2012, Vol. 28
2. 新疆地质矿产勘查开发局第四地质大队，阿勒泰 836500;
3. 国家地质实验测试中心，北京 100037;
4. 新疆大学地质勘查与工程学院，乌鲁木齐 830046
, ZHANG ZhiXin1, LIU GuoRen2, QU WenJun3, ZHANG LiWu2, WEI GuangZhi2, LIU Feng1, CHAI FengMei4
2. No.4 Geological Party, Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development of Xinjiang, Altay 836500, China;
3. National Research of Geoanalysis, Beijing 100037, China;
4. School of Geoexploration and Engineering, Xinjiang University, Urumqi 830046, China
玉勒肯哈腊苏铜矿床位于新疆青河县城西北约40km处，大地构造上位于西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块分界NW向额尔齐斯-玛因鄂博断裂与NNW向可可托海-二台断裂交汇部位。
矿区出露地层主要为中泥盆统北塔山组和下石炭统姜巴斯套组 (图 1)，前者主要为基性-中基性火山岩系，岩性为玄武质凝灰岩、玄武岩、辉斑玄武岩，局部夹少量玄武质角砾凝灰岩、凝灰质砂岩、玄武质沉凝灰岩。后者为一套陆相碎屑岩夹火山碎屑岩建造，主要岩性为含炭粉砂岩、凝灰质 (粉) 砂岩、凝灰岩，夹少量玄武安山岩、流纹岩薄层。
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图 1 玉勒肯哈腊苏铜矿区地质略图 (据新疆地质矿产勘查开发局第四地质大队，2009修改) Fig. 1 Simplified geologic map of the Yulekenhalasu copper deposit |
矿区内侵入岩发育，主要岩性为中细粒石英闪长岩、黑云母石英斑岩、闪长玢岩和似斑状黑云母石英二长岩。石英闪长岩主要分布于矿区南部及东部，呈不规则岩株状侵位于北塔山组玄武岩、玄武质凝灰岩中，岩体中发育韧性剪切带。似斑状黑云母石英二长岩，局部为中细粒黑云母石英二长岩、二长岩，主要分布于矿区南部，呈北西向不规则岩株状侵位于北塔山组第二段上部辉斑玄武岩中。与石英闪长岩、花岗闪长斑岩相比，剪切变形程度相对较低。闪长玢岩 (局部为细粒闪长岩) 为主要含矿岩体，侵位于北塔山组第二段上部玄武质凝灰岩、玄武岩、辉斑玄武岩中，呈北西向不规则岩株、岩枝、岩脉状，部分地段与姜巴斯套组呈断层接触。矿区内闪长玢岩地表出露宽度50~500m，延长约2.7km，总体走向110°~120°，具较强的糜棱岩化变形作用。黑云母石英斑岩在矿区零星出露，侵位于下石炭统姜巴斯套组含炭粉砂岩中。矿区内岩脉主要有辉长岩脉、正长岩脉、花岗斑岩脉、石英二长斑岩脉、石英闪长岩脉、花岗闪长斑岩脉等，宽几米至50余米，长几十米至300余米。
矿化主要受闪长玢岩，其次是似斑状黑云母石英二长岩控制，少部分赋存在北塔山组火山岩、火山碎屑岩及绢云石英片岩中。根据矿化蚀变空间分布特征，可分为Ⅰ号和Ⅱ号两个矿化带。Ⅰ号矿化带分布于矿区中-东部11~16线间，呈不规则的长条状，断续延长约800m，宽20~120m，总体走向330°左右，倾向北东。矿化带内岩石主要为闪长玢岩，次为似斑状黑云母石英二长岩，具较强的钾长石化、硅化蚀变和强糜棱岩化。地表矿化主要表现为薄膜状、细脉状、团块状的孔雀石化以及星点状褐铁矿化，局部可见少量团斑状黄铜矿、团块状兰铜矿。Ⅰ号矿化带主要由4个矿体组成，为隐伏-半隐伏矿体，其中Ⅰ2矿体是主矿体，由工业矿体和低品位矿体组成，长约350m，目前控制矿体长度大于500m，矿体厚度2.10~45.09m，控制矿体最大斜深810m。Ⅰ4矿体主要由工业矿体和少量低品位矿体组成，低品位矿体厚度小，一般为1.89~3.96m，最厚7.81m，平均厚度3.85m；工业矿体厚度为1.8~17.77m，平均厚度12.11m。Ⅰ1和Ⅰ3个矿体规模较小，延伸不稳定。4个矿体主要分布于蚀变闪长玢岩的中下部，呈脉状北西向延伸，具分枝复合、膨缩变化，沿走向和倾向铜工业矿体向北东倾伏 (图 2)。矿体展布形态受闪长玢岩控制。在Ⅰ号矿化带圈出2个钼矿体和2个钼矿化体，主要分布于Ⅰ2矿体中。钼矿体平均厚度7.56m，沿走向目前控制长度约200m。
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图 2 玉勒肯哈腊苏铜矿联合剖面图 (据刘国仁等，2010) Fig. 2 Combine geological section of the Yulekenhalasu copper deposit (after Liu et al., 2010) |
Ⅱ号矿化带分布于矿区北西部长约350m，宽10~100m。矿化岩石以似斑状黑云母石英二长岩为主，次为玄武岩。目前地表圈出一条品位较高的铜金矿体和3条规模较小的铜金矿化体。
矿石类型分为黄铁矿黄铜矿矿石和含辉钼矿黄铜矿矿石。矿石中主要有浸染状、团块状、团斑状、细脉浸染状和细脉状构造。矿石结构主要为他形粒状结构、他形-半自形粒状结构、充填结构、共结结构、碎裂结构等。矿石中主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿、磁铁矿，少量方铅矿、磁黄铁矿、毒砂、钛磁铁矿、白钛矿。Ⅰ1矿体中Cu平均品位为0.25%，Ⅰ2矿体中Cu平均品位为0.79%，Ⅰ3矿体Cu平均品位为0.73%，Ⅰ4矿体平均品位0.67%。矿石中伴生金0.43~0.63g/t，伴生Mo 0.027%。钼矿石中Mo平均品位0.06%(刘国仁等，2010)。
