新疆阿尔泰阿巴宫富磷灰石磁铁矿床成矿机制：来自包裹体和稳定同位素证据

阿巴宫富磷灰石磁铁矿床位于新疆阿尔泰南缘地区克朗盆地,具有Kiruna型铁矿典型特征。本文对矿床中磷灰石和石英中的包裹体进行了详细的岩相学观察、对流体包裹体进行了显微测温和激光拉曼成分研究,并测定了磷灰石和石英的氢、氧同位素以及硫化物的硫同位素组成。结果表明,不同成矿阶段磷灰石中的包裹体具有明显不同的特征,代表了不同的熔体和流体系统,且流体由早阶段到晚阶段具有一定的演化规律。第一和第二成矿阶段磷灰石中主要为熔融包裹体、流体包裹体和单矿物包裹体,成矿流体分别是高温(主要为290~460℃)中盐度(10.36%~17.79%NaCleqv)和中温(主要为230~290℃)中盐度(16.99%~22.4%NaCleqv)的富Ca2+的H2O-NaCl体系,是富挥发分的Fe-P熔体在结晶过程中捕获熔体和流体的结果。第三成矿阶段的磷灰石和石英中的包裹体特征相似,主要为熔体-流体包裹体、液相包裹体、含液体CO2三相包裹体、含子矿物H2O-NaCl型多相包裹体和含子矿物H2O-CO2-NaCl型多相包裹体。成矿流体温度变化于160~320℃,中低盐度(1.06%~23.1%NaCleqv),少量高盐度变化于33.5%~42%NaCleqv,属H2O-CO2-NaCl体系,是岩浆-热液阶段出溶的流体发生沸腾作用的结果。磷灰石和石英的δD较为接近,分别为-139‰~-118‰和-145‰~-104‰。成矿流体的δ18OH2O值显示以岩浆水为主,从早阶段(4.9‰~9.1‰)向晚阶段(1.5‰~6.0‰)有降低的趋势。硫化物的δ34S(0.4‰~5.2‰)表明硫来自深部岩浆。结合阿巴宫富磷灰石磁铁矿床的地质特征,认为矿床的形成与不混溶作用的发生有关,早阶段成矿是碳酸盐围岩的加入导致富挥发分Fe-P熔体与富Si熔体发生不混溶,由富Fe-P熔体发生分离结晶和堆晶作用形成;晚阶段成矿是富Fe-P熔体演化晚期,由于减压降温导致流体出溶并发生大规模的不混溶(沸腾),即在岩浆-热液过渡阶段由熔体结晶形成。     

新疆准噶尔北缘玉勒肯哈腊苏铜(钼)矿区韧性剪切变形时代——来自白云母和黑云母Ar-Ar年龄的约束

玉勒肯哈腊苏斑岩铜(钼)矿主要赋存于闪长玢岩中,少量在北塔山组火山岩及似斑状石英二长岩中。矿化呈细脉状、细脉-浸染状和浸染状。成矿过程经历了斑岩期、剪切变形期和表生期。矿区发育韧性剪切变形带,中泥盆统北塔山组、下石炭统姜巴斯套组、岩体及矿体均发生了剪切变形作用。沿剪切面发育黑云母和白云母新生矿物。白云母的坪年龄和等时线年龄分别为283.8±1.5Ma和285.4±3.1Ma,黑云母的坪年龄和等时线年龄分别为277.0±2.0Ma和277.0±4.0Ma,在误差范围内基本一致,限定矿区韧性剪切变形时间在早二叠世(284～277Ma),与区域额尔齐斯-玛因鄂博断裂活动时间一致。主要成矿作用形成于斑岩期,成矿时代为中泥盆世(374Ma),早二叠世的韧性剪切变形作用只对铜(钼)矿化进行改造。     

新疆阿尔泰南缘克因布拉克铜锌矿区黑云母二长花岗岩地球化学特征及意义

新疆阿尔泰南缘克因布拉克铜锌矿区出露大面积花岗岩,岩性主要为二长花岗岩、钾长花岗岩、黑云母花岗岩和英云闪长岩,矿体赋存于二长花岗岩与上志留统-下泥盆统康布铁堡组外接触带中。室内显微镜下鉴定二长花岗岩发育二云母二长花岗岩和黑云母二长花岗岩2种岩相。黑云母二长花岗岩具有高硅、高碱、贫钠富钾、准铝质-过铝质的特点;微量元素特征表现为Rb、Th、K、Ce、Nd、Tb富集,Ba、Nb、Sr、Ti强烈亏损;稀土元素配分模式为轻稀土相对富集的右倾型,具有稀土总量中等及中等负铕异常的特点。这些特征表明该花岗岩属于高钾钙碱性准铝质-过铝质S型。岩石的I_Sr(t)值为0.703 039~0.705 729,ε_Nd(t)值相对较低,多数为近于0的负值,T_2DM两阶段模式年龄集中在1.145~1.194 Ga。岩石可能由中元古界富含黑云母的变质砂岩或正变质岩和少量幔源物质在较低压力条件下熔融形成,源区有斜长石的残留。地球化学特征表明该区花岗岩具有良好的含矿性,其矿床形成于后碰撞的伸展环境,成矿作用与二长花岗岩的岩浆期后热液有关。     

