新疆索尔库都克铜钼矿床含矿粗面英安斑岩岩石学、地球化学特征与岩石成因

2014-06-23 08:33赵路通王京彬王玉往丁汝福龙灵利高一菡
地球化学 2014年1期
关键词:索尔斑岩花岗岩

赵路通, 王京彬, 王玉往, 丁汝福, 龙灵利, 邹 滔, 石 煜, 高一菡



新疆索尔库都克铜钼矿床含矿粗面英安斑岩岩石学、地球化学特征与岩石成因

赵路通1,2, 王京彬2,3*, 王玉往2,3, 丁汝福2, 龙灵利2, 邹 滔2, 石 煜2, 高一菡1,2

(1. 昆明理工大学 国土资源工程学院, 云南 昆明 650093; 2. 北京矿产地质研究院, 北京  100012; 3. 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)

位于东准噶尔北缘的索尔库都克铜钼矿床, 一直以来被认为属于一个与辉石闪长玢岩有关的层控夕卡岩型矿床。笔者在矿区露天采场及勘探钻孔调查中发现该矿床的成矿母岩可能为粗面英安斑岩, 粗面英安斑岩多发育脉状和浸染状铜、钼矿化, 且由浅部到深部热液活动逐渐加强, 显示其与成矿关系密切; 粗面英安斑岩的K2O+N2O为9.38%~10.3%、K2O/Na2O为2.63~3.17、A/CNK为0.89~0.98, 属准铝质、富钾碱性岩系列, 为I型花岗岩; 微量元素方面, 相对富集Rb、Ba和K等大离子亲石元素和强不相容元素(如U和Th), 有明显Sr、Ti、Nb和Ta的亏损, 与岛弧型花岗岩的特征一致; 粗面英安斑岩的(87Sr/86Sr)i为0.70100~0.70384, (143Nd/144Nd)i为0.512387~0.512436,Nd()为(+4.8 ~ +5.8),2DM为663~741 Ma, 显示其可能源于地幔楔部分熔融。

粗面英安斑岩; I型花岗岩; 索尔库都克; 东准噶尔

0 引 言

新疆东准噶尔北缘地区位于额尔齐斯-玛因鄂博深大断裂与乌伦古深大断裂之间, 近年来先后发现了喀拉通克铜镍矿、索尔库都克铜钼矿、沙尔布拉克金矿、希勒库都克铜钼矿、玉勒肯哈腊苏铜矿、希勒克特哈腊苏铜矿、喀拉萨依铜矿、乔夏哈拉铁铜金矿等大、中型矿床以及卡拉先格尔铜矿、托斯巴斯套铁铜金矿、科克库都克金矿和阿克塔斯金矿等一系列小型的铜金矿床(矿点), 显示出该区具有良好的铜、钼、金等多金属矿的成矿条件及找矿潜力。

索尔库都克铜钼矿床位于东准噶尔北缘地区西南部, 是1984年新疆地质矿产局第二区调大队在富蕴县乌恰沟一带进行800 km21﹕5万区域地质调查中发现的, 铜、钼储量均达到中型规模, 伴生的金、银储量分别为中、小规模, 目前由甘肃省白银有色金属(集团)公司露天开采。该矿自发现以来许多研究者对其地质特征、成矿年代及矿床成因等做过研究[1–7], 但研究重点主要集中在矿床地质特征的基本描述与矿床成因探讨方面, 在成矿母岩方面的研究比较薄弱, 对矿床成因的争议也较大, 例如刘铁庚等[1]认为该矿是与辉石闪长玢岩有关的斑岩型矿床, 而陈仁义等[3]则认为该矿属于层状夕卡岩矿床, 并推测碱性长石花岗岩可能为成矿母岩。

笔者在矿区调查过程中发现矿区出露的粗面英安斑岩多发育脉状和浸染状铜、钼矿化, 显示其与成矿关系密切, 推测应为铜、钼的成矿母岩。本研究拟对粗面英安斑岩进行详细的岩石学和地球化学研究, 为深入认识索尔库都克铜钼矿床的成矿作用提供更多依据, 也为东准噶尔北缘地区的找矿提供参考资料。

1 区域地质背景

东准噶尔北缘地区位于西伯利亚板块和哈萨克斯坦-准噶尔板块的结合部位(图1), 属于晚古生代萨吾尔岛弧带内[8], 介于NWW向额尔齐斯-玛因鄂博断裂和乌伦古断裂之间, 为显生宙中亚增生造山带的重要组成部分[9]。早古生代以前, 该区为古中亚板块的一部分, 处于稳定大陆边缘阶段[10]。至少从早奥陶世开始, 该区形成了分隔准噶尔板块与阿尔泰地块的准噶尔洋, 并且发生了俯冲、碰撞和增生等过程[11‒13]。晚古生代以后, 随着西伯利亚板块的南移和塔里木板块及准噶尔板块的北移, 准噶尔洋开始逐渐闭合, 但关于其最终闭合于晚泥盆纪, 石炭纪还是一直持续到二叠纪, 目前不同学者间仍存有异议[14‒18]。准噶尔洋闭合后, 东准噶尔北缘地区逐渐进入后碰撞造山演化阶段, 以发育后碰撞深成岩浆活动为特征[19]。

