博罗科努成矿带位于新疆西天山北缘，经过长期的地质演化，形成了两个矿集区，即西段的阿希矿集区和东段的莱历斯高尔矿集区。阿希矿集区由于产出阿希、京希-伊尔曼得两个大型金矿床以及塔吾尔别克、塔北、克峡希等中小型金铜铅锌矿床，加之该区交通、地理条件较好，一直是矿产勘查和研究的热点地区(Xiao et al.，2005; Zhai et al.，2009; 安芳和朱永峰，2010; 薛春纪等，2013; Zhao et al.，2014; 彭义伟等，2014)。莱历斯高尔矿集区地处高寒山区，交通状况较差，工作条件艰苦，研究基础较差，因而制约了本区的找矿突破。但近年来在该矿集区相继勘查发现了哈勒尕提-木祖克、可克萨拉-艾木斯呆依、莱历斯高尔-3571、七兴、宏庆、色勒特果勒和肯登高尔等一系列铁、铜、钼、银、铅、锌矿床(点)(朱明田等，2010; 贾志业等，2011; 薛春纪等，2011; 涂其军等，2012; 王新利等，2014)。在这些新发现的矿床中，哈勒尕提-木祖克铁铜铅锌矿床、可克萨拉-艾木斯呆依铁铜矿床、色勒特果勒铜(钼钨)矿床和肯登高尔铜钼矿床是4个重要的矽卡岩型矿床，其中前两个矿床主体已经勘查完毕，后两个矿床正在勘查之中。这些矿床在成矿岩体、赋矿地层、成矿元素组合、围岩蚀变分带及成岩成矿时代等方面既有相似之处，又存在一定差异，及时对这些矿床的成矿特征进行梳理和总结，不论对本区成矿理论研究还是对区域及矿区现有的矿产勘查工作，都具有十分重要的意义。本文在对上述4个典型矽卡岩矿床系统调查的基础上，开展了成矿岩体岩石地球化学研究，综合前人相关研究成果，分析了博罗科努成矿带矽卡岩型铁铜多金属矿床的地质特征、成矿背景、控矿因素和找矿潜力，以期为本区进一步找矿突破提供有益的参考。

博罗科努成矿带位于中亚造山带南西部的新疆西天山北缘(图 1a，b)，为哈萨克斯坦-伊犁板块北缘一叠加在前寒武系变质结晶基底之上的古生代活动大陆边缘(Gao et al.，2009; 高俊等，2009)。参照冯京等(2011)的构造划分方案，其北侧为赛里木地块及阿拉套-汗吉尕晚古生代陆缘盆地，东北侧为依连哈比尔尕晚古生代弧前-海沟带，南侧为伊宁中央地块和阿吾拉勒晚石炭世-二叠纪裂谷带(图 1c)。

图 1

Fig. 1

图 1 中亚造山带构造略图(a，据Long et al.，2011)、新疆北部地区主要构造单元(b，据王玉往等，2013修改)和西天山区域构造单元简图(c，据冯京等，2011修改) F1-巴音沟-古尔图大断裂；F2-阿拉尔大断裂；F3-博罗科努山北缘大断裂；F4-伊犁盆地北缘大断裂 Fig. 1 Tectonic sketch map of the Central Asia Orogenic Belt(a，after Long et al.，2011)，the main tectonic units in North Xinjiang(b，modified after Wang et al.，2013)and sketch tectonic map of the Western Tianshan(c，modified after Feng et al.，2011)

区域主要出露古生代地层，从老到新依次为：中奥陶统奈楞格勒达坂组(O₂nl)粉砂岩夹灰岩，上奥陶统呼独克达坂组(O₃h)灰岩、大理岩夹长石砂岩；下志留统尼勒克河组(S₁n)灰岩、大理岩夹凝灰质粉砂岩，中志留统基夫克组(S₂j)灰岩夹粉砂岩，上志留统库茹尔组(S₃k)泥质粉砂岩夹灰岩，上志留统博罗霍洛山组(S₃b)粉砂岩、粉砂质泥岩；中泥盆统汗吉尕组(D₂hj)泥质粉砂岩与粉砂质泥岩互层；下石炭统大哈拉军山组(C₁d)安山岩、火山碎屑岩及流纹岩，下石炭统阿克沙克组(C₁a)砂岩、粉砂岩，上石炭统东图津河组(C₂dt)粉砂岩、钙质粉砂岩夹灰岩；下二叠统乌郎组(P₁w)紫红色细砂岩。

区域构造总体呈北西走向，以深大断裂为主，从北到南依次为巴音沟-古尔图大断裂(图 1c，F₁)、阿拉尔大断裂(图 1c，F₂)、博罗科努山北缘大断裂(图 1c，F₃)和伊犁盆地北缘大断裂(图 1c，F₄)。其中，博罗科努山北缘大断裂形成时间早且长期活动，对本区岩浆活动和多金属成矿作用具有明显的控制作用(张作衡等，2008a)。