2 样品与测试方法 2.1 样品特征岩体测年样品采自矿区南部中细粒石英闪长岩体、矿区黑云母石英斑岩脉、矿区含矿糜棱岩化闪长玢岩和似斑状黑云母石英二长岩。
YKH07采自矿区中部黑云母石英斑岩脉 (图 3a)，坐标为46°36′9″，90°02′35″。岩体块状构造，斑状结构，斑晶占35%~40%，主要为石英，少量斜长石，矿物粒度一般在0.5~1mm，最小0.3mm，最大4.5mm。基质 (60%~65%) 为细粒结构，粒度一般在0.05~0.1mm，主要为石英，少量斜长石 (10%~20%) 和黑云母 (5%)。石英波状消光，斜长石局部见钠长聚片双晶，黑云母呈集合体不规则分布，孔隙中有石英和石榴石充填。
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图 3 玉勒肯哈腊苏矿区岩体特征 (a)-黑云母石英斑岩脉；(b)-中细粒石英闪长岩；(c)-似斑状黑云母石英二长岩；(d)-绿帘石化、钾长石化闪长玢岩；(e)-褐铁矿化闪长玢中破碎带；(f)-黄铁矿黄铜矿浸染状分布于闪长玢岩中；(g)-细粒似斑状黑云母石英二长岩镜下照片；(h)-含矿闪长玢岩镜下照片 Fig. 3 Characteristic of plutons in the Yulekenhalasu ore district (a)-biotite quartz porphyry dyke; (b)-medium-to fine-grained quartz diorite; (c)-porphyroid biotite quartz monzonite; (d)-diorite porphyry with K-feldspar alteration and epidotization; (e)-cataclastic liminite alteration zone distributed in diorite porphyry; (f)-pyrite and chalcopyrite disseminated distributed in diorite porphyry; (g)-fine-grained porphyroid biotite quartz monzonite in the optical microscopy; (h)-ore-bearing diorite porphyry in the optical microscopy |
YKH28采自矿区南部中细粒石英闪长岩 (图 3b)，坐标为46°35′57″，90°01′9″。岩体块状构造，中细粒半自形粒状结构 (图 3h)，主要由斜长石 (70%~75%)、石英 (10%~15%)、钾长石 (1%~5%)、黑云母 (5%~7%)、角闪石 (0~3%) 组成，粒度一般0.2~2mm，部分2~2.5mm。斜长石呈半自形板状，高岭土化、绢云母化、绿帘石化明显。钾长石呈他形粒状，高岭土化，交代斜长石，粒内见格子双晶。石英为他形粒状，波状、带状消光，略重结晶，集合体似团状、条痕状分布于斜长石粒间。黑云母呈叶片状，交代角闪石，无规则分布。角闪石为柱状，被黑云母等交代，杂乱分布。
YLKZK1603-3和YLKZK1204-9分别采自钻孔ZK1603 613m和ZK1204 586m的细粒似斑状黑云石英二长岩 (图 3 c)。岩石似斑状构造 (图 3g)，斑晶主要由斜长石 (5%~20%)、钾长石 (5%~40%) 组成，粒度2~30mm，斑晶边界不规则，细粒重结晶明显。基质为细粒花岗结构，主要由斜长石 (25%~50%)、钾长石 (5%~20%)、石英 (5%~10%)、黑云母 (5%~10%) 组成，粒度为0.1~0.2mm，部分0.2~2.8mm。斜长石呈他形粒状、半自形板状，无规则分布，高岭土化、绢云母化，可见净边结构。钾长石为半自形板状、他形粒状，交代斜长石、内含斜长石包体，可见钠质补片，杂乱分布，高岭土化，可见格子双晶。石英呈他形粒状，重结晶明显，波状消光，填隙状分布。黑云母为叶片状，粒度小，局部绿泥石化、绢云母化，集合体似团块状、条痕状、条纹状分布于长石粒间。
YKH09采自矿区中部地表的褐铁矿化糜棱岩化闪长玢岩 (图 3e)，坐标为46°36′09″，90°01′30″。岩体条纹状构造，斑状结构。斑晶主要为斜长石 (20%~25%)，少量黑云母 (5%~10%)，斑晶粒度0.5~1mm，最大1.5mm。基质为细粒结构，粒度0.05mm，由斜长岩 (65%~70%) 和黑云母 (5%~10%) 组成。斜长石部分可见聚片双晶和卡斯巴双晶，矿物拉长，定向排列。黑云母斑晶受韧性变形呈不规则透镜状、鱼形状，细片状黑云母集合体呈条纹状分布。
YKH10采自ZK08-02含矿闪长玢岩，岩石为变余斑状结构，基质为变余微晶结构。斑晶 (5%~35%) 主要为斜长石，少量黑云母、钾长石。斜长石呈半自形-近半自形板状为主，零散定向分布，部分呈聚斑状，大小一般0.1~2.0mm，具轻微高岭土化、绢云母化、绿帘石化等。基质由斜长石 (50%~70%)、黑云母 (10%~15%)、绢云母 (2%~5%)、角闪石 (2%~3%)、电气石 (2%~3%) 构成。斜长石部分呈他形微粒状，粒径＜0.15mm，粒间镶嵌状，部分呈霏细状，针柱状，多无明确个体边界，定向分布。黑云母鳞片-叶片状，片径＜0.5mm，集合体多呈线纹状、条痕状等定向分布，局部绿泥石化。角闪石他形柱状、粒状、针柱状等，直径＜0.3mm，集合体呈线纹状定向分布。电气石呈柱状，＜0.4mm，少见。岩体中发育钾长石化、绿帘石化、硅化 (图 3d)，黄铜矿和黄铁矿浸染状分布于闪长玢岩中 (图 3f)。
本次测定的9件辉钼矿样品采自ZK0804钻孔的I2G号矿体，为含辉钼矿石英细脉、辉钼矿脉、辉钼矿团块和薄膜状辉钼矿 (图 4)。从9件样品中分选出辉钼矿单矿物，质纯，无氧化，无污染，纯度达到99%以上，用于Re-Os同位素年龄测定。
