东天山十里坡地区自然铜矿化的地质特征及成因初步分析

东天山十里坡自然铜矿化主要赋存于马头滩组第一段玄武岩夹层中的蚀变凝灰岩中，硅化、绿帘石化、黝帘石化、绿泥石化、沸石化与自然铜矿化关系密切。初步分析认为东天山十里坡自然铜矿化与同生火山热液作用有关，形成于伸展的构造背景，矿化时代可能为二叠纪，成矿特征与滇黔边境峨嵋玄武岩自然铜矿化具有相似性。     

东天山自然铜矿化带矿石的有机质特征及其意义

新疆东天山地区与玄武岩有关的自然铜矿化带位于东天山觉罗塔格构造带内,自西向东有十里坡、黑龙峰、长城山、东尖峰等主要矿(化)点。本文基于有机质中氯仿沥青“A”及其组分(饱和烃、芳烃、非烃、沥青质)及生物标志物(正构烷烃、类异戊二烯烃、萜烷、甾烷)的分析,研究自然铜矿化带矿石的有机质特征及其与自然铜成矿作用的关系。结果表明,自然铜矿化带矿石中的有机质来源于海相页岩; 有机质总量及氯仿沥青“A”含量较低,应不存在强烈的后期有机质叠加; 各主要矿(化)点的自然铜矿石中,氯仿沥青“A”含量及主要生物标志物特征值均具有变化范围小的特征,其有机质来源一致,并可能经历了相同的成矿作用过程,应无强烈的后期流体改造作用; 自然铜矿石中有机质的成熟度高,热液作用过程中有机质以热解为主,生物降解作用较弱,并指示了高盐度及还原环境,有机质对自然铜成矿的作用与滇黔地区玄武岩自然铜矿床相似,有机质对热液流体形成强还原环境具有重要作用; 有机质特征显示,自然铜的成矿以火山活动间歇期的同生火山热液成矿作用为主。     

新疆东天山十里坡自然铜矿化区马头滩组玄武岩锆石LA-ICPMS U-Pb年龄及其意义

新疆北部东天山十里坡地区近年来新发现了与玄武岩有关的自然铜矿化这一新类型。自然铜的赋矿地层-马头滩组中的赋矿玄武岩锆石 LA-ICPMS 年龄为307±4Ma,对应于晚石炭世,显示该套赋矿地层属于上石炭统。从该区自然铜赋矿火山岩所限定的时间看,成矿背景应属于后碰撞环境。东天山十里坡地区自然铜矿化的构造背景、成矿系统和矿化类型与峨眉山玄武岩自然铜矿化和美国基威诺铜矿床均存在差异,自然铜矿化的成因可能也存在差异。     

新疆东天山觉罗塔格地区自然铜矿化玄武岩的成岩年代及其地质意义

新疆觉罗塔格地区自然铜矿化玄武岩沿着阿齐库都克深大断裂北侧分布,前人对其成岩年代一直存在争议.本文测得玄武岩条带中部的黑尖山玄武岩同岩浆期锆石SHRIMP U-Pb年龄为306.2±4.0Ma;测得东部东尖峰玄武岩的同岩浆期锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为308.9±5.8Ma,确定了玄武岩是晚石炭世的岩浆作用,且归属于晚石炭世马头滩组.与觉罗塔格地区著名的晚石炭世-早二叠世铜镍矿化基性-超基性岩成因对比表明,该晚石炭世玄武岩与之具有共同岩浆源区特征,它们都是觉罗塔格地区晚石炭世-早二叠世岩石圈地幔深部受热熔融而形成岩浆作用.马头滩组玄武岩层是自然铜矿化的重要矿源层.     

