西準(zhǔn)噶爾烏什加嘎衣提金礦霏細(xì)斑巖脈及礦石等鋯石U-Pb年齡、Hf同位素以及地球化學(xué)特征

楊清茂，師志龍， 楊文龍， 王元元

核工業(yè)二一六大隊(duì)，烏魯木齊，830011

內(nèi)容提要: 烏什加嘎衣提金礦床是西準(zhǔn)噶爾謝米斯臺(tái)—沙爾布爾提成礦帶迄今為止規(guī)模最大的金礦床，金資源量2 t，品位8×10-6。霏細(xì)斑巖脈的地質(zhì)特征、成巖年代、地球化學(xué)特征對(duì)該地區(qū)的找礦工作具有重要意義。金礦體產(chǎn)于中酸性巖體與地層接觸剪切帶中，與霏細(xì)斑巖脈密切共生，主要發(fā)育硫化物石英脈型和蝕變巖型兩種礦石類(lèi)型，工業(yè)類(lèi)型屬石英脈—蝕變巖型金礦床。筆者等測(cè)得不含礦的霏細(xì)斑巖脈成巖年齡為429.1±1.6 Ma以及兩期含礦的霏細(xì)斑巖脈的成巖成礦年齡為426.5±1.7 Ma和426.0±1.6 Ma，認(rèn)為礦床形成時(shí)代為中—晚志留世。礦區(qū)的安山巖、二長(zhǎng)巖、霏細(xì)斑巖脈、蝕變巖型金礦石和硫化物石英脈型金礦石具有相似的稀土元素配分和微量元素演化趨勢(shì)，從前往后具有遞進(jìn)性演化的關(guān)系。礦區(qū)所有巖石均表現(xiàn)出富集輕稀土元素，虧損重稀土元素，輕重稀土元素分異明顯，明顯富集大離子親石元素Rb、Ba、Th，相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Ti、Nb，不具有Eu、Ce異常等特征，顯示出俯沖帶島弧巖漿的特點(diǎn)。霏細(xì)斑巖脈εHf(t)同位素(+8.86～+15.41)與區(qū)域巖體(+5.0～15.4)高度重疊，對(duì)應(yīng)的二階段年齡為429～844 Ma，略大于鋯石年齡，表明成礦的巖漿熱液來(lái)源于虧損地幔新增的年齡地殼，源區(qū)在地殼中存留時(shí)間較短。霏細(xì)斑巖脈和二長(zhǎng)巖在巖石成因和構(gòu)造判別圖解上與區(qū)域I型花崗巖落入相同的區(qū)域，成因類(lèi)型為高鉀鈣堿準(zhǔn)鋁值Ⅰ型花崗巖。綜合地質(zhì)、年代學(xué)、地球化學(xué)特征，認(rèn)為礦床成因類(lèi)型屬巖漿熱液型金礦床，是晚志留世古亞洲洋向南俯沖背景下與侵入巖同源巖漿活動(dòng)演化分異的產(chǎn)物，并預(yù)測(cè)區(qū)域上具有尋找與I型花崗巖相關(guān)的多種類(lèi)型的Au—Cu礦床。

西準(zhǔn)噶爾地處中國(guó)新疆與哈薩克斯坦接壤部位，是新疆著名的金礦產(chǎn)地。西準(zhǔn)噶爾大地構(gòu)造位于哈薩克斯坦—準(zhǔn)噶爾板塊和西伯利亞板塊交匯部位，是中亞造山帶碰撞拼合歷史和顯生宙地殼生長(zhǎng)的熱點(diǎn)地區(qū)(Chen Jiafu et al., 2010；楊鋼等，2015)。西準(zhǔn)噶爾位于中巴爾喀什—準(zhǔn)噶爾成礦省，是中亞成礦域核心區(qū)，具有特殊的有利成礦位置(秦克章，2000；Shen Ping et al., 2012；胡洋等，2019)。近年來(lái)的學(xué)者研究認(rèn)為，西準(zhǔn)噶爾成礦區(qū)帶是哈薩克斯坦大型—超大型多金屬礦床向中國(guó)境內(nèi)的東延部分，中國(guó)境內(nèi)自北向南分為3個(gè)成礦帶：薩吾爾成礦帶、謝米斯臺(tái)—沙爾布爾提成礦帶和巴爾魯克—達(dá)拉布特成礦帶，分別對(duì)接境外扎瑪爾—薩吾爾成礦帶、波謝庫(kù)爾—成吉斯成礦帶、北巴爾喀什成礦帶(申萍等，2015)(圖1a)。

圖1 巴爾喀什—西準(zhǔn)噶爾地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)簡(jiǎn)圖及成礦帶劃分圖(a)(據(jù)申萍等，2015修編)和謝米斯臺(tái)山西段地質(zhì)礦產(chǎn)圖(b)(據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，2016修編?)Fig．1 Geological mineral map and metallogenic belt division map of Balkhash—Western Junggar area(a)(modified after Shen Ping et al., 2015), geological and mineral map of western Xiemisitai mountain(b)(modified after Xinjiang Institute of Geological Survey，2016?)圖中年齡數(shù)據(jù)來(lái)源：1—本次數(shù)據(jù)；2—新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，2016；3—胡洋等，2019；4—楊鋼等，2015；5—趙磊等，2013；6—Chen Jiafu et al., 2010Sources of age data in this figure are：1—this work；2—Xinjiang Institute of Geological Survey?；3—Hu Yang et al., 2019&；4—Yang Gang et al., 2015&；5—Zhao Lei et al., 2013&；6—Chen JiaFu et al., 2010

新厘定的波謝庫(kù)爾—成吉斯—謝米斯臺(tái)成礦帶經(jīng)由西準(zhǔn)噶爾北緣的謝米斯臺(tái)山一直延伸至沙爾布爾提山，國(guó)內(nèi)外延伸約1000 km。從發(fā)現(xiàn)的礦床來(lái)看，哈薩克斯坦境內(nèi)的礦床數(shù)量和規(guī)模遠(yuǎn)超我國(guó)境內(nèi)，是什么制約了中國(guó)境內(nèi)的找礦進(jìn)展，能否實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)謝米斯臺(tái)—沙爾布爾提成礦帶的找礦突破，是目前備受關(guān)注的地質(zhì)找礦問(wèn)題。