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图 4 玉勒肯哈腊苏铜矿辉钼矿特征 (a)-辉钼矿沿硅化闪长玢岩裂隙分布；(b)-辉钼矿呈薄膜状分布于钾长石化闪长玢岩中；(c)-辉钼矿细脉分布于钾长石中；(d)-辉钼矿呈薄膜状分布于黄铜矿化闪长玢岩中 Fig. 4 Characteristic of molybdenite in the Yulekenhalasu copper deposit (a)-molybdenite distributed in fissuring in the diorite porphyry; (b)-molybdenite occurs as films in the K-feldspar alterated diorite porphyry; (c)-molybdenite occurs as veinlet in the K-feldspar; (d)-molybdenite occurs as films in the chalcopyrite-bearing diorite porphyry |
锆石样品靶的制作和锆石阴极发光照相在北京离子探针中心完成。锆石U-Pb定年在中国地质科学院矿产资源研究所同位素实验室完成，所用仪器为Finnigan Neptune型MC-ICP-MS及与之配套的Newwave UP 213激光剥蚀系统。锆石定年激光剥蚀所用斑束直径为25μm，频率为10Hz，能量密度约为2.5J/cm2，以He为载气。信号较小的207Pb、206Pb、204Pb (+204Hg) 和202Hg用离子计数器接收，208Pb、232Th、238U信号用法拉第杯接收，实现了所有目标同位素信号的同时接收，且不同质量数的峰基本上都是平坦的，进而可以获得高精度的数据，均匀锆石颗粒207Pb/206Pb、206Pb/238Pb、207Pb/235U的测试精度 (2σ) 均为2%左右，对锆石标准的定年精度和准确度在1%(2σ) 左右。LA-MC-ICP-MS激光剥蚀采样采用单点剥蚀的方式，锆石U-Pb定年以锆石GJ-1为外标，U、Th含量以锆石M127(U 923×10-6、Th 439×10-6、Th/U 0.475，Nasdala et al.，2008) 为外标进行校正。在测试过程中每测定10个样品点后，前后重复测定3个锆石标样 (2个GJ-1和1个Plesovice) 进行校正。数据处理采用ICPMADataCa 4.3程序，测试过程中绝大多数分析点206Pb/204Pb＞1000，未进行普通铅校正，204Pb由离子计数器检测，204Pb含量异常高的分析点可能受包体等普通铅的影响，对204Pb含量异常高的分析点在计算式剔除，锆石年龄谐和图用Isoplot 3.0程序获得，表达式中所列单个数据点的误差均为1σ，谐和年龄具95%的置信度。详细实验测试过程可参见侯可军等 (2009)。
Re-Os同位素分析测试工作在国家地质实验测试中心完成，采用Carius管封闭溶样分解样品，Re和Os的分离等化学处理过程及质谱测试过程参见文献 (Shirey and Walker, 1995；Mao et al.，2003，2008；Du et al.，2004)。质谱测定采用美国TJA公司生产的TJA X-series ICPMS测定同位素比值。对于Re：选择质量数185、187，用190监测Os。对于Os：选择质量数为186、187、188、189、190、192。用185监测Re。本次实验标准物质为GBW04435(HLP)。
3 测试结果 3.1 锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄黑云母石英斑岩、石英闪长岩、闪长玢岩和似斑状石英二长岩中大部分锆石颗粒具有自形晶、半自形晶，呈长柱状和短柱状，长变化于80~150μm之间，宽介于50~120μm之间。在阴极发光图像中，大部数锆石均发育较好的岩浆锆石振荡环带结构 (图 5)，显示岩浆锆石的特点，个别锆石含有不透明的包裹体。6件样品锆石的U、Th含量变化较大 (表 1)，U介于40.4×10-6~14669×10-6，Th介于17.6×10-6~3074.6×10-6，Th/U比值介于0.11~4.51之间，大于0.1，表明了锆石为岩浆成因 (Belousova et al.，2002)。
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图 5 玉勒肯哈腊苏矿区岩体中代表性锆石的阴极发光图 Fig. 5 Cathodoluminescence images of representative zircons from the plutons in the Yulekenhalasu ore district |
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表 1 玉勒肯哈腊苏铜矿区岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定结果 Table 1 LA-ICP-MS U-Pb data of zircons from the plutons in the Yulekenhalasu ore district |
黑云母石英斑岩 (YKH07)15个锆石测点的年龄在误差范围内有较一致的207Pb/206Pb、207Pb/235U和206Pb/238U比值，在谐和图上基本上成群集中分布在谐和线上及附近 (图 6)，其206Pb/238U年龄的加权平均值为347.8±1.3Ma (MSWD=0.33) 与谐和年龄347.1±1.8Ma (MSWD=0.33) 一致，该年龄可代表黑云母石英斑岩脉的形成年龄。
