东天山镜儿泉花岗伟晶岩型锂铍矿中石榴子石的地球化学特征:岩浆过程和稀有金属矿化的指示

石榴子石是花岗岩和花岗伟晶岩中的常见副矿物之一,能够保留岩浆演化和稀有金属矿化等重要信息。镜儿泉稀有金属矿床是东天山最为典型的花岗伟晶岩型锂铍矿床,其岩浆演化过程及Li-Be-Nb-Ta等稀有金属富集成矿动力学背景仍不清楚。对该矿床的白云母花岗岩和锂辉石伟晶岩中的石榴子石开展了电子探针(EPMA)及激光剥蚀电感耦合等离子质谱(LA-ICP-MS)仪原位微区主量、微量元素分析。结果表明:镜儿泉白云母花岗岩和锂辉石伟晶岩中的石榴子石主要以锰铝-铁铝榴石的固溶体形式产出,两端元组分总和超过95%,表现为富Mn、贫Ca的特征;白云母花岗岩中石榴子石富集重稀土元素(HREE)、亏损轻稀土元素(LREE)并具有Eu负异常,而锂辉石伟晶岩中石榴子石则以重稀土元素亏损和Eu负异常显著为特征,且Y、Sc、HREE含量在伟晶岩阶段有下降的趋势。综上所述,镜儿泉锂辉石伟晶岩中的石榴子石为典型的岩浆成因,石榴子石中Li、Na、Y、REE等元素具有耦合替代现象,随着岩浆分异程度增加,REE和Y含量呈递减趋势。此外,富锂伟晶岩中石榴子石具有较高的Nb、Ta含量,对伟晶岩铌钽矿化具有重要的指示意义。

清代新疆地方社会的昭忠与节烈风气研究——以天山北路东部为例

以清代新疆地方社会为中心,关注移民较早、屯垦兴盛的天山北路东部地区的社会风气的演变,可以为认识清代新疆多元文化的形成提供新的视角。清王朝统一新疆后设置伊犁将军管理体制,迁徙大量移民进入疆驻屯兴边,新疆地方社会风气因移民而有所改变,表现出昭忠与节烈之风盛行的面貌和特点,在“昭忠”与“节烈”风气的影响下,社会氛围持续变化,社会环境也而随之改变,在当地产生了巨大的社会效应。

新疆东天山黄滩金铜锌矿成矿时代——来自白云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄和黄铁矿Re-Os年龄约束

卡拉塔格是东天山十分重要的铜矿集区,发育5个不同时代和成矿类型的成矿系统。近年来新发现了黄滩(包括金岭)金铜锌矿床,赋存于火山岩系中,发育层状矿化、脉状矿化和黄铁绢英岩化,但层状矿化和黄铁绢英岩化形成时代不清楚,制约了进一步找矿勘查工作。本文基于野外调查和室内研究,开展白云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄和黄铁矿Re-Os年代学研究,获得黄铁绢英岩中白云母^(40)Ar-^(39)Ar坪年龄为429.46±3.91 Ma,7件层状矿化中黄铁矿Re-Os等时线年龄为436.5±4.2 Ma。层状矿化年龄与前人获得含矿岩系英安岩和英安质凝灰岩年龄(434~438 Ma)、脉状矿化年龄(432~438 Ma)一致,表明层状矿化、脉状矿化和黄铁绢英岩化是同一成矿事件的产物,黄滩为富金火山成因块状硫化物(VMS)型矿床。因此,尽管黄滩和红海‒黄土坡为VMS型矿床,红石为火山热液脉状矿床,但它们均为同一VMS成矿系统,形成于430~439 Ma,受控矿因素的差异,造成了成因类型、矿化类型和成矿元素组合的多样性。

东天山白石渡银矿床的发现及其地球化学特征

东天山是中国重要的矿产资源基地,但以银作为主矿种的矿床报道较少。白石渡银矿床是东天山首次报道的热液脉型银矿床,也是该地区发现的独立银矿床。该矿床主要赋矿围岩为晚石炭世—早二叠世肉红色斑状二长花岗岩及灰绿色闪长质岩脉,主矿体呈透镜状,走向北东,长约250 m,Ag品位48.5×10^(-6)~60.3×10^(-6),Pb品位5.24%~9.90%。矿床中方铅矿δ^(34) S值为3.8‰~6.3‰,平均值为5.01‰。石英δ^(18) O值为-8.3‰~-5.0‰,平均值为-6.30‰。研究表明,白石渡银矿床为热液脉型银矿床,不同于该区其他沉积改造型(或层控热液型)银矿床。该矿床成矿流体为岩浆水与大气降水混合,成矿物质为壳幔混源。在该矿床的底部或附近,具有属于同一成矿系统的斑岩型钼矿床的找矿潜力。

