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2003年 矿 床 地 质 MINERAL DEPOSITS 第22卷 第4期 文章编号0258-7106 2003 04-0334-11 土屋-延东铜钼矿田与成矿有关问题的讨论 Ξ 刘德权1 陈毓川2 王登红3 唐延龄1 周汝洪1 王金良4 李华芹5 陈富文5 1 新疆地质矿产局,新疆 乌鲁木齐 830000 ; 2中国地质科学院,北京 100037 ; 3中国地质科学院矿产资源研究所, 北京 100037 ; 4宜昌地质矿产研究所,湖北 宜昌 443003 ; 5新疆资源环境中心,新疆 乌鲁木齐 830000 摘 要 为查明新疆土屋-延东铜矿的围岩地层时代、 成矿时代和成矿环境等问题,文章通过野外调查、 岩矿鉴 定、 古生物化石鉴定和同位素年代学等方面的研究,提出围岩地层为石炭系而不是泥盆系;锆石SHRIMP定年结果 表明334. 6～320 Ma为围岩火山岩的形成时代,另外还有两期岩浆活动 434 ～426 Ma和260 Ma ;含矿直接围岩主 要是斜长花岗斑岩而不是闪长玢岩;矿田隶属觉罗塔格构造-成矿带而不是哈尔里克带;矿田内斑岩类以及矿带中的 石炭纪花岗岩类具埃达克岩特征,表明区域上具良好的斑岩铜矿成矿远景。 关键词 地质学 成岩成矿时代 斑岩铜矿 埃达克岩 土屋-延东 新疆 中图分类号P618. 41 ;P618. 65 文献标识码A 新疆地勘局第一地质大队1994年在康古尔塔 格地区1∶5万区域地质调查 K-46-64-C、K-46-64-D、 K-46-65-A、K-46-65-B、K-46-65-C、K-46-65-D、K-46- 66-C和K-46-66-D八幅联测。下文所指八幅联测与 此相同过程中发现了土屋铜矿床。1997年起由新 疆地矿局第一地质大队进行勘查。当年钻孔见矿, 矿体视厚度360余米wCu平均0. 93 。1998年被 原地质矿产部地质调查局列为部控重点项目。1998 年发现延东铜矿,第一个钻孔即打到视厚度343 m wCu平均0. 6 的矿体,和上盘视厚度202 mwCu 平均0. 36 的表外矿体。2002年,上海 “新风能公 司” 购买该矿田勘查权,出资由新疆地勘局对土屋矿 床 Ⅱ 号矿体进行勘探。至2002年底,已控制土屋 Ⅱ 号矿体B C D级铜金属资源量57. 37万吨wCu 平均0. 65 。延东矿床14个钻孔初步查明的矿体 厚度与土屋 Ⅱ 号矿体相近或更大,矿化带长度为土 屋 Ⅱ 号矿体的3倍以上,其规模可能超过土屋矿床。 据2002年新疆地矿局第一地质大队的最新报告, 333 3341铜资源量为434万吨,其中土屋含土屋 东 204 万吨,延东230万吨。由此确定土屋-延东矿 田具大型铜矿床规模。 该矿床为中国近年来对斑岩铜矿勘查的重大突 破,因此引起了国内外研究者的注意,已有多篇有关 该矿床的论文发表王福同等, 2001 ;芮宗瑶等, 2001 ;2002 ;龙宝林等,2001 ;刘德权等,2001 ;王龙生 等,2002 ;朱裕生等,2003。然而因目前矿田勘查仍 未结束,对矿床若干重大地质问题,如含矿岩层的时 代、 围岩岩性、 斑岩岩性和时代等的认识存在较大分 歧。对这些问题的认识直接影响到对矿床的基本认 识和今后的找矿普查方向。因此,对此进行深入的 研究和探讨是必要的。本文将就笔者的初步研究成 果,对有关问题进行讨论。 1 矿田地质概况 矿田位于新疆东天山觉罗塔格造山带北缘图 1 。该带从泥盆纪末起成为塔里木陆块北部的被动 陆缘,在早石炭世局部至晚石炭世初期为拉张阶 段,堆积双峰式火山岩-陆源碎屑建造;晚石炭世转 入汇聚阶段,堆积复理石及基-中-酸性火山岩建造, 同时发育大规模钙碱性花岗岩链,其中斑岩类岩石 中发生斑岩型铜钼矿化。觉罗塔格带在晚石炭世固 结,出现钾长花岗岩-碱性花岗岩及局部的中-酸性火 山磨拉石。固结后期通过陆内堆叠作用形成康古尔 塔格和尾亚韧性剪切带。固结期后的弛张期有弛张 性黄山深断裂生成充填有含铜镍镁铁-超镁铁岩。 