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图 6 玉勒肯哈腊苏矿区岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄 Fig. 6 Zircon LA-ICP-MS U-Pb age of the plutons from the Yulekenhalasu ore district |
中细粒石英闪长岩 (YKH28)16个锆石测点的年龄在误差范围内有较一致的207Pb/206Pb、207Pb/235U和206Pb/238U比值，在谐和图上基本上成群集中分布在谐和线上及附近 (图 6)，其206Pb/238U年龄的加权平均值为382.4±1.3Ma (MSWD=0.34)，可代表石英闪长岩的形成年龄。
2件似斑状黑云石英二长岩 (YLKZK1603-3，YLKZK1204-9)18个和19个锆石测点的年龄在误差范围内有较一致的207Pb/206Pb、207Pb/235U和206Pb/238U比值，在谐和图上基本上成群集中分布在谐和线上及附近 (图 6)，其206Pb/238U年龄的加权平均值分别为375.1±1.2Ma (MSWD=0.17) 和374.4±0.98Ma (MSWD=0.54)，可代表黑云石英二长岩的形成年龄。
2件矿化闪长玢岩 (YKH09，YKH10)9个和12个锆石测点的年龄在误差范围内有较一致的207Pb/206Pb、207Pb/235U和206Pb/238U比值，测点分布在谐和线上及附近 (图 6)，其206Pb/238U年龄的加权平均值分别为379.2±1.9Ma (MSWD=0.2) 和379.2±1.2Ma (MSWD=0.15)，代表闪长玢岩的形成年龄。
3.2 辉钼矿Re-Os年龄Re-Os模式年龄t按下式计算：t=1/λ。采用λ(187Re衰变常数)=1.666×10-11yr-1。玉勒肯哈腊苏铜矿9件辉钼矿Re-Os同位素测试结果见表 2。辉钼矿Re含量介于667.7×10-6~1779×10-6之间，187Re的含量为419.7×10-6~1118×10-6；Os含量介于0.1419×10-9~1.2654×10-9之间，187Os的含量为2638×10-9~6991×10-9。9件样品的Re-Os同位素模式年龄十分接近，为366.8±5.4Ma~376.1±5.9Ma，加权平均值372.2±2.5Ma，MSWD=1.3。采用ISOPLOT软件 (Ludwig，1999) 对所获得的数据进行等时线计算，9件辉钼矿样品获得的等时线年龄为373.9±2.2Ma，MSWD=1.3(图 7)，与模式年龄加权平均值十分接近。
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表 2 玉勒肯哈腊苏铜矿辉钼矿Re-Os同位素数据 Table 2 Re-Os data for molybdenite from the Yulekenhalasu copper deposit |
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图 7 玉勒肯哈腊苏铜矿辉钼矿Re-Os同位素等时线 (a) 和辉钼矿Re-Os模式年龄加权平均值 (b) Fig. 7 Re-Os isochrone for molybdenites (a) and the mean of model ages (b) from the Yulekenhalasu copper deposit |
本次所测得矿区6件岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分成4组，最早的石英闪长岩侵位年龄为382.4±1.3Ma，属中泥盆世，不是前人根据穿插关系确定的早二叠世 (贺永康等，2006①)。该期岩体在矿区南部广泛分布，在矿区的北西外围和南东的哈腊苏矿区均有分布，被称为玉勒肯哈腊苏岩体，是卡拉先格尔斑岩铜矿带中泥盆统北塔山组火山沉积岩系形成后最早的侵入岩，与该组中基性火山岩可能为同源岩浆活动的产物。第二组为矿化闪长玢岩，其206Pb/238U年龄的加权平均值为379.2±1.9Ma和379.2±1.2Ma，略晚于石英闪长岩3Ma，与石英闪长岩为同期岩浆演化的不同侵入体。在哈腊苏铜矿区含矿花岗闪长斑岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为381±6Ma (Zhang et al.，2006)，老山口一带也有该期闪长 (玢) 岩出露，其锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为379.3±2.3Ma和379.7±3Ma (吕书君等，2012)。第三组为似斑状黑云石英二长岩，在平面上分布于矿区中部，在剖面图上位于矿体及含矿岩体下盘，其206Pb/238U年龄的加权平均值为375.1±1.2Ma和374.4±0.98Ma，比含矿闪长玢岩晚4~5Ma。区域上该期岩浆活动也有分布，如喀拉萨依与斑岩铜矿成矿有关的二长闪长斑岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为376±10Ma (Zhang et al.，2006)，在准噶尔北缘的乔夏哈拉铁铜金矿区有闪长岩和闪长玢岩分布，并与铁铜金成矿有关，闪长玢岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为377.6±1.4Ma (张志欣等，2012)。第四组为黑云母石英斑岩脉，其206Pb/238U年龄的加权平均值为347.8±1.3Ma，属早石炭世，该期岩浆侵入活动在准噶尔北缘其他地区也有发育，如老山口矿区有闪长岩侵入 (353.8±1.9Ma，吕书君等，2012)，布尔根有黑云母二长花岗岩 (343Ma) 和碱性花岗岩 (353Ma) 侵入 (王涛等，2010)。另外，赵战锋等 (2009)获得矿区钻孔中石英二长斑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为265.6±3.7Ma，表明矿区中二叠世仍有岩浆侵入活动，该期岩浆侵入活动在准噶尔北缘较少。综上所述，目前的岩体年代学资料表明，玉勒肯哈腊苏矿区岩浆侵入活动从中泥盆世 (~382Ma) 延续到中二叠世 (~266Ma)，持续时间长达116Ma。