新疆东天山康古尔一带金矿地质特征及成矿机制

新疆康古尔一带的金矿床位于塔里木板块北缘的东天山秋格明塔什—黄山韧性剪切带南缘,是新疆的重要金成矿区。二叠纪早中期,在SN向推覆韧性剪切和右行走滑韧-脆性剪切基础上,地壳快速抬升在韧性变形构造上叠加脆性破裂,一系列张性断裂成为主要容矿构造;同构造期侵位的中酸性浅成斑岩体(如石英斑岩)提供了充足的成矿热源和部分水源及成矿物质来源;康古尔一带金矿矿化型式各不相同,既有产于构造破碎带中的蚀变岩型金矿、石英脉金矿,也有产于火山角砾岩筒中的脉状金矿,还有产于斑岩体边缘或产于岩体内部的斑岩型金矿;但成矿流体的物理化学特征均具中低温、低盐度、中低压力的特点;金矿的形成分为2个热液成矿阶段,其中晚期阶段是金的主要形成阶段。本文对该区金的成矿物理化学环境进行了讨论,并总结了成矿机制,认为康古尔一带金矿形成于统一的岩浆热液成矿系统,成矿作用与区域构造的脆性构造活动同步发生,金矿成矿时段大致在二叠纪晚期(263 Ma—243 Ma);下一步找矿工作应在有利的物化探异常中预测和寻找不同地质产状的中低温浅成热液型金矿。

东天山小热泉子铜锌矿床伴生硒富集机制

小热泉子矿床位于东天山大南湖—头苏泉岛弧带西段,是赋存于石炭纪火山-沉积建造中的火山块状硫化物(VMS)矿床。小热泉子矿床伴生硒等关键金属,但硒赋存状态及富集机制研究较为薄弱,制约了硒的综合利用。在矿床地质特征研究基础上,对不同成矿期次的矿石中硫化物开展全自动综合矿物分析、电子探针成分分析,探索小热泉子矿床中硒赋存状态和富集机制。结果表明:小热泉子矿床中硒主要呈硒独立矿物硒方铅矿或赋存于硫化物的晶格中。硒方铅矿呈半自形—他形产出,粒径多小于30μm,包裹于喷流沉积期和热液叠加期的黄铜矿中,其Se含量(质量分数,下同)为20.25%~23.87%,平均值为22.15%,S含量为1.11%~2.61%,平均值为1.92%,Pb含量为72.49%~76.57%,平均值为74.51%,平均化学式为Pb(Se_(0.78)S_(0.17)),S/Se值为0.087。不同期次黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等硫化物中的Se含量分别为0.07%、0.15%和0.29%,S/Se平均值分别为716、222和110。其中,喷流沉积期硫化物的Se平均含量为0.20%,S/Se平均值为212,热液叠加期硫化物的Se平均含量为0.05%,S/Se平均值为938,显示Se含量具有下降趋势。结合前人流体包裹体研究结果,小热泉子矿床中硒富集机制归因于较高温、较高氧逸度的岩浆流体环境,硒富集伴随成矿系统温度和氧逸度的降低而减弱。

东天山晚古生代内生金属矿床类型和成矿作用的动力学演化规律

新疆东天山是我国重要的矿产集中区之一,并且具有良好的进一步找矿潜力。本文在对东天山成矿地质背景和古生代大量内生金属矿床系统分析的基础之上,划分出7种内生金属矿床的主要成矿类型,阐明了该区晚古生代地壳经历了拉张、挤压、碰撞、碰撞后弛张、剪切走滑和局部伸展的发展阶段,金、铜等内生金属矿床属于不同地球动力学背景下的产物。

新疆黄山东铜镍硫化物矿床Re-Os同位素测定及其地球动力学意义

通过对黄山东铜镍硫化物矿石的Re_Os同位素测年 ,获得等时线年龄数据为 (2 82± 2 0 )Ma。该数据表明产于东天山的这套铜镍硫化物矿床及其相关的镁铁质_超镁铁质岩并非泥盆纪_早石炭世洋底的蛇绿岩建造和相关成矿系统 ,它晚于岛弧演化阶段 ,出现于碰撞后的伸展环境 ,与区内广泛发育的造山型金矿和浅成低温热液型金矿为同一时期形成。其等时线187Os/188Os初始比值为 0 .2 4± 0 .0 4 ,γOs值平均为 99。

