西昆仑苦子干碱性杂岩体稀土成矿特征研究

西昆仑塔什库尔干一带苦子干碱性杂岩体是区内最大的新生代碱性杂岩体,关于该岩体与稀土成矿的关系尚不明确。通过野外实地调查和镜下鉴定,对苦子干碱性杂岩体的地质背景进行了调查,并利用主微量元素分析方法对岩石地球化学特征进行了研究。结果表明:苦子干碱性杂岩体各类岩石总体稀土元素含量较高,富集LREE,具有较好的稀土矿找矿前景;苦子干碱性杂岩体主要呈Ce、Y富集特征,且与F元素正相关;赋矿(化)岩石为中粒霓辉正长岩,含萤石、磷灰石和独居石等副矿物,围岩为中粒石英正长岩,二者呈渐变接触,接触界线不明显。

西昆仑-喀喇昆仑地区钾质碱性岩Ar-Ar年龄——以羊湖、昝坎和苦子干岩体为例

位于西藏西北部和新疆西南部中间地带的西昆仑-喀喇昆仑山地区的羊湖、昝坎和苦子干火山岩岩体是哀牢山-金沙江新生代钾质碱性岩浆岩带的西延部分,A r-A r测年结果为18 M a^12 M a,结合该地区岩体的岩石化学成分研究,表明哀牢山-金沙江新生代钾质碱性岩浆岩带的岩浆作用东早西晚,始于始新世中期(41 M a)到更新世(0.3 M a^0.07 M a),岩浆作用时间长达40 M a。这一现象与印度、欧亚两大陆碰撞时间在50 M a^45M a至今是一致的,暗示其成因与印度、欧亚两大陆碰撞有内在的联系。

塔什库尔干新生代碱性杂岩的地球化学特征及岩石成因

帕米尔构造结是青藏高原构造挤压最强烈、地壳短缩量最大的地区之一。位于帕米尔构造结中东部的塔什库尔干碱性杂岩是区内最大的新生代碱性杂岩体,由苦子干正长岩岩体和卡日巴生碱性-偏碱性花岗岩岩体组成。霓辉石正长岩和正长花岗岩是苦子干碱性岩体的主要岩石类型。根据锆石SHRIMP定年,获得苦子干岩体正长岩和正长花岗岩的岩浆锆石年龄分别为11．1±0．3Ma和11．3±0．6Ma。苦子干岩体具富钾(平均6．22%)富钙的特点,属于钾质(K_2O/Na_2O＞1)碱性花岗岩类。各类岩石的稀土元素总量很高,强烈富集LREE,(La/Yb)_N比值(88～21)高,Eu异常不明显,表明岩浆来自斜长石不稳定区,而且源区有石榴石残留,相当于榴辉岩矿物组合。微量元素分析表明,岩石具有高Ba、Sr、Sr/Y比值的特征,同时富集大离子亲石元素LILE,相对贫HREE、HFSE,出现明显的Nb、Ta、Ti负异常,后者系源区残留有金红石的有力证据。根据斜长石、石榴石和金红石实验岩石学的约束,结合Sr、Nd、Pb同位素的特征,表明苦子干岩体来源于源区为榴辉岩相的加厚镁铁质下地壳,地壳厚度至少大于50km,且源区可能受到了来自俯冲带流体的影响。

