西天山博罗科努成矿带与侵入岩有关的铁铜钼多金属成矿系统:成岩成矿地球化学与构造-岩浆演化

新疆西天山博罗科努成矿带与中酸性侵入岩有关的夕卡岩-斑岩-热液脉型Fe、Cu、Mo、Pb、Zn成矿系统,是在晚古生代北天山洋向南部伊犁板块之下俯冲消减的活动大陆边缘背景下形成的。与成矿相关的中酸性岩体侵位于晚泥盆世—早石炭世,岩石具有高硅、富碱且富钾、准铝质-弱过铝质的Ⅰ型花岗岩特征,其轻稀土和大离子亲石元素富集以及高场强元素亏损,显示俯冲带岛弧岩浆作用的特点。夕卡岩型铁铜矿床主要产于中酸性侵入岩与奥陶系碳酸盐岩的内外接触带,斑岩型铜钼矿床产于中酸性侵入岩体的顶部以及与志留系细碎屑岩的接触带附近,热液脉型铅锌银矿床则产于远离岩体的志留系细碎屑岩的构造破碎带中。矿床同位素地球化学特征表明,成矿物质主要来自岩浆及其所分泌的气水热液,成矿时代与中酸性岩体的成岩时代相近,为晚泥盆世—早石炭世。根据成矿系统形成后的保存和变化情况,认为在3571铜矿区的深部具有斑岩型铜钼成矿的良好潜力。

新疆西天山博罗科努成矿带岩浆岩时空分布、构造演化与成矿响应

博罗科努成矿带位于新疆西天山北缘,近年来找矿成果突出。在充分收集前人研究成果的基础上,初步总结了博罗科努带岩浆岩时空分布特点及其年龄资料,重点分析了与成矿关系密切的晚古生代岩浆作用的性质。博罗科努带地质历史与北天山洋的演化密切相关,前寒武纪统一基底形成,北天山洋打开。寒武纪为被动陆缘环境,北天山持续扩张。奥陶纪北天山洋向伊犁地块之下俯冲,该带进入大陆弧演化阶段。泥盆纪—晚石炭世早期为俯冲高峰期,引发了一系列钙碱性的岩浆活动;早二叠世该带已进入陆相环境,但北天山洋残余洋盆的俯冲持续到中二叠世;晚二叠世全面进入陆内演化阶段,区域构造应力性质由挤压变为伸展。伴随洋-陆构造演化,形成了莱历斯高尔和阿希两大矿集区,分别对应2套成矿系统:与侵入岩浆活动有关的矽卡岩-斑岩-热液脉型铁、铜、钼、金、锑、铅、锌成矿系统和与次火山热液活动有关的浅成低温热液-斑岩型金、铅、锌、铜成矿系统。

新疆博罗科努成矿带东段矽卡岩型铁铜多金属矿床:地质特征、成矿背景与找矿潜力

新疆西天山博罗科努成矿带东段近年来找矿成果丰硕,相继发现了可克萨拉-艾木斯呆依、哈勒尕提-木祖克、色勒特果勒和肯登高尔4个矽卡岩型多金属矿床,其成矿岩体分别为呼斯特、大瓦布拉克、埃姆劲和纳林果勒岩体。在矿区系统地质调查的基础上,本文对4个成矿岩体开展了岩石地球化学研究,分析了矿床的成矿背景、控矿因素和找矿潜力。研究表明,本区矽卡岩矿床的成矿岩体具有高硅、低镁、准铝-弱过铝质、富碱且富钾的特征,呼斯特和大瓦布拉克岩体形成于北天山洋向南部伊犁地块俯冲背景,埃姆劲和纳林果勒岩体形成于碰撞造山环境;成矿受"中酸性侵入岩-钙质地层-接触带及捕虏体构造"三位一体联合控制。综合分析研究认为,区域上岩体与呼独克达坂组(O3h)和东图津河组(C2dt)钙质地层的接触带、可克萨拉-艾木斯呆依矿区外围的灰岩捕虏体、肯登高尔矿区深部隐伏的花岗闪长岩与东图津河组(C2dt)地层接触带具有较大的找矿潜力。

