阿尔泰南缘泥盆纪流纹岩的地球化学和大地构造背景

新疆阿尔泰南缘克朗和麦兹盆地内泥盆系康布铁堡组发育浅变质的酸性火山岩,岩相学特征和主量元素组成表明它们的原岩为流纹岩。该流纹岩具有高SiO2、较高(Na2O+K2O)、低TiO2和低CaO含量,属于亚碱性系列。稀土元素配分模式以轻稀土富集、Eu负异常强烈为特征。在不相容元素蛛网图上,流纹岩相对于洋脊花岗岩总体上富集大离子亲石元素和轻稀土元素,而明显亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf。在Nb-Y和Rb-(Y+Nb)判别图上,它们落入火山弧花岗岩区。这些结果显示,所研究的流纹岩形成于与俯冲作用密切相关的陆缘火山弧环境。本文研究结果为阿尔泰南缘在泥盆纪属于活动大陆边缘的认识提供了进一步的证据。

新疆阿尔泰山南缘产于麦兹泥盆纪火山-沉积盆地铅锌矿床稳定同位素特征

麦兹火山-沉积盆地内铅锌矿呈似层状、透镜状,矿石构造以条纹条带状、块状、斑杂状为主,矿物成分相对简单,矿体直接容矿围岩为火山-沉积岩。矿床3δ4S值为-20.6‰^-10‰;矿床石英流体包裹体水的δD值为-89.1‰^-49.48‰,1δ8OSMOW值为4.7‰~1.2‰。矿化层中方解石的1δ3C值介于-6.7‰^-14.3‰之间,1δ8O值在10.3‰~12.9‰之间。矿床属火山-沉积岩容矿的块状硫化物矿床,介于典型的火山岩容矿的块状硫化物型矿床(VHMS)和典型沉积岩容矿的硫化物矿床(SEDEX型)之间的过渡类型(一种新类型块状硫化物矿床)。

阿尔泰南缘早泥盆世康布铁堡组的SIMS锆石U-Pb年龄及其向东向北延伸的范围

麦兹火山-沉积盆地康布铁堡组的年龄及其东界,以及阿尔泰南缘早泥盆世火山活动往东往北延伸的范围仍然没有确定;康布铁堡组火山岩的源岩及其形成的构造环境还有待阐明。近年来在麦兹盆地东侧发现了萨吾斯铅锌矿床,矿床赋存于康布铁堡组火山岩,与别斯萨拉玢岩体密切有关。本研究对萨吾斯铅锌矿床的康布铁堡组流纹岩和别斯萨拉玢岩进行了SIMS锆石U-Pb定年以及主微量元素组成测定,以期回答上述问题。流纹岩锆石的18个靶点给出了一致的谐和年龄和加权平均年龄(401Ma);花岗闪长玢岩锆石的15个靶点给出了一致的谐和年龄和加权平均年龄(401Ma)。因此,萨吾斯铅锌矿床康布铁堡组流纹岩和别斯萨拉玢岩是同期喷发/侵入的;康布铁堡组火山活动的时代在早泥盆世;麦兹火山-沉积盆地的东界应抵达卡拉先格尔断裂西侧。在～400Ma时期,阿尔泰地区不仅存在着广泛的花岗岩类深成岩浆活动,也发生了强烈的酸性火山喷发,两者共同构成了阿尔泰南缘的大陆边缘岩浆弧。但是,火山喷发主要集中于阿尔泰南缘,受断裂控制。花岗闪长玢岩的一些锆石给出513.8Ma和3134Ma的U-Pb年龄,反映区内陆壳由寒武纪—奥陶纪岩石组成,并且还有前寒武纪微陆块。硅-碱、SiO_2-K_2O、logτ-logσ、SiO_2-FeO/(FeO+MgO)图以及构造环境判别图表明,萨吾斯铅锌矿床的流纹岩、凝灰岩、石英闪长玢岩-花岗闪长玢岩以及阿尔泰南缘早泥盆世康布铁堡组火山岩形成于活动大陆边缘或岛弧环境。康布铁堡组中下段细碧角斑岩在岛弧海底环境喷发,上段流纹岩喷发于大陆边缘环境。原始地幔标准化的多元素蛛网图表明,萨吾斯矿床的三类岩石具有明显的Nb、Ta、Ti和Sr、P、Ba负异常,显著富集Th、U、K、La、Ce、Pr、Zr、Hf。结合锆石U-Pb年龄,作者认为它们的源岩应以寒武纪-奥陶纪的岛弧岩石为主;同时,可能还含有一定比例的前寒武纪古老陆壳岩石。冲乎尔、克兰、麦兹三个火山-沉积盆地在所属构造单元、陆壳基底、火山岩岩石地球化学以及沉积岩的比例上都表现出系统变化,这些变异控制了阿尔泰南缘块状硫化物矿床从西部到中部到东部的成矿元素组合上的变化。

