Geochemical characteristics and ore bearing propertiy of Jieledikezeng diorite in Tacheng, Xinjiang
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摘要:
新疆准噶尔盆地西北缘属中亚造山-成矿带，是中国重要的铜多金属成矿带之一，区内侵入岩的成因及含矿性研究，对进一步提高本区地质矿产勘查程度具有重要的现实意义。针对新疆塔城结勒迪克增闪长岩体，在研究其地质特征、矿化赋存特征的基础上，利用其岩石地球化学数据，结合前人的年代学资料，初步探讨了该岩体的岩石成因、构造环境、含矿性及其与成矿作用的关系等，为该区地质找矿提供一些基础参考。新疆塔城结勒迪克增闪长岩序列由灰色细斑闪长玢岩、粗斑闪长玢岩、细-中粒闪长岩和灰白色黑云母石英闪长岩4个侵入期次组成。岩体岩石硅、镁、钾含量低而钠、铝、铁含量高；弱准铝质，为亚碱性系列岩石；富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素，亏损Nb、Ta、Y、Yb等高场强元素；稀土元素含量较低，配分模式呈右倾曲线，为轻稀土元素富集型，具Ce、Eu弱负异常。该闪长岩序列侵入成岩时代为早石炭世末期，形成于岛弧构造环境，属造山前I型科迪勒拉花岗岩，源岩成分可能来自岛弧型火山岩的部分重熔或同源岩浆演化。经对比研究，结勒迪克增闪长岩体内部各侵入期次Au、Ag、Cu、As、Pb等主要金属元素含量较高且浓集程度不同，Cu、Au等成矿元素分异程度较高，反映出区内多金属成矿与该岩体上侵强烈的岩浆热液作用密切相关。该岩体具备形成斑岩型铜矿、热液型金矿的岩浆岩条件。
Abstract:The northwest margin of the Junggar Basin in Xinjiang belongs to the Central Asia orogenic metallogenic belt, which is one of the important copper polymetallic metallogenic belts in China. The study of the genesis and ore bearing properties of the intrusive rocks in the area has important practical significance for further improving the degree of geological and mineral exploration in the area. Based on the study of its geological characteristics and mineralization occurrence characteristics, Jieledikezeng diorite sequence in Tacheng, Xinjiang, has been systematically sorted and analyzed by using its rock geochemical data. Combined with the previous chronological data, the rock genesis, tectonic environment, ore bearing property and its relationship with mineralization of this rock mass have been preliminarily discussed, providing some basic references for geological prospecting in this area. Jieledikezeng diorite sequence in Tacheng, Xinjiang is composed of four intrusive periods, namely, gray fine-grained diorite porphyrite, coarse-grained diorite porphyrite, fine medium grained diorite and gray white biotite quartz diorite.The rock mass is low in silicon, magnesium and potassium and high in sodium, aluminum and iron; weakly quasi aluminous, subalkaline series rocks; Rb, Ba, Th and other large ion lithophile elements are enriched, while Nb, Ta, Y, Yb and other high field strength elements are depleted; the rare earth content is low, and the distribution pattern shows a right leaning curve.It is a light rare earth enriched rock, There is weak loss anomaly of cerium and europium.The intrusive diagenetic age of the rock mass is the end of the Early Carboniferous, formed in the island arc tectonic environment, and belongs to the pre orogenic I-type Cordillera granite, Its source rocks may be derived from partial remelting of island arc volcanic rocks or homologous magmatic evolution.Through comparative study, the contents of Au, Ag, Cu, As, Pb and other major metal elements in this rock mass at each intrusive stage are relatively high, and its element concentration is different, and the differentiation of copper, gold and other ore-forming elements is relatively high, reflecting that the polymetallic mineralization in the area is closely related to the strong magmatic hydrothermal process of the rock mass.This rock mass has the magmatic conditions for forming porphyry copper deposits and hydrothermal gold deposits.