新疆东天山地区首次发现自然铜矿化带

新疆东天山地区是重要的铜矿产地,已发现有斑岩型、岩浆熔离型、火山岩型和夕卡岩型等铜矿床。近两年新疆地质调查院又在该区发现了具有较大资源潜力的自然铜矿化带。东天山自然铜矿化带位于新疆东天山地区十里坡—长城山一带,隶属新疆维吾尔自治区鄯善县和哈密市管辖,北(直)距哈密市约 14 0km。目前该带内已发现的自然铜矿化主要集中分布于长城山和十里坡两个地区。长城山自然铜矿是 2 0 0 1年新疆地质调查院第一地质调查所在对 2 0 0 0年大调查项目喀拉塔格一带 1∶5万化探所圈出的铜异常进行查证时发现的,该矿化带东西断续长约 2 0余千米…     

新疆谢米斯台地区首次发现自然铜矿化

首次在新疆谢米斯台地区玄武岩中发现自然铜矿化,伴生自然银。同时在区内酸性次火山岩中发现黄铜矿、斑铜矿矿化。自然铜矿化主要发育于蚀变玄武岩及其中的晚期热液脉中,矿化与绿帘石化、碳酸盐化、葡萄石化、沸石化、硅化等关系密切。初步研究表明,区内自然铜、自然银矿化与火山热液作用有关,属于火山岩型;黄铜矿、斑铜矿矿化属于斑岩型。谢米斯台地区可能存在多种铜矿化类型,有望取得铜矿找矿新突破。     

机器学习揭示玄武岩构造背景与源区性质

玄武岩作为地幔的衍生物,是研究地幔物质组成与演化、地壳物质再循环和多圈层相互作用的重要介质。玄武岩的微量元素和同位素特征常被用于制约玄武岩形成的构造背景和地幔源区性质,但单一地球化学指标或二维图解方法常给出模棱两可或者互相矛盾的结果。与传统方法相比,机器学习方法能更全面和深入地分析数据,在多维空间上挖掘散点数据之间的内在联系和规律。本文简述了近年来机器学习方法在判别玄武岩构造背景、划分地幔组分与揭示玄武岩源区性质等方面取得的一系列成果,以期通过这些方面的应用实例为地幔地球化学研究带来新的认识。机器学习有望成为研究地幔深部过程与宜居地球形成机制的重要手段。     

川滇黔地区与峨眉山玄武岩有关的自然铜矿床成因实验研究

在室温和pH值为中性的开放体系下,选用川滇黔地区与峨眉山玄武岩自然铜矿床相关的不同类型矿物,对配制的铜胶体溶液和cu^2＋溶液进行吸附试验,结果表明,矿物对铜胶体和cu^2＋的吸附率从高到低分别为硫化物、有机质（沥青）、粘土矿物、硅酸盐矿物。这一实验结果与川滇黔地区自然铜矿的赋矿围岩为玄武质角砾岩、铝土一粘土质沉积岩,自然铜与有机质伴生等地质现象一致,并表明有机质在自然铜成矿作用中不仅提供了还原条件,而且是很好的吸附剂。文章还探讨了与峨眉山玄武岩有关的自然铜矿床中铜的迁移形式：认为铜不仅能以离子或络合物的形式迁移,还可能以纳米粒级单质铜的形式迁移。     

滇东北峨眉山玄武岩中两阶段自然铜矿化的40Ar/39Ar与U-Th-Pb年龄证据

滇东北与峨眉山大火成岩省有关的自然铜矿化分布于鲁甸、茂林和迤车向斜的二叠纪玄武岩与上覆宣威组地层之间.与自然铜矿化有关的蚀变矿物--浊沸石 (LD- 14- 3、 YSD- 1和 YC- 1)均给出了一致的 40Ar/39Ar坪年龄和等时线年龄 (226～ 228 Ma).这类矿物不存在 Ca和 Cl的干扰,是合适的 40Ar/39Ar定年对象.但它们的 Ar封闭温度较低,在 100～ 110 ℃之间.所得年龄代表了第一次成矿作用的年龄.片沸石的 Ar封闭温度低于 70 ℃,无 Cl干扰的片沸石 LG- 2给出了 (134.0± 1.7) Ma 的 40Ar/39Ar稳定坪年龄, 并与 U- Th- Pb等时线定年结果相一致,表明该区在白垩纪早期存在第二次低温热液作用和自然铜矿化.因此无氯沸石 40Ar/39Ar定年可广泛应用于低温变质作用和冷却热历史研究. 38Ar含量高的阳起石和片沸石样品存在 Cl干扰对 40Ar/39Ar定年的影响.应用 40Ar/38Ar- 39Ar/38Ar等时线关系或 39Ar/38Ar- 36Ar/38Ar相关性进行 36Ar修正有可能获得有意义的年龄值;修正后的阳起石年龄为 235.7～ 238.6 Ma,片沸石年龄为 149.1 Ma,可与无氯沸石的年龄相比较.     

