岩石学报  2016, Vol. 32 Issue (6): 1795-1808   PDF    
新疆西天山哈勒尕提铁铜矿床流体包裹体和氢氧同位素特征及其成矿意义
何格1, 顾雪祥1,2 , 王新利3, 周超1, 刘瑞萍4    
1. 中国地质大学地球科学与资源学院, 北京 100083;
2. 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室, 北京 10008;
3. 鑫达金银开发中心, 北京 100038;
4. 核工业北京地质研究院, 北京 100029
摘要: 哈勒尕提铁铜矿床位于新疆西天山博罗科努多金属成矿带,矿体呈似层状、透镜状产于晚泥盆世中酸性侵入体与上奥陶统碳酸盐岩接触带上,是一个典型的矽卡岩矿床。本文从流体包裹体和氢氧同位素研究入手,讨论了成矿流体的特征、来源和演化及其与成矿的关系。岩相学观察表明,本矿床热液矿物中流体包裹体存在5种类型:富液相气液两相盐水包裹体(Ⅰ类)、含子矿物多相包裹体(Ⅱ类)、富气相气液两相盐水包裹体(Ⅲ类)、纯液相水包裹体(Ⅳ类)和纯气相水包裹体(Ⅴ类)。其中,Ⅰ类包裹体数量最多,各阶段热液矿物中均有发育;Ⅱ类包裹体数量较少,只见于进化交代蚀变阶段的石榴石和早退化阶段的绿帘石中;Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ类包裹体数量最少,主要发育于晚退化阶段的石英和方解石中。流体包裹体显微测温表明,从进化交代蚀变阶段→早退化阶段→晚退化阶段,成矿流体经历了从高温(404~562℃)、中-高盐度(11.1%~51.6% NaCleqv)、中-低密度(0.47~0.80g/cm3)到中-高温(207~465℃)、中-低盐度(2.9%~44.1% NaCleqv)、中-低密度(0.64~0.89g/cm3)再到中-低温(117~337℃)、低盐度(1.6%~4.5% NaCleqv)、中-高密度(0.90~0.97g/cm3)的演化过程。氢氧同位素研究表明,进化交代蚀变阶段和早退化阶段的成矿流体主要源于岩浆水,晚退化阶段则有大气降水的加入。根据流体包裹体岩相学特征,结合矿床宏观地质特征,认为流体不混溶(沸腾)是导致本矿区金属沉淀成矿的主要机制。
关键词: 流体包裹体     氢氧同位素     流体不混溶     哈勒尕提铁铜矿床     新疆    
Fluid inclusions and H-O isotopes of the Halegati Fe-Cu deposit in the West Tianshan, Xinjiang: Implications for ore genesis
HE Ge1, GU XueXiang1,2 , WANG XinLi3, ZHOU Chao1, LIU RuiPing4    
1. School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China;
2. State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources, China University of Geosciences, Beijing 10008;
3. Xinda Gold & Silver Development Centre, Beijing 100038, China;
4. Beijing Institute of Uranium Geology, Beijing 100029, China
Abstract: The Halegati Fe-Cu deposit is located in the Boluokenu polymetallic belt in the West Tianshan, Xinjiang. As a typical skarn deposit, its ore bodies occur as stratoids or lenses at the contact zone between the Late Devonian intermediate to acid intrusive rocks and the Upper Ordovician carbonate rocks. Based on the study of fluid inclusions and hydrogen and oxygen isotopic geochemistry, the aim of this paper is to discuss the characteristics, origin and evolution of ore-forming fluids and to provide an insight into the ore genesis. Petrographic observation indicates that fluid inclusions of the deposit can be divided into five types, i.e., liquid-rich aqueous inclusions (type-Ⅰ), daughter mineral-bearing multiphase inclusions (type-Ⅱ), vapor-rich aqueous inclusions (type-Ⅲ), mono-phase liquid (type-Ⅳ) and vapor aqueous inclusions (type-Ⅴ). Type-Ⅰ fluid inclusions are most abundant in all stages of the hydrothermal minerals. Type-Ⅱ fluid inclusions are few and can only be observed in garnet at the prograde metasomatic alteration stage and in epidote at the early retrograde stage. Fluid inclusions of types Ⅲ, Ⅳ and V are smallest in number and commonly exist in quartz and calcite of the late retrograde stage. Microthemometric measurements of fluid inclusions show that from the prograde metasomatic alteration stage to the early retrograde stage and further to the late retrograde stage, the ore-forming fluids experienced an evolution of high temperature (404~562℃), high-moderate salinity (11.1%~51.6% NaCleqv) and moderate-low density (0.47~0.80g/cm3), to high-middle temperature (207~465℃), moderate-low salinity (2.9%~44.1% NaCleqv) and moderate-low density (0.64~0.89g/cm3), and to middle-low temperature (117~337℃), low salinity (1.6%~4.5% NaCleqv) and high-medium density (0.90~0.97g/cm3). Hydrogen and oxygen isotopic geochemistry shows that the ore-forming fluids of the prograde metasomatic alteration stage and the early retrograde stage were mainly derived from magmatic water, whereas those of the late retrograde stage were mixed magmatic and meteoric water. Based on geologic and fluid inclusion characteristics, it is suggested that fluid immiscibility (boiling) may be the main mechanism for metal precipitation in this deposit.
Key words: Fluid inclusions     Hydrogen and oxygen isotopes     Fluid immiscibility     Halegati Fe-Cu deposit     Xinjiang    

新疆西天山博罗科努成矿带是中亚造山带内重要的多金属成矿带之一(涂光炽,1999;陈衍景,2000;王志良等,2004;陈毓川等,2008),主要由莱历斯高尔和阿希两大矿集区组成。其中,莱历斯高尔矿集区发育一套与晚古生代侵入岩浆活动有关的Fe、Cu、Mo、Au、Sb、Pb、Zn成矿系统,矿床类型以斑岩型铜钼矿床和矽卡岩型铁铜矿床为主,其次为热液型金铅锌多金属矿床。前人针对该矿集区的大地构造背景及演化、侵入岩地球化学和同位素年代学等开展了较多的研究工作(肖序常等,1992;车自成等,1996;顾连兴等,2000;李华芹等,2006;龙灵利等,2008),但对典型矿床成矿特征的研究还较为薄弱。本文通过对莱历斯高尔矿集区内哈勒尕提矽卡岩型铁铜矿床的地质特征、流体包裹体和氢氧同位素研究,探讨了成矿流体性质、来源和演化及其与成矿的关系,旨在阐明矿床成因和成矿过程,丰富对区域成矿特征和成矿规律的认识。

1 区域地质背景

哈勒尕提矿床位于哈萨克斯坦-伊犁古生代板块东北缘的博罗科努晚古生代岛弧带的东段。博罗科努晚古生代岛弧带北侧以博罗科努北缘大断裂与赛里木地块为邻,东北侧为依连哈比尔尕残留海盆地,南侧是伊犁板块、伊犁微板块和阿吾拉勒晚古生代裂谷系(图 1a)。

