西天山卡特巴阿苏矿床金与铜成生关系研究

发布时间：2020-08-04 15:14

【摘要】：卡特巴阿苏是西天山“亚洲金腰带”在我国新疆新发现的大型铜金矿床。已探明金储量89吨(平均品位4.84g/t)、铜储量8万吨(品位0.65%),但金与铜成生关系尚不清楚。本文以野外和室内镜下观测为基础,利用Re-Os同位素定年和Cu-S-Os同位素示踪技术,从空间-时间-物质系统认识金与铜成生关系,研究取得如下主要成果和认识:(1)在空间上,金矿体主要赋存在矿区东部,铜矿体主要赋存在中西部,从西到东呈现铜-铜金-金铜-金的变化趋势。铜以矽卡岩铜矿石为主,矽卡岩化发生的位置为花岗岩与灰岩地层接触带,铜主要以黄铜矿的形式赋存在石榴子石、绿泥石、绿帘石等矽卡岩矿物中,含少量金,分布不均;金以赋存在碎裂岩化二长花岗岩中的黄铁矿化矿石为主,金主要以晶间金、裂隙金的形式赋存在黄铁矿及石英、方解石、斜长石等脉石矿物颗粒之间。(2)在时间上,西段较深部矽卡岩铜矿石中黄铜矿Re-Os测年得到的等时线年龄为355±10Ma(MSWD=5.3,n=5),加权平均年龄为355.3±4.0Ma,与花岗岩侵入时间一致。与前人所得金成矿年龄310~322Ma相比,不属于同一期成矿。(3)在物质上,矿区西段铜矿石中黄铜矿δ~(65)Cu为0.25‰~0.49‰,分馏特征与I型花岗岩较为一致,结合二者空间及时间上均相近,指示矿区二长花岗岩可能提供铜的成矿物质,东段金矿石中黄铜矿δ~(65)Cu为-0.12‰~0.08‰,结合主要赋金矿物黄铁矿含高放射成因的~(187)Os,(~(187)Os/~(188)Os)_i加权平均值为1.449±0.052,结果指示金成矿期的成矿金属可能来自地层。硫同位素测试结果显示铜成矿期δ~(34)S_(V-CDT)值为9.1~11.2‰,晚一期金矿化期的δ~(34)S相对小一些,为6.8~8.8‰。很可能是来自地层的硫源参与了成矿,早晚分别由岩浆和构造热液带来,因此分别混染了岩浆硫并发生不同程度的分馏。(4)综合上述分析,卡特巴阿苏矿床早期伴随岩浆入侵发生铜矿化,岩浆带来了成矿物质铜,从地层中萃取了硫,在西部发生矽卡岩化的部位产生了独立的铜矿体,晚期造山活动形成的变质热液从地层中萃取了成矿物质沿构造形成的破裂系统带到矿床东段浅部富集成矿。卡特巴阿苏经历早石炭世的矽卡岩型铜矿化和晚石炭世与热液蚀变有关的金矿化,属于矽卡岩型铜-构造蚀变岩型金矿床。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P618.51;P618.41
【图文】：

第二章 区域地质背景2.1 大地构造背景中亚造山带属于增生型造山带，是全球大陆地壳增生最显著的地区，北部是西伯利亚板块，往西及西南是东欧克拉通和卡拉库姆板块，东南则是塔里木板块及华北板块（Sengor et al, 1993; Windley et al, 1995; Jahn B M , HuAQ et al, 2000;Xiao et al, 2004; Biske et al, 2010; Gao J et al, 2009）。西天山的地理位置处在中亚造山带的西南部（如图 2-1a），天山造山带西部，覆盖了我国新疆西部、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦和塔吉克斯坦的部分地区（图 2-1b）。

中国地质大学（北京）硕士学位论文缝合带，北缘是 Terskey 洋关闭后形成的缝合带，南缘是 Turkestan-南天山洋关闭后的缝合带。中天山的构造演化由 Terskey 洋以及南天山洋的俯冲、闭合、碰撞的一系列过程引起，并持续受其影响，目前仍在抬升中。2.2 区域地层卡特巴阿苏矿区位于伊宁和巴伦台地层小区，属于塔里木地层区、中南天山（北山）地层区、中天山-马鬃山地层分区。区域中出露地层包括：古元古界木扎尔特岩群、中元古界特克斯岩群，还有古生界志留系、石炭系、二叠系以及中生界侏罗系、古近系及第四系（如图 2-2），具体各层岩性等如下。

中国地质大学（北京）硕士学位论文第四系：主要为上更新统和全新统，可分为上更新统新疆群（Qp3X）、冰碛沉积（Qp3gl）和全新统（Qhapl）。新疆群上部主要为黄色亚砂土，下部为砾、卵层，充填物为砂和泥质。冰碛沉积成分主要为角砾、漂砾及少量泥质。全新统主要由砾石、粗砂、细沙及泥质组成。2.3 区域构造矿区位于哈萨克斯坦-准葛尔板块南缘,伊犁中央地块（Ⅱ2）与那拉提-红柳河缝合带（HNT）之间，巩乃斯褶断带与那拉提构造-岩浆岩带的接触部位。区域

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