2017, Vol. 33
2. 有色金属矿产地质调查中心, 北京 100012;
3. 中材地质工程勘查研究院有限公司, 北京 100102
, WANG JingBin1, WANG YuWang1, FANG TongHui2, MAO QiGui1, GAO YiHan1, ZHAO LuTong1, GAO LiMing3
2. China Non-Ferrous Metals Resource Geological Survey, Beijing 100012, China;
3. Zhongcai Geological Engineering Exploration Academy Limited Company, Beijing 100102, China
位于新疆哈密市西南古生代地质“天窗”中的卡拉塔格铜多金属矿集区，自1999年被发现以来，就引起众多地质工作者的关注，前期工作主要聚焦在红山浅成低温热液型铜金矿及红石-梅岭脉状铜矿的成矿地质背景、成矿规律、矿床成因、矿物学 (次生氧化带硫酸盐矿物) 等方面 (秦克章等, 2001, 2008; 方同辉等, 2002; 许英霞等, 2006, 2008; 高珍权等, 2006; 李文铅等, 2006; 唐俊华等, 2006; 缪宇等, 2007)。随着研究深入，早古生代红海 (-黄土坡) 大型VMS型铜锌矿床、玉带斑岩型铜钼矿点、东二区矽卡岩型铜金矿点及西二区矽卡岩型铜金矿点系列矿床 (点) 的发现，使其再次成为东天山、乃至全疆热点研究地区。不少学者进一步对其成矿地质特征、火山机构、成矿时代、矿床成因、成矿模式、找矿模型等进行了研究 (许英霞等, 2008; 毛启贵等, 2010; 付明禄等, 2010; 冯源和王功文, 2012; 邓小华等, 2014; 冉丽, 2014; Deng et al., 2016)，取得了一批研究成果。
卡拉塔格矿集区内广泛发育黄铁矿化火山-次火山岩，俗称“黄铁霏细岩”，在西二区、玉带、科克、黑尖山、东二区、红山、红石、梅岭、碧玉山、红海、AP9等地均有出露 (图 1)。该套次火山岩受区域东西向、北西向、近南北向断裂的控制，沿断裂成线性、串珠状展布，且地表露头较为破碎，均具黄铁矿化，大多黄钾铁矾化后呈土黄红色。该套次火山岩主体由 (次) 流纹岩、流纹质火山角砾熔岩、流纹质凝灰岩组成，夹少量的英安岩、硅质岩、石英岩等，且与火山角砾岩相伴产出。其中，黄铁矿化 (次) 流纹岩与成矿 (特别是热液脉状矿化) 间关系密切，在次火山岩脉围岩裂隙中常见Cu矿化 (孔雀石化)。
|
图 1 东天山卡拉塔格矿集区地质简图 (据新疆维吾尔自治区地质调查院, 2003①; 毛启贵等, 2010修改) Fig. 1 The sketch geological map of Kalatage ore cluster area of eastern Tianshan (modified after Mao et al., 2010) |
① 新疆维吾尔自治区地质调查院. 2003. 1:25万五堡幅地质图
“黄铁霏细岩”在包括VMS型矿床在内的矿区及周边地区的发育具有一定的普遍性：例如东天山银帮山矿区、义敦岛弧带农都柯矿区 (曲晓明等, 2001) 等都有产出，这说明它们可能与成矿具有某种特殊的关系；在多个浅成低温热液型矿床矿区 (Ag、Au、Pb、Zn、Cu等)，流纹岩在成因上也和矿化作用有关，如玻利维亚Cerro Rico银矿床 (Cunningham et al., 1991; Columba and Cunningham, 1993)，新西兰Hauraki金矿田 (Christie and Brathwaite, 1986; Christie et al., 2007)，墨西哥的Pachuca-Real del Monte银金矿床 (McKee et al., 1992; Comprubí et al., 2001) 等。但目前，对VMS型矿床矿区发育的这类“黄铁霏细岩”研究还未引起大家的重视，研究资料相对缺乏。本文拟通过对卡拉塔格矿集区内 (次) 流纹岩年代学、岩石学及地球化学特征的研究，来剖析其形成地质背景，对其与成矿关系进行初步讨论，旨在引起同行对该问题的关注和共同探讨。
2 地质背景 2.1 区域地质背景东天山造山带位于中亚造山带的南缘，地处西伯利亚、准噶尔-哈萨克斯坦和塔里木板块的交汇处。由北向南，可将东天山划分为大南湖-头苏泉岛弧带、康古尔剪切带、阿齐山-雅满苏弧后盆地以及中天山地块4大构造单元 (图 1a)(秦克章等, 2002; 王京彬等, 2006; Xiao et al., 2013)。同时东天山也是我国重要的铜金成矿带，与构造单元相对应，可依次划分为大南湖-头苏泉铜矿带、康古尔金矿带、阿齐山-雅满苏铁铜 (-银多金属) 矿带和中天山铁铅锌银成矿带 (姬金生等, 1994; 秦克章等, 2002; 王登红等, 2006; 王京彬等, 2006; 张连昌等, 2006; 木合塔尔·扎日等, 2010)。
卡拉塔格矿集区位于吐哈盆地南缘大南湖-头苏泉古生代岛弧带的中段 (图 1a)。该带主体为一套奥陶纪-石炭纪的火山岩-碎岩屑地层，由基性、中酸性火山岩、火山碎屑岩、碎屑岩以及浊积岩组成，同时广泛发育奥陶纪-二叠纪的基性岩、辉长岩和花岗岩类。区内发育卡拉塔格大型铜锌矿床、土屋-延东大型斑岩铜矿、小热泉子中型铜锌矿床、延西中型斑岩型矿床以及灵龙、赤湖等小型斑岩铜矿床等。
2.2 矿集区地质背景卡拉塔格矿集区核部出露一套巨厚的 (7440m, 新疆维吾尔自治区地质调查院, 2003) 奥陶系-志留系火山岩和火山碎屑岩，主要由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩、火山角砾岩、熔结凝灰岩、凝灰岩、硅质岩、石英岩、次火山岩等组成。玄武岩主要分布在东北部，中酸性岩产于玄武岩之上。该套奥陶系-志留系火山岩地层是卡拉塔格矿集区主要赋矿层位：中酸性火山熔岩和下部玄武岩之间的凝灰岩层是红海 (-黄土坡) VMS型铜锌矿主要赋矿围岩，酸性火山岩是红石、梅岭、红山、AP9、东二区、西二区、玉带等矿床 (点) 的重要赋矿围岩。关于这套火山岩地层的形成时代存有争议：在1:20万“康古尔塔格幅”区调报告将其划分为包含下泥盆统 (新疆维吾尔族自治区地矿局, 1988①)；1:25万“五堡幅”区调报告又将其划分为奥陶系、志留系 (新疆维吾尔自治区地质调查院, 2003)；毛启贵等 (2010)获得该层中酸性火山熔岩及黄铁绢云母矿化蚀变围岩锆石U-Pb年龄为416Ma和424Ma；龙灵利等 (2016)获得侵入其中闪长玢岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为443~437Ma，李玮等 (2016)获得该套火山岩中安山岩和英安岩LA-ICPMS锆石U-Pb年龄分别为435Ma和438Ma，结合已有的资料，本文倾向认为该套含矿火山岩地层形成于奥陶纪-志留纪。奥陶纪-志留纪火山岩核部隆起带向外展布，而泥盆系、石炭系、二叠系、侏罗纪、第三系及第四系沿其周边发育 (图 1b)。泥盆系为一套海相火山碎屑岩、火山碎屑沉积岩地层，局部夹中基性火山熔岩和灰岩，灰岩中含丰富的腕足类和珊瑚化石，与下覆奥陶纪-志留纪火山-火山碎屑岩地层为不整合接触；而石炭系为一套基性-中酸性火山沉积建造；二叠系为一套陆相火山熔岩夹少量火山碎屑岩建造，与下覆奥陶纪-石炭纪地层成角度不整合。
① 维吾尔族自治区地矿局. 1988. 1:20万康古尔塔格幅 (K-46-XIV) 地质图及区域地质调查报告
研究区内褶皱及断裂构造发育。褶皱类型以近东西向宽缓褶皱为主，断裂主要以近东西向、北北西向、北北东向为主 (图 1b)。其中，近东西向断裂走向与区域构造线展布方向一致，且活动时间长，是区域岩浆-热液的重要通道，其早期为张性、晚期转变为压性；北北西向断裂规模较小，只发育于火山岩地层中；北东东向断裂截切了北北西向断裂，为成矿后左行走滑断裂。
研究区侵入岩较为发育，包括古生代的辉长岩、辉绿岩、闪长岩和花岗岩类等深成岩，其中最大的是卡拉塔格复式岩体，面积约70km2，由426~429Ma的石英闪长岩、角闪二长花岗岩和花岗斑岩组成 (秦克章等, 2001; 李文铅等, 2006)。(次) 流纹岩等浅成岩体在研究区内也较为发育 (图 1b)。
3 分析方法 3.1 地球化学测试选择相对新鲜的样品粉碎到200目，进行主量元素、微量元素和同位素分析。
主量元素、微量和稀土元素分析测试在天津地质矿产研究所实验测试室完成。主量元素采用X荧光光谱法 (XRF) 测试，FeO采用氢氟酸-硫酸溶样、重铬酸钾滴定的容量法分析，分析精度优于2%。微量和稀土元素在ICP-MS Element仪器上进行测试，分析流程为：称取样品0.0500g于聚四氟乙烯高压内罐中，加入1mL HF，0.5mL HNO3，盖上聚四氟乙烯盖，密封于钢套中，置于烘箱中于190℃保温48h；冷却后，取出内罐，于电热板上蒸发至近干；加入0.5mL HNO3再蒸至近干，重复两次；加入5mL (1+1) HNO3，再次密封于钢套中，置于130℃保温3h；冷却后，将试样移入洁净塑料瓶中，定容50mL；最后上机测试。分析精度优于5%。分析结果见表 1和表 2。
|
表 1 东天山卡拉塔格矿集区流纹岩类主量元素 (wt%) 地球化学数据表 Table 1 Major element (wt%) of the rhyolites from Kalatage ore cluster area of eastern Tianshan |
|
|
表 2 东天山卡拉塔格矿集区流纹岩类微量元素 (×10-6) 地球化学数据表 Table 2 Trace element (×10-6) of the rhyolites from Kalatage ore cluster area of eastern Tianshan |
Sr-Nd同位素分析主要在天津地质矿产研究所实验测试室完成，分析流程参见毛德宝等 (1999)及陈必河等 (2004)的文献。部分Sr-Nd同位素数据在核工业北京地质研究院分析测试研究中心获得，分析流程为：准确称取0.1~0.2g粉末样品于低压密闭溶样罐中，加入稀释剂，用混合酸 (HF+HNO3+HClO4) 溶解24h；待样品完全溶解后，蒸干，加入6mol/L的盐酸转为氯化物蒸干；用0.5mol/L的盐酸溶液溶解，离心分离，清液加入阳离子交换柱，用盐酸溶液淋洗，蒸干；最后用ISOPROBE-T热电离质谱计分析。Sr同位素比值测定的内校正因子采用86Sr/88Sr=0.1194，标准测量结果NBS987为0.710250±7。Nd同位素比值采用146Nd/144Nd=0.7219校正，标准测量结果JMC的143Nd/144Nd=0.512109±3。分析结果见表 3。
|
|