①贺永康，何斌，周刚等.2006.新疆青河县阿拉图拜幅、哈依尔很幅1:5万区域地质矿产调查.
前人对准噶尔北缘的晚古生代构造环境进行了研究，认为中泥盆统北塔山组苦橄岩及中基性火山岩形成于岛弧环境 (张招崇等，2007)，在火山岩形成之后侵入的花岗岩类 (381~376Ma) 为俯冲花岗岩，其构造环境为板块的俯冲阶段 (Zhang et al.，2006)。早石炭世维宪期-晚二叠世为后碰撞演化阶段 (王京彬和徐欣，2006)，周刚等 (2009)认为阿尔泰及准噶尔北缘后碰撞的时限为360~290Ma，韩宝福等 (2006)提出东准噶尔后碰撞深成岩浆活动发生在330~265Ma，王涛等 (2010)认为早石炭世-早二叠世为后碰撞或晚造山阶段，晚二叠世后 (＜270Ma) 进入板内演化阶段。综合上述学者对准噶尔北缘地球动力学的研究，玉勒肯哈腊苏铜矿区岩浆侵入活动对应于不同的构造环境，382~374Ma形成的石英闪长岩、含矿闪长玢岩和似斑状黑云石英二长岩形成于板块俯冲阶段；348Ma形成的黑云母石英斑岩脉，其构造环境为后碰撞阶段早期，266Ma形成的二长斑岩，对应于后碰撞阶段的末期。
矿区在长达116Ma的时间里有五次岩浆侵入活动，形成了从基性 (辉长岩) 到酸性 (花岗斑岩) 的多种类型侵入岩，铜钼矿化与哪一期或几期岩浆侵入作用有关，关系到矿床模型的构建和成矿过程的探讨，以及找矿勘查工作的部署。辉钼矿Re-Os年龄为准确限定成矿时代提供了依据，玉勒肯哈腊苏铜矿9件辉钼矿样品Re-Os同位素模式年龄加权平均值为372.2±2.5Ma，等时线年龄为373.9±2.2Ma，可代表铜钼成矿时代，属中泥盆世晚期。辉钼矿年龄与似斑状黑云石英二长岩 (375.1±1.2Ma和374.4±0.98Ma) 年龄一致，但晚于矿化闪长玢岩年龄 (379.2±1.9Ma和379.2±1.2Ma)5Ma。锆石U-Pb年龄纪录的是岩体侵位的年龄，辉钼矿纪录的是岩浆期后热液活动形成铜钼矿化的年龄，一般成矿年龄略晚于岩体年龄，这也是斑岩铜矿的重要特征之一。从钻孔资料及矿化分布表明，铜钼矿体主要位于蚀变闪长玢岩的中下部，闪长玢岩之下为似斑状黑云石英二长岩，矿化很弱或无矿化，地表见似斑状黑云石英二长岩中部分矿化。依据地质及年代学资料，我们认为与成矿有关的含矿岩体主要是闪长玢岩，~379Ma±岩体侵位，~374Ma岩浆期后热液活动在岩体中形成浸染状、细脉和网脉状斑岩型铜钼矿化，与此同时 (375~374Ma) 形成侵位相对较深的似斑状黑云石英二长岩，伴随少量矿化。
玉勒肯哈腊苏铜矿辉钼矿等时线年龄 (374Ma) 与卡拉先格尔斑岩铜矿带的哈腊苏铜矿辉钼矿等时线年龄相近 (378~377Ma，吴淦国等, 2008, 杨富全等，2010)，表明该斑岩成矿带主要成矿期为中泥盆世晚期。另外与斑岩成矿带相距不远的乔夏哈拉铁铜金矿中含黄铁矿黄铜矿磁铁矿矿石中辉钼矿Re-Os等时线年龄为377.4±4.3Ma (张志欣等，2012)，表明准噶尔北缘在中泥盆世晚期除形成斑岩型铜 (钼) 矿外，还形成了矽卡岩型铁铜金矿。蒙古欧玉陶勒盖斑岩型铜金矿发现后引起了我国矿床学家和矿业公司的极大关注，关于该成矿带向西延伸进入新疆后与东天山斑岩铜矿带相连还是经东准噶尔琼河坝成矿带后与卡拉先格尔斑岩成矿带相连存在不同认识。通过成矿时代研究表明，卡拉先格尔斑岩成矿带成矿时代为378~377Ma，与蒙古国欧玉陶勒盖斑岩型铜金矿田的西南欧玉矿床、中部欧玉矿床和南雨果矿床的辉钼矿Re-Os同位素年龄 (373~370Ma，Kirwin et al.，2005) 和蒙古国查干苏布尔加大型斑岩型铜钼矿床辉钼矿Re-Os等时线年龄 (370±5.9Ma，Watanabe and Stein, 2000；侯万荣等，2010) 相近，暗示蒙古国欧玉陶勒盖斑岩铜矿带延伸到准噶尔北缘的卡拉先格尔斑岩成矿带。
5 结论(1) 玉勒肯哈腊苏铜矿区有5次主要岩浆侵入活动，中泥盆世北塔山组火山沉积岩系形成后不久在382Ma有石英闪长岩侵入，379Ma形成含矿闪长玢岩，375~374Ma形成似斑状黑云石英二长岩，三次岩浆侵入活动与板块的俯冲作用有关；348Ma形成黑云母石英斑岩脉，其构造环境为后碰撞阶段早期；266Ma形成二长斑岩，对应于后碰撞阶段末期。
(2) 玉勒肯哈腊苏铜矿9件辉钼矿样品Re-Os同位素等时线年龄为373.9±2.2Ma，表明铜钼成矿时代为中泥盆世晚期，与闪长玢岩侵入有关。卡拉先格尔斑岩铜矿带成矿时代为378~374Ma，与蒙古国欧玉陶勒盖斑岩铜矿带成矿时代相近 (373~370Ma)。
致谢 野外工作期间得到新疆地质矿产勘查开发局第四地质大队周刚总工、秦纪华总工、刘振江高级工程师，杜志明、李魁元和赵宝贵三位先生的大力支持和帮助；岩体样品的年龄测试得到了中国地质科学院矿产资源研究所侯可军博士的帮助；在此一并致以衷心的感谢。| [] | Belousova EA, Griffin WL, O Reilly SY, Fisher NI. 2002. Igneous zircon: Trace element composition as an indicator of source rock type. Contributions to Mineralogy and Petrology, 143: 602–622. DOI:10.1007/s00410-002-0364-7 |
