准噶尔北缘玉勒肯哈腊苏铜矿床成矿机制研究

准噶尔北缘"卡拉先格尔斑岩铜矿带"的铜矿与斑岩类侵入体有关，具有斑岩的蚀变特征，但又缺乏全岩矿化和面状蚀变，而呈线状分布，受断裂控制，岩体和矿体普遍具有糜棱岩化，因而，对于其成因长期存在争议。玉勒肯哈腊苏是近年来发现的具中型以上潜力的铜矿，也是该带上的典型矿床。本项目以玉勒肯哈腊苏铜矿床作为重点解剖对象，以系统的矿床地质学研究为基础，重点对斑岩及其它侵入体，矿化分布、矿物组合、围岩蚀变，成矿元素富集规律进行研究，通过岩石地球化学、流体包裹体、同位素和年代学研究，查明斑岩及剪切带与铜成矿关系，成矿物质、成矿流体来源及演化，成岩和成矿时代，解析Cu硫化物的聚集过程。目的在于厘定成因类型，探讨成矿机制，建立合理的成矿模型。本项目有助于认识以玉勒肯哈腊苏为代表的铜矿成因类型及成矿机制，丰富中亚成矿域铜矿成矿理论；总结成矿规律和找矿标志，为新疆北部铜矿的找矿勘查工作提供理论基础。

对玉勒肯哈腊苏铜（钼）矿区含矿火山岩系、侵入岩、韧性剪切带、成矿物质来源、成矿流体、成矿时代及成矿机制进行系统了研究。获得了辉石玄武岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄为380.5 ±2.2 Ma，表明北塔山组火山岩形成于中泥盆世的大洋岛弧环境｡锆石LA-ICP-MS U-Pb法测年表明，矿区存在5次主要岩浆侵入事件： 382 Ma石英闪长岩侵入，379 Ma形成含矿闪长玢岩，375～374 Ma形成似斑状黑云石英二长岩，348 Ma形成黑云母石英斑岩脉，266 Ma形成二长斑岩。中泥盆世石英闪长岩和二长岩类形成于岛弧环境，早石炭世黑云母石英斑岩可能是成熟岛弧的产物。辉钼矿样品Re-Os同位素等时线年龄为373.9 ± 2.2 Ma，表明铜钼成矿时代为中泥盆世晚期，与闪长玢岩侵入有关。斑岩型铜（钼）矿主要赋存于闪长玢岩中，少量矿化在北塔山组火山岩及似斑状石英二长岩中。矿化呈细脉状、细脉-浸染状和浸染状。围岩蚀变主要为钾化、硅化、绢云母化、石膏化、磁铁矿化、绿泥石化、绿帘石化。矿床的形成经历了斑岩期和剪切变形期，铜和钼矿化主要形成于斑岩期的硫化物-钾硅酸盐阶段和辉钼矿阶段。硫化物-钾硅酸盐阶段成矿温度集中在200～340℃；流体盐度变化于2.96～14.97wt%。碳酸盐阶段流体以中低温度（140～320℃）和低盐度（2.74～10.61 wt%）为特征。单个石英包裹体拉曼谱测试表明，主成矿阶段石英中包裹体具有明显的CO2谱峰，此外还有H2O（-OH）峰，部分具有CH4峰和N2峰。硫化物的δ34S集中于-4.5‰～-0.1‰，表明硫来自深源岩浆。石英和方解石的δ18OH2O值为-2.05～6.28‰，δD介于-120～-97‰，表明主成矿阶段成矿流体主要是岩浆水，混合有大气降水；碳酸盐阶段流体主要为大气降水，混合有岩浆水。温度和压力的降低导致流体沸腾，同时水岩交换反应、流体成分的改变等在铜钼成矿过程中起着主导作用。矿区发育韧性剪切变形带，地层、岩体及矿体均发生了剪切变形作用。沿剪切面发育黑云母和白云母新生矿物。白云母和黑云母的坪年龄分别为283.8 ± 1.5 Ma和277.0 ± 2.0 Ma，限定矿区韧性剪切变形时间在早二叠世（284～277 Ma），韧性剪切变形作用只对铜（钼）矿化进行改造。