趙路通 王京彬 王玉往 王莉娟 丁汝褔 龍靈利 李德東

ZHAO LuTong1，2，WANG JingBin2，3＊＊，WANG YuWang2，3，WANG LiJuan2，3，DING RuFu2，LONG LingLi2 and LI DeDong2

1. 昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院，昆明 650093

2. 北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院，北京 100012

3. 中國科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，北京 100029

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，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100029，China

2014-03-01 收稿，2014-06-02 改回.

1 引言

東準(zhǔn)噶爾北緣地區(qū)位于新疆準(zhǔn)噶爾盆地東北緣，其南、北分別以烏倫古深大斷裂和額爾齊斯-瑪因鄂博深大斷裂為界，自晚古生代以來，該區(qū)經(jīng)歷了從俯沖-碰撞到后碰撞-板內(nèi)環(huán)境的完整造山演化過程(Windley et al.，2002;Li et al.，2003;Xiao et al.，2004，2009)，發(fā)育強(qiáng)烈的構(gòu)造-巖漿活動(dòng)和顯著的陸殼增生并伴隨大規(guī)模成礦作用，形成了斑巖型銅鉬礦、矽卡巖型鐵銅金礦和韌性剪切帶型金礦等熱液礦床，以及巖漿硫化物型銅鎳礦床，是研究構(gòu)造、巖漿與成礦作用的理想地區(qū)，長期受到學(xué)者們的廣泛關(guān)注(Wang et al.，2000，2004;Qin et al.，2002;Han et al.，2006;Wan et al.，2011;王玉往等，2012)。

近年來，多位學(xué)者對(duì)本區(qū)斑巖-矽卡巖型礦床的成巖成礦時(shí)代及構(gòu)造背景進(jìn)行了研究，揭示本區(qū)斑巖-矽卡巖型礦床成巖成礦時(shí)代主要集中于中-晚泥盆世(Zhang et al.，2006;相鵬等，2009;呂書君等，2012;Li et al.，2014;Yang et al.，2014)，形成于與洋-陸俯沖有關(guān)的島弧環(huán)境，早石炭世為本區(qū)斑巖-矽卡巖型礦床另一個(gè)成巖成礦時(shí)代(龍靈利等，2009)，形成于后碰撞環(huán)境，此外，研究顯示該區(qū)部分斑巖-矽卡巖型礦床還經(jīng)歷了后期疊加改造成礦過程(薛春紀(jì)等，2010;相鵬等，2012;楊富全等，2013)。

索爾庫都克矽卡巖型銅鉬礦床位于東準(zhǔn)噶爾北緣地區(qū)西部，前人對(duì)其礦床地質(zhì)特征和礦床成因進(jìn)行了研究(劉鐵庚等，1992;衛(wèi)振林，1992;陳仁義等，1995)，目前該礦在成礦時(shí)代方面仍存在爭議，周肅等(1996)認(rèn)為其成礦時(shí)代可能為早二疊世，最近Liu and Liu (2013)和Wan et al.(2014)的研究則認(rèn)為該礦成礦時(shí)代可能為晚石炭世，在成礦巖體方面的研究也一直比較薄弱，劉鐵庚等(1992)認(rèn)為成礦可能與圍巖安山玢巖有關(guān)，陳仁義等(1995)推測成礦可能與礦區(qū)堿長花崗巖有關(guān)，Liu and Liu(2013)和Wan et al.(2014)則推測成礦與可能存在于礦區(qū)深部的巖體有關(guān)，因此，厘定該礦成礦巖體和形成時(shí)代將為研究該礦礦床成因及其形成的構(gòu)造背景提供有力依據(jù)。

圖2 索爾庫都克銅鉬礦床地質(zhì)圖(據(jù)新疆地礦局第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，2012①新疆地礦局第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì).2012.新疆富蘊(yùn)縣索爾庫都克礦銅鉬礦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-粗面英安斑巖;7-堿長花崗巖;8-安山玢巖;9-安山巖;10-輝石閃長巖;11-采樣位置;12-凝灰質(zhì)砂巖;13-透輝石矽卡巖;14-石榴子石矽卡巖;15-綠簾石矽卡巖;16-綠簾石石榴子石矽卡巖;17-礦體及編號(hào);18-斷層Fig.2 Geological map of the Suoerkuduke Cu-Mo deposit1-Quaternary System;2-Tertiary System;3-felsophyre;4-trachy porphyry;5-dacite;6-trachy dacite;7-alkali feldspar granite;8-andesitic porphyrite;9-andesite;10-pyroxene diorite;11-sampling location;12-tuff sandstone;13-diopside skarn;14-garnet skarn;15-epidote skarn;16-epidote-garnet skarn;17-orebody and number;18-fault