本区早古生界奥陶系-志留系地层仅有零星分布, 晚古生界泥盆系和石炭系地层广泛发育, 为本区主要地层(图1)。其中下泥盆统由滨海、浅海相中基性、中酸性火山碎屑岩和正常碎屑岩组成; 中泥盆统广泛发育火山岩建造, 以滨海、浅海相-海陆交互相为主, 可见陆相中酸性、中基性火山岩及其碎屑岩; 上泥盆统以中酸性火山岩及其碎屑岩为主夹安山玢岩、钠长斑岩及粗面英安岩, 其上被下石炭统滨海、浅海相碎屑岩和中性火山岩不整合覆盖; 上石炭统地层多缺失; 二叠系及侏罗系地层也只有零星分布。

本区岩浆活动除卡拉先格尔一带发育的海西早期的俯冲型花岗岩外[20], 主要以海西中晚期大规模发育的具后碰撞幔源特征的中酸性碱性侵入岩为主[21‒22], 此外在喀拉通克一带还有海西中期在碰撞后拉张背景上发育的镁铁-超镁铁质基性杂岩[23‒25]。

图1 东准噶尔北缘区域地质图

据原有色金属工业总公司地质勘查局“八五”期间《新疆准噶尔北缘重点成矿带地物化综合找矿及靶位优选》普查前期的重点成矿区带找矿科研项目编制的1﹕20万地质矿产图修编。1‒第四系; 2‒第三系; 3‒侏罗系; 4‒石炭系; 5‒泥盆系; 6‒二叠系; 7‒海西晚期钾长花岗岩、正长岩、二长岩类; 8‒海西晚期斜长花岗岩、白云母花岗岩、二云母花岗岩类; 9‒海西早期花岗闪长岩类; 10‒海西中期基性杂岩类; 11‒超基性杂岩类; 12‒深大断裂; 13‒断层; 14‒矿床

2 矿床地质概述及粗面英安斑岩的产出特征

2.1 矿床地质概述

矿区地层主要出露有下泥盆统托让格库都克组、中泥盆统北塔山组及上泥盆统卡希翁组, 总体呈NW-SE向展布, 此外还有新生界第三系和第四系(图2)。其中下泥盆统托让格库都克组可划分为两个亚组, 下亚组为浅海相类复理石建造; 上亚组为浅海滨海相中基性、中酸性火山岩-火山碎屑岩建造, 具有火山爆发相和喷溢相交替特征。托让格库都克组与铜钼成矿作用关系密切, 索尔库都克铜钼矿即赋存于托让格库都克组中。中泥盆统北塔山组可划分为三个亚组, 下亚组岩性主要为凝灰岩、英安岩和石泡粗面英安岩等; 中亚组火山岩十分发育, 岩性主要为玄武岩、粗面英安岩和凝灰岩等; 上亚组以生物碎屑灰岩和泥灰岩为主, 可见少量的中细粒砂岩、钙质中细粒长石砂岩、泥质硅质岩和粉砂硅质岩等。上泥盆统卡希翁组在矿区内呈断块形式产出, 该组下部为湖泊相沼泽相泥岩建造, 上部为海陆交互相沉积建造; 第三系为一套内陆河流–湖泊相碎屑沉积; 第四系为洪积层、洪积-坡积层、风积层, 分布广泛, 覆盖于各种基岩之上。矿区内岩浆侵入活动主要为海西中(晚)期细粒黑云母花岗岩、碱长花岗岩、角闪二长花岗岩和碱长花岗斑岩, 次为石英闪长岩和闪长玢岩。

铜钼矿体主要集中分布于矿区中部(图2), 矿带长约2550 m, 宽约900 m, 呈330°~350°方向展布, 倾向SW, 倾角为30°~40°, 铜钼矿(化)体的围岩主要为下泥盆统托让格库都克组的辉石安山岩、安山玢岩和凝灰岩, 辉石安山岩中也有少量矿化。矿体形态较规则, 主要呈似层状或透镜状产出, 与地层产状基本一致。近矿围岩蚀变呈带状分布, 主要有绿帘石化、石榴子石化、透辉石化和钾长石化。此外, 除带状的近矿夕卡岩化蚀变外, 远矿火山岩的围岩蚀变(比近矿围岩蚀变略早或近于同时)也很发育, 主要有黑云母化、透闪石化和绿帘石化。矿石金属矿物主要为黄铜矿、黄铁矿、雌黄铁矿和辉钼矿, 其次为闪锌矿、方铅矿、白铁矿和斑铜矿, 少量锑银矿、自然金、银金矿等。脉石矿物主要有绿帘石、石榴子石、阳起石、绿泥石、黑云母、石英、透辉石及碳酸盐类矿物。

