新疆北部晚古生代铜矿床主要类型和地质特征

铜矿床广泛地分布于新疆北部,已构成我国重要的铜及多金属矿床产地和后备基地。根据容矿岩石和矿床成因特征,新疆北部的铜矿床可以划分为以下几种类型:①斑岩Cu-Mo-(Au)型;②岩浆Cu-Ni硫化物型;③VMSCu-Pb-Zn型;④夕卡岩Cu-Mo-Au-Ag型。这些矿床的形成与西伯利亚、哈萨克斯坦—准噶尔和塔里木板块汇聚碰撞和碰撞后的弛张作用密切相关。早泥盆世(~400)斋桑洋盆沿着阿尔泰—富蕴一带向北俯冲,由于板片后退和拆沉作用,在阿尔泰南缘形成弧后盆地并伴有大量的火山喷发和成矿流体活动,导致阿舍勒和可可塔勒等VMS铜铅锌型矿床的形成;而在西天山的博罗霍努一带,此次构造事件导致喇嘛苏铜矿床的形成。晚泥盆世—早石炭世,由于北天山洋盆向北俯冲,形成大南湖—头苏泉岛弧,并伴有高侵位的花岗岩体分布和铜-钼-金-银矿体的形成。在晚石炭世—早二叠世,新疆北部进入后碰撞构造演化阶段,大量镁铁—超镁铁质和碱性花岗岩岩浆侵位,形成大量的岩浆铜镍硫化物(喀拉通克、黄山和黄山东)和夕卡岩型矿床(索尔库都克、维权)。     

新疆北部岩浆型铜镍硫化物矿床控矿因素的研究

含矿铜镍岩体多产于岛弧和弧后盆地中，属造山带型岩体，严格地受深大断裂及其次一级断裂构造的控制；最有工业意义的岩浆型铜镍矿床均形成于准噶尔型铁镁质地壳内；含铜镍基性－起基性杂岩体的岩石化学特征对成矿存在着控制作用，多数含矿岩体属于偏镁系岩石和铁质基性杂岩或铁质基性－超基性杂岩；含矿岩休出露面积小于１０ｋｍ￣２，分异良好，相带清楚，多为复合岩体；具有重要工业意义的岩浆型铜镍矿床的成矿时代集中在海西中期至晚期．     

Re—Os同位素体系及其在岩浆Cu—Ni—PGE矿床研究中的应用

Ｒｅ－Ｏｓ同位素由于其较高的半衰期特点，近年来国外广泛就于前寒武纪含Ｃｕ－Ｎｉ－ＰＧＥ镁铁－超镁铁岩成岩年，结合其他地球化学数据，对壳幔岩浆源及作用进行解释研究。特别是由于Ｏｓ 是６个ＰＧＥ的其中之一，而多用于岩浆Ｃｕ－Ｎｉ－ＰＧＥ矿床贵金属来源的判别。     

岩浆混合作用的类型、标志、机制、模式及其与成矿的关系——以新疆北部为例

新疆北部广泛发育具有岩浆混合特征的岩体,岩体类型主要有钙碱性花岗岩、碱长花岗岩和碱性花岗岩,其中以第一类最为发育;岩体中的暗色包体类型以闪长质为主,成分可从闪长岩、石英闪长岩、石英二长闪长岩,过渡到花岗闪长岩,部分地区可发育辉长质、安山玄武质、安山玢岩质包体;有些地区还发育有岩浆混合岩.该区岩浆混合作用主要形成于四个大地构造演化阶段,即D3-C1交界的洋-陆俯冲期、C1末-C2初的碰撞期、C2-P的后碰撞期和T1的板内期.岩浆混合作用的判别标志有岩体宏观标志(近等轴状)、野外宏观标志(暗色微粒包体发育,有时可见岩浆混合岩)、显微标志(淬冷和矿物不平衡结构)、岩石地球化学标志(线性过渡特征)、年龄(一致)标志等.该区的岩浆混合作用是多级次的,其深部岩浆源区的混合表现为壳幔相互混合作用;混合作用表现出多阶段性,以基性岩浆注入到酸性岩浆为主要方式,由物理混合到化学混合渐变过渡.该区岩浆混合作用与斑岩铜钼金矿床密切相关,其成矿关系模式可概括为:基性岩浆与花岗质岩浆混合产生混合岩浆,经过进一步分异演化形成了含矿岩浆;与岩浆混合作用有关的斑岩铜钼矿的找矿标志为:岩浆混合作用强烈的大岩体内或附近晚期补充侵入的小型斑岩体具有找矿潜力.     

