巴基斯坦西南部俾路支(Baluchistan)省西北不的Chagai-Raskoh弧(简称Chagai弧)岩浆成矿带是新生代印亚大陆碰撞背景下形成的产物,是喜马拉雅—特提斯成矿域上的一个巨型斑岩成矿带。Chagai陆缘弧呈东西向展布,宽190km,长500km,发育包括世界级的雷克迪克(Reko Diq)等斑岩型铜(金)矿床。俾路支省贾盖地区阿玛拉夫村赛因德格(Saindak,又称山达克)超大型铜(金)矿床即产于Chagai弧的西段,也是在这一统一的构造背景下于古近纪渐新世晚期形成的,显示出较为典型的斑岩型矿化特征。但由于本区所处特殊的地理位置,造成区内基础地质和矿床地质研究较为薄弱,前人已开展的少量基于矿床地球化学的研究仍然难于详细刻画该矿床复杂的成岩成矿作用过程、控制因素及发育机制。赛因德格矿内发育3个赋存铜金矿体的云英闪长斑岩体,分别称为南矿段、北矿段和东矿段。其中,南矿段矿体是目前露天开采的主要矿体,揭露和控制程度最高。因此,本文以赛因德格矿区南矿段斑岩矿床为对象,在开展详细的蚀变-岩相填图和矿相学研究的基础上,借助矿相学、成因矿物学、同位素年代学及岩石地球化学示踪等手段,查明其蚀变-矿化特征,揭示其成岩成矿作用过程及控制因素,建立其分带模式与成因模型,并提出找矿预测靶区。研究成果有助于深入理解该成矿带斑岩型矿床成因机制,并有效指导勘查找矿工作的合理部署。本次主要取得以下成果与认识：(1)总结了赛因德格矿床的区域地质背景Chagai弧火山-沉积岩建造的序列分析指示,Chagai弧于侏罗纪至渐新世期间经历了由深到浅的不稳定海相沉积环境的演变,其中晚白垩世和始新世分别为海水相对平静的稳定期。其中,区内页岩、火山质砂岩和未见化石的薄层状灰岩组成的巨厚复理石沉积建造于白垩纪沉积,且缺失早白垩世沉积；超大规模的安山岩及安山斑岩于白垩纪喷溢、侵位,并于白垩纪末期开始发生褶皱、抬升而接受侵蚀；Juzzak组页岩和粉砂岩的沉积始于古新世,此时的火山活动强烈,并形成大量的岩屑粗砾岩；始新世时,高强度的火山活动持续进行,造成赛因德格矿区深部(露天采场及钻孔揭露)均由这些火山沉积岩组成；始新世后期,火山活动停止,并形成了发育同沉积软变形的灰色灰岩以及泥岩、粉砂岩及石英砂岩；渐新世时,Amalaf组陆缘红层沉积序列形成,岩石中存在的应变和褶皱的记录显示；晚渐新世末期至中新世,本陆缘弧发生隆起事件,同时也是由于中新世时的岩浆作用侵位,形成了一些侵入岩体及伴生的斑岩型铜(金)矿床(化)；上新世时,区内岩层隆升,接受侵蚀,且火山和侵蚀作用持续发育：到更新世直到现今,区内岩层受到区域挤压应力及抬升事件的影响,发生广泛的侵蚀作用,并形成一些盐湖相沉积建造。Chagai弧岩浆岩带的岩浆活动始于晚白垩世,并间歇式地持续到更新世,至少存在5次岩浆侵位或喷溢事件。在晚坎潘世,Chagai弧的抬升导致了陆源碎屑岩的形成；始于晚白垩世并结束于晚古新世,Chagai弧与阿富汗地块发生持续的弧陆碰撞,导致蛇绿混杂岩的构造侵位；而渐新世至中新世,Chagai弧东缘和印度板块的北西缘,以及Chagai弧西缘和Lut地块分别发生了弧陆碰撞,导致了区内重大的构造变形和岩浆成矿活动。矿区主要受NE-SW向的区域挤压作用,形成一系列NW-SE向褶皱和NE, NW及近EW向断层组,是控制沉积建造、岩浆活动及矿产分布的主要构造。其中,NEE向Saindak断裂和NW向Amalaf倾伏向斜是控制区内斑岩矿床成岩矿矿作用的主要因素。