新疆東準(zhǔn)噶爾壩西早石炭世石英閃長巖及其對斑巖銅礦的指示意義

張銘鴻，姚 勇，程志國，張招崇

(中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100083)

中亞成礦域是世界三大成礦域之一，蘊(yùn)含豐富的礦產(chǎn)資源(朱永峰等， 2007； 薛春紀(jì)等， 2010； 高俊等， 2019)，在哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、塔吉克斯坦及蒙古等國境內(nèi)均發(fā)現(xiàn)有一系列超大型及眾多大中型斑巖型銅鉬金礦床(圖1)，如Bozshakol、Nurkazgan、Kounrad、Aktogai、Taldy Bulak、Koksai、Aidarly、Kalmakyr、Oyu Tolgoi及Erdenet等世界級超大型斑巖銅、銅-鉬及銅-金型礦床(Seltmann and Porter, 2005； Maoetal., 2014； 申萍等， 2015； 高俊等， 2019)。我國新疆北部位于中亞成礦域西段，西與哈薩克斯坦和烏茲別克斯坦相接，東與蒙古國相鄰，但礦床數(shù)量及規(guī)模均明顯低于周邊國家和地區(qū)(董連慧等， 2009； 楊富全等， 2010)，是找礦勘查工作程度低還是成礦條件本身問題尚不明朗。

瓊河壩礦集區(qū)位于中亞成礦域西段東準(zhǔn)噶爾瓊河壩鐵、銅、金、鉬、明礬石成礦帶，地理上與蒙古國相鄰，是中亞造山帶在我國境內(nèi)重要的成礦區(qū)帶之一，目前初步查明有多處銅、鐵、金等金屬礦床(點(diǎn))，前人從礦床地質(zhì)、地球化學(xué)、地球物理等方面對瓊河壩礦集區(qū)的礦床成因、成礦模型及成礦潛力等進(jìn)行了研究，相關(guān)成果對區(qū)內(nèi)進(jìn)一步找礦勘查具有重要的啟示意義(張招崇等， 2006； 屈迅等， 2009； Quetal., 2009； Zhangetal., 2010a, 2010b； 張永等， 2010a， 2010b； 王軍等， 2010； 梁廣林等， 2010； 劉建朝等， 2014)。近年來，瓊河壩礦集區(qū)找礦勘查工作取得了一系列重要成果，區(qū)內(nèi)已查明有蒙西、和爾賽、銅華嶺、綠石溝、拉伊克勒克、瓊河壩和桑南等眾多中-小型規(guī)模的斑巖型銅礦床(點(diǎn))，顯示出一定的找礦前景，但是尚未實(shí)現(xiàn)斑巖銅礦找礦的重大突破。壩西銅礦的發(fā)現(xiàn)是瓊河壩礦集區(qū)最新取得的地質(zhì)工作成果之一(王斯林等， 2017， 2018)。本文將通過對壩西銅礦成礦巖體的礦物學(xué)、巖石學(xué)、地球化學(xué)特征以及鋯石U-Pb年代學(xué)與Hf同位素特征的研究，分析其成礦潛力，以期為該銅礦勘探找礦工作提供一些新的線索。

1 成礦地質(zhì)背景

瓊河壩地區(qū)大地構(gòu)造位置位于準(zhǔn)噶爾板塊謝米斯臺(tái)-野馬泉-瓊河壩古生代島弧帶東段。該島弧帶是由晚古生代火山巖疊加于早古生代島弧上形成的古生代復(fù)合島弧帶。

瓊河壩地區(qū)地層自北向南大致呈NWW向，依次為奧陶系、泥盆系、石炭系、二疊系和侏羅系，該地區(qū)大部分被第四系沉積物覆蓋(圖2a)。區(qū)域構(gòu)造主要為與準(zhǔn)噶爾地區(qū)地體拼貼接合作用相關(guān)的NWW向斷裂和褶皺及其派生的次級構(gòu)造。侵入巖體以志留紀(jì)花崗閃長巖、二長花崗巖和鉀長花崗巖等為主，泥盆紀(jì)花崗閃長斑巖呈巖枝、巖脈狀侵入其中，該套巖體主要侵位到奧陶系綠片巖相變質(zhì)火山沉積巖中。