图 1 新疆西天山区域构造单元简图(a)和哈勒尕提铁铜矿床区域地质图(b)
Cz-冲、洪积物;P1w-乌郎组;C2q1-奇尔古斯套组下段;C2kg-科古琴山组;C2dt-东图津河组;C2ysh-伊什基里克组;C1-2a-阿克沙克组;C1d1-大哈拉军山组下段;D3ts1-托斯库尔他乌组下段;D2hj3-汗吉尕组上段;D2hj2-汗吉尕组中段;D2hj1-汗吉尕组下段;S3-4b2-博罗霍洛山组中段;S3-4b1-博罗霍洛山组下段;S3k-库茹尔组;S2j-基夫克组;O3h-呼独克达坂组;ζγC2-石炭纪正长花岗岩;ηγC2-石炭纪二长花岗岩;γδC2-石炭纪花岗闪长岩;γC2-石炭纪斑状花岗岩;γδπC2-石炭纪花岗闪长斑岩;δC2-石炭纪闪长岩;ζC-石炭纪钠质正长岩;ηγD3-泥盆纪二长花岗岩;ζγD3-泥盆纪钾长花岗岩;γD3-泥盆纪斑状花岗岩;ηδoD2-泥盆纪石英二长闪长岩.1-地质界线;2-不整合界线;3-区域断裂;4-铁矿;5-铁铜矿;6-铅锌矿;7-钼矿;8-铜铅锌矿;9-研究区
Fig. 1 Sketch map showing tectonic units of the West Tianshan in Xinjiang (a) and regional geologic map of the Halegati Fe-Cu deposit (b)
Cz-alluvium; P1w-Wulang Fm.; C2q1-lower member of Qiergusitao Fm.; C2kg-Keguqinshan Fm.; C2dt-Dongtujinhe Fm.; C2ysh-Yishenjilike Fm.; C1-2a-Akeshake Fm.; C1d1-lower member of Dahalajunshan Fm.; D3ts1-lower member of Tuosikuertawu Fm.; D2hj3-upper member of Hanjiga Fm.; D2hj2-middle member of Hanjiga Fm.; D2hj1-lower member of Hanjiga Fm.; S3-4b2-middle member of Boluohuoluoshan Fm.; S3-4b1-lower member of Boluohuoluoshan Fm.; S3k-Kuruer Fm.; S2j-Jifuke Fm.; O3h-Hudukedaban Fm.; ζγC2-Carboniferous syenogranite; ηγC2-Carboniferous monzonitic granite; γδC2-Carboniferous granodiorite; γC2-Carboniferous porphyritic granite; γδπC2-Carboniferous granodiorite porphyry; δC2-Carboniferous diorite; ζC-Carboniferous sodic syenite; ηγD3-Devonian monzonitic granite; ζγD3-Devonian moyite; γD3-Devonian porphyritic granite; ηδoD2-Devonian quartz monzodiorite. 1-geological boundary; 2-unconformable boundary line; 3-regional fault; 4-Fe deposit; 5-Fe-Cu deposit; 6-Pb-Zn deposit; 7-Mo deposit; 8-Cu-Pb-Zn deposit; 9-study area

区内出露的地层主要有奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系和二叠系(图 1b)。中奥陶统奈楞格勒达坂组(O2n)以泥岩、粉砂岩、杂砂岩为主,上奥陶统呼独克达坂组(O3h)由中厚层状碳酸盐岩夹长石砂岩组成。下志留统尼勒克河组(S1n)为砂岩、碳酸盐岩,中志留统基夫克组(S2j)为灰岩夹钙质粉砂岩和沉凝灰岩,局部有中酸性-基性火山岩,上志留统库茹尔组(S3k)和博罗霍洛山组(S3b)以粉砂岩为主。中泥盆统头苏泉组(D2ts)为海相安山岩、英安岩、玄武安山岩及火山碎屑岩和凝灰岩,汗吉尕组(D2hj)由砾岩、石英砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和岩屑砂岩组成。下石炭统大哈拉军山组(C1d)为中酸性火山岩,阿克沙克组(C1a)为砂岩、泥质粉砂岩夹灰岩、安山岩、流纹岩和火山碎屑岩,上石炭统东图津河组(C2dt)和科古琴山组(C2kg)由含砾砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、长石砂岩、黑色页岩、薄层砂质灰岩、英安岩和流纹岩组成。上二叠统乌郎组(P1w)由凝灰岩、砂岩和含砾砂岩组成。

区内大量出露海西早-中期(D-C)侵入体。泥盆纪侵入岩体主要分布于区内中偏西部,岩性包括花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、钾长花岗岩等,其中花岗岩呈岩基状侵入于上奥陶统呼独克达坂组,并被上石炭统东图津河组不整合覆盖;花岗闪长岩和石英闪长岩主要呈岩枝、岩脉等小岩体侵入于上志留统博罗霍洛山组和上奥陶统呼独克达坂组;钾长花岗岩被中泥盆统头苏泉组和新生界不整合覆盖。石炭纪侵入体主要分布在区内中偏东部,包括花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩和闪长岩等,主要呈岩基状。这些海西期侵入岩均具有I型花岗岩的特征(李伍平等,1995;朱志新等,2006)。

区域断裂构造发育,主体为NW-NWW走向。大型断裂构造主要是博罗科努山北缘大断裂,大致呈北西西向通过区域中部,是博罗科努成矿带与其北侧赛里木地块的分界。博罗科努山北缘大断裂南侧发育次级断裂,走向以北西西为主,这些次级断裂将古生界切割呈断块状展布。

2 矿床地质特征

哈勒尕提铁铜矿床位于新疆精河县东南部,与县城直线距离约60km,地处博罗科努成矿带东段,是一个典型的矽卡岩矿床。

矿区出露地层较简单,主要为上奥陶统呼独克达坂组(O3h)和上志留统博罗霍洛山组(S3b)(图 2)。呼独克达坂组主要出露于矿区西北部,小面积以捕虏体形式分布于矿区中部及南部,主要岩性为灰色、灰褐色厚层状、块状泥晶灰岩,局部夹中粒岩屑长石砂岩,多数已经变质为大理岩。博罗霍洛山组大面积分布于矿区南部,大致呈EW向延伸,北部与上奥陶统呼独克达坂组断层接触,东北部被下二叠统乌郎组不整合覆盖,岩性为一套紫红色的细碎屑岩建造,以泥质粉砂岩、泥岩为主。此外,矿区东部还出露少量下二叠统乌郎组(P1w),岩性主要为紫红色厚层至块状中细粒石英砂岩和岩屑砂岩。

图 2 新疆西天山哈勒尕提铁铜矿床地质图Fig. 2 Geologic map of the Halegati Fe-Cu deposit in the West Tianshan, Xinjiang

矿区处于蒙马拉勒复背斜核部东端,褶皱与断裂构造发育。矿区为一由灰岩构成的小背斜,北翼倾向40°~60°,倾角75°,南翼倾向200°~220°,倾角60°~80°。矿区内断裂以NW向为主,主要为压扭性。接触带构造既是矿液上升的通道,也是储矿的空间,是矿区的主要控矿构造。

大瓦布拉克岩体在矿区内大面积出露,岩性主要包括二长花岗岩和花岗闪长岩,多呈岩基、岩株状侵入于上奥陶统呼独克达坂组碳酸盐岩中。元素地球化学研究表明,岩石属钙碱性-高钾钙碱性系列,并显示I型花岗岩的特征(姜寒冰等,2014;王新利等,2014)。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示,大瓦布拉克岩体侵入时代为晚泥盆世(358~376Ma;高景刚等,2014;顾雪祥等,2014;姜寒冰等,2014)。

区内矿化以铁、铜为主,伴有金、银、铅、锌等,共圈出8个矿体,均产于二长花岗岩与大理岩内外接触带,各矿体特征见表 1,典型矿体的剖面特征如图 3所示。

表 1 哈勒尕提铁铜矿床矿体特征一览表Table 1 Orebody characteristics of the Halegati Fe-Cu deposit

图 3 哈勒尕提铁铜矿床25号勘探线剖面图Fig. 3 No.25 exploration section of the Halegati Fe-Cu deposit