最近趙路通等(2014)報(bào)道，在該礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的粗面英安斑巖經(jīng)歷強(qiáng)烈的熱液活動(dòng)，發(fā)育類似斑巖型成礦系統(tǒng)的蝕變并伴有浸染狀和脈狀銅鉬礦化，推測為銅鉬礦化的成礦斑巖。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)礦區(qū)進(jìn)行了詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查，并對(duì)礦區(qū)含礦粗面英安斑巖、粗面斑巖及主要圍巖安山玢巖，進(jìn)行了巖石學(xué)及SHRIMP 鋯石U-Pb 年代學(xué)研究，以期建立索爾庫都克銅鉬礦床的巖漿活動(dòng)序列，探討其成巖成礦時(shí)代及構(gòu)造背景，同時(shí)也為東準(zhǔn)噶爾北緣成礦規(guī)律總結(jié)與區(qū)域成礦預(yù)測提供依據(jù)。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

東準(zhǔn)噶爾北緣位于西伯利亞板塊與哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊的匯聚部位，其南北兩側(cè)出露有喬夏哈拉-布爾根蛇綠巖帶與扎河壩-阿爾曼太蛇綠巖帶，屬晚古生代薩吾爾山島弧(董連慧等，2009)。本區(qū)斷裂構(gòu)造主要呈NW 向、NWW向，主要斷裂有額爾齊斯-瑪因鄂博深大斷裂、烏倫古深大斷裂和卡拉先格爾深大斷裂(圖1)。

區(qū)域上出露的最古老地層為下古生界上奧陶統(tǒng)加波薩爾組，為一套濱海-淺海相陸源碎屑+碳酸鹽巖建造，分布于加波薩爾一帶;上古生界泥盆系和石炭系廣泛發(fā)育，為本區(qū)主要地層(圖1)。其中下泥盆統(tǒng)托讓格庫都克組為玄武巖、安山玄武巖為主的火山巖夾凝灰砂巖及少量碳酸鹽巖;中泥盆統(tǒng)包括北塔山組和蘊(yùn)都卡拉組，主要為以基性-中酸性火山巖為主的海陸交互相火山沉積建造。上泥盆統(tǒng)卡希翁組為濱海-淺海相夾陸相火山碎屑-正常碎屑沉積巖，局部見玄武巖和流紋巖。下石炭統(tǒng)黑山頭組只局部出露，主要為安山質(zhì)凝灰?guī)r夾玄武巖。上石炭統(tǒng)普遍缺失，二疊系及中-新生界僅分布于南側(cè)的烏倫古斷裂附近。

區(qū)域上侵入巖較為發(fā)育，巖石類型從基性至中酸性均有出露，以中酸性巖為主?；郧秩霂r以喀拉通克一帶發(fā)育的二疊紀(jì)超鎂鐵-鎂鐵質(zhì)雜巖為代表，中酸性侵入巖以石炭紀(jì)-二疊紀(jì)的別格拉庫都克巖體、烏圖布拉克巖體、哈旦遜巖體及布爾根巖體等堿性花崗巖為代表。

3 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層主要有下泥盆統(tǒng)托讓格庫都克組、中泥盆統(tǒng)北塔山組及上泥盆統(tǒng)卡希翁組，總體呈北西-南東向展布，此外還有新生界第三系和第四系。其中下泥盆統(tǒng)托讓格庫都克組下部主要為淺海-濱海相的類復(fù)理石建造，上部主要為中基性、中酸性火山巖-火山碎屑巖建造。中泥盆統(tǒng)北塔山組主要為中酸性火山巖-火山碎屑巖建造夾少量的中細(xì)粒砂巖、泥質(zhì)硅質(zhì)巖、粉砂質(zhì)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)的斷裂構(gòu)造主要為F1斷裂及F4斷裂(圖2)，其中F1斷裂長度大于4200m，總體走向?yàn)?05° ～315°，與區(qū)域構(gòu)造線基本一致，傾角為30° ～80°，傾向在斷面呈“S”形展布，破碎帶寬度5 ～10m。F4斷裂長度約750m，傾向南西，傾角45° ～50°，破碎帶寬3 ～5m，破碎帶中巖石主要為構(gòu)造角礫巖。礦區(qū)內(nèi)花崗巖主要為海西中(晚)期細(xì)粒黑云母花崗巖、堿長花崗巖、角閃二長花崗巖和堿長花崗斑巖，此外礦區(qū)內(nèi)還出露有霏細(xì)斑巖、英安巖、英安斑巖、粗面斑巖等中酸性巖脈。

