陳邦學(xué) 徐勝利 來(lái) 甲 張 璽 付瑞鑫 李 平

（1.中化地質(zhì)礦山總局陜西地質(zhì)勘查院 西安 710000；2.陜西省煤層氣開(kāi)發(fā)利用有限公司 西安 710000；3.中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所 廣州 510640；4.新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院 烏魯木齊 830000）

中亞造山帶（CAOB）位于東歐克拉通、西伯利亞克拉通、塔里木克拉通和華北克拉通之間（圖1a），是世界上現(xiàn)存最復(fù)雜的復(fù)合增生型造山帶之一，也是全球最大的大陸成礦域（Xiao et al.，2015；Gao et al.，2015）。其主要由島弧、微陸塊、海山、洋島、增生雜巖等組成，被認(rèn)為與古亞洲洋俯沖消減及增生事件有關(guān)（Xiao et al.，2008，2010，2015；Gao et al.，2015；Wang et al.，2017；高俊等，2019；肖文交等，2019）。中亞造山帶內(nèi)蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源和能源，發(fā)育有世界級(jí)的金礦、銅礦、鉬礦等，成為資源勘查和成礦理論研究的重要基地（高俊等，2019；肖文交等，2019）。東天山作為中亞成礦域的重要組成部分（圖1b），發(fā)育VMS 型銅（鋅）礦、斑巖型銅鉬（金）礦、巖漿硫化物型銅鎳礦、造山帶型金礦、淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V等多種礦床成因類型（圖1c），是我國(guó)重要礦產(chǎn)資源基地。目前隨著研究的不斷深入和勘查力度的不斷加大，東天山斑巖型銅鉬礦床成巖成礦時(shí)代方面獲得大量的數(shù)據(jù)（Zhang et al.，2005；李華芹等，2006；吳云輝等，2013；吳艷爽等，2013；Shen et al.，2014；王銀宏等，2015；王超等，2015；Zhang et al.，2015；劉彬等，2016；林濤等，2017；Sun et al.，2017；Wu et al.，2017；Han et al.，2018；Wang et al.，2018a；Li et al.，2021）（圖 1c，表 1）。目前發(fā)表的數(shù)據(jù)顯示斑巖型銅鉬在成巖成礦時(shí)代具有明顯的差異，斑巖型銅礦主要集中形成于早石炭世（除三岔口斑巖型銅鉬礦形成于晚志留世）（Shen et al.，2014；王超等，2015；林濤等，2017；Wang et al.，2018b），斑巖型鉬礦主要集中形成于早中三疊世（Zhang et al.，2005；李華芹等，2006；吳云輝等，2013；吳艷爽等，2013；王銀宏等，2015；Zhang et al.， 2015； 劉 彬 等 ， 2016， Sun et al.， 2017； Wu et al.， 2017； Han et al.，2018），大致可以概括為“早銅晚鉬”。前人普遍認(rèn)為東天山的鉬礦成巖成礦集中爆發(fā)于印支期（Zhang et al.，2005；李華芹等，2006；吳云輝等，2013；吳艷爽等，2013；Shen et al.，2014；王超等，2015；王銀宏等，2015；Zhang et al.，2015；劉彬等，2016；林濤等，2017；Sun et al.，2017；Wu et al.，2017；Han et al.，2018；Wang et al.，2018a），但近些年新發(fā)現(xiàn)的鐵嶺鉬礦形成于晚石炭—早二疊世（Li et al.，2021），表明東天山斑巖型鉬礦成巖成礦存在多個(gè)期次。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置及礦床分布簡(jiǎn)圖（據(jù)Wang et al.，2018a 修改）Fig.1 The tectonic location of the Tieling Mo deposit in the East Tianshan，Xinjiang（modified from Wang et al.，2018a）

表1 新疆東天山銅鉬礦床地質(zhì)特征表Table 1 Geological characteristics of the Cu/Mo deposits in eastern Tianshan of Xinjiang

