新疆哈密市红石铜矿床地质特征及找矿潜力

哈密红石铜矿床位于东天山大南湖-头苏泉岛弧带北部的卡拉塔格地区,红石铜矿体产于大柳沟组第二、三岩性段中酸性海相火山岩中,受北西向或近南北向断裂构造控制,对围岩没有选择性。已发现工业铜矿体30个,矿体形态为陡脉状,长度32-1100米,一般100-300米,宽度或延深35-300米,一般80-200米,真厚度1.02-4.96米,一般2-3米。矿体铜品位0.30-4.29%。铜资源储量规模为小型,矿产类型为中低温火山热液型铜矿床。成矿地质条件优越,区带层位具有广阔的找矿潜力。     

东天山卡拉塔格成矿带红山铜-金矿床S同位素特征及成矿潜力研究

东天山红山铜-金矿床为卡拉塔格铜-金成矿带上新发现的两个铜-金矿床之一,大地构造位置上处于大南湖-突苏泉晚古生代岛弧带北段的中生代火山盆地中。容矿岩主要为流纹英安质火山碎屑岩,矿化与石英斑岩、流纹斑岩、次花岗斑岩密切相关,铜金矿化主要呈细脉浸染状和细脉状。该矿床处于东天山极端干旱少雨且稳定的荒漠地带,产有一系列复杂罕见的铁硫酸盐矿物。笔者研究了红山铜-金矿床具有代表性蚀变矿化的原生硫化物样品,其δ34S值为+1.86‰~+5.69‰,平均值为3.70‰,绝大部分集中在+1.86‰~+3.20‰,且δ34Scp小于δ34Spy,说明斑岩的成矿流体来自地幔,但却受到地壳的混染,成矿流体作用中S同位素分馏达到平衡。8种硫酸盐矿物的δ34S变化在2.15~6.73‰,平均值为3.74‰,与本矿床原生硫化物的δ34S值+1.86‰~+5.69‰非常接近,说明该矿床的S源主要来自地幔流体,硫酸盐继承了母体硫化物的同位素组成。通过红山矿区岩芯矿化蚀变情况和激电剖面、激电测深以及Eh-4剖面资料分析,红山深部矿化异常体都具有低阻、中高极化的特征,Eh-4连续电导率剖面资料显示,深部450 m以下可能存在有隐伏的斑岩体,岩体顶部及周围为100~300Ω.m的低阻体,它极可能为铜矿的赋矿部位。因此,红山铜金矿区呈现出浅部(200~300 m以上)高硫化物型浅成-低温热液型金矿和深部(300 m以下)斑岩铜矿的成矿体系,具有寻找大型规模浅成低温热液-斑岩金-铜矿床的潜力。     

新疆东天山红石金矿床成矿流体和成矿物质来源示踪

红石金矿床是新疆东天山康古尔塔格金矿带中的代表性矿床之一,本文对其进行了比较系统的流体包裹体和稳定同位素研究。流体包裹体研究结果表明,红石金矿床的成矿流体为中低温、低盐度、中低密度的富CO2流体。石英氢同位素组成δDSMOW为-104‰～-63‰,石英氧同住素组成δ^18OPDB为13.8‰～15.5‰、δ^18O水为-1.7‰～6.1‰。方解石碳同位素组成δ^13CPDR为-3.5‰～-2.7‰,方解石氧同位素组成δ^180PDB为-28.9‰～-26.5‰、δ^18OSMOW为1.1‰～3.5‰。H、O、C同位素组成特征指示红石金矿床成矿流体主要起源于深部,后期混合有大气水。黄铁矿硫同位素组成δ^34为-11.5‰～3.8‰,集中于0.4％～3.8‰,平均值为1.73‰,指示了成矿物质中的硫具有接近陨石硫的深源特征。红石金矿床的成矿作用可概括为富含成矿元素的深源流体在区域剪切构造作用下沿剪切系统不断向上运移,逐渐与浅部流体混合并与围岩发生交代蚀变作用,由于物理化学条件的改变,成矿元素最终在剪切扩容空间中富集成矿。     

