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新疆拉依克勒克隱伏斑巖礦床的發現、Re-Os同位素定年及地質意義*

2014-03-14 03:44呂博孟貴祥楊岳清嚴加永趙金花鄧震李超
巖石學報 2014年4期
關鍵詞:克勒河壩輝鉬礦

呂博 孟貴祥 楊岳清 嚴加永 趙金花 鄧震 李超

1. 地質過程與礦產資源國家重點實驗室,中國地質大學地球科學與資源學院,北京 1000832. 中國地質科學院礦產資源研究所,國土資源部成礦作用和資源評價重點實驗室,北京 1000373. 國家地質實驗測試中心,北京 100037

1 引言

瓊河壩地區(圖1)是新疆環準噶爾斑巖成礦帶(董連慧等,2009;楊富全等,2010;申萍等,2010;馮京等,2010)中一個重要的礦集區(王曉地等,2006;王登紅等,2009;陳仁義等,1995),近幾年陸續發現了蒙西(屈迅等,2009;梁廣林等,2010;肖鴻等,2010;張永等,2010a, b)和爾賽(程松林等2010;杜世俊等,2010)、銅華嶺(郭麗爽等,2009)等斑巖型礦床;還發現了寶山、北山等鐵、金礦床。優越的成礦條件和相對較低的工作程度,使該地區具有尋找與巖漿熱液有關礦床的良好前景。但戈壁灘嚴重的第四系覆蓋,造成了主要依靠地表露頭的傳統地質找礦勘查工作面臨很大困難,因此,必須依靠現代地球物理技術“穿透”覆蓋層,獲取深部成礦信息。

圖1 新疆瓊和壩地區地質概要圖1-二疊紀侵入巖;2-石炭紀侵入巖;3-泥盆-志留紀侵入巖;4-第四系;5-侏羅系;6-二疊系;7-石炭系;8-泥盆-志留系;9-奧陶系;10-礦床點;11-依克勒克隱伏斑巖礦床范圍;12-地質界線;13-斷層;14-國界線;15-圖2范圍Fig.1 Sketch geological map of the Qiongheba area, Xinjiang1-Permian intrusive rocks; 2-Carboniferous intrusive rocks; 3-Devonian-Silurian intrusive rocks; 4-Quatermary; 5-Jurassic; 6-Permian; 7-Carboniferous; 8-Devonian-Silurian; 9-Ordovician; 10-ore occurrence; 11-the scope of concealed porphyry deposit of Layikeleke; 12-geological boundary; 13-fault; 14-national boundary line; 15-the boundary of Fig.2

近年,筆者在對前人大量地、物、化資料分析的基礎上,對瓊河壩地區開展了更大比例尺的綜合地球物理方法找礦勘查工作。在銅華嶺斑巖銅礦北部大面積第四系覆蓋的拉依克勒克地區,開展了1:5萬高精度重、磁面積測量和數據分析,在此基礎上選定了成礦有利區,經1:1萬激電中梯掃面,發現了一個呈北西向帶狀展布的極化率異常,異常長度大于5km、寬度在500~1000m(圖2)。異常由兩部分構成,北西側異常較寬,中間有分叉現象,似乎由多個異常體組成;南東側異常較為規整,且異常幅度較大。1:5萬區域重磁局部異常圖上對應礦床位置為局部重力低、無磁異常特征。根據區域局部重磁異常與中酸性巖體的關系,該區深部顯然應為中酸性巖體。根據局部高極化、低重力、低磁力和低電阻率組合異常特征,推測磁異常組合由礦化巖體引起,隨后作者對異常進行了鉆探驗證。在垂直異常走向的零勘探線上,布置了ZK0-2鉆孔(圖2),在40m厚的第四系和泥盆系之下,發現一厚達近千米的含礦似斑狀英云閃長巖體,并在其中圈出了銅(鉬)礦體。隨后在異常的東、中、西部位又陸續進行了鉆探驗證,發現覆蓋層之下主體也為蝕變英云閃長巖,在其中也可圈出銅(鉬)礦體,而且金、鋅(鉛)礦化也有很好的顯示。到目前位置,已經控制的銅(鉬)資源量達到中型。根據目前對蝕變英云閃長巖體規模的估計,銅(鉬)、金、鉛鋅資源量還有很好的遠景。