近年來(lái)，隨著地質(zhì)找礦工作的不斷推進(jìn)，在謝米斯臺(tái)—沙爾布爾提成礦帶發(fā)現(xiàn)了謝米斯臺(tái)銅礦(申萍等，2010)，洪古勒楞銅礦(孫金恒等，2018)，布蘭薩拉金銅礦床(金1.3 t，李玉琴等，2015)、白楊河大型鈾鈹?shù)V床(王謀等，2012)等多金屬礦床。筆者所在項(xiàng)目組又在謝米斯臺(tái)山西段發(fā)現(xiàn)了烏什加嘎衣提金礦床(2 t)、蘭西金礦點(diǎn)、小白楊河金礦點(diǎn)、Ⅱ號(hào)金礦點(diǎn)、Ⅳ號(hào)金礦點(diǎn)等20余處以金為主要礦種的礦床(點(diǎn))(圖1b)。這些礦床(點(diǎn))的報(bào)道，引起了學(xué)者們的關(guān)注和討論，推動(dòng)了該地區(qū)多金屬成礦規(guī)律的研究和發(fā)展。一些學(xué)者對(duì)這些礦床(點(diǎn))的成礦地質(zhì)特征(王謀等，2013；王元元等，2018)、礦床成因(申萍等，2010；胡洋等，2019；楊清茂等，2020)及找礦方向(李玉琴等，2015；楊文龍等，2021)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，在區(qū)域成礦規(guī)律和建立找礦模型方面提供了較多的資料，但總體上屬于宏觀方面的歸納總結(jié)，有關(guān)脈巖、侵入巖和成礦關(guān)系的研究尚無(wú)相關(guān)報(bào)道。筆者等以該地區(qū)規(guī)模最大的烏什加嘎衣提金礦床為例，在詳實(shí)的野外地質(zhì)觀察基礎(chǔ)上，對(duì)與金成礦密切相關(guān)的侵入巖、脈巖開(kāi)展巖相學(xué)、年代學(xué)和地球化學(xué)研究，為謝米斯臺(tái)—沙爾布爾提成礦帶的下一步找礦工作提供依據(jù)和有益借鑒。

1 區(qū)域地質(zhì)

研究區(qū)位于謝米斯臺(tái)山西段，白楊河鎮(zhèn)以北，烏蘭浩特村以南(圖1b)。區(qū)域出露地層大面積為下志留統(tǒng)謝米斯臺(tái)組(S1x)，出露面積約占50%，為一套火山巖、火山碎屑巖組合，大致以孟布拉克斷裂為界，進(jìn)一步劃分為第一巖性段和第二巖性段。謝米斯臺(tái)組主要出露在謝米斯臺(tái)斷裂以北，在謝米斯臺(tái)斷裂以南還分布有下侏羅統(tǒng)三工河組(J1s)、下石炭統(tǒng)黑山頭組(C1h)、上泥盆統(tǒng)—下石炭統(tǒng)洪古勒楞組(D3C1h)、上泥盆統(tǒng)朱魯木特組(D3z)、下泥盆統(tǒng)和布克賽爾組(D1h)等地層。

區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，以斷裂構(gòu)造為主，構(gòu)造格架可分為EW向、NE向、NW向3組。其中EW向的謝米斯臺(tái)斷裂規(guī)模最大、控制著地層、盆地的展布方向，性質(zhì)為逆沖斷裂。NE向、NW向斷裂為一組共軛脆性剪切斷裂，具壓扭性斷裂特征，形成時(shí)間稍晚。其中孟布拉克大斷裂與成礦關(guān)系最緊密(楊清茂等，2020)，其切割多期次巖體和地層，具有活動(dòng)時(shí)限長(zhǎng)、變形復(fù)雜的特點(diǎn)，已知的金礦床(點(diǎn))多產(chǎn)于孟布拉克大斷裂兩側(cè)近平行或銳角相交的左行張扭性分枝斷層之中，該斷裂基本控制了謝米斯臺(tái)山西段的金礦(點(diǎn))分布。

侵入巖在謝米斯臺(tái)山西段出露面積約占35%，反映該區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈。波爾托復(fù)式巖體，為區(qū)域出露最大的巖基，其余面積較大的有布蘭薩拉巖體、楊莊巖體、烏圖順巖體、德近特巖體、哈勒蓋特希巖體。它們有相似的巖性組合，主要由二長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)巖、花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖組成。絕大多數(shù)金礦點(diǎn)產(chǎn)在巖體接觸帶與脆性剪切構(gòu)造疊加地帶，與巖體外接觸帶的巖株、巖墻共生。

2 礦區(qū)地質(zhì)和樣品

2.1 礦區(qū)地質(zhì)

烏什加嘎衣提金礦床位于謝米斯臺(tái)山西段中部，礦區(qū)構(gòu)造以斷裂為主，屬于孟布拉克大斷裂北西盤(pán)伴生構(gòu)造系統(tǒng)(圖1b)。區(qū)內(nèi)貫穿一條NE向左旋扭性斷裂，為孟布拉斷裂“入”字型分支斷裂，切割多期次巖體和地層，斷距大于1 km(圖2a)。該斷裂本身不含礦，但影響了區(qū)域礦床(點(diǎn))的分布。該斷裂與相鄰的其它孟布拉克分支斷裂共同作用，在礦區(qū)派生出多期復(fù)雜的低序次斷裂，是重要的成礦期構(gòu)造，這些斷裂呈羽狀排列，規(guī)模不等，具北傾、近乎直立等特征。成礦期斷裂多數(shù)具有張扭性斷層性質(zhì)，被大量巖脈和礦體充填，致使礦體、巖脈和構(gòu)造三者具有相似的排列特征。平面上大致可分為EW向、NE向兩組，從兩者的交切情況來(lái)看，EW向略早于NE向斷裂(圖2b)。礦體就位于構(gòu)造破碎帶的上、下盤(pán)(圖2c)，在構(gòu)造扭轉(zhuǎn)、膨大、交匯處，礦體規(guī)模、品位隨之增大。晚期主要發(fā)育了NNW向規(guī)模較大的斷裂，錯(cuò)斷了成礦期構(gòu)造，對(duì)礦體和脈巖造成較大的破壞。

礦區(qū)出露地層為下志留統(tǒng)謝米斯臺(tái)組第一巖性段，巖性主要為安山巖、玄武巖、夾少量凝灰?guī)r。以安山巖分布最廣，筆者等采集了5件安山巖樣品，用于主量、微量、稀土元素分析。安山巖呈灰綠色(圖3a、3a′)，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具間粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶主要由輝石(2%)和蝕變暗色礦物(4%)組成，輝石具半自形柱狀，粒度1.0～1.6 mm，具輕微程度隱晶簾石化，不均勻分布。蝕變礦物具半自形柱狀，粒度0.3～0.8 mm，已完全程度綠泥石化、方解石化，殘留輪廓?；|(zhì)約占94%，可見(jiàn)板條狀斜長(zhǎng)石微晶雜亂排列，在其架狀空隙間充填它形粒狀輝石、磁鐵礦、次生綠泥石等形成間粒結(jié)構(gòu)。

圖2 烏什加嘎衣提金礦床地質(zhì)簡(jiǎn)圖(a)、U-Pb年齡樣采樣示意圖(b)和金礦體聯(lián)合剖面示意圖(c)Fig．2 Geological sketch of Wushenjiagayiti gold deposit(a),sampling diagram of U-Pb age(b) and combined section diagram of gold ore vein(c)

