东天山晚古生代埃达克岩成因及铜金成矿意义

东天山晚古生代岛弧带位于古亚洲洋成矿域的腹地,该区发育许多埃达克质的英云闪长岩、斜长花岗岩和花岗闪长岩小侵入体,本文选择尾亚北、三岔口、312国道东、312国道西、土屋-延东和巴仑台等小岩体进行了地球化学研究。这些岩石具有高Sr、Na2O和Al2O3,低Y和HREE等特征,与埃达克岩地球化学特征一致。绝大部分样品的εNd(T)为正值(+1．80 -+8．47),且(87Sr／86Sr)i很低(0．7026-0．7051),与现代MORB以及新生代俯冲洋壳熔融形成的埃达克岩的Nd和Sr同位素组成接近。东天山大部分埃达克质岩石具有高Mg#(>40)特点,且它们形成于晚古生代岛弧构造背景,暗示这些埃达克岩可能由俯冲洋壳熔融产生,并经历了与地幔楔橄榄岩的相互作用;三岔口英云闪长斑岩具有低Mg#(<40),且形成于碰撞后构造背景,可能是增厚下地壳熔融的产物。土屋-延东与埃达克岩有关的超大型斑岩铜矿的发现和突破使得东天山成为寻找斑岩铜金矿的重要靶区,本文新发现的埃达克岩无疑为在该区进一步寻找相关的矿床提供了有用的线索。特别是大部分埃达克岩由俯冲洋壳熔融产生,暗示其源区含有高丰度的Cu、Au和挥发份H2O、Cl等,且其岩浆可能在角闪岩相向榴辉岩相转变时产生,此时角闪石大规模分解有利于产生含丰富挥发份和成矿元素的埃达克质岩浆,暗示良好的成矿条件和成矿潜力。

新疆北部的两类埃达克岩

新疆北部有两类埃达克岩,一是俯冲型,形成于早、中泥盆世-早石炭世晚期(≥320Ma),包括了埃达克岩、富Nb玄武岩、高(富)Mg安山岩。第二类埃达克岩是底侵型,形成于中晚二叠世(≤280Ma)。第一类埃达克岩分布于西天山的阿拉套山、博罗科努山,中天山的骆驼沟和巴仑台,东天山的土屋-延东,阿尔泰山陆缘南富蕴-青河南,准噶尔盆地中部陆梁,克拉玛依等地。在阿尔泰陆缘南,苦橄岩与埃达克岩、富Nb玄武岩和高(富)Mg安山岩密切组合。第二类埃达克岩分布于西天山的阿吾拉勒山和东天山的三岔口,未发现富Nb玄武岩和高(富)Mg安山岩组合。俯冲型埃达克岩、富Nb玄武岩和高(富) Mg安山岩的高Sr低Y、Yb、富Eu及高ε_(Nd)(t)(+1．5～+10．0),低(^(87)Sr/^(86)Sr);(＜0．7070)的同位素组成,均一致表明其源区物质为洋壳板片,部分为地幔楔、弧前棱柱,产于岛弧环境;而底侵型埃达克岩源于底侵的幔源玄武质物质,形成于后造山环境。两类埃达克岩及其组合岩石的地质及地球化学特点,展示了中亚型造山在本区晚古生代陆壳增生作用的多样性:在增生构造过程上,有洋壳板片的斜俯冲、俯冲板片的撕裂、板片窗、俯冲剥蚀及玄武质物质的底侵作用等;在增生方向上,有洋壳板片的侧向斜俯冲,也有玄武质物质垂向上底侵于壳-幔边界;在增生物质上,有洋壳板片、地幔楔、受地幔楔混染的洋壳板片熔体,弧前棱柱、地幔楔受板片熔体交代后形成熔体及底侵的幔源玄武质物质。与两类埃达克岩有关,尤其是第一类埃达克岩及其组合岩石,在本区广泛发育了Cu、Au成矿作用,其中部分达到大型-超大型规模。因此,对埃达克岩及其组合岩石的识别及相关Cu、Au成矿作用的找矿勘探应予以足够重视。