圖2 新疆拉依克勒克礦區地質圖和探查區激電異常平面圖1-第四系;2-新近系上新統;3-石炭系下統姜巴斯套組;4-泥盆系中統北塔山組中段;5-泥盆系下統托讓格庫都克組中段;6-泥盆系下統托讓格庫都克組下段;7-英云閃長巖;8-細粒斑狀英云閃長巖;9-英云閃長斑巖;10-輝綠巖脈;11-閃長玢巖脈;12-鉆孔;13-斷層;14-不整合面界線;15-地質界線;16-已知礦床(點)Fig.2 Geological map of the Layikeleke district stacked with induce polarize anomalies1-Quaternary; 2-Pliocene in Neogene; 3-Jiangbasitao Formation of Lower Carboniferous; 4-Middle segment of Beitashan Formation in Middle Devonian; 5-Middle segment of Tuoranggekuduke Formation in Lowe Devonian; 6-lower part of Tuoranggekuduke Formation in Lower Devonian; 7-tonalite; 8-fine-porphyritic tonalite; 9-tonalitic porphyrite; 10-diabasic dike; 11-diorite porphyrite dike; 12-drilling; 13-fault; 14-uncomformity boundary; 15-geological boundary; 16-known deposits

為進一步查明該礦床的成巖、成礦特征,為區域找礦勘查提供新的思路和信息,筆者對其含礦巖體開展了巖石學、地球化學、熱液蝕變及礦化特征和輝鉬礦的Re-Os同位素年齡測定等方面的工作。本文重點介紹這些研究工作的進展,并對其地質意義進行分析,為瓊河壩地區尋找與巖漿熱液活動有關的銅多金屬礦床提供有意義信息。

2 區域地質背景

瓊河壩地區構造上處于哈薩克斯坦-準噶爾板塊(Ⅰ級),準噶爾微板塊(Ⅱ級),謝米斯臺-庫蘭卡茲干-紙房古生代復合島弧帶(III級)中(董連慧等,2009,2010),早古生代島弧遺跡已不多見,僅在區內最老地層中-上奧陶統(也可能有志留系)中保留一些活動大陸邊緣島弧的中-基性火山巖建造。晚古生代島弧活動特征明顯,基巖出露區下-中泥盆世-下石炭世時期的濱海-淺海相火山巖建造分布十分廣泛。中生代沉積物基本僅為中侏羅統的陸相碎屑巖建造,不整合覆蓋于古生代地層之上。

區內侵入巖發育,它們幾乎占到全區出露基巖總面積的1/3(屈迅等,2009,2010),總體分成加里東和海西期,均以中-酸性巖為主,從淺成巖株(脈)到中深成巖基均有所分布,常見巖體有黑云母二長花崗巖、英云閃長巖、閃長玢巖等。但由于區內戈壁灘大面積分布,地層和侵入巖的出露均不理想。

區內已發現鐵、銅、鉬、金,煤及非金屬等礦產16種,礦產地達50余處。礦床成因類型較多,主要有3大類:①構造蝕變巖型金礦,以北山金礦床為代表:②矽卡巖型鐵(銅)礦,以寶山礦床為代表(張錦祥等,2007);③斑巖型銅礦,以蒙西和爾賽-銅華嶺礦床為代表,本文討論的成礦類型也屬于這一類,但成礦特征又有所不同。

3 含礦巖體特征

由激電異常所推斷的拉依克勒克隱伏巖體,主體為英云閃長巖,此外,還有黑云母二長花崗巖、黑云母鉀長花崗巖,花崗閃長斑巖、斜長花崗斑巖、細粒蝕變鈉長石化花崗巖等,從穿插關系看,前二類巖體形成早于英云閃長巖,其他巖體晚于英云閃長巖。英云閃長巖侵位在泥盆系下統托讓格庫都克組火山-碎屑巖中(新疆維吾爾自治區國土資源廳,2010),對圍巖有較強的蝕變改造,在接觸帶產生較廣泛的青盤巖化,本節主要對英云閃長巖的巖石學、熱液蝕變及礦化特征做一論述。