Ξ本文得到国家科技攻关项目2001BA609A-07-18A和国家973项目G1999043201的联合资助 第一作者简介 刘德权,男, 1935年生,教授级高级工程师,长期从事新疆矿产地质勘查研究。 收稿日期 2003-04-28 ;改回日期 2003-08-01 ;李 岩编辑。 图1 新疆哈密土屋-延东矿田区域地质略图据新疆地质矿产局第一区域地质调查队2002年资料 Ο修编 1 第四系松散沉积物;2 中侏罗统西山窑组砾岩、 砂岩夹煤层;3 石炭系土屋组长石岩屑砂岩、 生物灰岩、 沉凝灰岩;4 石炭系干墩组长 石岩屑砂岩、 生物灰岩、 沉凝灰岩;5 下石炭统企鹅山群玄武岩、 安山玄武岩、 凝灰岩、 火山角砾岩夹英安岩、 凝灰质砂岩、 砾岩;6 下泥盆 统大南湖组玄武岩、 火山碎屑岩;7 晚石炭世固结期钾长花岗岩沟权山超单元 ;8 ～10 觉罗塔格带晚石炭世早期汇聚阶段花岗岩类企 鹅山超单元组合 , 其中8 二长花岗岩,9 石英闪长岩,10 石英辉长岩、 角闪辉长岩;11～14 哈尔里克带晚石炭世早期汇聚阶段花岗 岩类大南湖超单元 , 其中11 二长花岗岩,12 花岗闪长岩,13 石英闪长岩, 14 辉长闪长岩;15 晚石炭世斜长花岗斑岩; 16 地质 界线;17 地层不整合线;18 断裂;19 韧性剪切带;20 铜矿化蚀变带;21 构造分区 Fig. 1 Regional geological sketch map of the Tuwu- Yandong orefield in Hami , Xinjiang modified after No. 1 Geological Party of Xinjiang , 2002 1Quaternary sediments; 2Conglomerate , sandstone and coal seam of Middle Jurassic Xishanyao ation; 3Feldspar sandstone , limestone and tuff of Upper Carboniferous Tuwu ation; 4Feldspar sandstone , limestone and tuff of Upper Carboniferous Gandun ation; 5 Basalt , andesitic basalt , tuff , volcanic breccia , dacite , sandstone and conglomerate of Lower Carboniferous Qieshan Group ; 6Basalt and volcanic breccia of Lower Devonian Dananhu ation; 7Late Carboniferous K-feldspar granite Gouquanshan Super-unit ; 8～10Late Carboniferous magmatic rocks in the Jueluotage tectonic belt Qieshan Super-unit 8Monzonitic granite , 9Quartz diorite , 10Gabbro ; 11～14Late Car2 boniferous magmatic rocks in the Haerlik tectonic belt 11Monzonitic granite , 12Granitic diorite , 13Quartz diorite , 14Gabbro-diorite ; 15Late Carboniferous plagiogranitic porphyry; 16Geological boundary; 17Unconity; 18Fault ; 19Shear zone ; 20Alteration zone with copper mineralization; 21Tectonic zone 二叠纪起隆起为陆相何国琦等,1994。 矿田所在的区域分布有下石炭统企鹅山群细碧 角斑岩建造基性火山岩及其凝灰岩、 少量凝灰质碎 屑岩夹碳酸盐岩 , 其南、 北侧分布有汇聚阶段形成 的复理石建造。 