新疆博罗科努成矿带东段地球化学分形特征及找矿预测

根据对博罗科努成矿带东段约800 km^2内2 269个水系沉积物样品的11项元素分析数据的统计分析,确定Cu,Pb,Zn,Ag,Bi和Mo为主要的示矿元素。示矿元素的C-A分形模型拟合直线多为三段式,体现多重分形特征。根据其拐点划分出地球化学背景、区域异常与局部异常,并基于乘积综合异常圈定出莱历斯高尔、可克萨拉和萨雷玛扎尔3个预测靶区。各预测靶区与区内已发现矿床的分布高度吻合,体现出地球化学分形异常在找矿预测中具有良好的应用效果,为未知矿床的探寻提供了良好的方法。

新疆西天山博罗科努成矿带夕卡岩型矿床特征、成矿规律及找矿方向

西天山博罗科努成矿带主要为岛弧、弧前(间、后)盆地等活动大陆边缘环境。在该成矿带西段目前划分出吐拉苏金及多金属矿找矿远景区、莱历斯高尔-肯登高尔铜钼金银矿找矿远景区(大型矿化集中区),斑岩、夕卡岩型及其复合型铜多金属矿是其主攻矿床类型之一,但找矿尚未取得重大突破。笔者结合多年来在该成矿带的找矿实践以及所执行的项目阶段性成果,初步总结了该区夕卡岩型矿床的一些成矿规律。

新疆博罗科努地区典型铜(钼)金矿床特征及成矿条件分析

新疆博罗科努地区是西天山重要金、铜、钼矿成矿远景区。斑岩型铜(钼)矿床、斑岩型金矿床、矽卡岩型铜矿床、火山岩型金矿床等几种典型矿床在该地区均有不同程度发现,并与中酸性岩体有着密切联系。通过对该区莱历斯高尔铜钼矿、哈勒尕提铜矿、肯登高尔铜钼矿、查汉萨拉金矿、塔吾尔别克金矿、阿希金矿等典型矿床特征总结,对其成矿条件进行分析,建立了博罗科努地区典型铜钼金区域成矿模式,为该地区铜、钼、金矿成矿理论研究和找矿勘查工作提供基础资料。

新疆博罗科努地区志留系库茹尔组头足类等化石的发现及其时代讨论

志留系在博罗科努山地区分布比较广泛,且厚度巨大,岩性、岩相稳定。但对其内部划分,尤其是中、上部,缺乏标准化石作为依据。1988年笔者在原划归上统的库茹尔组中,首次采到角石Sichuanoceras sp., Parahelenites cf. rarus和三叶虫Encrinurus sp.等化石。因而库茹尔组很可能属志留系中统,而非上统。

博罗科努山中志留统基夫克组地质特征对比研究

通过对博罗科努山胡吉尔台一带区域地质调查,在该区发现了一套含中志留统珊瑚、腕足类化石的碎屑岩、碳酸盐岩建造,岩石组合及生物面貌与博罗霍洛山地层小区的中志留统基夫克组可对比,具有重要的地层对比意义。可以说明在伊宁盆地中志留统基夫克组与博罗霍洛山地层小区具有相同的沉积作用、岩石组合及其生物化石特征。

西天山博罗科努地区志留系碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

西天山伊犁地块北缘博罗科努地区志留系出露齐全,是研究西天山早古生代构造演化的重要载体。对尼勒克县北水泥厂沟志留系库茹尔组砂岩开展了沉积特征和岩石学、地球化学研究及LA-ICP-MS锆石U-Pb测年。结果显示,库茹尔组形成于潮坪环境。砂岩样品LREE/HREE值为5.21～8.42,δEu值为0.74～0.90,球粒陨石标准化稀土元素配分模式呈现轻稀土元素富集、重稀土元素平坦及轻微的负Eu异常,地球化学特征指示,库茹尔组砂岩物源区构造背景为大陆岛弧。砂岩碎屑锆石U-Pb年龄分为3期,主要为425～510Ma,其次是698～796Ma和1240～1641Ma,表明库茹尔组物源区锆石年龄主要为早古生代,其次为中、新元古代。综合分析认为,库茹尔组形成于弧后盆地,沉积时代为晚志留世,其物源主要来自北侧岛弧带,其次是南侧伊犁地块。