西昆仑塔什库尔干陆块赞坎铁矿赋矿地层形成时代及其地质意义

布伦阔勒岩群既是西昆仑塔什库尔干陆块的主体组成部分,也是该区域铁矿床的赋矿地层,在其中已经发现了赞坎、老并、莫喀尔和叶里克等大型磁铁矿床。文章通过对塔什库尔干陆块内赞坎铁矿区布伦阔勒岩群及侵入地层的岩浆岩进行精细的岩相学和SHRIMP年代学研究,确定赋矿地层的形成时代,进而探讨该矿床的形成时代。研究表明布伦阔勒岩群斜长角闪片岩中岩浆结晶锆石的的形成年龄为（1845.0±11.0）Ma,限定了地层的形成时代可能晚于（1845.0±11.0）Ma。再根据次斜长花岗斑岩侵入体的形成年龄（544.5±4.7）Ma,限定地层的形成时代要早于（544.5±4.7）Ma。因此推测赞坎铁矿区布伦阔勒岩群的形成年龄介于1845.0~544.5 Ma,为元古宙。而且在英安岩中的部分锆石核部还发现有3048.0~3054.0 Ma和2032.0 Ma的年龄信息,说明地层中还保留有更古老的基底物质（古元古代甚至中太古代基底岩石）,也进一步说明塔县—瓦恰隆起带所出露的布伦阔勒群岩是最古老的地层之一,为塔什库尔干古陆块的存在提供了依据。由于赞坎磁铁矿床的形成主要与沉积成矿作用密切相关,其主要矿体是与布伦阔勒岩群底部含铁岩系同生的,因此铁矿床的形成时代应与布伦阔勒岩群含铁岩系的形成时代一致,为元古宙全球性前寒武纪铁矿成矿事件的产物。

塔什库尔干新生代碱性杂岩造岩矿物化学成分及成因意义

新疆塔什库尔干碱性杂岩体主要由苦子干碱性正长岩体和卡日巴生碱性花岗岩体组成,是帕米尔地区最大的新生代碱性杂岩体。本文在岩相学和矿物化学的基础上,着重研究了苦子干岩体主要造岩矿物的种属、共生关系和结晶顺序。研究表明,苦子干岩体中的不同岩石类型系同源岩浆演化的产物；岩浆在整个演化过程中平衡结晶作用占主导,分离结晶作用的影响极小。据岩浆房中矿物结晶时的温度和压力条件、矿物的结晶特征及演化趋势,推测岩浆上升速度较快,侵位较浅。

EH4在铁矿勘探的应用——以西昆仑赞坎铁矿为例

西昆仑赞坎铁矿位于塔什库尔干县古元古界布伦阔勒群中。该群已发现数个大中型矿床,具优越的找矿潜力。通过对赞坎铁矿进行EH4连续电导率剖面的测量,建立对应的地质-地球物理模型,结果显示该方法对赞坎矿区矿体形态、岩体及构造特征均有良好指示。

新疆西南部塔什库尔干地区赞坎铁矿综合信息预测模型及其在区域预测中的应用

赞坎铁矿位于塔什库尔干古元古界陆块中,受古元古界布伦阔勒群中深变质岩系的控制,属沉积变质型铁矿,具有明显的区域高磁和化探异常。在总结赞坎铁矿综合信息预测模型的基础上,利用区域地质、航磁、化探资料,提出了赞坎、苏巴什、提孜那甫找矿靶区,进而圈出了赞坎-苏巴什铁矿成矿带。

