新疆索爾庫(kù)都克銅鉬礦床含礦粗面英安斑巖巖石學(xué)、地球化學(xué)特征與巖石成因

趙路通, 王京彬, 王玉往, 丁汝福, 龍靈利, 鄒?滔, 石?煜, 高一菡

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新疆索爾庫(kù)都克銅鉬礦床含礦粗面英安斑巖巖石學(xué)、地球化學(xué)特征與巖石成因

趙路通1,2, 王京彬2,3*, 王玉往2,3, 丁汝福2, 龍靈利2, 鄒?滔2, 石?煜2, 高一菡1,2

(1. 昆明理工大學(xué) 國(guó)土資源工程學(xué)院, 云南 昆明?650093; 2. 北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院, 北京? 100012; 3. 中國(guó)科學(xué)院 礦產(chǎn)資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 中國(guó)科學(xué)院 地質(zhì)與地球物理研究所, 北京?100029)

位于東準(zhǔn)噶爾北緣的索爾庫(kù)都克銅鉬礦床, 一直以來(lái)被認(rèn)為屬于一個(gè)與輝石閃長(zhǎng)玢巖有關(guān)的層控夕卡巖型礦床。筆者在礦區(qū)露天采場(chǎng)及勘探鉆孔調(diào)查中發(fā)現(xiàn)該礦床的成礦母巖可能為粗面英安斑巖, 粗面英安斑巖多發(fā)育脈狀和浸染狀銅、鉬礦化, 且由淺部到深部熱液活動(dòng)逐漸加強(qiáng), 顯示其與成礦關(guān)系密切; 粗面英安斑巖的K2O+N2O為9.38%~10.3%、K2O/Na2O為2.63~3.17、A/CNK為0.89~0.98, 屬準(zhǔn)鋁質(zhì)、富鉀堿性巖系列, 為I型花崗巖; 微量元素方面, 相對(duì)富集Rb、Ba和K等大離子親石元素和強(qiáng)不相容元素(如U和Th), 有明顯Sr、Ti、Nb和Ta的虧損, 與島弧型花崗巖的特征一致; 粗面英安斑巖的(87Sr/86Sr)i為0.70100~0.70384, (143Nd/144Nd)i為0.512387~0.512436,Nd()為(+4.8 ~ +5.8),2DM為663~741 Ma, 顯示其可能源于地幔楔部分熔融。

粗面英安斑巖; I型花崗巖; 索爾庫(kù)都克; 東準(zhǔn)噶爾

0 引 言

新疆東準(zhǔn)噶爾北緣地區(qū)位于額爾齊斯-瑪因鄂博深大斷裂與烏倫古深大斷裂之間, 近年來(lái)先后發(fā)現(xiàn)了喀拉通克銅鎳礦、索爾庫(kù)都克銅鉬礦、沙爾布拉克金礦、希勒庫(kù)都克銅鉬礦、玉勒肯哈臘蘇銅礦、希勒克特哈臘蘇銅礦、喀拉薩依銅礦、喬夏哈拉鐵銅金礦等大、中型礦床以及卡拉先格爾銅礦、托斯巴斯套鐵銅金礦、科克庫(kù)都克金礦和阿克塔斯金礦等一系列小型的銅金礦床(礦點(diǎn)), 顯示出該區(qū)具有良好的銅、鉬、金等多金屬礦的成礦條件及找礦潛力。

