東天山西鳳山金礦花崗巖鋯石U-Pb年齡、地球化學(xué)及其對(duì)成巖成礦時(shí)代的限定

衛(wèi)曉鋒，陰元軍，毛啟貴，呂曉強(qiáng)，朱江建，張建斌，程志龍

（1.北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限責(zé)任公司，北京 100012；2.中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司，北京 100012）

0 引言

東天山康古爾塔格金礦成礦帶位于中亞造山帶的南緣，是準(zhǔn)噶爾板塊與塔里木板塊碰撞縫合產(chǎn)物（Sengor，1987；Windley et al，1990，蔡志慧等，2012；曹銳等，2016），在該成礦帶先后發(fā)現(xiàn)了康古爾金礦、馬頭灘金礦等規(guī)模不等的金礦床（點(diǎn)）30 余處（姬金生等，1994；蔡仲舉，1998）。已有年代學(xué)數(shù)據(jù)表明區(qū)域存在多期巖漿活動(dòng)（386.5～230 Ma）（周濤發(fā)等，2010），金成礦作用集中于295～280 Ma 和260～240 Ma（張連昌等，1998；張達(dá)玉等，2012；劉重梵等，2014）。礦床成因?yàn)闇\成低溫?zé)嵋盒汀㈨g性剪切帶型、巖漿熱液型等不同認(rèn)識(shí)（王莉娟等，2006；王義天等，2006；趙玉社等，2010；張達(dá)玉等，2012）；多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，金成礦作用與秋明格塔什-黃山大型韌性剪切帶逆沖走滑構(gòu)造活動(dòng)有關(guān)（張連昌，1998；謝才富等，1999；毛景文等，2002；Chen et al，2011），構(gòu)造變形-巖漿活動(dòng)-成礦過程形成耦合關(guān)系。

西鳳山金礦位于康古爾塔格金礦成礦帶中段（圖1），前人對(duì)該金礦開展了研究工作，獲得黑云母二長(zhǎng)花崗巖Rb-Sr 等時(shí)線年齡為（284±13）Ma（張連昌，2000），鉀長(zhǎng)花崗巖鋯石U-Pb 年齡為（349.0 ± 3.4） Ma（謝才富等，1999；周濤發(fā)等，2010），含金石英脈流體包裹體Rb-Sr 等時(shí)線年齡為（272±3）Ma（謝才富等，1999；張連昌，2000）。提出與中淺成花崗巖有關(guān)的石英脈型、巖漿熱液型、巖漿熱液充填-構(gòu)造熱液疊加多種成因認(rèn)識(shí)（姬金生，1994；王學(xué)球等，2000；張曉龍等，2011；高雅寧等，2016）。上述研究認(rèn)為西鳳山金礦體呈放射狀分布于巖體的內(nèi)外接觸帶，成巖與成礦Rb-Sr 等時(shí)線年齡接近，因此，金礦成礦作用與礦區(qū)發(fā)育的花崗巖關(guān)系密切。本次野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，西鳳山金礦體走向?yàn)榻鼥|西向，傾向北，且?guī)r體鋯石U-Pb 與全巖Rb-Sr年代數(shù)據(jù)相差較大。為進(jìn)一步探討巖漿活動(dòng)與成礦作用關(guān)系，本文系統(tǒng)采集礦區(qū)各類侵入巖體（脈），開展詳細(xì)的研究，梳理巖石成因、構(gòu)造環(huán)境及與成礦作用的耦合關(guān)系。

圖1 東天山構(gòu)造格架和礦床分布圖（據(jù)王京彬等，2006）

1 區(qū)域地質(zhì)背景及礦床特征

西鳳山金礦位于康古爾塔格韌性剪切帶的南緣弱變形帶，受控于雅滿蘇大斷裂及次級(jí)斷裂，隸屬于康古爾塔格金礦成礦帶（圖1）。區(qū)域出露地層主要為下石炭統(tǒng)雅滿蘇組的中性火山巖-碎屑巖建造，巖性主要為安山巖、英安巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、英安質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖；區(qū)域巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，古元古代至中生代巖體均有出露，其中古生代中酸性巖漿活動(dòng)與成礦作用關(guān)系密切（董連慧等，2010）；區(qū)域構(gòu)造以東西向斷裂為主，由北至南發(fā)育大草灘、康古爾、雅滿蘇、阿奇克庫(kù)都克、卡瓦布拉克5 條區(qū)域性深大斷裂。