2 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層以中泥盆統(tǒng)庫魯木迪組為主，呈殘留弧島狀分布，巖性主要為安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、安山巖。礦區(qū)構(gòu)造以斷裂為主，早期發(fā)育NW向次級斷裂構(gòu)造、晚期發(fā)育近EW向斷裂構(gòu)造。礦區(qū)侵入巖主要可分為兩期，早期巖體為區(qū)域上廣泛出露的志留紀(jì)至泥盆紀(jì)花崗閃長巖、二長閃長巖和正長花崗巖，礦化較弱或不含礦，是銅礦的圍巖之一，晚期侵入巖為早石炭世石英閃長巖、石英二長閃長巖和侵入其中的閃長玢巖脈，它們侵入于早期的志留紀(jì)-泥盆紀(jì)巖體中，但面積較小，約0.06 km2。石英閃長巖與石英二長閃長巖呈過渡關(guān)系，前者為主體，分布在中心，后者作為邊緣相出現(xiàn)。其中銅礦化主要與石英閃長巖、石英二長閃長巖有關(guān)。此外礦區(qū)內(nèi)還有一些中酸性巖脈侵入在志留紀(jì)和早石炭世巖體中。

圖 1 中亞成礦區(qū)域中西段斑巖銅鉬金礦床分布圖(據(jù)高俊等， 2019修改)

壩西銅礦床已查明有南北兩條礦帶，以南礦帶為主，總體呈近NW-SE向延伸，與區(qū)域構(gòu)造線方向一致(圖2b)。南礦帶沿NW-SE走向延伸約1 km，地表北西側(cè)礦帶侵入至中泥盆統(tǒng)庫魯木迪組安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、安山巖中。北礦帶礦化較弱，地表孔雀石化、褐鐵礦化及黃鉀鐵礬化發(fā)育，目前發(fā)現(xiàn)3條礦體。礦體幾何形態(tài)呈似層狀、透鏡狀，傾向NE，傾角65°～85°，最大控制深度700 m。目前已控制礦化體規(guī)模為小型，銅品位為0.2%～0.4%。

根據(jù)礦物組合特征，大致可劃分出4個(gè)蝕變帶：鉀化帶、絹英巖化帶、泥英巖化帶、青磐巖化帶。鉀化帶位于蝕變帶中心，礦物組合以石英-鉀長石-黑云母為主，絹云母化和電氣石化發(fā)育，分布較為局限，蝕變原巖主要為閃長玢巖脈；絹英巖化帶部分疊加在鉀化帶上，礦物組合以石英-絹云母為主，綠泥石化和電氣石化局部發(fā)育，是銅礦體主要賦存部位，原巖為石英閃長巖；泥英巖化帶主要蝕變礦物為高嶺石、綠泥石和沸石等，分布于絹英巖化帶外側(cè)，有少量銅化體分布，原巖為邊緣相石英二長閃長巖；青磐巖化帶分布于最外側(cè)，淺黃綠色到灰綠色，主要由綠泥石化、綠簾石化組成，原巖為安山質(zhì)晶屑巖屑凝灰?guī)r，局部裂隙中有少量銅礦化體分布。

圖 2 東準(zhǔn)噶爾瓊河壩島弧區(qū)域地質(zhì)圖(a， 據(jù)屈迅等， 2009修改)和壩西銅礦礦區(qū)地質(zhì)圖(b， 據(jù)王斯林等， 2017修改)

礦區(qū)礦石礦物組成較為簡單，以黃銅礦和黃鐵礦為主，此外還有少量磁鐵礦、輝鉬礦等。礦石結(jié)構(gòu)為中細(xì)粒半自形至他形粒狀，構(gòu)造以細(xì)脈浸染狀為主，浸染狀及斑團(tuán)狀次之。黃銅礦它形，銅黃色，可見浸染狀及細(xì)脈浸染狀礦化，部分礦石中與黃鐵礦共生。