2.2 粗面英安斑岩岩石学特征

笔者在矿区调查过程中于露天采场及勘查钻孔中发现大量的粗面英安斑岩, 多呈岩枝或岩脉状(图3a和图3b)侵入到夕卡岩及地层中, 岩体由内向外多发育钾硅酸盐化蚀变(图4a)、绢英岩化蚀变(图4b)、粘土化蚀变(图4c)及青磐岩化蚀变, 其中前三种蚀变呈断续带状分布, 青磐岩化蚀变只见零星分布, 推测可能已被夕卡岩化所取代, 其中又以钾硅酸盐化蚀变与夕卡岩化蚀变的关系最为密切。粗面英安斑岩整体的蚀变分带和蚀变矿物组合特征与典型的斑岩型矿床的含矿斑岩相关特征基本相似。

图2 索尔库都克铜钼矿床地质图

据新疆富蕴县索尔库都克矿铜矿1﹕5000地形地质及工程布置图修编。1‒第四系; 2‒第三系; 3‒霏细(斑)岩; 4‒粗面斑岩; 5‒英安岩; 6‒英安斑岩; 7‒辉石安山玢岩; 8‒安山玢岩; 9‒安山岩; 10‒辉石闪长岩; 11‒石英安山岩; 12‒凝灰质砂岩; 13‒透辉石夕卡岩; 14‒石榴石夕卡岩; 15‒绿帘石夕卡岩; 16‒绿帘石石榴石夕卡岩; 17‒矿体及编号; 18‒断层

粗面英安斑岩的矿化模式可分为两种: 在地表采场中(图3c和图3d), 从粗面英安斑岩到矿体之间呈现粗面英安斑岩→钾硅酸盐化、夕卡岩化粗面英安斑岩→夕卡岩矿体的渐变关系, 沿两者接触带多发育钾长石脉, 岩石蚀变以绿帘石化、石榴子石化、透辉石化和钾硅酸盐化为主, 硅化和黄铁绢云母化较弱, 代表浅部的矿化蚀变模式; 在钻孔中的粗面英安斑岩多已破碎成角砾状, 由网状的含矿的石榴子石+绿帘石+石英脉胶结(图5a和图5b), 除脉状矿化外, 岩石还发育浸染状铜、钼矿化(图5c和图5d), 岩石本身发育较强的绿帘石化、阳起石化、绢云母化及强烈的钾硅酸盐化、硅化, 代表深部的矿化蚀变模式; 以上两种矿化蚀变模式反映出由浅部到深部热液活动逐渐加强, 显示出粗面英安斑岩与成矿关系密切, 推测可能为成矿母岩。

γπ‒粗面英安斑岩; sk‒夕卡岩

图4 蚀变粗面英安斑岩样品及显微镜照片

Kfs‒钾长石; Q‒石英; Ser‒绢云母; Ep‒绿帘石; Cb‒碳酸盐矿物; Py‒黄铁矿; Ms‒白云母

新鲜的粗面英安斑岩多呈灰-灰黑色, 岩石为斑状结构, 块状构造; 斑晶占全岩5%~25%不等, 粒径介于0.5~3 mm之间, 斑晶主要为钾长石, 部分呈聚斑晶状, 少数斑晶为黑云母、角闪石、斜长石及石英; 钾长石成分主要为正长石, 多为自形-半自形板状; 斜长石多为钠长石、更长石, 半自形板状-他形, 多可见钠长石双晶; 黑云母和角闪石均为他形, 且多已绿帘石化和绿泥石化, 仅保留其假像及残余, 石英均为他形; 基质为霏细-球粒结构, 矿物粒径均小于0.1 mm, 主要矿物为长英质矿物(以长石类矿物为主), 少量为黑云母和角闪石(多已蚀变为绿帘石+绿泥石+磁铁矿微细粒集合体), 偶可见黄铁矿和黄铜矿。副矿物可见锆石、榍石、磷灰石及磁铁矿、钛铁矿。

3 采样及实验方法

本次选取的粗面英安斑岩样品的全岩主元素、微量元素及Sr-Nd同位素测试均在核工业北京地质研究院完成。主元素用X射线荧光光谱仪(飞利浦PW2404)完成,其中Al2O3、SiO2、MgO和Na2O检测限为0.015%, CaO、K2O和TiO2检测限为0.01%, TFe2O3、MnO和P2O5检测限为0.005%; FeO用容量法完成(检测限为0.1%)。微量元素及稀土元素分析在德国Finnigan-MAT公司生产的电感耦合等离子体质谱仪(ELEMENT I)上完成, 各元素分析精度均优于3%。

