新疆阿尔泰铁木尔特铅锌矿床稳定同位素组成特征

新疆阿尔泰山南缘克兰盆地中的铁木尔特中型铅锌矿床赋存于上志留统—下泥盆统康布铁堡组上亚组第二岩性段,容矿岩石为大理岩、绿泥石英片岩、变钙质粉砂岩、矽卡岩。矿床经历了喷流沉积期、叠加改造期和表生期。喷流沉积期硫化物δ34S值集中于-27.8‰～-16.0‰,峰值为-26.0‰,少量1.7‰～3.4‰,表明硫主要来自细菌还原海水硫酸盐及岩浆活动。氢、氧同位素组成表明,叠加改造期石英和方解石的δD变化于-122‰～-61‰,δ18O变化于9.5‰～10.9‰,δ18O水为-5.8‰～4.8‰,表明叠加改造期成矿流体具有多来源特征,是岩浆水、大气降水和变质水的混合产物。铁木尔特铅锌矿床在成因类型上为VMS型,矿床形成后又经历了叠加改造。     

成矿环境中的高密度碳质流体:以阿尔泰南缘为例

碳质流体(CO2-CH4-N2体系流体)常见于地幔橄榄岩和下地壳麻粒岩中。近期研究表明,阿尔泰南缘晚古生代成矿环境中的碳质流体极为丰富,不仅在造山型金矿中赋存大量与成矿有关的碳质流体,而且在VMS型矿床中也存在同造山期的变质碳质流体。由共生的富CO2包裹体(LCO2-LH2O型)和H2O-CO2包裹体(LH2O-LCO2型)的均一温度推测,造山型金矿的碳质流体捕获温度大于254～394.5℃,压力大于150～320MPa;VMS矿床的变质碳质流体捕获温度大于209～430℃,压力大于180～300MPa,两者具相似的捕获温度压力条件。碳质流体的捕获温度压力条件与变质相带相平衡计算的变质温度、压力范围相当。碳质流体源于区域变质作用,并参与了与造山型金矿有关的构造-变质-流体-成矿作用和对VMS型矿床的变质改造作用。     

新疆阿尔泰克兰河中游泥盆纪花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地球化学特征

克兰河中游英云闪长岩和二长花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为400±2.3Ma(MSDW=1.1)和401±3.3 Ma(MSDW=1.2), 表明岩体侵位于早泥盆世早期, 同时也暗示了岩体围岩康布铁堡组地层的形成时代早于401 Ma。所有花岗质岩石具有高的SiO2(67.80%~76.54%)和Al2O3(12.39%~16.07%)含量, 低P2O5 (0.02%~0.17%)和MgO+FeO(2.22%~5.12%)含量, 富碱(K2O+Na2O=5.58%~8.25%), 具有低的CaO/Na2O (<0.3)比值和高的A/CNK值(0.96~1.39); 富集LREE和Th、U, 贫Ba、P、Sr、Ti、Nb, 呈现明显的Eu负异常(δEu=0.22~0.73)。以上特征表明该岩体属钙碱性准铝质-过铝质岩类, 具有岛弧花岗岩的典型特征。结合阿尔泰南缘的区域地质背景综合分析, 推测岩体形成于活动大陆边缘环境, 是在俯冲作用过程中由变泥质岩和变质杂砂岩脱水熔融的产物, 在部分熔融过程中有磷灰石、斜长石、钛铁矿等矿物的残留。     

新疆阿尔泰地槽成矿元素分布特征

新疆阿尔泰地槽内成矿元素，自北东向南西分为四个带，每个带内分布有元素区和矿床：（1）阿尔泰山北缘元素带（阿克萨拉等区）；（2）阿尔泰山中脊元素带（冲呼等五个区和可可托海3号脉稀有金属矿等矿床）；（3）阿尔泰山南缘元素带（阿舍勒等四个芡和阿舍勒铜矿等矿床；（4）额尔齐斯元素带（喀拉通克等区和喀拉通克铜镍矿等矿床，成矿元素区带找新矿床的有利地段。     

阿尔泰大型-超大型矿床富集区地壳演化

通过构造、岩浆、变质、成矿等地质作用及其时空演化规律的对比分析,以及物探重力、航磁及遥感信息的综合研究,认为古生代阿尔泰富蕴地幔热柱成因的三联点裂谷形成与演化———“手风琴式”开合,是阿尔泰大型- 超大型矿床富集区形成与演化的根本原因。地幔热柱热地幔物质大规模上涌和横向扩张,产生三联点裂谷系统,导致古大陆解体,形成阿尔泰“洋岛型”蛇绿岩、阿尔泰型花岗岩、花岗岩化、高温低压变质带和主要大型- 超大型矿床;地幔热柱活动停止或间息,导致三联点裂谷系统发生A 型俯冲而封闭造山,形成三叉式陆间造山带和同造山花岗岩、     