圖3 索爾庫都克銅鉬礦床典型鉬礦石類型Grt-石榴子石;Ep-綠簾石;Act-陽起石;Kfs-鉀長石;Ccp-黃銅礦;Mo-輝鉬礦Fig.3 Typical molybdenum ore types from the Suoerkuduke Cu-Mu depositGrt-garnet;Ep-epidote;Act-actinolite;Kfs-potassium feldspar;Ccp-chalcopyrite;Mo-molybdenite

圖4 索爾庫都克銅鉬礦床第4 勘探線剖面圖(據(jù)新疆地礦局第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，2008①新疆地礦局第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì).2008. 新疆富蘊(yùn)縣索爾庫都克銅礦4 勘探線1∶1000 儲(chǔ)量計(jì)算剖面圖修編)Fig.4 Prospecting line 4 profile map of the Suoerkuduke Cu-Mo deposit

銅鉬礦體主要集中分布于礦區(qū)中部(圖2)，礦帶長約2.5km，寬約0.9km，呈330° ～350°方向展布，傾向SW，傾角為30° ～40°，礦體圍巖主要為安山巖、安山玢巖和安山質(zhì)凝灰?guī)r。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，其中以4 號(hào)和5 號(hào)礦體最為重要，二者儲(chǔ)量占礦區(qū)總儲(chǔ)量超過80%。

礦石構(gòu)造以浸染狀為主，少量為塊狀和網(wǎng)脈狀，礦石中金屬礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、輝鉬礦，其次為閃鋅礦、斑銅礦、磁鐵礦，少量銻銀礦、自然金、銀金礦等，其中，輝鉬礦有兩種賦存狀態(tài)，一種與黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦等共生并呈浸染狀賦存于矽卡巖或礦石中(圖3a-c)，分布較少，另一種則呈薄膜狀賦存于矽卡巖或圍巖裂隙中(圖3d，f)，分布廣泛，部分還賦存于銅礦石裂隙中(圖3e)，表明其形成晚于銅礦化期，顯示出后生疊加的特點(diǎn)。脈石礦物主要有綠簾石、石榴子石、陽起石、透閃石、綠泥石、黑云母、石英、透輝石及碳酸鹽類礦物。

4 樣品采集及分析測試方法

本次主要對(duì)索爾庫都克銅鉬礦區(qū)Ⅰ號(hào)露天采場(采場中心坐標(biāo)北緯46°45′8.6″，東經(jīng)88°45′2.4″)中出露的粗面斑巖、含礦粗面英安斑巖及安山玢巖進(jìn)行了SHRIMP 鋯石U-Pb年代學(xué)測定。

4.1 樣品特征

粗面英安斑巖 呈巖脈或巖枝狀侵入到矽卡巖及地層中(圖4)，寬3 ～7m 不等，走向整體呈北東向，延伸幾十米至幾百米不等。巖脈與矽卡巖或地層接觸帶普遍發(fā)育鉀長石化(圖5a)，并發(fā)育含銅鉬的鉀長石±石榴子石±透輝石±方解石±石英脈(圖5b，d)，部分巖脈全部鉀硅酸鹽化(圖5e)，巖脈本身普遍發(fā)育浸染狀或脈狀銅鉬礦化(圖5g，i)，鉆孔中巖脈還發(fā)育絹云母化和粘土化蝕變，顯示與成礦關(guān)系密切，可能為成礦斑巖(趙路通等，2014)，據(jù)此推測其成巖時(shí)代與成礦時(shí)代近于同期或略早于成礦時(shí)代。新鮮巖石多呈灰-灰黑色，斑狀結(jié)構(gòu)(圖5j)，塊狀構(gòu)造，斑晶占全巖10% ～25%不等，粒徑介于0.5 ～3mm 之間，斑晶主要為鉀長石和斜長石，部分呈聚斑晶狀，少數(shù)斑晶為黑云母、角閃石和石英;鉀長石成分主要為正長石，多為自形-半自形板狀，發(fā)育輕微粘土化;斜長石多為更、中長石，半自形板狀-他形，多可見鈉長石雙晶;黑云母和角閃石均為他形，且多已綠簾石化+綠泥石化，僅保留其假象及殘余，石英均為他形;基質(zhì)多為霏細(xì)-球粒結(jié)構(gòu)，主要為長英質(zhì)礦物;副礦物可見少量鋯石、榍石和磁鐵礦。