矿田附近与成矿有关的花岗岩类为整个觉罗塔 格北带花岗岩链的一部分,是觉罗塔格汇聚阶段板 块俯冲作用的产物。 岩系为辉长岩 - 闪长岩-石英 Ο 新疆地质矿产局第一区域地质调查队. 2002.五堡幅1∶25万区域地质调查报告. 533 第22卷 第4期 刘德权等土屋-延东铜钼矿田与成矿有关问题的讨论 闪长岩-花岗闪长岩/英云闪长岩-二长花岗岩连续系 列。各岩性段成分相对稳定新疆维吾尔自治区地 质矿产局,1993。其中,土屋及其东侧赤湖地区的 花岗岩类在成分及演化方面与整个觉罗塔格北带无 显著区别。这也暗示了整个北觉罗塔格带斑岩铜矿 成矿背景和远景的一致性。 北觉罗塔格带石炭纪汇聚阶段花岗岩类岩石为 钙碱性低碱类型里特曼指数1. 4～2. 3 ,区域平均 1.9 ,其铝饱和系数A/ NKC为0. 81～1. 05 ,多数 0. 9～1. 0 ,属铝不饱和至弱饱和类型;其锶初始比值 为0. 705～0. 705 ,δ 18O 值为6. 94‰ ～9. 06‰何国 琦等,1994。这些数值显示其具俯冲带 “I” 型花岗 岩类的特征。矿田围岩为下石炭统企鹅山群灰绿- 紫红色拉斑玄武岩、 杏仁状橄榄玄武岩及玄武安山 岩,夹少量火山角砾岩,以及灰色-灰绿色砂岩和含 砾砂岩等。地层总体南倾,倾角25～65 。矿田内分 布有斜长花岗斑岩,岩体大部分被砂、 砾岩掩盖,露 头零星,单个露头面积不足100 m2;岩石为偏碱性过 铝花岗岩,具斑状结构、 块状构造。斜长花岗斑岩的 一部分已经全岩矿化。 矿田构造为一向南倾斜的单斜,并有近东西向 的断裂及破碎带发育。整个矿田斜长花岗斑岩均呈 近东西向延伸矿体也呈近东西向延伸 , 显示成岩- 成矿前的东西向线性构造对成岩-成矿具有控制作 用。著名的盛产金矿的巨型康古尔塔格韧性剪切带 从土屋-延东矿田南侧通过,对矿田有轻微影响,部 分岩石、 矿石出现糜棱岩化。 土屋-延东矿田图 1 矿化蚀变带南北宽250～ 530 m ,长15 km以上,大部分被侏罗系覆盖。赋矿 岩石为蚀变斜长花岗斑岩及其围岩下石炭统企鹅山 群第二组玄武岩、 安山玄武岩及凝灰岩类。矿田内 已发现两个矿床土屋矿床和延东矿床。矿体均向 南呈陡倾厚板状,沿北东东向区域构造线延伸。 土屋矿床由两个矿体组成图 2 。Ⅰ 号矿体又 称土屋东矿床基本上产于斜长花岗斑岩之中,以 wCu 0. 2 为边界品位圈定的矿化体长1300 m ,厚 图2 土屋铜矿床 Ⅰ、 Ⅱ 号矿体地质略图据新疆地质矿产局第一区域地质调查队2002年资料 Ο修编 1 第四系松散沉积物;2 中侏罗统西山窑组砾岩、 砂岩夹煤层;3 下石炭统企鹅山群玄武岩、 安山玄武岩、 凝灰岩、 火山角砾岩夹英安岩、 凝灰质砂岩、 砾岩;4 斜长花岗斑岩;5 闪长玢岩;6Ⅱ 号铜矿体;7Ⅰ 号铜矿体;8 黄铁绢英岩化蚀变带;9 青磐岩化带; 10 地表孔雀石浸染范围;11 断层及推测断层;12 地层不整合线;13 勘探线;14 钻孔及编号 Fig. 2 Geological sketch map of No.Ⅰand No.Ⅱorebodies in the Tuwu copper deposit , Hami , Xinjiang 1Quaternary sediments; 2Conglomerate , sandstone and coal seam of Middle Jurassic Xishanyao ation; 3Basalt , andesitic basalt , tuff , volcanic breccia , dacite , sandstone and conglomerate of Lower Carboniferous Qieshan Group ; 4Plagiogranitic porphyry; 5Dioritic porphyry; 6No. I copper orebody; 7No. II copper orebody; 8Pyrite-sericite-silicification alteration; 9Propylitization; 10Surface malachite alter2 ation; 11Fault and inferred fault ; 12Unconity; 13Exploration line ; 14Drill Hole and its serial number modified after No. 1 Geolog- ical Party of Xinjiang , 2002 Ο 新疆地质矿产局第一区域地质调查队. 