礦區(qū)夾持于烏圖順巖體和德近特巖體之間，屬于兩個(gè)巖體共同的邊外帶。區(qū)域巖體大量巖枝、巖株伸入到礦區(qū)之中，巖性主要包括二長(zhǎng)巖、花崗斑巖、花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖。以二長(zhǎng)巖巖株分布最廣，礦體主要產(chǎn)于其頂面或內(nèi)外接觸帶。筆者等采集了4件二長(zhǎng)巖樣品用于主量元素分析，并對(duì)其中2件進(jìn)行了微量、稀土元素分析。二長(zhǎng)巖呈淺紅色(圖3b、3b′)，細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造、碎裂巖化結(jié)構(gòu)。礦物由斜長(zhǎng)石(47%)、鉀長(zhǎng)石(43%)、石英(4%)、蝕變暗色礦物(6%)等組成，粒度0.02～1.5 mm，具微細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)。副礦物有磁鐵礦、磷灰石、鋯石等。蝕變程度中等，有綠簾石化、泥化、綠泥石化等。巖石后期受力輕微破碎，裂隙發(fā)育雜亂分布，寬度<1.2 mm，其內(nèi)充填綠簾石、石英和少量原巖碎基。

礦區(qū)脈巖從基性—酸性均見(jiàn)出露。根據(jù)各脈巖和礦體的穿插關(guān)系，可劃分為成礦前脈巖：閃長(zhǎng)巖脈、二長(zhǎng)花崗巖脈、花崗巖脈、霏細(xì)斑巖脈；成礦期伴生脈巖：霏細(xì)斑巖脈、英安斑巖脈、花崗斑巖脈、石英脈；成礦后脈巖：輝綠巖脈、花崗巖脈、石英脈。礦區(qū)大多數(shù)脈巖屬于成礦期伴生脈巖，展布嚴(yán)格受構(gòu)造控制，主要呈串珠狀形式與北東向構(gòu)造近平行產(chǎn)出。其中霏細(xì)斑巖脈與金礦體空間上最為密切，脈巖密集發(fā)育地段，金礦體也集中發(fā)育，金礦體一般產(chǎn)于霏細(xì)斑巖脈接觸帶或兩側(cè)圍巖地層中(圖2b、2c)，兩者是同一構(gòu)造—巖漿活動(dòng)下的產(chǎn)物，金礦體與霏細(xì)斑巖脈具有深部同源和繼承演化的成因聯(lián)系。筆者等選擇以霏細(xì)斑巖脈作為U-Pb測(cè)年對(duì)象，根據(jù)脈巖的穿插關(guān)系在不同期次的霏細(xì)斑巖脈上采集年齡樣品3件，并進(jìn)行了主量、微量、稀土元素分析。霏細(xì)斑巖呈黃白色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具霏細(xì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造(圖3c、3c′)。巖石由斑晶(1%)和基質(zhì)(99%)組成，斑晶主要為斜長(zhǎng)石，半自形板狀，0.45～0.35 mm，個(gè)別具輕微程度綠簾石化，基質(zhì)由隱晶—霏細(xì)狀長(zhǎng)英質(zhì)組成。巖石輕微絹云母化。巖石后期受力局部輕微破碎，裂隙若干條寬度<0.1 mm。

2.2 礦體特征

礦區(qū)發(fā)現(xiàn)有金礦體60余條，單條礦體長(zhǎng)20～144 m，厚0.4～4.09 m，礦體以透鏡狀、扁豆?fàn)顬橹鳎倭砍蕩?、脈狀(楊文龍等，2021)。礦體主要產(chǎn)于EW向和NE向兩組成礦期構(gòu)造中，產(chǎn)狀與構(gòu)造基本一致，多數(shù)為陡傾礦體。礦床工業(yè)類(lèi)型為石英脈—蝕變巖型金礦床。礦石類(lèi)型主要有硫化物石英脈型金礦石和蝕變巖型金礦石兩類(lèi)，它們具有相同的成礦流體和成礦物質(zhì)來(lái)源(楊清茂等，2019)，屬于巖漿熱液成因。礦床中兩類(lèi)金礦石形影相隨，略有區(qū)別。近礦圍巖蝕變主要有黃鐵礦化、鉀化、孔雀石化、輝銅礦化、黃銅礦化、綠簾石化。筆者等采集了石英脈型金礦石3件和微晶次生石英巖型金礦石2件，用于微量和稀土元素分析。

硫化物石英脈型金礦石：此類(lèi)金礦石主要產(chǎn)于NE向控礦構(gòu)造中，含金巖石主要為灰色石英脈(圖3d)。一般以石英單脈為主，少量單脈附近發(fā)育石英網(wǎng)脈。含金石英脈厚度變化大，寬幾十厘米到幾米，延伸較穩(wěn)定，單條可達(dá)幾百米。礦石中包裹有圍巖捕擄體(圖3d′)，直徑一般0.5～5 cm。礦石中金屬礦物主要為微晶黃鐵礦、針鐵礦、銀金礦、自然金，脈石礦物主要為石英、鉀長(zhǎng)石。金礦物以自然金、黃鐵礦包裹金兩種方式存在，多呈它形晶不規(guī)則粒狀結(jié)構(gòu)，粒度0.002～0.03 mm，黃色，均質(zhì)性，不均勻星散狀分布在原巖破碎裂隙內(nèi)形成充填礦石構(gòu)造(圖3d″)。此類(lèi)礦石品位一般較高，平均幾十克/t，局部可達(dá)上百克/噸。

蝕變巖型金礦石：此類(lèi)金礦石主要產(chǎn)于EW向控礦構(gòu)造中。含金巖石主要為白色次生微晶石英巖(圖3e)，與霏細(xì)斑巖脈密切共生，是由含礦的巖漿熱液與霏細(xì)斑巖脈相互交代形成的蝕變巖。金品位與巖石的次生石英巖化強(qiáng)度具有正相關(guān)關(guān)系。礦石中金屬礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦、孔雀石、銅藍(lán)、銀金礦、金銀礦、自然金，脈石礦物主要為次生石英、鉀長(zhǎng)石、綠泥石(圖3e′)。礦石具微晶和它形粒狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)脈狀構(gòu)造。金礦物主要為自然金和銀金礦(Ag：24.16%；Au：75.84%)，金黃色，粒狀，主要充填于礦石內(nèi)部裂隙之中(圖3e″)。此類(lèi)礦石品位相對(duì)較低，一般幾克/t至十幾克/t。

3 分析方法

將野外采集的新鮮樣品封裝后立即送往有相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行U-Pb定年、原位Hf同位素、主量、微量和稀土元素分析，大致過(guò)程簡(jiǎn)述如下：