索爾庫(kù)都克銅鉬礦床位于東準(zhǔn)噶爾北緣地區(qū)西南部, 是1984年新疆地質(zhì)礦產(chǎn)局第二區(qū)調(diào)大隊(duì)在富蘊(yùn)縣烏恰溝一帶進(jìn)行800 km21﹕5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的, 銅、鉬儲(chǔ)量均達(dá)到中型規(guī)模, 伴生的金、銀儲(chǔ)量分別為中、小規(guī)模, 目前由甘肅省白銀有色金屬(集團(tuán))公司露天開(kāi)采。該礦自發(fā)現(xiàn)以來(lái)許多研究者對(duì)其地質(zhì)特征、成礦年代及礦床成因等做過(guò)研究[1–7], 但研究重點(diǎn)主要集中在礦床地質(zhì)特征的基本描述與礦床成因探討方面, 在成礦母巖方面的研究比較薄弱, 對(duì)礦床成因的爭(zhēng)議也較大, 例如劉鐵庚等[1]認(rèn)為該礦是與輝石閃長(zhǎng)玢巖有關(guān)的斑巖型礦床, 而陳仁義等[3]則認(rèn)為該礦屬于層狀夕卡巖礦床, 并推測(cè)堿性長(zhǎng)石花崗巖可能為成礦母巖。

筆者在礦區(qū)調(diào)查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)礦區(qū)出露的粗面英安斑巖多發(fā)育脈狀和浸染狀銅、鉬礦化, 顯示其與成礦關(guān)系密切, 推測(cè)應(yīng)為銅、鉬的成礦母巖。本研究擬對(duì)粗面英安斑巖進(jìn)行詳細(xì)的巖石學(xué)和地球化學(xué)研究, 為深入認(rèn)識(shí)索爾庫(kù)都克銅鉬礦床的成礦作用提供更多依據(jù), 也為東準(zhǔn)噶爾北緣地區(qū)的找礦提供參考資料。

1?區(qū)域地質(zhì)背景

東準(zhǔn)噶爾北緣地區(qū)位于西伯利亞板塊和哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊的結(jié)合部位(圖1), 屬于晚古生代薩吾爾島弧帶內(nèi)[8], 介于NWW向額爾齊斯-瑪因鄂博斷裂和烏倫古斷裂之間, 為顯生宙中亞增生造山帶的重要組成部分[9]。早古生代以前, 該區(qū)為古中亞板塊的一部分, 處于穩(wěn)定大陸邊緣階段[10]。至少?gòu)脑鐘W陶世開(kāi)始, 該區(qū)形成了分隔準(zhǔn)噶爾板塊與阿爾泰地塊的準(zhǔn)噶爾洋, 并且發(fā)生了俯沖、碰撞和增生等過(guò)程[11?13]。晚古生代以后, 隨著西伯利亞板塊的南移和塔里木板塊及準(zhǔn)噶爾板塊的北移, 準(zhǔn)噶爾洋開(kāi)始逐漸閉合, 但關(guān)于其最終閉合于晚泥盆紀(jì), 石炭紀(jì)還是一直持續(xù)到二疊紀(jì), 目前不同學(xué)者間仍存有異議[14?18]。準(zhǔn)噶爾洋閉合后, 東準(zhǔn)噶爾北緣地區(qū)逐漸進(jìn)入后碰撞造山演化階段, 以發(fā)育后碰撞深成巖漿活動(dòng)為特征[19]。

本區(qū)早古生界奧陶系-志留系地層僅有零星分布, 晚古生界泥盆系和石炭系地層廣泛發(fā)育, 為本區(qū)主要地層(圖1)。其中下泥盆統(tǒng)由濱海、淺海相中基性、中酸性火山碎屑巖和正常碎屑巖組成; 中泥盆統(tǒng)廣泛發(fā)育火山巖建造, 以濱海、淺海相-海陸交互相為主, 可見(jiàn)陸相中酸性、中基性火山巖及其碎屑巖; 上泥盆統(tǒng)以中酸性火山巖及其碎屑巖為主夾安山玢巖、鈉長(zhǎng)斑巖及粗面英安巖, 其上被下石炭統(tǒng)濱海、淺海相碎屑巖和中性火山巖不整合覆蓋; 上石炭統(tǒng)地層多缺失; 二疊系及侏羅系地層也只有零星分布。