东天山卡拉塔格矿带红海VMS型矿床S、Pb同位素地球化学研究

红海早古生代块状硫化物矿床是近年来在东天山新发现的典型VMS型矿床,赋存在一套早古生代海相岛弧火山岩-火山碎屑岩中,是由上部透镜状块状矿体和深部脉状-网脉状矿体组成。文章对该矿床开展了系统的S、Pb同位素地球化学研究,拟揭示其成矿物质来源。本次分析获得金属硫化物的硫同位素δ34 S值:黄铁矿闪锌矿黄铜矿,且接近于0‰(-0.8‰~6.0‰);而重晶石的δ34 S值为高正值(27.4‰~29.9‰),这与世界大部分VMS型矿床的硫化物δ34 S值一致;矿床硫主要来自于下盘岛弧火山岩硫及与少量海水硫酸盐无机还原硫的混合。金属硫化物的Pb同位素组成比较集中,其中206 Pb/204 Pb为17.886~18.144,207 Pb/204 Pb为15.465~15.506,208Pb/204Pb为37.325~37.684,硫化物Pb同位素类似于MORB亏损地幔Pb同位素特征,具有地幔和造山带来源特征,显示其金属成矿物质主要来源于矿体下盘发育的具亏损地幔特征的岛弧火山岩。总之,红海VMS矿床硫化物S、Pb同位素研究显示其成矿物质主要来自岛弧火山岩,少量来自海水,它们为深入研究VMS矿床成矿物质来源和成矿过程中流体间相互作用提供了资料。     

东疆卡拉塔格梅岭铜(金)矿床地质和流体包裹体特征及其与紫金山式铜金矿床的对比

卡拉塔格成矿带梅岭铜(金)矿床位于新疆吐哈盆地南缘的古生代隆起带中,在大地构造位置上处于大南湖—突苏泉晚古生代岛弧带北段的上叠火山盆地中。其成矿阶段形成的石英中的流体包裹体类型较为单一,多为气液两相包裹体,数量少,个体较小(3~10μm),气相百分数小(4%~10%),零星随机分布。均一温度变于化106.6~259.8℃,成矿流体盐度w(NaCleq)为0.18%~8.41%,成矿压力为3~16MPa,估算的成矿深度为0.4~0.8km。结合野外观察以及火山-次火山岩石组合、热液蚀变组合及矿石结构构造与矿化特点,提出梅岭铜(金)矿区为高硫化物浅成低温热液型与斑岩型铜金矿之间的过渡类型,相当于福建紫金山式或台湾金瓜石式。     

新疆东天山卡拉塔格斑岩型铜(金)矿成矿地质背景与找矿评价

卡拉塔格斑岩型铜金矿为哈萨克斯坦Kounrad、Aktogai—中国土屋、卡拉塔格、包古头—蒙古OyuTolgoi亚洲大陆内部最重要的斑岩金铜矿成矿带的重要组成部分之一。该区位处幔隆与幔凹过渡带和重磁变异梯度带,主要铜金矿和异常区分布于两组深大断裂交汇处,具备形成大型—超大型斑岩铜金的大地构造环境。主要类型岩、矿石的化学成分特点、稀土元素组成特征及球粒陨石标准化分布模式、大离子半径元素特征等研究表明,火山、潜火山岩可能来源于上地幔,为岛弧环境下的产物。通过与土屋、Kounrad和OyuTolgoi典型矿床进行对比,它们的成矿地质环境、含矿岩体的主微量元素含量特征、矿床的主要特征等具有较多的相似性。结合区域化探异常和最新找矿成果,认为该区具备形成大型斑岩型铜金矿的条件,具有良好的找矿前景。     

新疆东天山照壁山金铅锌多金属矿床地质特征及矿床成因

照壁山金铅锌多金属矿床位于东天山博格达岛弧带中部,是近年来新发现的矿床。矿体赋存于柳树沟组第三岩性段火山岩-火山碎屑岩中,以脉状、浸染状矿化为主,发育硅化、明矾石化蚀变,其成矿过程可分为3个阶段：(1)石英-黄铁矿-毒砂阶段(Ⅰ);(2)石英-金-黄铁矿-闪锌矿-方铅矿阶段(Ⅱ);(3)石英-黄铁矿-黄铜矿阶段(Ⅲ)。赋矿围岩为双峰式火山岩组合,玄武岩高Mg(Mg^#=36.25%～58.77%)、富钠贫钾(w(Na₂O/K₂O)=1.95～27.35),铝饱和指数(A/CNK)在1.25～1.69之间,属过铝质拉斑玄武岩系列,较高的La/Nb(2.49～3.83)、Ba/Nb(41.00～315.38)、Ba/La(14.50～92.45)比值,反映了玄武质岩浆受到了一定的地壳物质混染,Rb、Ba、K等元素相对富集,Th、Nb、Ta等元素相对亏损,具有板内玄武岩的特征;流纹岩具有较高的全碱含量(w(Na₂O+K₂O)=9.50～12.45),属钾玄岩系列,轻微富集轻稀土,富集R...     