圖5 索爾庫都克銅鉬礦床巖石產(chǎn)狀、蝕變及顯微照片Sk-矽卡巖;Q-石英;Pl-斜長石Fig.5 The occurrence，alteration and photomicrographs of rocks from the Suoerkuduke Cu-Mu depositSK-skarn;Q-quartz;Pl-plagioclase

粗面斑巖 呈巖脈狀侵入到矽卡巖和地層中(圖4)，走向呈北東向，寬約3 ～6m，延伸超過500m，巖體與矽卡巖或地層接觸帶僅發(fā)育微弱角巖化，整體呈現(xiàn)簡單(截然)的侵入關(guān)系(圖5f)，巖脈本身無礦化，據(jù)此推測粗面斑巖應(yīng)形成于成礦期后。巖石呈灰黑色，斑狀結(jié)構(gòu)(圖5l)，塊狀構(gòu)造;斑晶占全巖10% ～15%，粒徑介于1 ～3.5mm 之間，個(gè)別可達(dá)5mm，部分斑晶呈聚斑晶狀，斑晶主要為自形鉀長石，弱粘土化，少量為斜長石、角閃石和黑云母;基質(zhì)為粗面結(jié)構(gòu)，主要由鉀長石(60% ～65%)和石英(15% ～20%)及少量角閃石和黑云母組成，鉀長石粒徑一般0.1 ～0.5mm，半自形-自形板狀，石英呈他形，粒徑一般＜0.1mm;副礦物可見鋯石、榍石和磁鐵礦。

安山玢巖 為銅鉬礦(化)體的圍巖(圖4)，巖石呈灰黑色，斑狀結(jié)構(gòu)(圖5k)，塊狀構(gòu)造;斑晶占全巖15% ～25%，粒徑介于1 ～5mm 之間，個(gè)別可達(dá)1cm，部分斑晶呈聚斑晶狀;斑晶主要為斜長石，呈自形晶并發(fā)育鈉長石雙晶，少量斑晶為角閃石;基質(zhì)為交織結(jié)構(gòu)，主要由斜長石(45% ～50%)、角閃石(10% ～15%)、黑云母(3% ～5%)和磁鐵礦(5% ～10%)組成，其中斜長石多為半自形-自形板狀，粒徑一般0.1～0.2mm，角閃石、黑云母和磁鐵礦多為他形，粒徑一般＜0.1mm;副礦物可見榍石、鋯石。

4.2 測試方法

將巖石樣品粉碎后，用常規(guī)方法分選出鋯石，然后在雙目鏡下手工選出晶形和透明度較好的鋯石顆粒和標(biāo)準(zhǔn)鋯石TEMORA1(年齡為417Ma，206Pb/238U 比值為0.0668)一起用環(huán)氧樹脂制作成樣品靶，經(jīng)拋光、顯微照相、超聲波清洗和鍍金后，在北京離子探針中心SHRIMP Ⅱ上完成鋯石U-Pb 年齡的測定，測試結(jié)果見表1。詳細(xì)的鋯石測定原理和流程、樣品靶制作等參考宋彪等(2002)。年齡計(jì)算和圖解使用Isoplot 3.0 程序(Ludwig，2003)，普通鉛跟據(jù)實(shí)測204Pb 校正，年齡值選用206Pb/238U，單個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)誤差均為1σ，加權(quán)平均值誤差為2σ，其置信度為95%。

表1 索爾庫都克銅鉬礦區(qū)粗面英安斑巖、粗面斑巖和安山玢巖SHRIMP 鋯石U-Pb 分析結(jié)果Table 1 SHRIMP zircon U-Pb data of trachy dacite，trachy porphyry and andesitic porphyry from the Suoerkuduke Cu-Mu deposit