新疆北部晚古生代大规模岩浆成矿的地球动力学背景和战略找矿远景

新疆北部石炭-二叠纪存在大规模岩浆成矿作用,但对成矿地球动力学机制缺乏系统认识。在前人工作和我们近年来工作的基础上,文中扼要总结了我们新的初步认识,旨在为深化研究奠定思想基础。文中指出新疆北部泥盆-石炭纪岩浆活动和成矿作用是板块构造的直接产物。石炭纪的板块消减及有关的岩浆作用可能一直持续到三叠纪。地幔柱岩浆作用的起始时间不详,可能在晚石炭世,但集中表现在二叠纪。两种岩浆构造体系在时间上的叠加和空间上的并存造就了成矿作用的集中爆发以及成矿类型上的时空变化。与之有关的成矿作用和相应的成矿类型主要有：赋存于晚泥盆世-早石炭世海相火山岩中的磁铁矿床（有火山岩浆喷溢成因的可能,但更具有夕卡岩型铁矿的特征）、泥盆纪末到早三叠世与中酸性侵入岩有关的斑岩型（夕卡岩型）铜（钼）矿床以及早二叠世与镁铁超镁铁质侵入岩有关的岩浆铜镍硫化物矿床。后者与南疆塔里木盆地已知溢流玄武岩在时代上（（280±5）Ma）的一致性意味着包括该溢流玄武岩的基性大火成岩省可能分布很广泛,波及北疆的相当地域。如这一推论能够证实,那么与之有成因联系的钒钛磁铁矿和铜镍硫化物矿化点/矿床的分布就不应只局限于已知造山带,应该分布更广。这里造山带的“成矿专属性”很有可能只是构造暴露而已。这一思路有助于我们研究新疆北部晚古生代岩浆成矿作用以及与岩浆作用有关的成矿作用,并对寻找同类矿床有战略指导意义。     

新疆淮北地区晚古生代板块构造及与铜矿的关系

晚古生代时期准噶尔板块与西伯利亚板块具有一个动态分界,由北往南,从早至晚依次出现额尔齐斯、扎河坝－阿尔曼台和克拉麦里三条会骤板块分界线,与其相伴形成了冲乎尔－麦兹,阿舍勒、那林卡腊－喀拉通克、萨吾尔－加波萨尔和谢米斯台－北塔山等五个铜（钼、镍）成矿带。这些铜成矿带的成矿潜力和矿床类型与会骤板块分界的消减方式、规模及所持续的时间密切相关,其中以与额尔齐斯俯冲带有关的阿舍勒铜（锌）成矿带和冲乎尔－麦兹     

华北北部古生代大陆地壳增生过程中的岩浆作用与成矿效应

包括前寒武纪克拉通与显生宙造山带两大构造单元的华北北部,古生代时期板块构造体制下古亚洲洋的裂解-扩展-消亡与汇聚大陆边缘的俯冲-碰撞-伸展循环构成了其大陆地壳增生与再造演化的基本图景,并形成了一系列记录这些因果演变连续过程的岩浆侵入与喷发事件。这些物质记录无疑是研究汇聚大陆边缘壳-幔作用和物质交换、大陆地壳演化与大规模成矿作用耦合关系的绝佳窗口。本文在系统总结最近几年积累的年代学和岩石地球化学资料的基础上,以一些带有特定过程印记的标志性岩浆事件为纲领,表征这些古生代岩浆作用形成过程中的地球动力学演变,揭示其所记录的华北北部大陆地壳的多阶段增生与再造演化机制,并初步探讨了有利地球动力学过程制约下的岩浆行为引起的成矿物质聚集效应。     