2002.五堡幅1∶25万区域地质调查报告. 633 矿 床 地 质 2003年 8. 0～87. 1 m ,平均厚38. 94 m;铜品位在地表平均 0. 3 ,钻孔平均为0. 35 ,钻孔中Au组合分析品 位为0. 210 - 6～0. 24 10 - 6。Ⅱ号矿体 又称土 屋矿床紧靠 Ⅰ 号矿体西段南侧,向西延伸,一半以 上的矿化赋存在围岩玄武岩及凝灰岩中,其余赋 存在斜长花岗斑岩中。以wCu 0. 2 为边界品位 圈定的地表矿化体长1 400 m ,厚7. 6～125. 0 m ,平 均厚65. 87 m ,Cu品位0. 44 ;钻孔中矿体厚6. 94 ～319. 95 m ,平均96. 02 m。单工程Cu品位最高 2. 87 ,一般0. 2 ～0. 8 。其中以wCu 0. 5 为 边界品位圈定的矿体长1 100 m ,平均宽19. 09 m ,最 宽87. 2 m ,平均Cu品位1. 03 。0～7线控制斜深 500 m图 3 。在矿体中段垂深600 m以上进行了勘 探,目前已控制矿体长1 000 m ,控制深度400～600 m ,厚度4～104. 5 m ,平均厚度63. 74 m ,平均Cu品 位0. 65 。 图3 土屋铜矿床7号勘探线剖面图据新疆地矿局第 一地质大队2002年资料修编 1 复成分砾岩;2 含砾长石岩屑砂岩、 砂砾岩;3 沉凝灰岩; 4 玄武岩;5 表内矿体;6 表外矿体 Fig. 3 Geological section along No. 7 exploration line in the Tuwu deposit modified after No. 1 Geological Party of Xinjiang , 2002 1Conglomerate ; 2Sandstone and conglomerate ; 3Tuff ; 4Basalt ; 5Orebody; 6Mineralization zone with Cu 0. 2 延东矿床位于矿田西部,土屋 Ⅱ 号矿体西偏南 方向8 km处。矿化主要赋存于斜长花岗斑岩中,少 部分在玄武质熔岩及凝灰岩围岩中。矿体地表大部 分被侏罗系陆相含煤岩系掩盖,出露宽度、 长度都很 小,地表圈定矿体长900 m ,宽26 m。1998～2002年 间施工钻孔14个,初步查明为一巨大厚板状矿体。 控制矿体长大于3 200 m。单工程见矿厚度1. 93～ 182.98 m ,平均59. 91 m。钻孔中wCu0. 2 ～ 2. 20 ,一般0. 2 ～0. 5 。有3个钻孔控制矿体 延深达800 m ,但仍未穿过矿体,因此,矿体延伸尚未 查明。 矿石以稀疏浸染状为主,部分细脉状、 团块状。 矿石矿物主要为黄铜矿、 斑铜矿、 辉钼矿、 黄铁矿、 铜 蓝、 辉铜矿等,脉石矿物主要为石英、 绢云母、 高岭 土、 长石等。 矿床围岩蚀变围绕矿体分布。大体上,矿体内 为强石英-黑云母-绢云母-硬石膏带,向外为较宽的 石英-绢云母化带绢英岩化带 , 更外侧为青磐岩化 带。 本矿床蚀变与国外典型斑岩铜矿床的蚀变具有 不同的特点,表现为泥化带不很发育,钾化不是出现 钾长石而是出现新生的黑云母,且钾化带范围较宽, 部分进入绢英岩化带,中心带局部硅化强烈。 2 含矿围岩及斑岩时代问题 2. 1 含矿围岩的时代 关于矿田内地层的时代,新疆区域地质调查队、 新疆第一地质大队等在该区1∶20万、1∶5万区域地 质调查中,根据区域地层化石对比,均将其划为石炭 纪;新疆区域地质志新疆地质矿产局,1993等文 献中也将其划为石炭纪。芮宗瑶等2002对火山岩 中的单颗粒锆石进行了测年,获得两组数据视年龄 391 8 Ma和 443 26 Ma ;同时测得全岩Sm- Nd等时线年龄为 416 120 Ma ,由此认为围岩时 代为泥盆纪。