新疆斑岩型铜矿成因地质特征分析与找矿远景

对斑岩型铜矿的成矿基本特征及其形成背景等若干问题进行了探讨。从而总结出新疆的斑岩型铜矿的地质特征、概况、形成的条件及其构造背景,最重要的是对新疆的斑岩型铜矿的找矿前景进行了预测;对今后的寻找斑岩型铜矿有重要的指导意义。

新疆阿尔泰铁矿:地质特征、时空分布及成矿作用

在前人工作基础上,文章综述了新疆阿尔泰铁矿地质特征和成矿背景。新疆阿尔泰铁矿赋矿地层主要为上志留统—下泥盆统康布铁堡组、中上泥盆统阿勒泰镇组和中泥盆统北塔山组,少数为下石炭统和下古生界。成因类型可划分为火山岩型、矽卡岩型、伟晶岩型、与花岗岩有关的热液型、与基性岩体有关的钒钛磁铁矿型和砂矿型6种,其中火山岩型和矽卡岩型为主要类型。火山岩型铁矿主要分布于克兰盆地的康布铁堡组上亚组中;矽卡岩型铁矿分布在麦兹盆地康布铁堡组下亚组、加尔巴斯岛-科克布拉克一带阿勒泰镇组和乔夏哈拉-老山口一带的北塔山组中;与花岗岩有关的热液型铁矿分布于额尔齐斯剪切带中。根据同位素测年结果,铁矿成矿时代分为4期：早泥盆世（410~389 Ma左右）、中泥盆世（380~377 Ma）、早二叠世（287~274 Ma）和早三叠世（244 Ma）。同位素组成表明,阿尔泰铁矿的硫主要来自火山岩、闪长岩、花岗岩和细菌还原海水;岩（矿）石稀土元素特征表明成矿物质主要来自基性火山岩。

东准噶尔北缘老山口铁铜金矿区侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地质意义

老山口铁铜金矿区位于准噶尔北缘的喀拉通克—卡拉先格尔成矿带南段,矿化与岩浆侵入活动有关。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法对老山口铁铜金矿区的中粒闪长岩、正长岩、黑云母闪长岩和闪长玢岩进行了年代学研究,获得其年龄分别为353.8±1.9Ma、366.3±1.9Ma、3±2.3Ma和379.7±3Ma,表明矿区存在三期岩浆活动。其中黑云母闪长岩和闪长玢岩的年龄,在误差范围内一致,它们可能为中泥盆世同源岩浆演化的产物,且岩体侵入时代与准噶尔洋俯冲阶段花岗岩及卡拉先格尔斑岩铜矿带含矿斑岩年龄较一致,表明其可能是板块俯冲阶段的产物。闪长岩和正长岩的年龄分别为353.8±1.9Ma和366.3±1.9Ma,与东准噶尔北部青格里河下游一带后碰撞花岗岩类和布尔根一带后造山伸展A型花岗岩的年龄接近,而地球化学特征却存在差异,说明老山口正长岩和闪长岩体是俯冲晚期阶段的产物。根据地质特征,老山口铁铜金矿的形成与闪长岩及闪长玢岩侵入有关,因此岩体年龄也限定了矿区存在两期铁铜金矿化,即379Ma左右和354Ma左右。

新疆阿舍勒铜锌矿区英云闪长岩年代学及地球化学

对新疆阿尔泰南缘阿舍勒铜矿区英云闪长岩进行了锆石LA-ICP—MSU—Pb年龄测定，获得了375．3±2．1Ma和386．2±3．8Ma的加权平均年龄，表明英云闪长岩形成于早泥盆世晚期-中泥盆世早期。岩石地球化学分析结果表明：所有岩石具有高si02（74．72％-77．72％）和中等的A1203（12．06％～13．5％）含量，低的P20s（〈0．04％）和CaO（0．34％～1．65％）含量，且具有贫碱（K20＋Na20=5．84％～6．59％）、富钠（Na20／K20=3．3～10．9）、过铝质（A／CNK=1．10～1．18）特点；富集LREE和Th、U、Pb元素，贫P、Sr、Nb、Ta、Ti元素，呈现明显的Eu负异常（她u=0．47～0．81），属低钾过铝质岩石。综合阿尔泰造山带南缘的区域地质资料及英云闪长岩的地球化学特征，认为阿舍勒铜锌矿区英云闪长岩是早中泥盆世的活动大陆边缘环境陆壳岩石部分熔融的产物。

新疆阿尔泰乌吐布拉克铁矿床稀土元素地球化学研究

乌吐布拉克中型铁矿床位于阿尔泰南缘成矿带东段麦兹盆地,矿体赋存于上志留统-下泥盆统康布铁堡组变质火山-沉积岩系中,矿体呈似层状、透镜状,矿体及其周围发育大量的矽卡岩矿物。矿区多数围岩的稀土元素配分曲线为轻稀土元素相对富集型,具有中等程度的Eu负异常及中等程度的Ce负异常;斜长角闪岩、含磁铁矿石榴子石矽卡岩、绿帘石矽卡岩及矿石的稀土元素配分曲线表现出相似性,多为轻稀土元素相对富集型,具有强的Eu正异常及中等程度的Ce负异常,表明它们是由一种高温、铕强烈富集的岩浆流体在氧化环境下形成的。结合矿床地质特征,判定乌吐布拉克铁矿床成矿物质来源为斜长角闪岩,磁铁矿的形成与矽卡岩化密切相关。