阿尔泰南缘麦兹火山-沉积盆地东部萨吾斯铅锌矿床成因探讨

萨吾斯铅锌矿床位于阿尔泰南缘麦兹火山-沉积盆地东部,本研究首次阐述了该矿床的地质地球化学特征及其成因。该矿床赋存于下泥盆统康布铁堡组上亚组,以层状黑云石榴铁闪石矽卡岩、变流纹质晶屑凝灰岩、流纹斑岩、少量不纯大理岩为主要赋矿岩石;矿化与两类矽卡岩密切相关;表现出矽卡岩矿床与火山喷流沉积矿床的双重特征。野外地质考察、岩石薄片观察以及大量的矿物化学成分分析等表明,矽卡岩主要由锰铝榴石、铁铝榴石、铁闪石、黑云母和少量铁锰钙质碳酸盐矿物组成,其原岩为凝灰岩及其所夹的铁锰钙质碳酸盐条带;二者相互渗透交代的尺度局限于几厘米,与接触交代成因矽卡岩形成鲜明对比。综合上述,萨吾斯铅锌矿床不属接触交代矽卡岩型,而与火山喷流-沉积作用密切相关。与金属硫化物共生的石英脉氧同位素及其包裹体碳、氢同位素组成表明,成矿流体由岩浆水与表层流体混合而成。因此,萨吾斯铅锌硫化物矿床为火山喷流成因,这为阿尔泰南缘块状硫化物矿床的成因研究和找矿勘探部署提供重要理论依据。

新疆富蕴县克乃特糜棱岩带铜金矿化流体特征

研究区位于新疆麦兹盆地东南部的可可塔勒铅锌成矿带。对与铜金矿化关系密切的石英脉中流体包裹体研究发现:其均一温度集中在160~200℃,盐度为0.18%~8.41%,流体密度为0.79~1.04g/cm^3,主要成分为H_2O、CO_2,少量CH_4,流体来源于变质流体,混入少量大气降水。铜金矿化期成矿流体为中低温、中低盐度、中低密度、富CO_2的变质流体,与洋陆俯冲体制下弧后盆地的VMS型铅锌矿化期的中低温、低盐度、低密度、几乎不含CO_2的海水流体明显不同。显示该地区存在晚期与造山-变质热液作用有关的成矿事件,对本区的找矿评价具有启示意义。

新疆阿尔泰麦兹盆地沉积矿床地质特征与找矿方向

麦兹晚古生代火山盆地位于西伯利亚板块阿尔泰陆缘活动带东段,盆地中赋存有丰富的铅锌、铜铁等多金属矿产,其中可可塔勒大型铅锌矿、蒙库大型铁矿床、阿克哈仁铅锌矿、大桥铅锌矿等具有代表性,各类矿床表现出海底火山喷气沉积成矿的特征。麦兹盆地多金属矿床具有明显的规律性,铁矿主要分布于盆地北侧下泥盆统康布铁堡组下亚组,铅锌矿主要分布于盆地南侧下泥盆统康布铁堡组上亚组。今后应注意在蒙库铁矿区及外围寻找铜矿,在盆地中部的阿尔泰镇组沉积岩区寻找红墩式(沉积)铅锌矿,同时加强可可塔勒铅锌矿带西段和深部的勘查工作。

阿尔泰山南缘可可塔勒式大型铅锌矿床的成矿条件分析

产于阿尔泰山南缘泥盆系海相火山断陷盆地的可可塔勒式铅锌矿床，不同于典型的ＶＨＭＳ矿床与ＳＥＤＥＸ矿床，系火山岩系中沉积岩容矿的块状－浸染状硫化物型矿床。在对其地质、地球化学特征进行系统总结并与中小型矿床对比的基础上，本文分析了该类大矿的形成条件：陆缘扩张带的大地构造背景、不同级序断裂构造与火山机构控矿、分异良好的火山－岩浆活动、充分的热水淋滤作用、良好的聚矿洼地、有利的沉积建造组合以及合适的后期保存条件。它们在时空上的有机匹配是形成该类大矿床的关键。