礦區(qū)出露的地層主要為下石炭統(tǒng)雅滿蘇組第二巖性段（C1y2），巖性主要有安山巖、凝灰?guī)r、角礫熔巖等火山（碎屑）巖，砂巖、礫巖等碎屑沉積巖以及少量的碳酸鹽巖，砂巖與安山巖、凝灰?guī)r與安山巖等常以互層狀出現(xiàn)（姬金生等，1994；李強(qiáng)等，2005；趙玉社等，2010；姜寒冰等，2012）。

礦區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，主要發(fā)育石炭紀(jì)酸性侵入體（脈）和石英脈。巖性主要為花崗巖、花崗斑巖、石英斑巖，多呈巖枝或巖脈狀侵入于雅滿蘇組火山巖系之中，沿NEE-SWW 向展布，在花崗巖體邊部?jī)蓚?cè)發(fā)育的邊幕式斷裂，部分含金石英脈多充填于張性裂隙。

礦區(qū)的構(gòu)造行跡主要為斷裂，發(fā)育NEE-SWW向、NE-SW 向和NW-SE 向3 組方向斷裂。其中NEE-SWW 向、NE-SW 向斷裂為雅滿蘇大斷裂活動(dòng)伴生的次級(jí)控礦斷裂，NW-SE 向斷裂為右形走滑產(chǎn)生的晚期控礦賦礦斷裂，對(duì)早期礦化體形成疊加改造（高雅寧等，2016）。

金礦體賦存于花崗巖體（脈）與下石炭統(tǒng)的接觸帶，目前共圈定23 個(gè)礦體，集中分布于4 個(gè)礦段，礦體長(zhǎng)30～320 m，厚度0.2～0.7 m，品位集中在1×10-9～3×10-9，局部可達(dá)30×10-9～50×10-9。走向68°～110°礦體為13 條，占61%，走向120°～140°礦體為4 條，占14%，走向5°～50°礦體為4 條，占14%。傾角變化較大，20°～40°和60°～75°。

礦石類型主要為含黃鐵礦石英脈型，礦石礦物主要為自然金、黃鐵礦（褐鐵礦）、孔雀石，脈石礦物主要為石英。礦石結(jié)構(gòu)以粒狀結(jié)構(gòu)為主，網(wǎng)脈、脈狀、浸染狀構(gòu)造為主，自然金呈粒狀，粒徑0.1～2 mm，地表分布于黃鐵礦氧化淋失后所形成的孔穴和褐鐵礦中，原生分布于黃鐵礦晶隙和裂隙中。

2 巖相學(xué)特征

圖2 西鳳山金礦礦區(qū)地質(zhì)略圖（據(jù)高雅寧等，2016）

野外觀察發(fā)現(xiàn)，花崗斑巖脈、石英斑巖脈與花崗巖體呈涌動(dòng)接觸關(guān)系，顯示花崗斑巖、石英斑巖淺成巖脈稍晚于花崗巖體結(jié)晶成巖（圖2）。

花崗巖體呈不規(guī)則紡錘狀沿近東西產(chǎn)出，長(zhǎng)約3 km，寬約1～2 km，出露面積約6 km2。肉紅色-淺粉色，中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為鉀長(zhǎng)石35%、斜長(zhǎng)石20%、石英37%（圖3a、d）。巖體變形程度較強(qiáng)，節(jié)理發(fā)育，沿巖體的邊部發(fā)育大量的放射狀裂隙，局部貫入含金石英（細(xì)）脈。

花崗斑巖呈脈狀沿近北東東向展布，長(zhǎng)約0.1～0.2 km，寬約0.01～0.02 km，出露面積約0.15 km2。斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶主要為鉀長(zhǎng)石10%、石英20%，基質(zhì)為細(xì)粒結(jié)構(gòu)長(zhǎng)英質(zhì)（圖3b、e），巖體變形程度較弱。

