东天山石炭-三叠纪构造-岩浆演化与成矿的关系 ——以阿奇山铅锌(铜)矿为例

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东天山石炭-三叠纪构造-岩浆演化与成矿的关系的认识一定程度上缺乏系统性、全面性的研究方法及相对统一的综合性结论。本文以透岩浆流体成矿理论视角,系统地收集、整理东天山及邻区已发表的锆石U-Pb单点年龄大数据及7类主要矿产时空结构规律的研究成果,总结了主要构造-岩浆演化序列、成矿规律及构造-岩浆演化与流体耦合成矿机理,并探讨了地球动力学机制。阿奇山铅锌(铜)矿床在东天山石炭-三叠纪构造-岩浆演化序列及成矿特征方面具有一定代表性,但其成因、控矿因素等的研究尚薄弱,为此开展了野外地质学,小东山火山机构岩石组合、构造控矿、流体运移特征及年代学等工作。我国地表找矿存在找矿难、找矿慢的问题突出,找矿理论创新是解决该问题的途径之一。本文主要取得了以下创新性认识:(1)东天山经历了晚奥陶世-早泥盆世(俯冲)→早石炭纪(碰撞+准噶尔亚幔柱?)→晚石炭纪(板片断离-岩石圈拆沉+准噶尔亚幔柱?)→早-中二叠世(塔里木亚幔柱)→晚二叠世-早中三叠世(板内演化)的地球动力学机制。(2)东天山绝大部分矿产的主成矿期处于石炭-三叠纪构造-岩浆活动间歇期,耦合着大量流体作用,具有岩浆期后成矿特点。与板块构造有关的早石炭世斑岩型铜矿、火山岩型铁矿、晚二叠-早三叠世韧性剪切带型金矿、早-中三叠世斑岩型钼钨矿为板块熔融产生的透岩浆流体成矿系统中熔体与流体发生耦合或解耦的产物;板片拆离-岩石圈拆沉作用触发的深部含矿流体向上运移与晚石炭世火山岩型铜多金属矿、火山-次火山热液型铜多金属矿床、早二叠世火山岩型铁矿、火山热液型或火山岩型银多金属矿成矿密切相关;塔里木二叠纪地幔柱与早-中二叠晚期基性-超基性岩型铜镍矿具有成生关系。(3)阿奇山铅锌(铜)矿床成矿分为早期硅酸岩热液和晚期碳酸盐流体成矿阶段。花岗斑岩对成矿的主要贡献:岩体自身及其岩浆成矿系统解耦有关的透岩浆流体形成的早期矽卡岩化带对后期小东山火山机构有关的含矿流体的遮挡作用,仅提供了部分热及矿质,正长斑岩等次火山岩有关的含矿流体以非顺层、高角度呈发散性产于断裂、破碎带及岩石微裂隙等构造有利部位充填-交代形成主要富矿体。主成矿期约束在292.0~320.0±1.6Ma,成矿流体具低温-中盐度,硫同位素具幔源、火山热液特征,成矿期构造背景处于挤压向拉张转换期,地球动力学机制主要为岩石圈拆沉。(4)含矿火山流体的充填交代为主要成矿作用,成因为火山热液型铅锌(铜)矿床,并建立了成矿模式。针对当前我国找矿勘查客观条件下存在的找矿难、找矿慢问题,适时提出中观“热岩-枝找矿理论”,并阐述了运用该理论发现新矿床的过程。
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