鐵嶺斑巖型鉬礦為近些年新發(fā)現(xiàn)，與東戈壁、白山超大型斑巖鉬礦同位于東天山覺(jué)羅塔格多金屬成礦帶，表明該帶具有尋找斑巖型鉬礦的良好潛力。目前鐵嶺斑巖型鉬礦的成巖成礦時(shí)代、地球動(dòng)力學(xué)背景、巖石地球化學(xué)特征等研究尚淺。因此，準(zhǔn)確厘定成巖成礦時(shí)代、分析地球動(dòng)力學(xué)背景和巖石地球化學(xué)特征，對(duì)揭示該區(qū)域斑巖型鉬礦成礦規(guī)律，對(duì)找礦探礦均有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)

東天山地區(qū)位于中亞造山帶南緣，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，殼幔作用強(qiáng)烈，是全球顯生宙陸殼增生最典型的增生型造山帶（Xiao et al.，2008，2010，2015；Gao et al.，2015；Wang et al.，2017；高俊等，2019，2022；肖文交等，2019）。東天山地區(qū)主要由3 個(gè)構(gòu)造單元組成，依據(jù)區(qū)域性大斷裂、巖石組合及地層展布等特征，自北向南可依次劃分為博格達(dá)—哈爾里克、覺(jué)羅塔格和中天山3 個(gè)構(gòu)造單元（李錦軼等，2006；舍建忠等，2018）。其中覺(jué)羅塔格構(gòu)造帶，依據(jù)康古爾斷裂、雅滿蘇斷裂及阿奇克庫(kù)都克斷裂，進(jìn)一步劃分為大南湖—頭蘇泉島弧帶、康古爾—黃山剪切帶和阿奇山—雅滿蘇島弧帶（圖1c）。

研究區(qū)主要位于覺(jué)羅塔格構(gòu)造帶之阿奇山—雅滿蘇島弧帶內(nèi)。阿奇山—雅滿蘇島弧帶位于雅滿蘇斷裂和阿奇克庫(kù)都克斷裂之間，出露地層由下至上分別為石炭系阿齊山組中酸性海相火山巖、雅滿蘇組碳酸鹽巖夾碎屑巖、土古土布拉克組淺海相火山—沉積巖，以及二疊系陸相火山—磨拉石建造。巖漿巖主要以花崗巖為主，發(fā)育少量中基性巖脈。鐵嶺鉬礦位于阿奇山—雅滿蘇島弧帶西段，礦區(qū)出露地層為上石炭統(tǒng)土古土布拉克組，主要巖性為安山巖—流紋巖組合。礦區(qū)侵入巖十分發(fā)育，主要巖性為正長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖、細(xì)?；◢弾r、花崗閃長(zhǎng)巖，脈巖主要有輝長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)玢巖（圖2a）。已施工的鉆孔礦化地段巖性以花崗閃長(zhǎng)巖和正長(zhǎng)花崗巖為主（圖2b）。輝鉬礦主要賦存于正長(zhǎng)花崗巖中，呈薄膜狀、浸染狀、團(tuán)塊狀（圖3a）、少量呈細(xì)脈狀分布在石英脈與圍巖接觸面上。金屬礦物主要有輝鉬礦、黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦及少量鏡鐵礦；脈石礦物主要為石英、鉀長(zhǎng)石等。圍巖蝕變有硅化、泥化、絹云母化、綠泥石化及部分陽(yáng)起石化、黝簾石花、綠簾石化、黑云母化。其中，硅化、鉀長(zhǎng)石化與鉬礦化關(guān)系密切。

圖2 鐵嶺鉬礦礦區(qū)地質(zhì)圖（a）和鐵嶺Mo 礦A-B 號(hào)勘探線剖面圖（b）Fig.2 Geological map of the Tieling Mo deposit（a）and geological section A-B exploration line of Tieling Mo deposit（b）