新疆准噶尔北缘乔夏哈拉铁铜金矿床成岩成矿时代

乔夏哈拉铁铜金矿位于新疆准噶尔北缘,矿体赋存于中泥盆统北塔山组第三岩性段凝灰质砂岩、粉砂岩、大理岩、凝灰岩、玄武岩及安山岩中。铁矿体呈似层状、扁豆状或透镜状,铜金矿体产于铁矿体内及铁矿体下盘的绿帘石蚀变岩中,空间上与矿区广泛出露的闪长玢岩密切相关。对矿区闪长玢岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及绿帘石磁铁矿矿石、黄铜矿磁铁矿矿石中辉钼矿Re-Os年龄进行了研究,闪长玢岩的206Pb/238U加权平均年龄为(377.6±1.4)Ma(MSDW=0.20),4件样品的Re-Os同位素模式年龄为(377.7±5.9)^(383.1±5.4)Ma,加权平均值为(380.1±2.7)Ma(MSDW=0.66),等时线年龄为(377.4±4.3)Ma(MSDW=0.36),表明乔夏哈拉铁铜金矿成矿时代与闪长玢岩侵入时代一致,均为中泥盆世晚期,矿床的形成与闪长玢岩有成因关系。辉钼矿样品的w(Re)为383.1~1 928μg/g,指示成矿物质主要来源于地幔,可能有地壳物质的加入。

新疆阿尔泰南缘乌吐布拉克铁矿成矿机制研究

乌吐布拉克中型铁矿床赋存于上志留统-下泥盆统康布铁堡组变质火山-沉积岩系中,矿体呈似层状、透镜状,矿体及其周围发育大量矽卡岩矿物组合。早期矽卡岩阶段包裹体均一温度为256～534℃,盐度为11.90%～>73.96%NaCleqv,密度为0.56～0.96g/cm3,表明成矿流体为高-中温、高-中盐度、高-中密度的NaCl-H2O体系;退化蚀变阶段包裹体均一温度为188～313℃,盐度为12.30%～>39.76%NaCleqv,密度为0.83～1.05g/cm3,表明成矿流体为中温、中-低盐度、高-中密度的NaCl-H2O体系。石英-硫化物-碳酸盐阶段包裹体均一温度为162～320℃,盐度为2.90%～15.57%NaCleqv,密度为0.70～1.02g/cm3,成矿流体为NaCl-H2O-CO2±CH4或N2型流体。石榴子石氢氧同位素表明早期矽卡岩阶段成矿流体主要来源于岩浆水,石英及方解石的氢氧同位素暗示石英-硫化物-碳酸盐阶段存在低温、低盐度的大气降水的加入。方解石的碳、氧同位素表明流体中碳主要来自深部岩浆。硫化物硫同位素表明硫来源于岩浆硫。成矿机制可能为早三叠世岩浆热液交代上志留-下泥盆统康布铁堡组火山岩形成矽卡岩矿物,在矽卡岩退化蚀变过程中形成铁矿体。

新疆阿尔泰南缘巴利尔斯铁矿床稀土元素地球化学研究

巴利尔斯铁矿是阿尔泰南缘麦兹盆地新近发现的中型铁矿床。赋存于上志留—下泥盆统康布铁堡下亚组第二岩性段变粒岩、浅粒岩及斜长角闪岩中,矿体及其周围发育大量矽卡岩矿物。本文对矿体围岩、矽卡岩矿物和矿石进行了稀土元素地球化学研究,结果表明磁铁矿矿石、矽卡岩与围岩斜长角闪岩的REE特征具有相似性,暗示磁铁矿矿石与矽卡岩具有亲缘性,斜长角闪岩可能提供部分成矿物质。矽卡岩和矿石发育Eu正异常及所有矿石的负Ce异常,表明铁成矿作用发生在高温氧化环境。

新疆阿舍勒铜锌矿床区花岗岩地球化学特征及构造背景

阿舍勒铜锌矿床区的中泥盆世花岗岩具有高硅高铝、富钠贫钾(Na2O>K2O)的特点,属过铝质低钾岩石,并且具有富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,相对亏损Sr、Nb、Ta、Ti等高场强元素的岛弧岩浆岩典型特征。该花岗岩形成于晚古生代早期与板块俯冲有关的洋内弧附近的前弧盆地。

新疆阿尔泰乌吐布拉克铁矿床矽卡岩矿物特征及其地质意义

乌吐布拉克中型铁矿床赋存于上志留统—下泥盆统康布铁堡组变质火山-沉积岩系中,矿体呈似层状、透镜状,矿体及其周围发育大量矽卡岩矿物。电子探针分析表明石榴石端员组分以钙铁榴石-钙铝榴石系列为主,辉石端员组分以透辉石为主,角闪石端员组分主要为铁镁钙闪石,这些特点表明矿区矽卡岩为交代矽卡岩中的钙矽卡岩。磁铁矿的主要组分、稀土及微量元素表明其形成与矽卡岩密切相关。结合矿床地质特征,认为矽卡岩是由岩浆热液流体交代康布铁堡组基性火山岩(熔岩和火山碎屑岩)及灰岩而形成的,磁铁矿的形成与矽卡岩的退化变质作用有关。