自矿物成分的指示

包古图斑岩铜矿位于新疆西准噶尔地区,是区内规模最大的斑岩型矿床,成矿作用与晚石炭世中酸性侵入体密切相关。Ⅲ-2岩体位于矿区南部,该岩体全岩矿化,但品位较低,是探讨成矿岩浆性质的理想对象。本文结合岩石学和角闪石、锆石等矿物成分分析,通过与典型斑岩铜矿进行对比,探讨了成矿岩浆的氧逸度。研究表明,包古图Ⅲ-2岩体以石英闪长(玢)岩和闪长岩为主,少量辉石闪长岩,主要由斜长石、角闪石、黑云母、石英和钾长石组成,含少量钛铁矿、榍石和磷灰石。石英闪长岩中早期结晶的自形角闪石属于钙质闪石,Mg^#较高(0.72～1.00),成分分析指示成矿岩浆的氧逸度为:△NNO+1.4～△NNO+2.6,位于斑岩铜矿含矿岩体的分布范围。从中分选出的锆石REE含量高(338×10^-6～959×10^-6),具有左倾型稀土配分模式,轻稀土亏损,重稀土富集,显示强烈Ce正异常和Eu负异常。Ce⁴⁺/Ce³⁺比值为29.55～89.50,Eu/Eu^*比值为0.32～0.47,分布于斑岩铜矿含矿岩体...     

新疆包古图斑岩铜矿磁黄铁矿和毒砂成因及其成矿指示意义

新疆准噶尔盆地西缘包古图斑岩铜矿是中亚成矿域内首例确认的还原性斑岩铜矿,具有区别于氧化性斑岩铜矿的矿物学特征。包古图斑岩铜矿的成矿闪长岩发育钾硅酸盐蚀变和绢英岩化蚀变及少量青磐岩化蚀变,铜矿化主要集中在钾硅酸盐蚀变阶段和绢英岩化蚀变阶段。钾硅酸盐蚀变和绢英岩化蚀变两阶段发育不同的金属矿物共生组合：前者发育磁黄铁矿,具有黄铜矿+辉钼矿+黄铁矿+磁黄铁矿+钛铁矿+闪锌矿±毒砂组合,黄铁矿主要呈细粒—粗粒五角十二面体,富集Cu而亏损As;后者发育毒砂和碲铋矿物,出现与毒砂共结晶的碲化铋以及不含其他硫化物的独立毒砂脉体,具有辉钼矿+黄铜矿+黄铁矿+毒砂+闪锌矿±碲铋矿物组合,黄铁矿主要呈粗粒立方体,黄铁矿和毒砂中均富集Au+Ag+Te+Bi。钾硅酸盐蚀变和绢英岩化蚀变阶段的硫化物具有不同的组成、结构和成分,反映了绢英岩化蚀变阶段As—Au—Ag—Te—Bi矿化和钾硅酸盐蚀变阶段Cu—Mo—Au—Ag矿化叠加的关系。利用磁黄铁矿和毒砂成分反演了其形成温度和硫逸度,钾化蚀变阶段的温度和硫逸度分别为267~600℃和-1.5~-9.5;绢英岩化蚀变阶段的温度和硫逸度分别为209~325℃和-15.8~-9.7,同时构建了不同阶段的矿物组合相图,结果显示磁黄铁矿的形成和早期低氧逸度流体相关,毒砂的形成与流体温度降低和硫逸度降低相关。同时推断在早阶段Cu—Mo—Au—Ag矿化期和晚阶段As—Au—Ag—Te—Bi矿化期,由于温度和硫逸度存在差异,Cu和As经历了不同的反应沉淀过程。     

新疆包古图斑岩铜矿床成矿流体及成矿物质来源——来自硫、氢和氧同位素证据

包古图大型斑岩铜矿位于准噶尔盆地西缘。铜矿化主要呈浸染状、细脉浸染状分布于似斑状(石英)闪长岩、闪长玢岩、隐爆角砾岩和少量花岗闪长岩中。依据矿脉的穿插关系和矿物组合,成矿过程经历了黑云母-钾长石-钠长石阶段、石英-硫化物阶段和石英碳酸盐阶段。矿脉中石英的δDSMOW值介于-107‰～-86‰,δ18OSMOW值变化于11.3‰～16.2‰,δ18OH2O值为4.4‰～9.3‰,表明成矿流体来源为深源的岩浆水。硫化物的δ34S值介于-5.1‰～0.7‰,平均为-1.8‰,表明硫来源于深部岩浆或地幔。结合Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ号含矿岩体锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄及辉钼矿Re-Os年龄,推断包古图铜矿床成矿作用发生在晚石炭世,与中酸性斑岩体的侵入有密切成因关系。     