2 巖相學(xué)特征

正長(zhǎng)花崗巖：淺肉紅色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，受后期構(gòu)造影響，巖石呈碎裂細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)，碎裂網(wǎng)脈狀構(gòu)造（圖3a）。巖石主要由鉀長(zhǎng)石（65%～75%）、石英（21%～25%）、綠泥石（3%～5%）及磁鐵礦（少量）構(gòu)成，部分樣品出現(xiàn)綠簾石（3%）、陽(yáng)起石（5%）、電氣石（2%）、黃鐵礦（3%）、斜長(zhǎng)石（1%）。鉀長(zhǎng)石呈他形粒狀、板狀粒徑0.1～2 mm，為正長(zhǎng)石，具強(qiáng)泥化，部分具明顯壓碎現(xiàn)象；石英由重結(jié)晶細(xì)粒、微粒集合體組成，分布于鉀長(zhǎng)石之間，具波狀消光。綠泥石主要的呈鱗片集合體狀分布長(zhǎng)石、石英之間，少量呈不規(guī)則微裂隙狀分布，有的綠泥石之間分布少量微粒狀石英，部分綠泥石為黑云母蝕變產(chǎn)物；個(gè)別樣品鉀長(zhǎng)石之間不均勻分布的半自形板狀斜長(zhǎng)石，具泥化、輕度絹云母化；磁鐵礦呈他形粒狀分布長(zhǎng)石、石英之間或長(zhǎng)石、綠泥石之間，有的分布綠泥石中，粒徑為0.03～0.48 mm。受碎裂巖化作用影響巖石裂隙中充填綠泥石及少量綠簾石、絹云母、電氣石、陽(yáng)起石、黃鐵礦等礦物（圖3b）。

圖3 鐵嶺鉬礦正長(zhǎng)花崗巖照片（a）和顯微鏡下照片（b）Fig.3 Photos of syenite in Tieling Mo deposit（a）and microscopic photo（b）

3 樣品信息和分析方法

本次主微量元素分析樣品采自東天山鐵嶺鉬礦區(qū)鉆孔ZK9-3 不同深度的正長(zhǎng)花崗巖中，共采集7 件，進(jìn)行了詳細(xì)的薄片鑒定和化學(xué)分析。年代學(xué)樣品采集于ZK9-3 鉆孔194 m 處（圖2b），為含輝鉬礦正長(zhǎng)花崗巖，共采集1 件，并進(jìn)行鋯石U-Pb 定年測(cè)試和Hf 同位素組成測(cè)試。

樣品主、微量元素分析由新疆地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)研究所完成，其中主量元素采用X 射線熒光光譜儀（XRF），分析誤差小于1%，檢測(cè)方法依據(jù)為國(guó)標(biāo)GB/T14506.28-2010；微量元素利用等離子質(zhì)譜儀（PE300D）進(jìn)行測(cè)定，分析精度優(yōu)于5%～10%，檢測(cè)環(huán)境溫度10 ℃～24 ℃，濕度30%～65%。檢測(cè)方法依據(jù)為DZ/T0223-2001。

鋯石挑選和制靶委托河北省廊坊區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實(shí)驗(yàn)室完成。樣品經(jīng)嚴(yán)格粉碎、重液分離和磁選，之后在雙目鏡下挑選出晶型好、無(wú)裂隙、干凈透明的鋯石晶體，再將鋯石樣品置于環(huán)氧樹(shù)脂中固結(jié)后進(jìn)行拋光，使鋯石內(nèi)核完全暴露，然后送往重慶宇勁科技有限公司完成進(jìn)行陰極發(fā)光（CL）照相。鋯石U-Pb 定年測(cè)試分析在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所LA-ICP-MS 實(shí)驗(yàn)室完成，定年分析儀器為Finnigan Neptune型ICP-MS 及與之配套的Newwave UP 213 激光剝蝕系統(tǒng)。激光剝蝕所用斑束直徑為25 μm，以He 為載氣。對(duì)鋯石標(biāo)準(zhǔn)的定年精度和準(zhǔn)確度在1%（2σ）左右，鋯石U-Pb 定年以鋯石GJ-1 為外標(biāo)，U、Th 含量以鋯石M127 為外標(biāo)進(jìn)行校正。測(cè)試過(guò)程中在每測(cè)定5～7 個(gè)樣品前后重復(fù)測(cè)定兩個(gè)鋯石GJ-1 對(duì)樣品進(jìn)行校正，并測(cè)量一個(gè)鋯石Plesovice，觀察儀器的狀態(tài)以保證測(cè)試的精確度。數(shù)據(jù)處理采用ICPSDataCal 程序（Liu et al.，2010），鋯石年齡諧和圖用Isoplot 3.0 程序獲得（Ludwig，2003）。詳細(xì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程可見(jiàn)侯可軍等（2009）。