由廊坊市宇能巖石礦物分選技術(shù)服務(wù)有限公司完成鋯石挑選、制靶及照相。樣品經(jīng)過(guò)清洗，破碎，淘洗，鏡下初選鋯石。將挑選出的鋯石置于環(huán)氧樹(shù)脂內(nèi)，剖光處理，制成靶樣。利用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡MIRA3進(jìn)行CL成像。技術(shù)人員根據(jù)鋯石的透反射和陰極發(fā)光圖像，挑選鋯石顆粒表面無(wú)裂隙、內(nèi)部環(huán)帶清晰、無(wú)包裹體的位置作為測(cè)試點(diǎn)，U-Pb定年和Lu—Hf同位素測(cè)試點(diǎn)相同。

然后送往中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年分析和原位Lu—Hf同位素分析。鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年分析采用193 nm ArF準(zhǔn)分子激光剝蝕進(jìn)樣系統(tǒng)(RESOlution LR)和電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(Agilent 7900)進(jìn)行。本次分析的激光剝蝕束斑大小為29 μm，頻率為7 Hz，激光能量密度為3 J/cm2。質(zhì)量控制采用鋯石標(biāo)樣91500和玻璃標(biāo)樣SRM 610作外標(biāo)，同時(shí)以Plesovice為監(jiān)控標(biāo)樣來(lái)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。測(cè)試過(guò)程中，每個(gè)樣品采集15 s空白信號(hào)和50 s樣品信號(hào)。測(cè)試數(shù)據(jù)采用軟件ICPMSDataCal完成。鋯石樣品的U-Pb年齡諧和圖繪制和年齡加權(quán)平均計(jì)算采用Isoplot完成。原位Lu—Hf同位素分析采用多接收器電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(NEPTUNE)MC-ICPMS和氟化氬準(zhǔn)分子激光器(MEW WAVE 193 nm FX)進(jìn)行。本次分析的激光剝蝕束斑大小為50 μm，頻率為8 Hz，激光能量密度為4 J/cm2，載氣為氦氣。采用n(179Hf)/n(177Hf)=0.7325進(jìn)行指數(shù)歸一化質(zhì)量歧視校正，具體的分析流程和數(shù)據(jù)處理方法詳見(jiàn)耿建珍(2011)。

主量、微量、稀土元素測(cè)試在核工業(yè)新疆理化測(cè)試中心完成。主量元素測(cè)定采用波長(zhǎng)色散型X熒光光譜儀(型號(hào)：AxiosmAX)，燒失量測(cè)定采用天平(型號(hào)：BP210S)，F(xiàn)eO采用濕化學(xué)方法單獨(dú)測(cè)定。主量元素，氧化物求和總量控制在98.3%～101.7%范圍，否則重新測(cè)量。微量元素分析首先采用酸融方法對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理，然后利用ICP-MS(型號(hào)：NexION350X)測(cè)定，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5%。

4 分析結(jié)果

4.1 鋯石U-Pb定年

3件霏細(xì)斑巖樣品(NLV1、NLV2、NLV3)共挑選出81顆鋯石81測(cè)點(diǎn)進(jìn)行U-Pb同位素分析，分析結(jié)果見(jiàn)表1。3件樣品中鋯石具有相似特征：在CL圖上為亮色(圖4)。鋯石自形—半自形，以四方雙錐形為主，長(zhǎng)徑50～200 μm，長(zhǎng)寬比為1∶1～1∶2.5。81測(cè)點(diǎn)測(cè)得Th/U=0.48～1.15，屬于一般巖漿鋯石的Th/U比值(Th/U>0.3)范圍，具有巖漿鋯石典型的振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)。

圖4 烏什加嘎衣提金礦床霏細(xì)斑巖脈鋯石CL圖像以及U-Pb測(cè)年諧和圖Fig.4 Zircon CL images and U-Pb dating of felsite porphyry veins in Wushenjiagaiti gold deposit

NLV1樣品24個(gè)鋯石年齡落于U-Pb諧和曲線上或附近，加權(quán)平均年齡為429.1±1.6 Ma(MSWD=0.92)；NLV2樣品29個(gè)鋯石年齡落于U-Pb諧和曲線上或附近，加權(quán)平均年齡為426.5±1.7 Ma(MSWD=1.11)；NLV3樣品28個(gè)鋯石年齡落于U-Pb諧和曲線上或附近，加權(quán)平均年齡為426.0±1.6 Ma(MSWD=1.04)。

4.2 鋯石Hf同位素

3件霏細(xì)斑巖樣品(NLV1、NLV2、NLV3)鋯石微區(qū)Hf同位素分析結(jié)果和相關(guān)參數(shù)計(jì)算見(jiàn)表2。81顆鋯石測(cè)點(diǎn)的n(176Lu)/n(177Hf)值僅一例為0.002053，其余80點(diǎn)范圍為0.000389～0.001761，低n(176Lu)/n(177Hf)值(<0.002)表明鋯石在巖體形成之后漫長(zhǎng)的演化歷程中具有較低的放射成因Hf積累，因而可以用鋯石n(176Hf)/n(177Hf)值探索巖體形成時(shí)的成因信息(Stille and Steiger，1991；吳福元等，2007b)。另外，所有測(cè)試點(diǎn)的fLu/Hf值為-0.99～-0.94，明顯小于鐵鎂質(zhì)地殼fLu/Hf值(-0.34，Amelin et al., 2000)和硅鋁質(zhì)地殼fLu/Hf值(-0.72，Vervoort et al., 1996)，故二階段模式年齡能反應(yīng)其源區(qū)物質(zhì)從虧損地幔被抽取的時(shí)間或其源區(qū)物質(zhì)在地殼的平均存留年齡。

表2 烏什加嘎衣提金礦床霏細(xì)斑巖脈鋯石原位Hf同位素組成Table 2 In-situ Hf isotopic composition of zircons from felsophyre dykes in Wushenjiagayiti gold deposit

NLV-1樣品[n(176Hf)/n(177Hf)]i=0.282772～0.282909，分布較均一，平均值為0.282851；εHf(t)=9.48～14.32，平均值為12.24；二階段模式年齡TDM2=502～810 Ma，平均值為633 Ma。NLV-2樣品[n(176Hf)/n(177Hf)]i=0.282759～0.282942，分布較均一，平均值為0.282846；εHf(t)=8.86～15.41，平均值為12.02；二階段模式年齡TDM2=429～844 Ma，平均值為646 Ma。NLV-3樣品[n(176Hf)/n(177Hf)]i=0.282784～0.282904，分布較均一，平均值為0.282849；εHf(t)=9.79～14.06，平均值為12.13；二階段模式年齡TDM2=516～786 Ma，平均值為638 Ma。

4.3 全巖地球化學(xué)

烏什加嘎衣體金礦區(qū)主要巖礦石的主量、微量和稀土分析結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 烏什加嘎衣提金礦床主要巖礦石的主量(%)和微量(×10-6)分析結(jié)果Table 3 Major(%) and trace(×10-6) elements compositions of main rocks and ores in Wushenjiagayiti gold deposit