西昆仑赞坎地区古元古代化学沉积岩系的地球化学及微区特征研究

赞坎铁矿是西昆仑地区典型的铁矿床之一,该矿区内存在一套共生的化学沉积岩系"铁矿层和硅质岩"。本研究对该化学沉积岩系的宏观地球化学特征和微观矿物学组构及矿物地球化学特征进行了分析和探讨,研究结果支持赞坎铁矿为遭受了改造的沉积变质型铁矿并形成于类似大陆边缘海相环境。显微镜下,富铁矿石主要包含石英、磁铁矿和硅酸盐矿物并具有明显的条带状构造,而硅质岩则表现为细-微晶石英颗粒构成的紧密堆积结构。矿石富铁条带的XRD和EBSD分析结果表明,该矿石富铁条带内的主要矿物为磁铁矿、辉石和微量磷灰石,磁铁矿颗粒的晶胞参数为a=b=c=8.394A,z=8并吻合沉积变质型铁矿的特征。LA-ICPMS分析结果表明,磁铁矿内杂质元素的氧化物平均含量按照Cr_2O_3(2764×10^(-6))、Al_2O_3(2494×10^(-6))、V_2O_5(1494×10^(-6))、SiO_2(1255×10^(-6))、TiO_2(589.7×10^(-6))、MnO(162.5×10^(-6))、MgO(114.9×10^(-6))依次降低,其地球化学示踪结果吻合沉积变质型铁矿的特征。全岩地球化学分析结果显示,硅质岩的SiO_2含量70.58%~81.78%、Ba含量平均372.4×10^(-6)、U含量平均2.21×10^(-6)、ΣREE值平均97.37×10^(-6),这些特征总体上吻合热水成因,而部分样品偏高的Al_2O_3含量和∑REE值及无明显Eu异常则指示了非热水成因陆源沉积物的贡献;硅质岩的Al/(A1+Fe+Mn)值0.68~0.96、MnO/TiO_2值0.00~0.05、Al/(Al+Fe)值0.74~0.97、Sc/Th值2.22~7.07、U/Th值0.33~0.86、Al_2O_3/TiO_2值平均32.24吻合,这些指标指示其形成于类似大陆边缘海相的沉积环境;硅质岩的Ni/Co平均3.10吻合富氧环境,Sr/Ba值平均0.23指示该硅质岩形成环境的水动力总体偏弱,这说明赞坎地区硅质岩及铁矿的原始形成环境相对富氧且水动力总体偏弱。由于遭受了后期的构造-岩浆事件改造,赞坎铁矿的矿石地球化学特征与典型BIF存在略微的差异,但其岩石学、宏观地球化学和微区矿物学特征均在总体上吻合沉积变质型BIF的特点。综上所述,赞坎铁矿属于早前寒武纪的沉积变质型BIF铁矿,该铁矿形成于类似大陆边缘海相环境并遭受了后期构造-岩浆事件的改造。

西昆仑塔什库尔干苦子干碱性杂岩体的成因及其构造意义

苦子干碱性杂岩体是塔什库尔干新生代碱性岩带的主要组成之一，主要由霓辉正长岩、石英霓辉正长岩和碱性花岗岩组成。霓辉正长岩、石英霓辉正长岩和碱性花岗岩的SiO2含量差别较大，分别为50．26％～54．11％、59．74％～60．43oA、69．59％～72．13％；霓辉正长岩与石英霓辉正长岩的里特曼指数相近，分别为7．83～10．97、8．51～9．05，明显不同于碱性花岗岩（2．49～3．71）。这3种碱性岩石都表现出富集轻稀土，以及K、Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素（LILE），亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素（HFSE）的特征。其中异常高的Sr、Ba和∑REE含量暗示可能还有富集地幔物质的加入。利用原位锆石LA—ICP—MS同位素测试方法，获得石英霓辉正长岩和碱性花岗岩的锆石U—Pb年龄分别为10．9±0．1Ma和11．9土0．4Ma，代表了岩石的结晶年龄；石英霓辉正长岩锆石εHf（t）值为-9．78～3．24，碱性花岗岩中锆石εHf（t）值为-13．54～5．78，均显示岩浆源区具有壳幔混合的特点。依据这些资料，并结合区域地质研究的综合分析，笔者初步提出西昆仑塔什库尔干苦子干碱性杂岩体的形成是由于青藏高原在～25Ma期间主体拆沉作用发生后，造成软流圈物质向北逃逸，并受到北面塔里木克拉通岩石圈山根阻挡而上涌，进而发生壳幔混合作用的产物。因此，该杂岩体是青藏高原大规模拆沉后浆活动的远程效应，且标志着研究区在～11Ma期间已处于伸展构造背景。