东天山土屋-延东斑岩铜矿带埃达克岩及其与成矿作用的关系

土屋-延东铜矿带位于东天山晚古生代大南湖增生岛孤带,容矿岩石斜长花岗斑岩侵入于岛弧火山岩区。通过对容矿围岩化学组成的研究表明,主量元素SiO2、Al2O3和MgO的含量分别为64.37％-72.28％、17.77％～17.71％和0.55％-1.35％,微量元素Y、Yb和Sr的含量分别为4.42—11.1(μg/g),0.38—0.87(μg/g)和619—738(μg/g),LREE为富集型和Eu为正异常,这些特征反映斜长花岗斑岩为埃达克质岩。本区埃达克岩与铜矿化存在密切的时空关系,铜矿形成时代与埃达克岩相近,形成于早石炭世,而火山岩形成于泥盆纪。铜矿与埃达克岩紧密共生,矿区范围埃达克岩多被蚀变并铜矿化。同位素地球化学特征反映,埃达克质岩浆为成矿提供了主要的物质和流体来源。进一步研究表明,岛弧火山岩与具埃达克岩性质的斜长花岗斑岩形成于不同的地质过程。本区中基性-中酸性的岛弧火山岩是由于大洋板块俯冲到深部,因脱水作用使板片之上的地幔楔发生部分熔融而形成的。而埃达克岩是俯冲到深处具MORB性质的板片在一定的物理化学条件下发生部分熔融后直接侵位于近地表而形成的。

东天山红柳河地区晚加里东期花岗岩类岩石锆石U-Pb年龄及其地质意义

本文对东天山红柳河地区 2个花岗岩类岩体进行了年代学和元素 同位素地球化学研究。锆石U Pb年龄表明 ,红柳河北闪长岩体 ( 4 41.4± 1.6Ma)和前进工区花岗岩体 ( 4 40 .9± 3 .1Ma)形成于晚加里东期。这两个花岗岩类岩体的形成不仅证实了东天山存在着晚加里东期岩浆活动 ,而且其形成与哈萨克斯坦 准噶尔大洋板块向塔里木板块俯冲密切相关。

东天山黄山东铜镍矿床铂族元素地球化学特征及其意义

黄山东岩体位于东天山北部的土墩-黄山-镜儿泉-图拉尔根镁铁-超镁铁质岩带中段，受康古尔塔格-黄山深大断裂控制，是由二辉橄榄岩、橄榄辉长岩、辉长苏长岩和辉长闪长岩组成的复式岩体。黄山东铜镍硫化物矿床镁铁质岩石和矿石中的铂族元素（PGE）含量很低，其中IPGE（Os，Ir，Ru，Rh）与PPGE（Pt，Pd）含量相近，PPGE略高于IPGE。岩石平均2×10^-8，矿石平均86×10^-9在矿石中，PGE含量与硫含量呈正相关关系。在原始地幔标准化图解上，岩石和矿石具有相似的分配模式，PPGE和IPGE之间分异很弱。Ni／CuPd／Ir关系图以及岩石地球化学资料显示，形成黄山东岩体的原始岩浆为MgO含量较高的PGE不亏损的拉斑玄武质岩浆。岩浆在上升的过程中发生过早期硫化物深部熔离，带走了岩浆中大部分的PGE，可能是造成黄山东矿床母岩浆中PGE明显亏损的主要原因。矿石低的Pd／Ir比值（为4．22～17．24，平均值为8．49）及高的Ir含量（为2．04×10^-9～21．45×10^-9，平均值为8．79×10^-9）显示黄山东矿床成矿过程中后期热液作用不明显。铂族元素地球化学特征和岩石地球化学资料显示了地壳物质的混染以及橄榄石、辉石等矿物的分离结晶是引起该矿床硫饱和并发生硫化物熔离作用而成矿的主要因素。