| [] | Du AD, Wu SQ, Sun DZ, Wang SX, Qu WJ, Stein RMH, Morgan J, Malinovskiy D. 2004. Preparation and certification of Re-Os dating reference materials: Molybdenite HLP and JDC. Geostandard and Geoanalytical Research, 28(1): 41–52. DOI:10.1111/ggr.2004.28.issue-1 |
| [] | Han BF, Ji JQ, Song B, Chen LH, Zhang L. 2006. Late Paleozoic vertical growth of continental crust around the Junggar Basin, Xinjiang, China (Part I): Timing of post-collisional plution. Acta Petrologica Sinica, 22(5): 1077–1086. |
| [] | Hou KJ, Li YH, Tian YR. 2009. In situ U-Pb zircon dating using laser ablation-multi ion counting-ICP-MS. Mineral Deposits, 28(4): 481–492. |
| [] | Hou WR, Nie FJ, Jiang SH, Bai DM, Liu Y, Yun F, Liu YF. 2010. The geology and ore-forming mechanism of the Tsagaan Suvarga large-size Cu-Mo porphyry deposit in Mongolia. Acta Geoscientica Sinica, 31(3): 307–320. |
| [] | Kirwin DJ, Forster CN, Kavalieris I, Grane D, Orssich C, Panther C, Garamjav D, Munkhbat TO and Niislelkhuu G.2005.The Oyu Tolgoi copper-gold deposit, South Gobi, Mongolia.In: Seltmann R, Gerel O and Kirwin DJ (eds.).Geodynamics and Metallogeny of Mongolia with A Special Emphasis on Copper and Gold Deposits.IAGOD Guidebook Series 11, London, 155-174 |
| [] | Liu GR, Dong LH, Xue CJ, Li XR, Zhang LW, Wei GZ, He LX, Zhao ZH, Qin JH, Zhang ZX. 2010. Geological characteristics and exploration direction of the Yulekenhalasu copper deposit, Xinjiang. Xinjiang Geology, 28(4): 377–384. |
| [] | Ludwig K.1999.soplot/Ex, version 2.0: A geochronological toolkit for Microsoft Excel.Geochronology Center, Berkeley, Special Publication 1a |
| [] | 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 JW, Yang JM, Qu WJ, Du AD, Wang ZL, Han CM. 2003. Re-Os age of Cu-Ni ores from the Huangshandong Cu-Ni sulfide deposit in the East Tianshan Mountains and its implication for geodynamic processes. Acta Geologica Sinica, 77(2): 220–226. |
| [] | Mao JW, Xie GQ, Bierlein F, Qu WJ, Duc AD, Ye HS, Pirajno F, Li HM, Guo BJ, Li YF, Yang ZQ. 2008. Tectonic implications from Re-Os dating of Mesozoic molybdenum deposits in the East Qinling-Dabie orogenic belt. Geochimica et Cosmochimica Acta, 72: 4607–4626. DOI:10.1016/j.gca.2008.06.027 |
| [] | Nasdala L, Norberg N, Schaltegger U. 2008. Plesovice zircon: A new natural reference material for U-Pb and Hf isotopic microanalysis. Chemical Geology, 249: 1–35. DOI:10.1016/j.chemgeo.2007.11.005 |
| [] | Shirey SB, Walker RJ. 1995. Carius tube digestion for low-blank rhenium-osmium analysis. Analytical Chemistry, 67: 2136–2141. DOI:10.1021/ac00109a036 |