本區(qū)巖漿活動(dòng)除卡拉先格爾一帶發(fā)育的海西早期的俯沖型花崗巖外[20], 主要以海西中晚期大規(guī)模發(fā)育的具后碰撞幔源特征的中酸性堿性侵入巖為主[21?22], 此外在喀拉通克一帶還有海西中期在碰撞后拉張背景上發(fā)育的鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)基性雜巖[23?25]。

圖1?東準(zhǔn)噶爾北緣區(qū)域地質(zhì)圖

據(jù)原有色金屬工業(yè)總公司地質(zhì)勘查局“八五”期間《新疆準(zhǔn)噶爾北緣重點(diǎn)成礦帶地物化綜合找礦及靶位優(yōu)選》普查前期的重點(diǎn)成礦區(qū)帶找礦科研項(xiàng)目編制的1﹕20萬(wàn)地質(zhì)礦產(chǎn)圖修編。1?第四系; 2?第三系; 3?侏羅系; 4?石炭系; 5?泥盆系; 6?二疊系; 7?海西晚期鉀長(zhǎng)花崗巖、正長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)巖類; 8?海西晚期斜長(zhǎng)花崗巖、白云母花崗巖、二云母花崗巖類; 9?海西早期花崗閃長(zhǎng)巖類; 10?海西中期基性雜巖類; 11?超基性雜巖類; 12?深大斷裂; 13?斷層; 14?礦床

2?礦床地質(zhì)概述及粗面英安斑巖的產(chǎn)出特征

2.1?礦床地質(zhì)概述

礦區(qū)地層主要出露有下泥盆統(tǒng)托讓格庫(kù)都克組、中泥盆統(tǒng)北塔山組及上泥盆統(tǒng)卡希翁組, 總體呈NW-SE向展布, 此外還有新生界第三系和第四系(圖2)。其中下泥盆統(tǒng)托讓格庫(kù)都克組可劃分為兩個(gè)亞組, 下亞組為淺海相類復(fù)理石建造; 上亞組為淺海濱海相中基性、中酸性火山巖-火山碎屑巖建造, 具有火山爆發(fā)相和噴溢相交替特征。托讓格庫(kù)都克組與銅鉬成礦作用關(guān)系密切, 索爾庫(kù)都克銅鉬礦即賦存于托讓格庫(kù)都克組中。中泥盆統(tǒng)北塔山組可劃分為三個(gè)亞組, 下亞組巖性主要為凝灰?guī)r、英安巖和石泡粗面英安巖等; 中亞組火山巖十分發(fā)育, 巖性主要為玄武巖、粗面英安巖和凝灰?guī)r等; 上亞組以生物碎屑灰?guī)r和泥灰?guī)r為主, 可見(jiàn)少量的中細(xì)粒砂巖、鈣質(zhì)中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖、泥質(zhì)硅質(zhì)巖和粉砂硅質(zhì)巖等。上泥盆統(tǒng)卡希翁組在礦區(qū)內(nèi)呈斷塊形式產(chǎn)出, 該組下部為湖泊相沼澤相泥巖建造, 上部為海陸交互相沉積建造; 第三系為一套內(nèi)陸河流–湖泊相碎屑沉積; 第四系為洪積層、洪積-坡積層、風(fēng)積層, 分布廣泛, 覆蓋于各種基巖之上。礦區(qū)內(nèi)巖漿侵入活動(dòng)主要為海西中(晚)期細(xì)粒黑云母花崗巖、堿長(zhǎng)花崗巖、角閃二長(zhǎng)花崗巖和堿長(zhǎng)花崗斑巖, 次為石英閃長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)玢巖。