矿石主要有含铜矽卡岩、含铜磁铁矿、含铜大理岩和块状黄铜矿-斑铜矿矿石4种类型,各类矿石的矿物组合特征详见表 2。矿石结构种类繁多,主要有包含结构、溶蚀结构、固溶体分离结构、交代残余结构、共边结构、环带结构等。矿石构造主要有块状、角砾状、浸染状和脉状等。

表 2 矿石类型及矿物组合Table 2 Ore types and mineral associations

根据矿物共生组合和脉体间的穿插、交代关系,依照进化矽卡岩期(prograde skarn stage)-退化矽卡岩期(retrograde skarn stage)的划分方法对哈勒尕提铁铜矿床的成矿期次进行划分,这种对接触交代型矽卡岩演化期次的划分方法在国际上较为通用,它更能体现矽卡岩成岩成矿不同阶段的叠加性及物理化学条件的变化(Hellingwerf,1984;Calagari and Hosseinzadeh,2006;Kamvong and Zaw,2009)。

进化矽卡岩期可进一步分为接触变质-双交代阶段(metamorphic-bimetasomatic stage)和进化交代蚀变阶段(prograde metasomatic alteration stage)。其中,接触变质-双交代阶段伴随着岩体侵位,岩浆中的热流使灰岩重结晶形成大理岩。进化交代蚀变阶段,大量溶解组分(Fe、Mg)被交代热液带进矽卡岩体系中,导致富Fe和富Mg无水硅酸盐矿物的形成,代表性矿物有石榴石、透辉石等,这些早期形成的矽卡岩矿物自形程度很高,常被后期形成的磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿、绿帘石、石英和方解石等矿物交代(图 4a-cegh)。

图 4 哈勒尕提铁铜矿床中典型矿石和矿物共生组合
(a)方解石沿边部交代石榴石并充填石榴石粒间空隙;(b)磁铁矿交代并充填于石榴石颗粒之间;(c)石榴石被磁铁矿交代,二者又被更晚期形成的黄铁矿和石英交代;(d)绿帘石被磁铁矿交代,二者又被更晚期形成的黄铜矿交代;(e)呈石榴石假象的磁铁矿被黄铜矿交代;(f)分布于矽卡岩裂隙面上的辉钼矿;(g)透辉石交代并充填于石榴石颗粒之间,透射单偏光;(h)绿帘石、方解石沿环带交代石榴石,自形晶黄铁矿被方解石交代,透射正交偏光;(i)磁铁矿被黄铜矿交代,反射单偏光;(j)黄铜矿与磁黄铁矿共生,反射单偏光. Grt-石榴石;Cal-方解石;Qtz-石英;Ep-绿帘石;Di-透辉石;Mt-磁铁矿;Py-黄铁矿;Cpy-黄铜矿;Po-磁黄铁矿
Fig. 4 Typical ores and mineral associations in the Halegati Fe-Cu deposit
(a) calcite replacing edges of garnet and filling its granule; (b) magnetite replacing garnet and filling its granule; (c) garnet replaced by magnetite, both of them replaced by later pyrite and quartz; (d) epidote replaced by magnetite, both of them replaced by later chalcopyrite; (e) magnetite with skeleton crystal texture of garnet replaced by chalcopyrite; (f) molybdenite occurring in the fracture zones of skarn; (g) diopside replacing garnet and filling its granule, transmission light, plane polarized light; (h) epidote and calcite replacing garnet along its zoning, euhedral pyrite replaced by calcite, transmission light, orthogonal polarization; (i) magnetite replaced by chalcopyrite, reflected light, plane polarized light; (j) coexistence of chalcopyrite with pyrrhotite, reflected light, plane polarized light. Grt-garnet; Cal-calcite; Qtz-quartz; Ep-epidote; Di-diopside; Mt-magnetite; Py-pyrite; Cpy-chalcopyrite; Po-pyrrhotite

退化矽卡岩期可进一步分为早退化阶段(early retrograde stage)和晚退化阶段(late retrograde stage)。早退化阶段强烈的蚀变作用常叠加在之前生成的无水硅酸盐之上,对其进行交代并形成大量含水硅酸盐(如绿帘石、透闪石、蛇纹石)和氧化物(如石英、磁铁矿、赤铁矿),同时还形成黄铜矿和黄铁矿。该阶段是哈勒尕提铁铜矿床的主要成矿阶段,产出大量的磁铁矿多呈半自形-他形粒状结构,交代前期形成的石榴石(图 4bce)和同期较早形成的绿帘石(图 4d)。该阶段同时还生成大量黄铜矿、黄铁矿和少量石英、方解石,常交代之前形成的绿帘石和磁铁矿(图 4c-ei)。晚退化阶段主要形成一些低温矿物,如石英、绿泥石、方解石和粘土矿物。

3 流体包裹体和氢氧同位素特征3.1 样品及分析方法

本文流体包裹体岩相学观察和显微测温样品采自钻孔岩芯及地表矿体,包括5件进化交代蚀变阶段的粗晶石榴石、4件早退化阶段的绿帘石以及晚退化阶段的8件石英和2件方解石。需要说明的是,本矿床中早退化阶段的石英多呈弥散状,且粒度较小,故未找到适合用于流体包裹体测试的样品。

流体包裹体岩相学观察和显微测温在中国地质大学(北京)地球科学与资源学院流体包裹体实验室完成,使用仪器为英国产Linkam THMS 600型冷热台,冷热台测温范围为-196~600℃,加热/冷冻速率为0.01~130℃/min,测温精度在-120~-70℃温度区间为±0.5℃,-70~+100℃温度区间为±0.2℃,100~500℃温度区间为±2℃。在加热或冷冻过程中设置的控温速率均小于20℃/min,在相变点附近速率降低至1℃/min以下。

本文还选取了2件石榴石、3件绿帘石、1件磁铁矿和1件石英进行了氢氧同位素分析。样品经破碎后筛选出40~60目的矿物颗粒,再在双目镜下挑选出5~10mg纯度大于99%的单矿物样品,氢同位素分析样品直接送实验室,氧同位素分析样品利用玛瑙研钵磨制为200目的粉末再送实验室。氢、氧同位素分析在核工业北京地质研究院稳定同位素实验室完成,所用仪器为Finnigan MAT253型质谱仪。矿物的氧同位素分析方法为BrF5法(Clayton and Mayeda,1963),包裹体水的氢同位素分析方法为爆裂法(Coleman et al.,1982),分析精度分别为±0.2‰和±2‰,结果均为SMOW标准。

3.2 流体包裹体类型及特征

各阶段热液矿物中流体包裹体的种类丰富多样,原生包裹体常成群、零星或孤立出现,次生包裹体常穿越矿物边界沿次生裂隙定向分布。本次研究对象均为矿物中的原生包裹体。根据室温下(25℃)相态种类和相比特征,包裹体可分为5种类型:Ⅰ类—富液相气液两相盐水包裹体,Ⅱ类—含子晶多相包裹体;Ⅲ类—富气相气液两相盐水包裹体,Ⅳ类—纯液相水包裹体,Ⅴ类—纯气相水包裹体。

Ⅰ类包裹体是各阶段热液矿物中数量最多的包裹体类型。室温下由气相水和液相水两相组成(图 5bdf-i),个体最小者<1μm,最大者达37μm,主要集中于4~8μm;气相分数变化较大,介于7%~42%,主要集中于15%~20%。此类包裹体形态多呈负晶形、椭圆形、圆形、长条形及不规则状,加热均一至液相。