表 3 东天山卡拉塔格矿集区流纹岩类Sr、Nd同位素组成 Table 3 Sr, Nd isotopic composition of the rhyolites from Kalatage ore cluster area of eastern Tianshan |
锆石分选在河北廊坊宏信地质勘查技术服务有限公司通过样品清洗、破碎、重选、磁选、手工挑纯等常规程序完成。样品靶按照SHRIMP定年锆石样品的制备方法来制备 (宋彪等, 2002)。
在开始锆石U-Pb分析之前，先在显微镜下对其进行透射光、反射光照相和阴极发光 (CL) 照相，然后对其阴极发光图像进行分析，结合透、反射光图像，选择最佳测试所用的锆石。锆石的阴极发光 (CL) 图像分析在北京锆年领航科技有限公司电子探针实验室采用扫面电镜 (JSM6510, 配有Gantan阴极荧光探头) 完成。
SHRIMP (Secondary Ionization High Resolution Ion Microprobe) 即高灵敏度高分辨离子微探针锆石U-Pb年代学测定是在中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心的网络虚拟实验室，通过SHRIMP远程共享控制系统 (SHRIMP Remote Operation System, SROS) 远程控制位于澳大利亚科廷大学 (Curtin University) 的SHRIMP Ⅱ仪器而获得的。SHRIMP远程共享控制系统 (SROS) 由北京离子探针中心，中国计量科学研究院和吉林大学共同研发，可以实现通过Internet公共网络，远程控制SHRIMP Ⅱ仪器，远程选取样品待测点和实时远程实验数据输出打印等功能。详细的分析流程和原理参见Compston et al.(1992)、Williams and Claesson (1987)和宋彪等 (2002)的文献。分析结果见表 4。
|
|
表 4 东天山卡拉塔格矿集区内流纹岩类SHRIMP锆石U-Pb同位素分析结果 Table 4 SHRIMP zircon U-Pb analysis of the rhyolites from Kalatage ore cluster area of eastern Tianshan |
通过对研究区内地表露头、露采坑和坑道中的岩体 (脉)、以及钻孔岩芯中的流纹岩类进行了系统观察，发现该岩体均有浸染状、细脉状黄铁矿化。岩体大多发生粘土矿化、硅化、褐铁矿化、黄钾铁矾化，而且地表蚀变较强，向下深部岩体较为新鲜。
通过显微镜下进一步观察，结合主量元素分析结果，将矿集区内岩石类型划分为流纹岩、英安岩、流纹质火山角砾熔岩。其中流纹岩占绝大多数，与流纹质火山角砾岩为过渡关系，部分流纹岩中亦可见同成分的角砾，为熔岩-火山碎屑岩的过渡相；而英安岩整体特征与流纹岩类似，斑晶以斜长石为主，可能为岩浆演化至偏中性阶段的产物。
流纹岩具斑状结构，斑晶由长石和石英组成 (图 2)，含量为5%~50%，20%~30%，粒径范围在0.2~5mm。斑晶中石英含量0~20%，粒径范围在0.2~3.5mm，具熔蚀、碎斑结构 (图 2-5)，大多呈港湾状，内部裂隙也较为发育；斑晶中长石含量10%~30%，粒径范围在0.2~3mm，大多粘土矿化、绢云母化，局部蚀变较强，已分解成为空洞，仅保留了晶形，部分长石的晶形边界都已模糊 (图 2-5)，且被后期石英充填。相对新鲜的岩石薄片中可区分出碱性长石和斜长石，碱性长石粒径范围在1~3mm，易发生粘土矿化、绿帘石化；斜长石粒径范围在0.5~1.5mm，发生绢云母化、粘土矿化、绿帘石化 (较弱)。碱性长石含量大于斜长石含量 (英安岩中斜长石居多)。在碧玉山和红石地区部分流纹岩中斑晶分为2个群 (图 2-7)，大的一群中的斑晶与上述特征类似，小的一群斑晶主要为石英，粒径范围为0.1~0.5mm，晶形多呈正方形，晶形完整，内部无裂隙及熔蚀、碎斑结构，应为斑晶中第二世代的产物。基质为长英质矿物集合体，粒径范围均 < 0.2mm，多为微粒-隐晶质，具霏细、粒状镶嵌结构，部分集合体具球粒结构，流纹构造，基质多发生绢云母化、粘土矿化、硅化。该类岩石均发生浸染状、细脉状、网脉状黄铁矿化，含量可高达40%，粒径可达2mm，近地表范围都有不同程度的褐铁矿化、黄钾铁矾化。蚀变强的岩石黄铁矿几乎全蚀变为黄钾铁矾和褐铁矿，仅保留黄铁矿的晶形，黄钾铁矾沿着裂隙分布形成漂亮的“星图”(图 2-9)。
|
图 2 东天山卡拉塔格矿集区流纹岩类手标本及显微照片 ①②③为流纹岩手标本；④⑥流纹岩 (+)；⑤流纹岩 (-)；⑦流纹岩 (+)，石英斑晶分为大小两群；⑧流纹质火山角砾熔岩 (+)；⑨流纹岩 (+)，黄铁矿蚀变为黄钾铁矾，呈“星图”状 Fig. 2 Photos of hand specimen and microphotograph of the rhyolites from Kalatage ore cluster area of eastern Tianshan ①②③ hand specimens of rhyolite; ④⑥ rhyolite (+); ⑤ rhyolite (-); ⑦ rhyolite (+), the quartz phenocrysts can be divided into two groups according to size; ⑧ rhyolitic volcanic breccia lava (+); ⑨ rhyolite (+), jarosite was formed by alteration of pyrite, showing "star map" |
流纹质火山角砾熔岩 (图 2-8) 主要出露在科克 (玉带南东)、碧玉山、东二区以及AP9等区域。火山角砾以流纹质岩屑 (有的角砾为黄铁矿化流纹岩) 为主，粒径范围在0.5~5mm，含量35%~45%；胶结物为流纹质的熔岩。局部可见类似黄铁矿化流纹岩的斑状结构。该类岩石蚀变与流纹岩类似，具强黄铁矿化，具黄钾铁矾蚀变。
4.2 地球化学特征 4.2.1 主量元素主量元素实验测试结果表明：黄铁矿化 (次) 流纹岩、英安岩及流纹质火山角砾熔岩主量元素特征差异不大，除个别英安岩的SiO2含量偏低外，其它含量特征均较为类似。由于部分样品受硅化蚀变等影响，导致SiO2含量相对偏高，在TAS图中几乎都落在流纹岩区 (图 3a)。这类岩石SiO2含量为69.51%~95.81%，Al2O3含量为0.75%~15.38%，K2O含量为0.02%~3.36%，Na2O含量为0.08%~7.93%，Fe2O3T含量为0.06%~5.72%，MgO含量为0.01%~3.60%，CaO含量为0.05%~2.09%。K2O/Na2O比值为0.004~28.13，全碱 (K2O+Na2O) 含量为0.43%~8.13%，铝饱和指数A/CNK为0.01~1.14，σ为0.004~2.20，大部分远小于3.3，均为偏铝质钙碱性岩石。该类岩石全碱及钾含量均偏低，可能受岩石普遍黄钾铁矾化影响；从浅部向深部 (地表-井下) 样品中K含量有升高的趋势 (图 3b)，这可能与地表岩石蚀变较强，而向深部岩石相对新鲜有关。
|
图 3 东天山卡拉塔格矿集区流纹岩类TAS图解 (a, 据Middlemost, 1994; 碱性系列与亚碱性系列分界线据Irvine and Baragar, 1971) 和K2O-SiO2图解 (b, 据Peccerillo and Taylor, 1976) 图 4、图 7图例同此图 Fig. 3 TAS diagram (a, after Middlemost, 1994; the boundary between alkaline and sub-alkaline series after Irvine and Baragar, 1971) and K2O-SiO2diagram (b, after Peccerillo and Taylor, 1976) of the rhyolite from Kalatage ore cluster area of eastern Tianshan The legends in Fig. 4 and Fig. 7 are same as those in this figure |
流纹岩类 (流纹岩及少量英安岩、流纹质火山角砾熔岩) 稀土元素特征较为类似，在球粒陨石标准化图中显示轻稀土略富集的右倾型配分模式 (图 4a, c)，稀土总量不高 (ΣREE=4.31×10-6~86.40×10-6)，轻重稀土分异较弱 ((La/Yb)N=0.41~29.4)，铕多具负异常，部分显示正异常，个别无明显异常 (δEu=0.29~1.91)。井下及钻孔中的岩石样品相对新鲜，其配分曲线模式特征更能反应该类岩石的原始地球化学特征 (图 4c)，Eu均表现为较明显的负异常；而地表露头样品配分曲线稍显凌乱，部分样品出现明显的Ce正异常，Eu弱的正异常或无Eu异常，重稀土出现下凹的特征 (图 4a)，这可能是这部分样品受热液蚀变作用引起，其特征仅供参考。而微量元素特征从地表露头-深部井下差异较小，结果显示岩体略富集Rb、Ba、K等大离子元素，明显亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti (图 4b, d)，Th、U含量低，整体表现出较典型的弧岩浆的地球化学特征。
|
图 4 东天山卡拉塔格矿集区流纹岩类球粒陨石标准化稀土元素配分图 (a、c, 球粒陨石标准化值据Sun and McDonough, 1989) 原始地幔标准化微量元素蛛网图 (b、d, 原始地幔标准化值据Wood et al., 1979) Fig. 4 The chondrite-normalized rare earth element patterns (a, c, normalization values after Sun and McDonough, 1989) and the primitive mantle-normalized multi-element plots (b, d, normalization values after Wood et al., 1979) of the rhyolite from Kalatage ore cluster area of eastern Tianshan |
(次) 流纹岩的Sr含量为5.93×10-6~139×10-6，87Sr/86Sr初始比值为0.703053~0.712568；Nd含量为2.33×10-6~18.8×10-6，εNd(t) 为+2.98~+10.61，tDM1=285~943Ma；流纹质火山角砾熔岩Sr含量为77.8×10-6~859×10-6，87Sr/86Sr初始比值为0.704872~0.710769；Nd含量为5.72×10-6~13.1×10-6，εNd(t) 为+6.30~+7.61，tDM1=558~668Ma。