3.1 英云閃長巖巖石學和地球化學特征

英云閃長巖組成礦物主要為中長石、石英、黑云母和角閃石,堿性長石很少,磁鐵礦普遍存在,以不等粒結構為主。中長石中普遍存在環帶結構,晶體較自形,但粒度往往相差較大,甚至達6倍,因此,巖體常呈現似斑狀結構,中長石含量在65%~70%。石英以很不規則形態分布于斜長石粒間,粒度相差也較大,其含量一般在17%~20%,暗色礦物為角閃石和黑云母,含量6%~10%,角閃石普遍以翠綠色、無解理的大片假象出現,其中沿長軸方向有鐵質析出,最為顯著的特征是在它之上常常有次生小片狀黑云母集合體集聚分布。原生黑云母主要以不規則長條狀-片狀分布于斜長石和石英粒間,而且大部分也已蝕變,表現為退色和鐵質的析出。

在英云閃長巖中常穿插有花崗閃長斑巖,鉀長花崗巖,花崗細晶巖,鉀長巖,輝綠巖等,它們在鉆孔中的視厚度均很小,而且在其中也見不到主巖體中的熱液蝕變及銅鉬礦化,因此,推斷它們是主巖體產生蝕變礦化后,以脈巖形式侵入的。

巖石的化學成分由國家地質實驗測試中心完成分析(表1),主要元素用X熒光光譜儀(2100)分析;微量元素用等離子質譜儀(X-series)分析,分析精度優于5%。

在英云閃長巖中由于蝕變作用普遍發育,特別是微細石英的存在,使巖體的SiO2含量稍偏高,Na2O含量全部大于K2O,K2O/Na2O普遍偏低,介于0.09~0.44,平均僅有0.29。其它成分基本和世界及我國的石英閃長巖-花崗閃長巖(Daly,1936;黎彤等,1998)相近。不論是英云閃長巖還是表列的其他巖石,它們在SiO2-K2O圖上(圖3),集中處于鈣堿性系列和低鉀系列之間。這與和爾賽斑巖銅礦區主體巖石的投點是一致的(杜世俊等,2010)。

英云閃長巖等巖石的稀土元素含量均不高,總量介于53.34×10-6~66.81×10-6,但輕重稀土比值較大,LREE/HREE變化于5.92~9.34,其(La/Yb)N也有類似的特征,比值介于5.09~10.01,在模式圖中呈較明顯的右傾斜(圖4),Eu基本無虧損,δEu變化于0.93~1.53,說明斜長石在巖漿的結晶分異演化過程中一直起到了稀土元素最主要載體的作用。

表1拉依克勒克地區英云閃長巖及其他巖石化學成分(主量元素:wt%;稀土和微量元素:×10-6)

Table 1 Geochemical composition of tonalite and other rocks in Layikeleke area (major elements: wt%; trace elements: ×10-6)

樣品號ZK1?1?22ZK0?3?28ZK2?1?14ZK5?1?7ZK0?3?9230槽ZK1?45QH?1ZK0?3?12巖性英云閃長巖花崗閃長斑巖細-中粒黑云母二長花崗巖斜長花崗斑巖細粒蝕變鈉長石化花崗巖SiO267 5465 0063 9866 4764 9864 4567 1467 0669 61TiO20 220 350 420 280 340 340 280 230 25Al2O315 8516 7717 4616 4216 7617 5215 9316 8513 89Fe2O31 151 702 731 631 661 771 421 410 33FeO1 542 011 601 722 032 081 921 542 23MnO0 070 130 130 100 130 280 070 140 09MgO1 051 781 901 361 341 511 231 040 99CaO2 992 124 333 673 744 663 203 412 41K2O1 301 921 111 060 940 401 521 081 01Na2O5 384 303 704 583 534 614 595 036 04P2O50 110 160 180 130 140 170 120 160 11CO20 420 250 250 250 340 170 250 171 52H2O+1 482 881 901 422 521 381 641 321 26LOI1 902 921 821 472 621 281 461 252 00Total99 5299 4199 6199 1498 5599 2499 1399 37100 48La11 710 410 410 57 968 9112 19 438 66Ce21 220 821 721 617 620 724 418 318 6Pr2 462 672 622 462 172 262 712 202 28Nd9 3110 611 09 588 498 9510 38 809 14Sm1 551 962 201 781 881 831 831 741 77Eu0 680 700 850 740 940 670 670 690 59Gd1 871 783 211 981 881 671 791 972 15Tb0 230 340 380 290 310 290 290 280 26Dy1 101 681 811 441 591 511 291 291 20Ho0 230 310 350 280 310 270 250 250 24Er0 801 061 170 871 040 980 880 870 83Tm0 100 140 140 120 150 120 110 110 09Yb0 770 971 020 891 030 900 830 810 77Lu0 120 150 160 140 160 140 130 120 10Y7 0210 29 808 529 498 857 977 786 66Rb19 432 119 416 915 95 5024 718 014 1Ba521440317750271203632548340Th1 620 940 971 921 710 872 020 621 31U0 400 620 620 491 000 480 500 460 37Sr807616794738568714665818334Zr83 869 888 686 882 787 392 473 281 9Hf2 171 752 082 112 141 982 171 761 95Nb2 963 473 774 043 733 333 973 473 82Ta0 190 280 240 320 300 240 340 290 30V43 573 578 060 066 460 253 638 643 2Cr12 114 417 515 013 37 9722 96 6211 6Ni6 477 1412 49 218 396 5412 74 946 91Co6 446 149 976 626 227 277 414 995 65∑REE59 1463 7666 8161 1954 5558 0765 5554 6453 34LREE/HREE8 987 335 927 765 967 379 347 227 28(La/Yb)N10 017 076 717 785 096 539 617 687 41δEu1 231 130 991 211 531 161 131 150 93