2002年笔者同新疆第一地质大队姜立 丰等一起,在矿田南侧1 km处的凝灰质粉砂岩中采 到化石,经新疆地质研究所周守 鉴定为lipsoellip2 ticus sp. 椭圆椭圆茎 , Linoproductus sp. 纹线长 身贝 , Cyclocyclicus sp. 圆圆茎等,属石炭纪。该 化石产地地层与矿田地层之间连续,无大的断裂,岩 性也相同 。 所产化石与矿田外围本组地层中1∶20 733 第22卷 第4期 刘德权等土屋-延东铜钼矿田与成矿有关问题的讨论 万区调 Ο发现的 Eostaf fella sp. 始斯塔夫蜓 、 Linoproductus sp. 纹线长身贝、L . Siemenensis Tschernyschew 西门纹线长身贝、Buxtoniasp. 波斯通贝、Dictyoclostus sp. 网格长身贝、Plicat2 ifera sp. 轮皱贝、Spirifer sp. 石燕、Brachythyris sp. 腕孔石燕、Clathrospira kyamosaQiao 小石格 子螺以及放射虫、 苔藓虫碎片等的化石组合相同。 因此,含矿地层的时代宜归属于石炭纪。 至于芮宗瑶等2002所获同位素年龄数据,其 原文也已指出①所采锆石可能为捕获锆石,其真 实年龄应较分析计算数据 360 ～416 Ma小;②全 岩Sm-Nd数据有7组,基本都在线上,全部参加计 算得年龄值为1 570 Ma以上,为假等时线。该文中 仅取其中三点,勉强计算出一个416 Ma的数值,但 误差却高达120 Ma。 2002～2003年,芮宗瑶和本课题组一起对土屋 矿区及外围赋矿玄武岩层中的锆石矿区9颗锆石, 外围19颗锆石进行了SHRIMP定年,分别获得 1 849～162. 4 Ma及1 904～233. 7 Ma的数据表 1 。在土屋矿区对已经矿化的玄武岩样号T50-62 测定了10个锆石颗粒,获得9个颗粒为320. 1 7. 7 Ma 95 置信度的数据,只有一个颗粒测得 426. 0 8. 9 Ma 表 2 。对延东矿区地表赋矿玄 武岩样号TCO-262中的12个锆石颗粒测得从 978. 670 Ma至244. 22. 9 Ma 的年龄值,其 中有3组比较集中的年龄为 43421 Ma3个颗 粒、334. 64. 8 Ma3个颗粒、 260 46 Ma3 个颗粒 表 2 。上述数据变化较大,是反映了测试 问题还是构造演化本身的复杂性还有待深入探讨, 但可以得到这样的一些信息①本处火山岩中包含 有多时代的锆石信息,给确定成岩时代带来了困难; ②有3组年龄相对比较集中 434 ～426 Ma、334. 6 ～320 Ma和260 Ma ,尤其是334. 6～320 Ma的一 组更加突出。考虑到矿区之北有泥盆纪岩浆活动, 矿区之南有富碱花岗岩侵入到本套火山岩中,因此, 早、 晚两组年龄可能是反映了这两次岩浆活动事件, 而中间一组年龄很可能代表了本处火山岩的形成年 代。 2. 2 含矿斑岩时代及成矿作用时代 关于与成矿有关花岗岩类的时代,过去已有如 下数据铁岭岩体斜长花岗岩的Rb-Sr等时线年龄 为315. 7 Ma 王璧香等,1989 ,企鹅山岩体石英闪 长岩单颗粒锆石U-Pb年龄为308. 52 Ma Π ,赤湖岩 体石英闪长岩单颗粒锆石的U-Pb年龄为329. 44 Ma和330. 22 Ma据新疆地质矿产局第一区域地质 调查队、 新疆地质矿产局第一地质大队等八幅联 测。综合起来看,岩体侵位年龄应在300～330 Ma 左右。 笔者从土屋东48号探槽的斜长花岗斑岩中分 离出不同晶形的16颗锆石,进行原位微区定年北 京离子探针中心测试,原始数据将另文发表 , 测得 其加权平均值为 333 2 Ma95 置信度 ; 以同样 技术对采自延东矿床ZK001孔的斜长花岗斑岩中的 锆石进行测试,得出不同晶形锆石的年龄为 334 2 Ma95 置信度 , 与外围石炭纪花岗岩年龄在误 差范围内一致。 关于成矿作用时代,芮宗瑶等2001获得矿床 辉钼矿Re-Os等时线年龄为322. 