2012, Vol. 28
2. 中色地科矿产勘查股份有限公司, 北京 100012
2. Sinotech Mineral Exploration Co., Ltd, Beijing 100012, China
铜镍硫化物矿床和钒钛磁铁矿矿床同属于与镁铁-超镁铁质岩有关的岩浆型矿床，由于二者的含矿岩石类型明显不同，一般很少共生。近来年研究成果表明，在新疆天山造山带东天山地区香山、牛毛泉、土墩南等地陆续发现具铜镍-钒钛铁复合型矿化的镁铁-超镁铁杂岩体，其中香山地区较为典型 (王玉往等, 2006a, b；王玉往等，2010)。这类具铜镍-钒钛铁复合型矿化岩体的主要特征为：①矿化类型兼具铜镍硫化物和钒钛磁铁矿矿化，其中金属矿物以氧化物 (钛铁矿、磁铁矿) 和硫化物 (黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿，有时有镍黄铁矿) 共存、共生为特征；②含矿岩体的规模中等，介于通道型铜镍矿化的小岩体和大型层状岩体之间，并常发育韵律层；③与典型铜镍硫化物矿床和钒钛磁铁矿矿床相比含矿岩石组合和岩石化学特征，具有重叠和过渡特征；④杂岩体不同岩石类型可能是具有相同或相似来源的岩浆，经过强烈分异和演化的产物 (王玉往等，2010)。
同属于天山造山带的西天山地区也发育镁铁-超镁铁杂岩 (如菁布拉克岩体、哈拉达拉岩体、小哈拉军山岩体)，其是否也具有铜镍-钒钛铁复合型矿化特征？前人对西天山特克斯县东北部哈拉达拉岩体的研究表明，岩体内存在钒钛磁铁矿化、铁铜矿化、铜矿化和铜金矿化 (林锦富和邓燕华, 1996a, b)，岩石学、地球化学特征也初步显示具复合型矿化岩体特征 (高纪璞等，1991；王玉往等，2010)。本文在前人研究的基础上，通过对哈拉达拉岩体进行岩石学、岩石地球化学及年代学的进一步研究，来探讨哈拉达拉岩体的矿化特征，对该岩体的成岩成矿背景进行讨论。
2 地质背景西天山根据两条晚古生代缝合带--伊犁-中天山北缘缝合带和中天山南缘缝合带 (Windley et al., 1990) 分为三大构造单元，由北向南依次为准噶尔、伊犁-中天山和塔里木板块 (Windley et al., 1990；Allen et al., 1992；Gao et al., 1998)。沿那拉提北缘早古生代缝合带 (Qian et al., 2009) 又将伊犁-中天山板块分为伊犁板块和中天山板块。伊犁-中天山北缘缝合带和中天山南缘缝合带分别沿伊犁-中天山北缘断裂和中天山南缘断裂分布，这两条断裂将西天山划分为学者们俗称的北天山、中天山 (伊犁-中天山) 和南天山 (图 1a)。
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图 1 西天山造山带构造略图 (a，据Allen et al., 1992；Gao et al., 1998；Qian et al., 2009) 和哈拉达拉岩体地质图 (b，据高纪璞等，1991；王玉往等，2010) Fig. 1 Tectonic sketch map of the western Tianshan Orogen (a, modified after Allen et al., 1992; Gao et al., 1998; Qian et al., 2009) and geological map of Haladala pluton (b, modified after Gao et al., 1991; Wang et al., 2010) |
