西准噶尔地区主要铜矿床的矿床特征

郑晓丹

（东华理工大学，江西 南昌 330013）

1 西准噶尔地区主要铜矿床概况

西准噶尔地区是中亚成矿区最重要的成矿省之一，已形成大量晚古生代岩浆岩，成矿作用非常复杂，铜矿床数量众多。如斑岩铜矿床，火山岩型铜矿床，岩浆熔融型和VMS型（张锐，2006；张连昌等，2006；Shen et al.，2009；郭正林等，2010；朱永峰等，2014；袁峰等，2015；张若飞等，2015；申萍等，2015）。代表性铜矿床包括宝古图斑岩铜矿床，十屋斑岩铜矿床和图尔图班铜镍硫化物矿床[1]。

包古图斑岩铜矿床主要位于托利尔成矿带东部准噶尔地区达拉布断裂带南部。含矿体的岩石主要为闪长岩，斑块状闪长岩，闪长por岩，隐爆角砾岩等。主要是斑块状的闪长岩（Shen Ping et al.，2009）。含矿岩体中石英闪长斑岩的LA-ICPMS锆石U-Pb年龄为314.9Ma±1.7 Ma、309.9Ma±1.9 Ma、313.9Ma±2.6 Ma（唐功建等，2009）；相关矿物主要是辉钼矿，Re-Os同位素年龄为310 Ma（宋慧霞等，2007）。构造背景可能为石炭世的岛弧环境（唐功建等，2009）。

石屋斑岩铜矿床位于巴鲁克断层东部。岩体的特征是闪长岩，石英闪长岩，石英闪长岩和少量的英云闪长岩。成矿作用主要与石英闪长岩页岩有关（李昌伟等，2017）。采用SIMS锆石U-Pb定年法测定了石英闪长por岩和映云闪长斑岩的年龄[2]。为310.4Ma±2.3 Ma和310.1Ma±2.4 Ma（Li et al.，2016）。伴生矿物主要为金。构造环境应该是石家庄岛弧的环境（李昌伟等，2017）。

托克托斑岩铜矿床是在小冰岩岩体中产生的，主要由闪长岩和花岗岩组成。矿化发生在花岗闪长岩小岩体中。近地表主要为铜矿化，深部为钼矿化，具有“钼下铜上”的特征（李永军等，2012）。使用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年测量岩体中的黑云母花岗闪长岩，微细粒辉长岩、辉绿岩的年龄分别为297.6Ma±2.5 Ma、298.2Ma±8 Ma、298.9Ma±5 Ma（李永军等，2013）。黄铜矿的Re-Os同位素的等时线年龄为288.3Ma±8Ma（Wang等，2016）。大部分学者认为该矿床的构造背景为后碰撞的伸展环境（李永军等，2013）。

汉哲斑岩斑岩铜矿床位于萨瓦尔晚古生代岛弧东部。闪长岩，花岗闪长岩和闪长岩。矿化蚀变带主要呈现带状、椭圆状和环带状，走向与构造走向一致，与断裂构造、浅成侵入岩及矿化关系十分密切。通过SHIRMP测量该区域岩体中的锆石U-Pb年龄为290.7Ma±9.3 Ma和297.9Ma±4.6 Ma（Zhou Taofa 等，2006）。LA-ICP-MS用于测量斑块状石英二长岩和第二长花岗斑岩锆石U-Pb年 龄 分 别 为 为343.6Ma±5.7Ma～345.3Ma±8.3 Ma和334.9Ma±7.3Ma～336.4Ma±7.5 Ma（郭正林等，2010）。矿床可能形成于岛弧环境（郭正林等，2010；袁峰等，2015）。

此外，Schmidstein火山岩型铜矿床，Almuqiang VMS铜矿床和KainDevolcanic岩型铜矿床，乌兰浩特火山岩型铜矿床，Ayide火山型铜矿床，Bahan火山岩型铜矿床位于Talbaghatai-Shemistai成矿带。该成矿带位于西准噶尔地区北缘，呈东西向展布，发育有大量的近东西向深大断裂，古生代地层出露广泛，侵入岩十分发育，主要以花岗岩为主（申萍等，2010；张若飞等，2015）。LAICP-MS锆石U-Pb结果显示：Cainde铜矿玄武安山岩的年龄为455.1Ma±5.4Ma；乌兰浩特铜矿点玄武安山岩的年龄为428.6Ma±4.6Ma；艾德铜矿点的宣武安山岩年龄为428.8Ma±7.2Ma；巴汉铜矿玄武岩的年龄为411.7Ma±4.7Ma；雪米斯铜矿床含矿流纹岩的年龄为424.3Ma±4.3Ma；阿尔木强铜矿玄武安山岩的年龄为426.7 Ma（张若飞等，2015）。