图 5 哈勒尕提铁铜矿床中流体包裹体主要类型
(a)石榴石中含不透明子矿物和石盐子晶的Ⅱ类包裹体;(b)石榴石中含不透明子矿物的Ⅱ类包裹体和Ⅰ类包裹体共存;(c)石榴石中的Ⅲ类包裹体;(d)绿帘石中含透明子矿物(可能为方解石)的Ⅱ类包裹体与Ⅰ类包裹体共存;(e)绿帘石中的含石盐子晶Ⅱ类包裹体;(f)石英中Ⅰ类包裹体与Ⅳ类包裹体共存;(g)石英中Ⅰ类包裹体、Ⅲ类包裹体和Ⅳ类包裹体共存;(h)石英中Ⅰ类包裹体、Ⅳ类包裹体和Ⅴ类包裹体共存;(i)方解石中的Ⅰ类包裹体,呈负晶形. VH2O-气相水;LH2O-液相水;H-石盐子晶;M-不透明矿物;Cal-方解石
Fig. 5 Typical fluid inclusions in the Halegati Fe-Cu deposit
(a) type-Ⅱ inclusions with opaque and halite daughter minerals in garnet; (b) coexistence of type-Ⅱ inclusions containing opaque mineral with type-Ⅰ inclusions in garnet; (c) type-Ⅲ fluid inclusions in garnet; (d) coexistence of type-Ⅱ inclusions containing translucent daughter mineral (probable calcite) with type-Ⅰ inclusions in epidote; (e) NaCl crystal-bearing type-Ⅱ inclusions in epidote; (f) coexistence of type-Ⅰ with type-Ⅳ fluid inclusions in quartz; (g) coexistence of type-Ⅰ with type-Ⅲ and type-Ⅳ fluid inclusions in quartz; (h) coexistence of type-Ⅰ with type-Ⅳ and type-Ⅴ fluid inclusions in quartz; (i) type-Ⅰ fluid inclusion with negative crystal form in calcite. VH2O-vapor H2O; LH2O-liquid H2O; H-NaCl crystal; M-opaque mineral; Cal-calcite

Ⅱ类包裹体仅在石榴石和绿帘石中发育,数量远少于Ⅰ类包裹体,室温下由气相水、液相水和固相子晶组成,有时可在一个包裹体中发现多个子晶。包裹体大小介于7~27μm,形态多为椭圆形、方形、长条形及不规则状。子矿物分为不透明子矿物和透明子矿物两种,其中不透明子矿物多为黑色浑圆状,根据镜下特征推测为磁铁矿(图 5ab);透明子矿物主要为石盐(NaCl),呈棱角分明的立方体状,加热时子矿物先消失,气泡后消失,最后均一为液相(图 5ae);还有部分透明子矿物呈浑圆状,加热到很高温度(550℃)只有微小变化,推测可能是方解石(图 5d)。

Ⅲ类包裹体在各阶段矿物中均有发育,但数量极少,长径最大可至20μm,形态多为椭圆形及不规则状,气相比>50%,个别可达90%以上,加热时均一至气相(图 5cg)。

Ⅳ类包裹体主要在石英和方解石中发育,室温下包裹体无色透明,成分为液相水,大小多为1~5μm,形态多为长条形和椭圆形(图 5f-h)。

Ⅴ类包裹体主要发育于石英和方解石中,室温下包裹体整体呈灰黑色,边部较中间部分颜色更深。此类包裹体数量最少,大小在5μm左右,形态可见负晶形、长条形(图 5h)。

3.3 包裹体显微测温结果

对样品中的Ⅰ类包裹体和含NaCl子晶的Ⅱ类包裹体进行显微测温研究,测定和计算结果见表 3图 6。盐不饱和包裹体是利用冰点温度计算其盐度,盐饱和包裹体则是利用石盐子晶的融化温度对其盐度进行估算(卢焕章等,2004)。流体包裹体的密度使用刘斌和段光贤(1987)刘斌(2001)推导的NaCl-H2O体系不同盐度包裹体的密度式进行计算。

表 3 哈勒尕提铁铜矿床流体包裹体温度和盐度测定结果Table 3 Microthermometric and salinity data of fluid inclusions from the Halegati Fe-Cu deposit

图 6 哈勒尕提铁铜矿床流体包裹体均一温度和盐度频数直方图Fig. 6 Frequency histograms of homogenization temperatures (Th, LV-L) and salinities (%NaCleqv) for the fluid inclusions from the Halegati Fe-Cu deposit

(1)进化交代蚀变阶段

石榴石中Ⅰ类包裹体的均一温度变化于404~562℃,平均518℃;冰点温度变化于-17.4~-7.5℃,对应盐度为11.1%~20.5% NaCleqv;流体密度为0.47~0.50g/cm3。Ⅱ类包裹体的均一温度变化于467~532℃,平均499℃,与Ⅰ类包裹体的均一温度平均值相近;NaCl子晶消失温度变化于348~439℃,对应盐度为41.7%~51.6%NaCleqv;流体密度为0.51~0.80g/cm3

(2)早退化阶段

绿帘石中Ⅰ类包裹体的均一温度变化于207~465℃,平均321℃;冰点温度变化于-13.1~-1.7℃,对应流体盐度为2.9%~17.0% NaCleqv;流体密度为0.64~0.89g/cm3。Ⅱ类包裹体的均一温度变化于330~385℃,平均354℃;NaCl子晶消失温度为327~372℃,计算对应盐度为39.9%~44.1% NaCleqv。

(3)晚退化阶段

石英中Ⅰ类包裹体的均一温度变化于145~337℃,平均191℃;冰点温度变化于-2.7~-0.9℃,对应盐度为1.6%~4.5% NaCleqv;计算流体密度为0.90~0.95g/cm3

方解石中Ⅰ类包裹体的均一温度变化于117~187℃,平均149℃;冰点温度变化于-2.7~-1.2℃,对应盐度为2.1%~4.5% NaCleqv;流体密度为0.92~0.97g/cm3

3.4 氢氧同位素组成特征

哈勒尕提铁铜矿床氢氧同位素测试结果列于表 4

表 4 哈勒尕提铁铜矿床中热液矿物的氢氧同位素组成(SMOW)Table 4 Hydrogen and oxygen isotopic compositions (SMOW) of hydrothermal minerals from the Halegati Fe-Cu deposit

进化交代蚀变阶段石榴石的δDH2O值变化于-108.6‰~-107.8‰,平均-108.2‰;δ18O石榴石值介于7.4‰~7.6‰,平均7.5‰。使用石榴石-水分馏方程1000lnα=1.14×106T-2-3.70(卢武长和杨绍全,1982)和石榴石中流体包裹体均一温度平均值,计算出石榴石的δ18OH2O值为9.2‰~9.4‰,平均为9.3‰。

早退化阶段绿帘石的δDH2O值变化较大,其中1件样品为-79.4‰,其余变化于-127.9‰~-117.4‰,平均为-122.7‰;δ18O绿帘石值相对集中,为5.9‰~6.3‰,平均6.0‰。同阶段磁铁矿的δDH2O值为-110.0‰,δ18O磁铁矿值为3.9‰。使用绿帘石-水的平衡分馏方程1000lnα=4.05×106T-2-7.81×103/T+2.29(Zheng,1993)、磁铁矿-水的平衡分馏方程1000lnα=2.88×106T-2-11.36(郑永飞和陈江峰,2000)以及绿帘石中流体包裹体的均一温度平均值,计算出绿帘石的δ18OH2O值为5.5‰~5.9‰,平均为5.7‰,磁铁矿的δ18OH2O值为7.5‰。