川南滇北含自然铜杏仁状玄武岩的矿物组合与成因

峨眉山玄武岩铜矿与基韦诺超大型铜矿相似,杏仁状玄武岩中的自然铜矿石就是该类型铜矿床中的主要组成部分之一,本文称其为"杏仁体式"自然铜矿床。通过矿石矿物标型特征、矿物组合特征以及固溶体分离结构特征等分析研究,认为川南滇北"杏仁体式"自然铜矿为火山热液矿床,形成于低温还原环境,成矿作用发生在岩浆作用结束期及间歇期热液阶段,成矿经历过热液蚀变改造。铜矿物生成顺序为:自然铜→斑铜矿、辉铜矿、黄铜矿→赤铜矿、黑铜矿、孔雀石等。玄武岩中广泛分布的沥青与自然铜同时形成,并为自然铜及铜的硫化物的形成提供了强还原环境。沥青形成温度和斑铜矿-辉铜矿的固溶体分解温度将自然铜形成温度区间限定为290~225℃。     

新疆东天山觉罗塔格地区花岗岩类年代学、构造背景及其成矿作用研究

东天山觉罗塔格地区岩浆岩非常发育,以花岗岩类分布最为广泛,对其研究还较为薄弱。本文对觉罗塔格地区主要的花岗岩类岩体系统开展了地质特征研究并进行了同位素精确测年,报道了区内16个主要花岗岩类岩体的锆石LA-ICPMS U-Pb年龄：镜儿泉岩体376.9±3.1Ma、西凤山岩体349.0±3.4Ma、石英滩岩体342±11Ma、长条山岩体337.4±2.8Ma、天目岩体320.2±3.1Ma、百灵山岩体317.7±3.7Ma、白石泉岩体303±18Ma、迪坎岩体288.0±2.5Ma、黄山岩体288±17Ma、白山东岩体284.5±4.5Ma、管道岩体284.1±5.8Ma、红石岩体282.7±4.2Ma、陇东岩体276.2±2.5Ma、多头山岩体271.7±5.5Ma、双岔沟岩体252.4±2.9Ma、土墩岩体246.2±2.6Ma,上述定年结果为研究区岩浆活动与区域构造演化及深部过程的关系研究提供了可靠的年代学支持。结合前人已有的部分年代学成果认为,觉罗塔格地区花岗岩类的形成年龄分布在386~230Ma之间,岩浆活动可分为晚泥盆世(386.5~369.5Ma)、早石炭世(349~330Ma)、晚石炭世-晚二叠世(320~252Ma)、早中三叠世(246~230Ma)等4个阶段。前3个阶段岩浆活动具有持续时间逐渐变长、岩浆活动逐渐加剧的特点,并在第三阶段达到顶峰,而第四阶段岩浆活动则明显变弱。花岗岩类岩浆活动在时空分布上表现为,自哈尔里克-大南湖岛弧带→阿奇山-雅满岛弧带→康古尔-黄山韧性剪切带,岩体侵位由早到晚; 自研究区东部→中西部→沿韧性剪切带,岩体侵位由老到新。结合区域构造演化研究成果认为,觉罗塔格地区花岗质岩浆活动与区域构造演化具有很强的耦合关系,花岗岩类在前碰撞阶段、主碰撞阶段、后碰撞阶段、板内阶段等4个构造演化阶段均有发育,与花岗岩类在时间分布上的4个阶段完全对应,其中尤以后碰撞构造演化阶段花岗岩类的分布最广泛、岩浆活动最强烈。觉罗塔格地区与4个阶段花岗岩类有关的成矿作用由早到晚具有无明显矿化→斑岩型铜矿、火山岩型铁矿→韧性剪切带型金矿、夕卡岩型银(铜)矿→斑岩-石英脉型钼矿的演化特点,其中以对应于主碰撞阶段的斑岩型铜矿和后碰撞阶段的韧性剪切带型金矿最为发育。本文系统阐述了东天山觉罗塔格地区中酸性岩体的时空格架、与区域构造演化的耦合、与成矿作用的关系,为北疆地区晚古生代特别是后碰撞背景下的岩浆演化及其成矿关系的研究提供了有力支持。     