石英斑巖呈囊狀、脈狀、透鏡狀沿北西向產(chǎn)出，長(zhǎng)約0.1～0.5 km，寬約0.03～0.10 km，出露面積約0.1～0.5 km2。淺灰白色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶主要為石英，基質(zhì)主要為微細(xì)粒、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)英質(zhì)（圖3c、f）。巖石變形程度較強(qiáng)，發(fā)育兩組節(jié)理。

3 樣品采集與測(cè)試方法

LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 測(cè)年樣品：花崗巖體，樣品編號(hào)為GX16-1，采樣位置：92°09′21″，41°50′35″；花崗斑巖，樣品編號(hào)為GX16-2，采樣位置92°09′31″，41°50′40″；石英斑巖，樣品編號(hào)為GX1602，采樣位置92°09′23″，41°50′56″。分別采集花崗巖、花崗斑巖、石英斑巖的新鮮的樣品，進(jìn)行巖石地球化學(xué)分析。

圖3 西鳳山金礦花崗巖類巖石野外和鏡下特征

鋯石的分選在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究院（廊坊）完成。參照Yuan et al.（2003，2008）的方法進(jìn)行制靶。在雙目鏡下仔細(xì)挑選鋯石顆粒，使得所選顆粒大小比較均勻，涵蓋不同的長(zhǎng)寬比例和顏色。然后將所挑選的鋯石顆粒粘在雙面膠上，用環(huán)氧樹脂和三乙醇胺配置的膠固定，細(xì)磨至鋯石顆粒最大面后拋光。制靶完成后（圖4），為了對(duì)所測(cè)微區(qū)原位年齡做出合理的解釋，采用陰極發(fā)光對(duì)鋯石內(nèi)部結(jié)構(gòu)的進(jìn)行分析。鋯石的陰極發(fā)光（CL）圖像和背散射（BSE）電子圖像在中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所電鏡室完成。根據(jù)BSE 圖像，結(jié)合鋯石的反射光和透射光圖像，精選晶型完好、不同形態(tài)和大小的鋯石顆粒13 粒，且避開其內(nèi)部的裂隙和包裹體，用于微區(qū)定年。

鋯石U-Pb 同位素測(cè)定工作在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，測(cè)試儀器為美國(guó)安捷倫公司生產(chǎn)的GeoLas2005 激光剝蝕系統(tǒng)與Elan 6100DRC ICP-MS 聯(lián)機(jī)，分析采用的激光斑束直徑為30 μm，激光脈沖為10 Hz，能量為32～36 mJ，激光剝蝕樣品的深度為20～40 μm。鋯石年齡測(cè)定采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500 作為外部標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。詳細(xì)分析步驟和數(shù)據(jù)處理方法參見相關(guān)文獻(xiàn)（Yuan et al.，2003）。鋯石的同位素比值及元素含量的計(jì)算采用了Gitter （ver4.0，Macquarie University）程序進(jìn)行，并按照Andersen Tom （Andersen，2002）的方法。普通鉛選用了LAM-ICPMS Common Lead Correction （ver3.15）軟件進(jìn)行矯正。年齡計(jì)算以及諧和圖解繪制采用軟件Isopolt （Ver3.0） （Ludwing，1991）。

巖石主微量、稀土元素分析在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測(cè)試中心完成。測(cè)試方法依據(jù)《GB/T14506.28-93 硅酸鹽巖石地球化學(xué)分析方法》和《DZ/T0223-2001 電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICPMS）方法通則》，主量元素分析使用Philips PW2404型X 熒光光譜儀（XRF）完成，分析精度優(yōu)于1%；微量元素分析使用Finnigan MAT 制造的Element I 型高分辨率電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（HR-ICP-MS）完成，分析精度大多優(yōu)于3%。分析測(cè)試時(shí)室溫20℃，相對(duì)濕度30%。