晚退化阶段石英的δDH2O值变化于-90.8‰~-90.5‰;δ18O石英值介于9.9‰~10.5‰,平均10.2‰。使用石英-水的平衡分馏方程1000lnα=3.38×106T-2-3.40(Clayton et al.,1972)和石英中流体包裹体的均一温度平均值,计算出石英的δ18OH2O值为-2.3‰~-1.7‰,平均为-2.0‰。

4 讨论4.1 成矿流体性质和演化

石榴石中气液两相盐水包裹体和含NaCl子晶的多相包裹体共存,二者均一温度分别变化于404~562℃和467~532℃,表明石榴石形成温度较高。前者盐度变化于11.1%~20.5% NaCleqv;后者盐度变化于41.7%~51.6% NaCleqv,且均一过程中子晶先于气泡消失,说明捕获时流体是相对于NaCl不饱和的高盐度溶液。两类包裹体的密度分别为0.47~0.50g/cm3和0.51~0.80g/cm3,属中-低密度。综上所述,进化交代蚀变阶段的成矿流体属于高温、中-高盐度、中-低密度的不饱和NaCl-H2O体系。

早退化阶段,绿帘石中气液水包裹体和含NaCl子晶多相包裹体的均一温度分别变化于207~465℃和330~385℃,两者均一温度峰值都集中在340~370℃。相对于进化交代蚀变阶段而言,该阶段均一温度明显较低。气液水包裹体盐度为2.9%~17.0% NaCleqv,较进化交代蚀变阶段盐度明显下降;含NaCl子晶多相包裹体盐度为39.9%~44.1% NaCleqv,均一过程中同样是NaCl子晶先消失,为高盐度不饱和溶液。成矿流体密度为0.64~0.89g/cm3,属中-低密度范围。因此,该阶段成矿流体为中-高温、中-低盐度、中-低密度的不饱和NaCl-H2O体系。

晚退化阶段,石英和方解石中包裹体的均一温度分别为145~337℃和117~187℃,石英较方解石均一温度变化范围更大,但二者都主要集中在200℃以下。二者盐度相近,峰值都在3% NaCleqv左右,密度分别为0.90~0.95g/cm3和0.92~0.97g/cm3,为中-高密度。与进化交代蚀变阶段和早退化阶段相比,该阶段流体温度和盐度进一步降低,成矿流体演化为中-低温、低盐度、中-高密度NaCl-H2O体系。

与国内外其他典型的矽卡岩铁铜矿床相比(图 7),哈勒尕提矿床各阶段流体包裹体均一温度和盐度的变化范围及演化趋势基本一致,即从进化交代蚀变阶段→早退化阶段→晚退化阶段,成矿流体均表现出由高温、高盐度、低密度向低温、低盐度、高密度演化的趋势。

图 7 哈勒尕提矿床与其他矽卡岩型铁铜矿床流体包裹体均一温度-盐度特征图解(底图据Shepherd et al.,1985修改)
其他矽卡岩型铁铜矿床流体包裹体温度-盐度范围来源:安徽安庆铁铜矿床据董玉翠等(2013),埃及Um Nar 铁矿床据Habaak(2004),阿根廷Vegas Peladas铁矿床据Pons et al.(2009). 灰色方框反映了不同温度-盐度变化趋势所代表的不同地质过程的流体演化方式
Fig. 7 Plot for comparison of measured homogenization temperatures versus salinities of fluid inclusions from Halegati with data from other Fe-Cu skarn deposits(modified after Shepherd et al.,1985)
Homogenization temperature-salinity fields are from Dong et al.(2013)for the Anqing Fe-Cu deposit in Anhui,Habaak(2004)for the Um Nar Fe deposit in Egypt,Pons et al.(2009)for the Vegas Peladas Fe deposit in Argentina. The gray box illustrates temperature-salinity trends or fluid evolution paths as a result of different geological processes
4.2 成矿流体来源

张理刚(1985)所定义的初始混合岩浆水来源于地壳物质部分熔融形成的岩浆,由于地壳物质多数是在循环地表水中经风化、搬运、沉积、成岩和变质等作用形成,所以初始混合岩浆水完全不同于初生岩浆水。他进一步提出金-铜和铁-钴系列花岗岩类初始混合岩浆水的δD和δ18O分别为-110‰~-65‰和6.0‰~9.0‰。本次研究的哈勒尕提矿床中,进化交代蚀变阶段2件石榴石样品(δDH2O值分别为-107.8‰和-108.6‰,δ18OH2O值分别为9.2‰和9.4‰)、早退化阶段的1件绿帘石样品(δDH2O值为-79.4‰,δ18OH2O值为5.8‰)和1件磁铁矿样品(δDH2O值为-110‰, δ18OH2O值为7.5‰)的氢氧同位素组成均位于金-铜和铁-钴系列花岗岩类初始混合岩浆水范围附近(图 8),表明进化交代蚀变阶段和早退化阶段的成矿流体均主要为岩浆水。

图 8 哈勒尕提铁铜矿床成矿流体氢氧同位素组成
变质水和正常岩浆水的同位素组成据Taylor(1974),大气降水线据Craig(1961);沂南金铜铁矿床据顾雪祥等(2010),安庆铁铜矿床据董玉翠等(2013),乌吐布拉克铁矿床据张志欣等(2012),Vegas Peladas铁矿床据Pons et al.(2009)
Fig. 8 Plot of δD vs. δ18O for ore-forming fluids in the Halegati Fe-Cu deposit
Isotopic compositions of magmatic and metamorphic waters after Taylor(1974),meteoric water line after Craig(1962); the Yinan Au-Cu-Fe deposit after Gu et al.(2010),the Anqing Fe-Cu deposit after Dong et al.(2013),the Wutubulake Fe deposit after Zhang et al.(2012),the Vegas Peladas Fe deposit after Pons et al.(2009)

张理刚(1985)还定义了再平衡混合岩浆水,认为岩浆在深部冷凝结晶过程中不断富集挥发分,富含挥发分的流体在向上(低压方向)扩散运移过程中,对正在冷却或已经冷凝的岩石产生淋滤交代,同时伴随同位素物质的平衡交换,形成再平衡混合岩浆水,这种再平衡混合岩浆水通常贫18O而富D。因此,从再平衡岩浆水中沉淀出的绿帘石和磁铁矿的δ18OH2O值(5.5‰~7.5‰)较石榴石更低,而δDH2O值(-127.9‰~-79.4‰)的波动范围则更大。

到晚退化阶段,2件石英样品的δDH2O值(-90.8‰~-90.5‰)仍具有岩浆水的特征,但δ18OH2O值(-2.3‰~-1.7‰)明显偏低,向大气降水线靠近,显示此阶段的成矿流体为岩浆水与大气降水的混合热液,表明随着成矿作用进行到后期,成矿流体中有大气降水的明显混入。