本次对矿区外围安山质凝灰岩(原划为E1j)样品的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为69.4±1.2Ma,证实区内晚白垩世-早古新世发生持续的火山喷发及岩浆侵位活动。(2)查明了赛因德格矿床的基本地质特征矿区主要出露始新统Sanidak组(E2s)灰岩、泥岩和安山岩、凝灰岩、集块岩及渐新统Amalaf组(E3a)页岩、粉砂岩、砂岩；区内构造多为次级的紧密线状褶皱和张扭性断层；矿区含矿斑岩产于Saindak断裂及次级断裂斜向切错Amalaf向斜近核部的复合部位,少量近NS向及EW向断层切错矿体,并有安山斑岩脉和岩墙侵入。区内出露3个相对独立的呈直立筒状产出的含矿岩体(岩株),地表露头呈近圆形高地,平面上呈“带”状,剖面上呈向上凸起的穹窿形,主要岩石类型为石英闪长斑岩,次为闪长斑岩,其中云英闪长斑岩为含矿母岩,岩体顶板围岩为Amalaf组粉砂岩。南矿段已知矿体表现为1个矿体群,共圈定出20余个矿体,其中规模较大的有5个。总体上呈陡倾斜板柱状、大透镜状产于云英闪长斑岩岩体中的绢英岩化带内,矿化体产状与岩体的蚀变带一致。单矿体向NE陡倾,倾角60°-80°,长轴为NNW向,NS向长约400m,EW向宽约200-300m,最大垂深240m,在矿体中部的NE部位为贫化带。矿体在平面上呈NNW向延伸的”哑铃”状矿带,受后期Sanidak断裂及次级断层的影响,矿体形状复杂。矿体顶、底板围岩以云英闪长斑岩为主,少量为闪长斑岩和角岩,与矿体呈渐变过渡,其界线只能通过化学分析确定。南矿段矿体Cu平均品位0.4-0.56%,平均0.53%,累计Cu金属量约30万t,伴生Au0.565g/t,尚含有Mo、Ag、Pb、Zn等多种有用组分。浅部10-20m以上见少量氧化矿,以下为硫化矿。矿石矿物成分简单,金属矿物主要有黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿以及少量的辉钼矿、方铅矿、闪锌矿、自然金、赤铁矿、镜铁矿等,脉石矿物主要有石英、钾长石、钠长石、角闪石、黑云母以及少量的绢云母、绿泥石、绿帘石、方解石、石膏、硬石膏、锆石、磷灰石等；矿物共生组合主要有长石-石英-黑云母-石膏-金属硫化物组合、长石-石英-绢云母-石膏-金属硫化物组合、黄铜矿-黄铁矿-石膏组合及长石-石英-石膏-金属硫化物组合,其中长石-石英-黑云母-石膏-金属硫化物组合是主要矿物组合。矿石结构主要有它形晶粒、交代溶蚀、压碎结构,局部为包含、半自形晶粒及交代残余结构等；而构造以细脉浸染状构造为主,次为浸染状构造和脉状构造,局部见角砾状构造。矿体中普遍见黄铜矿交代碎裂的黄铁矿、石英和石膏,主要产于残余角闪石斑晶的裂隙中。(3)厘定了矿床的矿化-蚀变特征及分带规律区内斑岩铜(金)矿体密集分布,均集中赋存于渐新世形成的石英闪长斑岩中,围岩为上白垩统—渐新统粉砂岩夹火山岩及火山碎屑岩,但铜、金品位均较低。围岩蚀变类型主要有硅化、绢云母化、粘土化、绿泥石化、钠黝帘石化、绿帘石化、石膏化、钾长石化、钠长石化、黑云母化等,遵循典型的斑岩型矿床的蚀变-矿化分带特征。热液矿物从矿化中心向两侧围岩呈现均匀的分带性,其中钾化带(石英+钾长石+黑云母组合)产出于中心位置,向外依次是绢英岩化带(石英+绢云母+黄铁矿组合)、泥化带(石英+高岭土+绿泥石组合)和青盘岩化带(绿泥石+绿帘石+碳酸盐岩+冰长石+钠长石组合)。