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。     

西环太平洋菲律宾群岛中酸性岩浆活动与斑岩型铜金成矿：兼论埃达克岩与斑岩型铜金成矿

以菲律宾岛弧构造岩浆作用和斑岩型铜金成矿作用为例,以与板块俯冲相关的深部物质循环和斑岩型铜金成矿为研究对象,综述了铜金在弧岩浆中复杂的地球化学过程和行为。通过对中酸性岩浆活动与区域斑岩铜金成矿响应进行系统综述,根据以往对菲律宾群岛中新生代岛弧岩浆岩和斑岩型铜金成矿开展的地质-地球化学研究,提出有利于成矿的地球化学指标,探讨了西环太平洋菲律宾群岛中酸性岩浆活动对区域铜金等多金属矿床的贡献,总结区域成矿规律,建立成矿动力学模式。通过研究菲律宾群岛周缘中新生代板块俯冲洋壳重熔岩浆作用及矿床形成机理,进一步揭示板块俯冲过程中以流体为纽带的物质和能量交换及斑岩型铜金成矿效应。     

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。     

中亚成矿域斑岩铜（钼）矿带的认识与建立

对中亚成矿域斑岩铜(钼)矿带的认识,起源于哈萨克斯坦滨巴尔喀什—伊犁火山侵入岩带的划分和地球物理场的确认。尤其是对哈萨克斯坦—准噶尔环状磁力异常带的厘定,奠定了中亚成矿域斑岩铜(钼)矿带的地球物理基础和与哈萨克斯坦—准噶尔地块外缘火山-侵入岩带的耦合关系,最终建立起哈—中—蒙中亚成矿域斑岩型铜(钼)矿带的雏型。     

中亚成矿域核心区斑岩铜矿地质和地球化学特征研究现状综述

中亚成矿域核心区域发育多个斑岩型铜矿床,集中分布于哈萨克斯坦环巴尔喀什、中国新疆西准噶尔和东天山地区。笔者从成矿斑岩岩石学、地球化学、岩浆性质、矿床地质和成矿流体性质等方面,对以上地区主要斑岩铜矿的研究现状进行了总结,并概括了境内外斑岩铜矿床的异同。中亚成矿域核心区斑岩铜矿含矿斑岩主要为闪长岩、闪长玢岩、花岗闪长斑岩和石英二长岩,属钙碱性或高钾钙碱性系列,除哈萨克斯努尔卡斯甘外,大多具有埃达克岩的地球化学特征。哈萨克斯坦环巴尔喀什地区和中国西准噶尔、东天山地区斑岩铜矿成矿斑岩结晶温度主要集中在668~836℃,斑晶相结晶压力为0.8~3.2kbar（对应深度2.4~8.8km）,环巴尔喀什地区成矿斑岩（ΔQFM=2.9~4.8）具有明显高于西准噶尔和东天山地区（ΔQFM=0.3~1.8）的岩浆氧逸度。中亚成矿域核心地区含矿斑岩的（87Sr/86Sr）i=0.702 5~0.706 7,εNd（t）=4.9~8.8,显示含矿岩体主要来源于新生洋壳,可能伴随古老基底物质的参与。矿区发育以钾化、绢英岩化和青磐岩化为主的热液蚀变,努尔卡斯甘矿区发育与高级泥化有关的高硫型浅成低温热液型金矿化。矿床地球化学研究显示区内斑岩铜矿硫化物的硫主要为岩浆硫（δ34S=-5‰~2‰）。环巴尔喀什地区和中国东天山土屋-延东斑岩铜矿成矿流体为氧化性的H2O-NaCl-CO2-SO2体系,西准噶尔包古图为还原性的H2O-NaCl-CO2-CH4体系。     

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。     

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。     

初议中亚成矿域

给出了中亚成矿域的地质含义与地理范围。此巨型成矿域以发育中、晚元古代及晚古生代成矿作用为其特点。以超大型矿床为重点,并主要围绕金、铜讨论了中亚成矿域6种类型矿床的时空展布。近年取得的进展说明,中亚成矿域在矿产资源优势与潜力方面并不亚于环太平洋成矿域及特提斯成矿域。     

