地化所中亚造山带Ni-Cu-(PGE) 硫化物成矿作用研究获进展

首先，获得了北山褶皱带东部黑山Ni-Cu-(PGE) 硫化物含矿岩体的锆石U-Pb年龄为～357 Ma(图1c)，说明其形成于洋壳俯冲阶段 (Xie et al., 2012)。结合西天山的菁布拉克矿化岩体（431±6 Ma）构造背景的研究 (图1b, Yang and Zhou, 2009)，以及北天山东部图拉尔根I和II号含矿岩体形成年龄（300±3 Ma及358±3 Ma，表1, 三金柱等, 2010），研究人员认为新疆北部古生代岩浆硫化物含矿岩体不仅形成于早二叠世，志留世-石炭世也有硫化物矿床的形成，只是规模较小。这些矿床的形成年代跨度之大，表明它们的成矿成因与塔里木地幔柱并无直接的联系，也说明了Ni-Cu-(PGE) 硫化物矿床的形成并不一定需要地幔柱的参与 (Song and Li, 2009; Song et al., 2011; Xie et al., 2012)。

喀拉通克、黄山、黄山东、白石泉、坡北以及黑山等含矿岩体的元素和同位素地球化学表明，新疆北部不同时代的含矿岩体都具有富集大离子亲石元素、亏损高场强元素 (HFSE)的特征，显示强烈的Nb (Ta) 负异常及K、Pb正异常，表明它们的原始岩浆很可能来自于受俯冲事件改造的交代地幔，这些岩体铬尖晶石和单斜辉石的地球特征还反映出软流圈地幔的参与 (Song et al., 2011; 颉炜等, 2011; Xie et al., 2012)。除白石泉和坡北含矿岩体Sr-Nd同位素显示明显的地壳混染以外，喀拉通克、黄山和黄山东含矿岩体具有非常亏损的εNd(t)值(+5 - +10)，这可能是因为准噶尔和北天山造山带不含古老地壳的原因所致。综上所述，天山及邻区的含矿岩体具有岛弧和MORB的双重性质，明显不同于塔里木大陆溢流玄武岩以及相关侵入岩的特征，表明与塔里木地幔柱无关。其原始岩浆应来自受俯冲流体/熔体交代的地幔楔，与洋壳俯冲（黑山）或碰撞造山后伸展（喀拉通克、黄山东、白石泉、坡北）俯冲板片拆离、软流圈地幔上涌有关 (Song et al., 2011; 邓宇峰等, 2011a, b; Xie et al., 2012)。软流圈地幔物质对各个含矿岩体的贡献各异，可能只提供热源，导致上覆地幔楔发生减压熔融，也可能直接提供物质参与减压熔融，这些研究还有待后续工作的进一步验证。

尽管世界其它造山带也有类似的矿床，如西班牙的Aguablanca矿床、非洲的Botswana矿床等，但研究程度仍然较低(Casquet et al., 2001; Pi？a et al., 2006; Maier et al., 2008)。新疆北部岩浆硫化物矿床的上述研究提出俯冲板片撕裂、软流圈地幔上涌导致上覆地幔楔发生减压熔融而形成成矿的高镁原始玄武岩浆的新模式，丰富了造山带成Ni-Cu-(PGE) 硫化物矿床的理论(Song et al., 2011; 邓宇峰等, 2011a, b; Li et al., 2012; Xie et al., 2012)。这些研究成果表明在造山带俯冲-碰撞过程的不同阶段都可能形成具有经济价值的岩浆硫化物矿床，对丰富岩浆硫化物矿床的成矿理论及造山带的找矿工作都具有重要意义。

主要参考文献：

Song, X.Y. and Li, X.R. 2009. Geochemistry of the Kalatongke Ni-Cu-(PGE) sulfide deposit, NW China: implications for the formation of magmatic sulfide mineralization in a postcollisional environment. Mineralium Deposita, 44: 303-327.

Song, X.Y., Xie, W., Deng, Y.F., Crawford, A.J., Zheng, W.Q., Zhou, G.F., Deng, G., Cheng, S.L., Li, J. 2011. Slab break-off and the formation of Permian mafic-ultramafic intrusions in southern margin of Central Asian Orogenic Belt, Xinjiang, NW China. Lithos, 127: 128-143.

Xie, W. Song, X.Y., Deng, Y.F., Wang, Y.S., Ba, D.H., Zheng, W.Q., Li, X.B. 2012. Geochemistry and petrogenetic implications of a Late Devonian mafic-ultramafic intrusion at the southern margin of the Central Asian Orogenic Belt. Lithos, 144-145: 209-230.

邓宇峰, 宋谢炎, 陈列猛, 程松林,.张新利, 李军. 2011a. 东天山黄山西含铜镍矿镁铁-超镁铁岩体岩浆地幔源区特征研究. 岩石学报, 27: 3640-3652.

邓宇峰, 宋谢炎, 颉炜, 程松林, 李军. 2011b. 新疆北天山黄山东含铜镍矿镁铁-超镁铁岩体的岩石成因：主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素证据. 地质学报, 85: 1435-1451.

宋谢炎, 肖家飞, 朱丹, 朱维光, 陈列锰. 2010. 岩浆通道系统与岩浆硫化物成矿研究新进展. 地学前缘, 17: 153-163.

颉炜, 宋谢炎, 聂晓勇, 程松林. 2011. 新疆坡十铜镍硫化物含矿岩体岩浆源区特征及构造背景探讨. 地学前缘, 18: 189-200. 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（矿床室 颉炜, 宋谢炎, 邓宇峰, 陈列锰 供稿）