从国内外同类型矿床的氢氧同位素组成及其变化趋势来看(表 4图 8),山东沂南金铜铁矿床进化交代蚀变阶段石榴石的δDH2O值为-73.0‰,δ18OH2O值为6.8‰,晚退化阶段方解石的δDH2O值为-72.0‰~-67.0‰,δ18OH2O值为-2.9‰~-2.4‰,显示成矿流体早期以岩浆水为主,晚期有大气降水混入(顾雪祥等,2010);安徽安庆铁铜矿床进化交代蚀变阶段石榴石的δDH2O值为-79.8‰~-78.1‰,δ18OH2O值为5.0‰~8.3‰,晚退化阶段方解石的δ18OH2O值为-1.2‰~3.8‰,显示成矿流体早期为岩浆水,晚期有大气降水的加入(董玉翠等,2013);新疆乌吐布拉克铁矿床进化交代蚀变阶段石榴石的δ18OH2O值为2.5‰~7.4‰,早退化阶段石英的δ18OH2O值为-4.0‰~-1.4‰,晚退化阶段方解石的δ18OH2O值为-1.4‰~0.7‰,表明成矿流体早期以岩浆水为主,晚期大气降水比例逐渐增大(张志欣等,2012);阿根廷Vegas Peladas铁矿床进化交代蚀变阶段石榴石的δ18OH2O值为7.2‰~8.5‰,早退化阶段绿帘石的δ18OH2O值为3.0‰~3.9‰,δDH2O值为-92‰,石英δ18OH2O值为3.3‰~4.5‰,晚退化阶段方解石δ18OH2O值为-3.9‰~2.7‰,同样表明成矿流体从岩浆水逐渐向大气降水过渡(Pons et al.,2009)。由此可见,哈勒尕提铁铜矿床的氢氧同位素组成特征与国内外其他矽卡岩型铁铜矿床基本一致,均表现为成矿流体早期以岩浆水为主,晚期有大气降水的混入。

4.3 成矿意义

哈勒尕提铁铜矿体呈似层状、透镜状赋存于晚泥盆世大瓦布拉克二长花岗岩与上奥陶统呼独克达坂组(O3h)灰岩内外接触带的矽卡岩中。大瓦布拉克岩体锆石U-Pb年龄为358~376Ma,与成矿有关的辉钼矿Re-Os同位素年龄为369~371Ma(高景刚等,2014;顾雪祥等,2014;姜寒冰等,2014),成岩与成矿年龄在误差范围内一致。因此,哈勒尕提矿床是与晚泥盆世中酸性侵入岩浆活动有关的矽卡岩型铁铜矿床。

地球化学研究表明,大瓦布拉克岩体属钙碱性系列的Ⅰ型花岗岩(姜寒冰等,2014;王新利等,2014),这与矽卡岩型铁铜矿化多与Ⅰ型钙碱性花岗岩类有关的规律相符(Meinert,1992;Wyborn et al.,1987)。通常认为,Ⅰ型钙碱性花岗质岩浆在深部冷凝结晶过程中,不断富集以岩浆水为主的挥发分,当挥发分达到饱和或过饱和时,花岗质岩浆就会发生不混溶,分馏出富含挥发分和碱质的高温高盐度流体,这种流体具有很强的萃取和携带金属的能力(Davidson and Kamenetsky,2001),它在向低压方向扩散移动的过程中会对正在冷却或已经冷凝的岩石产生淋滤交代,从中萃取大量的Ca、Fe、Al、Si、Mg等元素,同时伴随同位素物质平衡交换,形成再平衡混合岩浆水(张理刚,1985),这种再平衡混合岩浆水贫18O而富D(表 4图 8),是随后的矽卡岩成矿系统中热液和金属的主要来源(Candela,1989;Bodnar,1995;芮宗瑶等,2003ab)。

在哈勒尕提铁铜矿床中还存在另一种流体不混溶作用(沸腾),该作用可能是内压力通过断裂作用或水力压裂作用(hydrofracturing)得到释放所导致。这种沸腾作用在该矿床的宏观地质特征和微观包裹体特征上均有所表现。在宏观地质特征上,矿床中早期形成的磁铁矿破碎成角砾被后期形成的石英、黄铜矿和黄铁矿胶结(图 4ce);在微观包裹体特征上,经常可见含子晶的多相包裹体、不同气液比的气液水包裹体、纯气相水包裹体和纯液相水包裹体在同一视域中共生(图 5dfh)。显微测温结果显示,共生的气液水包裹体和含子晶多相包裹体的均一温度相近(石榴石中Ⅰ类包裹体均一温度均值为518℃,Ⅱ类包裹体均一温度均值为499℃;绿帘石中Ⅰ类包裹体均一温度均值为321℃,Ⅱ类包裹体均一温度均值为354℃),但盐度相差很大(石榴石中两类包裹体的盐度平均值分别为47.4% NaCleqv和15.0% NaCleqv,绿帘石中分别为42.5% NaCleqv和7.5% NaCleqv),说明它们是在两种不同的流体中捕获的,这是流体沸腾的直接证据(卢焕章等,2004)。这种沸腾(不混溶)作用引发流体中气相的H2O和CO2、H2S、HCl等酸性组分不断逸出,使流体的pH值升高、温度降低,从而导致金属氧化物(磁铁矿)和硫化物(黄铜矿、黄铁矿)的沉淀(Reed and Spycher,1985)。

此外,氢氧同位素和流体包裹体测试结果显示,晚期大气降水的加入导致流体温度、压力、盐度和pH值的进一步降低,成矿流体中的SiO2不再与Ca、Fe、Al、Mg等结合形成矽卡岩矿物,而是形成大量石英,同时生成大量的黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等硫化物,这可能是本矿床中金属沉淀的又一原因。

5 结 论

(1) 哈勒尕提铁铜矿床为产于晚泥盆世大瓦布拉克二长花岗岩与上奥陶统呼独克达坂组灰岩内外接触带上的矽卡岩型矿床。矿床内各阶段热液矿物中的流体包裹体类型主要为气液两相盐水包裹体,少量为含子矿物多相包裹体以及纯液相水和纯气相水包裹体。

(2) 进化交代蚀变阶段成矿流体为高温、中-高盐度、中-低密度的不饱和NaCl-H2O体系;早退化阶段成矿流体为中-高温、中-低盐度、中-低密度的不饱和NaCl-H2O体系;晚退化阶段成矿流体为中-低温、低盐度、中-高密度的NaCl-H2O体系。从进化交代蚀变阶段→早退化阶段→晚退化阶段,成矿流体温度、盐度明显降低,密度略有增大。

(3) 氢氧同位素研究表明,进化交代蚀变阶段、早退化阶段成矿流体以岩浆水为主,晚退化阶段有大气降水的混入。

(4) 宏观地质特征和微观包裹体特征均显示,流体的沸腾(不混溶)作用可能是导致铁铜等成矿物质沉淀富集的主要原因。

致谢 野外工作中得到中国冶金地质总局中南地质勘察院曹景良、刘延年、章幼惠、左志远、许杨、何良武、鲁波、李旭成、徐冠隆、时雄涛等的大力帮助与支持;室内研究得到中国地质大学(北京)流体包裹体实验室刘丽老师的指导与帮助;在此一并致以由衷的感谢!