鋯石Hf 同位素是在鋯石U-Pb 定年的同一顆鋯石相同部位測(cè)定的，由南京聚譜檢測(cè)科技有限公司，利用Nu NPII 型多接收器電感耦合等離子質(zhì)譜和RESOlution S155 激光剝蝕系統(tǒng)對(duì)鋯石Hf 同位素進(jìn)行原位測(cè)定，詳見(jiàn)測(cè)試流程侯克軍等（2007）。εH（ft）值計(jì)算采用的176Lu 衰變常數(shù)為1.867×10-11a-1，球粒隕石現(xiàn)今的176Hf/177Hf = 0.282 772 和176Lu/177Hf =0.033 2，虧損地幔Hf 模式年齡（TDM1）計(jì)算采用的現(xiàn)今虧損地幔176Hf/177Hf = 0.283 25和176Lu/177Hf = 0.038 4；二階段Hf 模式年齡（TDM2）采用平均大陸殼176Lu/177Hf = 0.015 進(jìn)行計(jì)算。

4 鋯石U-Pb 年齡和Hf 同位素組成

4.1 鋯石U-Pb 年齡

本次采集含礦正長(zhǎng)花崗巖中鋯石大多呈無(wú)色透明，呈自形短柱狀，長(zhǎng)寬比在1∶2～1∶1，晶面光潔清晰，且發(fā)育韻律環(huán)帶（圖4），Th/U 比值處于0.22～0.81 之間平均值為0.45（＞0.4），且Th，U 之間具有良好的正相關(guān)性，屬于典型的巖漿鋯石。在LA-ICP-MS 分析時(shí)，選擇內(nèi)部純凈，沒(méi)有包裹體和裂隙的部位打點(diǎn)。本次挑選30 顆鋯石，共分析30 個(gè)點(diǎn)，分析結(jié)果見(jiàn)表2，選取諧和度較高的16 個(gè)點(diǎn)，其206Pb/238U 年齡加權(quán)平均值為286±1.9 Ma（MSWD = 0.03）（圖5），代表成巖年齡。

圖4 鋯石陰極發(fā)光照片F(xiàn)ig.4 Cathode Luminescence image of zircon

圖5 鋯石U-Pb 諧和圖和加權(quán)年齡Fig.5 U-Pb concordia diagrams of zircons

果結(jié)析分g results齡atin U-Pb 年b d-P石Zircon U鋯2表Table 2 1σ4344444444444444 8Ub/236 285 285528528528285 286 285 286628628728285 286 286 28/M 6P20 a 1σ6456878656545745值齡 素b/23年5U 6535810968682326位7P 29282929302929282828282828292929同20 1σ61162627454143332328231724351919 b6Pb/20 637 28 29355 371548343 333531291 310529300 246235347 37 7P20 1σ05 76 058 058405231068090680299 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0006 0.0006 0.0005 0.0006 0.0005 0.0005 0.0006 0.0006 0.0005 0.0005 0.00 7 51 b/2 38U 2 534352539 1 5249526205123552 0.04 0.04 0.0453 0.04 0.0452 0.04 0.04 0.0452 0.0453 0.04 0.045356 0.04 0.045253 0.04 0.04 0.00 5 30.04 6 206P 1σ7871 7 5 074 112 6 96 6 999582863973631 524 650 884858 0.00 0.00 60比0.00值0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00同b/23素位5U 6 855 45794667134237137226931145 0.3393 0.33 0.33 0.3356 0.32 0.3283 0.33 0.32 0.3258 0.35 0.3276 0.3204 0.3244 0.3330 0.3385 0.33 21 207P 1σ14 3 07 49 11114 5 806 917 46588 1560 0.00 0.00 0.00 0.0015 0.0013 0.00 0.0009 0.0011 0.0009 0.0007 0.0009 0.0013 0.0008 0.0009 0.00 6P 6 b 4121 3 b/209 36 0.00 047 4167133313126822142521824500936533 0.0541 0.05 20 7P 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 10-6/UTh 0.22 0.46 0.40 0.81 0.46 0.60 0.45 0.37 0.44 0.34 0.41 0.53 0.36 0.41 0.05 0.52 0.37/×量U106415 3 96763787860含317738234 15 64 2733325424164430素元Th2386125 8 29772443712 71 124 114 139896823 2832 11號(hào)01480457890編-1-5-6-7-8-1-1-1-1-2-2-2-2-2-2-3點(diǎn)TL TL TL TL TL TL TL TL TL TL TL TL TL TL TL TL測(cè)20202020202020202020202020202020

