Ore-forming Fluid and Mineral Source of the Hongshi Copper Deposit in the Kalatage Area, East Tianshan, Xinjiang, NW China

The Hongshi copper deposit is located in the middle of the Kalatage ore district in the northern segment of the Dananhu-Tousuquan island-arc belt in East Tianshan, Xinjiang, NW China. This study analyses the fluid inclusions and H, O, and S stable isotopic compositions of the deposit. The fluid-inclusion data indicate that aqueous fluid inclusions were trapped in chalcopyrite-bearing quartz veins in the gangue minerals. The homogenization temperatures range from 108°C to 299°C, and the salinities range from 0.5% to 11.8%, indicating medium to low temperatures and salinities. The trapping pressures range from 34.5 MPa to 56.8 MPa. The δ18OH2O values and δD values of the fluid range from ?6.94‰ to ?5.33‰ and from ?95.31‰ to ?48.20‰, respectively. The H and O isotopic data indicate that the ore-forming fluid derived from a mix of magmatic water and meteoric water and that meteoric water played a significant role. The S isotopic composition of pyrite ranges from 1.9‰ to 5.2‰, with an average value of 3.1‰, and the S isotopic composition of chalcopyrite ranges from ?0.9‰ to 4‰, with an average value of 1.36‰, implying that the S in the ore-forming materials was derived from the mantle. The introduction of meteoric water decreased the temperature, volatile content, and pressure, resulting in immiscibility. These factors may have been the major causes of the mineralization of the Hongshi copper deposit. Based on all the geologic and fluid characteristics, we conclude that the Hongshi copper deposit is an epithermal deposit.     

新疆哈密卡拉塔格铜(锌)矿红石幅1∶50 000矿产地质图数据库

新疆哈密卡拉塔格铜(锌)矿红石幅(K46E009008)1∶50 000矿产地质图数据库是根据《固体矿产地质调查技术要求(1∶50 000)》(DD2019-02)和行业其他标准及要求,在充分利用1∶200 000、1∶50 000等区域地质调查工作成果资料的基础上,采用数字填图系统进行野外地质专项填图,并应用室内与室外填编图相结合的方法完成。本数据库将中-上奥陶统荒草坡群大柳沟组、下志留统红柳峡组和卡拉塔格组的建造类型进行了重新划分,把图幅内侵入岩时代划分为志留纪、泥盆纪、二叠纪等3期,建立了岩浆岩演化序列。图幅区内有大中小型矿床和矿点共8个,成矿时代集中分布在志留纪、石炭纪,赋矿围岩为火山碎屑岩和次火山岩,该区优势矿产以铜锌金为主,矿床类型以VMS型和次火山热液脉型矿床为主,分布在图幅东南一带。除金属矿产外,尚有膨润土矿床产出,具有较好的找矿潜力。本数据库包含5个地层单位和3期岩浆岩资料,数据量约为 15.1 MB。这些数据充分反映了该图幅 1∶50 000 矿产地质调查示范性成果,对该区矿产资源研究和勘查等具有参考意义。     

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。     

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。     

磁化强度矢量反演新方法及其在卡拉塔格铜多金属矿床找矿中的应用

磁异常的反演是地球物理勘探的重要手段,三维磁化率反演是磁异常定量解释中的一种重要方法.由于剩磁的存在使得磁化方向与地磁场方向产生偏差,从而影响了磁异常反演与解释的精度.本文基于磁异常模量反演和磁化强度矢量反演方法得到了一种新的磁化强度矢量反演方法.与以往的磁化强度矢量反演方法相比,该方法以磁异常模量反演得到的磁化率模型为约束,采用Lp范数正则化方法求解,提高了磁化强度矢量反演的精度和效率.本文通过模拟试验的反演计算,验证了这种磁化强度矢量反演方法的有效性.最后,将本文方法应用于新疆东天山卡拉塔格地区航磁数据的解释,获得了地下空间不同磁性差异的磁性体的空间分布特征,为进一步分析研究区隐伏矿床提供了重要信息.     