图5 钻孔中粗面英安斑岩及矿化特征

Q‒石英; Mo‒辉钼矿; Ccp‒黄铜矿; Grt‒石榴子石; Ep‒绿帘石

表1 粗面英安斑岩的主元素(%)、微量元素(μg/g)分析结果

注: (La/Yb)N为球粒陨石标准化值, 标准化值引自文献[26]; 球粒陨石均一储库(CHUR)为:87Rb/86Sr=0.0827,87Sr/86Sr=0.7045,= 387 Ma (SHRIMP锆石U-Pb年龄, 内部数据,待刊),147Sm/144Nd= 0.1967,143Nd/144Nd=0.512638;Rb=1.39×10-11/a,Sm=6.54× 10-12/a

4 岩石地球化学

4.1 主元素特征

从表1中可以看出, 粗面英安斑岩SiO2含量为70.87%~74.33%, 平均72.93%; 在Zr/TiO2-Nb/Y图解(图6a)和TAS图解(图6b)上数据点全落入流纹岩范围内, 全碱含量(K2O+N2O)为9.38%~10.3%, 平均9.81%; K2O/Na2O为2.63~3.17, 富钾, Al2O3为12.69%~13.59%, A/CNK为0.89~0.99, A/NK为1.23~1.45, 岩石类型属于准铝质、富钾碱性岩系列(图6c、图6d), DI为88.75~95.07, 平均92.99, 显示岩石岩浆分异演化程度较高。

4.2 微量元素特征

从表1中可以看出, 样品的稀土元素含量总体较低, ΣREE为155~225 μg/g, 其中ΣLREE为138~196 μg/g, ΣHREE为24.2~28.4 μg/g; 在稀土元素球粒陨石标准化分布模式图上(图7a), 各样品曲线基本平行, 整体呈右倾的轻稀土元素富集型, 有明显的Eu负异常(Eu为0.21~0.33); (La/Yb)N为4.72~6.04, 轻重稀土分异较明显; (La/Sm)N为3.48~ 3.84, 轻稀土分异较明显; (Gd/Yb)N为0.91~1.06, 重稀土基本无分异。在微量元素原始地幔标准化蛛网图上(图7b), 各样品的曲线总体表现出相互平行的趋势, 总体上相对富集Cs、Rb、Ba、K等大离子亲石元素和强不相容元素(如U、Th), 有明显的Sr、P、Ti及Nb、Ta的亏损。

4.3 Sr-Nd同位素

从表1中可知粗面英安斑岩的Sr的含量为85.6~187 μg/g,87Rb/86Sr为2.214~5.3184,87Sr/86Sr为0.72469~0.73035, (87Sr/86Sr)i值为0.70100~0.70384; Nd的含量为30.1~42.2 μg/g,Nd()为4.2~5.1,147Sm/144Nd为0.11~0.1187,143Nd/144Nd为0.51267~ 0.51271, (143Nd/144Nd)ⅰ为0.512387~0.512436,Sm/Nd变化于-0.40~-0.54, 表明粗面英安斑岩没有发生明显的Sr、Nd同位素的分异,2DM为663 ~741 Ma。

5 讨 论

5.1 岩石成因类型及构造背景分析

粗面英安斑岩的A/CNK值均小于1, 为准铝质岩石, 在微量元素方面相对富集Cs、Rb、Ba、K、U和Th, 有明显的Sr、P、Ti及Nb、Ta的亏损, Eu负异常明显, 其中, Eu负异常和Sr、P、Ti说明可能有斜长石、磷灰石和榍石等矿物的分离结晶。岩石具有高硅、高碱、低钙、低镁、低铝及明显的Eu负异常, 类似于A型花岗岩的特征, 但岩石的A/NK>1, 10000×Ga/Al的值较低(1.46~1.85), 虽然其全碱含量较高(9.76%~10.3%), 但岩石中不含碱性暗色矿物, 且岩石CIPW标准矿物计算中未出现霓石(Ac)等特征表明其碱含量并不过量, 以及岩石具有Nb、Ta的亏损(Nb/La=0.37~0.49)和较低的稀土元素含量等特征区别于区域上典型的A型花岗岩, 因此该粗面英安斑岩应为I型花岗岩, 但具有向A型花岗岩过渡特点。

图6 粗面英安斑岩的Zr/TiO2-Nb/Y图解(a, 据文献[27])、TAS图解(b, 据文献[28])、K2O-SiO2图解(c, 据文献[29])及A/NK-A/CNK图解(d, 据文献[30])

Pc‒苦橄玄武岩; B‒玄武岩; 01‒玄武安山岩; 02‒安山岩; 03‒英安岩; R‒流纹岩; S1‒粗面玄武岩; S2‒玄武质粗面安山岩; S3‒粗面安山岩; T‒粗面岩、粗面英安岩; F‒副长石岩; U1‒碱玄岩、碧玄岩; U2‒响岩质碱玄岩; U3‒碱玄质响岩; Ph‒响岩

图7 粗面英安斑岩稀土元素球粒陨石标准化分布模式曲线(a)及原始地幔标准化蛛网图(b)