圖3 拉依克勒克地區英云閃長巖等巖石SiO2-K2O圖Fig.3 SiO2-K2O diagram of tonalite and other rocks in Layikeleke area

圖4 拉依克勒克礦化區英云閃長巖等巖石的稀土模式圖Fig.4 Chondrite-normalized REE patterns of tonalite and other rocks in Layikeleke area

圖5 拉依克勒克礦化區英云閃長巖等巖石的微量元素蛛網圖Fig.5 Trace element primitive mantle-normalized spider diagram of tonalite and other rocks in Layikeleke area

其它微量元素相對原始地幔的虧損和富集特征如圖5所示:較富集的元素有Rb、Ba、U、K、Sr及Zr、Hf、La等大離子親石元素,Th、Ti、Nb、Ta的虧損,表明原始巖漿在演化早期就有金紅石、鈦鐵礦等富含高場強元素礦物的結晶,P主要受磷灰石分離結晶作用的制約,和原始地幔相比也有一定減少,值得注意的是所列舉的各類巖石中,V、Cr、Ni、Co的含量相對巖石圈中的花崗閃長巖類也明顯偏少,根據維諾格拉多夫(1962)的資料(R?ler and Lange, 1972),花崗閃長巖類中,V的含量在100×10-6,Cr的含量在50×10-6,Ni的含量在55×10-6,Co的含量在10×10-6,而表1的相應數值全部偏低,這可能表明英云閃長巖等巖石經歷了較漫長的分異演化,一些偏基性高場強元素遺留于地殼深部。

3.2 英云閃長巖的熱液蝕變特征

巖石具有廣泛和較強的熱液蝕變,熱液對原巖的改造從早到晚經歷了如下過程:

黑云母化 主要表現為次生黑云母對角閃石的交代,在次生黑云母化之前,角閃石就已發生了蝕變,即使在黑云母化很弱的英云閃長巖中,也極難見到新鮮的角閃石,而是以不太規整的大片狀出現,在單偏光下顯翠綠色,在正交偏光下具較弱的多色性,次生黑云母以小片集合體集聚其上(圖6a)。

圖6 拉依克勒克英云閃長巖鏡下及巖心照片(a)-英云閃長巖,正交偏光,;(b)-黃銅礦以不規則團粒(黑色)分布在云英巖中,正交偏光;(c)-在晚期石英脈中,輝鉬礦呈不規則細脈分布;(d)-在強硅化英云閃長巖中,黃銅礦和石英以不規則脈體分布其中.縮寫:An-中長石;Q-石英;Bi-黑云母;Mi-微斜長石;Mt-磁鐵礦;Ms-絹云母; Mo-輝鉬礦; Cp-黃銅礦; To-未蝕變英云閃長巖Fig.6 Photomicrographs of tonalite and Cu-Mo ore from Layikeleke(a)-tonalite, orthogonal polarization; (b)-greisen chalcopyrite distribution in the tonalite, orthogonal polarization; (c)-molybdenite irregular distribution in the late quartz vein; (d)-chalcopyrite produced in irregular quartz vein of the strong silicified tonalite. Abbreviation: An-andesine; Q-quartz; Bi-biotite; Mi-microcline; Mt-magnetite; Ms- sericite; Mo-molybdenite; Cp-chalcopyrite; To-no alteration tonalite