该斑岩铜(金)矿床的矿化形式、矿物组合以及热液蚀变时空变化样式,都与弧火山环境相吻合。成矿作用主要受岩浆岩、围岩、蚀变特征的分带和构造的复合控制。(4)查明了含矿岩体的地球化学特征赛因德格南部含矿斑岩体的主量、微量和稀有元素研究证实,区内含矿石英闪长斑岩、闪长斑岩为钙碱性岩石,是从残留15～25%的火山弧岩浆中分异而来的,表现出典型的陆缘弧岩浆岩特征。该陆缘弧在晚古新世开始与阿富汗板块发生碰撞,并转化成了陆缘环境。岩石显示出较高的大离子亲石元素/高场强元素和轻稀土元素/重稀土元素比值特点,表明渐新世-中新世时期,更多的大离子亲石元素和低稀土元素富集的俯冲洋壳型流体汇入到次火山弧岩浆中。大比例的大离子亲石元素和轻稀土元素组成特征也进一步说明,其可能与阿拉伯大洋板块快速向扎格罗斯-马克兰地块的俯冲有关。这一俯冲作用可能与此时期红海的快速打开有关。(5)确定了含矿斑岩的成岩成矿年代,建立了其概念性成因模式赛因德格矿区4件含矿石英闪长斑岩、闪长斑岩样品锆石LA-ICP-MS U-Pb法定年结果表明,成矿岩浆岩形成年代为(22.02±0.16)-(22.50±0.26)Ma(早中新世),活动时限较为集中(结晶时限口0.5Ma),进一步缩小了前人所确定的(22-19)Ma的中新世岩浆事件活动时限。测试数据还显示,虽然部分锆石存在明显的Pb丢失,但锆石Pb同位素下交点年龄较为一致,因而不影响年龄的精度；同时锆石Pb同位素组成基本具有较为一致的演化曲线,是古老的泥页岩地层铅演化的产物,进一步指示该区含矿斑岩明显的壳源源区特征,也与地质背景及岩石地球化学特征相吻合。对于本矿区东侧的雷克迪克斑岩Cu(Au)矿区,前人采用锆石SHRIMP-RG U-Pb法或LA-ICP-MS U-Pb法确定的石英闪长斑岩、闪长斑岩岩株形成时代存在两期岩浆活动,除(22.42±0.59-26.04±0.41)Ma外,还有(12.87±0.27-11.93±0.14)Ma的年龄值,且后者是主要成矿时期,这暗示两个斑岩矿床成矿作用存在一定的差异性机制,尚需深化研究。该矿床属斑岩型铜(金)矿床,发育于新生代印亚碰撞后造山拉张背景,形成时代约为22Ma,其岩浆成矿作用继承并受控于中-新生代陆缘弧环境。据此建立了概念性成因模式。(6)总结了赛因德格斑岩矿床的成矿规律,进行了成矿预测区内铜(金)矿床属于与弧岩浆—热液成矿作用有关的斑岩型矿床,区内已知矿体主要赋存在强烈蚀变的石英闪长斑岩中；围岩中砂岩、页岩为主夹中基性火山岩的岩性组合对成矿流体和含矿热液的输运具有“隔挡”或“封闭”作用,致使矿化主要发生于斑岩体内,而成为有利的控矿围岩因素；区域性等Saindak等NE向断裂与NW向Amalaf复式向斜及伴生断裂交汇部位,是含矿斑岩体侵入地段,次级裂隙是含矿热液运移的通道和矿质沉淀的空间；蚀变分带明显,热液中心为较高温的蚀变,由中心向两侧、由下向上依次递变为较低温的蚀变,相邻蚀变作用常呈渐变过渡关系,黄铁矿化、硅化、绢云母化可作为成矿作用的直接标志,主要矿化作用发生在靠近蚀变中心部位的钾硅化带和绢英岩化带中,少量位于青磐岩化带,蚀变越强,矿化相对越好。目前,矿区的北矿段、南矿段及东矿段已知矿体延伸边界大多尚未控制,矿体倾向方向延深尚在继续,局部往深部Cu品位并有变富趋势,且绝大多数地段尚未揭露到较完整的钾化硅化带,矿(化)体尚未结束。因此,均应具有较好的找矿潜力,可作为下一步重点勘查的找矿预测靶区。