区域岩浆岩以泥盆纪-石炭纪的中酸性侵入岩最为发育，典型岩体包括喇嘛苏、达巴特、库温乌斯、呼斯特、莱历斯高尔、奈楞格勒、大瓦布拉克、埃姆劲和纳林果勒等。在吐拉苏盆地广泛发育的大哈拉军山组(C₁d)是本区最重要的火山岩。

区域矿产丰富，均与内生成矿作用有关，主要矿种包括金、银、铜、钼、铁、铅、锌、锑等，并呈现成群、成带集中分布的特征。位于博罗科努成矿带东段的莱历斯高尔矿集区主要发育一套与侵入岩浆活动有关的矽卡岩-斑岩-热液脉型Fe、Cu、Mo、Au、Sb、Pb、Zn成矿系统，而位于该成矿带西段的阿希矿集区则为一套与火山-次火山-岩浆热液活动有关的浅成低温热液-斑岩-矽卡岩型Au、Fe、Pb、Zn、Cu成矿系统(顾雪祥等，2014a)。

可克萨拉-艾木斯呆依铁铜矿床位于新疆精河县，由可克萨拉、艾木斯呆依和象头山3个矿段构成(图 2)。矿区地层仅出露上奥陶统呼独克达坂组(O₃h)和第四系(Q)。呼独克达坂组(O₃h)主体出露在矿区南部，在北东部以捕虏体的形式“漂浮”在岩体中，局部呈“残留体”出露在第四系中(图 2)，岩性主要为一套浅海相的灰白色中厚层状微晶灰岩和大理岩化灰岩。第四系(Q)在矿区主要为冰碛物和残坡积物。

图 2

Fig. 2

图 2 可克萨拉-艾木斯呆依铁铜矿床地质简图(据新疆地矿局第七地质大队，2014①(①新疆地矿局第七地质大队. 2014. 新疆精河县可克萨拉铜矿详查报告)修改) Fig. 2 Sketch geologic map of the Kekesala-Aimusidaiyi Fe-Cu deposit

矿区岩浆岩为呼斯特岩体，岩性主要为二长花岗岩和花岗闪长岩，其次为正长花岗岩、石英闪长岩和闪长玢岩，其中二长花岗岩和花岗闪长岩与成矿关系密切。

矿区位于蒙马拉复背斜的核部，大规模的断层不发育，仅在局部地段发育小断裂，伴随黄铁矿化(图 2)。矿区构造主要是发育于花岗质岩体与呼独克达坂组(O₃h)灰岩之间的接触带构造，接触带在地表出露不连续，形态也不规则，部分环绕灰岩捕虏体的外围形成“圈闭”，多伴随矽卡岩化，铁铜矿体赋存于其中，是矿区主要的控矿构造。

矿区详查共圈定出13条工业矿体。矿体主要赋存于花岗质岩体与大理岩化灰岩接触带的石榴石-绿帘石矽卡岩中，地表多呈脉状产出，剖面上呈不规则状，厚度变化较大(图 3a)。矿石类型以原生矿石为主，近地表局部发育氧化矿石。矿石中金属矿物主要为磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿和黄铁矿，其次为斑铜矿、辉钼矿、镜铁矿、磁黄铁矿、方铅矿和闪锌矿，含有少量的孔雀石和自然铜；非金属矿物有石榴石、绿帘石、硅灰石、透辉石、透闪石、绿泥石、符山石、石英和方解石。矿石结构主要为结晶结构、交代结构、充填结构和固溶体分离结构。矿石构造主要为浸染状构造，其次为细脉状构造，含少量条带状和块状构造。

图 3

Fig. 3

图 3 可克萨拉-艾木斯呆依铁铜矿床62(a)及L4(b)勘探线剖面图(据新疆地矿局第七地质大队，2014修改) Fig. 3 No.62(a)and L4(b)exploration sections of the Kekesala-Aimusidaiyi Fe-Cu deposit

铜矿+黄铁矿→辉钼矿的分带趋势(图 3b)。与成矿有关的围岩蚀变有大理岩化、矽卡岩化、钾-硅化和碳酸盐化。大理岩化多发育于外接触带的碳酸盐岩中。矽卡岩化是矿区最重要的蚀变，主要工业矿体均赋存在矽卡岩化带中，靠近岩体的内接触带多发育石榴石-绿帘石矽卡岩化，靠近大理岩的外接触带多发育绿泥石-绿帘石矽卡岩化。钾-硅化多发生在深部二长花岗岩体的裂隙中，与充填在岩体裂隙中的黄铜矿脉和辉钼矿脉关系密切。碳酸盐化主要发育在成矿作用晚期，形成的方解石脉切穿早期形成的矽卡岩和有用金属矿物。

