新疆东天山白鑫滩铜镍硫化物矿床岩石成因及成矿机制研究

Baixintan is a medium sized Cu-Ni sulfide deposit firstly found on the west side of Kumutage dune in East Tianshan region, which share a consistent zircon U-Pb isotopic age (277.9Ma) with the Tudun- Huangshan-Tulaergen metallogenic belt in East Tianshan,The discovery of Baixintan extend the ore belt westward, which also lay the foundation of prospecting Cu-Ni sulfide deposit further in this region. Studies of Several vital issues, such as the magma source and the petrogenic and metallogenic mechanism of Baixintan deposit,have guiding significance for the metallogenic theory and exploration. Hence, this project mean to research the Baixintan deposit and its ore bearing intrusion principally. By studying the petrography, mineralogy, petrogeochemistry, isotopic characteristics, and the ore forming elements analysis, we expect to ascertain the ore forming stages, study the magma source, clarify the petrogenic and metallogenic mechanism , reveal the enrichment regulation of ore forming elements.We intend to compare the differences of petrogenic and metallogenic process between Baixintan and other classical deposits in the region, then establish the corresponding petrogenic and metallogenic model. This project not only supply prospecting ideas,basic data for further exploration of Cu-Ni sulfide deposit in the region， but also provide constraints for the tectonic setting of mafic-ultramafic intrusions in East Tianshan.

白鑫滩铜镍硫化物矿床是东天山地区库姆塔格沙垅西侧发现的首个达中型规模的隐伏矿床，具有与东天山土墩-黄山-图拉尔根成矿带一致的锆石U-Pb同位素年龄（277.9Ma），其发现使该成矿带的向西进一步延伸,为该区进一步寻找岩浆型铜镍矿床奠定了基础。研究白鑫滩矿床的岩浆源区，成岩成矿过程和机制等重要问题对该区域的成矿理论和勘查实践具有指导意义。本项目拟以白鑫滩铜镍硫化物矿床为主要研究对象，通过岩相学、矿物学、岩石地球化学、同位素及成矿元素分析等方法，查明岩浆活动期次、研究岩浆源区特征、岩浆演化过程及成岩成矿机制，揭示成矿元素富集规律；对比研究白鑫滩铜镍矿与成矿带内其它典型矿床在成岩成矿过程和成矿机制上的异同点，进而建立相应的成岩成矿模式。该研究将对白鑫滩矿床及区域上的找矿工作提供思路和基础数据，并制约东天山含矿镁铁—超镁铁质岩带构造环境的探讨。

白鑫滩铜镍硫化物矿床产在东天山造山带大南湖-头苏泉岛弧带中，主要由辉石橄榄岩、橄榄辉长岩和辉长岩组成，其中辉石橄榄岩为主要赋矿岩相。对白鑫滩镁铁-超镁铁质岩体橄榄辉长岩中的锆石进行测年，得出SHRIMP U-Pb年龄为276.8±1.1Ma，说明白鑫滩岩体形成于早二叠世，与东天山觉罗塔格构造带内以及中天地块内的含矿镁铁-超镁铁质岩体年龄一致。岩石地球化学研究表明，白鑫滩岩体具有富集大离子亲石元素(LILE)，相对亏损高场强元素（HFSE）的特征，在岩浆结晶过程中具有向钙碱性方向演化的趋势。矿床成矿元素（Ni、Cu）分布特征暗示，白鑫滩矿床含矿岩浆的流动方向是由南西向北东，因此岩体西段及深部可作为今后的重点勘查方向。通过与不同构造环境中产出的典型镁铁-超镁铁质岩体的地球化学性质对比分析认为，白鑫滩岩体的源区受到俯冲板片流体交代，并因此导致了岩体Nb、Ti、Ta元素的负异常；与典型的Duke岛阿拉斯加型岩体对比发现，白鑫滩岩体辉石岩CaO含量明显较低，不属于阿拉斯加型岩体；Th/Yb-Nb/Yb图、TiO2/Yb-Nb/Yb图和ThN-NbN图等判别图显示，白鑫滩可能形成于一个弧后伸展环境，且与地幔柱有关。结合年代学研究和对构造背景的判断，提出了晚古生代古亚洲洋演化和东天山地区地幔柱作用成岩成矿模型：早二叠世以前，古亚洲洋南支（南天山洋）的俯冲事件使东天山地区深部地幔加入了俯冲板片流体组分；早二叠世古亚洲洋已经闭合，地幔柱上升过程中，其岩浆成分受到了俯冲流体组分的改造，最终形成了东天山地区具有岛弧地球化学性质的含矿岩体。