西昆仑赞坎铁矿地质和地球化学特征及矿床类型探讨

赞坎铁矿位于西昆仑造山带塔什库尔干地块西段,是近年新发现的一个大型沉积变质型磁铁矿床.铁矿体的顶—底板围岩分别为古元古代布伦阔勒群斜长角闪片岩和黑云母石英片岩;矿区南部出露早古生代花岗岩岩体;矿石类型以条带状及浸染状磁铁矿石为主,兼具少量块状磁铁矿石.在详细矿区地质观察的基础上,本文报道了矿石的地球化学特征与锆石U-Pb年代学分析结果.元素地球化学分析表明,条带状铁矿石具有较高的稀土总量,明显富集轻稀土,未呈现明显Ce和Y元素的异常（Ce/Ce^＊=0.93 ～1.12、Y/Y^＊=0.74～ 1.30）;部分矿石显示Eu正异常（Eu/Eu^＊=1.66 ～ 4.46）,稀土配分形式与沉积变质型铁矿相似.矿体围岩变粒岩锆石U-Pb年龄为2 416±54 Ma,大致反映沉积铁矿的形成时代,而807±51 Ma的年龄反映变质作用时代.矿区一有铁矿捕虏体的花岗岩锆石U-Pb年龄为504±26 Ma.该期花岗岩的侵入对铁矿有明显的改造和叠加作用.

塔什库尔干地区赞坎铁矿矿物学特征与成因

赞坎铁矿是西昆仑成矿带近年来新发现的一处超大型铁矿床,矿区内广泛出露古元古代布伦阔勒变质岩层,矿体主要赋存于布伦阔勒岩群角闪斜长片岩和黑云石英片岩内部,部分产于霏细岩与黑云石英片岩接触带内。矿床由Ⅰ~Ⅶ号矿体组成,其中Ⅰ号和Ⅲ号矿体为主要矿体。根据矿石组构、矿物共生关系等特征,成矿过程可划分为早期沉积期、中期变质期及晚期岩浆热液期3个成矿期,其中,岩浆热液期可进一步划分为矽卡岩阶段、热液改造阶段和硫化物阶段。早期沉积期磁铁矿呈微细粒他形晶结构,被变质期石英颗粒包裹,以较低含量的TFeO、MgO、MnO和较高含量的TiO2、Al2O3为特征;中期变质期磁铁矿分布于条带状矿石内,他形晶粒状结构,与早期相比,TFeO、MgO、MnO等含量相对升高而TiO2、Al2O3等含量相对降低;晚期岩浆热液期矽卡岩阶段磁铁矿分布于块状矿石内,自形晶粒状结构,以相对富TFeO、MgO、MnO而贫TiO2、Al2O3为特征;晚期热液改造阶段磁铁矿分布于浸染状矿石中,半自形-自形粒状结构、交代残余结构为主,TFeO、Al2O3、TiO2、MnO等含量变化较大。认为赞坎铁矿是沉积变质型铁矿床,遭受后期岩浆热液作用交代改造。

新疆塔什库尔干县赞坎铁矿外围水系沉积物地球化学特征及找矿方向

通过塔什库尔干县赞坎铁矿外围地区水系沉积物地球化学特征及其元素相关性的研究表明,元素(地球化学)异常(高值区)严格受塔阿西-色克布拉克断裂带,以及泥盆纪地层、热液活动、岩脉等因素联合控制。根据异常特征与成矿地质条件,圈定了4处成矿远景区,即赞格尔铅银钨多金属成矿远景区(Ⅰ_1)、西若钨锡钼铜多金属成矿远景区(Ⅱ_2)、盖家克铬镍铜金多金属成矿远景区(Ⅱ_3)和哈尼沙里地金多金属成矿远景区(Ⅱ_4),为下一步找矿工作指明了方向。

新疆塔什库尔干县赞坎铁矿地质特征及成因浅析

论述了赞坎铁矿床的成矿地质背景和矿床地质特征。通过矿体形态特征、矿石结构构造、矿物组合分析,认为矿床的形成经历了铁质沉积和变质改造两个阶段,属于沉积变质型条带状硅铁建造矿床(BIFs)。通过磁测,发现矿区内磁异常主要为磁铁矿(化)体引起。圈定出多个隐伏异常体,为下一步找矿工作奠定了基础。