4.3 年代学研究研究区内 (次) 流纹岩类岩石中锆石颗粒非常细小，且含量较少，多次试验均未能获得年代学结果。借鉴以往的研究经验，本次研究同时对成分较为均匀的流纹质火山角砾熔岩和坑道中相对新鲜的次流纹岩进行SHRIMP锆石U-Pb年代学的测试尝试，二者的结果均较为理想，测试结果能指示该岩类的形成时代。
流纹质火山角砾熔岩 (D3719-5)，测试样品采自东二区地表露头，浅白色，弱粘土矿化、黄铁矿化，角砾成分为流纹质，与胶结物组分类似。测试所选锆石颗粒介于60~200μm之间，100μm居多，多为短柱状，晶形较为完整，部分环带较为发育 (图 5)，仍一定程度表现出岩浆锆石的特征。共选择18粒锆石进行测试，其中2个测试点年龄偏年轻 (300Ma附近)，1个明显偏离谐和线，1个U含量整体高于其他测试数据，可能对测试结果造成影响，故二者均舍弃；其它16个数据点均分布在440Ma附近，偏离谐和线的数据点不参与计算，共获得11个数据点的加权平均年龄为439.9±4.8Ma (图 6)，该年龄代表了流纹质火山角砾熔岩的形成时代。
|
图 5 卡拉塔格矿集区流纹岩类锆石阴极发光 (CL) 图像 Fig. 5 Zircon CL images of rhyolite from Kalatage ore cluster area |
|
图 6 卡拉塔格矿集区流纹岩类锆石U-Pb谐和年龄图 Fig. 6 Zircon U-Pb concordia diagram of the rhyolite from Kalatage ore cluster area |
次流纹岩 (H4630-4)，测试样品采自红石矿区6号井450中段430北沿脉坑道中。相对较为新鲜，灰白色，具斑状结构 (石英斑晶明显)，浸染状黄铁矿化。该样品中共挑出锆石20多粒，较为破碎，介于40~100μm之间，个别晶形较好的可见韵律环带或条纹，大多内部结构不明显。但整体仍表现出类似岩浆锆石的特征 (图 5)。挑选其中颗粒较大、晶形较好的15个锆石进行测试，其中2个数据点介于1600~1800Ma间，有3个数据点分布在200Ma附近谐和线上，其它数据主要落在440Ma附近谐和线上或附近。老锆石可能为研究区内早期继承锆石，也不排除挑选混入的可能；200Ma左右年龄同样有可能为挑选混入的锆石年龄，无任何意义，也有可能是矿区后期热液扰动的记录。综合研究区资料分析，440Ma左右的数据群可能是次流纹岩形成时代的记录，获得7个锆石加权平均年龄为439±7Ma (图 5)。本文认为439Ma代表了次流纹岩的形成年龄。
5 讨论 5.1 形成地质背景新疆北部天山造山带是中亚造山带在中国境内的重要组成部分，它是夹持于北部西伯利亚板块和南部塔里木板块之间的古亚洲洋在形成、演化、消亡过程中伴随诸多陆块拼合、增生-俯冲、碰撞造山的产物 (Coleman, 1989; Windley et al., 1990; Şengör et al., 1993; Jahn et al., 2004; Xiao et al., 2009)。东天山造山带古生代经历了多次的洋-陆转换、俯冲、碰撞造山过程。早古生代，可能自奥陶纪开始 (郭华春等, 2006; 曹福根等, 2006; 李锦轶等, 2006)，吐哈古大洋开始向准噶尔-哈萨克斯坦板块之下俯冲，在准噶尔板块南缘发生海-陆相火山喷发，形成其南缘活动大陆边缘岩浆弧-大南湖岛弧带 (秦克章等, 2002; 李锦轶等, 2006; 木合塔尔·扎日等, 2010)，也可能是吐哈地块南北两侧的古洋盆 (康古尔洋和卡拉麦里洋) 相向俯冲于该地块之下形成了大南湖岛弧带 (Xiao et al., 2004)，洋壳俯冲、大南湖岛弧带的不断增生可能一直持续到石炭纪晚期 (李锦轶等, 2006; 郭召杰, 2012; 徐学义等, 2014)。从早古生代-晚古生代大南湖岛弧带可能存在早期洋壳俯冲岛弧 (早古生代-晚古生代早期) 与晚古生代 (石炭纪) 增生弧的叠加 (木合塔尔·扎日等, 2010)。因此，这一时期该区形成的岩浆岩均具弧岩浆的特征，如卡拉塔格地区奥陶纪-志留纪火山岩富钠，原始岩浆可能为来自富钠俯冲洋壳熔体与地幔楔岩石反应的产物部分熔融 (唐俊华等, 2006)；张洪瑞等 (2010)对大南湖岛弧带石炭纪火山岩研究表明不同地区的火山岩可能形成于岛弧、残余海盆或弧后盆地，反映了复杂的洋-陆转换格局；同样，该带内的侵入岩也具弧岩浆地球化学特征，如土屋-延东、延西、赤湖等矿区斜长花岗岩具埃达克岩特征，均与洋壳俯冲、岩浆侵位有关 (张连昌等, 2004; 吴华等, 2006; 张达玉等, 2010; 郭谦谦等, 2010)。
研究区流纹岩类地球化学特征具较高的LREE含量，Eu负异常，相对亏损Nb、Ta、P、Ti等元素，显示较典型的弧岩浆的特征，在Pearce et al. (1984)构造环境图中，也明显落在火山弧花岗岩区域内 (图 7)。本次获得研究区内流纹质角砾熔岩锆石U-Pb年龄439.9±4.8Ma和次流纹岩锆石U-Pb年龄439±7Ma较为一致，表明该岩类形成于早志留世，该结果与该类岩在研究区的产出地质特征较为吻合，如侵入于晚奥陶世-早志留世火山岩地层中 (含矿层位，侵入其中的闪长玢岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为437~443Ma, 龙灵利等, 2016; 地层中安山岩和英安岩LA-ICPMS锆石U-Pb年龄为435Ma和438Ma, 李玮等, 2016)，在AP9等地流纹岩可能侵位于泥盆纪灰岩层覆盖之下；在红山北部地区出露的泥盆纪灰岩层下部可观察到黄铁矿化流纹岩的角砾等。研究区流纹岩类Sr-Nd同位素整体具有较高的正εNd(t) 值 (主要为介于+7~+10之间，图 8)，表明其岩浆源区可能起源于亏损地幔源区，但在 (87Sr/86Sr)i-εNd(t) 相关图中 (图 8)，数据点均位于地幔演化线的右上方，(87Sr/86Sr)i分布范围较广 (0.703053~0.712568)(一定程度受岩石蚀变的影响)，推测来自亏损地幔源区的岩浆在上升过程中有老的地壳物质 (具较高的Sr同位素比值) 的混染，所计算的亏损地幔模式年龄也有所反映，介于285~943Ma间。而对于研究区所处的准噶尔板块 (-吐哈地块) 南缘基底组成是否存在老的陆壳物质一直存有其争议，部分学者认为其具有古陆块结晶基底 (任纪舜等, 1980; 黄汲清等, 1990; 李锦轶等, 2000; 李亚萍等, 2007; 朱永峰等, 2007; 吕书君等, 2012; 杨甫等, 2014; 宋继叶等, 2015)，部分学者则认为其为古生代洋壳或岛弧拼合基底 (李继亮, 1989; Coleman, 1989; Carroll et al., 1995; 郑建平等, 2000; 胡霭琴等, 2001; 胡霭琴和韦刚健, 2003; 赵俊猛等, 2008; Geng et al., 2009; 尹继元等, 2011)。近年来研究成果，如多处古老继承锆石年龄的报道 (李锦轶等, 2006; 李亚萍等, 2007; 朱永峰等, 2007; 吕书君等, 2012; 杨甫等, 2014)、地球物理深部研究 (宋继叶等, 2015) 等，更多支持在准噶尔盆地南部可能存在老的陆壳基底 (徐学义等, 2014)，至少在局部发育有老陆壳的残块。研究区所在的吐哈盆地南缘火山岩岛弧带在时空分布上具有从北向南依次变新的趋势，反映了不同时代岛弧依次向南增生的特征 (李锦轶等, 2006; Xiao et al., 2012)，表明古亚洲洋向北俯冲的极性。
|
图 7 东天山卡拉塔格矿集区流纹岩类构造环境判别图 (据Pearce et al., 1984) Syn-COLG-同碰撞花岗岩；VAG-火山弧花岗岩；WPG-板内花岗岩；ORG-洋脊花岗岩 Fig. 7 Discriminant diagrams of tectonic setting of rhyolite from Kalatage ore cluster area of eastern Tianshan (after Pearce et al., 1984) Syn-COLG-syn-collision granites; VAG-volcanic arc granites; WPG-within-plate granites; ORG-ocean ridge granites |
|
图 8 东天山卡拉塔格矿集区流纹岩类 (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 Fig. 8 (87Sr/86Sr)I vs. εNd(t) of the rhyolite from Kalatage ore cluster area of eastern Tianshan (after Zindler and Hart, 1986) DM-depleted mantle; PREMA-prevalent mantle; BSE-bulk silicate Earth; HIMU-mantle with high U/Pb ratio; EMⅠ and EMⅡ-enriched mantle; CHUR-Chondrite Uniform Reservoir |
基于上述区域研究进展，结合研究区内黄铁矿化流纹岩空间上常与流纹质火山角砾岩共生、SiO2含量整体偏高，以及地球化学、同位素地球特征较为相似，本文推测他们可能来自同一岩浆源区，是岩浆演化到晚期 (酸性程度较高) 的产物。早志留世，随古亚洲洋 (康古尔古洋) 向北俯冲于准噶尔板块之下，随俯冲洋壳释放流体，上覆地幔楔发生部分熔融，诱发岩浆活动，后期侵位过程中受到老的陆壳残块物质混染，在卡拉塔格一带形成具幔源特征的浅成相流纹质火山-次火山岩。
5.2 与成矿的关系研究区内 (次) 流纹岩均具有较强的黄铁矿化，且在其露头周边火山岩地层及裂隙中易观察到孔雀石化。空间上，与红石-梅岭热液脉状铜矿关系最为紧密。在红石6#井下坑道中可观察到黄铁矿化流纹岩中有黄铁矿-黄铜矿 (-石英) 细脉、网脉的贯入 (图 9-2)；红石ZKY10301钻孔中也可观察到黄铁矿化流纹岩中发育的石英-黄铁矿-黄铜矿脉 (图 9-1)。在梅岭地区M1露采坑中，肉眼可见次流纹岩脉侵入到O-S火山岩地层中 (图 9-3)，在岩脉两侧的构造裂隙中发育大量的孔雀石化 (图 9-4)，在采坑深部的次流纹岩中可观察到石英-黄铁矿-黄铜矿以及石英-黄铁矿-辉铜矿-蓝铜矿细脉的贯入 (图 9-5, -6)。时间上，该岩类形成时代439Ma与红石脉状矿床黄铜矿Re-Os年龄432Ma (Deng et al., 2016) 非常近似，成岩时代略早于成矿时代。上述现象反映出次流纹岩与脉状矿化空间上紧密伴生，次流纹岩为成矿热液提供了有利的运移通道；其次，次流纹岩可能与成矿地质体有密切的成因关系，拟或者，其本身 (特别是同源深部侵入体) 即为红石-梅岭浅成低温热液Cu矿床 (邓小华等, 2014) 的成矿地质体 (成矿地质体：成矿地质作用的实物载体，系指相关构造及其岩石组合体。是叶天竺教授级高工在2004~2010年间系列国家找矿工程中总结提出的)。针对这一问题，还需随着勘查工作的深入，结合更多的地质证据及进一步的研究来深入探讨。