哈勒尕提-木祖克铁铜铅锌矿床位于新疆精河县与尼勒克县的交界处，由哈勒尕提铁铜矿段和位于其北西部的木祖克铅锌矿段构成(图 4)。迄今为止查明的(331+332+333)类资源/储量铜金属量15.30万吨(平均品位1.09%)，铁矿石量1321.83万吨(平均品位TFe 25.55%)，铅金属量0.23万吨(平均品位1.03%)，锌金属量1.29万吨(平均品位5.70%)，同时伴生金2.64吨、银223吨、锌7.31万吨(章幼惠等，2015)。

图 4

Fig. 4

图 4 哈勒尕提-木祖克铁铜铅锌矿床地质简图(据中南地勘院，2011①(①中南地勘院. 2011. 新疆精河县-尼勒克县哈勒尕提铁铜矿床详查报告修改)) Fig. 4 Sketch geologic map of the Halegati-Muzuke Fe-Cu-Pb-Zn deposit

矿区出露的地层有上奥陶统呼独克达坂组(O₃h)、上志留统博罗霍洛山组(S₃b)和第四系(Q)。呼独克达坂组(O₃h)零星出露于矿区北部和南东部，岩性主要为灰白色厚层至块状大理岩、大理岩化灰岩。博罗霍洛山组(S₃b)大面积出露于矿区中南部，在矿区西部亦有零星出露，岩性主要为灰黑色中厚层状泥质粉砂岩。第四系(Q)主要分布于矿区的沟谷中，多为松散的残、坡积物和冲积物。

矿区褶皱、断层均不发育，主要构造为岩体侵入于呼独克达坂组(O₃h)和博罗霍洛山组(S₃b)形成的近北西走向的接触带构造。在岩体与呼独克达坂组(O₃h)碳酸盐岩的接触带普遍发育矽卡岩化，并伴随铁铜铅锌矿体的产出(图 4、图 5)；在岩体与博罗霍洛山组(S₃b)碎屑岩建造的接触带局部发生角岩化，偶见细脉状铜矿化。

图 5

Fig. 5

图 5 哈勒尕提-木祖克铁铜铅锌矿床25勘探线剖面图(据中南地勘院，2011修改) Fig. 5 No.25 exploration section of the Halegati-Muzuke Fe-Cu-Pb-Zn deposit

矿区岩浆岩为大瓦布拉克岩体，岩性主要为二长花岗岩和花岗闪长岩。二长花岗岩大面积出露于矿区东部，多为浅肉红色，中细粒花岗结构，块状构造。花岗闪长岩主要出露在矿区北西部的木祖克矿段，主体呈灰白色，略带浅肉红色，中粗粒花岗结构，块状构造。岩体从北部呈不规则岩株状侵入呼独克达坂组(O₃h)大理岩中，后者局部呈捕虏体的形式“漂浮”在岩体中(图 4)。

矿区共圈定出15个铁铜铅锌矿体，均赋存于花岗质岩体与大理岩、大理岩化灰岩接触带的绿帘石-石榴石矽卡岩中，近地表呈似层状和脉状产出，剖面上大致呈不规则陡立状的“U”字形(图 5)。矿石中金属矿物主要有磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿，其次为黄铁矿、磁黄铁矿、斑铜矿、辉钼矿、蓝铜矿和孔雀石；非金属矿物有石榴石、透辉石、绿帘石、透闪石、黝帘石、绿泥石、石英和方解石。矿石结构主要有结晶结构、交代结构、包含结构和充填结构。矿石构造主要有块状构造、浸染状构造、细脉-网脉状构造和土状构造。

围岩蚀变主要是矽卡岩化，其次为钾化和碳酸盐化。靠近岩体内接触带，主要发育中高温的石榴石-绿帘石矽卡岩化，同时伴随钾化；靠近大理岩的外接触带，主要发育中低温的绿泥石和绿帘石矽卡岩化，同时伴随有碳酸盐化。在近地表，矿体经受表生氧化作用，含铜矿物经氧化淋滤形成孔雀石和蓝铜矿，同时伴随褐铁矿化，是矿区显著的找矿标志。

对哈勒尕提铁铜矿段两个典型钻孔(ZK1902和ZK1908)的地质编录显示，从大理岩到矽卡岩再到二长花岗岩，大致存在如下分带趋势：大理岩→绿泥石-绿帘石矽卡岩→磁铁矿-黄铜矿矿体→绿帘石-石榴石矽卡岩→石榴石-绿帘石化二长花岗岩→钾化二长花岗岩→新鲜二长花岗岩。金属矿物也具有明显的垂向分带特征，矿体上部以磁铁矿和赤铁矿为主，往深部则出现黄铜矿、黄铁矿和斑铜矿，靠近岩体深部的石榴石矽卡岩中出现稀疏浸染状、星散状或细脉状辉钼矿。