准噶尔北缘老山口铁铜金矿床成矿流体及成矿机制

老山口铁铜金矿床位于准噶尔北缘,铁铜金矿化主要呈块状、团块状、脉状、角砾状、细脉浸染状产于闪长(玢)岩和玄武质火山岩的接触带中。矽卡岩阶段石榴子石以发育熔融包裹体和流体包裹体为特征,退化蚀变阶段绿帘石主要发育液相包裹体,石英-硫化物-碳酸盐阶段的方解石主要发育液相包裹体、含子矿物包裹体和含CO2三相包裹体。早期矽卡岩阶段流体包裹体均一温度变化于205~550℃及大于550℃,主要集中在220~470℃和大于550℃,盐度w(NaCleq)介于7.02%~17.96%,峰值为7.5%和16%,密度为0.60~1.00 g/cm3。退化蚀变阶段,均一温度变化于212~510℃,峰值为220℃,盐度w(NaCleq)介于6.16%~21.04%,密度为0.60~0.95 g/cm3。石英-硫化物-碳酸盐阶段,均一温度变化于150~380℃,在160℃和220℃出现峰值,盐度w(NaCleq)介于13.4%~18.47%,密度为0.75~1.10 g/cm3。石榴子石和方解石的δ18OSMOW值为5.2‰~17.8‰,δ18O水值为-2.4‰~3.5‰,δDSMOW值变化于-144.0‰~-84.0‰,表明成矿流体主要为混合的岩浆水和大气降水。方解石的δ13CPDB值变化于-6.8‰~-3.5‰,δ18OSMOW值为11.6‰~17.8‰,暗示成矿流体中碳主要来自闪长质岩浆,少量来自碳酸盐岩。黄铁矿δ34S值集中在0~3‰,结合稀土元素特征,表明硫主要来自于与矿体空间关系密切的闪长质岩浆。结合野外地质特征,认为铁矿成矿作用与矽卡岩的退化变质作用有关。     

阿尔泰造山带南缘中泥盆世苦橄岩及其大地构造和岩石学意义

阿尔泰造山带南缘中泥盆世苦橄岩位于北塔山组地层的下部, 其上依次为玄武岩和安山岩.3种岩性共同的特点是贫钛、富铁, 具Nb和Ta的负异常以及高场强元素的丰度与MORB相当, 具有典型的岛弧火山岩系的特点, 是准噶尔洋板块向南西俯冲的结果.苦橄岩和玄武岩的Zr/Nb和Sm/Nd比值与MORB相当, 表明其源区为亏损的MORB源.然而玄武岩的Ti/V和Zr/Sm比值均高于苦橄岩, 而且玄武岩的稀土元素配分曲线呈平缓型, 而苦橄岩则显示出低的稀土总量以及弱富集轻稀土型, 指示了玄武岩是被从俯冲的洋壳释放的流体交代的含角闪石的尖晶石橄榄岩的地幔源区低程度部分熔融形成的, 苦橄岩则是在高温条件下被流体交代过的石榴石橄榄岩高程度熔融的产物.安山岩则可能是榴辉岩部分熔融形成的.      

阿尔泰南缘克朗盆地铁木尔特花岗岩体年龄、地球化学特征及成因

铁木尔特黑云母花岗岩出露于阿尔泰造山带南缘克朗盆地北西侧,岩体主要为黑云母花岗岩。锆石的SHRIMPU-Pb定年结果表明该岩体结晶年龄为459±4.9Ma。岩石具有高的SiO_2(71.92%～76.58%)和Al_2O_3(12.92%～14.55%)含量,富碱(K_2O+Na_2O=7.09%～8.11%)、高钾(K_2O/Na_2O=1.1～1.62)、低P_2O_5(0.14%)和MgO+FeO(5%)含量,强过铝质(ACNK=1.13～1.34);富集LREE和Th、U、Pb,贫Ba、P、Sr、Ti、Nb,呈现明显的Eu负异常(δEu=0.33～0.53);并具有低的Al_2O_3/TiO_2(100)比值和高的CaO/Na_2O(0.3)比值。以上特征表明该岩体属高钾钙碱性高温型强过铝花岗岩。同时岩石具有低的Sr初始值(~(87)Sr/~(86)Sr=0.701727～0.709951)和相对高的ε_(Nd)(459Ma)(-1.43～-0.98)值,两阶段Nd模式年龄较为均一(t_(2DM)=1.2～1.3Ga)。岩体的原始岩浆可能是富含白云母和黑云母的变泥质岩在大于875℃的条件下脱水熔融的产物,在部分熔融过程中有磷灰石、斜长石、钛铁矿等矿物的残留,并混入少量的幔源物质。结合阿尔泰南缘的区域地质背景综合分析,推测岩体形成于俯冲作用的初期,可能是在挤压背景下由于局部伸展减压以及异常地幔和深部热流不均匀上升提供的热影响发生的部分熔融产生。     

