新疆东天山企鹅山群火山岩岩石成因倍受关注,其对区域岩浆演化和成矿过程的制约是研究的热点并一直存有争议。土屋铜矿床含矿岩体为斜长花岗斑岩和闪长玢岩,对于其与围岩即企鹅山群火山岩的关系也说法不一。为揭示土屋铜矿床企鹅山群火山岩与含矿岩体及其矿床成因之间的关系,论文在该矿床南侧石炭纪企鹅山群地层中,自南向北近垂直地层走向系统采集一组火山岩样品,进行岩石地球化学主微量分析研究,SiO₂-Nb/Y图解显示企鹅山群火山岩为亚碱性系列火山岩。表现富集Sr、Ba、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、Th、P等高场强元素,稀土元素模式图整体右倾,呈现轻稀土富集,重稀土相对平缓的特征。企鹅山群火山岩形成于古亚洲洋南缘洋壳向北俯冲过程,Zr/Nb值介于24.08⁴9.72,显示其主要来自于亏损地幔,Hf/3-Th-Ta与Nb*2-Zr-Y图解中,玄武岩投影点落在岛弧玄武岩区域与MORB区域,同时具有洋中脊和火山弧火山岩的成分,La/Nb-MgO、La/Nb-La/Sm、La/Sm-Zr/Nb图解均相关性较弱,Nb/U-SiO₂显示部分玄武岩呈现弱的地壳混染趋势,说明企鹅山群火山岩受到有限的地壳混染作用,Nb/Zr-Th/Zr图解显示其是岩石圈地幔楔熔体与俯冲板片发生流体/熔体交代作用的产物,不同成分的原始岩浆造成了企鹅山群火山岩岩石成分的不同,其来自不同源区,构造位置不同的火山岩,由于准噶尔—哈萨克斯坦板块与塔里木板块的碰撞,混杂堆积在缝合带北缘上。根据以上成果,借鉴“小岩体成大矿”理论,在初步厘定岩浆演化过程基础上,构建了土屋铜矿成矿模式:由俯冲板片产生的混合岩浆上升形成深部岩浆房,富挥发分的岩浆向岩浆房顶部运移,于浅部形成流体外壳,富矿岩浆下沉,新岩浆多次侵位填充剩余空间,流体与围岩作用及交代,萃取成矿物质,流体冷却,大量金属硫化物析出于岩体内部或与围岩接触带部位,从而卸载成矿,形成含矿斑岩。