哈拉达拉岩体位于伊犁板块的南缘 (图 1a)，邻近那拉提山北缘断裂。那拉提北缘断裂-尼古拉耶夫线代表一早古生代的缝合带 (Qian et al., 2009)，该带中西部发育大量寒武纪-奥陶纪蛇绿岩，代表了早古生代帖尔斯克依 (Terskey) 古洋的存在 (Lomize et al., 1997)。该带向东可能延伸至伊犁-中天山北缘缝合带 (Gao et al., 1998)。伊犁板块发育前寒武纪结晶基底 (Kröner et al., 2007；高俊等，2009)，其主要为中晚元古代中深变质岩，以片麻岩、混合岩为主，夹有少量的角闪片岩和大理岩，其上被中新生代沉积物覆盖。局部地区出露泥盆纪-石炭纪、二叠纪火山岩-沉积岩 (朱永峰等，2006；新疆维吾尔族自治区地质矿产局，1993)。石炭纪火山-沉积岩岩性主要为玄武岩、安山岩、流纹岩、凝灰岩、火山角砾岩及砂岩、灰岩等沉积岩。二叠系主要由砂岩、玄武岩、玄武安山岩、钠质英安山、流纹岩、橄榄粗玄岩、凝灰质粉砂岩、凝灰岩、凝灰质砂砾岩等组成 (赵振华等，2006)。区域出露的岩浆岩以470~280Ma的花岗岩为主 (Qian et al., 2009；Long et al., 2011)，沿那拉提北缘断裂还分布着一系列的基性-超基性侵入岩，包括琼阿乌孜、菁布拉克、骆驼沟、小哈拉军山等 (439~321Ma，郝杰和刘小汉，1993；张作衡等，2007；薛云兴和朱永峰，2009)。
哈拉达拉岩体呈东西拉长的岩株状，东西长10.75km，南北宽1.5~3.25km，出露面积为22.25km2(图 1b)。该岩体侵入于上石炭统伊什基里克组 (C2y)、下石炭统阿克萨克组 (C1a) 和大哈拉军山组 (C1d) 中，岩体与围岩界线清楚，局部有烘烤边。研究区断裂构造发育，成岩前断裂主要表现为具环状特征的破火山口 (高纪璞等，1991)。哈拉达拉岩体的主要岩石类型有辉长岩、辉绿岩、辉绿辉长岩、橄榄辉长岩和橄长岩，局部可见纹层状辉石斜长岩和纹层状斜长辉石岩及暗色伟晶辉长岩。岩体由冷凝带和层状岩系组成。冷凝带岩性为细粒辉绿岩、细粒辉长岩、层状岩系是岩体的主体，具典型火成堆积岩特征 (林锦富和邓燕华，1996a)。
3 岩体年代学、岩石地球化学特征 3.1 年代学特征对哈拉达拉岩体中橄榄辉长岩 (H902-3) 和辉长岩 (H902-7) 进行SHRIMP锆石U-Pb年代学的测定。SHRIMP锆石U-Pb年龄的测定在北京离子探针中心SHRIMP Ⅱ上完成，详细的分析流程和原理参考宋彪等 (2002)及Willasms and Claesson (1987)。年龄计算和图解使用SQUID1.02及Isoplot (Ludwig，1991) 程序，普通铅跟据实测204Pb校正，年龄值选用206Pb/238U，单个数据点误差均为1σ，加权平均值误差为2σ，其置信度为95%。分析结果见表 1。
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表 1 哈拉达拉岩体中橄榄辉长岩 (H902-3) 和辉长岩 (H902-7) SHRIMP锆石U-Pb分析结果 Table 1 SHRIMP zircon U-Pb data of olivine-gabbro (H902-3) and gabbro (H902-7) from Haladala pluton |
橄榄辉长岩 (H902-3) 中所挑选锆石大约100~200um，晶形较差，CL图像中可见明暗相间的韵律环带，显示岩浆锆石特征 (图 2)。共获得16个测试点数据，其中2个数据点偏离谐和线、1个数据点远离主要数据群、2个数据点谐和线上偏离主要数据群，其余11个数据点相对集中较为谐和 (图 3)，对其进行加权平均年龄计算，结果为308.8±1.9Ma。该年龄代表了橄榄辉长岩的形成年龄。
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图 2 橄榄辉长岩和辉长岩锆石CL图像 Fig. 2 Zircon CL images of olivine-gabbro and gabbro |
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图 3 橄榄辉长岩和辉长岩锆石U-Pb谐和年龄 Fig. 3 Zircon U-Pb concordia diagram of olivine-gabbro and gabbro |
辉长岩 (H902-7) 中锆石晶形较好，大多100um左右，CL图像中可见韵律环带 (图 2)。共选择9个锆石进行U-Pb同位素测定，测定数据点均分布在谐和线附件 (图 3)，获得其加权平均年龄为307.3±8.2Ma，这与前人获得该区辉长岩SHRIMP锆石U-Pb年龄308.3±1.8Ma (薛云兴和朱永峰，2009) 和SIMS锆石U-Pb年龄306.2±2.7Ma (朱志敏等，2010) 在误差范围内非常一致。该数据较为准确的反映了辉长岩的形成时代。
