新疆喇嘛苏铜矿床成因:来自石榴子石元素地球化学的证据

喇嘛苏矿床是中国西天山地区首例大型铜矿床,矿体主要产于花岗闪长斑岩与碳酸盐岩的接触带矽卡岩中。石榴子石在矽卡岩中大量发育,是矽卡岩的主要造岩矿物,分为外矽卡岩带红棕色粗粒石榴子石(Grt-Ⅰ)、外矽卡岩带浅棕色细粒石榴子石(Grt-Ⅱ)、外矽卡岩带黄绿色不等粒石榴子石(Grt-Ⅲ)3类。文章对不同产状石榴子石开展了电子探针分析和LA-ICP-MS原位微区分析,探讨了石榴子石成因及其对成矿过程的指示。喇嘛苏矿床内3类石榴子石均以钙铁榴石为主,其次为钙铝榴石,具有相似的微量元素组成,亏损Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,富集Th、U、Nb、Ce高场强元素。3类石榴子石的稀土元素特征差别较大,其中,Grt-Ⅰ类石榴子石的∑REE为101.47×10^(-6)~262.87×10^(-6),具有较陡峭的REE配分模式,LREE/HREE为3.81~68.50,具有正Eu异常;Grt-Ⅱ类石榴子石核部的∑REE为163.49×10^(-6)~249.52×10^(-6),显示负Eu异常,LREE/HREE为2.00~4.71,而外环带的∑REE为46.34×10^(-6)~99.99×10^(-6),显示正Eu异常,LREE/HREE为18.06~177.23;Grt-Ⅲ类石榴子石的∑REE为31.71×10^(-6)~219.02×10^(-6),具有平坦的REE模式分配,显示正Eu异常,LREE/HREE为2.16~9.07。研究结果表明,喇嘛苏成矿流体系统是从开放体系趋向封闭体系进行演化,流体从渗滤交代演变为扩散交代,依次形成Grt-Ⅰ类、Grt-Ⅱ类和Grt-Ⅲ类石榴子石。3类石榴子石总体上形成于相对氧化的流体中,而流体的高氧逸度能够抑制Cu以硫化物的形式过早沉淀,有利于Cu在岩浆热液中运移和聚集,最终提高早期岩浆热液的成矿潜力。

新疆北部喇嘛苏铜矿床成矿时代与构造背景:来自石榴子石原位LA-ICP-MS U-Pb测年的证据

石榴子石是矽卡岩型矿床中最常见的蚀变矿物,石榴子石U-Pb定年技术的发展应用为准确限定矽卡岩成矿作用时代提供了新手段。我国西天山地区发育大量矽卡岩型铜矿床,由于缺乏精确的成矿年代学数据,制约了矿床成因和成矿动力学背景认识的深入。为了精确厘定西天山地区矽卡岩型铜矿化时代,本文选取代表性的喇嘛苏大型铜矿床矽卡岩带中石榴子石为研究对象,利用电子探针和LA-ICP-MS原位U-Pb定年技术开展了矿物成分和年代学分析。根据喇嘛苏矿床石榴子石的岩相学特征,将其分为红棕色石榴子石、浅棕色石榴子石和黄绿色石榴子石三类。电子探针分析显示,三类石榴子石的端元组分均主要为钙铁榴石(56.96%~85.09%),其次为钙铝榴石(14.33%~43.85%),属于钙铁榴石-钙铝榴石系列。U-Pb定年获得3件石榴子石的加权平均年龄介于(389.1±2.0)~(387.0±2.3)Ma之间,表明成矿时间为中泥盆世。结合区域构造演化史,喇嘛苏矽卡岩型铜矿床形成于北天山洋壳的俯冲环境。