銅鉬礦體主要集中分布于礦區(qū)中部(圖2), 礦帶長(zhǎng)約2550 m, 寬約900 m, 呈330°~350°方向展布, 傾向SW, 傾角為30°~40°, 銅鉬礦(化)體的圍巖主要為下泥盆統(tǒng)托讓格庫(kù)都克組的輝石安山巖、安山玢巖和凝灰?guī)r, 輝石安山巖中也有少量礦化。礦體形態(tài)較規(guī)則, 主要呈似層狀或透鏡狀產(chǎn)出, 與地層產(chǎn)狀基本一致。近礦圍巖蝕變呈帶狀分布, 主要有綠簾石化、石榴子石化、透輝石化和鉀長(zhǎng)石化。此外, 除帶狀的近礦夕卡巖化蝕變外, 遠(yuǎn)礦火山巖的圍巖蝕變(比近礦圍巖蝕變略早或近于同時(shí))也很發(fā)育, 主要有黑云母化、透閃石化和綠簾石化。礦石金屬礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦、雌黃鐵礦和輝鉬礦, 其次為閃鋅礦、方鉛礦、白鐵礦和斑銅礦, 少量銻銀礦、自然金、銀金礦等。脈石礦物主要有綠簾石、石榴子石、陽(yáng)起石、綠泥石、黑云母、石英、透輝石及碳酸鹽類礦物。

2.2?粗面英安斑巖巖石學(xué)特征

筆者在礦區(qū)調(diào)查過(guò)程中于露天采場(chǎng)及勘查鉆孔中發(fā)現(xiàn)大量的粗面英安斑巖, 多呈巖枝或巖脈狀(圖3a和圖3b)侵入到夕卡巖及地層中, 巖體由內(nèi)向外多發(fā)育鉀硅酸鹽化蝕變(圖4a)、絹英巖化蝕變(圖4b)、粘土化蝕變(圖4c)及青磐巖化蝕變, 其中前三種蝕變呈斷續(xù)帶狀分布, 青磐巖化蝕變只見(jiàn)零星分布, 推測(cè)可能已被夕卡巖化所取代, 其中又以鉀硅酸鹽化蝕變與夕卡巖化蝕變的關(guān)系最為密切。粗面英安斑巖整體的蝕變分帶和蝕變礦物組合特征與典型的斑巖型礦床的含礦斑巖相關(guān)特征基本相似。

圖2?索爾庫(kù)都克銅鉬礦床地質(zhì)圖

據(jù)新疆富蘊(yùn)縣索爾庫(kù)都克礦銅礦1﹕5000地形地質(zhì)及工程布置圖修編。1?第四系; 2?第三系; 3?霏細(xì)(斑)巖; 4?粗面斑巖; 5?英安巖; 6?英安斑巖; 7?輝石安山玢巖; 8?安山玢巖; 9?安山巖; 10?輝石閃長(zhǎng)巖; 11?石英安山巖; 12?凝灰質(zhì)砂巖; 13?透輝石夕卡巖; 14?石榴石夕卡巖; 15?綠簾石夕卡巖; 16?綠簾石石榴石夕卡巖; 17?礦體及編號(hào); 18?斷層

粗面英安斑巖的礦化模式可分為兩種: 在地表采場(chǎng)中(圖3c和圖3d), 從粗面英安斑巖到礦體之間呈現(xiàn)粗面英安斑巖→鉀硅酸鹽化、夕卡巖化粗面英安斑巖→夕卡巖礦體的漸變關(guān)系, 沿兩者接觸帶多發(fā)育鉀長(zhǎng)石脈, 巖石蝕變以綠簾石化、石榴子石化、透輝石化和鉀硅酸鹽化為主, 硅化和黃鐵絹云母化較弱, 代表淺部的礦化蝕變模式; 在鉆孔中的粗面英安斑巖多已破碎成角礫狀, 由網(wǎng)狀的含礦的石榴子石+綠簾石+石英脈膠結(jié)(圖5a和圖5b), 除脈狀礦化外, 巖石還發(fā)育浸染狀銅、鉬礦化(圖5c和圖5d), 巖石本身發(fā)育較強(qiáng)的綠簾石化、陽(yáng)起石化、絹云母化及強(qiáng)烈的鉀硅酸鹽化、硅化, 代表深部的礦化蝕變模式; 以上兩種礦化蝕變模式反映出由淺部到深部熱液活動(dòng)逐漸加強(qiáng), 顯示出粗面英安斑巖與成礦關(guān)系密切, 推測(cè)可能為成礦母巖。