色勒特果勒铜(钼、钨)矿床位于博罗科努成矿带东段精河县乌吐劲河上游。矿区出露的地层为上石炭统东图津河组下亚组(C₂dt¹)和第四系(Q)。东图津河组下亚组(C₂dt¹)为一套碳酸盐岩夹碎屑岩，又可细分为3个岩性段：下段(C₂dt¹-Is1)为灰岩、大理岩化灰岩夹粉砂岩；中段(C₂dt¹-ss)为钙质砂岩、粉砂岩夹灰岩；上段(C₂dt¹-Is2)为大理岩化灰岩夹粉砂岩、页岩。第四系(Q)坡积物和冰碛物主要分布在山坡和沟谷中(图 6)。

图 6

Fig. 6

图 6 色勒特果勒铜(钼钨)矿床地质简图(据中南地勘院，2013①(①中南地勘院.2013.新疆精河县色勒特果勒铜多金属矿普查报告修改)) Fig. 6 Sketch geologic map of the Seleteguole Cu(Mo-W)deposit

矿区内出露艾姆劲岩体，岩体南部侵位于上石炭统东图津河组下亚组(C₂dt¹)，岩相分带较为清晰，中心部位主要出露肉红色中-粗粒黑云母二长花岗岩，边缘部位出露中细粒黑云母二长花岗岩。在矿区中部，隐伏的细晶花岗岩脉侵入于东图津河组下亚组(C₂dt¹)钙质粉砂岩中，伴随有矽卡岩化、大理岩化及角岩化，蚀变带宽度几十厘米到几米不等，矿化主要与细晶花岗岩脉有关。

矿区处于冬吐劲复向斜近轴部，由南向北靠近轴部地层产状总体上越来越缓，局部可见由于层间滑动或断层牵引而形成的层间小褶皱或牵引小褶曲。矿区内断裂与区域上的断裂走向基本一致，主要呈NW、近SN向。

矿区目前已圈定出12个铜(钼、钨)矿体，按赋存状态可分为两种类型，一类是呈脉状和透镜状顺层产于外接触带大理岩或钙质粉砂岩中的层间矽卡岩矿体(图 6)，另一类是不规则产于隐伏的细晶花岗岩与大理岩及钙质粉砂岩接触带中的矽卡岩矿体(图 7)。矿区主要金属组分为铜，硅灰石-石榴石矽卡岩与成矿关系最为密切。矿石中主要金属矿物有磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、辉钼矿、白钨矿、方铅矿和闪锌矿，其中辉铜矿矿石比较发育，表明矿体经历了一定程度的次生硫化物富集作用；非金属矿物有硅灰石、石榴石、透辉石、绿帘石、透闪石、绿泥石和石英。矿石结构主要为交代结构和半自形-他形粒状结构，矿石构造主要为块状、浸染状和细脉浸染状。

图 7

Fig. 7

图 7 色勒特果勒铜(钼钨)矿床59勘探线剖面图(据中南地勘院，2013) Fig. 7 No.59 exploration section of the Seleteguole Cu(Mo-W)deposit

肯登高尔铜钼矿床位于博罗科努成矿带东段，色勒特果勒矿床以东约10km处。矿区出露的地层主要为上石炭统东图津河组下亚组(C₂dt¹)砂岩、粉砂岩夹泥质灰岩、粉砂质灰岩。地层岩性总体与色勒特果勒矿床相似，仅本矿区的砂岩、粉砂岩中钙质含量较低。矽卡岩化主要发生在大理岩及大理岩化灰岩的层间破碎带，形成石榴石-透辉石-绿帘石矽卡岩。矿区构造主要为NW、NE和近SN向3组断裂(图 8)。

图 8

Fig. 8

图 8 肯登高尔铜钼矿床地质简图(据中南地勘院，2013) Fig. 8 Geologic map of the Kendenggaoer Cu-Mo deposit

纳林果勒岩体从矿区北东部侵入于上石炭统东图津河组下亚组(C₂dt¹)。该岩体在矿区北东部出露的主要是中-粗粒黑云母二长花岗岩，以岩基形式产出，面积超过200km²；在矿区中部出露的是中-细粒花岗闪长岩，面积约10km²；在矿区南东部出露部分石英斑岩。

矿区已圈定14个铜、钼多金属矿(化)体，主要呈层状、似层状、透镜状赋存于外接触带的石榴石-透辉石-绿帘石矽卡岩或矽卡岩化大理岩中(图 9)。矿区主要金属组分为铜、钼。矿石中主要金属矿物为黄铜矿、辉钼矿，其次为黄铁矿、磁黄铁矿、斑铜矿和磁铁矿；非金属矿物主要为透辉石、石榴石、绿帘石，其次为石英、硅灰石、符山石、绿泥石、透闪石和矽线石。矿石结构主要为自形-半自形粒状、他形粒状结构和交代结构，矿石构造主要为浸染状、细脉浸染状和条带状构造。

图 9

Fig. 9

图 9 肯登高尔铜钼矿床104勘探线剖面图(据中南地勘院，2013) Fig. 9 No.104 exploration section of the Kendenggaoer Cu-Mo deposit