| [] | Wan B, Zhang LC. 2006. Geochemistry of ore-bearing porphyries in the Kalaxianger copper belt on the southeastern margin of the Altay Mountains, Xinjiang. Geology in China, 33(3): 618–625. |
| [] | Wang JB, Xu X. 2006. Post-collisional tectonic evolution and metallogenesis in northern Xinjiang, China. Acta Geologica Sinica, 81(1): 23–31. |
| [] | Wang T, Tong Y, Li S, Zhang JJ, Shi XJ, Li JY, Han BF, Hong DW. 2010. Spatial and temporal variations of granitoids in the Altay orogen and their implications for tectonic setting and crustal growth: Perspectives from Chinese Altay. Acta Petrologica et Mineralogica, 29(6): 595–618. |
| [] | Watanabe Y, Stein J. 2000. Re-Os ages for the Erdenet and Tsagaan Suvarga porphyry Cu-Mo deposits, Mongolia, and tectonic implications. Economic Geology, 95: 15–37. |
| [] | Wu GG, Dong LH, Xue CJ, Feng J, Tan HD, Zhang ZC, Wen CS, Zhou G, Gong QJ, Gao JG, Du YS, He MY, Liu JL, Tu QJ. 2008. The Main Porphyry Copper Ore Belts in Northern Xinjiang, China. Beijing: Geological Publishing House: 1-345. |
| [] | Xue CJ, Zhao ZS, Wu GG, Dong LH, Feng J, Zhang ZC, Zhou G, Chi GX, Gao JG. 2010. The multiperiodic superimposed porphyry copper mineralization in Central Asian tectonic region: A case study of geology, geochemistry and chronology of Halasu copper deposit, southeastern Altai, China. Earth Science Frontiers, 17(2): 53–82. |
| [] | Yang FQ, Yan SH, Qu WJ, Zhou G, Liu F, Geng XX, Liu GR, Wang X. 2010. The fluid inclusions and C, H and O isotopic geochemistry of the Ⅰ mineralized zone at the Halasu copper deposit, Xinjiang. Earth Science Frontiers, 17(2): 359–374. |
| [] | Yang SH, Teng R, Zhang ZC, Chen BL, Chen W, Zhou G, He LX. 2006. New understanding on origin of Kalaxiangeer copper deposit on southern margin of Altay Mountain, Xinjiang: Constraints from S-Pb-H-O isotope geochemistry and 40Ar-39Ar age of Halasu copper deposit. Mineral Deposits, 25(3): 292–301. |
| [] | Yang WP, Zhang ZC, Zhou G, Yan SH, He LX, Chen PL. 2005. Discovery of the Xileketehalasu porphyry copper deposit on the southern margin of the Altai copper metallogenic belt. Geology in China, 32(1): 107–114. |
| [] | Zhang ZC, Yan SH, Chen BL, Zhou G, He YK, Chai FM, He LX, Wan YS. 2006. SHRIMP zircon U-Pb dating for subduction-related granitic rocks in the northern part of East Junggar, Xinjiang. Chinese Science Bulletin, 51(8): 952–962. DOI:10.1007/s11434-008-0952-7 |
| [] | Zhang ZC, Zhou G, Yan SH, Chen BL, He YK, Chai FM, He LX. 2007. Geology and geochemistry of the Late Paleozoic volcanic rocks of the south margin of the Altai Mountains and implications for tectonic evolution. Acta Geologica Sinica, 81(3): 344–357. DOI:10.1111/acgs.2007.81.issue-3 |