天山-阿尔泰东部地区海西晚期后碰撞铜镍硫化物矿床:主要特点及可能与地幔柱的关系

天山—阿尔泰东部地区是中国重要的铜镍成矿区,近年来针对区内的铜镍矿床和相关岩体的研究不断取得进展,找矿也取得了一系列新突破,已经探明了十几个矿床和矿点。笔者基于以往研究成果,结合目前地质勘查和找矿评价的新进展,比较详细地全面总结了后碰撞铜镍硫化物矿床的基本特点、成矿规律和成矿过程,并建立了描述性成矿模型。这些矿床沿一组平行的走向近东西的深大断裂分布,与成矿有关的镁铁质—超镁铁质杂岩体一般不大于5km2,小的可为一个岩墙。矿化分两种类型:通道型和熔离型。成矿时代为298~270Ma,为中亚成矿带大规模成矿期的组成部分,形成于后碰撞伸展阶段。与这组铜镍硫化物矿床有关的镁铁质—超镁铁质杂岩体可能是早二叠世大面积喷溢岩浆的残留根部或通道部分,可能与地幔柱活动有关。另外,针对区内的地质特征,结合以往找矿的成功经验,对区内进一步的找矿工作提出了一些设想和建议。     

阿尔泰造山带阿巴宫花岗岩体锆石SHRIMP年龄及其地质意义

阿尔泰造山带分布着大量花岗岩.本次研究的出露于阿巴宫一带的两个片麻状花岗岩体,其锆石SHRIMPU-Pb年龄分别为(462.5±3.6)Ma和(457.8±3.1)Ma,在误差范围内年龄一致,表明这两个岩体是同期岩浆作用的产物.较老的年龄说明该岩体原被划分为华力西中晚期侵入岩体的认识并不正确,该岩基可能是由不同时代的侵人体组成.阿巴宫2号岩体呈岩株状出露于下泥盆统康布铁堡组火山岩地层中,二者之间没有显示侵入接触和断层接触关系,表明火山岩地层可能为岩体的不整合沉积盖层,后经剥蚀和构造作用使岩体局部出露地表.     

新疆阿尔泰南缘大东沟铅锌矿区火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地质意义

大东沟铅锌矿位于新疆阿尔泰南缘的克兰盆地,赋存于康布铁堡组上亚组火山-沉积岩系,矿体直接围岩为变质钙质砂岩及不纯的大理岩,矿体呈层状、似层状、透镜状分布,与地层产状一致。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年法,获得矿区2件康布铁堡组上亚组变质流纹岩加权平均年龄分别为(388.9±3.2)Ma(MSWD=3.3)和(400.7±1.6)Ma(MSWD=1.3)。结合前人的年龄数据,将克兰盆地康布铁堡组的时代厘定为晚志留世末期至早泥盆世(413~389 Ma)。大东沟铅锌矿为火山岩容矿的喷流沉积型矿床(VMS),2件变质流纹岩年龄限定大东沟铅锌矿的成矿作用发生在早泥盆世(401~389 Ma)。     

阿尔泰南缘麦兹盆地康布铁堡组变质酸性火山岩年龄及岩石成因

阿尔泰南缘麦兹盆地康布铁堡组赋存有铁铅锌大、中型矿床,但该组火山岩的形成时代和岩石成因以及构造背景还没有形成一致的认识。本文对该组两个变质流纹岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,获得其年龄分别为410.5±1.3 Ma和400.4±2.1 Ma。岩石地球化学分析结果表明:所有酸性火山岩具有高硅(72.15% ～81.26%),低铝(10.56% ～14.87%)和钛(0.16% ～0.27%),极低的MgO(0.04% ～0.14%)、CaO(0.04% ～2.42%)和TFeO(0.11% ～1.64%)含量; 在原始地幔标准化图上显示出Ti、P、Sr、Ba、Nb和Ta明显负异常,Th、U、Pb、Zr和Hf的正异常,LREE 相对HREE略富集的特征,除个别样品外,大多数样品显示明显的Eu负异常(δEu=0.48～0.91)。结合其区域地质特征,认为本区变质酸性火山岩形成于活动大陆边缘环境,是玄武质岩浆底侵作用使下地壳发生了部分熔融后演化的产物。