参考文献
[1] Bodnar RJ. 1995. Fluid inclusion evidence for a magmatic source for metals in porphyry copper deposits. In: Thompson JFH (ed.). Magmas, Fluids and Ore Deposits. Nepean, Ont.: Mineralogical Association of Canada, 23: 139-152
[2] Calagari AA and Hosseinzadeh G. 2006. The mineralogy of copper-bearing skarn to the east of the Sungun-Chay River, East-Azarbaidjan, Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 28(4-6): 423-438
[3] Candela PA. 1989. Magmatic ore-forming fluids: Thermodynamic and mass transfer calculations of metal concentrations. In: Naldrett A and Whitney J (eds.). Ore Deposition Associated with Magmas. Saginaw, MI: Economic Geology Pub. Co., 4: 203-221
[4] Che ZC, Liu L, Liu HF and Luo JH. 1996. Review on the Ancient Yili Rift, Xingjiang, China. Acta Petrologica Sinica, 12(3): 478-490 (in Chinese with English abstract)
[5] Chen YC, Liu DQ, Tang YL, Wang DH, Dong LH, Xu X and Wang XD. 2008. Mineral Resources and Metallogenic System, Tianshan, China. Beijing: Geological Publishing House, 288-376 (in Chinese)
[6] Chen YJ. 2000. Progress in the study of Central Asia-type orogenesis-metallogenesis in Northwest China. Geological Journal of China Universities, 6(1): 17-22 (in Chinese with English abstract)
[7] Clayton RN and Mayeda TK. 1963. The use of bromine pentafluoride in the extraction of oxygen from oxides and silicates for isotopic analysis. Geochimica et Cosmochimica Acta, 27(1): 43-52
[8] Clayton RN, O'Neil JR and Mayeda TK. 1972. Oxygen isotope exchange between quartz and water. Journal of Geophysical Research, 77(17): 3057-3067
[9] Coleman ML, Shepherd TJ, Durham JJ, Rouse JE and Moore GR. 1982. Reduction of water with zinc for hydrogen isotope analysis. Analytical Chemistry, 54(6): 993-995
[10] Craig H. 1961. Isotopic variations in meteoric waters. Science, 133(3465): 1702-1703
[11] Davidson P and Kamenetsky VS. 2001. Immiscibility and continuous felsic melt-fluid evolution within the Rio Blanco porphyry system, Chile: Evidence from inclusions in magmatic quartz. Economic Geology, 96(8): 1921-1929
[12] Dong YC, Zhang ZY, Du YS, Long WS, Teng CY and Li XL. 2013. Evolution of ore-forming fluids in the Anqing copper-iron deposit, Anhui Province, and its ore-forming implications. Geological Journal of China Universities, 19(2): 245-258 (in Chinese with English abstract)
[13] Gao JG, Li WY, Xue CJ, Zhang ZW, Liu T, Dong FC and Yan YH. 2014. Zircon SHRIMP U-Pb and molybdenite Re-Os dating of Halegati Cu-Fe polymetallic deposit in West Tianshan Mountains and its geological implications. Mineral Deposits, 33(2): 386-396 (in Chinese with English abstract)
[14] Gu LX, Hu SX, Yu CS, Li HY, Xiao XJ and Yan ZF. 2000. Carboniferous volcanites in the Bogda orogenic belt of Eastern Tianshan: Their tectonic implications. Acta Petrologica Sinica, 16(3): 305-316 (in Chinese with English abstract)
[15] Gu XX, Liu L, Dong SY, Zhang YM, Li K and Li BH. 2010. Immiscibility during mineralization of Yinan Au-Cu-Fe deposit, Shandong Province: Evidence from fluid inclusions and H-O isotopes. Mineral Deposits, 29(1): 43-57 (in Chinese with English abstract)
[16] Gu XX, Zhang YM, Zhou C, Liu RP, Zhang YH, Wang XL, Peng YW, Dong LH and Tu QJ. 2014. Intrusive and mineralization ages of the Halegati Fe-Cu polymetallic deposit in the West Tianshan: Evidence from zircon U-Pb and molybdenite Re-Os geochronology. Bulletin of Mineralogy, Petrology and Geochemistry, 33(5): 614-623 (in Chinese with English abstract)
[17] Habaak GHE. 2004. Pan-African skarn deposits related to banded iron formation, Um Nar area, central Eastern Desert, Egypt. Journal of African Earth Sciences, 38(2): 199-221
[18] Hellingwerf RH. 1984. Paragenetic zoning and genesis of Cu-Zn-Fe-Pb-As sulfide skarn ores in a Proterozoic rift basin, Gruvaasen, Western Bergslagen, Sweden. Economic Geology, 79(4): 696-715
[19] Jiang HB, Dong FC, Zhang ZL, Tan WJ, Yan ZQ, Duan XX and Fan YZ. 2014. Petrochemistry and zircon U-Pb dating of the Halegati ore-bearing granitoids in West Tianshan and its Geological significance. Xinjiang Geology, 32(1): 25-34 (in Chinese with English abstract)
[20] Kamvong T and Zaw K. 2009. The origin and evolution of skarn-forming fluids from the Phu Lon deposit, northern Loei Fold Belt, Thailand: Evidence from fluid inclusion and sulfur isotope studies. Journal of Asian Earth Sciences, 34(5): 624-633
[21] Li HQ, Wang DH, Wan Y, Qu WJ, Zhang B, Lu YF, Mei YP and Zou SL. 2006. Isotopic geochronology study and its significance of the Lailisigao'er Mo deposit, Xinjiang. Acta Petrologica Sinica, 22(10): 2437-2443 (in Chinese with English abstract)
[22] Li WP, Jiang CY, Xie GC and Wu WK. 1995. Geologic features for granites of the Variscian early period on the Beluohonu caledonina foldbelt. Journal of Xi'An College of Geology, 17(1): 43-49 (in Chinese with English abstract)
[23] Liu B and Duan GX. 1987. The density and isochoric formulae for NaCl-H2O fluid inclusions (salinity ≤ 25wt%) and their applications. Acta Mineralogica Sinica, 7(4): 345-352 (in Chinese with English abstract)
[24] Liu B. 2001. Density and isochoric formulae for NaCl-H2O inclusions with medium and high salinity and their applications. Geological Review, 47(6): 617-622 (in Chinese with English abstract)
[25] Long LL, Gao J, Qian Q, Xiong XM, Wang JB, Wang YW and Gao LM. 2008. Geochemical characteristics and tectonic settings of Carboniferous volcanic rocks from Yili region, Western Tianshan. Acta Petrologica Sinica, 24(4): 699-710 (in Chinese with English abstract)
[26] Lu HZ, Fan HR, Ni P, Ou GX, Shen K and Zhang WH. 2004. Fluid Inclusions. Beijing: Science Press, 1-486 (in Chinese)