3 早石炭世巖體的巖相學(xué)特征

石英閃長巖呈灰白色，中粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，粒度約0.2～5 mm，斜長石含量60%～70%，石英含量15%～20%，鉀長石含量<10%，暗色礦物以黑云母為主，含量約10%，角閃石含量較低，副礦物以磁鐵礦為主。斜長石普遍遭受蝕變，以絹云母化蝕變?yōu)橹鳎糠趾谠颇妇G泥石化(圖3a、3b)。

石英閃長巖中可見橢球狀及團(tuán)斑狀暗色包體，大小約2 cm×2 cm～6 cm×10 cm，半自形到它形微細(xì)粒-細(xì)粒結(jié)構(gòu)，粒度約0.1～0.4 mm，以自形到半自形斜長石、石英、黑云母及角閃石為主，淺色礦物含量65%～75%，暗色礦物含量20%～30%，此外還有約1%的磁鐵礦、鈦鐵礦等副礦物，包體與寄主石英閃長巖截然接觸(圖3c、3d)。

圖 3 石英閃長巖以及其中包體的手標(biāo)本和顯微鏡下照片

石英二長閃長巖呈淺肉灰色-灰白色，中細(xì)粒自形到半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物組成與石英閃長巖相似，鉀長石含量明顯升高，約10%～20%。

閃長玢巖呈斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斜長石斑晶粒徑約在3～8 mm，與銅礦化的關(guān)系密切。

4 樣品及測試方法

本次研究的對象主要為和成礦密切相關(guān)的石英閃長巖巖體的巖心樣品(如ZK2901、ZK2902、ZK1701以及ZK3702等)，還采集了礦區(qū)地表較為新鮮的年齡樣品(BX3)。角閃石及斜長石的電子探針分析在中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室電子探針室完成。分析儀器為EPMA-6000，實(shí)驗(yàn)條件為加速電壓15 kV，電流20 nA，束斑直徑5 μm，數(shù)據(jù)采用ZAF修正計(jì)算。

主量和微量元素分析在國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心完成。主量元素和微量元素分析方法分別為XRF和電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)。其中FeO和Fe2O3由濕化學(xué)分析法分析。

鋯石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素分析在中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所大陸構(gòu)造與動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室和礦產(chǎn)資源研究所完成。鋯石U-Pb定年工作所用的MC-ICP-MS為美國Thermo Fisher公司最新一代Neptune Plus型多接收等離子體質(zhì)譜儀。采用的激光剝蝕系統(tǒng)為美國Coherent公司生產(chǎn)的GeoLasPro 193 nm。本次U-Pb定年實(shí)驗(yàn)激光剝蝕以氦氣作為剝蝕物質(zhì)的載氣，激光剝蝕束斑直徑為24 μm，激光能量密度為10 J/cm2，頻率為8 Hz，每個(gè)分析點(diǎn)的氣體背景采集時(shí)間為4 s，信號采集時(shí)間為23 s。實(shí)驗(yàn)測定及校準(zhǔn)標(biāo)樣為標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500，采用GJ-1作為輔助標(biāo)樣驗(yàn)證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。采用ICPMSDataCal程序(Liuetal., 2010)和Isoplot 3.0程序(Ludwig， 2003)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；年齡計(jì)算以標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500 為外標(biāo)進(jìn)行同位素比值分餾。測定時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500作為參考物質(zhì)，選點(diǎn)位置與相應(yīng)U-Pb定年位置相同，相關(guān)儀器運(yùn)行條件及詳細(xì)分析流程見侯可軍等(2007， 2009)。