4.2 Hf 同位素組成

含礦正長(zhǎng)花崗巖的鋯石Hf 分析結(jié)果見(jiàn)表3，其Hf 組成較為均一，176Hf/177Hf 值為0.282 878～0.282 959，平均值為0.282 922。εH（ft）變化范圍為+9.51～+12.69，平均值為+12.24，為較高的正值。二階段模式年齡TDM2為699～493 Ma，變化范圍較窄，平均值為586 Ma。

表3 鋯石Hf 年齡分析結(jié)果Table 3 Zircon Hf dating results

續(xù)表3

5 巖石地球化學(xué)特征

5.1 主量元素特征

樣品分析結(jié)果見(jiàn)表4，SiO2的含量介于64.69%～76.85%，平均為74.33%，屬于酸性巖范疇。在侵入巖TAS 分類圖中，落于花崗巖區(qū)域（圖6a）。Al2O3含量介于11.39%～12.28%，平均為11.89%，A/CNK 介于1.02～1.11 之間，在A/NK-A/CNK 圖解主要落于過(guò)鋁質(zhì)區(qū)域（圖6b），屬于過(guò)鋁質(zhì)花崗巖。全堿含量（K2O+Na2O）介于8.78%～9.79%，平均為9.19%。里特曼指數(shù)σ（除17TL-YQ-5 σ = 3.8）均小于3.3（2.35～3.13），整體上屬于高鉀鈣堿性系列。

圖6 （Na2O+K2O）-SiO2圖解（a.Middlemost，1994）；A/NK-A/CNK 圖解（b.Peccerillo and Taylor，1976）Fig.6 （Na2O+K2O）-SiO2 diagram（a.Middlemost，1994）；A/NK-A/CNK diagram（b.Peccerillo and Taylor，1976）