γπ?粗面英安斑巖; sk?夕卡巖

圖4?蝕變粗面英安斑巖樣品及顯微鏡照片

Kfs?鉀長(zhǎng)石; Q?石英; Ser?絹云母; Ep?綠簾石; Cb?碳酸鹽礦物; Py?黃鐵礦; Ms?白云母

新鮮的粗面英安斑巖多呈灰-灰黑色, 巖石為斑狀結(jié)構(gòu), 塊狀構(gòu)造; 斑晶占全巖5％~25％不等, 粒徑介于0.5~3 mm之間, 斑晶主要為鉀長(zhǎng)石, 部分呈聚斑晶狀, 少數(shù)斑晶為黑云母、角閃石、斜長(zhǎng)石及石英; 鉀長(zhǎng)石成分主要為正長(zhǎng)石, 多為自形-半自形板狀; 斜長(zhǎng)石多為鈉長(zhǎng)石、更長(zhǎng)石, 半自形板狀-他形, 多可見(jiàn)鈉長(zhǎng)石雙晶; 黑云母和角閃石均為他形, 且多已綠簾石化和綠泥石化, 僅保留其假像及殘余, 石英均為他形; 基質(zhì)為霏細(xì)-球粒結(jié)構(gòu), 礦物粒徑均小于0.1 mm, 主要礦物為長(zhǎng)英質(zhì)礦物(以長(zhǎng)石類礦物為主), 少量為黑云母和角閃石(多已蝕變?yōu)榫G簾石+綠泥石+磁鐵礦微細(xì)粒集合體), 偶可見(jiàn)黃鐵礦和黃銅礦。副礦物可見(jiàn)鋯石、榍石、磷灰石及磁鐵礦、鈦鐵礦。

3?采樣及實(shí)驗(yàn)方法

本次選取的粗面英安斑巖樣品的全巖主元素、微量元素及Sr-Nd同位素測(cè)試均在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院完成。主元素用X射線熒光光譜儀(飛利浦PW2404)完成,其中Al2O3、SiO2、MgO和Na2O檢測(cè)限為0.015%, CaO、K2O和TiO2檢測(cè)限為0.01%, TFe2O3、MnO和P2O5檢測(cè)限為0.005%; FeO用容量法完成(檢測(cè)限為0.1%)。微量元素及稀土元素分析在德國(guó)Finnigan-MAT公司生產(chǎn)的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ELEMENT I)上完成, 各元素分析精度均優(yōu)于3%。

圖5?鉆孔中粗面英安斑巖及礦化特征

Q?石英; Mo?輝鉬礦; Ccp?黃銅礦; Grt?石榴子石; Ep?綠簾石

表1?粗面英安斑巖的主元素(%)、微量元素(μg/g)分析結(jié)果

注: (La/Yb)N為球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化值, 標(biāo)準(zhǔn)化值引自文獻(xiàn)[26]; 球粒隕石均一儲(chǔ)庫(kù)(CHUR)為:87Rb/86Sr=0.0827,87Sr/86Sr=0.7045,= 387 Ma (SHRIMP鋯石U-Pb年齡, 內(nèi)部數(shù)據(jù)，待刊),147Sm/144Nd= 0.1967,143Nd/144Nd=0.512638;Rb=1.39×10-11/a,Sm=6.54× 10-12/a

4?巖石地球化學(xué)