西天山喇嘛苏铜矿成矿斑岩的岩石学、地球化学特征及成因探讨

位于西天山别珍套-科古琴晚古生代岛弧西段的喇嘛苏铜矿床是区内最大的铜矿床,与成矿作用有着密切关系的斑岩体为英云闪长斑岩、花岗闪长斑岩,是同源岩浆分异演化的产物,且花岗闪长斑岩可能属于岩浆演化晚期的产物。本区成矿斑岩的主量、微量元素和Sr-Nd同位素地球化学特征表明,其富集大离子亲石元素,而相对亏损高场强元素,出现了较为明显的Ta、Nb负异常,初始锶同位素ISr和εNd(t=390Ma)值分别为0.7072～0.7076和-0.32～0.17,显示壳幔混合源的特征,利用Sr和Nd同位素估算其源区物质约有50%来源于地壳。岩石地球化学特征指示了其为典型钙碱性火山弧花岗岩,暗示其形成于大陆弧环境。结合区域地质背景,推测本区成矿斑岩是在洋壳俯冲作用下发生部分熔融,交代原先的地幔楔,并混合了部分下地壳的物质,经历分离结晶作用的产物,其形成可能与晚古生代准噶尔洋板块向南的俯冲作用有关。结合东西天山的成矿斑岩的地球化学特征对比研究,岩浆源区的差别可能导致不同类型斑岩型矿床的形成,斑岩型铜矿床的形成较斑岩型钼矿床可能有更少的地壳物质贡献。

新疆喇嘛苏铜矿床氢、氧、硫、铅同位素特征

喇嘛苏铜矿硫同位素δ^(34)S介于0.2‰～6.9‰之间,平均值为4.3‰,接近陨石硫的特征,也落入岩浆岩、火山成因硫、沉积硫化物交叉的范围内;氢氧同位素δ^(18)O为14.06‰～12.84‰,显示岩浆水与雨水的混合;铅同位素研究表明岩浆岩可能来源于中元古代初期沉积层的重熔。稳定同位素研究说明来自岩浆的成矿流体在运移过程中,既有地层中硫和水的加入,又有雨水的加入。

喇嘛苏铜矿成矿流体研究

近年来,新疆西天山斑岩铜矿带矿陆续发现了喇嘛苏、达巴特、冬吐劲、3571、莱历斯高尔、肯登高尔、群吉等一系列斑岩(矽卡岩)铜钼矿,因此该带的矿产勘查和研究受到了各界关注。喇嘛苏铜矿床是新疆西天山汗吉尕斑岩铜矿带内最重要的矿床之一。作为西天山发现的最大的铜矿床,喇嘛苏铜矿自发现以来就不断被认知,在研究区已经积累了不少研究成果。

喇嘛苏铜矿区铅同位素特征及其意义——铅同位素年龄计算的一种新思路

喇嘛苏矿床的硫化物单矿物铅同位素呈线性分布，但其拟合直线与铅同位素生长线只有一个交点．它们是二元混合铅继续演化的结果．拟合直线的斜率反映二元混合的时间．计算结果表明，喇嘛苏矿床成矿物质最初混合的时间是１．７６Ｇａ，铅同位素μ值表明物质具有地幔与上地壳的混合来源．经过一段时间的演化后，海西期通过中元古代初期构造层的重熔形成岩浆，引起喇嘛苏矿区的大规模成矿作用．

利用航磁增强处理方法提取喇嘛苏铜矿及其外围弱磁异常

为了利用高精度航磁资料进行成矿预测,需要提取弱航磁异常信息。采用航磁增强处理方法(automatic gain control,简称"AGC")对喇嘛苏铜矿所在地区的高精度航磁资料进行处理后,能够突出显示由铜等多金属矿引起的航磁弱异常信息,且在赛里木湖东西两侧有许多与喇嘛苏铜矿类似的弱磁异常信息分布。笔者认为航磁增强处理方法可以提取铜、金等金属矿成矿有利的航磁微弱异常信息,划分局部成矿有利的隐伏断裂构造,为成矿预测提供科学依据。

新疆温泉县喇嘛苏铜多金属矿床成因初探

喇嘛苏铜多金属矿床产于浅变质的库西姆切克群碳酸盐岩和海西期酸性岩体的接触带附近，属于沉积变质富集、岩浆改造型多因复成矿床。地质及地球化学特征分析表明，该矿床的形成过程可以总结为沉积－火山喷流沉积富集、区域变质富集和岩浆改造成矿等三个步骤。

喇嘛苏铜矿区中酸性岩体微量元素特征及其成因分析

根据喇嘛苏铜矿中酸性岩体新鲜样品的微量元素含量测试结果，岩体中M的平均含量接近于维氏值，而Ti、Cr、V则低于维氏值；高场强元素含量为（611．25～1210．11）×10^-6，平均值为1031．211×10^-6；大离子亲石元素含量为（1041．05～2708．61）×10^-6，平均值为1845．15×10^-6；Rh、Ba、K、La、Sm和Th的含量较高，Ta、Nb、Ti较低，而且Th含量远远大于Ta含量；在花岗岩类岩石的非活动性元素构造环境判别图上，所有的样品点均落入火山弧花岗岩区域内，说明本区花岗岩类岩石为造山带的I型花岗岩，属正常的钙碱性大陆边缘弧花岗岩类岩石，是产于消减带而来自壳源的火成岩，在其形成过程中有可能有洋壳物质和流体的加入，同时也混染了围岩。

