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。

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。

天山内部博罗可努断裂精河—阿拉山口段晚更新世以来的活动特征

通过对博罗可努断裂精河—阿拉山口段微地貌的实地调查 ,发现该断裂错断精河东南到阿拉山口之间的晚更新世冲洪积扇 ,地表留下了冲沟和山脊同步右旋位错、断层陡坎、断层鼓包、拉分盆地等与断层活动有关的微地貌。精河东南冲洪积扇上大冲沟的最大右旋位移为 50 0m ,平均4 0 0m。断层陡坎上的纹沟右旋位移为 2 6～ 4 0m ,较大级别的纹沟位移可分为 5 7m ,8 3m和 15 3m3组。它们大致为 3的整数倍。实测断层陡坎的高度分别为 1 2m ,2 51m和 3 6 3m ,大致是 1 2的整数倍 ,阿拉山口西南断层的水平位移为 1～ 1 7m ;垂直位移可分为两组 ,一组为 0 55m ,另一组为 1 2～ 1 5m。这些数据可能揭示了该断裂段的特征地震水平位移为 3m ,垂直位移为 1 2m。区域地貌对比和年代学分析得出 ,精河东南冲洪积扇的最后形成时代为距今 7万a左右 ,右旋滑动速率为4 7mm/a。

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。

新疆天山干沟加里东花岗岩构造环境

传统研究将新疆天山干沟段博罗科努带花岗岩划为石炭纪或泥盆纪,中天山花岗片麻岩划为加里东期.本文根据1:5万区调成果,将其分别厘定为志留纪和前寒武纪.论证了志留纪干沟序列花岗岩构造环境.其序列组成为石英闪长岩-花岗闪长岩/斜长花岗岩/英云闪长岩-二长花岗岩组合,二长花岗岩略多,地球化学特征具典型造山花岗岩特征,K-Na-Ca图解中性段具英云闪长岩趋势,酸性段呈钙碱性趋势,其构造环境为大陆弧.据花岗岩中的斜长石内高岭土和绢云母结晶形态,辨识出研究区志留纪干沟序列花岗岩具绿片岩相变质.

多重分形模式下多元素综合地球化学异常的提取

根据博罗科怒成矿带东段约660km2内2269个水系沉积物样品的11项元素分析数据的因子分析,F1因子为研究区的主要成矿或示矿元素Ag、Pb、Zn、Cu、Bi、Sn组合,体现了主要的成矿作用和过程中的信息,F2因子为Sb、As低温活泼元素组合,F3因子为W、Mo高温元素组合。各因子浓度-面积(C-A)多重分形模型拟合直线一般为四段式,根据其拐点划分出地球化学背景、区域异常、局部异常和高异常区,其局部异常可以反映不同的成矿地质条件,基于F1主成矿因子的分形异常圈定出莱历斯高尔和可克萨拉2个主要的预测靶区。各预测靶区与区内已发现矿床的分布基本吻合,揭示因子分析各主要因子的分形异常在多元素综合地球化学异常找矿中具有良好的指示意义,为地球化学找矿提供了良好的方法手段。

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。

博罗科努山北坡金铜矿成因类型探讨

博罗科努山北坡是西天山地区重要的金铜矿产成矿远景区，处于非岩浆型被动大陆边缘这一特殊大地构造环境中，华力西中期花岗岩类侵入体十分发育。该区金、铜矿点众多，矿石建造以Cu-Au-Fe为主，矿床成因归为岩浆-热流体堆积型和流体-岩石反应堆积型两种类型。矿床成因类型受岩浆-花岗岩类侵入体和断裂构造活动的控制，研究其成矿模式对本区金、铜矿产资源的正确评价有重要意义。

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。

Hyperion高光谱遥感在新疆西南果勒地区蚀变信息提取的应用

新疆西天山博罗科努成矿带交通状况较差,工作条件艰苦,制约了找矿突破,而运用高光谱遥感技术可以更方便、准确地提取地区岩矿信息。本文获取了研究区Hyperion高光谱遥感影像,完成波段筛选、坏线去除、Smile纠正、绝对辐射值转换、大气校正等预处理工作。通过纯净像元指数法和N维散度分析提取影像端元,运用波谱角填图法和波谱特征拟合法,对高光谱数据提取了研究区的蚀变矿物,完成了黄铁矿、黄钾铁矾、绿泥石、绿帘石、闪锌矿和蒙脱石等主要矿物的填图,并结合区域地质资料与成矿条件,对提取的蚀变信息进行了分析与验证,发现提取的蚀变信息较为准确可靠。该方法对新疆西天山地区遥感提取蚀变信息具有很大的意义。

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。

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。

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。