4.1?主元素特征

從表1中可以看出, 粗面英安斑巖SiO2含量為70.87%~74.33%, 平均72.93%; 在Zr/TiO2-Nb/Y圖解(圖6a)和TAS圖解(圖6b)上數(shù)據(jù)點(diǎn)全落入流紋巖范圍內(nèi), 全堿含量(K2O+N2O)為9.38%~10.3%, 平均9.81%; K2O/Na2O為2.63~3.17, 富鉀, Al2O3為12.69%~13.59%, A/CNK為0.89~0.99, A/NK為1.23~1.45, 巖石類型屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)、富鉀堿性巖系列(圖6c、圖6d), DI為88.75~95.07, 平均92.99, 顯示巖石巖漿分異演化程度較高。

4.2?微量元素特征

從表1中可以看出, 樣品的稀土元素含量總體較低, ΣREE為155~225 μg/g, 其中ΣLREE為138~196 μg/g, ΣHREE為24.2~28.4 μg/g; 在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布模式圖上(圖7a), 各樣品曲線基本平行, 整體呈右傾的輕稀土元素富集型, 有明顯的Eu負(fù)異常(Eu為0.21~0.33); (La/Yb)N為4.72~6.04, 輕重稀土分異較明顯; (La/Sm)N為3.48~ 3.84, 輕稀土分異較明顯; (Gd/Yb)N為0.91~1.06, 重稀土基本無(wú)分異。在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖上(圖7b), 各樣品的曲線總體表現(xiàn)出相互平行的趨勢(shì), 總體上相對(duì)富集Cs、Rb、Ba、K等大離子親石元素和強(qiáng)不相容元素(如U、Th), 有明顯的Sr、P、Ti及Nb、Ta的虧損。

4.3?Sr-Nd同位素

從表1中可知粗面英安斑巖的Sr的含量為85.6~187 μg/g,87Rb/86Sr為2.214~5.3184,87Sr/86Sr為0.72469~0.73035, (87Sr/86Sr)i值為0.70100~0.70384; Nd的含量為30.1~42.2 μg/g,Nd()為4.2~5.1,147Sm/144Nd為0.11~0.1187,143Nd/144Nd為0.51267~ 0.51271, (143Nd/144Nd)ⅰ為0.512387~0.512436,Sm/Nd變化于-0.40~-0.54, 表明粗面英安斑巖沒(méi)有發(fā)生明顯的Sr、Nd同位素的分異,2DM為663 ~741 Ma。

5?討?論

5.1?巖石成因類型及構(gòu)造背景分析

粗面英安斑巖的A/CNK值均小于1, 為準(zhǔn)鋁質(zhì)巖石, 在微量元素方面相對(duì)富集Cs、Rb、Ba、K、U和Th, 有明顯的Sr、P、Ti及Nb、Ta的虧損, Eu負(fù)異常明顯, 其中, Eu負(fù)異常和Sr、P、Ti說(shuō)明可能有斜長(zhǎng)石、磷灰石和榍石等礦物的分離結(jié)晶。巖石具有高硅、高堿、低鈣、低鎂、低鋁及明顯的Eu負(fù)異常, 類似于A型花崗巖的特征, 但巖石的A/NK＞1, 10000×Ga/Al的值較低(1.46~1.85), 雖然其全堿含量較高(9.76%~10.3%), 但巖石中不含堿性暗色礦物, 且?guī)r石CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算中未出現(xiàn)霓石(Ac)等特征表明其堿含量并不過(guò)量, 以及巖石具有Nb、Ta的虧損(Nb/La=0.37~0.49)和較低的稀土元素含量等特征區(qū)別于區(qū)域上典型的A型花崗巖, 因此該粗面英安斑巖應(yīng)為I型花崗巖, 但具有向A型花崗巖過(guò)渡特點(diǎn)。

圖6?粗面英安斑巖的Zr/TiO2-Nb/Y圖解(a, 據(jù)文獻(xiàn)[27])、TAS圖解(b, 據(jù)文獻(xiàn)[28])、K2O-SiO2圖解(c, 據(jù)文獻(xiàn)[29])及A/NK-A/CNK圖解(d, 據(jù)文獻(xiàn)[30])