4 分析測(cè)試結(jié)果

4.1 LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 年代學(xué)

圖4 西鳳山金礦區(qū)代表性鋯石的陰極發(fā)光圖像、分析點(diǎn)位及206Pb/ 238U 年齡值

樣品GX16-1 中挑選的鋯石多為無色至淺黃色，透明狀，長(zhǎng)100～150μm，寬50～100μm，長(zhǎng)柱狀，自形程度較好。25 個(gè)點(diǎn)分析點(diǎn)結(jié)果（表1）及諧和圖（圖5a）顯示，該樣品中年齡可以分為兩組。第一組15 顆鋯石分析點(diǎn)Th、U 含量分別變化于251×10-6～574×10-6，542×10-6～1092×10-6，Th/U 比值介于0.40～0.56，均大于0.4，CL 圖像顯示具有明顯的巖漿韻律環(huán)帶和明暗相間的條帶構(gòu)造，顯示巖漿鋯石特點(diǎn)。鋯石206Pb/238U 年齡介于（319±5.0）Ma～（332±8）Ma，其加權(quán)平均值為（329.3±3.1）Ma（MSWD=0.41），屬于晚石炭。第二組8 顆鋯石分析點(diǎn)Th、U 含量分別變化于227×10-6～468×10-6，572×10-6～880×10-6，Th/U 比值介于0.39～0.59，均大于0.4（除6 號(hào)點(diǎn)），CL 圖像顯示具有殘留的核部，為繼承核或捕獲核，核部仍顯示巖漿環(huán)帶特征。鋯石206Pb/238U 年齡介于（344±9.2）Ma～（355±10）Ma，屬于早石炭世。

樣品GX16-2 中挑選的鋯石多為無色至淺黃色，半透明狀，長(zhǎng)150～200μm，寬40～100μm，長(zhǎng)柱狀，自形程度較好。23 個(gè)點(diǎn)分析點(diǎn)結(jié)果（表1）及諧和圖（圖5b）顯示，該樣品中年齡可以分為3 組。第一組18 顆鋯石分析點(diǎn)Th、U 含量分別變化于30.2×10-6～591×10-6，96.1×10-6～1010×10-6，Th/U 比值介于0.36～0.90，均大于0.4（除8 號(hào)點(diǎn)），CL 圖像顯示具有明顯的巖漿韻律環(huán)帶，顯示巖漿鋯石特點(diǎn)。鋯石206Pb/238U 年齡介于（316±8.6）Ma～（330±8.9）Ma，其加權(quán)平均值為（322.5±3.1）Ma（MSWD=0.39），屬于晚石炭世。第二組4 顆鋯石分析點(diǎn)Th、U 含量分別變化于275×10-6～2219×10-6，538×10-6～2734×10-6，Th/U 比值介于0.45～0.98，均大于0.4，CL 圖像顯示具有殘留的核部，為繼承核或捕獲核，核部仍顯示巖漿環(huán)帶特征。鋯石206Pb/238U 年齡介于（412±8.9）Ma～（421±5.1）Ma，屬于志留紀(jì)。第三組1 顆鋯石206Pb/238U 年齡為（1429±20.5）Ma，鋯石具磨圓，外形不規(guī)則，環(huán)帶特征不明顯，可能為老基底捕獲的鋯石。

圖5 西鳳山金礦區(qū)花崗巖類鋯石U-Pb 諧和圖

樣品GX160 中挑選的鋯石多為暗色，透明度差，長(zhǎng)100～150μm，寬30～80μm，長(zhǎng)柱狀、短柱狀，自形程度一般。27 個(gè)點(diǎn)分析點(diǎn)結(jié)果（表1）及諧和圖（圖5c）顯示，該樣品中年齡可以分為3 組。第一組20 顆鋯石分析點(diǎn)Th、U 含量分別變化于141×10-6～3804×10-6，340×10-6～3825×10-6，Th/U 比值介于0.48～1.03，均大于0.4，CL 圖像明暗條帶狀構(gòu)造特征，具有巖漿鋯石特點(diǎn)。鋯石206Pb/238U 年齡介于（317±3.2）Ma～（330±10.0）Ma，其加權(quán)平均值為（322.0±1.6）Ma（MSWD=0.66），屬于晚石炭世。第二組5 顆鋯石分析點(diǎn)Th、U 含量分別變化于884×10-6～3101×10-6，2048×10-6～4373×10-6，Th/U 比值介于0.43～0.71，均大于0.4，CL 圖像顯示具有殘留的核部，為繼承核或捕獲核。鋯石206Pb/238U 年齡介于（348±6.2）Ma～（359±14.2）Ma，屬于早石炭世。第三組1 顆鋯石206Pb/238U 年齡為（865±20）Ma，鋯石具磨圓狀，可能為老基底捕獲的鋯石。