除了热液铜矿床外，该地区还开发了Turkuban岩浆熔融的铜镍硫化物矿床。位于准噶尔板块的西北边缘，位于西伯利亚板块和准噶尔板块的交界处。含矿岩体以辉长岩为主，同时发育橄榄岩，辉石岩和闪长岩（Yuan Feng等，2015）。

LA-ICP-MS锆石U-Pb结果表明，黑云母花岗岩的年龄为370.5Ma±1.4 Ma、闪长岩年龄为380.0Ma±2.2 Ma、辉长岩年龄为382.7Ma±1.6 Ma和394.6Ma±4.9 Ma（郭正林等，2009；赵晓健，2012）。构造背景为岛弧环境（袁峰等，2015）。

纳林卡铜矿床位于萨维尔成矿带西部，含矿岩体主要由中粒岩组成。它由橄榄辉长岩，辉长岩，闪长岩和花岗闪长斑岩组成。在花岗闪长斑岩部分，有铜矿化和钼矿化。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明，花岗闪长斑岩的年龄为313.6Ma±3.1 Ma（沉平等。2016）。成矿物质可能来自下地壳下面的下伏岩浆，导致下地壳部分熔融形成中酸性岩浆，再次通过与基质岩浆混合形成。构造背景可能在碰撞造山后的伸展环境（周涛发等，2006；申萍等，2016）。

西准噶尔地区开发的铜矿床有斑岩铜矿床（Bugutu，Hanzhe，Tuoketu，石屋等），火山-次火山岩型铜矿床（Semimitan），岩浆分散铜镍硫化物矿床（土库班集团）和大量铜矿（沉平等）2010；张若飞等，2015；袁峰等，2015）。统计显示西准噶尔地区铜矿床年龄介于晚奥陶世和晚石炭世之间（455.1Ma±5.4Ma～298.2Ma±8 Ma）。晚志留纪～早泥盆世（430Ma～410Ma）的成矿作用达到顶峰，构造背景为岛弧环境。

2 西准噶尔地区的成岩作用和成矿规律

通过比较分析西准噶尔地区的三级岩浆事件和西准噶尔地区金属矿床的成矿时间，第一期岩浆事件（422Ma～405 Ma）期间主要有2个铜矿床和5个铜矿点形成时间接近第一期的岩浆时间位于Schmidt-Salbuti成矿带上。由此推测第一期岩浆事件主要与雪米斯坦-沙尔布提成矿带上铜矿床形成有密切关系。第二期岩浆事件（340Ma～320 Ma）期间形成4个金矿床及1个铜矿床，金矿的一半位于Sawuer成矿带上的Baluk-Dalabut成矿带上。铜矿位于萨吾尔成矿带上。推测第二期岩浆事件导致萨吾尔成矿带上的金矿床大量形成，巴尔鲁克～达拉布特成矿带上也形成了少量的金矿，同时也使得萨吾尔成矿带上形成极少的铜矿床。第三期岩浆事件（310Ma～290 Ma）期间共有8个矿床形成，有1个金矿床，3个铜矿床，1个铜矿床，2个钼矿床和1个铀矿床。除铀矿床外的其余矿床位于Baluk-Dalabte成矿带，据推测该岩浆事件非常严重。它可能导致在Baluk-Dalabt成矿带上形成金，铜和钼矿床。

3 结语

西准噶尔地区有三个岩浆事件，第一个岩浆事件（422Ma～405 Ma）主要与雪米斯～沙布蒂成矿带铜矿床的形成有关；第二期岩浆事件（340Ma～320 Ma）主要与萨吾尔成矿带上的金、铜矿床与Baluk-Dalabt成矿带上一小部分金矿床的形成密切相关；第三期岩浆事件（310Ma～290 Ma）可能导致了巴尔鲁克-达拉布特成矿带上的金、铜、钼矿床的大量形成，同时有可能是西准噶尔地区形成矿床最多种类最丰富的一次岩浆事件。