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岩石学报 2018年第3期34卷 763-784页

作者：冯浩轩申萍潘鸿迪曹冲 SEITMURATOVA Eleonora 中国科学院矿产资源研究重点实验室、中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院大学北京100049 长安大学地球科学与资源学院西安710054 哈萨克斯坦沙特巴耶夫地质研究所地层实验室阿拉木图050010

努尔卡斯甘富金斑岩铜矿位于中哈萨克斯坦,是中亚成矿域西段重要的早古生代斑岩型铜金矿床,其形成与早志留世花岗闪长斑岩和石英闪长玢岩有关。矿体由浸染状、(网)脉状和角砾状矿石组成,主要产于花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩和石英闪长... 详细信息

努尔卡斯甘富金斑岩铜矿位于中哈萨克斯坦,是中亚成矿域西段重要的早古生代斑岩型铜金矿床,其形成与早志留世花岗闪长斑岩和石英闪长玢岩有关。矿体由浸染状、(网)脉状和角砾状矿石组成,主要产于花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩和石英闪长岩体内以及岩体周围的火山岩地层中。矿床内发育热液磁铁矿、金红石和热液硬石膏。矿区热液蚀变强烈,早期发育青磐岩化和钾钙硅酸盐化(钾长石-阳起石化),随后广泛发育中级泥化,到晚期发育绢云母化。铜矿化与钾钙硅酸盐化和中级泥化蚀变密切相关,矿石矿物主要为黄铜矿,少量斑铜矿和蓝辉铜矿。金矿化主要与中级泥化蚀变关系密切,少量与钾钙硅酸盐化蚀变有关。金矿物主要为细粒自然金和银金矿(多小于10μm)。自然金赋存在蚀变岩中,与硅酸盐矿物关系密切,分布在它们表面、颗粒之间(粒间金)、晶体内(包裹金)和内部裂隙之中(裂隙金,少量)。银金矿主要呈包裹金的形式赋存在于与中级泥化蚀变相关的热液角砾岩的黄铜矿胶结物中。努尔卡斯甘斑岩铜金矿床属于高氧化-高硫岩浆-热液成矿体系,金的大规模沉淀很可能与SO_2歧化反应以及磁铁矿和硬石膏大量结晶而造成的高氧化-高硫成矿热液的SO_4^(2-)/H_2S比值和pH显著降低有关。

关键词：热液硬石膏热液蚀变金赋存状态高氧化-高硫岩浆-热液体系富金斑岩型铜矿努尔卡斯甘哈萨克斯坦

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哈萨克斯坦环巴尔喀什地区波谢库尔、努尔卡斯甘斑岩Cu-Au矿矿床地质和地球化学研究

哈萨克斯坦环巴尔喀什地区波谢库尔、努尔卡斯甘斑岩Cu-Au矿矿床...

引用

作者：黄杰西北大学

学位级别：硕士

波谢库尔和努尔卡斯甘为环巴尔喀什成矿带最具代表性的大型斑岩型Cu-Au矿床(波谢库尔:410万吨Cu、100吨Au,Cu、Au品位分别为0.31g/t和0.28g/t;努尔卡斯甘:393万吨Cu、229吨Au,Cu、Au品位分别为0.78g/t和0.45g/t),本文主要通过对这两个... 详细信息

波谢库尔和努尔卡斯甘为环巴尔喀什成矿带最具代表性的大型斑岩型Cu-Au矿床(波谢库尔:410万吨Cu、100吨Au,Cu、Au品位分别为0.31g/t和0.28g/t;努尔卡斯甘:393万吨Cu、229吨Au,Cu、Au品位分别为0.78g/t和0.45g/t),本文主要通过对这两个矿床地质和地球化特征学的研究探讨其成矿意义,再通过两者的对比分析判断造成其储量差异的可能原因,为中亚成矿域斑岩型矿床成矿理论的建立提供补充资料。岩石地球化学特征对比显示波谢库尔含矿岩体主要为闪长岩、花岗闪长岩,闪长岩中的斜长石主要为钠长石,岩石均属钙碱性系列,具埃达克岩地球化学特征,结合前人研究获得的成岩年龄和对区域地质构造演化的认识,推断波谢库尔成矿作用与开始于中寒武世的波谢库尔洋内弧的俯冲有关。努尔卡斯甘含矿岩体为闪长岩、花岗闪长玢岩,花岗闪长玢岩中的斜长石主要为中长石-更长石,角闪石以镁质普通角闪石为主,属高钾钙碱性系列,微量元素特征指示含矿岩体具有正常岛弧岩石的特征,结合前人研究成果,推断努尔卡斯甘斑岩型Cu-Au矿形成于环巴尔喀什-准噶尔洋壳向西北方向的俯冲作用过程中。以上研究结果显示波谢库尔和努尔卡斯甘形成于不同的构造环境下。通过努尔卡斯甘矿区与成矿有关花岗闪长玢岩中角闪石成分确定的成矿岩浆氧逸度为Logf O2=-13.512.1,(ΔFMQ=3.1.6,平均值为3.3),平均含水量为0.75%,指示角闪石斑晶在岩体侵位于0.7 km.6km(平均深度为2.7km)范围内发生结晶作用,角闪石结晶当时的岩浆体系的高氧逸度和水含量的岩浆环境十分有助于斑岩型矿床的形成。结合前人谢库尔矿区岩浆氧逸度(Logf O2=-11.77.3,ΔNNO=1.8.4,平均值为4.3),证实努尔卡斯甘岩浆氧逸度低于波谢库尔。矿床地质特征对比显示波谢库尔和努尔卡斯甘矿床的矿体均以块状、细脉状、网脉状和浸染状分布于斑岩体中,但努尔卡斯甘部分矿体分布于火山岩围岩中;二者整体蚀变类型相似但与成矿有关的主要蚀变类型不同。波谢库尔和努尔卡斯甘矿石矿物组成相似,主要为黄铁矿、黄铜矿,辉钼矿以及少量的方铅矿、闪锌矿和自然金。努尔卡斯甘辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄为433±4Ma。流体包裹体特征对比显示努尔卡斯甘成矿早期和中期成矿流体温度、盐度高于波谢库尔,有利于铜的富集,而在晚期流体温度降低使得成矿作用转变为浅成低温热液型,有利于金的富集。两个矿的成矿流体均发生过沸腾作用。通过努尔卡斯甘与中亚核心区主要斑岩型矿床的硫同位素值对比发现,中亚核心区主要斑岩型矿床的δ34S值集中分布在-3‰2‰之间,(努尔卡斯甘为0.4‰.4‰),接近陨石硫的范围,揭示其来源主要为岩浆硫。通过对比研究发现造成波谢库尔和努尔卡斯甘斑岩型Cu-Au矿储量差异的原因有以下三个方面:努尔卡斯甘低于波谢库尔的岩浆氧逸度可能是造成两个矿床Cu储量差异的原因;努尔卡斯甘成矿晚期高于波谢库尔的流体盐度以及大气降水的加入使得成矿作用转为浅成低温热液型可能是造成两个矿床Au储量差异的原因;努尔卡斯甘斑岩型Cu-Au矿形成于环巴尔喀什-准噶尔洋壳向西北方向平缓俯冲后形成的Erementau-Yili增生楔中,而波谢库尔斑岩型Cu-Au矿形成于中寒武世波谢库尔洋内弧的俯冲作用下,两个矿床成矿时期和构造环境的差异可能是造成矿床储量差异的第三个原因。

关键词：波谢库尔努尔卡斯甘矿床地质地球化学

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