新疆包古图斑岩铜矿矿床地质特征

新发现的包古图斑岩铜矿床位于准噶尔盆地西缘,达尔布特断裂以南的包古图地区。通过对 V 号主要赋矿岩体及钻孔岩心的野外和镜下观察,研究了矿体矿化情况、蚀变分带特征和矿石组合。对该矿床的流体包裹体分类研究表明,主成矿期成矿温度在180℃～450℃,包裹体的形成压力多在1～9MPa。由此得出的斑岩体的侵位深度在100～600m。黄铜矿和黄铁矿的δ~(34)S 变化范围分别是-2.4‰～-0.8‰和-2.7‰～ 0.7‰。对该矿床的初步研究认为,矿床是在埃达克质岩浆侵位到地壳浅部冷却成岩后,经历了两期含矿热液的作用而成矿的。早期形成 Cu、Fe、Mo、Zn 的硫化物矿物,可划分为4个成矿阶段;晚期形成 Cu-Te-Bi-Au-Ag 的复杂矿物组合。早期矿化形成的辉钼矿 Re-Os 年龄是310Ma。     

包古图斑岩铜矿床的钛矿物特征及其成因意义

在大量薄片鉴定的基础上,本文对包古图斑岩铜矿的钛矿物组合特征及其形成机制进行了研究。主要钛矿物为榍石、钛铁矿和金红石。其中榍石在成岩期和成矿期均有形成,但主要见于成矿期的钾化阶段,与钾长石、黑云母共生;在后期的青盘岩化和沸石化阶段也有出现,但含量相对较少。成岩期的钛铁矿很少见,成矿期各蚀变阶段均有分布,但最常见于钾化阶段。金红石仅见于成矿期,钾化阶段早期可与钾长石、黑云母、石英等共生,还见有被榍石包裹的细粒金红石,青盘岩化阶段亦有形成,与绿泥石共生。这些钛矿物最常出现于黑云母颗粒内部或其附近,这可能是斑岩型矿床的特征之一。榍石SiO₂和CaO含量与理论值接近,TiO₂偏低;钛铁矿均含锰,MnO含量1.97%~4.49%,还见有锰钛铁矿;金红石含有一定量的SiO₂和FeO^T,个别颗粒还含有少量Al₂O₃、MgO和P₂O₅。钛矿物组合特征表明包古图含矿斑岩为I型,形成于较高氧逸度环境,侵位深度不大。     

新疆包古图斑岩铜矿伴生元素金和银赋存状态初步研究

新疆西准噶尔包古图斑岩铜矿床Au平均含量0.25g/t,Ag为2.56g/t,Cu为0.30%,属于富金斑岩铜矿。伴生金和银矿化作用有两期:早期为斑岩矿化,形成了Cu-Mo-Au矿化组合,是主矿化期;后期叠加了Cu-Au-Ag-Te-Bi矿化,规模不大,出露于矿床的局部部位,但对矿石起到了加富作用。通过对钻孔薄片和光薄片的镜下观察及电子探针成分分析,认为早期矿化中Au和Ag主要呈固溶体形式存在于硫化物中,分布比较均匀,基本上不出现独立矿物,Au含量明显高于Ag;晚期矿化形成了复杂的Cu-Au-Ag-Te-Bi矿物,矿石呈浸染状和脉状叠加在早期矿化之上,以银矿物为主,与多种碲铋类矿物共生,主要银矿物有碲银矿、铋-碲银矿(?)、银-辉碲铋矿(?)、银-硫铋铜矿、银金矿等。晚期矿化规模不大,但对于提高矿床的经济价值具有重要意义。     