續(xù)表1Continued Table 1

5 測試結(jié)果

從粗面斑巖、粗面英安斑巖和安山玢巖中挑選的鋯石多數(shù)呈柱狀的自形晶、半自形晶，長度介于100 ～160μm 之間，寬度介于50 ～120μm 之間，在陰極發(fā)光圖像中，大多數(shù)鋯石均發(fā)育較好的巖漿鋯石振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)(圖6)，選取測試鋯石的Th/U 比值介于0.21 ～1.13 之間，多數(shù)大于0.4，也表明所選鋯石均為巖漿成因(Belousova et al.，2002)。

本次測定數(shù)據(jù)點(diǎn)均分布在諧和線附近(圖6)，其中粗面斑巖獲得26 個(gè)測試點(diǎn)數(shù)據(jù)，獲得其加權(quán)平均年齡為383.8 ±1.7Ma，粗面英安斑巖獲得22 個(gè)測試點(diǎn)數(shù)據(jù)，獲得其加權(quán)平均年齡為387.6 ±1.8Ma，安山玢巖獲得9 個(gè)測試點(diǎn)數(shù)據(jù)，獲得其加權(quán)平均年齡為411 ±4Ma。

6 討論

6.1 賦礦地層

關(guān)于索爾庫都克銅鉬礦床的賦礦地層及其形成時(shí)代，最早由新疆地質(zhì)礦產(chǎn)局第二區(qū)調(diào)大隊(duì)于1984 年根據(jù)富蘊(yùn)縣恰烏卡爾一帶1∶5 萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料將其厘定為中泥盆統(tǒng)北塔山組(王新源，1993①王新源. 1993. 新疆富蘊(yùn)縣索爾庫都克銅(鉬)礦床地質(zhì)特征.見:中國有色金屬工業(yè)總公司地質(zhì)勘查總局編. 中國銅礦找礦新進(jìn)展. 52 -63)，周肅等(1996)測定的礦區(qū)賦礦蝕變安山巖的全巖Rb-Sr 等時(shí)線年齡為288 ±17Ma，但該年齡相對(duì)于其所處的地層時(shí)代明顯年輕，可能反映了后期改造作用熱事件的時(shí)間，姚春彥等(2012)測定的侵入該礦賦礦地層的安山玢巖脈的鋯石LA-ICPMS U-Pb 年齡為396.6 ±1.2Ma，顯示該礦賦礦地層應(yīng)形成于中泥盆世之前。本次對(duì)安山玢巖進(jìn)行的年代學(xué)定年結(jié)果為411 ±4Ma，屬早泥盆世，結(jié)合前人研究，表明該礦的賦礦地層應(yīng)為下泥盆統(tǒng)托讓格庫都克組，而不是先前學(xué)者所認(rèn)為的中泥盆統(tǒng)北塔山組(劉鐵庚等，1992;衛(wèi)振林，1992;陳仁義等，1995;周肅等，1996)。同時(shí)北塔山組在東準(zhǔn)噶爾北緣分布廣泛，是該區(qū)其他斑巖-矽卡巖型礦床的主要賦礦地層(表2)和有利的找礦層位，而索爾庫都克銅鉬礦床賦礦地層的厘定表明，除北塔山組外，托讓格庫都克組也可為該區(qū)找礦的有利層位，這對(duì)拓展東準(zhǔn)噶爾北緣地區(qū)的找礦空間具有重要意義。

6.2 成巖成礦時(shí)代

對(duì)于索爾庫都克銅鉬礦床的成礦年代，周肅等(1996)測定的該礦矽卡巖中石榴子石和綠簾石Sm-Nd 同位素等時(shí)線年齡為284 ±4Ma，認(rèn)為成礦時(shí)代為早二疊世，最近Liu and Liu (2013)與Wan et al.(2014)測定的該礦輝鉬礦Re-Os 同位素等時(shí)線年齡分別為317.7 ±7.6Ma 和305 ±7Ma，顯示其成礦時(shí)代可能為晚石炭世。