西昆仑赞坎铁矿床地质特征、形成时代及高品位矿石的成因

新疆赞坎铁矿床位于西昆仑塔什库尔干地块西段,是近年新发现的一个大型沉积变质型磁铁矿床。赋矿岩系布伦阔勒群主要由黑云母石英片岩、斜长角闪片岩、变粒岩、硅质岩及磁铁石英岩等组成。目前探明工业矿体4条,单个矿体长度大于2.5km,矿体厚10~70m;局部见高品位铁矿段(mFe>50%),长度达900m,厚度40m左右。矿石类型主要为2种,一种为原生的条纹-条带状磁铁矿(为主);另一种为热液改造形成的块状(高品位铁矿石)及浸染状磁铁矿。矿石稀土元素配分(PAAS)表明,原生条纹-条带状铁矿石Ce和Y元素异常不明显(~1.15、~0.94),Eu具正异常(~1.69),Y/Ho平均值为25,稀土配分模式与沉积变质型铁矿相似。而受改造的矿石中,浸染状矿石具有较高的稀土总量,明显富集轻稀土,La和Ce显示正异常(~1.46、~1.17),Y显示负异常(=0.66~0.72),Eu表现为强烈的正异常(~4.37),稀土配分模式明显不同于原生条纹-条带状铁矿石。矿体围岩斜长角闪片岩(变沉积岩)中的碎屑锆石U-Pb年龄为591±1Ma,结合前人对矿区内侵入体的年代学研究(霏细斑岩,533Ma),大致反映沉积铁矿的形成时代为新元古代至早寒武世。电子探针显示,条带状磁铁矿中的TiO_2、AL_2O_3、MgO、MnO含量较低,标型组分含量与沉积变质型磁铁矿颇为接近,在磁铁矿单矿物成因图解中,条带状磁铁矿整体显示磁铁矿为沉积变质型铁矿;浸染状矿石和块状矿石的组成与典型沉积变质型铁矿的偏离反映了后期岩浆-构造热事件对条带状铁矿石的改造;上述结果显示赞坎铁矿整体属于沉积变质型铁矿(BIF)。调查发现赞坎高品位铁矿体与早寒武世侵入的霏细斑岩联系密切,高品位矿石及其围岩发育一定程度的矽卡岩化,如阳起石化、碳酸盐化和黄铁矿化。本文推测高品位铁矿石的成因可能为霏细斑岩的岩浆热液溶解并运移早期沉积变质铁矿中的含铁物质,在构造发育处充填交代形成块状磁铁富矿石。在早寒武世侵入到矿区中部的霏细斑岩体中,同时发育有角砾状磁铁矿和脉状磁铁矿,因此,岩浆热液改造原生条带状铁矿石形成高品位铁矿石的时代应为早寒武世。

西昆仑卡日巴生岩体和苦子干岩体的隆升——来自磷灰石裂变径迹分析的证据

笔者对采自青藏高原西北部塔什库尔干县城西侧卡日巴生花岗岩体和苦子干碱性花岗岩体的7个不同高程的样品进行了磷灰石裂变径迹年龄和径迹长度的测试分析。结果表明,自5Ma以来,这一地区经历了脉动式的,总体由缓慢到快速的隆升过程。通过“径迹年龄—高程”法等计算的隆升速率表明,5～2Ma隆升速率为0.1mm/a±;2Ma后,隆升速率增至2mm/a±。同时对样品进行了径迹长度的分析,表明5Ma以来的隆升并不是一个持续抬升过程,存在着相对稳定的阶段,总体表现为一脉动式隆升。并结合区域地质资料分析,认为早期的隆升与印度板块与欧亚大陆的碰撞挤压有关,2Ma后的隆升是由青藏高原内部热均衡调整造成的。所测试的样品中,6个样品的磷灰石裂变径迹年龄在2.14～5.19Ma,显示出随着样品高程的增加,裂变径迹年龄增大的规律。而其中一个样品的单颗粒径迹年龄较为分散,揭示了早期与隆升有关的热历史的信息。