果結(jié)析/×10-6分ositions of the volcanic rocks素10-6 comp/×元量/%微量主品rare earth elem en t樣4表trace an dMajor/%，Table 4-TL-6 4 20YQ 5.92 0.47 2.78 3.6.5951.08 2.01 0.34 1.52 0.66 0.32 0.31 0.09 0.42 0.13 0.44 0.12 0.76 0.15 2.6 8.35 2.45 1.02 1.90-TL-54 3 20YQ 6.75 0.42 2.58 3.24.6822.32 4.11 0.6 2.66 0.94 0.4 0.54 0.16 0.64 0.19 0.55 0.15 0.87 0.23.1.3143.34 1.91 1.57-TL-49 6 20YQ 8.64 0.42 3.09 3.18.4872.96 5.26 0.73 3.03 1.07 0.43 0.59 0.16 0.69 0.23 0.63 0.18 0.99 0.21 3.5.1173.66 2.14 1.50-TL-31 6 20YQ .3110.63 4.64 4.518 10.210.1182.11 6.58 1.39 0.44 0.99 0.22 1.05 0.29 0.91 0.21 1.32 0.25 6.3.0447.41 5.54 1.09-TL-29 4 20YQ 5.74 0.49 2.37 3.6.4887.2121.35 4.5 1.03 0.32 0.7 0.14 0.62 0.18 0.56 0.13 0.85 0.16 3.8.7297.90 6.08 1.09-TL-118 6 20YQ .6100.37 3.71 3.06.7877.61.9131.57 4.94 0.99 0.31 0.75 0.15 0.77 0.21 0.67 0.14 1.06 0.19 5.1.2337.44 5.15 1.06-TL-55 5 17YQ 4.81 0.32 4.02 2.61.5845.34.3101.26 4.99 1.03 0.35 0.98 0.18 1.08 0.22 0.64 0.13 0.91 0.14 7.1.5275.44 4.21 1.05品號(hào)ThTaNbHfZrLaCePrNdSmEuGdTbDyHoErTmYbLuY/b）N EE u樣編LRΣR EEEE HR La/Y δE 8（-49 5 20 TYQL-6 75.7 0.00 0.13 11.3 1.81 0.18 0.01 0.24 0.34 0.52 8.7 0.02 0.68.8992.67 1.05 1.111 1800158 13 73 503712.43 79 TL--54631 28 20YQ 88.5760.13 0.00 11.5 1.69 0.18 0.010.1 0.26 2.27 6.48 0.02 0.578.7992.35 1.03 1.07 13751076.8 54 743932.47 79-TL-483118 20YQ .505 0.14 0.00 75.6112.1 0.13 0.01 0.12 0.25 1.26 7.86 0.00 0.65.77 2.63 1.056 1.10 99156712104066 444.81 85 TL--3.81 5 0.12 0.00 3 72 15 20YQ 34.611 760.92 0.07 0.01 0.11 0.22 2.1 7.03 0.01 0.67.74 2.54 1.01 991.05 171210.4683959 2533.29 73-TL-2.4 6 0.1687 5 2 9 60 20YQ 0.00 74.2121.76 0.07 0.010.10.21.1 8.69 0.02 0.83.6993.13 1.06 1.090 175013.6824273 6713.15 97-TL-1.4 4521 92 20YQ 47 0.13 760.00.8111.05 0.1 0.01 0.05 0.2 2.2270.02 0.7.70 2.620 1.02 991.05 1594.9691459 3933.47 79 TL--597445 17YQ .65 0.20 6 0.00 64.912.6112.98 0.04 0.68 0.64 1.18 7.89 0.06 0.82.8983.80 1.11 1.24 16271312678 3412 66281.73品號(hào)SiO2 TiO2O3 K O3 O3O OOO5I樣編Cr2 Al2 Fe2FeO Mn MgO CaO Na2 K2P2LO totalσ A/CN A/NK RbBaSrKTiPU

5.2 微量元素特征

稀土總量 ΣREE = 8.35×10-6～44.06×10-6，平均為 24.92×10-6，整體含量偏低，低于平均陸殼成分。具有較高的輕、重稀土元素比值（LREE/HREE = 2.45～7.90），（La/Yb）N= 1.02～6.08 反映輕稀土富集，重稀土虧損，輕重稀土分餾明顯。δEu 具有正異常，表明源區(qū)未發(fā)生斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布圖，表現(xiàn)為變化規(guī)律一致，近似“海鷗式”分布的特征（圖7）。

微量元素蛛網(wǎng)圖顯示，鐵嶺鉬礦正長(zhǎng)花崗巖的大離子親石元素（LILE）Rb、K、Ba、U 等富集，Th、Sr 虧損，高場(chǎng)強(qiáng)元素（HFSE）Nb、Ta、Ti、P 等強(qiáng)烈虧損，Zr、Hf 等輕微富集，整體含量低于平均陸殼成分（圖7）。

圖7 稀土球粒隕石配分模式圖和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖（平均地殼數(shù)據(jù)引自Rudnick and Gao，2003；底圖據(jù) Sun and Mcdonough，1989）Fig.7 Chondrite-normalized REE patterns and primitive mantle-normalized trace elements spidergrams of the volcanic rocks in Jiamante area（data of average crust after Rudnick and Gao，2003；base map after Sun and Mcdonough，1989）