3.2 岩石学特征本次主要对岩体的主要岩石类型：橄榄辉长岩、橄长岩、辉长 (绿) 岩以及角闪辉长岩进行研究。岩石为块状构造、多具交织结构、辉绿-辉长结构；主要由斜长石、橄榄石、辉石、角闪石组成，可见黑云母；不透明矿物主要有磁铁矿和钛铁矿，可见黄铁矿；橄榄石、斜长石等矿物堆晶作用明显 (图 4b，f)；岩石多具蛇纹石化、绿泥石化、绢云母化。
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图 4 哈拉达拉主要岩石类型显微照片 正交偏光显微镜下.Ol-橄榄石；Cpx-单斜辉石；Hy-紫苏辉石；Am-角闪石；Pl-斜长石；Mt-磁铁矿 Fig. 4 Photomicrographs of most types rock from Haladala pluton Under cross-polarized light microscopy.Ol-olivine; Cpx-clinopyroxene; Hy-hypersthene; Am-amphibole; Pl-plagioclase; Mt-magnetite |
橄榄辉长岩为该岩体中主要岩石类型之一，广泛分布于岩体内部，与辉长、辉绿岩相间产出。岩石为暗绿-黑绿色块状，中细粒-中粗粒结构，具似斑状结构、辉长-辉绿结构，可发育包橄结构、嵌晶含长结构等 (图 4a)。斑晶主要由斜长石和紫苏辉石组成，含量约10%~20%，4~6mm；基质主要由橄榄石 (15~20%，0.2~1mm)、辉石 (单斜辉石和紫苏辉石，20%~35%，0.25~3mm) 和斜长石 (组成35%~50%，0.2~5mm) 组成；可含1%~5%的钛铁矿、磁铁矿等金属矿物，个别样品可达10%~25%，构成贫钛铁矿石，可见黄铁矿。岩石总体较新鲜，可具轻微的蛇纹石化、绿泥石化等。
橄长岩分布较少，在橄榄辉长岩中零星分布。岩石呈灰绿-深绿色块状，中细粒-中粗粒 (有时为伟晶) 结构，常见斜长石包橄结构，似斑状交织状结构 (斜长石交织，橄榄石等呈间粒状)，主要由斜长石 (40%~65%，1~2mm) 和橄榄石 (35%~55%，0.5~3mm，2~3mm为主) 组成，有时含少量辉石、角闪石和金属矿物，金属矿物含量一般在1%~5%，主要为磁铁矿和钛铁矿。岩石通常较新鲜，橄榄石发育蛇纹石化，具网状结构 (图 4b)。
(角闪) 辉长岩为哈拉达拉岩体最主要的岩石类型，呈层状产出，广泛分布于该杂岩体内部。岩石呈似辉绿-交织间粒状结构，由板状、板条状斜长石 (50%~80%，0.2~5mm，1~3mm居多) 交织，辉石 (有普通辉石和透辉石，0.2~1.5mm)、角闪石 (1%~10%，0.5~2.5mm) 等矿物填间其中，可见黑云母 (图 4c，d)。辉长岩含较多的磁铁矿和钛铁矿 (10%~25%)，构成贫钛铁矿石，可见黄铁矿。岩石具较弱绢云母化、绿泥石化等。
辉绿岩主要分布在岩体边部，与辉长岩呈渐变过渡关系，粒度从细粒辉绿岩变为中细粒的辉绿辉长岩到粗粒的辉长岩。主要由斜长石和单斜辉石组成，含微量不透明矿物，偶见角闪石和黑云母。岩石因矿物不同粒度颗粒聚集，呈条带状 (图 4e)，具似斑状结构、辉绿结构。斑晶 (20%~25%) 主要由斜长石 (5%~10%，3~8mm) 和辉石 (10%~20%，3~5mm) 组成，辉石具含长结构；基质具似辉绿结构、交织结构，主要由斜长石 (含量约50%，大多0.2~2mm板条状斜长石交织、搭成格架，其它矿物充填其中； < 0.2mm的斜长石呈结合体，呈带状分布或填于矿物间隙；常绢云母化) 和辉石 (约20%，0.1~1mm，常绿泥石化) 组成，以及3%磁铁矿。