|
图 9 东天山卡拉塔格矿集区 (次) 流纹岩及矿化现象 Fig. 9 Rhyolite and the mineralization phenomenon in Kalatage ore cluster area of eastern Tianshan |
次流纹岩黄铁矿化这一现象具有一定的普遍性，其与成矿作用也普遍相关。在卡拉塔格邻区大南湖地区也有发育，东天山银帮山-寨北山铜矿区亦可见。在义敦岛弧带主弧带形成期发育呷村VMS型AgPbZn矿床，之后的弧后扩张阶段也形成与勉戈组流纹岩有关的农都柯浅成低温Ag多金属矿床 (曲晓明等, 2001)。新西兰豪拉基金矿田许多浅成低温热液矿床都与中新世至上新世的流纹岩共生 (Christie, 1987)。Bonham (1992)系统总结了环太平洋和陆地火山作用有关的成矿作用，许多地方的流纹岩在时空上和矿化作用相关，含Cu、Pb、Zn、Ag等金属矿床成因上都与产生火山-深成矿床的岩浆作用有关。
6 结论(1) 黄铁矿化流纹岩类主要由 (次) 流纹岩、少量流纹质火山角砾熔岩和英安岩组成，岩石均为偏铝质钙碱性岩石，具高Si特征，多具Eu负异常，略富集Rb、Ba、K等大离子元素，明显亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti，显示弧岩浆特征。
(2) 获得流纹质火山角砾熔岩和次流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为439.9±4.8Ma、439±7Ma，反映其形成于早志留世。正的εNd(t) 值及分布范围较广的 (87Sr/86Sr)i值，表明岩浆源区主要来自幔源，但有陆壳物质的混染。它们是早志留世古亚洲洋向北俯冲于准噶尔板块之下形成于岛弧环境的产物。
(3) 黄铁矿化 (次) 流纹岩与卡拉塔格矿集区浅成低温热液矿床存在成因联系，其对应的深成岩体可能为这类矿床的成矿地质体。同时，黄铁矿化流纹岩是卡拉塔格矿集区一种重要的宏观找矿标志，且该现象具有一定的普遍性。
致谢 本文野外工作得到哈密红石矿业有限公司各位领导及专家、北京矿产地质研究院及中色地科矿产勘查有限公司李月臣院长、甘先平、王宁、张锐、邓小华、孙燕、于明杰、卫晓峰等人的大力帮助；天津地质矿产研究所和核工业北京地质研究院分析测试研究中心为样品的分析测试提供了便利；澳大利亚科廷大学的高旻及北京离子探针中心的马明株、颉颃强、张维、董春艳在SHRIMP实验过程中提供了帮助；姜福芝教授级高工对显微镜下研究工作给予了悉心指导；郭正府研究员、徐兴旺研究员两位审稿人提出了建设性修改意见；笔者在此对他们一并表示诚挚的谢意！| [] | Bonham Jr HF. 1992. Metallogenesis related to continental volcanism in the Pacific Rim. In:Yang XY (Trans.). Foreign Volcanic Geology, (2):15-22 (in Chinese) |
| [] | Cao FG, Tu QJ, Zhang XM, Ren Y, Li SL, Dong FR. 2006. Preliminary determination of the Early Paleozoic magmatic arc in the Karlik Mountains, East Tianshan, Xinjiang, China:Evidence from zircon SHRIMP U-Pb dating of granite bodies in the Tashuihe area. Geological Bulletin of China, 25(8): 923–927. |
| [] | Carroll AR, Graham SA, Hendrix MS, Ying D, Zhou D. 1995. Late Paleozoic tectonic amalgamation of northwestern China:Sedimentary record of the northern Tarim, northwestern Turpan, and southern Junggar basins. The Geological Society of American Bulletin, 107(5): 571–594. DOI:10.1130/0016-7606(1995)107<0571:LPTAON>2.3.CO;2 |
| [] | Chen BH, Jia BH, Liu YR, Peng XJ, He CP. 2004. Sm-Nd isochron age of spinel-lherzolite xenoliths from Mesozoic volcanic rocks in the South Hunan and its geological significance. Geological Review, 50(2): 180–183. |
| [] | Christie AB and Brathwaite RL. 1986. Epithermal gold-silver and porphyry copper deposits of the Hauraki Goldfield-a review. Chapter 13. In:Henly RW, Hedenquist JW and Roberts Pd (eds.). Guide to the Active Epithermal (Geothermal) Systems and Precious Metal Deposits of New Zealand. Berlin:Gebrüder Bornträeger, 129-145 |
| [] | Christie AB. 1987. Epithermal Au-Ag deposits and porphyry copper deposits of the Hauraki orefield, New Zealand. In:Qiu YQ (Trans.). Foreign Volcanic Geology, (2):1-11 (in Chinese) |
| [] | Christie AB, Simpson MP, Brathwaite RL, Mauk JL, Simmons SF. 2007. Epithermal Au-Ag and related deposits of the Hauraki goldfield, Coromandel Volcanic Zone, New Zealand. Economic Geology, 102(5): 785–816. DOI:10.2113/gsecongeo.102.5.785 |
| [] | Coleman RG. 1989. Continental growth of Northwest China. Tectonics, 8(3): 621–635. DOI:10.1029/TC008i003p00621 |
| [] | Columba CM, Cunningham CG. 1993. Geologic model for the mineral deposits of the La Joya district, Oruro, Bolivia. Economic Geology, 88(3): 701–708. DOI:10.2113/gsecongeo.88.3.701 |
| [] | Comprubí A, Canals à, Cardellach E, Prol-Ledesma RM, Rivera R. 2001. The La Guitarra Ag-Au low sulfidation epithermal system, Temascaltepec district, Mexico:Vein structure, mineralogy, and mineral chemistry. Society of Economic Geologists Special Publication, 8: 133–158. |
| [] | Compston W, Williams IS, Kirschvink JL, Zhang ZC, Guogan MA. 1992. Zircon U-Pb ages for the Early Cambrian time-scale. Journal of the Geological Society, 149(2): 171–184. DOI:10.1144/gsjgs.149.2.0171 |
| [] | Cunningham CG, McNamee J, Pinto Vasquez J, Ericksen GE. 1991. A model of volcanic dome-hosted precious metal deposits in Bolivia. Economic Geology, 86(2): 415–421. DOI:10.2113/gsecongeo.86.2.415 |
| [] | Deng XH, Wang JB, Wang YW, Li YC, Fang TH, Mao QG. 2014. Geological characteristics of the Hongshi Cu-Au deposit, eastern Tianshan, Xinjiang and discussion of the deposit genesis. Mineral Exploration, 5(2): 159–168. |
| [] | Deng XH, Wang JB, Pirajno F, Wang YW, Li YC, Li C, Zhou LM, Chen YJ. 2016. Re-Os dating of chalcopyrite from selected mineral deposits in the Kalatag district in the eastern Tianshan Orogen, China. Ore Geology Reviews, 77: 72–81. DOI:10.1016/j.oregeorev.2016.01.014 |
| [] | Fang TH, Qin KZ, Wang SL, Jiang FZ, Gan XP, Zhou ZJ. 2002. Elementary analysis of geological background of Kalatage copper and gold deposit. Mineral Deposits, 21(Suppl.): 380–383. |