二長(zhǎng)巖SiO2=55.29%～57.58%，屬中性；巖石全堿Na2O+K2O=6.76%～7.30%，TAS圖解上4件樣品中3件落入二長(zhǎng)巖范圍，1件落入二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖范圍，與野外和鏡下定名基本一致(圖5a)。Na2O/K2O=0.95～1.08，Na2O與K2O含量大致相等；里特曼指數(shù)σ=3.14%～3.99%，為鈣堿性—堿性，高鉀K2O=2.88%～3.39%，在SiO2—K2O圖解上，屬于高鉀鈣堿—鉀玄巖系列(圖5c)。A/CNK=0.81～1.01，在A/CNK—A/NK圖解上，樣品落入準(zhǔn)鋁值和過(guò)鋁值范圍(圖5b)。2件二長(zhǎng)巖樣品稀土總量(ΣREE)分別為133.36×10-6、126.63×10-6，輕稀土總量(LREE)分別為115.49×10-6、109.79×10-6，重稀土元素分別為17.87×10-6、16.84×10-6，輕重稀土比分別為6.46、6.52。(La/Yb)N分別為5.67、5.95，表明輕重稀土明顯分異。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化的稀土元素配分圖為右傾型，重稀土元素為平坦型(圖6a)，屬輕稀土富集型。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化的微量元素蛛網(wǎng)圖上，明顯富集大離子親石元素K、Rb、Ba、Th，相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Ti、Nb和重稀土元素Gd、Dy、Y、Er元素(圖6b)。具弱負(fù)Eu異常，δEu分別為0.87、0.9，表明斜長(zhǎng)石沒(méi)有明顯的結(jié)晶分異或殘留源區(qū)趨勢(shì)。Ce異常不明顯，δCe分別為1.04、0.99。

圖5 西準(zhǔn)噶爾烏什加嘎衣提金礦床火山巖和區(qū)域巖體TAS圖解(a) (底圖據(jù)Middlemost，1994)、A/CNK—AK圖解(b) (底圖據(jù)Maniar et al., 1989)和K2O—SiO2巖石系列圖解(c) (實(shí)線據(jù)Peccerillo and Taylor，1976；虛線據(jù)Middlemost，1985)Fig.5 TAS(a)，A/CNK—AK(b) and K2O—SiO2(c) diagram of volcanic rocks in Wushenjiagayiti gold deposit and regional rock mass，western Junggar(after Peccerillo and Taylor，1976；Middlemost，1985；Maniar et al., 1989；Middlemost，1994)Ir—Irvine分界線，上方為堿性，下方為亞堿性(above the Irvine is alkaline and below is subalkaline)

安山巖SiO2=59.96%～61.51%；巖石全堿Na2O+K2O=5.49%～6.27%，TAS圖解上4件樣品落入安山巖范圍，與野外和鏡下定名一致(圖5a)。Na2O/K2O=0.88～1.37，Na2O與K2O含量大致相等，里特曼指數(shù)σ=1.63%～2.33%，為鈣堿性，相對(duì)高鉀(2.64%～3.44%)，在SiO2—K2O圖解上，屬于高鉀鈣堿系列(圖5c)。ΣREE=105.7×10-6～123.1×10-6，LREE=93.8×10-6～109.3×10-6，HREE=11.9×10-6～13.8×10-6，LREE/HREE=7.88～8.28，(La/Yb)N=8.93～10.19，表明輕重稀土明顯分異。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化的稀土元素配分圖為右傾型，重稀土元素為平坦型(圖6a)，屬輕稀土富集型。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化的微量元素蛛網(wǎng)圖上(圖6b)，明顯富集大離子親石元素Rb、Ba、Th，相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Ti、Nb和重稀土元素Gd、Dy、Y、Er。δEu=0.82～0.90，具弱負(fù)Eu異常。δCe=0.88～1.05，異常不明顯。

霏細(xì)斑巖SiO2=72.61%～73.71%，高硅；巖石全堿Na2O+K2O=6.40%～7.54%，TAS圖解上4件樣品落入流紋巖范圍(圖5a)，流紋巖與霏細(xì)斑巖具有相同的化學(xué)成分，結(jié)合野外(霏細(xì)斑巖與圍巖有明顯的侵入接觸界線)和鏡下特征定名為霏細(xì)斑巖脈。Na2O/K2O=0.46～0.61，高鉀K2O(4.0%～5.08%)，里特曼指數(shù)σ=1.36%～1.92%，為鈣堿性，在SiO2—K2O圖解上，屬于高鉀鈣堿系列(圖5c)。A/CNK=1.14～1.23，在A/CNK—A/NK圖解上，樣品落入過(guò)鋁值范圍(圖5b)。ΣREE=32.6×10-6～98.4×10-6，LREE=30.4×10-6～89.5×10-6，HREE=2.2×10-6～8.9×10-6，LREE/HREE=7.88～8.28，(La/Yb)N=8.8～12.43，表明輕重稀土明顯分異。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化的稀土元素配分圖為右傾型，重稀土元素為平坦型(圖6a)，屬輕稀土富集型。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化的微量元素蛛網(wǎng)圖上(圖6b)，明顯富集大離子親石元素Rb、Ba、Th，相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Ti、Nb和重稀土元素Gd、Dy、Y、Er。δEu=0.77～1.22，具弱負(fù)Eu異常。δCe=1.03～2.03，具弱正Ce明顯。

石英脈型金礦石和微晶次生石英巖型金礦石稀土總量含量最低，位于多種巖石稀土配分模式圖的最底部(圖6a)，微晶次生石英巖型金礦石稀土元素總量(ΣREE=16.2×10-6～22.4×10-6)略高于石英脈型金礦石(ΣREE=8.5×10-6～17.6×10-6)，暗示微晶次生石英巖保留了一部分原巖成分。LREE=7.2×10-6～18.9×10-6，HREE=1.3×10-6～3.4×10-6，LREE/HREE=5.5～7.29，(La/Yb)N=4.74～6.87，表明輕重稀土明顯分異。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化的稀土元素配分圖為右傾型，重稀土元素為平坦型(圖6b)，屬輕稀土富集型。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化的微量元素蛛網(wǎng)圖上，明顯富集大離子親石元素Rb、Ba、Th，相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Ti、Nb和重稀土元素Gd、Dy、Y、Er。δEu=0.92～1.26，Eu異常不明顯。δCe=0.95～1.03，Ce異常不明顯。

圖6 烏什加嘎衣提金礦床主要巖石及區(qū)域巖體球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖(a)和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b)(標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)值引自Sun and McDonough，1989)Fig．6 Chondrite-normalized REE patterns(a) and primitive mantle-normalized trace elements diagrams(b)for main rock and ore of Wushenjiagayiti gold deposit and regional rock mass(after Sun and McDonough，1989)