年代學(xué)數(shù)據(jù)顯示：西鳳山金礦的巖漿活動(dòng)作用集中于322～329 Ma，成巖屬于晚石炭世。另外存在多組的年代學(xué)數(shù)據(jù)，多為繼承或捕獲早期巖漿巖、老基底的鋯石，其中獲得早石炭世（344±9.2）Ma～（359±10）Ma 對(duì)應(yīng)前人報(bào)道晚泥盆世（386.5～369.5 Ma）和早石炭世（349～330 Ma）兩期區(qū)域花崗巖類成巖階段（周濤發(fā)，2006）。早志留世（412±8.9）Ma～（421±5.1）Ma，元古宙年代數(shù)據(jù)與中天山基底相吻合（施文祥，2010）。

表1 西鳳山金礦花崗巖類LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 年齡測(cè)定結(jié)果

續(xù)表1

4.2 巖石地球化學(xué)

對(duì)8 件新鮮巖石樣品進(jìn)行主量元素、微量元素和稀土元素測(cè)定，分析結(jié)果見表2、表3。

4.2.1 主量元素

礦區(qū)的花崗巖類總體上具有高硅SiO2含量（76.25%～77.52%）；堿含量中（K2O 2.85%～4.25%，Na2O 3.19%～4.45%，K2O/Na2O 介于0.64～0.95（除GX16-1-1 與-2 樣品為1.26、1.14），里特曼指數(shù)σ=1.55～1.95），在SiO2-K2O 圖解中（圖6a），樣品基本落入了鈣堿性-高鉀鈣堿性系列；鋁含量中等偏低（11.83～11.95%），A/NCK 值介于1.0～1.2，主體屬于過鋁質(zhì)花崗巖（圖6b）；Fe2O3和CaO 含量偏低，分別為0.49%～0.98%（除GX16-1-2，1.25%）和0.19%～0.55%，低鎂（MgO=O.17%～0.30%）低鈦（TiO2=0.06%～0.15%）?？傮w顯示該區(qū)花崗巖類具有富硅、略富鋁，富鈉低鉀，低鐵、鎂、貧鈣的特征。

4.2.2 微量元素

礦區(qū)各類花崗巖的稀土總量中等，變化較大（∑REE=58.62～174.33，），平均含量為129.42×10-6，輕重稀土元素之間分餾明顯（LREE/HREE=3.86～4.66，在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解（圖7a）上，分配曲線基本一致，重稀土呈比較平坦分布。具有顯著的幅Eu 異常（δEu=0.17～0.39，平均為0.28，顯示了斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶作用，無Ce 異常（δCe=0.88～0.99）。

在原始地幔蛛網(wǎng)圖上（圖7b）可以看出，西鳳山地區(qū)的侵入巖具有富集高場(chǎng)強(qiáng)元素Th、Zr、Nd 和Rb、K，相對(duì)虧損大離子親石元素Nb、Sr 和P、Ti，顯示在巖漿演化過程中存在長(zhǎng)石類礦物或Fe-Ti 氧化物等礦物強(qiáng)烈結(jié)晶分異。

5 討論

5.1 巖石成因類型

西鳳山金礦花崗巖類巖性主要為花崗巖、花崗斑巖、石英斑巖，暗色礦物以少量的角閃石為主，副礦物出現(xiàn)榍石、磷灰石、磁鐵礦等，未出現(xiàn)石榴子石、堇青石等富鋁礦物及暗色堿性礦物，在礦物組合上顯示I 型花崗巖的特點(diǎn)（吳福元等，2007）。

表2 西鳳山金礦花崗巖類主量元素及相關(guān)參數(shù) ωB/%

圖6 西鳳山花崗巖類SiO2-K2O 圖解（a）和A/CNK-A/NK 圖解（b）

圖7 西鳳山金礦花崗巖類稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解（a）和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖（b）