絹云母化 起初表現為絹云母在斜長石表面浸染狀分布,隨著蝕變作用的增強,從稠密浸染分布到完全取代斜長石,僅保留其假象。當絹云母化進一步增強時,其晶體明顯增大,呈晶簇、放射狀集合體不均勻分布在斜長石和石英粒間。

絹英巖化 主要表現為絹云母和次生石英集合體取代原巖中的斜長石(鉀長石)-石英-黑云母組合,次生石英在絹英巖中主要表現為微細粒石英集合體的不規則分布。

硅化 主要表現為規模不等的石英細脈沿構造裂隙分布,它們對以上蝕變巖石均有穿切特點。

粘土化 主要出現在近接觸帶弱蝕變的英云閃長巖中,表現為高嶺石等粘土礦物在長石礦物表面大面積分布,宏觀表現為巖石發紅。

另外,在巖石中也常出現鉀長石化,表現為鉀長石脈呈不規則的分布在蝕變巖石中。

英云閃長巖對圍巖也有較強的蝕變改造,由于圍巖巖性主要是中性火山巖系,圍巖中的蝕變以陽起石化發育為特征,有時也出綠簾石化、綠泥石化和碳酸鹽化,呈現出較典型的青盤巖化。

總之,在英云閃長巖中,斑巖礦床的特征蝕變組合全部存在。

以上蝕變在鉆孔巖芯中的分布并不是很有規律,蝕變強度和巖石中微裂隙的發育關系較密切(高合明等,1994),微裂隙越發育,蝕變也越強。

3.3 礦化特征

目前,在拉依克勒克英云閃長巖中圈出的主要是銅(鉬)礦體,金、鋅等元素也有很好的成礦顯示,成礦元素基本以獨立礦物形式產出。其成礦作用和英云閃長巖的熱液蝕變密切相關。

銅的成礦作用從英云閃長巖的絹云母化開始,到絹英巖化-硅化達到高潮,黃銅礦或浸染狀分布在絹云母-石英集合體中(圖6b),或者和石英單獨積聚分布構成富礦石(圖6d)。輝鉬礦在絹英巖化階段形成不多,主要在其后的硅化階段,在石英脈中以不規則細脈形式產出(圖6c)。黃銅礦和黃鐵礦緊密伴生,但黃鐵礦總先于黃銅礦形成,黃銅礦或包裹黃鐵礦,或穿插黃鐵礦。金和鋅的成礦作用相對較晚,而且多以閃鋅礦(黃銅礦)-石英脈的形式出現。

當圍巖捕擄體處于強蝕變礦化英云閃長巖中時,有時也可改造成云英巖化和硅化發育的銅礦石。

表2新疆拉伊克勒克銅礦化蝕變英云閃長巖中輝鉬礦Re-Os同位素數據

Table 2 Re-Os dating data of molybdenite from Layikelek copper (molybdenum) mineralization tonalite, Xinjiang

樣品號m(g)Re(×10-6)普Os(×10-9)187Re(×10-6)187Os(×10-9)模式年齡(Ma)測定值不確定度測定值不確定度測定值不確定度測定值不確定度測定值不確定度ZK2?10 0022681639765960 33362 24335131224146352135410 46 2ZK2?20 0022983489667191 25047 00725247494223360230410 75 8ZK2?30 0006084386574170 18730 41985303864662363232409 66 0ZK2?40 0021265435452313 60893 81494112743288282822411 35 7ZK2?50 0004466974760720 17970 60424209493817290023412 26 0ZK2?60 0021581639765960 33362 24335131224146352135410 46 2

注:(1)普Os是根據原子量表(Wieser, 2006)和同位素豐度表(Bohlkeretal., 2005),通過192Os/190Os測量比計算得出,表中的187Os是187Os同位素總量;(2)Re、Os含量的不確定度包括樣品和稀釋劑的稱量誤差、稀釋劑的標定誤差、質譜測量的分餾校正誤差、待分析樣品同位素比值測量誤差,置信水平95%;(3)因為輝鉬礦Re含量很高,幾乎不含非放射成因的187Os,故用樣品的Re、Os含量按照下列公式直接計算模式年齡:t=1/λ[ln(1+187Os/187Re)],其中λ(187Re衰變常數)=1.666×10-11a-1(Smoliaretal., 1996),模式年齡的不確定度還包括衰變常數的不確定度(1.02%),置信水平95%