| [] | Feng Y, Wang GW. 2012. Study on the geological features and metallogenic model of Honghai-Meiling copper-zinc-gold polymetal deposit in Kalatage area, eastern Tianshan Mountain. Northwestern Geology, 45(Suppl.): 194–197. |
| [] | Fu ML, Xu QF, Zeng Y, Wang FT. 2010. Geological characteristics and prospecting methods of the Huangtupo copper-zinc dopsit in Hami. Xinjiang Geology, 28(3): 260–266. |
| [] | Gao ZQ, Fang WX, Hu RZ, Liu JH. 2006. The metallogenic environment of Kalatage prophyry copper (gold) deposit and its prospecting perspective, Xinjiang, China. Acta Geologica Sinica, 80(1): 90–100. |
| [] | Geng HY, Sun M, Yuan C, Xiao WJ, Xian WS, Zhao GC, Zhang LF, Wong K, Wu FY. 2009. Geochemical, Sr-Nd and zircon U-Pb-Hf isotopic studies of Late Carboniferous magmatism in the west Junggar, Xinjiang:Implications for ridge subduction?. Chemical Geology, 266(3-4): 364–389. DOI:10.1016/j.chemgeo.2009.07.001 |
| [] | Guo HC, Zhong L, Li LQ. 2006. Zircon SHRIMP U-Pb dating of quartz diorite in the Koumenzi area, Karlik Mountains, East Tianshan, Xinjiang, China, and its geological significance. Geological Bulletin of China, 25(8): 928–931. |
| [] | Guo QQ, Pan CZ, Xiao WJ, Qu JF, Ao SJ, Zhang JE, Song DF, Tian ZH, Wan B, Han CM. 2010. Geological and geochemical characteristics of the Yandong porphyry copper deposits in Hami, Xinjiang. Xinjiang Geology, 28(4): 419–426. |
| [] | Guo ZJ. 2012. A review on the Paleozoic tectonic evolution of northern Xinjiang and a discussion on the important role of geological maps in tectonic study. Geological Bulletin of China, 31(7): 1054–1060. |
| [] | Hu AQ, Zhang GX, Chen YB, Zhang QF. 2001. A model of division of the continental crus basement and the time scales of the major geological events in the Xinjiang:Based on studies of isotopic geochronology and geochemistry. Xinjiang Geology, 19(1): 12–19. |
| [] | Hu AQ, Wei GJ. 2003. A review of ages of basement rocks from Junggar basin in Xinjiang, China:Based on studies of geochronology. Xinjiang Geology, 21(4): 398–406. |
| [] | Huang JQ, Jiang CF, Wang ZX. 1990. The Opening and Closure of the Plate in Xinjiang and Adjacent Area. Beijing: Geological Publishing House: 3-16. |
| [] | Irvine TN, Baragar WRA. 1971. A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks. Canadian Journal of Earth Sciences, 8(5): 523–548. DOI:10.1139/e71-055 |
| [] | Jahn BM, Capdevila R, Liu DY, Vernon A, Badarch G. 2004. Sources of Phanerozoic granitoids in the transect Bayanhongor-Ulaan Baatar, Mongolia:Geochemical and Nd isotopic evidence, and implications for Phanerozoic crustal growth. Journal of Asian Earth Sciences, 23(5): 629–653. DOI:10.1016/S1367-9120(03)00125-1 |
| [] | Ji JS, Tao HX, Zeng ZR, Yang XK, Zhang LC. 1994. Geology and Metallogeny of Kanggurtag Gold Mineralization Belt, Eastern Tianshan Mountains. Beijing: Geological Publishing House: 1-204. |
| [] | Li JL. 1989. The tectonic relationship between Junggar back-arc basin and Tianshan orogeny. Acta Sedimentologica Sinica, 7(Suppl.): 112–120. |
| [] | Li JY, Xiao XC, Chen W. 2000. Late Ordovician continental basement of the eastern Junggar Basin in Xinjiang, NW China:Evidence from the Laojunmiao metamorphic complex on the northeast basin margin. Regional Geology of China, 19(3): 297–302. |
| [] | Li JY, Wang KZ, Sun GH, Mo SG, Li WQ, Yang TN, Gao LM. 2006. Paleozoic active margin slices in the southern Turfan-Hami basin:Geological records of subduction of the Paleo-Asian Ocean plate in central Asian regions. Acta Petrologica Sinica, 22(5): 1087–1102. |
| [] | Li W, Chen JL, Dong YP, Xu XY, Li ZP, Liu XM, He DF. 2016. Early Paleozoic subduction of the Paleo-Asian Ocean:Zircon U-Pb geochronological and geochemical evidence from the Kalatag high-Mg andesites, East Tianshan. Acta Petrologica Sinica, 32(2): 505–521. |
| [] | Li WQ, Wang R, Wang H, Xia B. 2006. Geochemistry and petrogenesis of the Kalatag intrusion in the "Tuha window". Geology in China, 33(3): 559–565. |
| [] | Li YP, Li JY, Sun GH, Zhu ZX, Yang ZQ. 2007. Basement of Junggar basin:Evidence from detrital zircons in sandstone of previous Devonian Kalamaili formation. Acta Petrologica Sinica, 23(7): 1577–1590. |
| [] | Long LL, Wang JB, Wang YW, Mao QG, Deng XH, Zhao LT, Sun ZY, Sun Y, Gao YH. 2016. Discussion on the age of ore-host volcanic strata in the Kalatage ore concentration area, eastern Tianshan:Evidence from SHRIMP zircon U-Pb dating. Mineral Exploration, 7(1): 31–37. |
| [] | Lü SJ, Yang FQ, Chai FM, Zhang XB, Jiang LP, Liu F, Zhang ZX, Geng XX, Ouyang LJ. 2012. Zircon U-Pb dating for intrusions in Laoshankou ore district in northern margin of east Junggar and their significances. Geological Review, 58(1): 149–164. |
