新疆西天山哈勒尕提铁铜矿床流体包裹体和氢氧同位素特征及其成矿意义

哈勒尕提铁铜矿床位于新疆西天山博罗科努多金属成矿带,矿体呈似层状、透镜状产于晚泥盆世中酸性侵入体与上奥陶统碳酸盐岩接触带上,是一个典型的矽卡岩矿床。本文从流体包裹体和氢氧同位素研究入手,讨论了成矿流体的特征、来源和演化及其与成矿的关系。岩相学观察表明,本矿床热液矿物中流体包裹体存在5种类型:富液相气液两相盐水包裹体(Ⅰ类)、含子矿物多相包裹体(Ⅱ类)、富气相气液两相盐水包裹体(Ⅲ类)、纯液相水包裹体(Ⅳ类)和纯气相水包裹体(Ⅴ类)。其中,Ⅰ类包裹体数量最多,各阶段热液矿物中均有发育;Ⅱ类包裹体数量较少,只见于进化交代蚀变阶段的石榴石和早退化阶段的绿帘石中;Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ类包裹体数量最少,主要发育于晚退化阶段的石英和方解石中。流体包裹体显微测温表明,从进化交代蚀变阶段→早退化阶段→晚退化阶段,成矿流体经历了从高温(404~562℃)、中-高盐度(11.1%~51.6%NaC leqv)、中-低密度(0.47~0.80g/cm^3)到中-高温(207~465℃)、中-低盐度(2.9%~44.1%NaC leqv)、中-低密度(0.64~0.89g/cm^3)再到中-低温(117~337℃)、低盐度(1.6%~4.5%NaC leqv)、中-高密度(0.90~0.97g/cm^3)的演化过程。氢氧同位素研究表明,进化交代蚀变阶段和早退化阶段的成矿流体主要源于岩浆水,晚退化阶段则有大气降水的加入。根据流体包裹体岩相学特征,结合矿床宏观地质特征,认为流体不混溶(沸腾)是导致本矿区金属沉淀成矿的主要机制。

西天山哈勒尕提铁铜多金属矿床成岩成矿时代:锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os同位素年代学

哈勒尕提铁铜多金属矿床是新疆西天山北缘博罗科努多金属成矿带上的一个典型矽卡岩矿床,其成岩成矿时代此前尚无确切的年代学资料。作者通过对与成矿相关的二长花岗岩和花岗闪长岩中锆石的LA-ICP-MS U-Pb同位素测定,获得其加权平均年龄分别为(376.4±3.2)Ma和(365.6±3.5)Ma,表明其侵入时代为晚泥盆世,代表了晚古生代北天山洋向南部伊犁板块俯冲消减背景下的岩浆作用产物。矽卡岩矿石中辉钼矿Re-Os等时线年龄为(368.9±3.1)Ma,加权平均年龄为(366±2)Ma,与成岩时代在误差范围内一致。哈勒尕提矿床与同一成矿带上的艾木斯呆依"可克萨拉铁铜矿床、莱历斯高尔-3571铜钼矿床等一起,构成了一个与晚泥盆世—早石炭世中酸性侵入岩有关的矽卡岩-斑岩型铁铜钼多金属成矿系统。

西天山哈勒尕提含矿花岗岩地球化学、锆石U-Pb年代学及地质意义

西天山哈勒尕提含矿花岗岩体位于准噶尔和伊犁地块间的西天山构造带内,其中赋含矽卡岩型铁铜矿床。岩体由闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩组成。二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(357.9±1.3)Ma,时代为晚泥盆世。岩石地球化学特征表明,闪长岩和花岗闪长岩属贫钾富钠准铝质的I型花岗岩,二长花岗岩类则属贫钠富钾的过铝质S型花岗岩。岩相接触关系、地球化学特征表明,其不是同源岩浆分异结晶的产物,应源于长英质-基性麻粒岩相下地壳的分层熔融和先后侵入形成的。结合区域演化历史,西天山哈勒尕提含矿花岗岩体形成于大陆边缘弧环境,地幔动力学为靠俯冲带陆一侧的地幔上隆引起下地壳局部熔融和有少量地幔物质加入的模式。