东天山卡拉塔格铜多金属矿集区黄铁矿化(次)流纹岩年代学、地球化学特征及其对成矿的潜在意义

卡拉塔格矿集区位于东天山吐哈盆地南缘大南湖岛弧带中,区内普遍发育黄铁矿化流纹岩类。该类岩石主要由(次)流纹岩、少量流纹质火山角砾熔岩和英安岩组成,均为偏铝质钙碱性岩石,具高硅特征(Si O2=69.51%~95.81%);稀土总量不高(ΣREE=9.53×10~(-6)~86.40×10~(-6)),轻重稀土分异较弱((La/Yb)N=0.41~29.4),铕多具负异常(δEu=0.29~1.91),显示轻稀土略富集的右倾型配分模式的地球化学特征;轻微富集Rb、Ba、K等大离子元素,明显亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti,表现出弧岩浆的特征;正的εNd(t)值(+2.98~+10.61)、分布范围较广的(87Sr/86Sr)i(0.703053~0.712568)值表明岩浆源区主要来自地幔,且有地壳物质的混染。获得流纹质火山角砾熔岩和次流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为439.9±4.8Ma、439±7Ma。综合研究表明,该岩类可能为早志留世古亚洲洋向北俯冲至准噶尔板块之下形成的火山-次火山岩。黄铁矿化(次)流纹岩与红石-梅岭热液脉状矿床存在成因联系,该岩类同源深成岩体可能为红石-梅岭脉状矿床的成矿地质体。同时,它们是卡拉塔格矿集区重要的找矿标志之一,且具有一定的普遍性。     

新疆东天山土屋斑岩铜矿床地球化学、年代学、Lu-Hf同位素及其地质意义

新疆东天山地区岩浆岩的岩石成因和地球动力学背景备受关注.本文获得的东天山土屋斑岩铜矿床SIMS锆石U-Pb定年、全岩元素地球化学和Lu-Hf同位素数据,以对这一问题进行约束.土屋斑岩铜矿床位于新疆东天山造山带晚古生代大南湖-头苏泉岛弧带中,赋矿地层为下石炭统企鹅山群,赋矿围岩主要为安山岩和闪长玢岩,含矿岩石主要为英云闪长岩.本文SIMS锆石U-Pb定年结果表明,土屋地区含矿岩体大约侵位于335Ma,土屋斑岩铜矿床成矿时代与成岩时代基本一致或稍晚.地球化学数据显示安山岩和闪长玢岩具有同源性及岛弧火山岩的特点,英云闪长岩具有埃达克质岩石的特征.土屋英云闪长岩具不均一的锆石ε_Hf(t)正值(+6.3~+16.1),表明其可能来源于俯冲板片的部分熔融.土屋斑岩铜矿床含矿岩体很可能是在早石炭世北天山洋板块北向俯冲的地球动力学背景下,大洋板片发生部分熔融形成埃达克质岩浆,在熔融过程中同时析出金属,随埃达克质岩浆一起上升,并与地幔橄榄岩发生交代作用,在岩体顶部富集成矿.     

东天山卡拉塔格地区镁铁质岩体年代学、岩石地球化学研究

东天山大南湖岛弧带北缘卡拉塔格地区发育一系列镁铁质岩体,出露面积1km2。岩体岩相较为单一,主要岩性有辉长岩、橄榄辉长岩、橄长岩、淡色辉长岩和辉绿岩。本文利用LA-ICP-MS测得2个辉长岩的锆石U-Pb年龄分别为282. 2±0. 6Ma和278. 3±0. 6Ma;与吐哈盆地玄武岩及东天山地区铜镍硫化物矿床时代一致。岩石地球化学显示相对低Fe、高Al、Ca、碱、Ti,富集Rb、Ba、Sr、K,亏损Th、Nb、Ta的特征。岩石的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0. 70313～0. 70461,εNd(t)=+6. 22～+8. 64,(~(206)Pb/~(204)Pb)_i=17. 68～18. 103,(~(207)Pb/~(204)Pb)_i=15. 443～15. 536,(~(208)Pb/~(204)Pb)_i=37. 423～37. 801,表现出高Nd、低Sr、低Pb,且变化范围较窄的特征。综合研究表明,该地区镁铁质岩体的岩浆动力学背景为后碰撞伸展环境;岩浆源区为俯冲板片交代的岩石圈地幔,并被软流圈物质混染;同位素和微量元素模拟显示母岩浆在源区遭受了5%～15%的板片流体交代,在上升过程中遭受了5%的上地壳物质混染。卡拉塔格地区镁铁质岩体与东天山二叠纪镁铁-超镁铁质岩体和吐哈盆地玄武岩形成于同一构造岩浆系统,在剥蚀较浅的大南湖岛弧带具有形成铜镍硫化物矿床的潜力。     