| [] | Mao DB, Zhong CT, Chen ZH, Lin YX, Li HM, Hu XD. 1999. The isotope ages and their geological implications of high-pressure basic granulites in north region to Chengde, Hebei Province, China. Acta Petrologica Sinica, 15(4): 524–531. |
| [] | Mao QG, Fang TH, Wang JB, Wang SL, Wang N. 2010. Geochronology studies of the Early Paleozoic Honghai massive sulfide deposits and its geological significance in Kalatage area, eastern Tianshan Mountain. Acta Petrologica Sinica, 26(10): 3017–3026. |
| [] | McKee EH, Dreier JE, Noble DC. 1992. Early Miocene hydrothermal activity at Pachuca-Real del Monte, Mexico:An example of space-time association of volcanism and epithermal Ag-Au vein mineralization. Economic Geology, 87(6): 1635–1637. DOI:10.2113/gsecongeo.87.6.1635 |
| [] | Miao Y, Qin KZ, Xu YX, Fang TH, Ding KS, Xu XW. 2007. Geological and fluid inclusion characteristics of Meiling Cu-Au deposit in Kalatage ore belt, eastern Xinjiang, in comparison with typical Zijinshan-style HS-epithermal deposit. Mineral Deposits, 26(1): 79–88. |
| [] | Middlemost EAK. 1994. Naming materials in the magma/igneous rock system. Earth-Science Reviews, 37(3-4): 215–224. DOI:10.1016/0012-8252(94)90029-9 |
| [] | Muhetaer Z, Wu ZN, Wu CZ, Parati A. 2010. Relationship between tectonic evolution and polymetallic mineralization of the East Tianshan Plate suture zone. Earth Science, 35(2): 245–253. |
| [] | Pearce JA, Harris NBW, Tindle AG. 1984. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks. Journal of Petrology, 25(4): 956–983. DOI:10.1093/petrology/25.4.956 |
| [] | Peccerillo R, Taylor SR. 1976. Geochemistry of Eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area, Northern Turkey. Contributions to Mineralogy and Petrology, 58(1): 63–81. DOI:10.1007/BF00384745 |
| [] | Qin KZ, Fang TH, Wang SL, Wang XD. 2001. Discovery of the Kalatage Cu-Au mineralized district and its prospecting potentiality, Paleozoic window at the southern margin of the Tu-Ha Basin. Geology in China, 28(3): 16–23. |
| [] | Qin KZ, Fang TH, Wang SL, Zhu BQ, Feng YM, Yu HF, Xiu QY. 2002. Plate tectonics division, evolution and metallogenic settings in eastern Tianshan Mountains, NW-China. Xinjiang Geology, 20(4): 302–308. |
| [] | Qin KZ, Ding KS, Xu YX, Miao Y, Fang TH, Xu XW. 2008. Tremendous crystal-Paraeoquimbite and its polytype coquimbite found for the first time in Hongshan Hs-epithermal Cu-Au deposit, eastern Tianshan, NW-China, and its significance. Acta Petrologica Sinica, 24(5): 1112–1122. |
| [] | Qu XM, Zhang QL, Hou ZQ, Xu YP, Li JZ. 2001. Epithermal Au-Ag polymetallic deposit in western Sichuan Province. Mineral Deposits, 20(3): 199–207. |
| [] | Ran L. 2014. Geological characteristics of the volcanic apparatus in Kalataga, East Tianshan Mountain. Mineral Exploration, 5(2): 467–473. |
| [] | Ren JS, Jiang CF, Zhang ZK, Qin DY. 1980. The Tectonics and Evolution of China. Beijing: Science Press. |
| [] | Şengör AMC, Natal'in BA, Burtman VS. 1993. Evolution of the Altaid tectonic collage and Palaeozoic crustal growth in Eurasia. Nature, 364(6435): 299–307. DOI:10.1038/364299a0 |
| [] | Song B, Zhang YH, Wan YH, Jian P. 2002. Mount making and procedure of the SHRIMP dating. Geological Review, 48(Suppl.): 26–30. |
| [] | Song JY, Qin MK, Cai YQ, He ZB. 2015. Basement characteristics of Junggar basin and its effect on Sandstone-type uranium metallogenesis. Geological Review, 61(1): 128–138. |
| [] | Sun SS and McDonough WF. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts:Implications for mantle composition and processes. In:Saunders AD and Norry MJ (eds.). Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society, London, Special Publication, 42(1):313-345 |
| [] | Tang JH, Gu LX, Zheng YC, Fang TH, Zhang ZZ, Gao JH, Wang FT, Wang CS, Zhang GH. 2006. Petrology, geochemistry and genesis of the Na-rich volcanic rocks of the Kalatag area, eastern Tianshan. Acta Petrologica Sinica, 22(5): 1150–1166. |
| [] | Wang DH, Li CJ, Chen ZH, Chen SP, Xiao KY, Li HQ, Liang T. 2006. Metallogenic characteristics and direction in mineral search in the East Tianshan, Xinjiang, China. Geological Bulletin of China, 25(8): 910–915. |
| [] | Wang JB, Wang YW, He ZJ. 2006. Ore deposits as a guide to the tectonic evolution in the East Tianshan Mountains, NW China. Geology in China, 33(3): 461–469. |
| [] | Williams IS, Claesson S. 1987. Isotopic evidence for the Precambrian provenance and Caledonian metamorphism of high grade paragneisses from the Seve Nappes, Scandinavian Caledonides:Ⅱ.Ion microprobe zircon U-Th-Pb. Contributions to Mineralogy and Petrology, 97(2): 205–217. DOI:10.1007/BF00371240 |