Worldview2数据在西昆仑老并—赞坎矿集区铁矿调查中的应用

赞坎—老并矿集区位于新疆塔什库尔干县,属于西昆仑成矿带塔合曼—西若达坂铁矿成矿区,研究区高寒缺氧,地形切割强烈,人烟稀少,交通极为不便,面积性的野外矿产地质调查工作面临挑战,难以获取系统、全面、翔实的资料(王俊峰等,2013)。遥感技术作为当今矿产调查的主要技术手段之一,越来越得到重视,特别是高分辨率的WorldView-Ⅱ数据能够提供全色0.46 m和多光谱1.84 m遥感数据,拥有八个波段,为其在矿产地质调查领域发挥更大作用提供了可能(杨金中等,2015;王辉等,2016)。

西昆仑塔什库尔干赞坎铁矿成矿物质来源的锶钕同位素约束

西昆仑赞坎铁矿是塔什库尔干地区新发现的大型富铁矿,其赋矿围岩为布伦阔勒群火山—沉积变质岩系。矿体主要呈层状和似层状分布,矿石具有条带状、浸染状和块状构造。通过研究该矿床赋矿地层、矿石的硫化物钕和锶同位素组成特征,获得矿石硫化物ISr=0.7100~0.7111,平均值为0.7103;(143Nd/144Nd)i=0.511555~0.512223,平均值为0.511827;赋矿围岩布伦阔勒群(143Nd/144Nd)i=0.511552。Sr-Nd同位素特征表明,成矿物质来源具有壳幔混合特征,主要来自海底火山喷发活动。赞坎铁矿属与海底热液有关的铁矿床,形成于早古生代原特提斯洋向南俯冲的岛弧环境。

西昆仑老并-赞坎矿集区铁矿成矿条件遥感研究

通过Aster图像的遥感矿化蚀变信息提取和Worldview-Ⅱ图像的遥感解译,总结适合高寒、高海拔地区沉积变质型铁矿的遥感技术方法。基于矿集区铁矿成矿背景分析,针对Aster、Worldview-Ⅱ图像特点和铁矿矿化主要类型,提出以铁染异常为主的遥感矿化蚀变信息提取的技术方法,并对其可靠性进行评价;充分利用Worldview-Ⅱ高分辨率图像的优势,解译成矿作用的地层岩性、构造、侵入岩,特别是矿体、矿化带的解译,较之以往图像更为明显;通过成控矿条件遥感分析,建立铁矿遥感找矿模型。圈定矿集区除已知矿床外的铁矿矿化带4处,部分经野外验证和已知矿床的对比分析是可靠的。通过对老并-赞坎矿集区铁矿成矿条件遥感研究,确定老并赞坎矿集区具有良好的找矿前景。

塔什库尔干赞坎铁矿Ⅲ号矿带磁异常特征

赞坎铁矿Ⅲ号矿带形成的“岛状”地面高磁异常特征，是由多层矿体近地表波状变形引起，这与该区目前发现的地面高磁异常特征以带状为主明显不同。利用已有勘查成果对该磁异常特征进行分析，确定矿带与异常的关系，以期对该区找矿提供新的思路。

新疆西昆仑塔什库尔干地区赞坎铁矿床地质、地球化学特征及成因研究

赞坎特大型铁矿位于新疆西昆仑北段的塔什库尔干磁铁矿矿集区内,该矿集区已发现老并、赞坎、叶里克等多个大型、超大型铁矿床,矿床类型相似,但研究程度整体较低。为了在该区寻找同类型铁矿床,有必要对该类型矿床进行深入研究。通过对矿体形态特征、矿石结构构造、矿物组合分析、围岩及矿石的地球化学特征等的详细分析,认为该矿区的磁铁矿体矿体的形态、产状受地层控制较为明显,矿床成因类型为海相火山沉积型。