西天山喇嘛苏斑岩-矽卡岩复合型铜矿床成矿机制

The Lamasu deposit is a large Cu deposit firstly discovered in the Western Tianshan area in China, and belongs to porphyry-skarn complex deposit. The Lamasu deposit is an ideal “nature lab” to study the porphyry-skarn complex Cu mineralization of the Western Tianshan metallogenic belt. However, previous studies on the metallogenic mechanism of the Lamasu deposit are relatively poor, especially the genesis of skarn and its relationship with large scale Cu mineralization. We will carry out a study to compare the porphyry Cu mineralization with skarn Cu mineralization, focus on the ore-forming fluid system of the Lamasu deposit. The research on fluid inclusions, petrogeochemistry, isotope geochemistry and geochronology is to discuss the deposit geology, geochemical characteristics, nature and evolution of ore-forming fluid system, origin of ore-forming fluid and materials, chronology framework, source composition and petrogenesis of metallogenic rocks. Furthermore, we hope to confirm the ore genesis and geodynamic background, establish a reasonable fluid and metallogenic model. This research supply a fresh material for the study of Cu mineralization of the Western Tianshan metallogenic belt, is conductive to discover some similar deposits in the region.

喇嘛苏矿床是我国西天山地区首次发现的大型铜矿床，属于斑岩-矽卡岩复合型矿床，是研究西天山成矿带斑岩-矽卡岩复合型铜成矿作用的“天然实验室”。该矿床成矿机制研究薄弱，特别是矽卡岩的成因及其与大规模铜矿化的关系缺乏研究。本项目拟对比研究喇嘛苏矿床内斑岩型和矽卡岩型矿化作用，以成矿流体系统研究为重点，通过流体包裹体、岩石地球化学、同位素和年代学研究，解剖喇嘛苏矿床地质和地球化学特征，查明成矿流体系统的性质和演化规律，确定成矿流体和物质来源，构筑矿区年代学格架，查明成矿岩体的源区组成及岩石成因，探究矿床成因及其成矿动力学背景，建立合理的流体与成矿模式。本项目不但为西天山地区铜成矿机理的研究提供了新鲜素材，而且对在区域上寻找类似矿床具有重要的指导意义。

喇嘛苏-赛博矿床是近年来我国西天山地区发现的首例大型铜矿床，其成矿机制研究薄弱。本项目通过区域地质、矿床地质特征、流体包裹体、同位素地球化学、岩石地球化学、成岩成矿年代学及矿物微区微量元素分析等方面研究，厘定了该矿床的成岩成矿时代，确定了岩浆性质、起源及侵位过程，查明了成矿流体性质和演化，确定了成矿流体和物质来源，查明了矽卡岩成因及其与大规模铜矿化的关系，探讨了成矿动力学背景，最终建立了喇嘛苏-赛博矿床岩浆-热液演化与成矿模型。获得了如下几点认识：.（1）喇嘛苏-赛博矿区主要发育晚泥盆世中酸性岩浆活动，其中晚泥盆世花岗闪长斑岩是成矿岩体，而同期花岗斑岩为贫矿岩体。我国西天山地区主要存在2期岩浆成矿作用，其中泥盆纪-早石炭世成矿岩浆主要由中元古代源岩再造形成，而晚石炭世-二叠纪成矿岩浆主要由新元古代源岩再造形成，2期岩浆的形成经历了古老陆壳物质部分熔融到新生陆壳物质部分熔融的变化过程。.（2）喇嘛苏-赛博成矿岩浆具有高氧逸度、高结晶温度及富H2O特征，其岩浆源区富集幔源新生物质，岩浆源自富集交代地幔部分熔融形成的幔源基性岩浆，基性岩浆在下地壳经历了MASH过程及分异演化。.（3）喇嘛苏-赛博成矿岩浆在碳酸盐岩地层运移过程中存在渗滤交代→扩散交代、开放环境→封闭环境、氧逸度波动→氧逸度升高、金属元素贫乏→金属元素富集的演化过程，成矿岩浆的早期演化模式对后期大规热液成矿有明显控制作用。.（4）喇嘛苏-赛博成矿流体系统属于H2O-NaCl±CO2±CH4±C4H6体系，显示中-高温、盐度波动大特征。成矿物质和流体主要来源于晚泥盆世中酸性岩浆。.（5）赋矿地层中还原性物质的加入导致喇嘛苏-赛博岩浆-热液成矿系统氧化-还原状态发生剧烈变化，后期成矿流体发生不混溶作用，导致热液中Cu元素大规模富集成矿。