原始地幔标准值和球粒陨石标准值均引自文献[26]

Chondrite and primitive mantle data are from reference [26]

在Pearce的花岗岩Rb-(Y+Nb)和Rb-(Yb+Ta)构造类型判别图上(图8a、图8b), 粗面英安斑岩投影点落在火山弧型花岗岩与碰撞型或板内花岗岩的交界处, 显示出其具有过渡特点; 在下一级的花岗岩(Rb/10)-Hf-(3×Ta)构造判别图上(图8c), 样品均落入火山弧型花岗岩与碰撞型花岗岩的过渡区间靠近碰撞型花岗岩一侧; 最后在区分火山弧型花岗岩与碰撞型花岗岩的(Rb/30)-Hf-(3×Ta)构造判别图上(图8d), 岩石落入火山弧区域, 表明粗面英安斑岩应为岛弧型花岗岩类, 并具有向碰撞型花岗岩过渡的特点, 同时粗面英安斑岩在微量元素上具有富集大离子亲石元素(LILE: 如Cs、Rb、Ba、K)和强不相容元素(如U、Th), 相对亏损高场强元素(HFSE: 如Nb、Ta、T i)的特征, 也显示其具有弧岩浆的特征。

图8 粗面英安斑岩的构造环境判别图(据文献[31])

5.2 源区讨论

粗面英安斑岩具有较低的(87Sr/86Sr)i和(143Nd/144Nd)ⅰ值及正的Nd()值(+4.8~+5.8), 表明其原始岩浆源区具有亏损地幔的特征。粗面英安斑岩的Sr、Nd同位素组成介于准噶尔北缘地区卡拉先格尔斑岩铜矿、希勒克特哈腊苏斑岩铜矿含矿斑岩的Sr、Nd同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.7022~0.7044、(143Nd/144Nd)i=0.512493~0.512581、Nd()=6.7~8.4)[32–33]以及本区埃达克岩和富铌玄武岩的Sr、Nd同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.7039~0.7049、(143Nd/144Nd)i=0.512279~ 0.512395、Nd()=3.0~5.2)[34]之间, 埃达克岩是直接由洋壳部分熔融形成的, 而富铌玄武岩则是由受埃达克岩熔体交代的地幔楔部分熔融形成的, 本区含矿斑岩体的形成主要与被俯冲板片释放的流体交代的亏损地幔部分熔融有关[35], 所以推测粗面英安斑岩可能源于由俯冲洋壳板块析出的流体或熔体交代的地幔楔部分熔融。

6 结 论

(1)粗面英安斑岩多发育脉状和浸染状铜、钼矿化, 岩石整体的蚀变分带和蚀变矿物组合特征与典型的斑岩型矿床含矿斑岩的相关特征基本相似, 且由浅部到深部热液活动逐渐加强, 显示其与成矿关系密切, 推测其可能为铜、钼的成矿母岩。

(2)粗面英安斑岩属于准铝质、富钾碱性系列, 属于I型花岗岩, 但具有向A型花岗岩过渡特点; 岩石的地球化学特征显示其属于岛弧型花岗岩类。

(3)粗面英安斑岩具有较低的(87Sr/86Sr)i和(143Nd/144Nd)ⅰ值及正的Nd()值, 其2DM为663~741 Ma, 通过与区域上其他含矿斑岩或岩石的对比分析,推测其源区可能源于由俯冲洋壳板块析出的流体或熔体交代的地幔楔部分熔融。

矿区工作过程中得到白银有色金属(集团)公司索尔库都克铜钼矿刘文华高级工程师和李敖工程师的大力协助; 岩矿鉴定过程中得到王莉娟、王静纯及姜福芝老师的有益指导; 两位匿名审稿人为完善本文提出了建设性的意见, 在此对他们表示衷心的感谢!

[1] 刘铁庚, 梅厚钧, 于学元, 邱玉忠, 王源新, 杨延德. 据索尔库都克铜(钼)矿床地化特征探讨其成因类型[J]. 新疆地质, 1992, 10(2): 176–182. Liu Tie-geng, Mei Hou-jun, Yu Xue-yuan, Qiu Yu-zhong, Wang Yuan-xin, Yang Yan-de. Genesis of Sorkuduk Cu-Mo deposit based on geochemical characteristics[J]. Xinjiang Geol, 1992, 10(2): 176–182 (in Chinese with English abstract).

[2] 卫振林. 新疆富蕴索尔库都克铜矿矿床地质特征[J]. 西北地质, 1992, 13(1): 37–42.

Wei Zhen-lin. Geological characteristics of Suoerkuduke copper deposit, Fuyun County, Xinjiang[J]. Northwest Geol, 1992, 13(1): 37–42 (in Chinese with English abstract).

[3] 陈仁义, 刘玉琳, 芮宗瑶. 新疆索尔库都克类夕卡岩铜(钼)矿床地质特征及矿床成因[J]. 地质论评, 1993, 41(2): 165–172.