6 討 論

6.1 巖石侵位時(shí)代及成因

東天山覺(jué)羅塔格多金屬成礦帶，是新疆重要的斑巖型鉬成礦帶。目前，該帶內(nèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)東戈壁、白山超大型斑巖鉬礦。前人對(duì)東戈壁、白山超大型斑巖鉬礦成巖成礦年齡做了大量工作，表明東戈壁斑巖型鉬礦（成巖年齡：236～227 Ma（U-Pb）；成礦年齡：233 Ma（Re-Os））和白山斑巖型鉬礦（成巖年齡：239～226 Ma（U-Pb）；成礦年齡：228～223 Ma（Re-Os））（Zhang et al.，2005；李華芹等，2006；吳云輝等，2013；吳艷爽等，2013；王銀宏等，2015；Zhang et al.，2015；劉彬等，2016；Wang et al.，2016；Sun et al.，2017；Wu et al.，2017；Han et al.，2018；Wang et al.，2018a）成巖與成礦作用同期，均屬印支期。鐵嶺鉬礦為近些年新發(fā)現(xiàn)，位于東天山覺(jué)羅塔格多金屬成礦帶西段，李平等對(duì)鐵嶺鉬礦礦區(qū)不同孔位含礦花崗斑巖進(jìn)行鋯石U-Pb 測(cè)年獲得成巖年齡為 298.4±0.7 Ma，輝鉬礦 Re-Os 同位素測(cè)年，獲得成礦年齡為（304.5～299.0）±7.7 Ma，認(rèn)為鐵嶺鉬礦成巖與成礦作用同期，均為晚石炭世末期（Li et al.，2021）。本次研究樣品采自鐵嶺鉬礦區(qū)鉆孔（ZK9-3）194 m 處的含礦正長(zhǎng)花崗巖，鋯石LA-ICP-MS U-Pb 定年結(jié)果為286±1.9 Ma 屬于早二疊世，與李平等（Li et al.，2021）獲得成巖成礦年齡較為接近?？紤]到東天山從晚石炭世末期—早二疊世，大地構(gòu)造背景主要以碰撞后伸展作用為主，作為關(guān)鍵的動(dòng)力構(gòu)造轉(zhuǎn)折期（擠壓轉(zhuǎn)向伸展），及野外手標(biāo)本觀察存在兩期礦脈相互穿切關(guān)系，綜合認(rèn)為鐵嶺鉬礦含礦巖體包括晚石炭世末期的含礦花崗斑巖（Li et al.，2021）和早二疊世的含礦正長(zhǎng)花崗巖兩個(gè)侵入期次，表明鐵嶺鉬礦形成于晚石炭世末期—早二疊世。

鋯石是Hf 同位素測(cè)定的理想礦物。鋯石中的Lu/Hf 比值很低，通常176Lu/177Hf 比值小于0.002，因176Lu 衰變生成的176Hf 極少。因此，鋯石的176Hf/177Hf 比值可以代表該鋯石形成時(shí)的176Hf/177Hf 的比值，從而為討論巖石成因提供重要信息（吳福元等，2007）。鐵嶺鉬礦床深部正長(zhǎng)花崗巖具有較為均一的176Hf/177Hf 值，其εH（ft）值為9.51～12.69。在鋯石εH（ft）-t圖解中（圖8），樣品均位于虧損地幔和球粒隕石演化線之間，與新生下地殼部分熔融成因的東隔壁鉬礦含礦花崗斑巖、白山鉬礦的含礦花崗巖的εH（ft）相近（劉彬等，2016；Sun et al.，2017；Wu et al.，2017；Han et al.，2018）。鐵嶺鉬礦的含礦正長(zhǎng)花崗巖體地殼二階段模式年齡TDM2為699～493 Ma，變化范圍較窄，平均值為586 Ma。綜上，我們認(rèn)為鐵嶺鉬礦的正長(zhǎng)花崗巖形成于新生下地殼的部分熔融。

圖8 Hf 同位素組成圖Fig.8 Hf isotope composition plot

6.2 地球動(dòng)力學(xué)背景

東天山地區(qū)位于中亞造山帶南緣，是新疆顯生宙構(gòu)造—巖漿事件以及陸殼增生最顯著的地區(qū)之一。自顯生宙以來(lái)經(jīng)歷了洋殼擴(kuò)張、俯沖碰撞造山、造山后期伸展及板內(nèi)演化等復(fù)雜地質(zhì)過(guò)程（Xiao et al.，2008，2010，2015；Gao et al.，2015；Wang et al.，2017；高俊等，2019；肖文交等，2019）。