5 分析結(jié)果

5.1 巖體鋯石U-Pb年齡和鋯石Hf同位素

分析結(jié)果見表1。石英閃長巖(BX3)的鋯石多為灰白色，形態(tài)主要為短柱狀-粒狀，顆粒較小，粒徑多為60～100 μm，巖漿震蕩環(huán)帶發(fā)育(圖4)，無明顯繼承核結(jié)構(gòu)。26顆鋯石的26個(gè)點(diǎn)中，1號點(diǎn)與6號點(diǎn)未得出有效一致年齡，得出有效一致年齡的24個(gè)點(diǎn)全部落在諧和線上及附近(圖5)，其206Pb/238U諧和年齡為346.6±3.6 Ma，MSWD=0.38，加權(quán)平均年齡為345.7±3.0 Ma，MSWD=0.40，為早石炭世。本文采用加權(quán)平均年齡作為巖體年齡，分析所得每個(gè)樣品的諧和年齡具有不同的誤差，加權(quán)平均年齡更真實(shí)的反映了巖體年齡以及誤差的大小。

對13顆已測U-Pb年齡鋯石進(jìn)行了原位Hf同位素分析結(jié)果見表2。從表2可以看出，其176Yb/177Hf和176Lu/177Hf值范圍分別為0.036 940～0.093 871和0.000 980～0.002 345，176Hf/177Hf 值為0.282 954～0.283 012,176Hf/177Hf平均值為0.282 976±0.000 036。根據(jù)鋯石U-Pb年齡和Lu-Hf同位素測試結(jié)果計(jì)算得出εHf(t)值為+13.66～+15.64，兩階段模式年齡值變化于499～353 Ma。

5.2 礦物學(xué)特征

石英閃長巖的斜長石和角閃石的電子探針分析結(jié)果見表3和表4。從表3可以看出，斜長石的成分為An70～55Ab29～44Or1，屬于拉長石，明顯較一般的中性巖類中的斜長石要富鈣，中性巖類的斜長石通常為中長石。

從表4可以看出，角閃石的成分非常均勻，均為鈣質(zhì)角閃石。Ridolfi等(2012)根據(jù)過去的角閃石經(jīng)驗(yàn)公式和新的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以計(jì)算鈣堿性和堿性巖石中的富Mg鈣質(zhì)角閃石的溫度、壓力、水含量以及氧逸度。根據(jù)該方法，計(jì)算得到角閃石形成的壓力為28.6～166.9 MPa，相當(dāng)于大約0.6～3.1 km，溫度673～908℃，水含量約3.18%～4.64%，氧逸度為ΔNNO-0.22～ΔNNO+3.27。計(jì)算結(jié)果顯示出較高的水含量與斜長石高的牌號(An為70～55)一致，因?yàn)樵诟叩乃織l件下，巖漿中結(jié)晶的斜長石牌號要比低水含量結(jié)晶出的斜長石牌號高。

5.3 主量元素和微量元素特征

石英閃長巖的主要元素和微量元素分析結(jié)果見表5。從表5可以看出，其SiO2含量為58.97%～64.89%；Al2O3含量為16.5%～19.48%，A/CNK值為0.79～1.14，表現(xiàn)為準(zhǔn)鋁質(zhì)到弱過鋁質(zhì)的特征，高的A/CNK值主要與絹云母化有關(guān)。里特曼指數(shù)[σ=(Na2O+K2O)2/(SiO2-43)]為1.21～2.27，屬于鈣堿性系列。

表 1 石英閃長巖鋯石U-Pb年齡測定結(jié)果

圖 4 石英閃長巖巖體鋯石樣品陰極發(fā)光(CL)圖像

圖 5 石英閃長巖中的鋯石LA-MC-ICP-MS U-Pb 諧和年齡(a)及加權(quán)平均年齡(b)

表 2 石英閃長巖鋯石Lu-Hf同位素分析結(jié)果

表 3 斜長石電子探針分析結(jié)果 wB/%

其∑REE為69.17×10-6～81.82×10-6，LREE為57.42×10-6～69.60×10-6，HREE為11.75×10-6～14.10×10-6；δEu值為0.73～1.08，整體表現(xiàn)為較弱的Eu負(fù)異常或無異常；其(La/Yb)N值為3.58～4.76，在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分曲線圖解上呈弱右傾型(圖6)。微量元素中大離子親石元素Rb、Ba、Sr相對富集，高場強(qiáng)元素Th、Nb、Ta、Ti、P相對虧損，Sr表現(xiàn)為明顯的正異常，Nb、Ta、Ti表現(xiàn)為較強(qiáng)負(fù)異常(圖6)。

