新疆北部主要斑岩铜矿带基本成矿条件

如题所述

北准噶尔哈腊苏-卡拉先格尔斑岩铜矿带的基本成矿条件有三个,一是活动大陆边缘构造背景下的特殊陆缘弧裂谷环境中的基性火山岩,即中泥盆统北塔山组玄武岩,是斑岩和斑岩矿化最重要的围岩条件;早古生代(523~395Ma)是准噶尔洋的主要发育时期,晚古生代早期,准噶尔洋隆很可能已经俯冲到达阿尔泰微陆块南部边缘之下,强烈的壳幔物质及能量交换,使阿尔泰南缘出现明显的陆缘裂谷环境;也可能由于洋壳在俯冲过程中撕裂,导致软流圈上涌并引起活动陆缘构造背景下的引张环境;哈腊苏-卡拉先格尔铜矿带在中泥盆世发生显著的基性—超基性火山喷发及同源的中酸性浅成岩浆侵入,伴随发生较大规模的斑岩铜(金钼)矿化;北塔山组玄武岩铜的含量较高,玄武岩的Cu含量为(95~125)×10-6,为地壳克拉克值的4倍左右,苦橄岩为(9~56)×10-6,安山岩为(20~106)×10-6,大致和地壳克拉克值相当,基性火山岩也为斑岩铜矿的形成提供了物质基础。二是与北塔山组玄武岩同源并侵入其中的幔源偏碱性浅成侵入体,包括花岗闪长斑岩、石英闪长斑岩和花岗斑岩,含矿者多呈小岩株状或脉状产出,面积一般小于1km2;斑岩形成于中—晚泥盆世,有印支期花岗斑岩构造-岩浆叠加过程;含矿斑岩偏碱性,SiO2含量为53%~66%,属Ⅰ型花岗岩,岩浆高氧逸度;斑岩的铜含量普遍很高,成矿物质来源主要来自于斑岩,斑岩在成矿过程中还发挥了热动力作用。三是海西期斑岩成矿以后(印支期)构造-岩浆-热液矿化叠加是较富的铜矿形成的重要条件,哈腊苏斑岩铜矿带在地质构造上处于额尔齐斯NW向构造与可可托海-二台NNW向构造交汇所形成的向北聚敛向南撒开的斜三角地带,客观上造就了不同时期和不同性质地质构造过程相互叠加的地质环境;矿相学和岩相学现象反映斑岩型铜矿化之后存在后一次构造-热液矿化叠加过程,并导致了较富矿石的形成;哈腊苏斑岩铜矿带中矿化的花岗闪长斑岩中单颗粒锆石U-Pb同位素体系通过SHRIMP法测得380~375Ma的成岩年龄,矿石中辉钼矿的Re-0s同位素体系直接记录了376Ma的斑岩铜矿成矿年龄,矿体中脉状、团块状强钾化钾长石Ar-Ar年龄为230Ma,矿化花岗斑岩中单颗粒锆石U-Pb同位素体系通过SHRIMP法测到218Ma的成岩年龄,同位素地质年代客观记录着海西期斑岩成矿以后,印支期构造-岩浆-热液矿化叠加过程。

西天山松树沟-玉希莫勒盖斑岩铜矿带基本成矿条件是下石炭统大哈拉军山组火山建造、石炭—二叠纪中—酸性侵入体和主体NW走向的断裂构造—流体作用。大哈拉军山组火山建造是矿带中松树沟铜矿、玉希莫勒盖铜矿岩体或矿体的围岩,尤其下段是主要赋岩容矿岩层;早期火山岩主体为钙碱性,形成于活动大陆边缘岩浆弧背景,晚期有拉斑性质火山岩,并出现玄武岩-流纹岩双峰式组合,地质环境演变为拉张/裂谷性质,岩浆-流体-成矿发生于活动大陆边缘挤压到引张转换背景下的海陆交互相环境;火山岩可能提供部分金属成矿物质和硫(δ34SV-CDT=-16.6‰~-8.3‰),火山岩铜含量均在(3~64)×10-6;由于本区抬升剥蚀量有限,目前普查勘探中的玉希莫勒盖铜矿仅仅是构造-岩浆-流体成矿系统的上部表现,考虑到矿区钻孔中(100多m深度)已经见到的浸染状铜矿化细晶闪长岩、石英闪长岩和化探异常等事实,推测深部斑岩相关矿化具有重要前景。矿带内侵入于下石炭统大哈拉军山组中酸性侵入体是斑岩铜矿化的关键条件,它们不仅是重要的成矿物质提供者,而且是重要的成矿热动力;这些侵入体成因上具有Ⅰ型花岗质岩石显著特点,是斑岩铜矿的重要形成条件;松树沟矿区出现Cu-Au-Mo元素组合异常,硫化物矿物硫同位素组成(δ34SV-CDT=-0.4‰~2.9‰)反映硫来源与岩浆,闪长玢岩的铜含量366×10-6,完全可以提供成矿物质来源;玉希莫勒盖铜矿石硫化物矿物硫同位素组成出现δ34SV-CDT=-5.5‰~-3.5‰的样品,成矿过程中部分硫可能直接来源于岩浆。松树沟-玉希莫勒盖铜矿带的控矿构造主要是断裂构造,它们主体走向NW,部分NE走向,发育在不同岩石地层单位的接触带或大哈拉军山组内部,在有些岩体与地层的接触带也发育;在玉希莫勒盖铜矿区,脉状铜矿化体受发育在大哈拉军山组内部的NW向张性为主的断裂破碎带控制,可能与构造性质的转换有关;松树沟矿区可能在斑岩型矿化基础上后期有NE向构造—流体叠加导致的蚀变和矿化作用。

东天山土屋-赤湖斑岩型铜带基本成矿条件是汇聚阶段大规模钙碱性花岗岩类,包括石英闪长玢岩、斜长花岗斑岩、花岗斑岩、花岗闪长斑岩、英安岩、二长斑岩、长英质爆破角砾岩等;这些成矿斑岩体多是多期次高侵位的小岩体。斑岩体与附近的深成岩基有直接联系,岩基的剥蚀程度相对较低。

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