3.3 地球化学特征对哈拉达拉岩体主要岩石类型 (橄榄辉长岩、橄长岩、(角闪) 辉长 (绿) 岩) 进行了主量元素、微量元素地球化学成分分析以及Sr-Nd同位素分析。主量元素、微量元素和同位素分析测试均在核工业北京地质研究院分析测试研究中心完成。主量元素分析采用融片法在X射线荧光光谱仪PW2404分析完成，微量元素和稀土元素分析在ICP-MS实验室“ELEMENTI”分析仪上采用In内标溶液、ICP-MS法完成。Sr-Nd同位素分析采用ISOPROBE-T热电离质谱计完成，Rb-Sr同位素质量分馏用86Sr/88Sr=0.1194校正，标准测量结果NBS987为0.710250±7；Sm-Nd同位素质量分馏用146Nd/144Nd=0.7219校正，标准测量结果SHINESTU为0.512118±3(标准值为0.512110)。分析结果见表 2、表 3。
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表 2 哈拉达拉岩体岩石主量元素 (wt%)、微量元素 (×10-6) 地球化学数据 Table 2 Major elements (wt%) and trace elements (×10-6) of rocks from Haladala intrusion |
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表 3 哈拉达拉岩体及菁布拉克岩体主要岩石类型Sr、Nd同位素分析结果 Table 3 Sr, Nd isotopic composition of rocks from Haladala pluton and Jingbulake pluton |
哈拉达拉岩体主要岩石类型SiO2含量介于37.53%~47.13%；Al2O3含量较高，变化较大，介于11.59%~20.32%；全碱含量 (Na2O+K2O) 为1.06%~4.57%；全铁含量 (FeOT) 介于6.01%~20.61%之间，TiO2含量介于0.36%~3.63%之间，总体变化均较大。在MgO与主要氧化物关系图解中 (图 5)，均表好出较好的相关性。其中SiO2，CaO、Na2O、P2O5、K2O、Al2O3与MgO表现为负相关性，可能为来自幔源岩浆形成演化过程中，早期橄榄石的结晶分异致使残余熔体中单斜辉石和斜长石含量增高所致；TiO2也与MgO成负相关，这是由于Ti属不相容元素，不易进入早期结晶相而利于在残余熔体中富集；FeOT与MgO成正相关性，可能主要是由于橄榄石的分离结晶作用所引起。从主量元素特征及与MgO相关图解中可看出，岩浆结晶分异在演化过程中起重要作用，早期岩浆经历了分离结晶作用，橄榄石和斜长石最早晶出并形成堆晶，这与岩石学特征相一致。
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图 5 哈拉达拉岩体主要氧化物 (%) 与MgO (%) 相关性图解 Fig. 5 Diagrams of oxides (%) versus MgO (%) of Haladala pluton |
在球粒陨石标准化图解中 (图 6a) 可明显看出哈拉达拉岩体主要岩石类型橄长岩、橄榄辉长岩、角闪辉长岩、辉长岩、辉绿岩配分曲线模式非常类似，略向右倾。轻稀土略富集，轻重稀土分异较弱，(La/Yb)N值为1.26~2.18。稀土总量 (∑REE) 在12.92×10-6~54.58×10-6，从橄长岩-橄榄辉长岩、角闪辉长岩-辉长岩、辉绿岩，稀土重量逐渐升高；橄长岩、橄榄辉长岩、角闪辉长岩具较明显Eu正异常，辉长岩、辉绿岩无明显Eu异常。哈拉达拉岩体主要岩类总的稀土元素地球化学特征显示，它们可能为同一岩浆结晶分异的产物，偏基性的橄长岩、橄榄辉长岩等因为斜长石的堆晶作用致使Eu表现为正异常。原始地幔标准化微量元素蛛网图中 (图 6b)，各类岩石配分模式特征亦非常类似，整体曲线较平缓。富集大离子亲石元素Cs；Sr具明显正异常，可能与斜长石的堆晶作用相关，与Eu异常较为吻合。
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图 6 哈拉达拉不同岩石类型稀土 (a) 和微量元素 (b) 标准化配分曲线 (球粒陨石值据Boynton，1984；原始地幔值据Wood et al., 1979) Fig. 6 REE patterns (a) and trace-element distributions (b) of the different types rock from Haladala pluton (chondrite REE values after Boynton, 1984; primitive mantle normalized values after Wood et al., 1979) |