样品多采自地表的新鲜岩石，部分采自矿区深部的钻孔岩心。实验在中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室矿床地球化学微区分析室完成。主量元素测试利用日本岛津公司生产的XRF-1800型X射线荧光光谱仪，分析精度优于5%。微量元素用酸溶法制备样品溶液，利用美国ThermoFisher X Series Ⅱ型四极杆等离子体质谱仪(ICP-MS)分析，微量元素含量大于10×10^-6时，分析精度优于5%；含量小于10×10^-6时，分析精度优于10%。

呼斯特、大瓦布拉克、埃姆劲和纳林果勒4个岩体的主量、微量和稀土元素分析结果分别列于表 1，表中还列出了文献中收集的前人相关分析数据。

表 1 (Table 1)

表 1 研究区典型岩体主要元素(wt%)、微量元素及稀土袁旭（×10-6）测试结果 Table 1 Major element (wt%) and rare earth element （×10-6） compositions of intermediate to acidic intrusive rocks in the study area

表 1 研究区典型岩体主要元素(wt%)、微量元素及稀土袁旭（×10-6）测试结果 Table 1 Major element (wt%) and rare earth element （×10-6） compositions of intermediate to acidic intrusive rocks in the study area

呼斯特岩体33件样品的SiO₂变化范围为59.64%~76.80%，平均为69.35%；K₂O+Na₂O变化于6.11%~9.20%，平均为7.90%；K₂O/Na₂O介于0.11~2.13，平均为1.12；Al₂O₃变化于12.02%~16.60%，平均为15.16%。大瓦布拉克岩体14件样品SiO₂变化范围为55.37%~75.27%，平均为65.84%；K₂O+Na₂O变化于4.15%~9.24%，平均为6.90%；K₂O/Na₂O变化于0.49~3.45，平均为1.29；Al₂O₃介于10.47%~16.92%，平均为14.01%。埃姆劲岩体5件样品SiO₂变化范围为67.62%~70.78%，平均为69.35%；K₂O+Na₂O介于6.70%~7.17%，平均为6.95%；K₂O/Na₂O变化于0.94~1.09，平均为1.04；Al₂O₃变化于13.67%~14.86%，平均为14.24%。纳林果勒岩体15件样品SiO₂变化范围为61.26%~73.94%，平均为68.67%；K₂O+Na₂O变化于5.37%~8.40%，平均为7.10%；K₂O/Na₂O变化于0.31~1.76，平均为1.00；Al₂O₃介于12.73%~16.86%，平均为14.53%。

上述4个典型岩体的主量元素总体显示高硅、低镁、准铝质-弱过铝质、富碱且富钾的特点。岩石里特曼指数σ介于1.34~3.45，平均为2.43，属钙碱性岩。在SiO₂-AR图解上，样品均落入碱性-钙碱性花岗岩范围内(图 10a)；在K₂O-SiO₂图解中，样品主要属高钾钙碱性系列，少数为低钾系列和钾玄岩系列(图 10b)。各岩体铝饱和指数(A/CNK)多小于1.1，显示出I型花岗岩的特征(图 10c)。在侵入岩TAS图解上，样品主要落入花岗岩范围内，少部分落入花岗闪长岩和石英二长岩范围内(图 10d)。

图 10

Fig. 10

图 10 研究区中酸性侵入岩岩石地球化学图解 (a)SiO2-AR图解(Wright，1969)；(b)K2O-SiO2图解(Rickwood，1989)；(c)A/NK-A/CNK图解(Maniar and Piccoli，1989)；(d)TAS图解(Middlemost，1994)，Ir分界线上方为碱性岩区域，下方为亚碱性岩区域 Fig. 10 Geochemical diagrams for the intermediate to acidic intrusive rocks in the study area

在稀土元素组成上，4个岩体的∑LREE/∑HREE变化范围为1.94~23.80，(La/Yb)_N变化范围为0.83~50.37，(La/Sm)_N变化范围为0.86~10.00，(Gd/Lu)_N变化范围为0.84~3.62，δEu变化范围为0.09~1.03。各岩体的稀土元素含量虽存在一定差异，但球粒陨石标准化曲线却非常类似，均具有轻稀土富集、重稀土亏损，轻稀土分馏明显，显著负铕异常和微弱负铈异常的特征(图 11a)。除呼斯特岩体石英闪长岩外，各岩体的微量元素原始地幔标准化曲线总体上十分相似，均不同程度富集Rb和Th，亏损Ta、Nb、Ba、Sr、P和Ti(图 11b)。

图 11

Fig. 11

图 11 研究区中酸性侵入岩球粒陨石标准化稀土元素配分模式(a)及原始地幔标准化微量元素蛛网图(b)(标准化值据Sun and McDonough，1989) Fig. 11 Chondrite-normalized REE patterns(a)and primitive mantle-normalized trace element spiders(b)for the intermediate to acidic intrusive rocks in the study area(normalization values after Sun and McDonough，1989)