從賦礦巖體的巖性及結構構造特征看,拉依克勒克英云閃長巖和國內外典型斑巖礦床的賦礦巖體有較大差異,它應屬于中-深成巖體,但從巖體中的蝕變及礦化特征看,和斑巖礦床又基本無異,這說明在一定的地質環境中,絹英巖化-硅化和銅(鉬)的細脈-浸染型礦化也可以發生在中深成的中-酸性巖體中。

4 輝鉬礦的Re-Os同位素年齡測定

本文用于測試的6件輝鉬礦樣品均采自拉伊克勒克蝕變英云閃長巖中ZK02號鉆孔(圖2)不同深度的石英細脈中,脈寬1~8mm,輝鉬礦在脈中以片徑0.5mm左右的片狀集合體分布,伴生礦物有黃鐵礦和黃銅礦。輝鉬礦的分離、挑選是在廊坊市科大巖石礦物分選技術服務有限公司完成的,挑選的輝鉬礦樣品純度在99%以上。然后將選純的輝鉬礦樣品在瑪瑙乳缽中研磨至200目以下,以避免大顆粒輝鉬礦中由于Re和Os的失耦而引起的測年誤差(Steinetal., 2001, 2003; 杜安道等, 2007)。

輝鉬礦樣品的Re-Os同位素年齡測試是在國家地質實驗測試中心Re-Os同位素實驗室完成,測試工作由中國地質科學院國家地質實驗測試中心李超、杜安道研究員完成,測試方法及程序詳見有關文獻(Steinetal., 2003; Selbyetal., 2004; 杜安道等, 1994, 2001; 屈文俊和杜安道, 2003, 李超等, 2009; 楊勝洪等, 2007),采用美國TJA公司生產的TJA X-series電感藕合等離子體質譜儀測定同位素比值。本次實驗的全流程空白為Re=0.0002ng,187Os=0.0002ng。實驗流程由JDC監控,測定的模式年齡為(139.0±2.0)Ma,對應的年齡推薦值為(139.6±3.8)Ma,兩者在誤差范圍內完全一致,表明本次測試的數據是可信的。

圖7 拉依克勒克銅(鉬)礦化花崗巖中輝鉬礦Re-Os同位素加權平均年齡Fig.7 Weighted avarage Re-Os ages of molybdenite from Layikelek copper (molybdenum) mineralization granite, Xinjiang

6件樣品的輝鉬礦Re-Os同位素測年結果列于表2,其Re含量為654354×10-9~843865×10-9,平均772609×10-9,普Os含量為0.1797×10-9~3.6089×10-9,平均0.9823×10-9,輝鉬礦中Re含量之高在我國斑巖型礦床中少見,輝鉬礦的高Re含量也完全保證了樣品Re、Os測試分析的精確度。6個樣品的模式年齡變化范圍很小,其加權平均年齡為411.1±2.4Ma,MSWD=0.116,置信度為95%(圖7)。

圖8 拉依克勒克地區英云閃長巖及其他巖石的Y-Nb圖解Fig.8 Y vs. Nb diagram of tonalite and other rocks in Layikeleke area

圖9 拉依克勒克地區英云閃長巖及其他巖石的Yb+Nb-Rb圖解Fig.9 Yb+Nb vs. Rb diagram of tonalite and other rocks in Layikeleke area

5 討論

(1)瓊河壩地區發現較早的蒙西大型斑巖型銅(鉬)礦床中輝鉬礦的Re-Os同位素年齡為411.6Ma(張永等, 2010b),和爾賽-銅華嶺斑巖型銅(鉬)礦床中輝鉬礦的Re-Os同位素年齡為409±12Ma(杜世俊等,2010),拉伊克勒克斑巖型銅-鉬多金屬礦床中輝鉬礦的Re-Os同位素年齡為411.1Ma,3個礦床中輝鉬礦的Re-Os同位素年齡如此相近,進一步確證了瓊河壩地區上志留到下泥盆世是區內重要的斑巖型銅多金屬成礦期。

(2)與蒙西斑巖銅礦有成因聯系的斜長花崗斑巖U-Pb年齡為413Ma(張永等,2010a),與和爾賽-銅華嶺斑巖銅礦有成因聯系的花崗閃長斑巖和英云閃長巖鋯石U-Pb年齡為411Ma(杜世俊等,2010)。在兩個礦床中,成巖年齡早于成礦年齡2Myr左右,即瓊河壩地區與斑巖礦床有關巖體的形成時間應在志留紀晚期。