哈拉达拉岩体岩石Sr含量为299×10-6~546×10-6，87Sr/86Sr值为0.703983~0.705788，Nd含量为3.4×10-6~13.5×10-6，143Nd/144Nd值为0.512685~0.512943。采用本文获得橄榄辉长岩309Ma计算出εNd(t) 值为4.00~8.42，87Sr/86Sr初始比值为0.703913~0.705259，反映岩浆源区为亏损地幔源区。
4 CuNi-VTiFe复合型矿化岩体特征哈拉达拉岩体整体特征表现为：
(1) 呈岩株状、出露面积近22km2；岩体韵律层发育，层状岩系是岩石的主体，可划分为1个一级韵律层和3个二级韵律层，韵律层特征表现出自下而上岩石基性程度增高的趋势 (林锦富和邓燕华，1996a)。
(2) 岩体主要为橄长岩-橄榄辉长岩-(角闪) 辉长 (绿) 岩的基性-中基性组合。含矿岩石岩石学、地球化学特征均显示其具同源岩浆结晶分异演化成因特征。
(3) 岩石地球化学特征兼具铜镍矿化岩石和钒钛铁矿化岩石的复合型特征或过渡型特征。在SiO2-Na2O+K2O、SiO2-Al2O3、calk/m-αSi、αSi-m/f、Na2O+K2O-MgO-FeOT、MgO-CaO-FeOT岩石化学参数变异图中 (图 7)，哈拉达拉岩体岩石显示典型铜镍矿化岩石和钒钛铁矿化岩石的双重特征，与东天山香山西岩体特征非常类似。
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图 7 哈拉达拉岩体与钒钛磁铁矿、铜镍矿化有关含矿岩体的岩石化学参数变异图 Fig. 7 Lithogeochemical diagram of rocks related to CuNi-VTiFe composite mineralization from Haladala pluton |
(4) 兼具铜镍矿化和钒钛铁矿化。岩体中已发现钒钛磁铁矿矿化1处和铁铜矿化1处、铜矿化4处、铜金 (-PGE) 矿化1处。其中钒钛磁铁矿矿化呈似层状、细脉状产于层状辉长岩中；铁铜矿化产于岩体边缘相细粒辉长岩中；铜矿化呈星点状、细脉状产于辉长 (辉绿) 岩中；铜金矿化呈层状产于纹层状细粒辉绿岩中 (林锦富和邓燕华, 1996a, b)。岩石中金属氧化物 (磁铁矿、钛铁矿) 和硫化物 (黄铁矿、镍黄铁矿) 共存。
(5) 成岩时代介于307~309Ma间，为晚石炭世岩浆活动产物。上述特征总的表明哈拉达拉岩体具CuNi-VTiFe双重矿化特征，是一个复合型矿化岩体，与东天山地区香山岩体可类比。
位于哈拉达拉岩体南西方向，同侵入到石炭系火山-沉积岩地层中的小哈拉军山辉长岩，具结晶分异特征，同时含钛铁矿、钛磁铁矿和磁铁矿，岩石地球化学特征也初步表现出CuNi-VTiFe复合型矿化特征 (图 7)。小哈拉军山岩体与哈拉达拉岩体可能为同一岩浆事件的产物。他们的产出暗示西天山地区也存在一期复合型矿化岩浆事件，与东天山复合型矿化可对比，形成时代也可对比。
复合型矿化岩体中的典型岩体香山岩体，其中发育的香山西矿床已圈定4条铜镍矿体，长均大于100m，平均厚2.38~5.52m，Cu平均在0.34%~0.58%，Ni平均在0.32%~0.55%。钒铁磁铁矿矿化已发现19处，圈出矿体5条，一般长400~1000m，厚1~15m，延伸100~250m。TiO2一般为5%~8.38%，最高13.46%；FeT平均在8.95%~19.09%；V2O5平均为0.08%~0.28%。哈拉达拉岩体和小哈拉军山复合型矿化岩体的识别，对于在西天山地区寻找CuNi-VTiFe复合型矿床有重要借鉴意义。但相对于东天山复合型矿化岩体如香山、土墩、牛毛泉等，西天山此类岩体岩性相对偏中基性，推测形成与之相关的铜镍矿规模偏小，较有利于钒钛磁铁矿的形成。
