第七届青年地学论坛

环太平洋成矿域发育中-新生代斑岩铜成矿系统，往往在一个矿集区内斑岩-矽卡岩-高硫-低硫浅成低温热液铜钼金多金属矿床系列产出，“西南太平洋”岛弧带尤为典型；古亚洲洋增生演化导致西天山晚古生代出现“西南太平洋型”多岛洋环境，但西天山晚古生代岛弧区是否存在斑岩-浅成低温热液铜钼金多金属成矿系统？它与环太平洋岛弧带斑岩铜成矿系统有哪些异同？又如何在中生代以来多阶段、复杂的构造剥露和地表抬升与侵蚀过程中得以保存？都是备受关注的科学问题。吐拉苏盆地是我国新疆西天山最大的浅成低温热液型金矿集区，产出晚古生代阿希、京希-伊尔曼得等金矿床及塔乌尔别克、恰布坎卓它、塔北等中小型金铅锌矿床，是探索前中生代斑岩-浅成低温热液成矿系统结构和保存条件的理想对象。作者及团队成员通过10年持续研究，获得以下成果认识：⑴吐拉苏盆地钙碱性火山喷发与岩浆侵入活动集中于347-367 Ma，火山岩和侵入岩均显示弧岩浆地球化学特征，锆石Hf同位素（εHf[t] = -1.0–14.3）和全岩Nd同位素（εNd[t] =-4.2–4.6），盆地内大规模弧火山喷发-岩浆侵入是晚泥盆-早石炭世北天山洋向南俯冲的结果，岩浆主体来自受俯冲板片熔体交代的亏损地幔岩浆源区，岩浆组份的差异受不同程度的分离结晶、地壳混染和岩浆混合等地质过程控制；⑵吐拉苏盆地发育阿希、塔乌尔别克等低硫型浅成低温热液型金，京希-伊尔曼得、塔北等高硫型浅成低温热液型金铅锌等主要矿化类型。它们在空间上相邻，构成金铜多金属矿集区，成矿时代集中在晚泥盆世-早石炭世维宪期从高硫型到低硫型浅成低温热液成矿流体均一温度、盐度和岩浆水含量逐渐降低。各矿化类型典型矿石S-Pb-Os同位素的系统研究反映成矿金属和硫主体为岩浆来源，反映不同类型的矿化是岛弧背景下统一构造-岩浆-热液成矿系统作用的产物，构成与古生代弧岩浆有关的浅成低温热液-斑岩金铜多金属成矿系统。受该认识的指导，产学研联合在盆地北缘通过大比例尺地质填图，解体原“恰尔巴赫特”小岩体群并勘探出克峡希中型斑岩铜矿床，显示出良好的找矿前景；⑶通过盆地不同空间位置、不同层位火山岩的磷灰石裂变径迹年代学研究和热历史反演模拟，揭示出盆地晚古生代金铜多金属成矿后，经历了早-中石炭世迅速埋藏（被厚约2.4–4.1 km的阿恰勒河组与脑盖图组不整合覆盖）、侏罗纪-早白垩世（196-128 Ma）相对快速的剥露/冷却过程（~0.9–2.7 °C/Ma）以及随后的长期缓慢剥露/冷却过程（~0.4–0.5 °C/Ma），计算获得吐拉苏盆地上覆围岩侵蚀量为~2.1 km，远小于矿床形成以后的沉积盖层的厚度。结合与全球其它中生代斑岩和浅成低温热液型金矿床后矿化期演化特征，提出盆地沉降及伴随的厚层沉积物快速堆积导致矿床埋藏、长时期的缓慢剥露过程可能是前中生代斑岩和浅成低温热液型金矿床得以保存的关键控制因素。
 

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