东天山卡拉塔格泥盆纪岩浆岩地球化学特征及成因

文中对卡拉塔格地区泥盆纪岩浆岩进行了系统的岩相学、岩石地球化学研究,探讨其成因及形成构造背景。卡拉塔格地区泥盆纪火山岩主要为安山岩,并被同期一套成分连续的侵入体,包括辉长岩、闪长岩、石英闪长岩、二长岩等侵入。其中,辉长岩为钙碱性低钾系列准铝质岩石,具有较高的Al2O3含量(18.76%~19.06%)和Mg#(57.28~69.37),具有正Eu异常;闪长岩、石英闪长岩、二长岩和安山岩为钙碱性高钾钙碱性系列的准铝质弱过铝质岩石,也具有较高的Al2O3含量(15.02%~17.43%)和Mg#(53.67~72.91),具有较弱的Eu负异常或无Eu异常。这些岩浆岩都具有较低的初始Sr值(0.703 11~0.705 18)以及较高的εNd(t)值(5.36~7.72),均富集轻稀土和大离子亲石元素Rb、Ba、K等,亏损重稀土和高场强元素Ta、Nb、Ti等,都具有岛弧岩浆岩的特征。相似的岩石地球化学特征显示它们可能为同源岩浆活动的产物,可能是由俯冲洋壳形成的流体交代地幔楔岩石发生部分熔融而形成。泥盆纪岩浆岩形成于康古尔洋向卡拉麦里洋俯冲的岛弧背景。     

新疆西天山吐拉苏铅锌矿床的成因——年代学、流体包裹体和硫铅同位素的约束

吐拉苏铅锌矿床是新疆西天山吐拉苏盆地中的代表性贱金属矿床之一。矿体赋存于晚古生代大哈拉军山组凝灰岩中,受南北向张性断裂控制。矿石中主要矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、石英和方解石,发育晶洞状、晶簇状、梳状、角砾状等代表开放空间的充填构造。赋矿凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为372.5±4.3 Ma,形成于北天山洋向伊犁-中天山板块之下俯冲的背景。含矿石英中发育大量富液相水两相包裹体[均一温度和盐度w(NaCl_eq)分别集中于130～210℃和8.1%～16.9%之间],偶见富气相水两相包裹体、纯气相水包裹体和含固相子晶三相包裹体。流体包裹体和矿石组构特征综合表明,流体沸腾及其伴随的温度降低是Pb、Zn沉淀的重要机制。方铅矿δ³⁴S范围为-2.2‰～-0.5‰,显示出岩浆硫的特征。方铅矿的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值分别为18.208～18.264、15....     

东天山卡拉塔格石炭纪安山岩地球化学、年代学研究及地质意义

通过对东天山卡拉塔格石炭纪安山岩进行详细岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究,精确厘定了该火山岩成岩时代,探讨了岩浆来源及构造背景,进一步约束了古亚洲洋闭合时限。卡拉塔格石炭纪地层为一套火山碎屑岩夹火山岩,其中火山岩以安山岩为主。对安山岩进行LA-ICP MS锆石U-Pb测年,获得年龄（309.0±3.3）Ma为晚石炭世。岩石地球化学特征显示,安山岩为钠质、过铝质、钙碱性系列;稀土元素富集LREE,(La/Yb)N为3.10～4.13,δEu呈弱的负异常;微量元素Zr/Yb(6.78～8.76)、Hf/Yb(1.47～1.83)、Zr/Nb(32.06～34.60)的值均接近于岛弧安山岩;元素蛛网图上具富集大离子亲石元素Rb,Ba,U,K等,亏损Nb,Ta,Ti特征,表明其形成于岛弧环境。样品εHf(t)变化范围较大为-13.1～+14.8,且具高Sr,Yb和Y含量,低Sr/Y值,Ba/La>13,表明安山岩源区以俯冲流体交代的地幔楔部分熔融为主。     

安徽省东至县牛头高家金矿硫铅同位素示踪性浅析

牛头高家金矿位于安徽省东至县地区,属扬子陆块北缘,其成矿围岩为红色粘土和奥陶系地层。本次研究对该矿区矿石矿物中的硫铅同位素进行系统分析,硫铅同位素组成显示了成矿物质的复杂性和多元性。结合地质背景和矿床地质特征分析,认为该矿床成矿物质主要来自岩浆热液,而奥陶系地层也提供了部分成矿物质。牛头高家金矿原生矿为浅成低温热液型矿床,后经历较为复杂的地质过程,最终形成独特的红土型金矿。     