Chen Ren-yi, Liu Yu-lin, Rui Zong-yao. Geological characteristics and genesis of the Xorkuduk skarnoid copper (molybdenum) deposit, Xinjiang[J]. Geol Rev, 1993, 41(2): 165–172 (in Chinese with English abstract).

[4] 周肃, 蔡红, 谢才富. 新疆北部索尔库都克铜(钼)矿床年代学研究[J]. 华南地质与矿产, 1996 (4): 52–56.

Zhou Su, Cai Hong, Xie Cai-fu. Geochronology on Suoerkuduke copper (molybdenum) deposit, northern Xinjiang[J]. Geol Mineral Resour South China, 1996 (4): 52–56 (in Chinese with English abstract).

[5] 杨海波, 高鹏, 唐兴国, 王德明, 张勤军. 新疆富蕴县索尔库都克铜(钼)矿床地质特征及成因探讨[J]. 陕西地质, 2007, 25(2): 11–17.

Yang Hai-bo, Gao Peng, Tang Xing-guo, Wang De-ming, Zhang Qin-jun. Discussion on geological characteristics and genesis of Suoerkuduke copper deposit in Fuyun county, Xinjiang Province[J]. Geol Shaanxi, 2007, 25(2): 11–17 (in Chinese with English abstract).

[6] 王志远, 方伟. 新疆富蕴索尔库都克铜矿矿体地质特征[J]. 甘肃冶金, 2008, 30(6): 38–39.

Wang Zhi-yuan, Fang Wei. Geological characteristics of Suoerkudu copper deposit in Xinjiang Furun[J]. Gensu Metall, 2008, 30(6): 38–39 (in Chinese with English abstract).

[7] 董运如. 新疆富蕴县索尔库都克铜(钼)矿床地质特征及成因分析[J]. 内蒙古科技与经济, 2010 (10): 42–45.

Dong Yun-ru. Discussion on geological characteristics and genesis of Suoerkuduke copper deposit in Fuyun county, Xinjiang[J]. Inner Mongolia Sci Technol Econ, 2010 (10): 42–45 (in Chinese with English abstract).

[8] 何国琦, 李茂松, 贾进斗, 周辉. 论新疆东准噶尔蛇绿岩的时代及其意义[J]. 北京大学学报: 自然科学版, 2001, 37(6): 852–858.

He Guo-qi, Li Mao-song, Jia Jin-dou, Zhou Hui. A discussion on age and tectonic significance of ophiolite in eastern Junggar, Xinjiang[J]. Acta Sci Nat Univ Pekinensis, 2001, 37(6): 852–858 (in Chinese with English abstract).

[9] Şengör A M C, Natal'in B A, Burtman V S. Evolution of the Altaid tectonic collage and Palaeozoic crustal growth in Eurasia[J]. Nature, 1993, 364(6435): 299–307.

[10] 何国琦, 李茂松, 刘德权. 中国新疆古生代地壳演化及成矿[M]. 乌鲁木齐: 新疆人民出版社, 1994: 1–437.

He Guo-qi, Li Mao-song, Liu De-quan. Paleozoic Crustal Evolution and Mineralization in Xinjiang of China[M]. Ürümqi: Xinjiang People’s Publishing House, 1994: 1–437 (in Chinese).

[11] Windley B F, Kröner A, Guo Jinghui, Qu Guosheng, Li Yingyi, Zhang Chi. Neoproterozoic to Paleozoic geology of the Altai orogen, NW China: New zircon age data and tectonic evolution[J]. J Geol, 2002, 110(6): 719–737.

[12] Li J Y, Xiao W J, Wang K Z, Sun G H, Gao L M, Mao J, Goldfarb R J, Seltmann R. Neoproterozoic to Paleozoic tectonostratigraphy, magmatic activies and tectonic evolution of eastern Xinjiang, NW China [M]//Mao Jing-wen, Goldfarb R J, Seltmann R. Tectonic Evolution and Metallogeny of the Chinese Altay and Tianshan, IAGOD Guidebook Series 10. London: CERCA/NHM, 2003: 31–74.

[13] Xiao W J, Windley B F, Badarch G, Sun S, Li J, Qin K, Wang Z. Palaeozoic accretionary and convergent tectonics of the southern Altaids: Implications for the growth of Central Asia[J]. J Geol Soc, 2004, 161(3): 339–342.

[14] 王道永, 邓江红. 东准噶尔地区板块构造特征及演化[J]. 成都理工学院学报, 1995, 22(4): 38–45.

Wang Dao-yong, Deng Jiang-hong. Characteristics and evolution of the plate tectonics in Eastern Jungar, Xinjiang[J]. J Chengdu Inst Technol, 1995, 22(4): 38–45 (in Chinese with English abstract).

[15] 王京彬, 徐新. 新疆北部后碰撞构造演化与成矿[J]. 地质学报, 2006, 80(1): 23–31.