新疆西天山喇嘛苏Cu和可克萨拉Fe-Cu矽卡岩矿床岩浆氧逸度与成矿作用

新疆西天山喇嘛苏Cu矿床和可克萨拉Fe-Cu矽卡岩矿床均与晚泥盆世中酸性侵入体有关,但二者矿物组合存在较大差异:喇嘛苏矿床发育大量磁黄铁矿,磁铁矿含量较少,表现出强还原的成矿环境;可克萨拉矿床发育大量磁铁矿和赤铁矿,磁黄铁矿含量较少,表现出氧化的成矿环境。本文根据两个矿床的成矿岩石主微量元素和锆石微量元素进行了锆石成因类型判别、锆石Ti温度和岩浆氧逸度计算。结果表明,喇嘛苏和可克萨拉矿床成矿岩体中岩浆锆石的Ti饱和温度分别为678~746℃和695~819℃,岩浆氧逸度分别为-11.82~-14.88和-14.92~-6.68。由此可见,喇嘛苏矿床和可克萨拉矿床的初始成矿岩浆均具氧化性质,但最终热液产物却截然不同。鉴于喇嘛苏矿床赋矿围岩为碳质含量较高的灰黑色灰岩,本文推测还原性热液流体是由于高氧逸度岩浆分泌出的氧化型岩浆热液受碳质围岩的还原作用所致。可克萨拉矿床的赋矿围岩为较纯的灰白色灰岩,因此初始氧化性岩浆热液保持较长时间,沉淀出大量磁铁矿和赤铁矿,演化到晚期才逐渐转变为还原性流体并沉淀出黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿等硫化物。

喇嘛苏铜矿中酸性岩体岩石学特征

采用费氏台五轴定位法和DCNoble等提出的求斜长石成分和有序度方法、鉴定图表,在喇嘛苏矿区三种中酸性岩体的岩石薄片中选择比较新鲜的、自形程度较好的斜长石,测得斜长石牌号χ(An)=24~56,有序度S=0.4~0.7,说明斜长石以中长石为主,属中温型,即在结晶过程中岩浆冷却的速度较快;斜长石环带有正常环带,也有韵律环带,表明在结晶过程中总体是正常结晶环境,而期间有上下反复运动和岩浆房内压力的反复变化。

瞬变电磁法在喇嘛苏铜矿的应用效果

简要介绍了喇嘛苏铜矿的地质概况和地电特征，在喇嘛苏铜矿上用ＴＥＭ法圈定了矿体在平面上的投影位；并作出ＴＥＭ测深视电阻率反演断面图，勾绘出矿体的空间形态。

化探原生晕与激电测量相结合找矿效果——以新疆博乐市喇嘛苏外围地区多金属矿区为例

新疆博乐市喇嘛苏外围地区地表岩石风化剥蚀严重,直接找矿标志不明显,以大功率激电中梯测量为辅助功能的大比例尺岩石地球化学测量方法对发现和圈定隐伏矿体起到了重要作用。根据化探原生晕元素组合特点及空间分布特征,以单元素异常下限值和富集系数为划分标准,圈定了六个Ⅲ级化探异常带,异常评价初步认为Cu—Zn—Pb—Ag—W—Sn—Mn—As—Au—Bi多元素叠加异常的形成为找矿有利区,选元素共生组合特点较明显的异常带开展大功率激电工作进行化探异常的验证。在推断出的成矿有利部位布设钻孔并可见到矿体。

北天山西段喇嘛苏铜矿中酸性岩体岩石化学特征及其地质意义

喇嘛苏铜矿区中酸性岩体的皮科克指数、里特曼指数、赖特指数,均指示其中酸性岩体属于钙碱性岩系的范围;分异指数平均值为77.57,说明岩体的分异演化程度较为彻底;固结指数平均值为12.01,显示出岩体的岩浆分异程度较高;长英指数和铁镁指数均反映岩体的分离结晶作用程度中等。在MF—FL分异趋势图上,样品点基本呈连续分布,说明岩体的演化是连续的;在w(Na_2O)—w(K_2O)关系图上多数样品点落入I型花岗岩区域,可以认为本区花岗岩应为I型花岗岩。岩体的TiO_2含量平均为w(TiO_2)=0.28%,远低于中国及世界同类岩石;在戈蒂尼指数与里特曼指数对数值的关系图上,几乎所有的样品点均落在消减带火山岩区,由此可以推断,本区斑岩体应形成于与俯冲作用有关的消减带上。在多阳离子的R1—R2关系图中,多数样品点落在地壳熔融花岗岩-同碰撞的花岗岩区,少数样品点落在其它区域,这说明了岩浆在演化过程中同化混染了围岩。