72. 3 Ma 7 点,相关系数0. 99999。此数据可能近似反映了主 成矿期时代。 3 矿体围岩及含矿斑岩问题 矿床勘查和研究初期,在土屋 Ⅱ 号矿体地质图 上划出了较大面积的闪长玢岩。因此有的文献将本 矿田表述为 “矿化主要产于闪长玢岩中,少量产于斜 长花岗斑岩中”王福同等,2001。并认为矿床属 “闪长岩模式” 斑岩铜矿床。芮宗瑶等2001对 “闪 长玢岩” 的存在提出了疑问,认为可能大部为火山 岩。陈文明等2002研究后认为 “闪长玢岩” 应是钠 质中酸性-基性火山岩。2002年,本课题组对此进行 了实地考察和岩矿样品研究,鉴定了近400片岩石 薄片包括钻孔剖面4个、 地表剖面2条及笔者自采 样品 , 确认含矿岩石主要是斜长花岗斑岩,原划出 的大面积 “闪长玢岩” 多为玄武岩类火山岩,只有少 量闪长玢岩。因此,成矿母岩是斜长花岗斑岩,而含 矿岩石是斜长花岗斑岩及其围岩玄武岩、 安山玄武 岩及凝灰岩。早期文献提到的 “安山岩类” 岩石基本 不存在。 据镜下观察,闪长玢岩呈全晶质,暗色率较低, Ο 新疆第一区域地质调查队. 2000. 1 20万五堡幅区域地质调查报告. Π 新疆地矿局第一地质大队. 1995. K-46-64C、D , K-46-65A、B、C、D , K-46-66C、D 1∶5万区调报告. 833 矿 床 地 质 2003年 933 第22卷 第4期 刘德权等土屋-延东铜钼矿田与成矿有关问题的讨论 043 矿 床 地 质 2003年 而且具中基性浅成岩特有的极细长针状副矿物磷灰 石长宽比大于 10 。而玄武岩类火山岩则无此类磷 灰石,岩石暗色率一般比闪长玢岩要高得多。 表3为区域火山岩的岩石化学成分,从表中也 看出,含矿的企鹅山群火山岩建造属于缺乏安山岩 类的细碧角斑岩组合,为构造带拉张阶段产物。其 w SiO 2落在56 ～62 之间者不是安山岩,而是 w K 2 O 含量 1 的角斑岩。 表3 土屋地区石炭系企鹅山群第二组火山岩化学成分 Table 3 Chemical composition of volcanic rocks from Carboniferous Qieshan ation in Tuwu 岩石样数 wB/ SiO2TiO2Al2O3Fe2O3FeOMnOMgOCaONa2OK2OP2O5SO3烧失量 合计 细碧岩1048. 511. 1616. 963. 746. 820. 165. 908. 613. 380. 380. 230. 084. 0699. 97 玄武岩650. 051. 0717. 034. 705. 840. 174. 527. 643. 481. 650. 400. 133. 41100. 07 安山玄武岩653. 451. 0516. 384. 394. 760. 124. 427. 953. 440. 670. 280. 063. 24100. 19 角斑岩658. 980. 8115. 285. 763. 220. 132. 384. 585. 100. 760. 300. 122. 79100. 20 石英角斑岩166. 930. 613. 882. 952. 360. 070. 982. 14. 742. 460. 130. 21. 3298. 72 流纹岩171. 480. 412. 012. 611. 270. 030. 391. 93. 222. 610. 110. 092. 4698. 58 数据来源新疆地质矿产局第一地质大队1 5万八幅联测1995。 4 矿田含矿斑岩类具埃达克岩特征 埃达克岩是指具有高锶、 低钇等特定地球化学 特征的一套中酸性火山岩和侵入岩组合 Kay , 1978 ,一般认为是来自俯冲板片熔体或下地壳重熔 的岩浆产物Defant et al. ,2001。据Thieblemont 等1997统计,在全球43个Au、Ag、Cu、Mo低温热 液和斑岩矿床中,有38个与埃达克岩有关。智利上 千万吨级的斑岩铜矿床的赋矿斑岩,均为埃达克岩 Oyarzun et al. ,2001 ;菲律宾的斑岩铜矿和低温热 液金矿床,14个中有12个与埃达克岩有关Sajona et al. ,1998。