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新疆东天山土屋-延东斑岩铜矿带位于世界三大斑岩铜矿带之一的古亚洲洋斑岩铜矿带，也是新疆最最要的斑岩铜矿成矿区。延西铜矿是土屋—延东铜矿带新发现的一个斑岩型铜矿，对延西铜矿的矿床特征和成因研究，对今后在该地区寻找斑岩型铜矿具有重要意义。
本文在野外地质工作的基础上，结合前人对该地区土屋—延东铜矿的研究以及对东天山构造演化的研究，对延西铜矿的地质特征、岩石化学特征、同位素年代学、硫同位素、流体包裹体进行研究，进而探讨成矿的物质来源、流体性质、地质构造背景以及成矿过程进行研究，建立延西铜矿的成矿模式，为以后在该地区寻找斑岩型铜矿提供理论依据。
通过野外观察及室内研究表明，延两铜矿是斑岩型铜矿，矿化与斜长花岗斑岩关系密切，矿体主要分布在斜长花岗斑岩内，或分布在与斜长花岗斑岩接触带附近。矿石类型主要为细脉浸染型、浸染型和细脉型，以原生矿石为主，氧化矿石主要分布在近地表，基本无次生富集带的存在。金属矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿，次要为斑铜矿、辉铜矿、磁铁矿、方铅矿、闪锌矿；非金属矿物主要为石英、绢云母、方解石、绿泥石、绿帘石、黑云母、高岭石等。
矿区围岩蚀变强烈，主要有黑云母化、绢云母化、硅化、高岭石化、绿泥石化、绿帘石化及碳酸盐化，蚀变分带明显，具有斑岩铜矿典型的“二长岩”蚀变分带特征，从内到外依次为钾化带、绢英岩化带、泥化带及青磐岩化带。其中绢英岩化带最大，为主要的矿化区。
岩石化学研究表明，延西斜长花岗斑岩具有高SiO2、富K2O、低Na2O、MgO、CaO、TiO2；里特曼指数δ为0.03～0.54，远小于3.3，岩性属于钙碱性系列；三件样品的A/NKC为1.37～1.99，明显大于1.1，显示铝饱和，一件样品的A/NKC为0.71，岩性属于准铝质系列。根据全碱-硅分类，延西的斜长花岗斑岩属于花岗闪长岩与花岗岩系列，与土屋-延东的斜长花岗斑岩类型相同。哈克图解显示随着SiO2含量的增加，主量元素Al2O3、MnO、Fe2O3、FeO、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2都呈递减的趋势，只有P2O5随着含量的增加而呈递增的趋势，这可能是受蚀变影响。哈克图解显示有很好的负相关性，说明它们是同源岩浆分异演化的产物。R1-R2花岗岩成因分类图解显示，延西斜长花岗斑岩为地幔分异的产物，说明岩浆来源于地幔。
延西铜矿斜长花岗斑岩三个样品的稀土总量为31.07～49.3×10-6，具有较低的稀土含量;∑w(LREE)/∑w(HREE)为2.03～3.64，δEu为0.49～1.20，(La/Yb)n为4.56～8.86，(La/Sm)为2.20～3.89，说明轻重稀土分馏作用较强。延西铜矿斜长花岗斑岩还具有具有低的Sr(大多小于200×10-6,仅个别大于400×10-6)、低的Y(大多小于12×10-6，仅个别大于16×10-6)、重稀土强烈亏损、Ce负异常和Eu异常不明显特征；延西斜长花岗斑岩的微量元素/MORB配分曲线显示大离子亲石元素(LILE)Rb、K、Th相对富集，而高场强元素(HFSE)Nb、Ta和Ti以及重稀土元素(HREE)Yb相对亏损，这些特征说明延西铜矿斜长花岗斑岩形成于俯冲作用下的岛弧环境。
在[w(TFeO)+w(MgO)]-w(CaO)、w(FeO)-w(MgO)判别图中，样品投点均处于IAG+CAG+CCG范围内，说明延西铜矿斜长花岗斑岩形成于造山期；在Rb-(Y+Nb)、Rb-(Yb+Ta)、Nb-Y、Ta-Yb判别图中，样品投点基本上处于VAG范围内，说明延两铜矿斜长花岗斑岩形成于碰撞前的俯冲岛弧环境，这与前面根据岩石地球化学特征所得出的结论是相同的。在Hf-Rb/10-Ta×3、Hf-Rb/30-Ta×3三角图解中，延西斜长花岗斑岩样品投点也均位于火山弧范围内，进一步证实了前面关于延西斜长花岗斑岩构造环境的判断。
同位素年代学表明延西斜长花岗斑岩时间为352±7Ma，属于早石炭世。据前人对东天山地区构造演化的研究，这一时期该地区处于洋壳向准噶尔微板块俯冲时期，这也证实了岩石化学特征对延西铜矿斜长花岗斑岩形成环境的判断。
岩浆岩体成矿元素含量分析表明，延西铜矿斜长花岗斑岩强烈富集Cu、Mo，很难通过地层中Cu、Mo元素的富集形成，因而延西铜矿成矿物质主要来自于岩浆的分异演化而形成的富含Cu、Mo流体。
延西铜矿黄铜矿、黄铁矿硫同位素的δ34S值为0.08～1.46‰，接近于0，表明成矿物质来自于地幔。
通过对延西铜矿斑晶石英和脉石英中流体包裹体研究表明，均一温度为115～427℃，主要集中在110～170℃范围内，可以分为三个均一温度区间：110～190℃、250～310℃及370～430℃，说明延西铜矿经历了多个成矿阶段。富气相包裹体、富液相包裹体及含子矿物多相包裹体共存，并且其均一温度相近，说明成矿流体经历过减压沸腾作用。富液相流体包裹体的盐度为5.71～12.84wt％NaCl，而含子矿物流体包裹体的盐度为40.1～49.33wt％NaCl，而且含子矿物流体包裹体的石英一般为早期形成的石英斑晶，说明成矿早期主要以岩浆水为主，后期有大气降水参与成矿。含子矿物多相包裹体的普遍存在，说明有高盐度的流体参与成矿，由于大气降水的盐度较低，说明成矿过程中有独立的岩浆流体参与。通过温度、压力计算出斜长花岗斑岩的侵位深度为752m，说明延西铜矿形成于浅成环境。
通过以上对延西铜矿矿石类型、围岩蚀变特征、含矿斑岩体岩石化学特征、同位素年代、硫同位素及流体包裹体研究，表明延西铜矿为典型的斑岩铜矿，形成于早石炭世古亚洲洋向准噶尔微板块俯冲过程形成的企鹅山增生岛弧带，成矿物质只要来自于地幔，成矿流体早期主要为岩浆水，晚期有部分大气降水加入，矿床的形成与俯冲洋壳的部分熔融有关。