5 成岩成矿背景的特殊性 5.1 大地构造背景大多数学者认为西天山造山带是一个晚古生代造山带 (Coleman，1989；Windley et al., 1990；Allen et al., 1992；Gao et al., 1998；Charvet et al., 2007；Gao et al., 2011；Long et al., 2011)。介于伊犁-中天山板块和准噶尔板块之间的北天山缝合带，其标志性的蛇绿岩中辉长岩和斜长花岗岩的锆石U-Pb年龄为344Ma (徐学义等，2006) 和325Ma (徐学义等，2005)；侵入其中的四棵树花岗岩体具钉合岩体意义，岩体中部花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄为316Ma (韩宝福等，2010)，表明该洋盆关闭的时间在早晚石炭世之间 (316~325Ma)。沿中天山板块南缘分布的南天山缝合带中蛇绿岩年龄600~331Ma (王学潮等，1995；刘本培等，1996；周鼎武等，2004；杨海波等，2005；龙灵利等，2006) 表明南天山洋一直持续到早石炭世末期；沿蛇绿岩带北缘发育的高压-超高压变质岩带中与碰撞相关的高压变质岩峰值变质年龄为320Ma左右 (Gao et al., 2011, Su et al., 2010)；侵入该缝合带中最老的后碰撞钉合岩体约为300Ma (韩宝福等，2010)；前人研究结果表明：320~300Ma西南天山造山带逐渐由碰撞造山过渡到后碰撞造山阶段。整个西天山地区在石炭纪末期逐渐进入后碰撞造山阶段。
哈拉达拉岩体位于伊犁板块南缘，形成时代为307~309Ma，推测其可能形成于后碰撞造山早期伸展阶段。
西天山哈拉达拉岩体的形成时代与东天山富含铜镍 (-钒钛铁) 矿化的镁铁-超镁铁岩形成时代较为接近。东天山地区发育铜镍矿 (-钒钛铁复合型) 床 (化) 的镁铁-超镁铁岩主要形成于274~287Ma间 (韩宝福等，2004；毛启贵等，2006；Qin et al., 2011；Su et al., 2011)，峰值约为280Ma，与塔里木早二叠纪地幔柱活动形成玄武岩形成时代相近 (280Ma左右)(Yang et al., 2007；厉子龙等，2008；陈咪咪等，2010；Tian et al., 2010；上官时迈等，2011)。前人最新研究表明，早二叠纪在塔里木、北山、天山地区存在一个早二叠纪的地幔柱，东天山镁铁-超镁铁岩的形成与之有关 (Qin et al., 2011；Su et al., 2011)。西天山哈拉达拉岩体可能与东天山铜镍矿化镁铁-超镁铁岩类似，均为该期地幔柱活动诱发幔源岩浆活动产物。
地幔柱的活动诱发这一时期天山地区幔源岩浆活动频繁，哈拉达拉岩体可能就形成于西天山造山带后碰撞造山及地幔柱外围早期幔源岩浆活动叠加的构造背景下。特殊的构造背景制约了成岩具CuNi-VTiFe复合成矿的特征。
5.2 哈拉达拉岩体对构造环境的反向制约同处于西天山造山带伊犁-中天山板块南缘，后碰撞造山期的哈拉达拉岩体和俯冲碰撞期的菁布拉克岩体 (434.4±6.2Ma，张作衡等，2007)，同为镁铁-超镁铁岩，但岩体特征明显不同。
哈拉达拉岩体稀土元素整体较为平缓，大多具Eu、Sr正异常，富集大离子亲石元素，其它元素无明显异常。菁布拉克岩体相对富集大离子亲石元素Rb、K、Ba、Sr，亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Ti，显示岛弧岩浆的特征 (张作衡等，2007)。在 (87Sr/86Sr)i-εNd(t) 同位素相关图中 (图 8) 中可明显看出二者的Sr-Nd同位素存在差异，哈拉达拉岩体各类岩石源区特征较为相似，特征最接近PREMA源区，不同类型岩石均位于地幔演化线的右上方，表明在岩浆上升侵位过程中有部分地壳物质的混染加入；菁布拉克岩体岩石主要位于地幔演化线附近，εNd跨度较大，从-5.61~4.43，反映一种混合源区特征，可能是俯冲引起的MORB型亏损地幔和交代岩石圈地幔相互混合作用的结果 (张作衡等，2006)。