新疆东天山葫芦岩体岩石学与地球化学研究

葫芦岩体位于康古尔—黄山韧性剪切带东段,地表出露面积0.75km^2。主要岩石类型有辉长闪长岩、辉长岩、辉石岩、辉橄岩、橄揽岩。岩相之间多呈渐变过渡关系,局部也有侵入接触。主量元素化学组成基本上属拉斑玄武岩系列。岩石相对富集 LREE、适度亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)。岩浆演化过程中发生了较弱的同化混染作用。橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和斜长石的分离结晶作用是岩浆演化的主要机制。四件样品ε_(Nd)(t)值(+6.4～+7.1),一件样品的ε_(Sr)(t)=+3.4,其余三件的ε_(Sr)(t)值(-10.1～-9.3),^(206)Pb/^(204)Pb(18.091～18.513)、^(207)Pb/^(204)Pb(15.459～15.528)、^(208)Pb/^(204)Pb(37.526～38.126)。元素地球化学和 Nd、Sr、Pb 同位素体系表明,源区软流圈来源的岩浆中混入了富集岩石圈地幔来源的岩浆。稀土元素地球化学证明,熔融作用发生于尖晶石稳定域内。由此可见,岩体是尖晶石稳定域内占主体的软流圈地幔与富集岩石圈地幔相互作用的结果。

东天山三岔口铜矿区矿化岩体SHRIMP U-Pb年代学及锶同位素地球化学特征研究

锆石SHRIMPU Pb年代学及全岩和含矿石英脉锶同位素组成研究表明 ,东天山三岔口铜矿区矿化斜长花岗斑岩的岩浆侵位年龄为 2 78± 4Ma(95 %可信度 ) ,即成岩成矿时代为早中二叠世 ;矿化斜长花岗斑岩、英云闪长 (玢 )岩及含矿石英脉的 (87Sr/ 86Sr) i 在测定误差内一致 ,介于 0 .70 370～ 0 .70 4 37之间 ,而计算得到的εSr(t)值变化于 - 8.5～ +2 .7之间。锶同位素组成特征表明 ,成矿岩体为典型的I型花岗岩 ,可能是幔源火山岩或上地幔物质部分熔融的产物。

新疆香山铜镍硫化物矿床Re-Os同位素测定

通过对香山铜镍硫化物矿石中的镍黄铁矿进行Re-Os同位素测年，获得等时线年龄数据为（298±7．1）Ma。该数据表明产于东天山黄山-镜儿泉一带的这些铜镍硫化物矿床形成于晚石炭世-早二叠世，与该区广泛发育的造山型金矿、矽卡岩型银铜矿床和火山岩型铁铜矿床为同一时期的产物。其等时线^187Os／^188Os初始比值为0．682±0．32，γOs平均为444，表明在成矿过程及岩浆侵位期间有地壳物质加入成矿系统中。

东天山土屋—延东斑岩铜矿田成岩时代精确测定及其地质意义

东天山土屋—延东斑岩铜矿的形成时代迄今尚存在争议。前人以矿区南侧凝灰质粉砂岩夹层中所含古生物化石及区域地层对比为依据,将含矿地层时代划归为石炭纪,并推测其成矿的构造环境属于哈萨克斯坦—准噶尔板块的活动陆缘——觉罗塔格石炭纪火山岛弧。近期一些研究者通过对区内各类地质体的同位素地质年代学研究,获得了中—晚泥盆世和早石炭世的年龄信息(390～36 0 Ma) ,认为含矿火山岩和矿化斜长花岗斑岩形成于中—晚泥盆世—早石炭世。据此提出土屋和延东斑岩铜矿形成构造环境应属于塔里木板块的活动陆缘,是泥盆纪岛弧火山-深成作用的产物。在前人研究基础上,笔者对土屋和延东斑岩铜矿区的矿化斜长花岗斑岩开展了锆石SHRIMP微区原位U - Pb定年研究,获得土屋和延东矿区矿化斜长花岗斑岩体的年龄分别为334±3Ma(95 %置信度)和333±4 Ma(95 %置信度)。测定结果表明,土屋和延东斑岩型铜矿床的形成时代应归属为晚石炭世早期或早石炭世晚期,成矿作用与石炭纪钙碱性岩浆浅成侵位有关。

ETM^+(TM)蚀变遥感异常技术方法在东天山戈壁地区的应用

文章将蚀变遥感异常作为矿产资源综合评价与定位预测的主要参数 ,对在东天山戈壁地区的石英滩至赤湖地区 3.3万余平方千米的范围内开展的ETM+ (TM )遥感勘察结果进行了蚀变异常提取 ,并依此进行了矿产资源快速评价与定位预测 ,还对部分异常点进行了实地查证。研究区内已知矿床、矿 (化 )点 12 2个 ,遥感异常与其中10 5个互洽 ,吻合率 86 % ,与已知矿床的吻合率为 10 0 %。