依前文所述，粗面英安斑巖與銅鉬成礦的關(guān)系密切，其成巖時(shí)代與成礦時(shí)代近于同期或略早于成礦時(shí)代，為成礦時(shí)代的上限，而粗面斑巖與銅鉬成礦無關(guān)，形成于成礦期后，其成巖時(shí)代為成礦時(shí)代的下限。本次研究通過高精度的SHRIMP 鋯石U-Pb 定年結(jié)果顯示粗面英安斑巖的成巖時(shí)代為387.6 ±1.8Ma，早于粗面斑巖的成巖時(shí)代383.8 ±1.7Ma，這與筆者依據(jù)地質(zhì)特征推測的兩者形成時(shí)代的先后關(guān)系一致，同時(shí)也限定了索爾庫都克銅鉬礦床的成礦時(shí)代可能為387.6±1.8Ma ～383.8 ±1.7Ma，即中泥盆世末。然而本次測定的含礦粗面英安斑巖的成巖時(shí)代與之前學(xué)者測定的成礦時(shí)代均有較大差距，這使得索爾庫都克銅鉬礦床的成礦時(shí)代存在爭議。

圖6 粗面英安斑巖和粗面斑巖的鋯石CL 圖像和U-Pb 諧和年齡Fig.6 Zircon CL images and SHRIMP U-Pb concordia diagram of trachydacite porphyry and trachy porphyry from the Suoerkuduke Cu-Mo deposit

表2 東準(zhǔn)噶爾北緣地區(qū)主要礦床年代學(xué)統(tǒng)計(jì)Table 2 Chronology statistics of major deposits in northern margin of the East Junggar

近年來東準(zhǔn)噶爾北緣地區(qū)的成巖成礦年代學(xué)研究結(jié)果揭示本區(qū)的斑巖-矽卡巖礦床多具有疊加改造成礦的特點(diǎn)，如本區(qū)的玉勒肯哈臘蘇斑巖銅礦，其在中-晚泥盆世(390 ～360Ma)的俯沖島弧構(gòu)造背景上發(fā)育與中酸性斑巖侵入有關(guān)的斑巖型Cu-Mo 礦化，在中-晚石炭世(330 ～300Ma)的后碰撞構(gòu)造背景上發(fā)育以輝鉬礦-黃銅礦-鉀長石脈為特征的疊加成礦，在早二疊世(270 ～260Ma)的造山后伸展階段，又形成以沿破劈理面分布的疊加成礦(相鵬等，2012)。同樣如本區(qū)的哈臘蘇斑巖銅礦，其最早在晚泥盆世(380 ～371Ma)洋-陸俯沖期發(fā)育斑巖型銅礦化，并又分別在早二疊世(265Ma)的陸-陸碰撞晚期和晚三疊世(215Ma)板內(nèi)期疊加斑巖型礦化(薛春紀(jì)等，2010)。又如老山口矽卡巖型鐵銅金礦，在晚泥盆世(379Ma)伴隨閃長巖的侵位發(fā)育鐵銅金礦化，并在早石炭世(354Ma)伴隨閃長玢巖的侵位再次發(fā)生鐵銅金礦化(呂書君等，2012)。同時(shí)，與本區(qū)同屬中亞造山帶的著名的蒙古國歐玉陶勒蓋(Oyu Tolgoi)特大型斑巖銅金礦床也是一個(gè)具有疊加改造型特點(diǎn)的礦床，該礦銅(金)礦化最早發(fā)生的時(shí)間為泥盆世(411 ～370Ma)的島弧環(huán)境，而銅(金)礦化發(fā)生的高峰期為晚石炭世(320 ～307Ma)的造山-造山后環(huán)境(Khashgerel et al.，2006，2008;Wainwright et al.，2011)。

鑒于此，并考慮到前述礦區(qū)輝鉬礦有兩種不同賦存狀態(tài)，其中礦區(qū)分布廣泛的賦存于矽卡巖(礦石)或圍巖裂隙中的輝鉬礦其形成明顯晚于銅成礦期，顯示出后生疊加的特點(diǎn)，與分布較少呈浸染狀產(chǎn)于矽卡巖或礦石中與黃銅礦共生的輝鉬礦有較明顯的區(qū)別。另外，Wan et al. (2014)測試的礦區(qū)輝鉬礦中樣品“SK8”的Re-Os 同位素模式年齡為366.1±6.3Ma，也暗示著泥盆世成礦的信息，同時(shí)Wan et al.(2014)也不排除泥盆世成礦的可能性。基于此，筆者推測索爾庫都克銅鉬礦床也可能為具有疊加成礦特點(diǎn)的礦床，即在中泥盆世末伴隨粗面英安斑巖的侵位發(fā)育以銅礦化為主兼有少量鉬礦化(浸染狀輝鉬礦)的成礦作用，而在晚泥盆世則疊加了以鉬礦化(裂隙面狀輝鉬礦)為主的成礦作用，雖然目前關(guān)于此認(rèn)識(shí)的證據(jù)尚不充分，但依據(jù)粗面斑巖脈切穿矽卡巖(礦體)和地層這一基本地質(zhì)事實(shí)，至少可以限定在晚泥盆世前，索爾庫都克銅鉬礦床的斑巖-矽卡巖成礦系統(tǒng)已經(jīng)形成。