6 討論

6.1 礦體年齡及地質(zhì)意義

東準(zhǔn)噶爾地區(qū)在古生代期間巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈而頻繁，大范圍的板塊聚合作用在不同地質(zhì)歷史時(shí)期形成了一系列蛇綠巖帶及島弧巖漿巖帶(Xiaoetal., 2004)。東準(zhǔn)噶爾島弧巖漿巖帶上，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一系列的晚古生代斑巖銅礦床，如～380 Ma哈臘蘇斑巖銅金礦床(張招崇等， 2006)、～390 Ma的卡拉先格爾斑巖銅礦床(相鵬等， 2009)、～410 Ma的和賽爾斑巖銅鉬礦床(杜世俊等， 2010)、～410 Ma的蒙西斑巖銅鉬礦床(屈訊等， 2009)、～337 Ma的桑南斑巖銅礦床(Xuetal., 2017)、～410 Ma的拉伊克勒克斑巖銅鉬礦床(李高峰等， 2018)和354 Ma的綠石溝斑巖銅礦(趙建新等， 2017)等，說明該地區(qū)斑巖成礦作用時(shí)間長，其中早泥盆世以銅鉬礦化為主，而中晚泥盆世則變?yōu)榘邘r銅(金)礦化。根據(jù)前人資料，壩西銅礦存在兩期中酸性侵入體，早期巖體為志留紀(jì)花崗閃長巖和二長花崗巖，晚期巖體為早石炭世石英閃長巖、石英二長閃長巖和閃長玢巖脈，與銅礦化密切相關(guān)。石英閃長巖與石英二長閃長巖呈過渡關(guān)系，前者為主體，分布在中心，后者作為邊緣相出現(xiàn)，本次研究揭示石英閃長巖的鋯石U-Pb平均年齡為345.7±3.0 Ma(MSWD=0.40)，因此推測成礦時(shí)代應(yīng)為早石炭世。巖漿作用和成礦作用持續(xù)時(shí)間長的特點(diǎn)和中亞成礦域一些大型礦集區(qū)相似，如烏茲別克斯坦的Almalyk礦集區(qū)內(nèi)分布有Kalmakyr、Dalneye、Sarcheku和Kyzata等4個(gè)超大型斑巖銅礦床，成礦作用從中泥盆世一直到晚石炭世(薛春紀(jì)等， 2014； Chengetal., 2018)。南蒙古的Oyu Tolgoi斑巖銅金礦床是亞洲最大的斑巖銅礦床，其斑巖鋯石年齡為374～334 Ma(陳正等， 2016； Wainwrightetal., 2017)。這些都說明，壩西斑巖銅礦所在的東準(zhǔn)噶爾古生代島弧帶具有很好的斑巖銅礦成礦背景。

6.2 巖石成因

礦區(qū)早石炭世石英閃長巖和石英二長閃長巖的巖石組合、低的SiO2含量(58.97%～64.89%)以及存在原生角閃石表明其屬于I型花崗巖類。微量元素中Sr含量為418.00×10-6～556.00×10-6，Y含量為17.40×10-6～21.00×10-6，Sr/Y值變化于22.72～28.22，與區(qū)域上具有埃達(dá)克質(zhì)地球化學(xué)特征的侵入巖體有明顯區(qū)別(杜世俊等， 2010； 王金榮等，2013)，表現(xiàn)為典型的島弧環(huán)境成因特征(圖7)。