新疆包古图中酸性岩浆侵位的P-T-fO2条件及岩体地球化学研究

西准噶尔包古图地区I号、II号、V号和VII号岩体(花岗闪长斑岩和白岗岩)侵位于下石炭统火山-沉积地层中。侵入岩分为新鲜花岗闪长斑岩、绢云母-绿泥石化花岗闪长斑岩和硅化花岗闪长斑岩三种,三类岩石具有相似的重稀土组成,而轻稀土的分异程度依次增强。与新鲜样品相比,蚀变花岗闪长斑岩的Rb、Th、U和Nb、Zr、Hf等元素明显富集,而Sr和Ti含量略低。花岗闪长斑岩具有较低的初始87Sr/86Sr比值(0.703634～0.703760)和较高的初始143Nd/144Nd比值(0.512575～0.512660),指示亏损地幔源区。包古图I号、II号花岗闪长斑岩结晶于中温(695～766℃)、低压(1.1～2.9kbr)条件下,具有较高的氧逸度(LogfO2=-15～-17),岩石形成之后经历了一个氧逸度升高的演化过程。绢云母-绿泥石化和硅化过程中成矿元素Cu的含量明显升高,说明了流体作用对成矿的控制意义。     

新疆西准包古图地区斑岩铜矿找矿的重大突破及意义

新疆西准托里成矿带过去是以金矿、铬铁矿为主的找矿区，2001-2004年包古图地区铜矿找矿获重大突破。包古图铜矿与花岗闪长斑岩密切相关．金属矿物成分简单，矿石构造为细粒浸染状和细脉浸染状。矿石品位低、矿化均匀，矿床蚀变组合和分带特征明显，属典型斑岩型铜钼矿。包古图斑岩型铜矿的发现，在西准是首次，并且证明了哈萨克斯坦巴尔喀什斑岩铜矿带东延至中国境内。对西准地区今后的找矿工作将起到重要的推动作用。     

新疆包古图地区斑岩型铜矿化特征和成矿元素迁移规律初探

新疆西准噶尔包古图地区斑岩型铜矿化发育,蚀变矿化特征随岩体不同存在显著差异。文章通过岩石学、矿相学和微量元素地球化学的方法,重点研究了Ⅲ号和Ⅴ号岩体的矿化特征和成矿元素迁移规律。结果表明:Ⅲ号岩体矿化中等,以黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿为主,呈浸染状,硫化物脉少见;Ⅴ号岩体内部及其与围岩接触带产出大型铜矿床,金属矿物主要有黄铁矿、黄铜矿和辉钼矿,呈浸染状和细脉-网脉状分布。Ⅲ号岩体角闪石英闪长岩形成于岩浆-热液过渡阶段,与石英(花岗)闪长岩对比显示,挥发分出溶过程中,Cs、Rb、Ba、Th、U迁移进入挥发相,稀土元素稳定未迁移,Cu、Bi显著富集,Mo和Sb被流体迁移带走,形成热液矿化。Ⅴ号岩体钾化和硅化样品代表了不同的流体作用阶段,与未蚀变样品对比显示,在钾化阶段Nb、Ta、Zr、Hf性质稳定,轻稀土元素发生显著迁移,在硅化阶段轻稀土元素富集;重稀土元素在岩浆-热液演化过程保持稳定。Cu、Mo和Bi在钾化作用阶段富集成矿,Zn和Sb则主要在晚期石英脉中富集。     

新疆包古图地区斑岩型铜矿化特征和成矿元素迁移规律初探

新疆西准噶尔包古图地区斑岩型铜矿化发育,蚀变矿化特征随岩体不同存在显著差异。文章通过岩石学、矿相学和微量元素地球化学的方法,重点研究了Ⅲ号和Ⅴ号岩体的矿化特征和成矿元素迁移规律。结果表明：Ⅲ号岩体矿化中等,以黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿为主,呈浸染状,硫化物脉少见;Ⅴ号岩体内部及其与围岩接触带产出大型铜矿床,金属矿物主要有黄铁矿、黄铜矿和辉钼矿,呈浸染状和细脉-网脉状分布。Ⅲ号岩体角闪石英闪长岩形成于岩浆-热液过渡阶段,与石英（花岗）闪长岩对比显示,挥发分出溶过程中,Cs、Rb、Ba、Th、U迁移进入挥发相,稀土元素稳定未迁移,Cu、Bi显著富集,Mo和Sb被流体迁移带走,形成热液矿化。Ⅴ号岩体钾化和硅化样品代表了不同的流体作用阶段,与未蚀变样品对比显示,在钾化阶段Nb、Ta、Zr、Hf性质稳定,轻稀土元素发生显著迁移,在硅化阶段轻稀土元素富集;重稀土元素在岩浆-热液演化过程保持稳定。Cu、Mo和Bi在钾化作用阶段富集成矿,Zn和Sb则主要在晚期石英脉中富集。     