Pc?苦橄玄武巖; B?玄武巖; 01?玄武安山巖; 02?安山巖; 03?英安巖; R?流紋巖; S1?粗面玄武巖; S2?玄武質(zhì)粗面安山巖; S3?粗面安山巖; T?粗面巖、粗面英安巖; F?副長(zhǎng)石巖; U1?堿玄巖、碧玄巖; U2?響巖質(zhì)堿玄巖; U3?堿玄質(zhì)響巖; Ph?響巖

圖7?粗面英安斑巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布模式曲線(a)及原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b)

原始地幔標(biāo)準(zhǔn)值和球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)值均引自文獻(xiàn)[26]

Chondrite and primitive mantle data are from reference [26]

在Pearce的花崗巖Rb-(Y+Nb)和Rb-(Yb+Ta)構(gòu)造類型判別圖上(圖8a、圖8b), 粗面英安斑巖投影點(diǎn)落在火山弧型花崗巖與碰撞型或板內(nèi)花崗巖的交界處, 顯示出其具有過(guò)渡特點(diǎn); 在下一級(jí)的花崗巖(Rb/10)-Hf-(3×Ta)構(gòu)造判別圖上(圖8c), 樣品均落入火山弧型花崗巖與碰撞型花崗巖的過(guò)渡區(qū)間靠近碰撞型花崗巖一側(cè); 最后在區(qū)分火山弧型花崗巖與碰撞型花崗巖的(Rb/30)-Hf-(3×Ta)構(gòu)造判別圖上(圖8d), 巖石落入火山弧區(qū)域, 表明粗面英安斑巖應(yīng)為島弧型花崗巖類, 并具有向碰撞型花崗巖過(guò)渡的特點(diǎn), 同時(shí)粗面英安斑巖在微量元素上具有富集大離子親石元素(LILE: 如Cs、Rb、Ba、K)和強(qiáng)不相容元素(如U、Th), 相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE: 如Nb、Ta、T i)的特征, 也顯示其具有弧巖漿的特征。

圖8?粗面英安斑巖的構(gòu)造環(huán)境判別圖(據(jù)文獻(xiàn)[31])

5.2?源區(qū)討論

粗面英安斑巖具有較低的(87Sr/86Sr)i和(143Nd/144Nd)ⅰ值及正的Nd()值(+4.8~+5.8), 表明其原始巖漿源區(qū)具有虧損地幔的特征。粗面英安斑巖的Sr、Nd同位素組成介于準(zhǔn)噶爾北緣地區(qū)卡拉先格爾斑巖銅礦、希勒克特哈臘蘇斑巖銅礦含礦斑巖的Sr、Nd同位素組成((87Sr/86Sr)i=0.7022~0.7044、(143Nd/144Nd)i=0.512493~0.512581、Nd()=6.7~8.4)[32–33]以及本區(qū)埃達(dá)克巖和富鈮玄武巖的Sr、Nd同位素組成((87Sr/86Sr)i=0.7039~0.7049、(143Nd/144Nd)i=0.512279~ 0.512395、Nd()=3.0~5.2)[34]之間, 埃達(dá)克巖是直接由洋殼部分熔融形成的, 而富鈮玄武巖則是由受埃達(dá)克巖熔體交代的地幔楔部分熔融形成的, 本區(qū)含礦斑巖體的形成主要與被俯沖板片釋放的流體交代的虧損地幔部分熔融有關(guān)[35], 所以推測(cè)粗面英安斑巖可能源于由俯沖洋殼板塊析出的流體或熔體交代的地幔楔部分熔融。

6?結(jié)?論

(1)粗面英安斑巖多發(fā)育脈狀和浸染狀銅、鉬礦化, 巖石整體的蝕變分帶和蝕變礦物組合特征與典型的斑巖型礦床含礦斑巖的相關(guān)特征基本相似, 且由淺部到深部熱液活動(dòng)逐漸加強(qiáng), 顯示其與成礦關(guān)系密切, 推測(cè)其可能為銅、鉬的成礦母巖。

