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土屋斑岩铜矿是东天山地区最为典型的斑岩铜矿,位于准噶尔板块最南缘大南湖晚古生代岛弧带中段。矿区主要含矿地层为石炭系企鹅山群第二岩性组。矿体形态受南侧康古尔塔格大断裂和北侧大草滩断裂控制。成矿母岩为斜长花岗斑岩,矿体围岩为闪长玢岩。野外见有斜长花岗斑岩穿插闪长玢岩现象。矿区内火山岩主要为石炭世企鹅山群。矿床处于重力异常和Cu高背景带中,围岩蚀变发育,矿体主要赋存在石英-绢云母化带中。在野外实地考察结合室内实验分析、数据处理的基础上,得出如下结论:1、斜长花岗斑岩属于Ⅰ型花岗岩,具有埃达克岩性质。样品显示其属于钠质亚碱性高钾钙碱性系列;微量元素蛛网图右倾,大离子亲石元素富集,高场强元素相对亏损,Nb-Ta负异常明显;稀土配分模式为右倾,轻重稀土分馏和δEu、δCe不明显。闪长玢岩为钠质亚碱性系列;大离子亲石元素相对于高场强元素富集,具有Ta、Nb、Ti负异常;轻稀土富集,轻重稀土分馏不明显,δEu和δCe较弱。2、斜长花岗斑岩样品锆石自形程度较好,干净透明,震荡环带清晰,具有岩浆成因锆石特点。Th含量变化范围29×10-6～134×10-6 U含量变化范围65×10-6～208×10-6,Th/U比值为0.29～0.79,大于0.1,为岩浆锆石。锆石206Pb/238U年龄为325.3±4.8～351.0±6.3Ma,其206Pb/238U年龄的加权平均值为334.6±2.8Ma(N=13,MSWD=0.47),显示岩体形成于石炭纪。3、辉钼矿样品187Re=1913±17×10-6,187Os=9888±78×10-6,获得模式年龄为309.5±4.5Ma,结合所测岩体年龄可知土屋铜矿形成于石炭纪。4、矿石矿物黄铁矿、黄铜矿S同位素测试结果δ34SV-CDT值为-3‰～1.7‰,平均值为0.15‰,结合辉钼矿高Re含量特点,显示成矿物质来源于幔源。5、微量、稀土元素特点及构造背景判别图解结合年代学证据显示,土屋铜矿形成于石炭纪准噶尔板块活动陆缘环境,为北天山洋向北俯冲的产物。