博罗科努山北坡汗吉尕组浊积岩地球化学特征及其物源区构造环境判别

通过对研究区内汗吉尕组浊积岩进行岩相学及主微量元素地球化学分析,探讨了其物源区及其古构造环境。岩相学研究结果表明:汗吉尕组浊积岩主要为泥质粉砂岩,稳定组分较多,成分较单纯,以石英为主,偶见长石,以棱角状为主,磨圆度差,分选性较好。泥质粉砂岩主微量元素含量的判别图解,揭示了博罗科努山北坡中泥盆统汗吉尕组沉积物源为南部的大陆边缘弧,且有一定老基底物质的加入,沉积环境为弧前盆地。中晚泥盆世时期,在板块俯冲作用下,弧前盆地经历了沉降-隆升的过程。

博罗科努古生代复合岛弧带西段多金属矿的磁电特征与找矿模式

博罗科努古生代复合岛弧带是铜金和铅锌多金属矿产的主要成矿带,成矿类型有矽卡岩型和斑岩型。通过桦木沟界兰得萨依矽卡岩型铜锌金矿和喀拉布拉克铜金矿的磁电特征研究,认为"岩体附近的正磁异常和相对低阻高极化激电异常"成为识别多金属矿床的间接定位标志。依据磁电特征,建立了地质-地球物理找矿模型。

天山阿拉套和博罗科努山脉冰川变化动态遥感监测

利用1989/1990年Landsat TM,1998/1999年TM,2011年TM和ETM+以及2015年OLI遥感影像资料,运用比值阈值法(TM/ETM+为b3/b5,OLI为b4/b6)结合目视解译法,提取天山阿拉套和博罗科努山脉4个时段的冰川边界,在地理信息系统支持下分析研究区冰川的变化情况.结果表明,1990-2015年阿拉套山脉的冰川面积退缩率为(25.03±2.56)%,面积年均变化率为(-1.10±0.04)%/a;1989-2015年博罗科努山脉的冰川面积退缩率为(22.97±2.62)%,面积年均变化率为(-0.96±0.04)%/a.两座山脉的冰川在2011-2015年加速退缩,小冰川(<1 km^(2))的退缩速率快于大冰川.研究区表碛覆盖型冰川的数量相对较少,冰川的退缩率较低,说明研究区冰川末端的表面冰碛可以在一定程度上抑制冰川消融.暖季(4-10月)气温的升高是冰川退缩的主要原因.冰川面积的变化与小冰川的数量以及冰川所处的海拔和坡向有关.

新疆西天山博罗科努成矿带地质构造及构造演化史研究

调查区为我国西天山造山带的重要组成部分,经历了加里东、华力西、喜马拉雅三个构造发展阶段,构造变形复杂,又是博罗科努多金属成矿的有利地区,因此备受地质学家的关注。本文在板块构造理论指导下,运用构造解析的方法,通过沉积特征、火山活动、深成侵入岩活动特征及构造变形分析的基础上,综合判定区域构造环境,从而为构造单元划分提供充分地质依据,以便更深入的探索区域构造发展史。

博罗科努山北坡金铜矿成因类型研究

博罗科努山北坡是金铜矿产丰富的地区,其地理位置较为特殊,位于非岩浆型大陆边缘。本地区的金矿以及铜矿数量众多,矿点也比较多。究其矿床成因,大概分为两种类型,一是流体～岩石反应堆积型,二是岩浆～热流体堆积型,之所以形成这两种类型,是受到了断裂构造活动的影响以及岩浆～花岗岩侵入体的控制。本文旨在对博罗科努山北坡金铜矿成因类型进行研究分析,详细阐述如下。