鋯石Lu-Hf同位素分析結(jié)果，其εHf(t)值為+13.66～+15.56，兩階段模式年齡值變化于499～353 Ma之間，暗示巖漿起源于虧損地幔或由幔源物質(zhì)分異產(chǎn)生的新生地殼(Peteretal., 2003)。此外，礦區(qū)石英閃長巖中含有大量同生微細(xì)粒暗色閃長質(zhì)包體(MME)，橢圓狀到團(tuán)斑狀，微細(xì)粒結(jié)構(gòu)，這種MME通常被認(rèn)為是幔源巖漿的加入。另外，石英閃長巖屬于中性巖類，其中的斜長石一般是中長石，而石英閃長巖中的斜長石是拉長石，并且拉長石通常是基性巖漿結(jié)晶的產(chǎn)物，所以這也說明可能有幔源巖漿的加入。因此，綜合考慮這些特征，石英閃長巖可能是幔源基性巖漿和新生地殼熔體混合形成的。

表 4 角閃石電子探針分析結(jié)果(wB/%)及特征參數(shù)

表 5 石英閃長巖主要元素(wB/%)和微量元素(wB/10-6)分析結(jié)果

圖 6 石英閃長巖和石英二長閃長巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化(a)與微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化曲線圖(b)(球粒隕石和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)來自Sun and McDonough， 1989 )

圖 7 石英閃長巖和石英二長閃長巖的Sr/Y-Y(a，底圖據(jù)Martin, 1999)和(La/Yb)N-YbN圖解(b， 底圖據(jù)Drummond and Defant, 1990)

6.3 斑巖銅礦成礦潛力分析

要分析斑巖銅礦的成礦潛力，首先要從地質(zhì)背景和成礦環(huán)境進(jìn)行分析，即是否具備斑巖銅礦的有利的斑巖銅礦背景，其次是斑巖巖漿是否有利于斑巖銅礦形成的物理化學(xué)條件。

對于斑巖銅礦而言，其最有利的背景是俯沖的巖漿弧，典型的如安第斯山和太平洋島弧，全球前20名巨型斑巖銅礦均形成于這樣的背景，包括中亞成礦域的烏茲別克斯坦的Kalmakyr和蒙古的Oyu Tologoi；其次是大陸碰撞造山帶，如青藏高原的岡底斯帶。弧環(huán)境中形成的含礦鈣堿性巖漿最早被認(rèn)為是俯沖的大洋板片直接熔融的產(chǎn)物(Sillitoe, 1972)，但后來的研究表明，除少數(shù)埃達(dá)克質(zhì)巖漿為年輕大洋板片直接熔融形成外(如Defant and Drummond, 1990； Peacocketal., 1994； Martin, 1999)，絕大多數(shù)的鈣堿性巖漿是由大洋板塊沿畢尼奧夫俯沖帶到達(dá)深部后，發(fā)生脫水，使上地幔發(fā)生交代，產(chǎn)生含水的地幔部分熔融形成的。這種鈣堿性玄武質(zhì)巖漿通常在下地殼經(jīng)歷MASH過程(Hildreth and Moorbath, 1988)，形成原始的含礦島弧巖漿(Peacock, 1993； Arculus, 1994； Richards， 2003， 2005)，其特點(diǎn)是富水，而且具有較高的氧逸度(Richards， 2003)，因?yàn)樵诟哐跻荻葪l件下，S主要以硫酸鹽的形式溶解于巖漿之中，從而導(dǎo)致Cu、Mo、Au等元素不至于在早期和S結(jié)合形成硫化物而分散，可以更好地在晚期的硅酸鹽熔漿中富集(Richardsetal., 1991； Richards, 1995)。

前已述及，研究區(qū)與成礦有關(guān)的石英閃長巖地球化學(xué)特征上與埃達(dá)克巖明顯不同，說明其不是俯沖的大洋板塊部分熔融形成的。其所含的MME包體、石英閃長巖中的斜長石是拉長石以及正的εHf(t)值都暗示與成礦有關(guān)的石英閃長巖起源于幔源的基性巖漿與新生地殼部分熔融的巖漿混合的產(chǎn)物，這一點(diǎn)與傳統(tǒng)的斑巖銅礦成礦背景一致。