新疆西南天山哈布腾苏一带高压-超高压变质基性岩的地球化学特征及其构造意义

新疆西南天山哈布腾苏地区的高压-超高压变质基性岩(榴辉岩和蓝片岩)主要以形态各异的岩块或构造透镜体形式产于其围岩变质沉积岩石榴多硅白云母片岩中.本文对这些变质基性岩进行了详细的岩石学、矿物学和地球化学研究,并对其原岩性质及区域构造演化进行了讨论.地球化学分析结果显示其原岩成分主要为拉斑玄武岩和少量碱性玄武岩.榴辉岩原岩可进一步划分为N-MORB(正常洋中脊玄武岩)、E-MORB(富集洋中脊玄武岩)和OIB(洋岛玄武岩)三种类型,而蓝片岩为OIB型.第一种榴辉岩具低的TiO2(1.00％ ～ 1.08％)、P2O5 (0.09％ ～0.15％)和∑REE(35.98×10-6 ～ 43.51×10-6)含量以及低的LREE/HREE(1.35 ～ 1.43)和(La/Yb)N(0.63 ～0.71)比值等特征,具有N-MORB属性,暗示其原岩可能来源于亏损的地幔源区,形成于大洋环境;第二种榴辉岩具有较高的Ti(TiO2=1.35％ ～2.25％)、P(P2O5 =0.05％ ～0.20％)和∑REE(60.10×10-6～ 77.35×10-6)含量和较高的LREE/HREE(1.25 ～2.43)、(La/Yb)N (0.52～1.52)比值,具有E-MORB特征;第三种榴辉岩TiO2含量为1.16％ ～2.86％,Zr/Y=5.32 ～ 7.78,∑REE=79.12×10-6 ～ 192.1×10-6,LREE/HREE =4.15 ～6.54,(La/Yb)N =3.77 ～9.44,其轻重稀土元素分异明显,显示OIB属性,暗示其原岩可能来源于富集地幔源区.而OIB型蓝片岩则富集TiO2(1.39％～2.86％)和∑REE(88.18×10-6～227.8×10-6)和具有相对高的(La/Yb)N(5.03～9.84)和Zr/Y(4.93 ～9.55)比值,这些特征与OIB型榴辉岩类似,暗示二者可能具有共同的岩浆源区.新疆西南天山哈布腾苏地区具MORB和OIB属性岩石组合的出现揭示该区早古生代曾发育有洋盆,其演化过程中可能受到结晶分异作用以及异源岩浆混合的影响,导致该区的变质基性岩元素地球化学特征具有MORB和OIB的亲缘性,暗示其原岩是在大洋中脊和临近洋岛共同作用背景下形成的.该区榴辉岩和蓝片岩的形成可能与先存洋壳残片经历高压-超高压变质作用及后期构造折返有关.     

东天山石炭纪—二叠纪花岗质侵入岩的地球化学及地质意义

东天山吐哈盆地南缘至喀拉塔格—星星峡地块,晚古生代花岗质侵入岩岩石类型主要有花岗闪长岩、二长花岗岩、石英闪长岩、石英二长闪长岩。岩石地球化学特征表明：Si O2质量分数为57.3%~77.76%,全碱（K2O＋Na2O）质量分数为4.14%~10.49%,Ca O质量分数为0.49%~6.56%,Al2O3质量分数为11.39%~14.76%,铝饱和指数（A/CNK）为0.77~1.04,属于高钾钙碱性系列—钾玄质系列的准铝质花岗岩。稀土总量较高且轻稀土富集,富集Rb、Th、U、K、Pb,而亏损Nb、Ta、Ti、P,无明显负Eu异常。区域构造背景、岩石学和地球化学特征综合分析显示,东天山石炭纪—二叠纪花岗质侵入岩,是后碰撞构造演化阶段岩浆活动的产物,主要由幔源岩浆底侵引起的地壳物质部分熔融所形成的钙碱性花岗闪长质岩浆经高度演化及分异结晶作用而成。     