新疆西天山博罗科努地区镍矿床成矿规律和找矿远景分析

矿区位于博罗科努铜、金、钼、铅锌、铁、磷、硫铁成矿带内,具有对成矿十分有利的沉积建造、岩浆活动、构造和变质作用。在矿区发现多处铜镍矿化点,通过进一步工作,该区有较好的找矿潜力。

新疆西天山阔库确科铁铜矿区成矿岩体锆石微量元素地球化学特征及其地质意义

新疆西天山北缘的博罗科努晚古生代岛弧带出露大量中酸性侵入体,并发育一系列斑岩-矽卡岩型铁铜多金属矿床。文章对该岛弧带中部阔库确科矽卡岩型铁铜矿床成矿岩体中的锆石开展了微量元素地球化学研究,查明了锆石成因、形成物理化学条件及其对成矿的启示意义等。数据显示,与成矿密切相关的正长花岗岩和闪长岩中锆石均表现为重稀土元素富集、轻稀土元素亏损,正长花岗岩中锆石的∑REE介于(627~1625)×10^(-6),闪长岩中锆石的∑REE介于(345~1439)×10^(-6)。锆石Ti温度计显示正长花岗岩锆石的结晶温度集中在598~810℃;闪长岩锆石结晶温度为651~932℃,正长花岗岩的氧逸度(ΔFMQ+4.25)高于闪长岩(ΔFMQ-1.01)。成矿岩体锆石均形成于封闭的岩浆体系中,主要为岩浆锆石,少量闪长岩中的锆石可能在岩浆晚期遭受了富集轻稀土元素的热液改造。锆石形成构造背景属于大陆岛弧环境。成矿岩体锆石的Ce^(4+)/Ce^(3+)值明显高于区域内不成矿岩体的Ce^(4+)/Ce^(3+)值,其中正长花岗岩锆石中更高的Ce^(4+)/Ce^(3+)值表明,阔库确科矿区内志留系与正长花岗岩发生接触交代形成的矽卡岩中可能有更大的Cu成矿潜力。

新疆西天山阔库确科铁铜矿区成矿岩体地球化学、年代学特征及其地质意义

位于新疆西天山北缘的博罗科努晚古生代岛弧带出露有大量的中酸性侵入体分布有一系列与斑岩-夕卡岩型铁铜多金属矿床,本文对该岛弧带中部阔库确科夕卡岩型铁铜矿区与成岩相关的花岗岩和闪长岩进行了元素地球化学、矿物化学和锆石U-Pb同位素年代学研究。岩体富Si和K,A/CNK<1.1,属于准铝质-弱过铝质I型花岗岩。岩石富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损重稀土和高场强元素,具有明显的Eu负异常,表现出俯冲带岩浆作用特征。岩石Nb/Ta比值(9.8~13.3)、黑云母Mg O质量分数(9.45%~10.99%)和角闪石M值(0.73~0.85)均介于壳源型和幔源型之间,表明其形成具有壳幔源物质参与。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年结果显示,花岗岩和闪长岩形成时代相近,二者加权平均年龄分别为(362.3±2.8)Ma和(363.4±3.7)Ma,Rb-(Yb+Nb)和Rb-(Yb+Ta)图解显示岩石几乎都为火山弧花岗岩,(Sr/Y)-Y和(La/Yb)N-YbN图解显示它们均属经典岛弧岩石,说明岩体形成于晚泥盆世板块俯冲的大地构造背景下。锆石饱和温度(705~760℃)和黑云母形成温度(710~750℃)显示岩体为下地壳部分熔融的产物,Th/Ce-Sr/Th和Th/Yb-Sr/Yb的关系反映成岩流体来自于沉积物脱水,Harker图解以及Ba、Sr、P、Ti和Eu等元素的显著亏损,暗示结晶分异作用的发生。我们认为,晚泥盆世时期,在北天山洋向伊犁板块俯冲的构造背景下,俯冲带沉积物脱水产生的流体引发下地壳发生部分熔融,伴随着地幔物质的加入以及一定程度的结晶分异作用,形成了阔库确科矿区岩体。