| [] | Zhang ZX, Yang FQ, Li C, Liu F, Geng XX, Liu GR, Chai FM, Ouyang LJ. 2012. Rock-forming and ore-forming ages of Qiaoxiahala Fe-Cu-Au deposit on northern margin of Junggar Basin, Xinjiang. Mineral Deposits, 31(2): 347–358. |
| [] | Zhao ZF, Xue CJ, Zhang LW, Wen CS, Zhou G, Liu GR. 2009. U-Pb dataing of zircons from acid intrusions in Yulekenhalasu copper deposit of Qinghe, Xinjiang, and its geological significance. Mineral Deposits, 28(4): 425–433. |
| [] | Zhou G, Wu GG, Dong LH, Zhang ZC, Dong YG, Tong Y, He LX, Ying LJ. 2009. Formation time and geochemical feature of Wutubulak pluton in the northeastern margin of Junggar in Xinjiang and its geological significance. Acta Petrologica Sinica, 25(6): 1390–1402. |
| [] | 韩宝福, 季建清, 宋彪, 陈立辉, 张磊. 2006. 新疆准噶尔晚古生代陆壳垂向生长 (Ⅰ)--后碰撞深成岩浆活动的时限. 岩石学报, 22(5): 1077–1086. |
| [] | 侯可军, 李延河, 田有荣. 2009. LA-MC-ICP-MS锆石微区原位U-Pb定年技术. 矿床地质, 28(4): 481–492. |
| [] | 侯万荣, 聂凤军, 江思宏, 白大明, 刘妍, 云飞, 刘翼飞. 2010. 蒙古国查干苏布尔加大型铜-钼矿床地质特征及成因. 地球学报, 31(3): 307–320. |
| [] | 刘国仁, 董连慧, 薛春纪, 李香仁, 张立武, 魏广智, 何立新, 赵忠合, 秦纪华, 张志欣. 2010. 新疆玉勒肯哈腊苏铜矿床地质特征及找矿方向. 新疆地质, 28(4): 377–384. |
| [] | 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. |
| [] | 万博, 张连昌. 2006. 新疆阿尔泰东南缘卡拉先格尔铜矿带含矿斑岩地球化学及其成矿意义. 中国地质, 33(3): 618–625. |
| [] | 王京彬, 徐新. 2006. 新疆北部后碰撞构造演化与成矿. 地质学报, 80(1): 23–31. |
| [] | 王涛, 童英, 李舢, 张建军, 史兴俊, 李锦轶, 韩宝福, 洪大卫. 2010. 阿尔泰造山带花岗岩时空演变、构造环境及地壳生长意义--以中国阿尔泰为例. 岩石矿物学杂志, 29(6): 595–618. |
| [] | 吴淦国, 董连慧, 薛春纪, 冯京, 谭捍东, 张招崇, 温长顺, 周刚, 龚庆杰, 高景岗, 杜杨松, 何明跃, 刘俊来, 涂其军. 2008. 新疆北部主要斑岩铜矿带. 北京: 地质出版社: 1-345. |
| [] | 薛春纪, 赵战锋, 吴淦国, 董连慧, 冯京, 张招崇, 周刚, 池国祥, 高景岗. 2010. 中亚构造域多期叠加斑岩铜矿化--以阿尔泰东南缘哈腊苏铜矿床地质、地球化学和成岩成矿时代研究为例. 地学前缘, 17(2): 53–82. |
| [] | 闫升好, 滕荣, 张招崇, 陈柏林, 陈文, 周刚, 何立新. 2006. 新疆阿尔泰山南缘卡拉先格尔斑岩铜矿带成因再认识-来自哈腊苏铜矿硫-铅-氢-氧同位素和40Ar-39Ar年龄的约束. 矿床地质, 25(3): 292–301. |
| [] | 杨富全, 闫升好, 屈文俊, 周刚, 刘锋, 耿新霞, 刘国仁, 王祥. 2010. 新疆哈腊苏铜矿床Ⅰ号矿化带流体包裹体和碳氢氧同位素地球化学. 地学前缘, 17(2): 359–374. |
| [] | 杨文平, 张招崇, 周刚, 闫升好, 何立新, 陈柏林. 2005. 阿尔泰铜矿带南缘希勒克特哈腊苏斑岩铜矿的发现及其意义. 中国地质, 32(1): 107–114. |
| [] | 张招崇, 周刚, 闫升好, 陈柏林, 贺永康, 柴凤梅, 何立新. 2007. 阿尔泰山南缘晚古生代火山岩的地质地球化学特征及其对构造演化的启示. 地质学报, 81(3): 344–357. |
| [] | 张志欣, 杨富全, 李超, 刘锋, 耿新霞, 刘国仁, 柴凤梅, 欧阳刘进. 2012. 新疆准噶尔北缘乔夏哈拉铁铜金矿床成岩成矿时代. 矿床地质, 31(2): 347–358. |
| [] | 赵战锋, 薛春纪, 张立武, 温长顺, 周刚, 刘国仁. 2009. 新疆青河玉勒肯哈腊苏铜矿区酸性岩锆石U-Pb法定年及其地质意义. 矿床地质, 28(4): 425–433. |
| [] | 周刚, 吴淦国, 董连慧, 张招崇, 董永观, 童英, 何立新, 应立娟. 2009. 新疆准噶尔北东缘乌图布拉克岩体形成时代、地球化学特征及地质意义. 岩石学报, 25(6): 1390–1402. |