东天山卡拉塔格早古生代红海块状硫化物矿床精确定年及其地质意义

东天山卡拉塔格矿带红海块状硫化物Cu-Zn矿床产于卡拉塔格海相火山岩建造中,矿层主要与两个岩性段的火山-碎屑岩地层有关:(1)盖层为中性-酸性火山岩、火山角砾岩、凝灰岩,夹凝灰质砂岩;(2)赋矿层位主要由中基性-中酸性火山角砾岩、凝灰角砾岩、凝灰岩和沉凝灰岩组成。高精度的锆石离子探针U-Pb同位素定年获得矿体上盘围岩底部酸性火山岩的年龄为416.3±5.9Ma,为成矿时代的上限年龄;K-Ar同位素定年获得矿体下盘强绢云母化蚀变围岩年龄为424±7Ma,记录了最晚一期成矿热液活动的时代。同位素年代学研究显示,卡拉塔格地区在早古生代末期存在一期铜多金属成矿作用,这个认识不仅为吐哈盆地南缘古生代火山岩地层的时代划分提供了年代学限制,而且扩大了卡拉塔格地区和区域找矿空间。     

东天山卡拉塔格晚石炭世岛弧火山岩发现的地质意义

东天山大南湖岛弧带内古生代火山岩地层时代一直存在争议,其北部卡拉塔格地区核部火山岩尤为复杂。本研究通过详细的野外工作,在该区识别出一套晚石炭世（299.6±2.1 Ma）流纹岩地层。地球化学研究表明：流纹岩具有高SiO₂（75.83%～77.96%）、低Al₂O₃（10.41%～11.94%）和TiO₂（0.30%～0.34%）含量,富钠贫钾（Na₂O/K₂O=52～215）,莱特碱度率（A.R.）为2.84～3.28,属钙碱性低钾系列岩石;所有岩石显示轻微富集大离子亲石元素和轻稀土元素（La/Yb）_N=2.12～2.43、亏损髙场强元素Nb、Ta和Ti,并呈现Eu负异常（Eu/Eu^*=0.64～0.82）,与俯冲相关的钙碱性岛弧岩浆岩特征相似。结合区域研究成果,本文认为该流纹岩是北天山洋向北俯冲过程中岩浆活动的产物,晚石炭世北天山洋尚未闭合。本研究成果为东天山大南湖岛弧带岩浆活动时限和构造演化提供了新资料。     

新疆东天山天宇铜镍硫化物矿床Re-Os同位素物质来源示踪研究

通过对天宇铜镍硫化物矿石中的硫化物Re-Os同位素物质来源示踪研究,其187Os/188Os初始比值为0.864 9～2.910 6,γOs位于592～884之间,γOs平均值为832.5,说明在成矿过程中仅有大量地壳物质混染加入到岩浆和成矿系统之中;根据天宇岩体的岩石地球化学特征,并结合东天山东段基性一超基性岩体的空间分布特征,认为该岩体形成于洋内俯冲的增生岛弧环境,是晚古生代北天山洋壳向南俯冲增生的产物。     

新疆东天山葫芦铜镍硫化物矿床Re-Os同位素物质来源示踪研究

通过对葫芦铜镍硫化物矿石的Re-Os同位素物质来源示踪研究, 其¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os初始比值介于1.40~1.97,γOs值介于1110~1565,平均为1379, 表明在成矿过程及岩浆侵位期间有大量地壳物质加入到成矿系统中。     

新疆东天山红石金矿床原生晕特征与矿体叠加模型

红石金矿床是新疆东天山康古尔塔格金矿带中的代表性矿床之一。通过对其地表、已开采中段及部分钻孔的岩石系统采样分析和计算统计,研究了各指示元素在不同位置的组合特征。结果表明:指示元素中Au、Ag密切相关,其他元素组合复杂多变,反映了成矿成晕的多期性、多阶段特点。结合实际勘查资料,采用多种计算方法,建立了矿床原生晕轴向分带模式,即矿床轴向分带(自上而下)为Bi-Mo-Hg-Zn-Pb-Ag-As-Cu-Sb-Au。利用不同中段的7个分带评价值指标确定了矿体的叠加模型。     

新疆东天山卡拉塔格地区中泥盆世玉带斑岩铜(金)矿发现的地质找矿意义

新疆东天山玉带斑岩铜(金)矿床产于卡拉塔格西段,其含矿围岩是一套火山岩-火山碎屑岩和大南湖组(D1d)含生物碎屑灰岩的碎屑沉积岩,矿体产于石英闪长玢岩体内及与围岩接触带,以石英-硫化物细网脉状矿化为主,矿石矿物以黄铁矿和黄铜矿为主,及少量磁铁矿、闪锌矿、方铅矿、辉钼矿等,矿区发育Cu-Au-Ag-Mo-Pb-Zn-As-Sb-Hg-Ba元素异常。矿床蚀变(5km2)包括钠长石化、钾长石化、硅化、绿泥石化、绢云母化、水白云母化、高龄土化等蚀变类型,以含矿斑岩为中心向外可划分出钾(钠)化-绢云母化-硅化带、硅化-绢云母化(水云母+高岭土)-黄铁矿带和青磐岩化带(绿泥石-绿帘石化-碳酸盐化带)。围岩接触关系和同位素年代学研究显示玉带斑岩铜矿成矿时代为中泥盆世(391Ma),有别于土屋斑岩铜矿带,扩大了卡拉塔格地区及区域找矿空间。     