新疆尼勒克县廷铁克一带铜多金属矿地质特征及找矿方向

新疆尼勒克县廷铁克铜多金属矿位于伊犁微板块之博罗科努古生代复合岛弧与阿吾拉勒晚古生代裂谷系结合部位。在收集分析已有地、物、化成果资料的基础上,利用矿产地质调查等方法,初步了解研究区的地质特征,大致查明该区有矽卡岩型钨铜矿、斑岩型铜矿、花岗岩混染同化型石墨矿、韧性剪切带型金矿。

新疆西天山哈勒尕提铁铜矿床同位素地球化学特征及成矿物质来源

哈勒尕提铁铜矿床是近年来在新疆西天山博罗科努成矿带内发现的一处中型矽卡岩型铁铜矿床,矿体赋存于大瓦布拉克二长花岗岩体与上奥陶统呼独克达坂组大理岩、大理岩化灰岩的接触带。对矿床典型岩(矿)石样品开展了硫、铅、碳、氧同位素研究,结果表明:矿石硫化物δ34 S值变化范围较窄(-1.7‰~4.9‰,均值为1.8‰),具岩浆硫的特征;硫化物的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb变化范围分别为17.951~20.224、15.568~15.692和38.02~40.22,显示出典型俯冲带壳-幔混合铅特征;赋矿围岩大理岩、大理岩化灰岩的δ13 CV-PDB值为-1.9‰^-1.4‰,δ18 OV-SMOW值为10.8‰~17.9‰,显示由海相碳酸盐岩重结晶形成。方解石δ13 CV-PDB值为-2.9‰~0.0‰,δ18 OV-SMOW值为12.0‰~14.7‰,表明方解石中的碳主要来自溶解的海相碳酸盐岩,而氧可能来自成矿流体与灰岩的混合。

西天山晚石炭世岩浆混合花岗岩的确定及其地质意义——来自玉奇布拉克和乌图精河岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和岩石地球化学证据

西天山博罗科努地区的玉奇布拉克和乌图精河岩体中发育大量暗色闪长质包体,包体发育矿物相互包裹的嵌晶及岩浆冷凝矿物不平衡结构,同时出现淬冷形成的针状磷灰石,指示岩体形成过程经历了二元岩浆的混合作用。包体较寄主花岗岩有明显低的SiO_2、K_2O,高CaO、FeO^T和MgO,但二者的微量元素高度一致,相对富集Rb、Th、U、K等LILE,贫HFSE,亏损Sr、Nb、Ta、P和Ti等元素,为二元岩浆混合作用所致。经LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,两个岩体寄主花岗岩和包体分别获得301 Ma、308 Ma和303 Ma、298 Ma的形成年龄,指示同期不同源岩浆活动并存。寄主花岗岩的ε_(Hf)(t)值分别为+4.20^+8.33和+4.97^+7.0;Hf陆壳模式年龄T C_(DM)为782~1045 Ma和863~998 Ma,揭示它们主要源自新元古代早期陆壳物质。包体的εHf(t)值分别为+2.75^+6.41和+4.63^+7.92,与区域上同期基性岩脉正的εHf(t)和εNd(t)值相当。结合区域上同期花岗岩类高ε_(Hf)(t)和ε_(Nd)(t)、中等n(^(87)Sr)/n(^(86)Sr)推断,该期花岗岩是新元古代早期陆壳物质部分熔融的岩浆与被消减带组分改造的略亏损岩石圈地幔岩浆混合作用的结果,并构成由晚石炭世高钾钙碱性花岗岩向早二叠世富钾花岗岩/或A型花岗岩转换的岩浆演化系列,表明晚石炭世—早二叠世期间西天山造山带转入后碰撞晚期向伸展转化的构造环境。陆壳伸展导致幔源基性岩浆上侵,诱发陆壳部分熔融产生壳源岩浆,二者混合形成晚古生代以来西天山最为广泛的花岗岩浆活动,成为区内一次重要的地壳垂向增生事件。