东天山卡拉塔格铜多金属矿集区黄铁矿化(次)流纹岩年代学、地球化学特征及其对成矿的潜在意义

卡拉塔格矿集区位于东天山吐哈盆地南缘大南湖岛弧带中,区内普遍发育黄铁矿化流纹岩类。该类岩石主要由(次)流纹岩、少量流纹质火山角砾熔岩和英安岩组成,均为偏铝质钙碱性岩石,具高硅特征(Si O2=69.51%~95.81%);稀土总量不高(ΣREE=9.53×10~(-6)~86.40×10~(-6)),轻重稀土分异较弱((La/Yb)N=0.41~29.4),铕多具负异常(δEu=0.29~1.91),显示轻稀土略富集的右倾型配分模式的地球化学特征;轻微富集Rb、Ba、K等大离子元素,明显亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti,表现出弧岩浆的特征;正的εNd(t)值(+2.98~+10.61)、分布范围较广的(87Sr/86Sr)i(0.703053~0.712568)值表明岩浆源区主要来自地幔,且有地壳物质的混染。获得流纹质火山角砾熔岩和次流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为439.9±4.8Ma、439±7Ma。综合研究表明,该岩类可能为早志留世古亚洲洋向北俯冲至准噶尔板块之下形成的火山-次火山岩。黄铁矿化(次)流纹岩与红石-梅岭热液脉状矿床存在成因联系,该岩类同源深成岩体可能为红石-梅岭脉状矿床的成矿地质体。同时,它们是卡拉塔格矿集区重要的找矿标志之一,且具有一定的普遍性。     

位场多尺度导数分析法识别线性构造-以新疆卡拉塔格地区重力解译断裂构造为例

本文介绍了一种新的地质体边界识别方法-位场多尺度导数分析法。在基本原理介绍及理论模型试验的基础上,对该方法在地质体边界识别中的有效性进行了论证。然后,利用该方法对新疆卡拉塔格地区1:5万重力数据进行了多尺度导数处理,识别出了不同尺度和走向的断裂构造,进一步证明多尺度导数分析方法能够对位场数据进行有效的分离和信息增强,进而识别出不同尺度场源体的边界。     

东天山中天山构造带喀拉塔格地区早石炭世岛弧火山岩的厘定及其构造意义

本研究以东天山中天山中段喀拉塔格地区的火山岩为研究对象,前人通过区域对比将其时代定为前寒武纪,本文通过锆石SIMS U-Pb定年获得其成岩年龄为347.5±5.9 Ma,同时还发现了一些前寒武纪捕获锆石,显示中天山存在老基底。地球化学研究显示这套火山岩具有相对较低TiO2(0.85%~1.21%)含量,高Mg#(46~64);富集大离子亲石元素(LILE:Rb、Ba、Th、U)、LREE和Pb元素,亏损髙场强元素(HFSE:Nb、Ta、Ti)特征;具明显Eu负异常;具相对较低εNd(t)值(-4.4~-5.7)和高初始Sr比值[(87Sr/86Sr)i=0.70884~0.70920];具有相对高的Th和Pb含量,较低的Ce/Th、Ce/Pb和Ba/Th比值,具俯冲带岛弧钙碱性岩浆特征;同时样品具较低Nb/U和Ce/Pb值,且发育捕获锆石,显示存在陆壳混染作用。这一工作在中天山前寒武地层中分解出古生代岛弧火山岩,综合的区域地质资料分析显示中天山岛弧带在早石炭世时期是类似于现在日本岛弧的岛弧带。     

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。     

东天山黄土坡铜锌矿床成矿流体的氦-氩同位素示踪

黄土坡铜锌矿床是东天山卡拉塔格地区一中型海相火山岩型块状硫化物（VHMS）矿床,赋存于早志留世海相火山-沉积岩系中。矿体产于酸性火山角砾岩与凝灰岩之间,主矿体呈厚大的扁豆状,矿石主要呈块状、浸染状、条带状和网脉状构造。本文报道了黄土坡铜锌矿床成矿流体的氦和氩同位素组成,黄铁矿流体包裹体的³He 含量低,介于0.039×10^-12 cm³ STP/g～0.64×10^-12 cm³ STP/g,n（³He）/n（⁴He）值为 0.11～0.94 Ra,介于壳源He与幔源He之间。⁴⁰Ar 含量变化于 3.49×10^-8cm³ STP/g～34.25×10^-8 cm³ STP/g 之间,n（⁴⁰Ar）/n（³⁶Ar）介于301.40～425.98 之间。成矿流体中有幔源 He（1.71%～10.97%）和放射性成因 Ar（⁴⁰Ar*含量为1.96%～30.63%）。结合矿床包裹体及 H-O-S 同位素特征,认为幔源流体和富放射性成因He 和Ar 的海水参与了成矿。