對拉伊克勒克英云閃長巖和相伴生的中-酸性侵入巖中部分微量元素在Y-Nb(圖8)和Y+Nb-Rb(圖9)中的投點表明,它們均處于火山弧+同碰撞花崗巖區和火山弧花崗巖區,蒙西斑巖礦床中與成礦有關的斜長花崗斑巖和和爾賽-銅華嶺斑巖礦床中與成礦有關花崗閃長斑巖和英云閃長巖中相關微量元素在圖8和圖9中的投點也是在這個范圍(張永等,2010a;杜世俊等,2010)。表明瓊河壩地區形成斑巖礦床的侵入巖是在相同的構造環境中產生的。

瓊河壩地區大地構造環境前人已有較多論述(董連慧等,2009,2010;杜世俊等,2010;郭麗爽等,2009;屈迅等,2009),其共同認識是:在古生代漫長地質歷史時期,哈薩克斯坦-準噶爾板塊與西伯利亞-塔里木板塊發生多期碰撞-擠壓活動過程中,在二者的邊緣地帶形成了大洋島弧、大陸島弧等多種構造環境,其中瓊河壩地區所處的謝米斯臺-庫蘭卡茲干-紙房構造帶是在早古生代陸緣島弧基礎上,疊加發育了晚古生代島弧構造的復合島弧,在礦產資源的勘查中,人們主要關注到的是晚古生代地質建造中的礦產,對早古生代島弧地質建造中的礦產有所忽視。瓊河壩地區成巖成礦年齡在413~409Ma斑巖型礦床的陸續發現,提醒人們對早古生代島弧中的礦產也應給予重視。

(3)根據對我國50余個斑巖型和熱液型鉬礦床中輝鉬礦的Re含量統計,90%以上輝鉬礦中Re含量低于100000×10-9,但在瓊河壩地區,拉依克勒克斑巖型礦床中輝鉬礦的Re含量介于654354×10-9~843865×10-9,平均772609×10-9;蒙西斑巖礦床中輝鉬礦Re含量227635×10-9~1135489×10-9,平均916342×10-9(屈迅等,2009),銅華嶺礦床中輝鉬礦Re含量375900×10-9~677300×10-9,平均444920×10-9(杜世俊等,2010)。3個礦床中輝鉬礦的Re含量均如此高是非常值得重視的。

(4)長期以來,人們認同斑巖型礦床主要局限于淺成斑巖體中,因而斑巖型礦床的尋找,首先以發現斑巖體而開展,但近年來包括瓊河壩在內的我國諸多地區,在中酸性深成巖中伴隨絹云母化-云英巖化-硅化等蝕變而產生的細脈浸染型銅-鉬等多金屬的成礦作用,促使人們對斑巖礦床的概念也發生了較大的變化(張洪濤等,2004),顯然,這對于斑巖型礦床的尋找可能會產生飛躍式的進展。

(5)拉依克勒克隱伏斑巖型礦床的發現過程中,重磁、激電等地球物理方法的綜合使用起到了極其重要的作用,目前還有諸多新異常等待去驗證。有理由相信,在瓊河壩及新疆第四系廣泛分布區,通過較深入和較系統的地球物理和其它地質工作,在隱伏礦產資源的尋找上會有重大突破。

6 結論

(1)通過大比例尺重磁、電綜合地球物理勘查技術,在新疆瓊河壩第四系覆蓋區發現了拉伊克勒克斑巖型銅(鉬)礦床。本文首次對該礦床含礦巖體的巖石學、地球化學、蝕變與礦化特征進行了研究;

(2)拉伊克勒克斑巖型銅-鉬多金屬礦床的Re-Os同位素年齡為411.1Ma,與區域上其它斑巖型礦床成礦年齡相近,進一步確證了瓊河壩地區晚志留世到早泥盆世存在一期成礦作用;

(3)成礦巖體的微量元素分析表明,拉伊克勒克斑巖型銅-鉬多金屬礦床形成于陸緣島弧環境。該礦床的發現提醒人們注意早古生代島弧中的礦產;

(4)該礦床的發現,進一步驗證了大比例尺重磁、電綜合地球物理技術在覆蓋區尋找隱伏礦床是行之有效的。

致謝感謝兩位審稿人提出的寶貴意見。

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附中文參考文獻

維諾格拉多夫(1962)資料,應該補充轉引自誰?否則直接該文獻?。?!

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