(2)粗面英安斑巖屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)、富鉀堿性系列, 屬于I型花崗巖, 但具有向A型花崗巖過(guò)渡特點(diǎn); 巖石的地球化學(xué)特征顯示其屬于島弧型花崗巖類。

(3)粗面英安斑巖具有較低的(87Sr/86Sr)i和(143Nd/144Nd)ⅰ值及正的Nd()值, 其2DM為663~741 Ma, 通過(guò)與區(qū)域上其他含礦斑巖或巖石的對(duì)比分析,推測(cè)其源區(qū)可能源于由俯沖洋殼板塊析出的流體或熔體交代的地幔楔部分熔融。

礦區(qū)工作過(guò)程中得到白銀有色金屬(集團(tuán))公司索爾庫(kù)都克銅鉬礦劉文華高級(jí)工程師和李敖工程師的大力協(xié)助; 巖礦鑒定過(guò)程中得到王莉娟、王靜純及姜福芝老師的有益指導(dǎo); 兩位匿名審稿人為完善本文提出了建設(shè)性的意見(jiàn), 在此對(duì)他們表示衷心的感謝！

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Petrology, geochemistry and petrogenesis of the ore-bearing trachydacite porphyry from the Suoerkuduke Cu-Mo deposit, Xinjiang, NW China

ZHAO Lu-tong1,2, WANG Jing-bin2,3*, WANG Yu-wang2,3, DING Ru-fu2, LONG Ling-li2, ZOU Tao2, SHI Yu2and GAO Yi-han1,2

1. Faculty of Land Resources Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming?650093, China; 2. Beijing Institute of Geology for Mineral Resources, Beijing?100012, China; 3. Key Laboratory of Mineral Resources, Institute of Geology and Geophysics, CAS, Beijing?100029, China

TheSuoerkuduke Cu-Mo deposit is located in the northeastern margin of East Junggar. It was traditionally regarded as a stratabound skarn deposit associated with pyroxene andesite porphyrite. Based on investigation of open-pit and the exploration borehole in the mining area, this paper considers that the host rock of this deposit may be the trachydacite porphyry, evidenced by that the trachydacite porphyry developed veinlet copper and molybdenum mineralization, and the hydrothermal activity became much stronger from the shallow to deep.The K2O+Na2O content in fresh trachydacite porphyry reaches 9.38%?10.3%, the K2O/Na2O value is 2.63?3.17, and its A/CNK value is 0.91?1.04, indicating that the trachydacite porphyry belongs to the metaluminous and high-K calc-alkaline rock series being affinity of “I” type granite. The geochemistry of enriching in large-ion lithophile elements (LILE, such as Rb, Ba and K) and strong incompatible elements (such as U, and Th), relatively depleting in high field strength elements (HFSE, such as Sr, Nb, Ta and Ti) suggest that the trachydacite porphyry may display a characteristics of the arc magma. The isotope characterized by(87Sr/86Sr)iratio of 0.70100?0.70384,(143Nd/144Nd)iratio of 0.512387?0.512436,Nd()value of +4.8 ? +5.8, and young Nd two-stage model age of 663?741 Ma, indicate that the trachydacite porphyry may be derived from the partial melting of mantle wedge.

trachydacite porphyry; I-type granite; Suoerkuduke; East Junggar

P595

A

0379-1726(2014)01-0088-12

2012-10-31;

2013-02-26;

2013-07-04

國(guó)家自然科學(xué)基金(41202064, 41030424); 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2014CB440803, 2007CB411304)

趙路通(1984–), 男, 碩士研究生, 礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)。E-mail: zhaolutong0123@163.com

WANG Jing-bin, E-mail: wjb@cnncm.com; Tel: +86-10-84922233