6.3 成巖成礦動(dòng)力學(xué)背景

圖7 東準(zhǔn)噶爾北緣地區(qū)主要礦床含礦斑巖年代學(xué)統(tǒng)計(jì)直方圖(年代學(xué)年齡引自表2 帶* 數(shù)據(jù))Fig.7 Histogram of ages of ore-bearing porphyry of major deposits in northern margin of the East Junggar (the age data are from Table 2)

近年來前人對(duì)東準(zhǔn)噶爾北緣地區(qū)的構(gòu)造演化進(jìn)行了大量的研究，并取得了一些重要成果，認(rèn)為該地區(qū)在古生代經(jīng)歷了大洋擴(kuò)張、板塊俯沖、碰撞和后碰撞過程(Windley et al.，2002;Li et al.，2003;Xiao et al.，2004)。雖然目前學(xué)者們對(duì)本區(qū)古大洋俯沖的方向和方式及閉合時(shí)限的認(rèn)識(shí)尚存爭議(Xu et al.，2003;沈曉明等，2010;李錦軼等，2006;Xiao et al.，2009)，但在該區(qū)的中、下泥盆統(tǒng)中先后發(fā)現(xiàn)的與大洋板片俯沖活動(dòng)有關(guān)的埃達(dá)克巖(Xu et al.，2001)、富鈮玄武巖(Zhang et al.，2005)、鉀質(zhì)玄武巖(袁超等，2006)、玻安巖(張海祥等，2003a)和苦橄巖(Zhang et al.，2008)，在卡拉先格爾一帶發(fā)現(xiàn)的俯沖型花崗巖(Zhang et al.，2006)，以及對(duì)本區(qū)蛇綠巖的研究(張海祥等，2003b;吳波等，2006)和泥盆系中火山巖的研究(Zhang et al.，2009;柴鳳梅等，2012)使人們對(duì)東準(zhǔn)噶爾北緣在泥盆世處于俯沖消減環(huán)境成為共識(shí)。

本次對(duì)安山玢巖進(jìn)行的年代學(xué)定年結(jié)果顯示其形成時(shí)代為為早泥盆世，對(duì)粗面英安斑巖和粗面斑巖進(jìn)行的年代學(xué)測定結(jié)果顯示二者形成時(shí)代為中泥盆世末，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化背景，安山玢巖、粗面英安斑巖和粗面斑巖應(yīng)為俯沖環(huán)境島弧巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。

近年來對(duì)東準(zhǔn)噶爾北緣地區(qū)主要礦床的年代學(xué)研究取得豐富成果，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。從表2 中可以看出本區(qū)含礦斑巖的成巖時(shí)代主要集中于390 ～375Ma，即中-晚泥盆世，形成于與大洋板塊俯沖有關(guān)的島弧構(gòu)造環(huán)境，是該區(qū)斑巖-矽卡巖礦床形成的主要時(shí)期，而希勒庫都克斑巖銅鉬礦含礦斑巖成巖時(shí)代為329.6 ±4.1Ma，即早石炭世，形成于后碰撞構(gòu)造環(huán)境，代表該區(qū)斑巖型礦床的另一個(gè)成礦時(shí)期，且部分斑巖-矽卡巖礦床在石炭世或二疊世-三疊世還經(jīng)歷了后期的疊加改造成礦過程(圖7)。