因此,埃达克岩成为近年来国内外研 究的热点之一。 据本文初步研究,土屋-延东矿田所在的觉罗塔 格带石炭纪花岗岩类以及矿田斜长花岗斑岩类均具 高锶、 低钇等特征,其主要特征值见表4。由表4可 见,土屋成矿带汇聚期石炭纪钙碱性花岗岩类wSr 平均41610 - 6 ,wY平均14. 610 - 6 ,wYb平均 1. 5310 - 6 ,wSr/wY平均30. 1 ,类似于埃达克岩 类。而土屋-延东矿田斜长花岗斑岩的埃达克岩指 数与区域平均值完全一致,说明它们同源。其镁指 数 Mg 为31～45 ,平均39 ,比环太平洋带埃达克 岩的镁指数平均 51 低,而与我国多数地区埃达克 岩相同,表明觉罗塔格带形成斑岩铜矿的岩浆不是 俯冲洋壳板片的重熔,而可能来自下地壳的重熔。 土屋-延东矿床斑岩及觉罗塔格带区域花岗岩 类具埃达克岩特征,表明该成矿带对形成斑岩铜矿 是有利的,具有找矿远景。 表4 新疆东天山土屋 赤湖地区花岗岩类埃达克岩指数表 Table 4 Adakite chemical indices of granitoids from Tuwu-Chihu area , East Tianshan, Xinjiang 岩 石 wB/ SiO2Al2O3MgO Mg wB/ 10 - 6 SrYbY wSr/wYwY/wYbΣREE/ 10- 6LREE/ HREEδEu 区域花岗岩 最低56. 0313. 360. 58313000. 8911. 3217. 771. 075. 430. 79 最高71. 5818. 923. 86457602. 7022. 86012. 5107. 4311. 351. 24 平均 15 个样64. 5515. 531. 83394161. 5314. 630. 19. 685. 307. 41. 00 土屋-延东矿田斜长花岗斑岩 70. 5615. 380. 9338. 23301. 3411. 728. 28. 776. 328. 181. 12 原始数据据新疆地矿局第一区调队、 第一地质大队等资料综合。 143 第22卷 第4期 刘德权等土屋-延东铜钼矿田与成矿有关问题的讨论 5 矿田所在构造带的归属问题 土屋-延东矿床所在构造-成矿带的构造归属,曾 有哈尔里克和觉罗塔格带两种说法。笔者认为 1土屋-延东矿床围岩和成矿斑岩为石炭纪, 而不是泥盆纪。 2土屋-延东带北侧的大南湖-大草滩断裂带, 是觉罗塔格造山带与哈尔里克造山带的地体拼接 线。该线两侧的区域构造线走向,以及地层、 岩浆岩 的地球化学等都有明显区别图 4 。该线西段在1∶5 万区域地质调查过程中已发现多处蛇绿岩块李文 铅等,2000。 3上述地体拼接线南北两侧分属于不同的古 生物地理区。该线以北,产安加拉植物群及大量单 带型珊瑚和腕足类Paramuirwoodia等,属于西伯利 亚生物区;该线以南不含上述生物,而含Giganto- Productus、Kuichow phllum等温带型生物,属于华南 生物区。因此,该线所代表的已闭合的洋盆曾具有 分隔生物区系的规模,即可能有古北天山大洋存在。 应当说明,1994年新疆地质矿产局第一地质队 在1∶5万八幅联测中,将土屋西65 km处的大草滩 断裂带上产安加拉植物群化石的碎屑岩地层归入其 新建的 “企鹅山群” 顶部,与产长身贝、 始斯塔夫蜓等 的中、 下部合称为 “企鹅山群” 。一些作者便以此作 为将整个 “企鹅山群” 分布区包括土屋-延东矿田范 围划入北区-哈尔里克带的重要证据。但据笔者研 究,该地产安加拉植物群化石的碎屑岩原划为企鹅 山群第三组第二亚组岩性与其下的第一亚组有很 大差异。前者为正常沉积,碎屑成分中有大量碳酸 盐岩岩屑,属于汇聚环境产物。而整个所谓 “企鹅山 群” 其他各组,均为玄武岩-角斑岩及其凝灰岩类,即 使是顶部凝灰质碎屑岩类中的碎屑,也不含碳酸盐 岩岩屑,属于拉张阶段基性火山岩建造。而且,该地 安加拉植物群化石时代为晚石炭世三分法的中石 炭世晚期 , 而其 “第一亚组” 及 “第二组” 中所产长身 贝、 始斯塔夫蜓类等化石为早石炭世晚期。两者不 但生物区不同,时代也不同。