新疆北部岩浆铜镍硫化物矿床地质分布特点与成矿背景探讨

新疆北部地质构造演化复杂, 多阶段演化中岩浆活动与成矿作用规模并不均衡。而二叠纪却是天山成矿带大规模岩浆活动和金属成矿作用的高爆发期。本研究紧紧围绕镁铁-超镁铁质侵入岩体及岩浆铜镍硫化物矿床, 从地质分布特点、含矿岩体的岩浆起源、岩浆演化及成矿特点, 系统研究深部相应岩浆作用的地质背景。通过典型矿床的深入剖析, 破解制约找矿突破的控制因素, 系统阐述了板块构造与地幔柱体制叠加并存的地质特征与成矿表现。新疆北部发育了5条镁铁-超镁铁质侵入岩带, 东天山、北山及喀拉通克岩带具有较好的成矿表现, 在时间上与塔里木隐伏大火成岩省密切相关。塔里木克拉通深部熔融的地幔物质, 围绕刚性塔里木克拉通边缘不断上涌, 并与表壳物质发生交换, 随着俯冲板块的持续和减弱, 深部上涌的地幔物质不断加强, 先后形成因深部地幔物质多寡而金属聚集的不同矿床类型。围绕塔里木大火成岩省的周缘或造山带中, 是岩浆铜镍硫化物矿床重要的理论研究基地和找矿方向。     

新疆黄山铜镍硫化物矿床成矿岩浆作用过程

黄山铜镍硫化物矿床镁铁．超镁铁质岩体岩相发育良好,主要包括橄榄岩、辉石岩、辉长岩和闪长岩,橄榄岩中部分橄榄石包含有硫化物珠滴。对该岩体不同岩相进行了主元素、微量元素、铂族元素和单矿物的分析,结果表明,不同类型岩石的化学组成受橄榄石、辉石和斜长石结晶分异作用的控制。微量元素和稀土元素具有相似的分布模式,（La／Yb）N介于1．14—3．65之间,明显亏损Nb和Ta,富集Sr。含矿岩石Cu／Pd和Ti／Pd比值大于原生地幔岩浆。上述结果揭示黄山镁铁-超镁铁质岩体不同岩性的岩石具有不同的主元素和微量元素特征,但母岩浆来自同一源区。根据橄榄石的F0值和全岩的主要氧化物组成估算出母岩浆为高镁（MgO约为15％）玄武岩岩浆,在岩浆作用过程中地壳富硅组分的混染是导致硫化物熔离的主要机制。     

新疆北部后碰撞与幔源岩浆有关的成矿谱系

新疆北部与后碰撞幔源岩浆作用有关的矿床主要有四类:铜镍硫化物矿床、钒钛磁铁矿矿床、钛铁矿-铜镍硫化物复合矿床和玄武岩型自然铜矿床.上述四类矿床成矿时代相近(主成矿期为二叠纪),空间相邻,跨构造单元分布,彼此之间可出现过渡或复合矿床类型,构成了独特的后碰撞与幔源岩浆作用有关的成矿谱系,也是中亚型造山后碰撞阶段颇具特色的成矿组合.依据其成矿专属性的不同,新疆北部与幔源岩浆有关的矿床可分为两个系列:钛铁系列和铜镍系列.钛铁系列以尾亚矿床为代表,以高钛富碱为特征,为碱性系列,REE总量高,LREE富集,εNd(t)近0值,其含矿岩体的地球化学特征与峨嵋大火成岩省钒钛磁铁矿含矿岩体特征一致,推测其含矿岩浆来源与地幔柱活动有关;而以黄山、喀拉通克为代表的铜镍矿床成矿岩体,以相对富镁为特征,属钙碱系列和拉斑玄武岩系列,REE总量较低,模式曲线呈LREE略富集的平缓型分布,εNd(t)为明显的正值,可能来自亏损岩石圈地幔的部分熔融.新疆北部后碰撞阶段除发育了与幔源岩浆有关的成矿谱系外,还发育了与造山带有关的构造-岩浆-成矿体系.这种既有地幔柱成矿又有造山带成矿的双重特性,可能是二叠纪地幔柱活动与造山(后碰撞)作用叠加的结果.     