過去的大量研究表明，要形成斑巖銅礦，與成礦有關(guān)的斑巖有利于成礦的條件是： ① 源區(qū)具有高的銅含量，即巖漿巖是Cu的主要來源，所以巖漿巖的源區(qū)應(yīng)該有高的Cu含量； ② 高的氧逸度，硫是變價(jià)元素，在高的氧逸度條件下硫以+6價(jià)硫酸鹽的形式溶解于巖漿中，而在還原條件下是以硫化物的形式結(jié)晶沉淀而在早期階段分散； ③ 高的水含量，斑巖礦床是在熱液階段成礦，所以要形成足夠多的巖漿熱液流體，巖漿中的水要足夠的高(Richardsetal., 1991，1995)； ④ 淺侵位，流體在熔體中的溶解度與壓力呈正相關(guān)，壓力越高溶解度越高，所以巖漿上升到淺位時(shí)流體不飽和的巖漿由于壓力的降低導(dǎo)致過飽和而出溶形成巖漿流體。按照上述條件，壩西石英閃長巖基本上具有以上3個(gè)有利條件： ① 其來自于幔源基性巖漿與新生地殼部分熔融巖漿的混合，這樣的源區(qū)應(yīng)該是富銅的(Sillitoe， 1972， 2010；Richards， 2005)； ② 根據(jù)角閃石成分估算的氧逸度為ΔNNO-0.22～ΔNNO+3.27，屬于高的氧逸度； ③ 根據(jù)角閃石成分估算的水含量為3.18%～4.64%。但是根據(jù)角閃石成分估算的深度大約為0.6～3.1 km，這個(gè)深度比一般的斑巖侵位深度要深。然而，角閃石是比較早的結(jié)晶礦物，所以實(shí)際侵位深度應(yīng)該<3.3 km。

王斯林等(2017)對礦區(qū)進(jìn)行了激發(fā)極化法、TEM 視電阻率和CSAMT測深剖面等地球物理方法，結(jié)果顯示礦區(qū)西北部中高阻、中高極化體、弱高磁異常，與礦區(qū)已知含礦部位物探異常基本一致，異常部位對應(yīng)石英閃長巖體及礦化帶側(cè)伏延伸方向，他們推測為礦致異常引起，也同樣顯示出一定的找礦前景。

綜上所述，無論是成礦地質(zhì)背景還是與斑巖礦床有關(guān)的石英閃長巖以及地球物理異常均顯示出該區(qū)具有較好的找礦潛力。

7 結(jié)論

(1) 壩西銅礦床賦礦巖體為早石炭世以石英閃長巖、石英二長閃長巖為主的小巖株和侵入其中的閃長玢巖脈，中間相的石英閃長巖鋯石U-Pb加權(quán)平均年齡為345.7±3.0 Ma。礦物學(xué)和巖石學(xué)表明其屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)-弱過鋁質(zhì)鈣堿性中酸性Ⅰ型花崗質(zhì)巖石，其母巖漿可能為幔源的基性巖漿與新生地殼部分熔融形成的中酸性巖漿的混合，所以其構(gòu)造背景應(yīng)該是俯沖大洋板塊脫水導(dǎo)致的地幔楔部分熔融再經(jīng)歷MASH過程，而不是直接由俯沖的熱的大洋殼部分熔融的結(jié)果。

(2) 根據(jù)角閃石成分計(jì)算出的壓力為28.6～166.9 MPa，相當(dāng)于大約0.6～3.1 km，溫度673～908℃，水含量約3.18%～4.64%，氧逸度為ΔNNO-0.22～ΔNNO+3.27。

(3) 巖漿高的水含量和高的氧逸度為斑巖銅礦的形成提供了有利的條件。結(jié)合其產(chǎn)出的構(gòu)造背景以及礦區(qū)地球物理異常，認(rèn)為該區(qū)具有很好的斑巖銅礦找礦潛力。