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图 8 哈拉达拉及菁布拉克岩体岩石岩石 (87Sr/86Sr)i-εNd(t) 同位素相关图 (据Zindler and Hart, 1986) DM-亏损地幔；PREMA-流行地幔；BSE-大硅质地球；HIMU-高U/Pb比值地幔；EMⅠ-Ⅰ型富集地幔；EMⅡ-Ⅱ型富集地幔；CHUR-球粒陨石均一库.*据陈江峰等，1995 Fig. 8 (87Sr/86Sr)i-εNd(t) diagram of rocks from Haladala pluton and Jingbulake pluton (after Zindler and Hart, 1986) DM-depleted mantle; PREMA-prevalent mantle; BSE-bulk silicate Earth; HIMU-mantle withhigh U/Pb ratio; EMI and EMⅡ-enriched mantle; CHUR-chondrite uniform reservoir.* data after Chen et al., 1995 |
相同大地构造位置中的哈拉达拉岩体与菁布拉克岩体地区化学、同位素特征的明显不同，表明二者可能形成于不同的构造背景中。西天山造山带434Ma处于俯冲碰撞期几乎无争议，结合区域资料来看，307~309Ma的哈拉达拉岩体特征的变化可能较支持西天山造山带此时已处于碰撞期后的演化阶段。
5.3 复合型矿化与构造背景关系西天山具CuNi-VTiFe复合型矿化的哈拉达拉岩体形成于西天山造山带后碰撞造山阶段，同时受区域存在的地幔柱活动影响。后碰撞早期的伸展环境非常有利于幔源岩浆的上升侵位，二者叠加的特殊的构造环境决定了成岩成矿环境的不稳定性，来自亏损地幔源区的岩浆在上升过程中不能很好地分异演化，导致成矿岩石物理化学参数具双重性，致使钒钛铁与铜镍矿化共存。
哈拉达拉南边邻近那拉提北缘早古生代缝合带和中天山南缘晚古生代缝合带，是Terskey古洋 (Qian et al., 2009) 和古南天山洋最终消亡闭合的地方，古生代古洋壳俯冲消亡过程中，区域上发生了强烈的壳幔相互作用，致使成矿元素富集，形成了Cu-Ni-Au-W-Sn元素富集的多类型成矿系统 (王志良等，2004；赵仁夫等，2006)。代表大洋残片的蛇绿混杂岩，也是各种过渡族元素的富集岩石。
随着西天山古生代碰撞造山不断演化，壳幔物质不断的相互作用、交换，成矿元素不断富集。后碰撞伸展时期，来自亏损地幔源区的岩浆上升侵位，萃取造山期的有用成矿元素，使其 (过渡族元素) 进一步富集，岩浆经过一定的结晶分异过程，既可以富集形成铜镍矿化，也可以形成钒钛铁矿化。
西天山的复合型矿化岩石特征、时代、背景及机制均可与东天山地区相对比。整个天山造山带在后碰撞早期可能存在一期地幔柱活动诱发的幔源岩浆活动导致的CuNi-VTiFe复合矿化事件，这对在北疆地区寻找该类型矿床具有一定的参考价值。
6 结论(1) 哈拉达拉岩体可能为来自亏损地幔源区的岩浆经过一定程度结晶分异演化而来，获得岩体中橄榄辉长岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为308.8±1.9Ma、辉长岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为307.3±8.2Ma。
(2) 哈拉达拉岩体兼具铜镍-钒钛铁复合型矿化特征，形成于后碰撞造山早期伸展环境叠加地幔柱活动的特殊构造背景中。
致谢 本文研究工作中得到了邹涛博士生、石煜硕士生和陈言飞硕士生的帮助，在此表示感谢。| [] | Allen MB, Windley BF, Zhang C. 1992. Palaeozoic collisional tectonics and magmatism of the Chinese Tien Shan, central Asia. Tectonophysics, 220: 89–115. |
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