因此,1994年1∶5万八 幅联测新建的企鹅山群应分解2002年新疆第一区 调队在该区1∶25万修测中已将其解体。笔者认 为,原企鹅山群第三组第二亚组应归哈尔里克地层 图4 新疆东天山哈尔里克带-觉罗塔格带分界带略图据新疆地质矿产局第一区调队2002年1∶25万地质图修编 1 新生界松散沉积物;2 侏罗系陆相碎屑岩;3 哈尔里克带上石炭统下部碎屑岩建造;4 觉罗塔格带下石炭统梧桐窝子组双峰式火山 岩建造;5 觉罗塔格带下石炭统干墩组火山岩-碎屑岩建造;6 哈尔里克带泥盆系;7 哈尔里克带志留系;8 哈尔里克带奥陶系;9 侵 入岩类辉长岩、 闪长岩、 花岗闪长岩、 二长花岗岩、 钾长花岗岩等,未分 ; 10 断裂; 11 大南湖-大草滩断裂,哈尔里克带与觉罗塔格带的 地体拼接线;12 康古尔塔格韧性剪切带;13 冷水型安加拉植物群化石产地;14 温水型长身贝、 始斯塔夫蜓、 石燕等化石产地;15 矿体 Fig. 4 Geological map of the Haerlik-Jueluotage tectonic belt in East Tianshan , Xinjiang modified after the 1∶250000 regional geological map by No. 1 Regional Geological Party of Xinjiang , 2002 1Quaternary sediments; 2Jurassic terrestrial clastic rocks; 3Upper Carboniferous clastic rocks in Haerlik belt ; 4Bimodal volcanic rocks of Lower Carboniferous Wutongwozi ation in Jueluotage belt ; 5Volcanic-clastic rocks of Lower Carboniferous Gandun ation in Jueluotage belt ; 6Devonian strata in Haerlik belt ; 7Silurian strata in Haerlik belt ; 8Ordovician strata in Haerlik belt ; 9Intrusive rocks , such as gab2 bro , diorite , granodiorite , monzonitic granite and K-feldspar granite ; 10Fault ; 11Dananhu-Dacaotan fault between Haerlik terrain andJueluo2 tage terrain; 12Kangguertage shear zone ; 13Localities of cool water type Angara flora fossils; 14Localities of warm water type productoid , Eostaffella , Spirifer and other fossils; 15Ore body 243 矿 床 地 质 2003年 小区,其余部分为拉张阶段基性火山岩为主的双峰 式火山岩建造,与过去东天山觉罗塔格带区调中建 立的梧桐窝子组是同一地层,不应另建新组。 4盛产金矿的康古尔塔格石炭纪韧性剪切带 从土屋-延东矿田南侧通过。一些作者将此韧性剪 切带作为哈尔里克带和觉罗塔格带的 “缝合线” 。笔 者认为,该韧性剪切带为觉罗塔格带内部的、 于固结 后期因继续挤压而产生的陆内堆叠产物,其南北两 侧岩性和时代以及构造样式、 岩浆作用等均相同。 不同点仅在于南北两侧剥蚀程度不同,这是韧性剪 切带使南北两侧相对升降而造成的,该带不具有构 造单元分界的性质。 另外,大南湖 大草滩断裂带哈尔里克带和觉 罗塔格带的地体拼接线、 康古尔塔格韧性剪切带和 充填黄山类型含铜镍镁铁-超镁铁岩带的石炭纪末 弛张性黄山深断裂带,这3条构造线成因不同、 时代 不同,仅仅因构造原因中-新生代新疆地壳大幅度