Wang Jing-bin, Xu Xin. Post-collisional tectonic evolution and metallogenesis in northern Xinjiang, China[J]. Acta Geol Sinica, 2006, 80(1): 23–31 (in Chinese with English abstract).

[16] 肖序常, 汤耀庆, 冯益民, 朱宝清, 李锦轶, 赵民. 试论新疆北部大地构造演化[M]//《新疆地质科学》编辑委员会. 新疆地质科学. 北京: 地质出版社, 1990: 47–68.

Xiao Xu-chang, Tang Yao-qing, Feng Yi-min, Zhu Bao-qing, Li Jin-yi, Zhao Min. Tectonic evolution of the Northern Xinjiang and its adjacent regions[M]//Editorial Committee of Geological Science of Xinjiang. Geological Science of Xinjiang. Beijing: Geological Publishing House, 1990: 47–68 (in Chinese).

[17] 李锦轶, 王克卓, 李亚萍, 孙桂华, 褚春华, 李丽群, 朱志新.天山山脉地貌特征、地壳组成与地质演化[J]. 地质通报, 2006, 25(8): 895–909.

Li Jin-yi, Wang Ke-zhuo, Li Ya-ping, Sun Gui-hua, Chu Chun-hua, Li Li-qun, Zhu Zhi-xin. Geomorphological features, crustal composition and geological evolution of the Tianshan Mountains[J]. Geol Bull China, 2006, 25(8): 895–909 (in Chinese with English abstract).

[18] 肖文交, 韩春明, 袁超, 陈汉林, 孙敏, 林寿发, 厉子龙, 毛启贵, 张继恩, 孙枢, 李继亮.新疆北部石炭纪-二叠纪独特的构造-成矿作用: 对古亚洲洋构造域南部大地构造演化的制约[J]. 岩石学报, 2006, 22(5): 1062–1076.

Xiao Wen-jiao, Han Chun-ming, Yuan Chao, Chen Han-lin, Sun Min, Lin Shou-fa, Li Zi-long, Mao Qi-gui, Zhang Ji-en, Sun Shu, Li Ji-liang. Unique Carboniferous-Permian tectonic- metallogenic framework of Northern Xinjiang (NW China): Constraints for the tectonics of the sourthern Paleoasian Domain[J]. Acta Petrol Sinica, 2006, 22(5): 1062–1076 (in Chinese with English abstract).

[19] 韩宝福, 何国琦, 王式洸. 后碰撞幔源岩浆活动、底垫作用及准噶尔盆地基底的性质[J]. 中国科学(D辑), 1999, 29(1): 16–21.

Han Bao-fu, He Guo-qi, Wang Shi-guang. Postcollisional mantle-derived magmatism, underplating and implications for basement of the Junggar Basin[J].Sci China (D), 1999, 29(1): 16–21 (in Chinese).

[20] 张招崇, 闫升好, 陈柏林, 周刚, 贺永康, 柴凤梅, 何立新, 万渝生. 新疆东准噶尔北部俯冲花岗岩的SHRIMP U-Pb锆石定年[J]. 科学通报, 2006, 51(13): 1565–1574.

Zhang Zhao-chong, Yan Sheng-hao, Chen Bo-lin, Zhou Gang, He Yong-kang, Chai Feng-mei, He Li-xin, Wan Yu-sheng. SHRIMP zircon U-Pb dating for subduction-related granitic rocks in the northern part of East Junggar, Xinjiang[J]. Chinese Sci Bull, 2006, 51(13): 1565–1574 (in Chinese).

[21] 韩宝福, 季建清, 宋彪, 陈立辉, 张磊. 新疆准噶尔晚古生代陆壳垂直生长(I):后碰撞岩浆活动的时限[J]. 岩石学报, 2006, 22(5): 1077–1086.

Han Bao-fu, Ji Jian-qing, Song Biao, Chen Li-hui, Zhang Lei. Late Paleozoic growth of continental crust around the Junggar Basin, Xinjiang, China (Part I): Timing of post-collisional plutonism[J]. Acta Petrol Sinica, 2006, 22(5): 1077–1086 (in Chinese with English abstract).

[22] Tong Ying, Wang Tao, Wolfgang Sieble, Hong Da-wei, Sun Min. Recognition of early Carboniferous alkaline granite in the southern Altai orogen: Post-orogenic processes constrained by U-Pb zircon ages, Nd isotopes, and geochemical data[J]. Int J Earth Sci, 2012, 101(4): 937–950.

[23] 张招崇, 闫升好, 陈柏林, 何立新, 何永胜, 周刚. 新疆喀拉通克基性杂岩体的地球化学特征及其对矿床成因的约束[J]. 岩石矿物学杂志, 2003, 22(3): 218–224.

Zhang Zhao-chong, Yan Sheng-hao, Chen Bo-lin, He Li-xin, He Yong-sheng, Zhou Gang. Geochemistry of the Kalatongke basic complex in Xinjiang and its constraints on genesis of the deposit[J]. Acta Petrol Mineral, 2003, 22(3): 218–224 (in Chinese with English abstract).