东天山卡拉塔格钠质火山岩岩石学、地球化学及成因

东天山卡拉塔格早泥盆世卡拉塔格组火山岩主要岩性为海相富钠质的安山岩、流纹岩和英安岩，夹少量的钠质玄武安山岩和钠质玄武岩以及正常系列的玄武安山岩。钠质火山岩的特征是：Na2O=1．69～6．38％，Na2O／K，O〉1，多在2～100间：无论是斑晶还是基质，斜长石均为富钠长石；酸性岩石斑晶主要是钠长石和石英，中基性岩石斑晶主要是钠长石（少量更长石）：酸性岩以斑状结构、霏细结构、球粒结构为主，而中基性岩以交织结构、玻晶交织结构为主。各类岩石全岩化学分析计算结果均含标准矿物Q、Hy、Hm，一部分含Di或C，在TAS图上全都投于亚碱性区；∑REE=25、96-96．11ppm，LaN／YbN=1．68-5．32，Eu／E^＊=0．46-1．25，LaN／SmN=1．01-2．95；强不相容元素适度富集，Nb和Ta强烈亏损，部分样品Cs、Rb、K、Zr和Hf适度亏损。这些特征表明，该区钠质火山岩的原始岩浆可能来自富钠俯冲洋壳熔体与地幔楔岩石反应的产物部分熔融。这样的岩浆形成机制与前人有关卡拉塔格是早泥盆世岛弧的认识相一致。     

新疆哈密红石铜矿区300m中段原生晕地球化学特征及成矿预测

新疆哈密红石铜矿位于东天山大南湖-头苏泉岛弧带北段的卡拉塔格地区,为浅成低温热液脉型铜矿床。在矿床深部300m中段开展1:100原生晕地球化学剖面测量,选择Ag、Cu、Mo、Zn、As、Sb、Hg、Au、Pb、W、Ba、Bi、Sn等13种元素进行测试分析,查明与矿有关的地球化学特征,预测成矿有利地段。研究通过R型因子分析,识别Sb-Hg-As-Au前缘晕指示元素组合、Ag-Cu-Mo-Zn近矿晕指示元素组合、Ba-Bi尾晕指示元素组合,以及Se-Zn-Pb等元素共同代表岩浆期后中高温热液活动阶段,显示出该矿床具有多期、多阶段成矿的特征;依据C.B.格里戈良分带指数原理,建立（Sb×Hg）D/（Ba×Bi）D矿体定量预测指标,并结合矿化-蚀变特征,圈定1处成矿有利重点地段和1处成矿有利一般地段,分别为300m中段25线~19线成矿热液角砾岩筒的深部或周边,以及300m中段13线~7线1、6、9号脉矿（化）带的深部和周边;验证孔ZKY2101揭露了角砾岩筒深部的矿化情况,取得良好效果。     

东天山卡拉塔格地区月牙湾铜镍硫化物矿床磁黄铁矿Re-Os同位素测定及其地质意义

新疆哈密月牙湾铜镍矿是近年来在东天山卡拉塔格地区新发现的岩浆型铜镍硫化物矿床.为确定该矿床的成岩、成矿时代及其成矿作用,利用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和硫化物Re-Os同位素等时线定年方法,分别对主含矿岩相橄榄辉长岩和矿石中的磁黄铁矿进行了年龄测定.橄榄辉长岩中锆石的206Pb/238U年龄为255~292 Ma,加权平均值为274±2.4 Ma,代表了橄榄辉长岩的成岩年龄;矿石中磁黄铁矿Re-Os同位素等时线年龄为271.9±9.5 Ma,代表了硫化物熔离成矿的年龄;187Os/188Os初始值为0.279 6±0.008 9,γ_Os值为117~126,指示在岩浆侵位及硫化物熔离成矿过程中有地壳物质加入.月牙湾镁铁质岩浆的成岩、成矿作用发生于早二叠世,与东天山黄山-图拉尔根一带典型铜镍硫化物矿床为同一时期的产物.