中亚成矿域核心地区地质演化与成矿规律

中亚成矿域地质演化的重要特征是:古生代地壳生长和演化的多阶段性、多旋回物质的活化-再活化、成矿环境的长期性和周期性,这些特征导致域内成矿物质的多次迁移和聚集。中亚成矿域由若干个成矿省组成,其核心部分由阿尔泰成矿省、环巴尔喀什-准噶尔成矿省和中-南天山成矿省构成。成矿省由多个成矿带构成,每个成矿带由若干个矿集区组成,每一个矿集区包含至少1个大型—超大型矿床。古亚洲洋关闭后,中亚成矿域核心地区普遍发育的印支期成矿作用主要受韧性剪切带和小型壳源岩浆活动控制。中亚成矿域核心地区的关键科学问题包括古南天山俯冲带流体-岩浆演化过程对成矿作用的制约、巨型斑岩铜矿带的形成环境、晚古生代大地构造格局重建、巨型韧性剪切带的特征及其对金成矿作用的控制机制。     

中亚成矿域核心区地质演化和巨型成矿带划分

随着中亚成矿域地质矿产研究的不断升温和新资料的不断积累,学术界对其地质演化和成矿作用的认识出现诸多争议和矛盾。文章主要基于前苏联时期有关中亚地区的地质资料,并结合近年来地质矿产勘查新进展和高精度年代学数据,梳理了中亚成矿域核心区的主要地质特征及其演化规律,划分出中亚成矿域核心区的成矿省和巨型成矿带,论述了重要成矿带的形成和演化特征,并进行对比分析。在中亚成矿域核心区划分出4个成矿省：阿尔泰成矿省、巴尔喀什-准噶尔成矿省、楚伊犁-天山成矿省和西南天山成矿省,并重点论述了巴尔喀什-准噶尔成矿省和楚伊犁-天山成矿省的地质特征以及其中的巨型成矿带。巴尔喀什-准噶尔成矿省由4个巨型成矿带（含11个大型矿集区）组成：扎尔玛-萨吾尔成矿带、塔尔巴哈台-谢米斯台成矿带、阿科斗卡-巴尔鲁克成矿带和巴尔喀什-西准噶尔成矿带。楚伊犁-天山成矿省由4个巨型成矿带（含22个大型矿集区）构成：莫因特-阿拉套-赛里木成矿带、楚伊犁-博洛霍勒成矿带、伊赛克-阿吾拉勒成矿带和卡扎尔曼-那拉提成矿带。文中所提出的成矿省和巨型成矿带划分方案依然是初步的,在以后的工作中还需要不断修订和完善。我们期待着发现更多大型矿床和矿集区,使中亚成矿域核心区更丰富、更完善。地质资料的不断积累和新数据的不断补充,必然带动科学认识的提高和深化。     

哈萨克斯坦环巴尔喀什斑岩铜矿地质与成矿背景研究

中哈萨克斯坦位于中亚造山带中部,是中亚型造山带及中亚斑岩铜矿成矿域的重要组成部分,已发现数十个大型和超大型矿床,成群成带分布。主要的斑岩铜矿类型有斑岩铜-金矿、斑岩铜矿、斑岩铜钼矿,大多具同期火山岩。已建立的热液蚀变分带模式具有碱性蚀变和酸性蚀变两个阶段,已有的硫铅同位素数据表明成矿物质来源于深部。该地区的斑岩铜矿形成与多阶段构造演化有关,早古生代的斑岩铜矿与岛弧演化的早阶段有关,而晚古生代的斑岩铜矿与泥盆纪火山—岩浆弧、石炭纪—二叠纪的火山—岩浆弧有关。从中哈萨克斯坦的北西向南东方向,斑岩铜矿的形成时代逐渐变年轻。虽然经过数十年的研究,但该地区的有关斑岩铜矿的精细时空结构仍未建立。因此,含矿斑岩体与蚀变矿化年龄的精确测定、区域成矿地球动力学背景及其演化、斑岩铜矿的精细时空结构、与中国邻区的构造—岩浆—成矿带的连接对比将是以后的研究方向。     

江苏成矿地质环境及区域成矿谱系研究

通过地质背景及重要矿产区域成矿特征分析、成矿地质环境研究,对江苏省（含上海市）共划分Ⅲ级成矿区带5个、Ⅳ级成矿亚带7个。划分出省内8个主要成矿系列并建立了成矿谱系,初步研究总结了全省重要矿产区域成矿规律。     