東天山地區(qū)古亞洲洋自晚寒武世已經(jīng)打開(kāi)，隨后，北天山洋自晚奧陶世—中-晚志留世向北俯沖形成了大南湖島?。ㄖ軡l(fā)等，2010；Du et al.，2018）。泥盆紀(jì)—早石炭世期間，北天山洋持續(xù)雙向俯沖，在北部大南湖地區(qū)和南部卡瓦布拉克地區(qū)形成了泥盆紀(jì)巖漿?。ㄖ軡l(fā)等，2010）。晚石炭世，隨著俯沖增生作用的結(jié)束古天山洋閉合，準(zhǔn)噶爾板塊和塔里木板塊碰撞對(duì)接形成了康古爾—黃山剪切帶，隨后弧后擴(kuò)張，導(dǎo)致了阿齊山—雅滿蘇裂谷的形成（Xiao et al.，2008，2010，2015；Gao et al.，2015；Wang et al.，2017；高俊等，2019；肖文交等，2019）。從晚石炭世末期—早二疊紀(jì)世，主要以碰撞后伸展作用為主，此時(shí)大量幔源巖漿沿著康古爾斷裂（基性—超基性侵入體年齡大約在300～270 Ma 之間）侵位，導(dǎo)致新生下地殼垂向增生加厚部分熔融形成了具島弧性質(zhì)的花崗質(zhì)巖漿，并形成鐵嶺斑巖型鉬礦。二疊紀(jì)末期，進(jìn)入板內(nèi)演化階段，尤其是在早中三疊世發(fā)生了巖漿活動(dòng)由高鉀鈣堿性系列向堿性—過(guò)堿性系列的轉(zhuǎn)變（周濤發(fā)等，2010；Du et al.，2018），形成了東戈壁、白山超大型斑巖鉬礦床。

周濤發(fā)等（2010）將東天山覺(jué)羅塔格地區(qū)花崗巖劃分為晚泥盆世、早石炭世、晚石炭世—晚二疊世和早中三疊世等4 個(gè)巖漿活動(dòng)期，分別對(duì)應(yīng)東天山前碰撞、主碰撞、后碰撞和板內(nèi)演化這4 個(gè)構(gòu)造演化階段（周濤發(fā)等，2010）。前人普遍認(rèn)為東天山斑巖型鉬礦成巖成礦主要爆發(fā)在早-中三疊世板內(nèi)演化階段。本次研究的鐵嶺含礦正長(zhǎng)花崗巖在Nb-Y 和Rb-（Y+Nb）圖解中主要落入島弧—同碰撞花崗巖區(qū)域（圖9）。由此可見(jiàn)，鐵嶺鉬礦的成礦作用發(fā)生于晚石炭世末期—早二疊紀(jì)世同碰撞向伸展過(guò)渡地球動(dòng)力學(xué)背景下。

圖9 Nb-Y（a）和Rb-（Y+Nb）（b）構(gòu)造判別圖（據(jù)Pearce et al.，1984）Fig.9 Tectonic discrimination diagrams porphyritic granite from the Tieling Mo deposit Nb-Y（a）and Rb-（Y+Nb）（b）（after Pearce et al.，1984）

7 結(jié) 論

（1）東天山鐵嶺鉬礦含礦正長(zhǎng)花崗巖鋯石U-Pb 同位素年齡為286±1.9 Ma，屬于早二疊世。結(jié)合該礦區(qū)前人數(shù)據(jù)，綜合認(rèn)為鐵嶺鉬礦含礦巖體包括晚石炭世末期的含礦花崗斑巖和早二疊世的含礦正長(zhǎng)花崗巖兩個(gè)侵入期次，表明鐵嶺鉬礦形成于晚石炭世末期—早二疊世。

（2）東天山鐵嶺鉬礦含礦正長(zhǎng)花崗巖鋯石Hf 同位素分析176Hf/177Hf 值為0.282 878～0.282 959，εH（ft）為較高的正值（+9.51～+12.69），二階段模式年齡TDM2為699～493 Ma，表明巖漿起源于增厚的新生下地殼的部分熔融。

（3）結(jié)合區(qū)域構(gòu)造背景認(rèn)為，東天山鐵嶺鉬礦成礦作用發(fā)生于晚石炭世末期到早二疊紀(jì)世同碰撞向板內(nèi)伸展過(guò)渡的構(gòu)造環(huán)境下，鐵嶺鉬礦區(qū)含礦正長(zhǎng)花崗巖來(lái)源于新生下地殼物質(zhì)的部分熔融。