中国阿尔泰造山带变质作用PTSt演化和热-构造-片麻岩穹窿形成机制

中国阿尔泰造山带中发育了一系列热-构造-片麻岩穹窿(简称 TSG穹窿)。由低级变质区向TSG穹窿中心,发育了绢云母-绿泥 石带、黑云母带、石榴石带、十字石带、蓝晶石(红柱石)带、夕线石- 堇青石(夕线石-石榴石)带、混合岩带、混合花岗片麻岩岩田。递增 变质带、混合岩带、混合花岗片麻岩的形成演化顺序与其由外部向 TSG穹窿中心在空间上的排布序列一致。由黑云母带至混合花岗片 麻岩,变质作用及花岗岩化作用的高峰温度由400℃递增至800℃, 而压力由1.05GPa递减至0.10GPa。造山带变质作用过程可以 用压力-温度-空间-时间模式(PTSt)描述。TSG穹窿是主期造山幕中,沿造山带中一系列区域热动力异常中心,深部热流、构造流上涌,发生递增变质作用、花岗岩化作用以及差异性隆起的过程中形成的。     

阿尔泰地区中、新生代岩浆活动的同位素年龄证据

长期以来，对阿尔泰地区有无印支、燕山期岩浆活动一直存在争议。本研究得到以下年龄结果：将军山花岗岩（＾４０Ａｒ／＾３９Ａｒ坪年龄）２２０Ｍａ、康布铁堡花岗岩（＾４０Ａｒ／＾３９Ａｒ高温视年龄）２１４Ｍａ、尚可兰花岗岩（Ｒｂ－Ｓｒ全岩等时线年龄）１７６Ｍａ、阿拉尔花岗岩（＾４０Ａｒ／＾３９Ａｒ坪年龄）１３１Ｍａ。以上数据和与本区处在同一构造单元的前苏联矿区阿尔泰及山区阿尔泰１２个浅色花岗岩锆石Ｕ－Ｐｂ     

新疆北部阿尔泰山东段泥盆纪岩浆活动及侵位方式的探讨

新疆北部阿尔泰山东段发育大量的岩浆岩,对取自阿德尔石英闪长斑岩和乔拉克萨依花岗闪长岩的样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄测定,获得了(415.7±4.0) Ma和(413.5±3.0) Ma的年龄值。据此将其形成时代厘定为早泥盆世。两组样品主量元素差异明显,稀土、微量元素特征基本一致。石英闪长斑岩具有中钾-低钾钙碱性、过铝质花岗岩岩石特征,而花岗闪长岩具有高钾钙碱性、准铝质系列特征。两者轻稀土富集、重稀土相对亏损,中等-弱负Eu异常;微量元素Rb、Th、U等LILE富集,具有明显的“峰”,Nb、Ta、Ti等HFSE强烈亏损,呈明显“TNT”负异常,显示了与俯冲作用有关的岩浆岩特征。综合区域地质资料分析,阿尔泰造山带东段泥盆纪早期岩浆活动剧烈,成因复杂,侵位方式多样,形成了多种火成岩构造组合,可能是热幔-热壳结构下的产物,具有形成超大型矿床的潜力。     

新疆阿尔泰东南缘卡拉先格尔铜矿带含矿斑岩地球化学及其成矿意义

卡拉先格尔斑岩铜矿(带)位于阿尔泰东南缘晚古生代岛弧区,含矿斑岩主要为一套中-晚海西期的中酸性斑岩,围岩为中泥盆统北塔山组。通过对含矿斑岩的岩石学和地球化学研究表明该区内至少有两类以上含矿斑岩,以石英二长岩和花岗闪长岩类为主。其中部分石英二长岩有明显的Adakite岩特征,SiO2>56%,Al2O3>15%,MgO<3%,Sc<10%,Eu、Sr正异常,且初始87Sr/86Sr值普遍小于0.704。一些斑岩因其重稀土元素含量相对较高(Y>18×10-6,Yb>1.9×10-6),偏离了埃达克岩的组成范围。造成重稀土含量偏高的原因可能是洋壳俯冲熔融过程中,源区有残留相角闪石存在。从卡拉先格尔成矿带的岩石化学特征以及地质条件分析,该地区可能有较好的斑岩铜矿成矿远景。     

阿尔泰晚古生代早期长英质火山岩的地球化学特征及构造背景

新疆北部哈巴河一带出露的一套晚古生代早期长英质火山岩主要由英安质—流纹质火山岩组成。其Rb-Sr等时线年龄为405±57Ma,为早泥盆世。地球化学特征显示它们具有Ti含量低,Mg#含量中等—富集(42.2~88.7),Th/Ta为8.6~16.4,低—中等Ti/Zr值(介于4.9~53.46);稀土配分型式为LREE富集,无Eu或中等的负Eu异常;且在蜘蛛网图上显示LILE富集,Nb和Ta亏损的特征。Y-Nb和Rb-(Y+Nb)构造判别图解显示这些长英质火山岩形成于岛弧环境。结合前人的研究成果,认为新疆北部哈巴河晚古生代早期长英质火山岩是在古亚洲洋北侧岛弧构造环境下形成的,是作为古亚洲洋从SW至NE方向朝西伯利亚古板块俯冲的产物。