黄岩海山链俯冲与吕宋岛斑岩铜金成矿

菲律宾吕宋岛上约5Ma以来的斑岩铜金矿床主要集中在北部的Baguio和Mankayan地区,它们在时空上与黄岩海山链密切相关。1907~2013年间的地震数据表明,在吕宋岛中部(16°N)附近存在地震稀疏带。吕宋岛上的斑岩铜金矿床分布在该地震稀疏带的两侧。收集到的相应时期埃达克岩的Sr/Y-(La/Yb)N、Sr/Y-Y和La/Yb-Yb图解表明,这些埃达克岩几乎都是洋壳部分熔融形成的。与吕宋岛北部侵入型埃达克岩相比,位于16°N附近的埃达克岩具有更高的Sr含量,这可能与南海古扩张脊俯冲撕裂形成的板片窗有关。斜长石是辉长岩的主要矿物之一,因此,撕裂的洋壳边缘的辉长岩层部分熔融,形成具有更高Sr含量的埃达克质岩浆。而位于吕宋岛南部Bataan弧中的埃达克质火山岩,可能是在南海古扩张脊俯冲之前形成的。根据已发表的斑岩铜金矿床数据,Mankayan地区的成矿年龄在约3.5~1.4Ma,Baguio地区的成矿年龄在约3.1~0.5Ma之间,有从北向南变年轻的趋势,这与黄岩海山链沿马尼拉海沟向南迁移一致。此外,吕宋岛北部Mt.Cagua到Baguio之间存在一个延伸了220km的第四纪火山活动的空隙,该区域大部分火山已经在中新世停止活动。这可能是黄岩海山链的俯冲使得俯冲倾角逐渐变缓、挤压加强而导致的。同时期的斑岩铜矿床正好分布在这一火山空隙中,是俯冲洋壳部分熔融的产物。     

三江成矿带斑岩型矿床成矿模式与找矿方向研究

通过系统分析斑岩成矿作用,厘定出3种斑岩型矿床的成矿环境,建立了3种成矿环境下的斑岩型矿床成矿模式,即印支期岛弧俯冲造山斑岩型矿床成矿模式、燕山期造山后与伸展作用有关的斑岩型矿床成矿模式和喜山期陆内转换造山斑岩型矿床成矿模式。根据区域斑岩型矿床成矿模式和典型矿床的研究,总结出三江成矿带斑岩型矿床找矿模型。以找矿模型为基础,采用证据权重法,优选出5个斑岩型矿床成矿远景区,并定量圈定了19个找矿靶区,为本区斑岩型矿床找矿工作指出了方向。     

新疆哈密市红海铜金矿地质特征及成矿预测

红海铜金矿位于卡拉塔格铜金成矿带,是最近发现的VMS矿床,本文主要介绍了该矿的区域地质、矿区地质、构造及矿脉特征。通过对成矿地质特征进行分析研究,认为该区具有良好的成矿条件和找矿前景。     

Control of Melt Structures on Cu-Au Mineralization in Basic-Ultrabasic Complexes of Northern China

Based on systematic analyses of 72 samples of different basic-ultrabasic rocks, the present paper discusses the relationship between melt structure and Cu and Au mineralization. It is found that if the NBO/T, NBO, M2+, FeO and MgO values are relatively high and the T, M3+, Fe2O3 and CaO values are low the basic-ultrabasic melt will be favourable to Cu (Ni) mineralization, but if the former are low and the latter are high it is favourable to Au metallization. Cu ions occupy dominantly octahedra in basic-ultrabasic melt and the higher the NBO/T, NBO and M2+ values, the more the octahedra in the melt. Au element mainly takes the form of Au+ ions in basic-ultrabasic melt and the Au+ ions constitute tetrahedral sites together with Fe3+ ions. Therefore, low M2+ and high Fe3+, i.e. high oxygen fu-gacity, can promote the enrichment of Au+ ions and Au mineralization. Components NT (other than Au+), Al2O3 and SiO2 in basic-ultrabasic melt have no effect on metallogenetic species. As mentioned above, in relevant d