新疆精河县色勒特果勒还原性斑岩-矽卡岩Cu-Mo矿的矿床地球化学研究

The Seleteguole reduced porphyry-skarn Cu-Mo deposit in Jinghe County, Xinjiang, China and the mineralized porphyries are selected as main research objects of this proposal. On the basis of field geology, hydrothermal alteration zoning, classification of mineralization types, textural and structural characteristics of rocks and minerals, and our previous geochamical pre-research of the deposit, a series of systematic elemental geochemistry, isotope geochemistry, ore deposit geochemistry, and fluid inclusion study will be undertaken in this proposed project, to confirm the geochemical characteristics of the hydrothermal alteration and mineralized porphyries of the deposit, to clarify types of hydrothermal alteration, characteristics and relationships of hydrothermal mineral assemblages and mineralization stages, to establish sequence of hydrothermal mineral formation of the deposit, to discuss tectonic background of the metallogeny of the deposit, to verify whether porphyries of the deposit are characterized with reduced calc-alkaline I type granitoids and then to discuss genesis of those porphyries, to especially probe the origin and evolution of the CH4-rich reduced ore-forming fluid, the origin of the CH4 in the ore-forming fluid and its influence on the Cu and Mo mineralization of the deposit, then to establish the metallogenic model of the deposit, and finally to consummate metallogenic theory of the reduced porphyry deposit.

本项目拟以新疆西天山地区色勒特果勒还原性斑岩-矽卡岩型Cu-Mo矿床及其矿化斑岩为主要研究对象，在野外地质、热液蚀变分带、矿化类型划分、岩石和矿物组构特征和前期预研究的基础上，开展系统的元素、同位素、矿床和流体地球化学研究，以便确定该矿床热液蚀变和矿化斑岩地球化学特征，厘清热液蚀变类型、热液矿物组合和矿化阶段的特征及其他们之间的相互关系，建立该矿床的热液矿物生成顺序表，探讨该矿床形成的构造背景，核实该矿区斑岩体是否都具有还原性钙碱性I型花岗质岩石的特征并探讨其成因，特别要重点探讨富CH4的还原性成矿流体的来源与演化、成矿流体中的CH4来源及其对铜、钼成矿作用的影响等，建立该矿床的成矿模式，完善还原性斑岩矿床的成矿理论。

本项目主要对新疆西天山色勒特果勒斑岩-矽卡岩型铜钼矿开展了成岩成矿年代学、矿物学、成矿流体演化、同位素示踪等方面的研究，取得了以下认识：.该矿区内出露的黑云母花岗岩、石英闪长斑岩和闪长斑岩的锆石U-Pb年龄分别为307±3 Ma、301.8±2.9和302.4 ±2.6 Ma；辉钼矿Re-Os年龄为301±2 Ma。花岗岩类地球化学特征表明它们形成于岛弧环境，其源区为新生的下地壳，在俯冲过程中大洋沉积物的加入；西天山由俯冲向伸展转变的时间约为300Ma。三类石榴子石（红、棕、黄绿）主要为钙铝榴石，少量为钙铁榴石等；它们都是在酸性还原的条件下形成的。棕色石榴石具相对富Fe和富Al的振荡环带，分别由流体中甲烷的间歇性流失和叠加而形成。流体包裹体可分为超临界包裹体、富气相包裹体、含子晶包裹体以及富液相包裹体。超临界包裹体见于斑岩的石英斑晶以及石榴石、符山石中，其均一温度较高（378℃～454℃），部分见临界均一现象。富气相包裹体均一到气相，均一温度为352℃～398℃。含子晶的高盐度包裹体均一温度为200℃～400℃。富液相的低盐度包裹体均一温度为185℃～276℃。从岩浆中分异出来的超临界流体发生不混溶（沸腾）是成矿作用主要机制。成矿流体中的气相成分以甲烷为主，盐度为2.1~7.5 wt.%，超临界流体包裹体中甲烷的含量为3.8~10.4mol/kg，所对应的氧逸度在FMQ-0.5到FMQ-1之间（假设该流体在地下5 km被捕获）。硫化物的硫同位素值为-1.22～+2.52‰，具深源硫特征。流体包裹体中甲烷的碳同位素值为-29.2‰~-19.1‰，甲烷的氢同位素值为-273.3‰~-234.9‰，说明流体中的甲烷可能是直接从岩浆中分异出来。.该矿床在空间和成因上都与含钛铁矿的还原性斑岩体有关；成矿流体为富甲烷的还原性的流体（氧逸度在FMQ-0.5到FMQ-1之间），矿区发育大量低氧逸度的矿物（磁黄铁矿、钙铝榴石等）而未发现磁铁矿、赤铁矿以及石膏等高氧逸度矿物，说明它属于典型的还原性斑岩-矽卡岩型矿床。