目前關(guān)于東準(zhǔn)噶爾北緣地區(qū)巖石地球化學(xué)研究及與地球動(dòng)力學(xué)演化關(guān)系的資料越來越多，Zhang et al. (2005)研究顯示本區(qū)早泥盆世處于島弧演化的早期階段，俯沖初期大洋玄武巖板片的部分熔融形成埃達(dá)克巖，被埃達(dá)克質(zhì)熔體交代的地幔楔的部分熔融形成富鈮玄武巖。中泥盆世早期的北塔山組中發(fā)現(xiàn)有富鎂安山巖(即玻安巖)和苦橄巖(Zhang et al.，2008)，反映出此階段大洋板塊的俯沖可能暫時(shí)停止，局部出現(xiàn)拉張環(huán)境，俯沖洋殼脫水釋放的流體改造了的地幔楔發(fā)生高程度的部分熔融形成苦橄巖和富鎂安山巖。中泥盆世中晚期的蘊(yùn)都喀拉組中火山巖屬拉斑-鈣堿性系列，為典型島弧火山巖組合，并出現(xiàn)中酸性火山巖，表明該階段本區(qū)已由短暫的拉張狀態(tài)轉(zhuǎn)為正常擠壓狀態(tài)，大洋板片繼續(xù)俯沖，進(jìn)入島弧演化的主期階段，晚泥盆世卡希翁組(又稱江孜爾庫都克組)中出現(xiàn)鉀玄巖系列火山巖，說明該時(shí)期已是島弧演化的成熟階段(Zhang et al.，2009)。同時(shí)，本區(qū)中酸性含礦斑巖成巖時(shí)代主要集中于390 ～375Ma，也說明在中-晚泥盆世本區(qū)已進(jìn)入島弧演化的成熟階段，馮京和張招崇(2009)的研究顯示本區(qū)含礦斑巖整體屬于鉀質(zhì)巖石系列，并表現(xiàn)出堿性-亞堿性過渡的特點(diǎn)，其巖漿源區(qū)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)。早石炭世以后，本區(qū)古大洋開始逐漸閉合，進(jìn)入碰撞-后碰撞演化階段(王京彬和徐新，2006;韓寶福等，2006;Tong et al.，2012)，希勒庫都克銅鉬礦含礦斑巖及喀拉通克銅鎳礦含礦巖體的形成與后碰撞深成巖漿活動(dòng)有關(guān)(韓寶福等，2004;龍靈利等，2009)，進(jìn)入二疊世，伴隨額爾齊斯-瑪因鄂博斷裂帶左行走滑構(gòu)造作用283 ～275Ma(劉飛等，2013)，該區(qū)進(jìn)入韌性剪切帶型金礦形成的主要時(shí)期，同時(shí)區(qū)域性的韌性剪切作用導(dǎo)致部分先期形成的斑巖-矽卡巖礦床發(fā)成疊加改造成礦。三疊世開始，本區(qū)進(jìn)入板內(nèi)演化階段，整體上表現(xiàn)為相對(duì)穩(wěn)定的陸相碎屑巖沉積，局部有少量的脈巖活動(dòng)致使本區(qū)部分礦床再次經(jīng)歷疊加改造成礦。

7 結(jié)論

(1)索爾庫都克銅鉬礦床賦礦圍巖安山玢巖的SHRIMP鋯石U-Pb 定年結(jié)果為411 ±4Ma，屬早泥盆世，表明該礦的賦礦地層應(yīng)為下泥盆統(tǒng)托讓格庫都克組，對(duì)拓展東準(zhǔn)噶爾北緣的找礦空間具有重要意義。

(2)索爾庫都克銅鉬礦可能為具有疊加成礦特點(diǎn)的礦床，即在中泥盆世末的島弧構(gòu)造環(huán)境伴隨粗面英安斑巖的侵位發(fā)育以銅礦化為主兼有少量鉬礦化的成礦作用，而在晚泥盆世的后碰撞構(gòu)造環(huán)境則疊加了以鉬礦化為主的成礦作用。

(3)索爾庫都克銅鉬礦床的成礦時(shí)代與東準(zhǔn)噶爾北緣地區(qū)含礦斑巖的主要成巖時(shí)限(390 ～375Ma)一致，表明東準(zhǔn)噶爾北緣地區(qū)構(gòu)成一條斑巖-矽卡巖Cu-Mo 成礦帶。

致謝 野外工作過程中得到白銀有色金屬(集團(tuán))公司索爾庫都克銅礦劉文華高級(jí)工程師和李敖工程師的大力協(xié)助;巖礦鑒定過程中得到姜福芝老師的有益指導(dǎo);在此對(duì)他們表示衷心的感謝!

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