表3 西鳳山金礦花崗巖類微量元素及相關(guān)參數(shù) ωB/10-6

續(xù)表3 ωB/10-6

西鳳山地區(qū)的花崗巖類樣品SiO2含量（76.25%～77.52%）、全堿含量（K2O+Na2O=7.23%～8.06%），/MgO=2.47～8.93 較高，說明經(jīng)歷了高度的結(jié)晶分異作用，在K2O-Na2O 圖解和SiO2-Ce 圖解中（圖8a、圖8b）樣品均落在I 型花崗巖區(qū)。實(shí)驗(yàn)研究表明，磷灰石在準(zhǔn)鋁質(zhì)到弱過鋁質(zhì)的巖漿中溶解度降低，并且在結(jié)晶分異過程中隨著SiO2的增加而降低，本文花崗巖類屬于弱過鋁質(zhì)（A/CNK＜1.1，除GX1602-2，1.2 外）（Chappell and White，1992，wolf and london，1994；王順安等，2016），P2O5含量很低（0.01%～0.03%，均＜0.06%），且隨著SiO2含量增加有降低的趨勢(shì)，在SiO2-P2O5圖解（圖8c）中呈反相關(guān)性，與I 型花崗巖相似。此外Th、Y 也是判斷花崗質(zhì)巖漿類型的有效依據(jù)，與Rb 呈正相關(guān)性多屬于I 型花崗巖，相反為S 花崗巖（圖8d）（Chappell and White，1992）。

圖8 西鳳山金礦區(qū)花崗巖類地區(qū)化學(xué)圖解

I 型花崗巖一般為地殼內(nèi)的中基性火成巖部分熔融而來（Chappell and Stepjens，1988），西鳳山地區(qū)的花崗巖類相對(duì)富集LREE 和LILE，相對(duì)虧損HFSE，虧損Nb、Ta、P、Sr 和Eu 的地球化學(xué)特征，Nb/Ta 值為11.6～17.9，接近并略高于平均地殼值（11～13）（Barth M G，et al，2000），Eu 負(fù)異常（δEu=0.17～0.39）等特征，顯示巖石的源巖為地殼物質(zhì)（Rudnick R L，et al，1995）。其中P 的虧損指示磷灰石的分離結(jié)晶，Eu 和Sr 的負(fù)異常顯示斜長(zhǎng)分離。因此西鳳山地區(qū)的各類酸性花崗巖體（脈）是以地殼物質(zhì)為主要來源的母巖巖漿經(jīng)歷了分離結(jié)晶作用，沿?cái)嗔焉锨志臀怀蓭r。

5.2 成巖時(shí)代與構(gòu)造背景

本文獲得西鳳山金礦區(qū)的花崗巖類的LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 同位素年齡分別為（329.5±4.3）Ma（花崗巖），（324.6±4.6）Ma（花崗斑巖），石英斑巖（320.0±4.0）Ma（石英斑巖），屬于晚石炭世。該時(shí)期正是區(qū)內(nèi)一次中酸性巖漿活動(dòng)的晚高峰期（349～330）Ma（周濤發(fā)等，2006），形成大量的花崗質(zhì)巖體。

對(duì)東天山地區(qū)石炭紀(jì)的構(gòu)造背景存在不同觀點(diǎn)，大部分學(xué)者認(rèn)為，石炭紀(jì)吐哈古大洋殘余洋盆持續(xù)南北俯沖，晚石炭世，準(zhǔn)噶爾-哈薩克斯坦板塊與塔里木板塊發(fā)生碰撞，早二疊世轉(zhuǎn)入后碰撞造山階段（李錦軼等，2002；毛景文等，2002a；王京彬等，2006；Zhou et al.，2008；周濤發(fā)等，2010）；另有部分學(xué)者認(rèn)為早石炭世已處于碰撞期后板內(nèi)伸展環(huán)境（馮益民等，2002）。因此，晚石炭世時(shí)東天山地區(qū)可能處于弧-陸（?。┡鲎苍焐诫A段。在Y-Nb 圖解（圖9a）中，西鳳山地區(qū)的花崗巖類落入火山弧、同碰撞花崗巖；在Rb/10-Hf-Ta×3 三角圖解中（圖9b）中，樣品均落入同碰撞花崗巖。另外，區(qū)內(nèi)的花崗巖呈近EW、NWW、NEE 向分布，與古大洋俯沖形成的弧形構(gòu)造行跡一致。初步判斷，西鳳山地區(qū)的花崗巖類形成于準(zhǔn)噶爾-哈薩克塔斯陸塊的大南湖島弧增生帶與塔里木陸塊的雅滿蘇島弧增生帶的碰撞擠壓構(gòu)造環(huán)境中。