东天山印支早期尾亚石英正长岩：成岩作用及成岩意义

前人对东天古生代的构造-热事件作了大量研究,得出了许多方面的重要认识,然对东天山印支期的构造演化目前仍不清楚。本文以印支早期的尾亚石英正长岩为例,通过其岩相学及地球化学特征研究,来探讨该岩体的成岩机制及成岩意义。尾亚石英正长岩主要组成矿物为石英(5%～10%)、斜长石(15%～20%,An16～18)和钾长石(60%～65%),含少量铁质黑云母(5%)和钙质角闪石(≈5%),不舍橄榄石和辉石。该岩石SiO_2含量为62．67%～66．22%,Na_2O+K_2O(10．25%～11．00%)和TiO_2(0．45%～0．70%)含量以及K_2O/Na_2O(0．85～1．60)、FeO~T/Mgo(5．7～15．86)和CaO/Na_2O(0．37～0．68)比值高,而Mgo(0．34%～0．43%)含量以及Al_2O_3/TiO_2(23．77～38．27)比值低,偏铝(ASI 0．89～0．98),富集Rb、Ba和Pb等大离子亲石元素(LILE)和U、Th、Zr和Hf等高场强元素(HFSE),亏损Sr等大离子亲石元素及Nb和Ti等高场强元素。ΣLREE,ΣHREE和ΣREE分别为76．00×10~(-6)～139．54×10~(-6),13．54×10~(-6)～22．67×10~(-6)和96．57×10~(-6)～153．08×10~(-6), (La/sm)_N,(Gd/Yb)_N,(La/Yb)_N分别为1．86～4．78,0．73～1．64和2．10～9．64,δEu为0．94～2．83,具有稀土总量较低、轻稀土比重稀土分馏大、轻、重稀土分馏不明显以及正Eu异常(0．94～2．83)的特征。岩相学及地球化学特征研究表明,尾亚石英正长岩不是幔源岩浆分异的产物,而是直接来自于壳源。通过对比分析其它正长岩地球化学特征并结合前人实验岩石学研究,得出了尾亚石英正长岩是在950℃～1100℃、15～20 kbar条件下,由陆内长英质麻粒岩在加厚陆壳底部发生增温和减压熔融的产物的认识。这样的成岩条件可能与特提斯洋于海西晚期—印支早期向北俯冲所引发的天山地区强烈的陆内A-型俯冲及随后的伸展作用有关。本文结果表明,东天山地区在二叠纪晚期到三叠纪早期可能发生了从受古亚洲洋俯冲-碰撞体系影响为主转变为受古特提斯洋构造域影响为主的重大事件。     

东天山卡拉塔格晚石炭世岛弧火山岩发现的地质意义

东天山大南湖岛弧带内古生代火山岩地层时代一直存在争议,其北部卡拉塔格地区核部火山岩尤为复杂。本研究通过详细的野外工作,在该区识别出一套晚石炭世（299.6±2.1 Ma）流纹岩地层。地球化学研究表明：流纹岩具有高SiO₂（75.83%～77.96%）、低Al₂O₃（10.41%～11.94%）和TiO₂（0.30%～0.34%）含量,富钠贫钾（Na₂O/K₂O=52～215）,莱特碱度率（A.R.）为2.84～3.28,属钙碱性低钾系列岩石;所有岩石显示轻微富集大离子亲石元素和轻稀土元素（La/Yb）_N=2.12～2.43、亏损髙场强元素Nb、Ta和Ti,并呈现Eu负异常（Eu/Eu^*=0.64～0.82）,与俯冲相关的钙碱性岛弧岩浆岩特征相似。结合区域研究成果,本文认为该流纹岩是北天山洋向北俯冲过程中岩浆活动的产物,晚石炭世北天山洋尚未闭合。本研究成果为东天山大南湖岛弧带岩浆活动时限和构造演化提供了新资料。