圖7 西準(zhǔn)噶爾謝米斯臺(tái)山西段巖體U-Pb年齡分布特征(a)和霏細(xì)斑巖εHf(t)—T圖解(b)Fig．7 U-Pb age distribution characteristics of intrusive rocks in western Xiemisitai mountain(a) and εHf(t)—T diagram of felsophyre dykes(b)，western Junggar

兩種類(lèi)型的金礦石和礦區(qū)的安山巖、二長(zhǎng)巖、霏細(xì)斑巖脈具有相似的稀土元素配分和微量元素演化曲線，表明礦床的形成和礦區(qū)的火山巖是同源巖漿演化分異的結(jié)果。所有巖礦石樣品均表現(xiàn)出富集輕稀土元素，虧損重稀土元素，輕重稀土元素分異明顯，明顯富集大離子親石元素Rb、Ba、Th，相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Ti、Nb，Eu、Ce元素異常不明顯等特征，顯示出島弧巖漿的特點(diǎn)。在稀土元素配分模式圖和微量元素蛛網(wǎng)圖上，從上到下依次分布二長(zhǎng)巖、霏細(xì)斑巖、次生微晶石英巖、石英脈，元素分異特征也越來(lái)越明顯，呈現(xiàn)出遞進(jìn)性演化的關(guān)系。

表4 西準(zhǔn)噶爾謝米斯臺(tái)山西段巖體U-Pb年齡一覽表Table 4 List of U-Pb ages of rock masses in western Xiemisitai mountain，western Junggar

5 討論

5.1 巖脈礦體形成時(shí)代

筆者等研究表明，霏細(xì)斑巖脈和金礦化不僅是空間上緊密相伴，而且具有相似的深部來(lái)源和成因聯(lián)系，兩者為同一次構(gòu)造—巖漿活動(dòng)下的同期產(chǎn)物。因此，金礦化的時(shí)間被框定于脈巖活動(dòng)之中，含礦脈巖年齡可代表同生金礦體的形成年齡。本次從礦區(qū)早期南北向構(gòu)造中采集的不含礦霏細(xì)斑巖脈樣品獲得的年齡是429.1±1.6 Ma(NLV1)，結(jié)合研究區(qū)南北向霏細(xì)斑巖脈多數(shù)不含礦的事實(shí)，該年齡可能代表了成礦上限時(shí)間。從礦區(qū)近東西向和北東向兩組構(gòu)造中采集的含礦霏細(xì)斑巖脈樣品獲得的年齡分別是426.5±1.7 Ma(NLV2)、426.0±1.6 Ma(NLV3)。地表可見(jiàn)北東向斷層明顯錯(cuò)斷近東西向斷層痕跡(圖2b)，與U-Pb年齡結(jié)果一致。但兩者相差僅為0.5 Ma，說(shuō)明礦區(qū)兩個(gè)主要方向的含礦霏細(xì)斑巖脈形成于同一成礦期中的兩次成礦階段。三件霏細(xì)斑巖脈年齡差別不大，代表烏什加嘎衣提金礦床巖脈礦體的成巖成礦年代為中—晚志留世。

近年來(lái)，謝米斯臺(tái)山西段年代學(xué)研究不斷深入，學(xué)者們?cè)趨^(qū)域巖體上獲得了較多U-Pb年齡數(shù)據(jù)(表4)。陳家富等(2015)報(bào)道波爾托巖體北緣二長(zhǎng)花崗巖和石英正長(zhǎng)巖年齡為418±5 Ma。楊鋼等(2015)報(bào)道波爾托巖體堿長(zhǎng)花崗巖年齡為427.6±2.4 Ma，哈勒蓋特希巖體堿長(zhǎng)花崗巖年齡為419.8±1.4 Ma。董全宏等(2016)在謝米斯臺(tái)山西段進(jìn)行區(qū)調(diào)時(shí)獲得波爾托巖體、楊莊巖體、德近特巖體、烏圖順巖體等的年齡數(shù)據(jù)分布在419.8 Ma到441.9 Ma之間，并將侵入巖劃分成早、中、晚志留世三個(gè)序列。胡洋等(2019)報(bào)道布蘭薩拉巖體花崗閃長(zhǎng)斑巖年齡為430.5±1.9 Ma，并指出花崗閃長(zhǎng)斑巖與布蘭薩拉金銅礦床關(guān)系密切；測(cè)得波爾托巖體石英閃長(zhǎng)巖侵位年齡428.9±2.6 Ma、二長(zhǎng)花崗巖年齡429.2±2.4 Ma；測(cè)得巖體中的暗色包體年齡為431 Ma。Wang Juli等(2017)測(cè)得研究區(qū)東部相鄰的伊尼薩拉巖體年齡為452.0±1.9 Ma，是謝米斯臺(tái)地區(qū)最老的年齡數(shù)據(jù)。張若飛等(2015)報(bào)道該地區(qū)廣布的玄武安山巖年齡為428.6±4.6 Ma，并認(rèn)為與銅礦化關(guān)系密切。綜上，謝米斯臺(tái)山西段的巖漿熱液活動(dòng)時(shí)間為419～452 Ma，開(kāi)始于晚奧陶世，結(jié)束于早泥盆世，并于中—晚志留世達(dá)到頂峰(圖7a)。筆者等測(cè)得霏細(xì)斑巖脈年齡與該地區(qū)廣泛的巖基和巖珠侵位時(shí)代一致，是巖漿活動(dòng)處于頂峰時(shí)期下的產(chǎn)物。

5.2 礦床成因和成巖成礦構(gòu)造背景

從稀土元素配分圖和蛛網(wǎng)圖可以看出，霏細(xì)斑巖脈、金礦石與安山巖、二長(zhǎng)巖具有相似的演化趨勢(shì)(圖6a，b)。表觀上，金礦化與兩者均具有親緣關(guān)系，事實(shí)上，區(qū)域內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的金礦床(點(diǎn))多數(shù)產(chǎn)于巖體接觸帶約1km范圍內(nèi)(圖1c)，遠(yuǎn)離巖體則礦化蝕變減弱。空間上金礦體主要定位于巖體的頂面和巖體內(nèi)外接觸帶，而對(duì)圍巖巖性沒(méi)有專(zhuān)屬性。楊清茂等(2020)對(duì)兩類(lèi)金礦石的氫、氧、硫同位素示蹤均具有巖漿硫和巖漿熱液特征，金礦石中常捕擄鉀長(zhǎng)石和花崗質(zhì)角礫(圖2e、2e′、2d、2d′)，近礦圍巖蝕變組合常發(fā)育鉀長(zhǎng)石化和紅化，具有酸性巖漿的礦物和蝕變組合特征。霏細(xì)斑巖脈和二長(zhǎng)巖在巖石類(lèi)型和構(gòu)造判別圖解上表現(xiàn)一致(圖8a，b，c)，本文U-Pb年齡也表明含礦的霏細(xì)斑巖脈形成于該地區(qū)巖漿活動(dòng)的頂峰時(shí)期。綜上各種證據(jù)，筆者等認(rèn)為金礦化和巖漿活動(dòng)具有密切相關(guān)的時(shí)空和成因聯(lián)系，巖漿活動(dòng)是礦床形成的最主要因素，烏什加嘎衣提金礦床成因類(lèi)型應(yīng)歸屬于巖漿熱液型金礦床。