| [] | Windley BF, Allen MB, Zhang C, Zhao ZY, Wang GR. 1990. Paleozoic accretion and Cenozoic redeformation of the Chinese Tien Shan range, central Asia. Geology, 18(2): 128–131. DOI:10.1130/0091-7613(1990)018<0128:PAACRO>2.3.CO;2 |
| [] | Wood DA, Joron JL, Treuil M, Norry M, Tarney J. 1979. Elemental and Sr isotope variations in basic lavas from Iceland and the surrounding ocean floor:The nature of mantle source inhomogeneities. Contributions to Mineralogy and Petrology, 70(3): 319–339. DOI:10.1007/BF00375360 |
| [] | Wu H, Li HQ, Chen FW, Lu YF, Deng G, Mei YP, Ji HG. 2006. Zircon SHRIMP U-Pb dating of plagiogranite porphyry in the Chihu molybdenum-copper district, Hami, East Tianshan. Geological Bulletin of China, 25(5): 549–552. |
| [] | Xiao WJ, Zhang LC, Qin KZ, Sun S, Li JL. 2004. Paleozoic accretionary and collisional tectonics of the Eastern Tianshan (China):Implications for the continental growth of central Asia. American Journal of Science, 304(4): 370–395. DOI:10.2475/ajs.304.4.370 |
| [] | Xiao WJ, Windley BF, Yuan C, Sun M, Han CM, Lin SF, Chen HL, Yan QR, Liu DY, Qin KZ, Li JL, Sun S. 2009. Paleozoic multiple subduction-accretion processes of the southern Altaids. American Journal of Science, 309(3): 221–270. DOI:10.2475/03.2009.02 |
| [] | Xiao WJ, Li SZ, Santosh M, Jahn BM. 2012. Orogenic belts in Central Asia:Correlations and connections. Journal of Asian Earth Sciences, 49: 1–6. DOI:10.1016/j.jseaes.2012.03.001 |
| [] | Xiao WJ, Windley BF, Allen MB, Han CM. 2013. Paleozoic multiple accretionary and collisional tectonics of the Chinese Tianshan orogenic collage. Gondwana Research, 23(4): 1316–1341. DOI:10.1016/j.gr.2012.01.012 |
| [] | Xu XY, Li RS, Chen JL, Ma ZP, Li ZP, Wang HL, Bai JK, Tang Z. 2014. New constrains on the Paleozoic tectonic evolution of the northern Xinjiang area. Acta Petrologica Sinica, 30(6): 1521–1534. |
| [] | Xu YX, Ding KS, Qin KQ, Miao Y, Fang TH, Xu XW, Sun H. 2006. Krausite, rhomboclase and parabutlerite found for the first time in the Hongshan high-S epithermal Cu-Au deposit, Xinjiang, and their significance. Geology in China, 33(3): 598–605. |
| [] | Xu YX, Qin KZ, Ding KS, Li JX, Miao Y, Fang TH, Xu XW, Li DM, Luo XQ. 2008. Geochronology evidence of Mesozoic metallogenesis and Cenozoic oxidation at Hongshan HS-epithermal Cu-Au deposit, Kalatage region, eastern Tianshan, and its tectonic and paleoclimatic significances. Acta Petrologica Sinica, 24(10): 2371–2383. |
| [] | Yang F, Chen G, Hou B, Zhang JM, Hu YX, Huang DS. 2014. Zircon U-Pb, trace element and Hf isotopes of pyroclastic rocks from the drilling cores in the Junggar basin. Acta Geologica Sinica, 88(6): 1068–1080. |
| [] | Yin JY, Yuan C, Wang YJ, Long XP, Guan YL. 2011. Magmatic records on the late Paleozoic tectonic evolution of western Junggar, Xinjiang. Geotectonica et Metallogenia, 35(2): 278–291. |
| [] | Zhang DY, Zhou TF, Yuan F, Fan Y, Liu S, Peng MX. 2010. Geochemical characters, metallogenic chronology and geological significance of the Yanxi copper deposit in eastern Tianshan, Xinjiang. Acta Petrologica Sinica, 26(11): 3327–3338. |
| [] | Zhang HR, Wei GF, Li YJ, Du ZG, Chai DL. 2010. Carboniferous lithologic association and tectonic evolution of Dananhu arc in the East Tianshan Mountains. Acta Petrologica et Mineralogica, 29(1): 1–14. |
| [] | Zhang LC, Qin KZ, Ying JF, Xia B, Shu JS. 2004. The relationship between ore-forming processes and adakitic rock in Tuwu-Yandong porphyry copper metallogenic belt, eastern Tianshan Mountains. Acta Petrologica Sinica, 20(2): 259–268. |
| [] | Zhang LC, Xia B, Niu HC, Li WQ, Fang WX, Tang HF, Wan B. 2006. Metallogenic systems and belts developed on the Late Paleozoic continental margin in Xinjiang. Acta Petrologica Sinica, 22(5): 1387–1398. |
| [] | Zhao JM, Huang Y, Ma ZJ, Shao XZ, Cheng HG, Wang W, Xu Q. 2008. Discussion on the basement structure and property of northern Junggar basin. Chinese Journal of Geophysics, 51(6): 1767–1775. |
| [] | Zheng JP, Wang FZ, Cheng ZM, Wu XZ, Zhang YJ. 2000. Nature and evolution of amalgamated basement of Junggar basin, northwestern China:Sr-Nd isotope evidences of basement igneous rock. Earth Science, 25(2): 179–185. |
| [] | Zhu YF, Xu X, Wei SH, Song B, Guo X. 2007. Geochemistry and tectonic significance of OIB-type pillow basalts in western Mts. of Karamay City (western Junggar), NW China. Acta Petrologica Sinica, 23(7): 1739–1748. |
| [] | Zindler A, Hart S. 1986. Chemical geodynamics. Annual Review of Earth & Planetary Sciences, 14: 493–571. |
| [] | Bonham Jr HF. 1992.环太平洋区和陆地火山作用有关的成矿作用.见:杨锡庸译.国外火山地质, (2):15-22 |
| [] | Christie AB. 1987.新西兰豪拉基金矿田浅成低温热液型金银矿床和斑岩铜矿.见:邱永泉译.国外火山地质, (2):1-11 |