世界范围内的矽卡岩矿床主要分布在环太平洋成矿域(Ray et al.，1990)，形成的构造背景多集中于大洋岛弧、大陆边缘岩浆弧以及造山后的大陆环境(Einaudi et al.，1981)。地处中亚造山带核心区域的新疆西天山，古生代经历了复杂的碰撞造山和增生造山过程(Windley et al.，1990; Xiao et al.，2008)。伴随着西天山的演化，博罗科努地区经历了前寒武纪统一结晶基底形成、北天山洋打开以及古生代北天山洋扩张、洋陆俯冲、陆陆碰撞和碰撞后伸展等过程(顾雪祥等，2014a)。在微量元素组成上，本区典型成矿岩体富集轻稀土和大离子亲石元素以及亏损高场强元素，显示俯冲带岩浆作用特征(Wilson，1989; Richards et al.，2001; Winter，2001; Chiaradia et al.，2004)。其中Nb的亏损表明岩浆来源于俯冲板片的部分熔融，Rb、Th的相对富集则可能由于岩浆在上升过程中受到位于俯冲带之上的地壳物质的混染(McCulloch and Gamble，1991; 李昌年，1992; 赵振华，1997)。在R1-R2构造判别图解中，岩体大多落入破坏性活动板块边缘(板块碰撞前)花岗岩、同碰撞花岗岩、板块碰撞后隆起期和晚造山期花岗岩范围内(图 12a)。在CaO-FeO^T+MgO和SiO₂-FeO^T/(FeO^T+MgO)图解中，样品多数落在岛弧花岗岩(IAG)、大陆弧花岗岩(CAG)和大陆碰撞花岗岩(CCG)范围内，与科迪勒拉花岗岩的地球化学特征极为相似(图 12b，c)，而科迪勒拉花岗岩代表的是太平洋板块向美洲板块之下俯冲形成的Ⅰ型花岗岩(Forste et al.，2001)。在(Yb+Nb)-Rb微量元素构造判别图解中，样品多数落在火山弧花岗岩(VAG)范围，少数落在同碰撞花岗岩(COLG)范围(图 12d)。

图 12

Fig. 12

图 12 研究区中酸性侵入岩构造环境判别(a，底图据Batchelor and Bowden，1985；b，底图据Maniar and Piccoli，1989; Frost et al.，2001；c，底图据Maniar and Piccoli，1989；d，底图据Pearce et al.，1984) ①地幔斜长花岗岩；②破坏性活动板块边缘(板块碰撞前)花岗岩；③板块碰撞后隆起期花岗岩；④晚造期花岗岩；⑤非造山区A型花岗岩；⑥同碰撞(S型)花岗岩；⑦造山期后A型花岗岩；CAG-大陆弧花岗岩；IAG-岛弧花岗岩；CCG-大陆碰撞花岗岩；POG-造山后花岗岩；RRG-与裂谷有关的花岗岩；CEUG-与陆内隆升有关的花岗岩；VAG-火山弧花岗岩；COLG-同碰撞花岗岩；WPG-板内花岗岩；ORG-洋脊花岗岩< Fig. 12 Tectonic discriminating diagrams for the intermediate to acidic intrusive rocks in the study area(a，after Batchelor and Bowden，1985；b，after Maniar and Piccoli，1989; Frost et al.，2001；c，after Maniar and Piccoli，1989；d，after Pearce et al.，1984)

本区成矿岩体及相关矿床的成岩、成矿时代已有较多的同位素年代学资料约束。例如，呼斯特岩体二长花岗岩的成岩年龄为365.6±3.2Ma，与该岩体有关的可克萨拉-艾木斯呆依铁铜矿床中辉钼矿Re-Os等时线年龄为295±11Ma，模式年龄加权平均值为288.3±1.5Ma(顾雪祥等，2013)。大瓦布拉克岩体二长花岗岩和花岗闪长岩的成岩年龄分别为357~376Ma和365.6±3.5Ma，与此有关的哈勒尕提-木祖克铁铜铅锌矿床中辉钼矿Re-Os等时线年龄为368.9±3.1Ma，加权平均年龄为366±2Ma(顾雪祥等，2014b; 高景刚等，2014; 姜寒冰等，2014)。埃姆劲岩体二长花岗岩的成岩年龄为301.3±3.4Ma(王冠南等，未刊数据)，纳林果勒岩体花岗闪长岩的成岩年龄为313.0±4.0Ma，肯登高尔铜钼矿床中辉钼矿的Re-Os等时线年龄为313.9±2.5Ma(贾志业等，2011)。莱历斯高尔岩体花岗闪长斑岩的成岩年龄为346~354Ma(张东阳等，2009; 薛春纪等，2011)，莱历斯高尔-3571铜钼矿床中辉钼矿Re-Os等时线年龄为359~372Ma(李华芹等，2006; 朱明田等，2010)。这些成岩成矿年龄表明，本区侵入岩及伴生的成矿活动主要发生在海西期。顾雪祥等(2013)将博罗科努成矿带海西期岩浆活动分为中晚泥盆世-早石炭世、晚石炭世和早中二叠世等3期。中晚泥盆世-早石炭世是北天山洋向伊犁板块俯冲消减的高峰期，在活动大陆边缘背景下形成了一系列中酸性侵入岩，呼斯特岩体和大瓦布拉克岩体即为本期岩浆活动的产物。晚石炭世是北天山洋由俯冲、碰撞到碰撞后伸展的重要转折期(Sun et al.，2008)，形成了中浅成-超浅成相为主的中酸性岩体，埃姆劲岩体和纳林果勒岩体就是这一期岩浆活动的产物，其岩石地球化学特征具岛弧岩浆的特点可能是由于碰撞时期形成的花岗岩继承了早期俯冲带成因岩石的地球化学特征(Roberts and Clemens，1993; El-Bialy，2010)。