东天山镁铁质-超镁铁质岩带岩石特征及铜镍成矿作用

东天山地区分布有众多镁铁质-超镁铁质岩体,岩体成群成带状分布,从北向南可划分为7个区带,受区域性韧性剪切带和断裂构造控制。从岩相学来看,本区含矿岩体可分为多期次侵入的复式杂岩体和单期次侵入的超镁铁质单式杂岩体,显示出深源岩浆充分分异的特征。含矿岩体具有高镁、低碱、低钙、低铝、低钛特征,具有较高的Mg#、m/f和m/s比值,兼具岩浆硫化物熔离作用与岩浆结晶分异作用。根据TiO2-10P2O5-10MnO图判别出本区岩浆具有拉斑玄武岩到钙碱玄武岩过渡的性质,岩浆源具有钙碱性玄武岩浆特征,富含含水矿物,预示了早期俯冲洋壳对幔源岩浆的交代作用。岩体矿化分为3种成矿作用和5期成矿步骤,且岩浆成矿作用与热液作用几乎同时进行,岩浆分异作用提供热液来源,而热液作用促进硫化物的饱和与熔离,造成岩石的热液蚀变结构并对岩浆期成矿进行改造。晚期岩体隆升后,矿体出露地表遭受氧化淋滤作用,形成特有的地表氧化带找矿标志。

东天山图拉尔根、白石泉铜镍钴矿床钴、镍赋存状态及原岩含矿性研究

图拉尔根、白石泉两处镍铜矿床的发现被认为是近年在新疆地区铜镍找矿中的重大突破,两者均属于和超镁铁-镁铁质杂岩有关的岩浆熔离贯入型矿床,前者更富含钴。矿石中磁黄铁矿-镍黄铁矿-黄铜矿共生为本矿床及同类矿床之共同特征。文章对岩体的含矿性及其中Co、Ni元素的赋存状态进行了研究,以等离子质谱对岩体中的Co、Ni、Cu及稀土元素分析和S元素丰度的湿法化学分析,揭示出两处岩体含矿性颇佳。通过X射线衍射、扫描电镜、电子探针分析并辅以常规显微镜,查明了Ni、Co两元素主要以独立的硫化物和硫砷化合物状态存在。在图拉尔根矿区发现的钴独立矿物镍辉砷钴矿和钴辉砷镍矿,属于辉砷钴矿和辉砷镍矿的同质多像变种。对此类金属矿物均作了较深入的分析与研究,为阐明矿床的成矿规律以及扩大找矿提供了重要的事实依据;也冀望对将来矿山选、冶方案的优化制定有所裨益。

东天山成矿规律与找矿方向的初步研究

根据对东天山1500多处矿产地时空分布规律的初步研究,认为东天山具有矿产资源丰富、矿种多,铁铜镍煤盐等优势矿产比较明显、矿床类型较全、成矿历史悠久、空间分布相对集中且呈“南铁北铜东镍中间金”的特点。鉴于东天山地区基础地质工作程度偏低,科学研究深度不够,根据其地质演化规律和区域对比,认为东天山地区今后的找矿工作既要重视深入研究典型矿床,在查明矿床成因的基础上建立成因模式、找矿模型和综合评价模型,也要不同矿种之间、先后地质时代之间、相邻成矿区带之间相互借鉴,开拓思路,以期取得新进展。建议国家和相关产业部门以铁、铜为导向,集中目标开展找矿会战并带动其他矿种实现找矿新突破。

东天山地区中—新生代隆升-剥露过程:来自磷灰石裂变径迹的证据

前人已经对西天山及邻区以及阿尔金断裂带进行了大量中—新生代隆升-剥露的研究工作,但对东天山地区的研究工作很少。天山造山带中—新生代期间的隆升-剥露过程是否具有均一性,目前仍没有确切的认识。为了获得东天山地区中生代以来的隆升-剥露信息,对吐哈盆地东南缘雅满苏地区磷灰石裂变径迹进行了研究。研究表明,在不同构造位置采集的花岗岩、砂岩、火山岩样品年龄集中分布在81～53Ma,样品年龄记录了东天山地区晚白垩世—古新世发生的冷却事件。磷灰石裂变径迹平均长度为13.60～14.36μm,接近于磷灰石初始径迹长度约14.5μm,表明径迹形成后没有发生过明显的退火作用。根据地温梯度计算得到东天山晚白垩世以来的平均隆升速率约为4.31×10-2 mm/a。进一步的热史模拟表明,晚白垩世—古新世（80～50Ma）期间东天山地区经历了一次隆升-剥露事件;始新世以后（50 Ma）,东天山地区地壳处于稳定状态,东天山隆起带现在的构造面貌基本继承了中生代的特征。