| [] | 曹福根, 涂其军, 张晓梅, 任燕, 李嵩龄, 董富荣. 2006. 哈尔里克山早古生代岩浆弧的初步确定——来自塔水河一带花岗质岩体锆石SHRIMP U-Pb测年的证据. 地质通报, 25(8): 923–927. |
| [] | 陈必河, 贾宝华, 刘耀荣, 彭学军, 贺春平. 2004. 湘南中生代火山岩中尖晶石二辉橄榄岩包体Sm-Nd等时线年龄及地质意义. 地质论评, 50(2): 180–183. |
| [] | 邓小华, 王京彬, 王玉往, 李月臣, 方同辉, 毛启贵. 2014. 东天山卡拉塔格红石铜矿地质特征及矿床成因初步探讨. 矿产勘查, 5(2): 159–168. |
| [] | 方同辉, 秦克章, 王书来, 姜福芝, 甘先平, 周志坚. 2002. 浅析卡拉塔格铜金矿成矿地质背景. 矿床地质, 21(增刊): 380–383. |
| [] | 冯源, 王功文. 2012. 东天山卡拉塔格红海-梅岭铜、锌、金多金属矿矿床地质特征及成矿模式研究. 西北地质, 45(增刊): 194–197. |
| [] | 付明禄, 许强奋, 曾阳, 王福同. 2010. 哈密黄土坡铜锌矿地质特征及找矿方法探讨. 新疆地质, 28(3): 260–266. |
| [] | 高珍权, 方维萱, 胡瑞忠, 刘继顺. 2006. 新疆东天山卡拉塔格斑岩型铜 (金) 矿成矿地质背景与找矿评价. 地质学报, 80(1): 90–100. |
| [] | 郭华春, 钟莉, 李丽群. 2006. 哈尔里克山口门子地区石英闪长岩锆石SHRIMP U-Pb测年及其地质意义. 地质通报, 25(8): 928–931. |
| [] | 郭谦谦, 潘成泽, 肖文交, 曲军峰, 敖松坚, 张继恩, 宋东方, 田中华, 万博, 韩春明. 2010. 哈密延东铜矿床地质和地球化学特征. 新疆地质, 28(4): 419–426. |
| [] | 郭召杰. 2012. 新疆北部大地构造研究中几个问题的评述——兼论地质图在区域构造研究中的重要意义. 地质通报, 31(7): 1054–1060. |
| [] | 胡蔼琴, 张国新, 陈义兵, 张前锋. 2001. 新疆大陆基底分区模式和主要地质事件的划分. 新疆地质, 19(1): 12–19. |
| [] | 胡霭琴, 韦刚健. 2003. 关于准噶尔盆地基底时代问题的讨论-据同位素年代学研究结果. 新疆地质, 21(4): 398–406. |
| [] | 黄汲清, 姜春发, 王作勋. 1990. 新疆及邻区板块开合构造及手风琴式运动. 北京: 地质出版社: 3-16. |
| [] | 姬金生, 陶洪祥, 曾章仁, 杨兴科, 张连昌. 1994. 东天山康古尔塔格金矿带地质与成矿. 北京: 地质出版社: 1-204. |
| [] | 李继亮. 1989. 准噶尔弧后残留盆地与天山造山带大地构造关系. 沉积学报, 7(增刊): 112–120. |
| [] | 李锦轶, 肖序常, 陈文. 2000. 准噶尔盆地东部的前晚奥陶世陆壳基底——来自盆地东北缘老君庙变质岩的证据. 中国区域地质, 19(3): 297–302. |
| [] | 李锦轶, 王克卓, 孙桂华, 莫申国, 李文铅, 杨天南, 高立明. 2006. 东天山吐哈盆地南缘古生代活动陆缘残片:中亚地区古亚洲洋板块俯冲的地质记录. 岩石学报, 22(5): 1087–1102. |
| [] | 李玮, 陈隽璐, 董云鹏, 徐学义, 李智佩, 柳小明, 何登峰. 2016. 早古生代古亚洲洋俯冲记录:来自东天山卡拉塔格高镁安山岩的年代学、地球化学证据. 岩石学报, 32(2): 505–521. |
| [] | 李文铅, 王冉, 王核, 夏斌. 2006. "吐哈天窗"卡拉塔格岩体的地球化学和岩石成因. 中国地质, 33(3): 559–565. |
| [] | 李亚萍, 李锦轶, 孙桂华, 朱志新, 杨之青. 2007. 准噶尔盆地基底的探讨:来自原泥盆纪卡拉麦里组砂岩碎屑锆石的证据. 岩石学报, 23(7): 1577–1590. |
| [] | 龙灵利, 王京彬, 王玉往, 毛启贵, 邓小华, 赵路通, 孙志远, 孙燕, 高一涵. 2016. 东天山卡拉塔格矿集区赋矿火山岩地层时代探讨——SHRIMP锆石U-Pb年龄证据. 矿产勘查, 7(1): 31–37. |
| [] | 吕书君, 杨富全, 柴凤梅, 张希兵, 姜丽萍, 刘锋, 张志欣, 耿新霞, 欧阳刘进. 2012. 东准噶尔北缘老山口铁铜金矿区侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地质意义. 地质论评, 58(1): 149–164. |
| [] | 毛德宝, 钟长汀, 陈志宏, 林源宏, 李惠民, 胡小蝶. 1999. 承德北部高压基性麻粒岩的同位素年龄及其地质意义. 岩石学报, 15(4): 524–531. |
| [] | 毛启贵, 方同辉, 王京彬, 王书来, 王宁. 2010. 东天山卡拉塔格早古生代红海块状硫化物矿床精确定年及其地质意义. 岩石学报, 26(10): 3017–3026. |
| [] | 缪宇, 秦克章, 许英霞, 方同辉, 丁奎首, 徐兴旺. 2007. 东疆卡拉塔格梅岭铜 (金) 矿床地质和流体包裹体特征及其与紫金山式铜金矿床的对比. 矿床地质, 26(1): 79–88. |
| [] | 木合塔尔·扎日, 吴兆宁, 吴昌志, 帕拉提·阿布都卡迪尔. 2010. 东天山板块缝合区 (带) 的构造演化与多金属矿床成矿的关系. 地球科学, 35(2): 245–253. |
| [] | 秦克章, 方同辉, 王书来, 王旭东. 2001. 吐哈盆地南缘古生代"天窗"卡拉塔格铜金矿化区的发现及其成矿潜力. 中国地质, 28(3): 16–23. |
| [] | 秦克章, 方同辉, 王书来, 朱宝清, 冯益民, 于海峰, 修群业. 2002. 东天山板块构造分区、演化与成矿地质背景研究. 新疆地质, 20(4): 302–308. |
| [] | 秦克章, 丁奎首, 许英霞, 缪宇, 方同辉, 徐兴旺. 2008. 东天山红山Cu-Au矿床氧化带首次发现的副针绿矾巨晶及其多型针绿矾. 岩石学报, 24(5): 1112–1122. |
| [] | 曲晓明, 张绮玲, 侯增谦, 许远平, 李金忠. 2001. 川西农都柯火山岩型低温热液Au-Ag多金属矿床的特征与成因. 矿床地质, 20(3): 199–207. |
| [] | 冉丽. 2014. 东天山卡拉塔格地区火山机构地质特征. 矿产勘查, 5(2): 467–473. |
| [] | 任纪舜, 姜春发, 张正坤, 秦德余. 1980. 中国大地构造及其演化. 北京: 科学出版社. |
| [] | 宋彪, 张玉海, 万渝生, 简平. 2002. 锆石SHRIMP样品靶制作、年龄测定及有关现象讨论. 地质论评, 48(增刊): 26–30. |
| [] | 宋继叶, 秦明宽, 蔡煜琦, 何中波. 2015. 准噶尔盆地基底结构特征及其对砂岩型铀矿成矿的影响. 地质论评, 61(1): 128–138. |
| [] | 唐俊华, 顾连兴, 郑远川, 方同辉, 张遵忠, 高军辉, 王福田, 汪传胜, 张光辉. 2006. 东天山卡拉塔格钠质火山岩岩石学、地球化学及成因. 岩石学报, 22(5): 1150–1166. |
| [] | 王登红, 李纯杰, 陈郑辉, 陈世平, 肖克炎, 李华芹, 梁婷. 2006. 东天山成矿规律与找矿方向的初步研究. 地质通报, 25(8): 910–915. |
| [] | 王京彬, 王玉往, 何志军. 2006. 东天山大地构造演化的成矿示踪. 中国地质, 33(3): 461–469. |
| [] | 吴华, 李华芹, 陈富文, 路运发, 邓岗, 梅玉萍, 姬后贵. 2006. 东天山哈密地区赤湖钼铜矿区斜长花岗斑岩锆石SHRIMP U-Pb年龄. 地质通报, 25(5): 549–552. |
| [] | 徐学义, 李荣社, 陈隽璐, 马中平, 李智佩, 王洪亮, 白建科, 唐卓. 2014. 新疆北部古生代构造演化的几点认识. 岩石学报, 30(6): 1521–1534. |
| [] | 许英霞, 丁奎首, 秦克章, 缪宇, 方同辉, 徐兴旺, 孙赫. 2006. 东疆红山高硫型浅成低温Cu-Au矿床氧化带钾铁矾、板铁矾、副基铁矾的首次发现及其意义. 中国地质, 33(3): 598–605. |
| [] | 许英霞, 秦克章, 丁奎首, 李金祥, 缪宇, 方同辉, 徐兴旺, 李大明, 罗修泉. 2008. 东天山红山高硫型浅成低温铜-金矿床:中生代成矿与新生代氧化的K-Ar、Ar-Ar年代学证据及其古构造和古气候意义. 岩石学报, 24(10): 2371–2383. |
| [] | 杨甫, 陈刚, 侯斌, 张甲明, 胡延旭, 黄德顺. 2014. 准噶尔盆地钻井岩芯火山碎屑岩锆石U-Pb定年、微量元素及Hf同位素研究. 地质学报, 88(6): 1068–1080. |
| [] | 尹继元, 袁超, 王毓婧, 龙晓平, 关义立. 2011. 新疆西准噶尔晚古生代大地构造演化的岩浆活动记录. 大地构造与成矿学, 35(2): 278–291. |
| [] | 张达玉, 周涛发, 袁峰, 范裕, 刘帅, 彭明兴. 2010. 新疆东天山地区延西铜矿床的地球化学、成矿年代学及其地质意义. 岩石学报, 26(11): 3327–3338. |
| [] | 张洪瑞, 魏刚锋, 李永军, 杜志刚, 柴德亮. 2010. 东天山大南湖岛弧带石炭纪岩石地层与构造演化. 岩石矿物学杂志, 29(1): 1–14. |
| [] | 张连昌, 秦克章, 英基丰, 夏斌, 舒建生. 2004. 东天山土屋-延东斑岩铜矿带埃达克岩及其与成矿作用的关系. 岩石学报, 20(2): 259–268. |
| [] | 张连昌, 夏斌, 牛贺才, 李文铅, 方维萱, 唐红峰, 万博. 2006. 新疆晚古生代大陆边缘成矿系统与成矿区带初步探讨. 岩石学报, 22(5): 1387–1398. |
| [] | 赵俊猛, 黄英, 马宗晋, 邵学钟, 程宏岗, 王伟, 徐强. 2008. 准噶尔盆地北部基底结构与属性问题探讨. 地球物理学报, 51(6): 1767–1775. |
| [] | 郑建平, 王方正, 成中梅, 吴晓智, 张义杰. 2000. 拼合的准噶尔盆地基底:基底火山岩Sr-Nd同位素证据. 地球科学, 25(2): 179–185. |
| [] | 朱永峰, 徐新, 魏少妮, 宋彪, 郭璇. 2007. 西准噶尔克拉玛依OIB型枕状玄武岩地球化学及其地质意义研究. 岩石学报, 23(7): 1739–1748. |