对比上述成岩、成矿年龄，本区矽卡岩矿床的成矿年龄总体上略晚于成岩年龄，或成岩、成矿年龄在误差范围内基本一致。值得注意的是，可克萨拉-艾木斯呆依矽卡岩型矿床中辉钼矿化发生于早二叠世(288.3±1.5Ma)，而其成矿岩体的成岩年龄为晚泥盆世(365.6±3.2Ma)，成岩、成矿时代相差近80Ma。出现这种情况的原因可能有两个：其一，呼斯特岩体是复式岩体，可克萨拉矿区深部可能还存在二叠纪侵入体，成矿主要与二叠纪岩体有关，而与晚泥盆世岩体无关；其二，矿区在晚泥盆世矽卡岩型铁铜矿化的基础上，叠加了早二叠世钼成矿作用(顾雪祥等，2013)。在同一矿区发生岩体的多次侵入，在本区不乏实例，如达巴特矿区的花岗斑岩形成时代为388.9±2.3Ma(唐功建等，2008)和278.7±5.7Ma(张作衡等，2008b)，流纹斑岩的成岩年龄为315.9±5.9Ma(唐功建等，2008)，达巴特铜矿床中辉钼矿的Re-Os等时线年龄为301±20Ma(张作衡等，2006)，时间跨度长达110Myr。另外，在本区七兴银铅锌多金属矿区，闪锌矿Rb-Sr等时线年龄为362.2±4.9Ma(张立成等，2014)，辉绿辉长岩脉的形成时间为186.2±8.4Ma(薛春纪等，2011)，但局部可见银铅锌矿体切穿岩脉，表明该矿床在晚古生代成矿作用的基础上，还可能存在燕山早期成矿作用的叠加。4.2 控矿因素

矽卡岩矿床是所有类型矿床中特征最为复杂的矿床之一，成矿多受岩浆岩-地层岩性-构造“三位一体”联合控制，本区矽卡岩矿床也不例外。

与本区矽卡岩矿床密切相关的侵入岩包括二长花岗岩、花岗闪长岩、细晶花岗岩和石英斑岩，岩石地球化学均显示高硅、准铝质-弱过铝质、富碱且富钾的特点，与冈底斯及班公湖-怒江成矿带一些矽卡岩矿床的成矿岩体地球化学特征较为相似(李光明等，2005; 梁华英等，2010; 王江朋等，2012)。这种中酸性钙碱性岩浆及其所分泌的热液对矽卡岩矿床的形成具有重要作用。

区域上奈楞格勒达坂组(O₂nl)、呼独克达坂组(O₃h)、库茹尔组(S₃k)、博罗霍洛山组(S₃b)、汗吉尕组(D₂hj)、大哈拉军山组(C₁d)、阿克沙克组(C₁a)、东图津河组(C₂dt)和乌郎组(P₁w)等碎屑岩及碳酸盐岩地层与岩体均存在侵入接触关系，但矽卡岩型矿体主要赋存于岩体与碳酸盐岩的接触带中。东图津河组(C₂dt)碎屑岩在色勒特果勒和肯登高尔矿区均有出露，但矿体只赋存在色勒特果勒矿区含钙质较高的细砂岩和粉砂岩中，这种成矿专属性特征就是赋矿地层对成矿控制的具体表现。由于灰岩、大理岩化灰岩、大理岩、钙质细(粉)砂岩的地球化学性质活泼、易溶解、性较脆，有利于含矿热液的流通和水岩反应的进行，对矽卡岩型矿床的形成极为有利。此外，本区上奥陶统呼独克达坂组(O₃h)碳酸盐岩中铜、锌元素的平均含量分别达到305×10^-6和212×10^-6，高于克拉克值3倍以上，表明该地层在沉积阶段已经富集了部分成矿元素，可能为后期的热液成矿提供了部分金属来源(王新利等，2014)。