西秦岭太阳山斑岩铜-钼矿床岩体氧逸度及成矿意义

甘肃天水三叠纪太阳山斑岩铜钼矿床位于西秦岭造山带东段。矿体主要赋存于石英闪长斑岩、二长斑岩、石英二长斑岩和泥盆系大草滩群。氧逸度是表征岩石物理化学性质的重要参数,对岩浆热液成矿具有明显的控制作用。在综合评述常用氧逸度计算方法及适用性的前提下,文中应用激光剥蚀等离子质谱分析方法对太阳山矿床含矿岩体锆石微量元素进行测定,选用含量较高的Sm、Nd进行Ce异常计算,查明含矿斑岩岩浆氧逸度,探讨其成矿意义。太阳山矿床岩浆氧逸度计算结果表明,太阳山成矿二长斑岩和石英二长斑岩相对氧逸度ΔFMQ分别为+3.04和+3.15,成矿前石英闪长斑岩相对氧逸度ΔFMQ为-1.83,成矿岩体氧逸度明显高于成矿前岩体。成矿岩体岩浆氧逸度高于成矿前岩体的原因可能与富集地幔有关。富集岩石圈地幔的加入,带来了大量的硫和金属铜,并提高了岩浆氧逸度。     

新疆西准包古图斑岩型铜钼矿床地质特征及流体包裹体研究

包古图斑岩型铜钼矿床位于新疆西准噶尔达拉布特过渡岛弧南部。区域构造主要以北东向为主,由一系列大断裂组成。包古图含矿岩体是一个岩性和岩相复杂的中性斑岩体。矿化类型主要为浸染状矿化、细脉状矿化及网脉状矿化,成矿作用划分出3个阶段。流体包裹体数据显示:均一温度从第Ⅰ阶段到第Ⅲ阶段逐渐降低,表明矿化从早到晚经历的是一个降温过程。流体密度为0.65～1.15 g/cm~3,估算成矿压力为126.0×10~5～950.1×10~ Pa,成矿深度为0.42～3.17 km,流体包裹体气相成分主要为CH_4、N_2、C_2H_4,液相主要为H_2O,并含少量CO_3~(2-)。     

Magmatic process recorded in plagioclase at the Baogutu reduced porphyry Cu deposit,western Junggar,NW-China

Despite the fact that porphyry Cu deposits contain large amounts of Cu in one or more small stocks, few studies have discussed evidence for significant magma recharge in porphyry Cu deposits. A systematic elemental and Sr isotopic study of plagioclase crystals from mineralized diorite and granodiorite porphyry constrains the processes of crystallization and magma recharge at the Baogutu reduced porphyry copper deposit, western Junggar, NW-China. Large compositional changes in An (12–24 mol%) are observed along with strong positive correlations between An and FeO. Significant resorption textures are also preserved in plagioclase crystals as well as repeated oscillatory zoning in An and FeO, and complex Sr isotope variations. Three types of crystals with different core-to-rim Sr isotope variations are recognized. Type I crystals have core-to-rim increases in (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i that could be explained by diffusion. For example, Sr isotope variations recorded in BCK2-1-2 crystal could be generated by diffusion with simulated maximum crystal residence times of 100–500 years with the proximate value of ∼300 years. Type II crystals with different variation trends in (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i on opposite sides of the core could be produced either by multi-stage crystallization or by analytical uncertainty. Whereas, type III crystals with complex core-to-rim variations in (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i, may record repeated magma recharge events. All these results suggest repeated recharging of the magma chamber by hotter, more mafic and less radiogenic Sr isotope melts. Therefore, more mafic melt injection recorded in plagioclase profiles may provide significant metal contributions to the magma chamber, which ultimately results in Cu mineralization at the Baogutu reduced porphyry copper deposit.