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。     

新疆北部后碰撞构造演化与成矿

以夹于陆块间的蛇绿岩套构造就位及其伴随的区域变形变质、同碰撞花岗岩侵入时期,作为主碰撞期。后碰撞发生在主碰撞之后,并随大规模花岗质岩浆作用的结束而结束。依此标志,新疆北部后碰撞阶段的主体时限为早石炭世维宪期—晚二叠世。研究表明,新疆北部后碰撞阶段具有明显的继承性、旋回性、阶段性和方向性,经历了早石炭世伸展—晚石炭世挤压(隆升)和早二叠世伸展—晚二叠世挤压(隆升)两个伸展—挤压旋回。其中,早石炭世伸展可能与主碰撞导致的岩石圈板片拆沉有关,早二叠世伸展则可能与刚性增强的新陆壳下幔源岩浆的底侵作用有关。由多陆块碰撞过程中产生的巨大挤压应力,被后碰撞期不同机制幔源岩浆作用导致的阶段性伸展所消耗,由此逐步完成了碰撞后新陆壳的固结。新疆北部后碰撞的伸展阶段和挤压—伸展转变期,是大规模成矿的高峰期,并具有独特的成矿时空分布规律性。     

Fluid Geochemistry and Metallogenesis of the Hatu Gold Deposit in the Junggar Basin, Xinjiang

The Hatu large gold deposit is located on the western margin of the Junggar basin, Xinjiang. Its mineralization is characterized by auriferous quartz veins and Au-bearing altered fracturing zones. Studies on mineralogy, inclusions and decrepitation temperature indicate that the gold deposit was formed by overlapping of two kinds of fluid of different origins, instead of gradual evolution of a single fluid. The auriferous quartz veins are related to magmatism-originated fluid, but the Au-bearing altered fracturing zones to deep-derived fluid. Bonanzas in quartz veins were formed and localized at overlapping positions of two types of fluid under intensive compression.     

新疆博格达山北缘晚古生代-中生代古水流样式转折及其构造意义

新疆准噶尔盆地南缘博格达山北缘地区古水流方向在晚古生代到中生代期间发生过三次重要的转变。晚石炭世晚期以前指向南,晚石炭世晚期到二叠纪期间指向东、南东东向,三叠纪—侏罗纪指向南,白垩纪及其以后指向北。结合盆地物源和沉积环境分析,博格达山北缘自晚古生代以来可划分为四个构造演化阶段,古流向转折期为盆地各期构造演化的分界线,它们是盆地对周缘造山带构造演化沉积响应的重要记录。另一方面,古水流转折时间资料的获得,对准噶尔盆地周缘不同构造带的隆升时代是一个非常重要的限定。晚石炭世晚期至二叠纪,古水流资料指示沉积物主要来自准噶尔盆地西部,准噶尔盆地西—西北缘强烈隆升,自三叠纪早期开始到侏罗纪晚期,准噶尔盆地北缘抬升,博格达山北缘沉积物主要来自北方;侏罗纪晚期到白垩纪,古水流指示沉积物主要来自盆地南部,博格达山隆起并遭受剥蚀。然而,什么原因造成石炭纪末以来,准噶尔盆地周缘几个造山带顺时针方向依次隆起,有待进一步研究。     

Early Paleozoic Magmatism and Gold Mineralization in the Northern Altun, NW China

This paper discusses the relationships between granitic magmatism and gold mineralization and the exhumation history of the Dapinggou gold deposit in northern Altun, NW China based on the geochronological data, including zircon U-Pb ages, Rb-Sr isochron age and 40Ar-39Ar dating and MDD modeling data. The main granitic magmatism age in this area is attained from the ID TIMS U-Pb geochronology of zircons from the Kuoshibulak granite, the biggest granite in the northern Altun area, which gives a concordant age of 443±5 Ma in the Late Ordovician. Zircon ID TIMS U-Pb geochronology of the West Dapinggou biotite granite west of the Dapinggou gold deposit gives concordant ages around 485±10 Ma, representing the early stage of Ordovician magmatism. The Rb-Sr isochron age (487±21 Ma) of 6 quartz inclusion samples from quartz veins in this gold deposit is very close to that of the West Dapinggou granite. MDD modeling of step heating 40Ar-39Ar data of K-feldspar from the same West Dapinggou biotite granite gives     