含礦霏細(xì)斑巖脈3件樣品εHf(t)均為正值，且分布范圍較窄，在εHf(t)—T圖解上落在虧損地幔和球粒隕石演化線之間(圖7b)，表明形成脈巖的巖漿來(lái)源于虧損地幔或由虧損地幔新增的年輕地殼(吳福元，2007b)。二階段年齡429～844 Ma，略大于鋯石形成年齡，表明源區(qū)在地殼中存留時(shí)間較短。含礦的霏細(xì)斑巖脈εHf(t)同位素組成(+8.86～+15.41)與區(qū)域中酸性巖體(+5～15.4)高度重疊，暗示含礦霏細(xì)斑巖脈的形成與區(qū)域巖體具有相似的巖漿來(lái)源。

霏細(xì)斑巖、二長(zhǎng)巖地球化學(xué)特征顯示出高鉀(K2O=2.88%～5.08%)、堿性(σ=1.36%～3.99%)、低的鉀鈉比值(Na2O/K2O=0.46～1.35)特征；在巖石系列、巖石成因判別圖解上分別落入準(zhǔn)鋁值—過(guò)鋁值(圖5b)、高鉀鈣堿—鉀玄巖(圖5c)、Ⅰ型花崗巖(圖8a)和未分異—分異Ⅰ型花崗巖(圖8b)區(qū)域，排除A型花崗巖的可能。不具有S型花崗巖低Sr、Eu和富集Nb、Zr元素的特點(diǎn)，鏡下也不含白云石、堇青石等富鋁礦物(邱檢生等，2000)。因此，礦區(qū)霏細(xì)斑巖、二長(zhǎng)巖為高鉀鈣堿準(zhǔn)鋁值的Ⅰ型花崗巖，且霏細(xì)斑巖分異程度較高。

圖8 西準(zhǔn)噶爾烏什加嘎衣提金礦二長(zhǎng)巖、霏細(xì)斑巖脈及區(qū)域巖體成因類(lèi)型圖解(a)、(b)(據(jù)Whalen et al., 1987)和構(gòu)造環(huán)境判別圖解(c)(據(jù)Pearce，1984)Fig．8 Wushenjiagayiti gold deposit monzonite, felsophyre dykes and regional rock mass genetic type diagram(a)，(b) (after Whalen et al., 1987) and tectonic environment discrimination diagram(c) (after Pearce，1984)，western JunggarA—A型花崗巖；S—分異的S型花崗巖；I—分異的I型花崗巖；FG—分異M+I+S花崗巖；OGT—未分異M+I+S花崗巖；syn-COLG—同造山花崗巖；VGA—火山弧花崗巖；WPG—板內(nèi)花崗巖；ORG—洋中脊花崗巖A—A-type granite；S—differentiated S-type granite；I—differentiated I-type granite；FG—differentiated M+I+S-type granite；OGT—undifferentiated M+I+S-type granite；syn-COLG—synorogenic granite；VGA—volcanic arc granite；WPG—intraplate granite；ORG—mid-ocean ridge granite

對(duì)于謝米斯臺(tái)地區(qū)的侵入巖構(gòu)造背景，學(xué)者之間存在爭(zhēng)議。楊鋼等(2015)認(rèn)為波爾托巖體(Ⅰ型)和哈勒蓋特希巖體(A型)形成于后碰撞背景；Zhang Xin等(2014)認(rèn)為楊莊巖體(A型)形成于弧后拉張環(huán)境；胡洋等(2019)則認(rèn)為波爾托巖體具有混合成因，布蘭薩拉巖體為Ⅰ型花崗巖，它們均形成于俯沖背景下的陸緣弧環(huán)境。筆者根據(jù)多位學(xué)者在波爾托巖體上測(cè)得的年齡差別較大(相差大于20 Ma)，且波爾托巖體面積較大，認(rèn)為波爾托巖體是同源巖漿多批次侵位形成的復(fù)式巖體，其前后巖漿侵位背景可能存在差別。A型花崗巖代表的伸展背景已成為學(xué)者共識(shí)，而Ⅰ型花崗巖可以存在于多種構(gòu)造背景中(吳福元等，2007a)。如何合理的解釋謝米斯臺(tái)地區(qū)A型和Ⅰ型花崗巖同時(shí)同地產(chǎn)出的事實(shí)。區(qū)域上出露的花崗巖以I型花崗巖為主，A型花崗巖僅占總面積1/10左右，且大多分布在謝米斯臺(tái)山南坡。結(jié)合礦區(qū)霏細(xì)斑巖和二長(zhǎng)巖微量元素演化趨勢(shì)和布蘭薩拉巖體、波爾托巖體代表的I型花崗巖相似，且在各類(lèi)圖解上基本落于相同的區(qū)域，與哈勒蓋特希巖體、楊莊巖體代表的A型花崗巖則不同(圖6a、b)，表明與成礦相關(guān)的侵入巖是區(qū)域巖體的一部分，暗示成礦構(gòu)造背景與區(qū)域上I型花崗巖的俯沖背景一致。本文霏細(xì)斑巖和二長(zhǎng)巖微量元素顯示出富集重稀土元素，輕重稀土分異明顯，富集大離子親石元素K、Rb、Ba、Th，相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Ti、Nb，Eu、Ce異常不明顯，具有俯沖帶島弧相關(guān)的巖漿特征(Wilson，1989)。霏細(xì)斑巖、二長(zhǎng)巖Y+Nb=15.7～38.7×10-6，Rb=116～212×10-6，在構(gòu)造判別圖解上(圖8c)落入火山弧花崗巖區(qū)域，排除碰撞花崗巖的可能。二長(zhǎng)巖較低的Th/Yb值(2.7～3.2)和較高的Ba/La值(15.9～17.8)反映成巖成礦物質(zhì)主要來(lái)自于俯沖板片流體(孫勇等，2015)。已有研究表明A型花崗巖可以在俯沖背景下局部拉張環(huán)境中產(chǎn)生(Zhao Xifu et al., 2008；Jiang Yaohui et al., 2009；Karsli et al., 2012)?；谝陨险J(rèn)識(shí)，筆者認(rèn)為晚奧陶世—早泥盆世時(shí)期，謝米斯臺(tái)地區(qū)以俯沖背景為主，在南坡附近也存在局部伸展環(huán)境。烏什加嘎衣提金礦床的形成與俯沖作用有關(guān)，是晚志留世古亞洲洋向南俯沖背景下(Chen Jiafu et al，2010；Shen Ping et al., 2012；王金榮等，2013；孫勇等；楊鋼等，2015；胡洋等，2019；王金榮等，2019)與區(qū)域I型花崗巖同源巖漿演化分異的產(chǎn)物。