圖9 花崗巖構(gòu)造環(huán)境判別圖

5.3 成巖成礦關(guān)系

西鳳山金礦區(qū)巖漿活動(dòng)與金成礦作用的關(guān)系。部分學(xué)者認(rèn)為酸性（花崗巖類）巖漿沿康古爾韌性剪切帶右形走滑形成的拉張構(gòu)造侵位，提供成礦流體和成礦物質(zhì)，形成與中淺成花崗巖有關(guān)的石英脈型金礦床（王義天等，2006；張連昌，2000）；部分學(xué)者認(rèn)為礦床經(jīng)歷巖漿熱液充填、構(gòu)造熱液疊加兩個(gè)階段（王學(xué)球等，2000；張曉龍，2011；高雅寧等，2016）。上述觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)巖漿作用是主要的成礦要素，新近的測(cè)試數(shù)據(jù)和研究成果表明巖漿活動(dòng)與成礦作用時(shí)空關(guān)系需進(jìn)一步探討。

時(shí)間上，本文獲得西風(fēng)山各類花崗巖成巖時(shí)代集中在329～320 Ma、前人獲得成巖年齡為（349.0±3.4）Ma（周濤發(fā)等，2006），巖體侵位時(shí)間明顯早于康古爾韌性剪切帶南北向擠壓作用（310～270 Ma）和右形走滑（270～250 Ma）（李華芹等，1998；王瑜等，2002）變形作用時(shí)間；康古爾金礦帶的成礦年代集中在295～280 Ma 和260～240 Ma 的2 個(gè)時(shí)期（張連昌等，1998；張達(dá)玉等，2010），西鳳山金礦含礦石英脈流體包裹體的Rb-Sr 年齡為（272±3）Ma（張連昌，2000）。因此，成礦作用明顯滯后于成巖時(shí)代，與構(gòu)造變形過程相吻合。

空間上，礦床位于康古爾韌性變形帶的南緣弱變形帶，礦體就位樣式以東西向?yàn)橹鳎?1%以上礦體），次為北西向、北東向（14%、15%），控礦構(gòu)造與南北向擠壓運(yùn)動(dòng)背景相耦合，右形走滑剪切作用對(duì)早期的礦體產(chǎn)生疊加改造過程。

因此，西鳳山金礦出露的各類酸性巖漿活動(dòng)對(duì)金成礦過程貢獻(xiàn)有限，成礦明顯受控于康古爾韌性剪切帶的變形作用。

6 結(jié)論

（1） 西鳳山金礦區(qū)發(fā)育花崗巖類侵入體（脈），巖性主要為花崗巖、花崗斑巖、石英斑巖，LA-ICPMS 鋯石U-Pb 年齡分別為（329.5±4.3）Ma、（324.6±4.6）Ma 和（320.0±4.0）Ma，侵位時(shí)代為晚石炭世。

（2） 西風(fēng)山金礦區(qū)的花崗巖類具有富硅、略富鋁，富鈉低鉀的特征，屬于鈣堿性-高鉀鈣堿性、過鋁質(zhì)系列，具有I 型花崗巖特點(diǎn)。稀土元素配分曲線為平緩型，輕重稀土元素分餾明顯和顯著的負(fù)Eu異常，富集Rb、Th 和K，虧損Nb、Sr、P。為晚石炭世哈薩克塔斯-準(zhǔn)噶爾板塊與塔里木板塊碰撞造山的產(chǎn)物。

（3） 西鳳山金礦各類花崗巖成巖時(shí)代集中在329～320 Ma，成礦作用時(shí)代為（272±3）Ma，在時(shí)空上，成礦與成巖不具耦合性，與康古爾塔格韌性剪切變形過程相吻合。因此，該礦床具有韌性剪切帶型金礦特征。

致謝本文鋯石測(cè)試工作得到于明杰博士的幫助，在成文的過程中鄒濤博士、鄧小華博士給予了有益的建議，在此一并表示誠(chéng)摯的謝意。