新疆喀拉通克铜镍硫化物矿床Re-Os同位素研究及其地质意义

喀拉通克铜镍硫化物矿石的Re-Os同位素测年结果为305±15(2σ)Ma。该数据表明产于阿尔泰山南缘的铜镍硫化物矿床形成于晚石炭世一早二叠世,与区内广泛发育的造山型金矿和浅成低温热液型金矿基本为同一时期。其等时线~187Os/~188Os初始比值为0．35±0．04,γ_Os仉值平均为183,表明在成矿过程及岩浆侵位期间有少量地壳物质加入成矿系统中。     

Early Paleozoic Magmatism and Gold Mineralization in the Northern Aitun, NW China

Abstract This paper discusses the relationships between granitic magmatism and gold mineralization and the exhumation history of the Dapinggou gold deposit in northern Altun, NW China based on the geochronological data, including zircon U‐Pb ages, Rb‐Sr isochron age and ⁴⁰Ar‐³⁹Ar dating and MDD modeling data. The main granitic magmatism age in this area is attained from the ID TIMS U‐Pb geochronology of zircons from the Kuoshibulak granite, the biggest granite in the northern Altun area, which gives a concordant age of 443±5 Ma in the Late Ordovician. Zircon ID TIMS U‐Pb geochronology of the West Dapinggou biotite granite west of the Dapinggou gold deposit gives concordant ages around 485±10 Ma, representing the early stage of Ordovician magmatism. The Rb‐Sr isochron age (487±21 Ma) of 6 quartz inclusion samples from quartz veins in this gold deposit is very close to that of the West Dapinggou granite. MDD modeling of step heating ⁴⁰Ar‐³⁹Ar data of K‐feldspar from the same West Dapinggou biotite granite gives a rapid cooling history from 300°C to 150°C during 200–185 Ma. According to the age data and the geological setting of this area, we conclude that the Dapinggou gold deposit was formed at the early stage of the Early Paleozoic granitic magmatism in northern Altun, and exhumed in the Early Jurassic due to the normal faulting of the Lapeiquan detachment. The Early Paleozoic magmatism may provide heat source and produce geological fluids, which are very important for gold mineralization. Exhumation in the Mesozoic caused the uplift of the deposit towards the ground surface.     

新疆北部中——大型金、铜矿床的基本成矿特征

通过对新疆北部10多个中－大型金、铜矿床的对比研究，探讨了其含矿建造及其岩石化学成分，将这些中－大型金、铜矿床概括为块状硫化物型铜－多金属－金矿系列、浅成低温热液型金矿系列、铜镍硫化物型矿床系列、与韧性剪切带有关的构造蚀变岩型金矿系列、与夕卡岩有关的铜（钼）矿床系列等5个成矿系列类型、并指出本区金、铜矿床存在“一代，双峰”和“集中成矿，分片富集”的时空分布特点；在探讨有关典型矿床的硫同位素、铅同位素、稀土元素地球化学特征的基础上，阐述了本区中－大型金、铜矿床具有明显的多成矿物质来源和多成矿阶段等基本特性；最后建立了本区中－大型金、铜矿床的区域成矿模式。     

云南景谷宋家坡铜矿床成岩成矿的Sm-Nd和^40Ar-^39Ar同位素年龄

云南景谷宋家坡铜矿床产于英安斑岩体及其围岩中三叠统火山岩地层中，矿床蚀变发育，原生矿化相对较弱，次生硫化物富集。本文报道了对该矿床的蚀变和矿化英安斑岩进行的Sm-Nd法和^40Ar-^39Ar快中子活化法同位素地质年龄测定结果。同位素年代学研究表明，Sm-Nd法和^40Ar-^39Ar快中子活化法给出了英安斑岩和原生铜矿床的形成年龄，时代为印支期中三叠世；而且^40Ar-^39Ar快中子活化法给出的年代学信息较多，其高温阶段坪年龄大致与特提斯洋闭合时间一致，而较低温阶段的表面年龄反映了燕山期甚至喜马拉雅期构造运动对成矿的改造。总之，宋家坡铜矿床的赋矿英安斑岩及区域中三叠世火山岩的成岩作用相对于特提斯洋的闭合及陆块碰撞俯冲在时间上基本同时。成矿与成岩关系密切、时间相近，且成矿经历了多期作用，原生矿化属斑岩型铜矿化，后期受盆地热卤水淋滤富集和表生氧化改造。