基于GIS的矿体形态三维可视化定位研究——以喇嘛苏外围中段隐伏铜矿体为例

隐伏矿体的勘查一直是当下矿产勘查的热点,尤其是对矿体形态复杂的金属矿进行定位、定量、定概率研究。喇嘛苏外围隐伏铜矿体产于华力西早—中期斜长花岗斑岩与中元古界蓟县系库松木契克群下亚群泥化微晶灰岩的接触带部位,属于典型的接触交代矽卡岩型矿床,矿体形态复杂多变,给矿山企业的资源量估算带来很大不确定性。采用"桌面GIS+移动GIS数据集成+数据处理"的方法,克服了传统勘查方法单一与延时的缺点,解决地学测量数据"离散化"的状态,将研究区地质—物探—化探—遥感数据与图件集成,对综合异常区进行快速的圈定;建立集成研究区多源信息矢量化空间数据库,利用医学上的Marching Cubes方法,对侵入体与赋矿层进行三维可视化模拟,结合钻孔见矿位置佐证矿体形态展布变化以及预测东南向隐伏矿体,为矿山企业降低勘探采矿风险、缩短勘查周期提供数据支持。

西天山喇嘛苏外围铜矿床岩石地球化学及成矿背景研究

位于西天山汗吉尕晚古生代岛弧带的喇嘛苏外围铜矿床是该区内新发现最大的铜矿床,与成矿作用密切相关的花岗闪长斑岩、花岗闪长岩为同源岩浆演化形成,且花岗闪长斑岩可能为晚期产物.本区成矿岩体主量、微量及稀土元素地球化学特征表明,其富集Sr、K、Rb、Th,亏损Ta、Nb、P、Ti,Rb/Sr、Nb/Tb、Rb/Ba、Ba/Th比值明显偏低,轻稀土分异明显,出现较弱Eu负异常,显示源区主要来自下地壳,上地壳泥质沉积物混染作用较弱,且俯冲作用下洋壳的贡献较少.岩石地球化学特征指示其为典型的偏铝质钙碱性I型花岗岩,暗示形成于碰撞前的活动大陆边缘环境.结合区域成矿背景,推测本区成矿岩体是在洋壳俯冲作用下交代上覆楔形地幔,诱发下地壳部分熔融的产物,其形成可能与晚古生代赛里木微陆块北缘准噶尔洋持续俯冲作用有关.

综合物探方法在新疆喇嘛苏铜矿外围勘查中的作用及意义

国家九五科技攻关项目对喇嘛苏西部、西北部成矿潜力给予肯定。但喇嘛苏外围属于草、松林覆盖特殊景观区,矿山企业针对2号斜长花岗斑岩岩体进行长期矿产勘查,面临矿产勘查瓶颈。文章以喇嘛苏外围2号斜长花岗斑岩岩体发现铜矿化为例,阐述了综合物探方法在喇嘛苏外围铜矿普查中的应用效果。认为在植被覆盖严重的西天山地区,利用综合物探方法可以迅速圈定异常区;不同物探方法的组合可确定找矿有利地段,提高勘查效率。综合物探方法对于在地质工作程度比较低、局部植被覆盖地区找矿,具有一定的现实指导意义。

新疆温泉县喇嘛苏铜矿地质特征及控矿因素分析

喇嘛苏铜矿床位于赛里木微陆块与阿拉套-汗吉尕晚古生代裂谷岛弧带的交接部位。断裂是本区主要的控矿因素,蓟县系库松木切克群碳酸盐地层具有矿源层的特征,同时矿体与岩体空间关系密切,矿体的分布、形态、规模、产出地质条件受岩体控制明显,是多种成矿作用叠加改造的多因复成矿床。

喇嘛苏铜矿床控矿因素及矿床成因浅析

喇嘛苏铜矿床成矿地质条件为碳酸盐岩地层提供了成矿有利的介质条件;断裂裂隙构造提供了成矿空间;含矿中酸性斑岩体提供了成矿所需的热源和成矿物质。矿床成因是以斑岩为主的复成因型铜矿床。