[24] 韩宝福, 季建清, 宋彪, 陈立辉, 李宗怀. 新疆喀拉通克和黄山东含铜镍矿镁铁-超镁铁杂岩体的SHRIMP 锆石U-Pb年龄及其地质意义[J]. 科学通报, 2003, 49(22): 2324–2328.

Han Bao-fu, Ji Jian-qing, Song Biao, Chen Li-hui, Li Zong-huai. Zircon SHRIMP U-Pb zircon age and geology significance of the Kalatongke and Huangshandong mafic-ultramafic rocks, Xinjiang[J]. Chinese Sci Bull, 2003, 49(22): 2324–2328 (in Chinese).

[25] 韩春明, 肖文交, 赵国春, 屈文俊, 毛启贵, 杜安道. 新疆喀拉通克铜镍硫化物矿床Re-Os同位素研究及其地质意义[J]. 岩石学报, 2006, 22(1): 164–170.

Han Chun-ming, Xiao Wen-jiao, Zhao Guo-chun, Qu Wen-jun, Mao Qi-gui, Du An-dao. Re-Os isotopic analysis of the Kalatongke Cu-Ni sulfide deposit, Northern Xinjiang, NW China, and its geological implication[J]. Acta Petrol Sinica, 2006, 22(1): 164–170 (in Chinese with English abstract).

[26] Sun S-s, McDonough W F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes[M]//Saunders A D, Norry M J. Magmatism in the Ocean Basins. London: Spec Publ Geol Soc, 1989, 42: 313–345.

[27] Winchester J A, Floyd P A. Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile elements[J]. Chem Geol, 1977, 20: 325–343.

[28] Le Bas M J, Le Maitre R W, Streckeisen A, Zanettin B. A chemical classification of volcanic rocks based on the total alkalisilica diagram [J]. J Petrol, 1986, 27(3): 745–750.

[29] Wright J B. A simple alkalinity ratio and its application to questions of non-orogenic granite genesis[J]. Geol Mag, 1969, 106(4): 370–384.

[30] Maniar P D, Piccoli P M. Tectonic discrimination of granitoids[J]. Geol Soc Am Bull, 1989, 101(5): 635–643.

[31] Pearce J A, Harris B W, Tindle A G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks [J]. J Petrol, 1984, 25(4): 956–983.

[32] 万博, 张连昌. 新疆阿尔泰东南缘卡拉先格尔铜矿带含矿斑岩地球化学及其成矿意义[J]. 中国地质, 2006, 33(3): 618–625.

Wan Bo, Zhang Lian-chang. Geochemistry of ore-bearing porphyries in the Kalaxianger copper belt on the southeastem margin of the Altay Mountains, Xinjiang[J]. Geol China, 2006, 33(3): 618–625 (in Chinese with English abstract).

[33] 杨文平, 张招崇, 周刚, 闫升好, 何立新, 陈柏林. 阿尔泰铜矿带南缘希勒克特哈腊苏斑岩铜矿的发现及其意义[J]. 中国地质, 2005, 32(1) : 107–114.

Yang Wen-ping, Zhang Zhao-chong, Zhou Gang, Yan Shen-hao, He Li-xin, Chen Bo-lin. Discovery of the Xileketehalsu porphyry copper deposit on the southern margin of the Altay copper metallogenic belt[J]. Chinese Geol, 2005, 32(1): 107–114 (in Chinese with English abstract).

[34] 张海祥, 牛贺才, Hiroaki Sato, 单强, 于学元, Jun’ichi Ito, 张旗. 新疆北部晚古生代埃达克岩、富铌玄武岩组合: 古亚洲洋板块向南俯冲的证据[J]. 高校地质学报, 2004, 10(1): 106–113.

Zhang Hai-xiang, Niu He-cai, Hiroaki Sato, Shan Qiang, Yu Xue-yuan, Jun’ichi Ito, Zhang Qi. Late Paleozoic adakite and Nb-enriched basalt from Northern Xijiang: Evidence for the southward subduction of the Paleo-Asian ocean[J]. Geol J China Univ, 2004, 10(1): 106–113 (in Chinese with English abstract).

[35] 冯京, 张招崇. 阿尔泰山南缘中-酸性斑岩的地球化学特征及其岩石成因探讨[J]. 地质论评, 2009, 55(1): 58–72.

FengJing,ZhangZhao-chong.Geochemistryoftheintermediate-acid porphyries on southern margin of the Altay Mountains and its implications for petrogenesis[J]. Geol Rev, 2009, 55(1): 58–72 (in Chinese with English abstract).

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

国家自然科学基金(41202064, 41030424); 国家重点基础研究发展计划项目(2014CB440803, 2007CB411304)

赵路通(1984–), 男, 硕士研究生, 矿产普查与勘探专业。E-mail: zhaolutong0123@163.com

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

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