[27] Lu WC and Yang SQ. 1982. Use of oxygen bonds to calculate fractionation equations of oxygen isotope for minerals containing kyanite and staurolite. Journal of Mineralogy and Petrology, (2): 106-112 (in Chinese with English abstract)
[28] Meinert LD. 1992. Skarns and skarn deposits. Geoscience Canada, 19(4): 145-162
[29] Pons JM, Franchini M, Meinert L, Recio C and Etcheverry R. 2009. Iron skarns of the Vegas Peladas District, Mendoza, Argentina. Economic Geology, 104(2): 157-184
[30] Reed MH and Spycher NF. 1985. Boiling, cooling, and oxidation in epithermal systems: A numerical modeling approach. In: Berger BR and Bethke PM (eds.). Geology and Geochemistry of Epithermal Systems. Saginaw, MI: Economic Geology Pub Co, 2: 249-272
[31] Rui ZY, Li YQ, Wang LS and Wang YT. 2003a. Approach to ore-forming conditions in light of ore fluid inclusions. Mineral Deposits, 22(1): 13-23 (in Chinese with English abstract)
[32] Rui ZY, Zhao YM, Wang LS and Wang YT. 2003b. Role of volatile components in formation of skarn and porphyry deposits. Mineral Deposits, 22(1): 141-148 (in Chinese with English abstract)
[33] Shepherd TJ, Rankin AH and Alderton DHM. 1985. A Practical Guide to Fluid Inclusion Studies. New York: Champman & Hall, 1-239
[34] Taylor HP. 1974. The application of oxygen and hydrogen isotope studies to problems of hydrothermal alteration and ore deposition. Economic Geology, 69(6): 843-883
[35] Tu GC. 1999. On the Certral Asia metallogenic province. Scientia Geologica Sinica, 34(4): 397-404 (in Chinese with English abstract)
[36] Wang XL, Gu XX, Peng YW, Zhang YM, Zhang YH, Zhang LQ, He G, Zhou C and Xu Y. 2014. Geological features and ore-forming conditions of the Halegati-Muzuke Fe-Cu-Pb-Zn deposit in West Tianshan Mountains, Xinjiang. Acta Petrologica et Mineralogica, 33(6): 1099-1112 (in Chinese with English abstract)
[37] Wang ZL, Mao JW, Zhang ZH, Zuo GC and Wang LS. 2004. Types, characteristics and metallogenic geodynamic evolution of the Paleozoic polymetallic copper-gold deposits in the Western Tianshan Mountains. Acta Geologica Sinica, 78(6): 836-847 (in Chinese with English abstract)
[38] Wyborn D, Turner BS and Chappell BW. 1987. The Boggy plain supersuite: A distinctive belt of I-type igneous rocks of potential economic significance in the Lachlan fold belt. Australian Journal of Earth Sciences, 31(1): 21-43
[39] Xiao XC, Tang YQ, Feng YM, Zhu BQ, Li JY and Zhao M. 1992. Tectonic Evolution of Northern Xinjiang and Its Adjacent Regions. Beijing: Geological Publishing House, 1-169 (in Chinese)
[40] Zhang LG. 1985. The Application of the Stable Isotope to Geology. Xi'an: Shaanxi Science and Technology Publishing House, 152-185 (in Chinese)
[41] Zhang ZX, Yang FQ, Liu F, Chai FM, Geng XX, Ouyang LJ, Jiang LP and Lü SJ. 2012. Study on the ore-forming mechanism of the Wutubulake iron deposit in the southern of Altay, Xinjiang. Acta Petrologica Sinica, 28(7): 2043-2056 (in Chinese with English abstract)
[42] Zheng YF. 1993. Calculation of oxygen isotope fractionation in hydroxyl-bearing silicates. Earth and Planetary Science Letters, 120(3-4): 247-263
[43] Zheng YF and Chen JF. 2000. Stable Isotope Geochemistry. Beijing: Science Press, 143-245(in Chinese)
[44] Zhu ZX, Wang KZ, Xu D, Su YL and Wu YM. 2006. SHRIMP U-Pb dating of zircons from Carboniferous intrusive rocks on the active continental margin of Eren Habirga, West Tianshan, Xinjiang, China, and its geological implications. Geological Bulletin of China, 25(8): 986-991 (in Chinese with English abstract)
[45] 车自成, 刘良, 刘洪福, 罗金海. 1996. 论伊犁古裂谷. 岩石学报, 12(3): 478-490
[46] 陈毓川, 刘德权, 唐延龄, 王登红, 董连慧, 徐新, 王晓地. 2008. 中国天山矿产及成矿体系. 北京: 地质出版社, 288-376
[47] 陈衍景. 2000. 中国西北地区中亚型造山-成矿作用的研究意义和进展. 高校地质学报, 6(1): 17-22
[48] 董玉翠, 张智宇, 杜杨松, 龙旺生, 滕传耀, 李湘莲. 2013. 安徽安庆铜铁矿床成矿流体演化特征及其成矿意义. 高校地质学报, 19(2): 245-258
[49] 高景刚, 李文渊, 薛春纪, 张照伟, 刘拓, 董福辰, 闫永红. 2014. 新疆哈勒尕提铜铁矿床的成矿年代学研究. 矿床地质, 33(2): 386-396
[50] 顾连兴, 胡受奚, 于春水, 李宏宇, 肖新建, 严正富. 2000. 东天山博格达造山带石炭纪火山岩及其形成地质环境. 岩石学报, 16(3): 305-316
[51] 顾雪祥, 刘丽, 董树义, 章永梅, 李科, 李葆华. 2010. 山东沂南金铜铁矿床中的液态不混溶作用与成矿: 流体包裹体和氢氧同位素证据. 矿床地质, 29(1): 43-57
[52] 顾雪祥, 章永梅, 周超, 刘瑞萍, 章幼惠, 王新利, 彭义伟, 董连慧, 涂其军. 2014. 西天山哈勒尕提铁铜多金属矿床成岩成矿时代: 锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os同位素年代学. 矿物岩石地球化学通报, 33(5): 614-623
[53] 姜寒冰, 董福辰, 张振亮, 谭文娟, 燕洲泉, 段星星, 范亚洲. 2014. 西天山哈勒尕提含矿花岗岩地球化学、锆石U-Pb年代学及地质意义. 新疆地质, 32(1): 25-34
[54] 李华芹, 王登红, 万阈, 屈文俊, 张兵, 路远发, 梅玉萍, 邹绍利. 2006. 新疆莱历斯高尔铜钼矿床的同位素年代学研究. 岩石学报, 22(10): 2437-2443
[55] 李伍平, 姜常义, 谢广成, 吴文奎. 1995. 博罗科努加里东褶皱带海西早期花岗岩地质特征. 西安地质学院学报, 17(1): 43-49
[56] 刘斌, 段光贤. 1987. NaCl-H2O溶液包裹体的密度式和等容式及其应用. 矿物学报, 7(4): 345-352
[57] 刘斌. 2001. 中高盐度NaCl-H2O包裹体的密度式和等容式及其应用. 地质论评, 47(6): 617-622
[58] 龙灵利, 高俊, 钱青, 熊贤明, 王京彬, 王玉往, 高立明. 2008. 西天山伊犁地区石炭纪火山岩地球化学特征及构造环境. 岩石学报, 24(4): 699-710
[59] 卢焕章, 范宏瑞, 倪培, 欧光习, 沈昆, 张文淮. 2004. 流体包裹体. 北京: 科学出版社, 1-486
[60] 卢武长, 杨绍全. 1982. 利用氧键计算兰晶石、十字石等矿物的氧同位素分馏方程. 矿物岩石, (2): 106-112
[61] 芮宗瑶, 李荫清, 王龙生, 王义天. 2003a. 从流体包裹体研究探讨金属矿床成矿条件. 矿床地质, 22(1): 13-23
[62] 芮宗瑶, 赵一鸣, 王龙生, 王义天. 2003b. 挥发份在夕卡岩型和斑岩型矿床形成中的作用. 矿床地质, 22(1): 141-148
[63] 涂光炽. 1999. 初议中亚成矿域. 地质科学, 34(4): 397-404
[64] 王新利, 顾雪祥, 彭义伟, 章永梅, 章幼惠, 张力强, 何格, 周超, 许杨. 2014. 新疆西天山哈勒尕提-木祖克铁铜铅锌矿床地质特征及成矿条件分析. 岩石矿物学杂志, 33(6): 1099-1112
[65] 王志良, 毛景文, 张作衡, 左国朝, 王龙生. 2004. 西天山古生代铜金多金属矿床类型、特征及其成矿地球动力学演化. 地质学报, 78(6): 836-847
[66] 肖序常, 汤耀庆, 冯益民, 朱宝清, 李锦轶, 赵民. 1992. 新疆北部及其邻区大地构造. 北京: 地质出版社, 1-169
[67] 张理刚. 1985. 稳定同位素在地质科学中的应用: 金属活化热液成矿作用及找矿. 西安: 陕西科学技术出版社, 152-185
[68] 张志欣, 杨富全, 刘锋, 柴凤梅, 耿新霞, 欧阳刘进, 姜丽萍, 吕书君. 2012. 新疆阿尔泰南缘乌吐布拉克铁矿成矿机制研究. 岩石学报, 28(7): 2043-2056
[69] 郑永飞, 陈江峰. 2000. 稳定同位素地球化学. 北京: 科学出版社, 143-245
[70] 朱志新, 王克卓, 徐达, 苏延龙, 吴玉门. 2006. 依连哈比尔尕山石炭纪侵入岩锆石SHRIMP U-Pb测年及其地质意义. 地质通报, 25(8): 986-991