构造是本区矽卡岩矿床最为重要的控矿因素，其对成矿的控制主要体现在区域性深大断裂对成矿岩体侵位的控制和矿区接触带、捕虏体及断裂构造对矿体定位的控制。贯穿全区的博罗科努山北缘大断裂是一条超岩石圈断裂(导矿构造)，形成于加里东期，具多期活动性，北天山洋壳俯冲脱水引起上地幔楔局部熔融形成的中酸性花岗质岩浆沿该深大断裂侵位或与地壳发生一定程度的混染作用后定位，形成了一系列中酸性岩体。与该深大断裂平行、斜交或垂直的次一级构造往往成为岩浆期后热液良好的运移通道和有利的容矿场所，直接控制着区内矿床的产出。对于色勒特果勒和肯登高尔矿床来说，矿区断裂构造既是矿液运移的有利通道(运矿构造)，又为成矿提供了空间条件(容矿构造)，前者如色勒特果勒矿区的F₁、F₂和肯登高尔矿区的F₄断层，后者如肯登高尔矿区的F₆、F₇断层。

成矿岩体与钙质围岩的接触带直接控制着矿体的空间定位。侵入体接触带构造是一个地球化学性质的转换带，有利于成矿富集，很多与岩浆热液有关的矿体就产在接触带及其附近(翟裕生，1999)。在花岗质岩体侵入初期，接触带遭受强烈挤压，近接触带的灰岩由于性脆会形成一些不同层次的张性裂隙。在侵入事件晚期，岩体冷凝收缩，接触带又呈现出张性，形成新的节理和裂隙，与早期形成的裂隙构成了接触带中的裂隙系统。这一裂隙系统致使接触带孔隙度和渗透率增加，扩大了化学反应的比表面积，更有利于成矿流体的渗滤、运移和交代作用，使水-岩交代反应进行得更为充分(顾雪祥等，2008)，为成矿准备了良好的条件，也为矿体的就位提供了空间场所。

由于岩体侵入时的强大压力，接触带附近的灰岩在走向和倾向上会发生不同程度的破碎，部分形成灰岩落块，被岩浆侵蚀，形成大小不一、形态复杂的捕虏体。捕虏体有时完全被交代，造成部分矿体及矽卡岩的顶底板均为花岗质岩体(如可克萨拉矿区62勘探线的矿体，图 3a)。有时捕虏体部分被岩体交代，残留的部分“漂浮”在岩体中，捕虏体外围被矽卡岩带环绕，部分赋存铁铜矿体，这在哈勒尕提-木祖克矿区、可克萨拉和象头山矿段较为常见(图 2、图 4)。

综合上述分析，中酸性侵入体与呼独克达坂组(O₃h)及东图津河组(C₂dt)钙质地层的接触带、岩体中的灰岩捕虏体以及断层构造较为发育的部位是本区矽卡岩型矿床重要的找矿靶区。鉴于区内晚古生代侵入岩广为发育，但勘查程度总体相对较低，认为本区仍具有很大的找矿潜力。在呼斯特岩体北西部、大瓦布拉克岩体西部、奈楞格勒岩体南部，岩体与上奥陶统呼独克达坂组(O₃h)的接触带广泛出露，横向延伸颇具规模，具有很大的找矿潜力；埃姆劲岩体和纳林果勒岩体与上石炭统东图津河组(C₂dt)的北部接触带也具有较大的找矿空间；可克萨拉-艾木斯呆依矿床外围，在岩体中存在大量灰岩捕虏体，并且岩石较为碎裂，节理裂隙发育，也是重要的找矿靶区；在肯登高尔矿区中部第四系冰碛物覆盖区，应注意寻找隐伏的花岗闪长岩与东图津河组(C₂dt)地层接触带中的隐伏矿体。

(1)博罗科努成矿带典型矽卡岩型铁铜多金属矿床成矿岩体具有高硅、低镁、准铝-弱过铝质、富碱且富钾的特征，呼斯特和大瓦布拉克岩体形成于北天山洋向南部伊犁地块俯冲构造背景，埃姆劲和纳林果勒岩体形成于碰撞造山环境。

(2)本区矽卡岩矿床成矿受“中酸性侵入岩-钙质地层-接触带及捕虏体构造”三位一体联合控制。

(3)本区岩体与呼独克达坂组(O₃h)和东图津河组(C₂dt)钙质地层的接触带、可克萨拉-艾木斯呆依矿区外围的灰岩捕虏体、肯登高尔矿区深部隐伏的花岗闪长岩与东图津河组(C₂dt)地层接触带具有较大的找矿潜力。

致谢  研究工作中得到了新疆地矿局第七地质大队胡志军、赵强、杨利华、吴庆斌、尤悦程、魏大帅及中国冶金地质总局中南地勘院刘延年、章幼惠、许杨、何良武、李旭成、徐冠隆、郝志强、冼道学等领导和技术人员的大力帮助和支持；成文过程中得到了章永梅、刘瑞萍、何格、周超、王冠南、郑少华等人的帮助；审稿人提出了宝贵的修改意见；谨此致谢！