5.3 區(qū)域找礦意義

筆者等研究表明金礦化與霏細(xì)斑巖脈具有緊密共生，深部同源，繼承演化的時(shí)空關(guān)系。霏細(xì)斑巖脈既參與了成礦作用又限制了金礦化的產(chǎn)出，巖脈與礦體共生是謝米斯臺(tái)—沙爾布爾提地區(qū)金礦床的一種普遍現(xiàn)象。區(qū)域上可將霏細(xì)斑巖脈作為重要的找礦標(biāo)志。這些控礦脈巖主要產(chǎn)于區(qū)域巖體的附近或內(nèi)外接觸帶，是區(qū)域巖基進(jìn)一步演化分異的產(chǎn)物，尤其是受EW向、NE向兩組成礦期構(gòu)造控制的霏細(xì)斑巖脈，多發(fā)生蝕變和金屬礦化而形成金礦體。筆者等研究表明，含礦霏細(xì)斑巖脈、二長(zhǎng)巖是區(qū)域I型花崗巖巖體的一部分，暗示區(qū)域上廣布的志留紀(jì)I型花崗巖存在找礦前景。尋找中—晚志留世I型花崗巖可作為金礦找礦靶區(qū)的因素之一，尤其要重點(diǎn)關(guān)注巖體的內(nèi)外接觸帶。目前發(fā)現(xiàn)的金礦體主要產(chǎn)于巖體的頂部，霏細(xì)斑脈巖所攜帶的成礦物質(zhì)難以形成富大礦體，所以成礦物質(zhì)應(yīng)主要來(lái)源于脈巖源區(qū)的大巖基，暗示深部具有較大的找礦潛力。

申萍等(2015)根據(jù)成礦構(gòu)造背景、成礦系統(tǒng)、典型礦床類(lèi)型對(duì)比，完成了西準(zhǔn)噶爾和國(guó)外成礦帶的對(duì)接，新厘定波謝庫(kù)爾—成吉斯—謝米斯臺(tái)成礦帶，中國(guó)境內(nèi)進(jìn)一步劃分出謝米斯臺(tái)和沙爾布爾提兩個(gè)成礦亞帶。此前一直認(rèn)為該成礦帶是一個(gè)尋找斑巖型銅礦和火山巖型銅礦的地區(qū)(申萍等，2010；胡洋等，2019，王居里等，2014)，主要依據(jù)境外發(fā)現(xiàn)了波謝庫(kù)爾斑巖型銅金礦(超大型，Yakubchuk et al，2012)、麥卡因VMS型銅礦床(Lobano et al., 2014)等礦床，國(guó)內(nèi)在謝米斯臺(tái)山東段發(fā)現(xiàn)了布拉特斑巖型銅礦化、莫阿特火山巖型銅礦化(王居里等，2014)、布蘭薩拉金銅礦(李玉琴等，2015)等礦床(點(diǎn))。烏什加嘎衣提金礦床類(lèi)型不同于上述礦床(點(diǎn))，工業(yè)類(lèi)型為石英脈—蝕變巖型金礦床，成因類(lèi)型為巖漿熱液型金礦床，為謝米斯臺(tái)—沙爾布爾提成礦帶找礦工作帶來(lái)了新方向。已有研究表明板塊俯沖作用有利于斑巖型銅礦和斑巖—淺成低溫?zé)嵋旱V床的形成，也具有在剪切帶中形成中低溫石英脈型金礦床的能力(Corbett and Leacch,1998；Kerrich et al., 2000；Sillitoe et al.，2003)，烏什加嘎衣提金礦床的發(fā)現(xiàn)應(yīng)證了這一觀點(diǎn)。近期本項(xiàng)目組在謝米斯臺(tái)山中段新發(fā)現(xiàn)一處金礦點(diǎn)，距離本金礦床約80km，金礦化產(chǎn)于巖體外接觸帶，品位十幾克/噸，礦點(diǎn)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了大量霏細(xì)斑巖脈，表明該類(lèi)金礦化并非一地特育。

基于以上認(rèn)識(shí)，筆者等認(rèn)為謝米斯臺(tái)—沙爾布爾提地區(qū)具有尋找與I型花崗巖相關(guān)的多種類(lèi)型的Au—Cu礦床前景。

6 結(jié)論

(1)霏細(xì)斑巖脈是區(qū)域巖漿活動(dòng)處于頂峰時(shí)期下的產(chǎn)物，與金礦化在空間上相伴，兩者時(shí)間上相近，深部同源和相同成因。3件霏細(xì)斑巖脈的鋯石U-Pb年齡分別為429.1±1.6 Ma、426.5±1.7 Ma、426.0±1.6 Ma，成巖成礦時(shí)代為中—晚志留世。

(2)霏細(xì)斑巖脈和二長(zhǎng)巖為高鉀鈣堿準(zhǔn)鋁值的Ⅰ型花崗巖，是區(qū)域巖體的一部分，且前者分異程度較高。霏細(xì)斑巖脈εHf(t)=+8.86～+15.40，對(duì)應(yīng)的二階段年齡為429～844 Ma，略大于鋯石年齡，表明成礦的巖漿熱液來(lái)源于虧損地幔新增的年輕地殼。

(3)研究區(qū)主要巖、礦石樣品表現(xiàn)出富集輕稀土元素，虧損重稀土元素，輕重稀土元素分異明顯，明顯富集大離子親石元素Rb、Ba、Th，相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Ti、Nb，不具有Eu、Ce異常等特征。并與區(qū)域的I型花崗巖體具有相似的微量和稀土元素演化趨勢(shì)，表明它們是同源巖漿活動(dòng)演化分異的產(chǎn)物。綜合分析認(rèn)為烏什加嘎衣提金礦床成因類(lèi)型屬巖漿熱液型金礦床，是古亞洲洋向南俯沖背景下的產(chǎn)物。

(4)謝米斯臺(tái)—沙爾布爾提地區(qū)發(fā)育的霏細(xì)斑巖脈和中酸性I型花崗巖，是尋找與巖漿活動(dòng)相關(guān)的石英脈—蝕變巖型金礦的重要標(biāo)志。區(qū)域上具有尋找與I型花崗巖相關(guān)的多種類(lèi)型的Au—Cu礦床前景。

致謝：感謝秦波、韓振、張雷、尹克寶、伏多旺工程師參與相關(guān)野外工作；感謝魏虎正高級(jí)工程師指導(dǎo)野外工作及在成文過(guò)程中的技術(shù)指導(dǎo)；感謝審稿專(zhuān)家和章雨旭研究員對(duì)本文提出的寶貴修改意見(jiàn)。

注 釋/Note

? 新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院.2016.新疆和布克賽爾縣烏蘭浩特一帶1∶5萬(wàn)五幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告.