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Key words:
- diorite /
- geochemical characteristics /
- island arc /
- polymetallic mineralization /
- ore bearing property /
- Jieledikezeng /
- Xinjiang
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图 3 结勒迪克增闪长岩序列SiO2-(Na2O+K2O)(TAS)分类图解(Middlemost, 1994)
Figure 3.
图 4 结勒迪克增闪长岩序列成因A-C-F图解(Chappell, et al., 1992)
Figure 4.
图 5 微量元素洋脊花岗岩标准化比值蛛网图(Pearce et al., 1984)
Figure 5.
图 7 结勒迪克增闪长岩序列R1-R2图解(Batchelor, 1985)
Figure 7.
表 1 结勒迪克增序列闪长岩体岩石化学成分及主要特征参数
Table 1. Petrochemical composition and main characteristic parameters of diorite in Jieledikezeng sequence
% 化学成分/参数 灰色细斑闪长玢岩(δμC13aQ) 灰白色细—中粒二长闪长岩(ηδC13cQ) 灰白色黑云母石英闪长岩(δοC13dQ) 1 2 平均 3 4 5 平均 6 7 平均 SiO2 56.43 58.46 57.44 56.56 56.97 57.77 57.10 57.04 62.99 60.01 Fe2O3 3.72 1.97 2.85 2.55 1.36 4.41 2.77 1.15 1.88 1.51 FeO 4.41 4.83 4.62 7.27 4.26 4.90 5.48 6.39 2.40 4.39 Al2O3 18.35 18.15 18.25 17.35 19.61 15.78 17.58 14.87 17.57 16.22 CaO 6.99 7.29 7.14 8.59 6.55 7.59 7.58 8.37 3.84 6.11 MgO 2.97 2.15 2.56 1.51 2.89 1.53 1.97 4.98 1.60 3.29 K2O 0.22 1.34 0.78 1.65 2.90 1.93 2.16 1.90 3.89 2.90 Na2O 5.25 4.41 4.83 3.78 4.09 3.84 3.91 3.41 4.67 4.04 MnO 0.23 0.18 0.21 0.27 0.13 0.20 0.20 0.18 0.10 0.14 TiO2 0.95 0.86 0.91 0.07 0.77 1.22 0.69 1.20 0.79 1.00 P2O5 0.47 0.35 0.41 0.39 0.46 0.84 0.56 0.52 0.27 0.39 TFeO 7.76 6.60 7.18 9.57 5.48 8.86 7.97 7.42 4.09 5.76 Na2O+K2O 5.47 5.75 5.61 5.44 6.99 5.77 6.07 5.31 8.56 6.94 K2O/Na2O 0.04 0.30 0.17 0.44 0.71 0.50 0.55 0.56 0.83 0.70 Fe2O3/FeO 0.84 0.41 0.63 0.35 0.32 0.90 0.52 0.18 0.78 0.48 A/CNK 0.85 0.83 0.84 0.74 0.90 0.71 0.78 0.65 0.93 0.79 碱度率(AR) 1.55 1.58 1.57 1.53 1.73 1.66 1.64 1.59 2.33 1.96 里特曼指数(σ) 2.23 2.14 2.19 2.18 3.50 2.25 2.64 2.01 3.67 2.84 固结指数(SI) 17.91 14.64 16.28 8.98 18.65 9.20 12.28 27.94 11.07 19.51 R1 2612 2777 2695 2670 2578 2723 2657 2753 2806 2780 R2 1077 1067 1072 1165 1039 1044 1083 1292 664 978 注：数据由新疆维吾尔自治区有色地质勘查局测试中心测试。碱度率AR=[ω(Al2O3)+ω(CaO)+ω(Na2O)+ω(K2O)]/{ω(Al2O3)+ω(CaO)-[ω(Na2O)+ω(K2O)]}；里特曼指数σ=[ω(K2O+Na2O)]2/[ω(SiO2－43)]；固结指数SI=100ω(MgO)/(ω(MgO)+ω(FeO)+ω(Fe2O3)+ω(Na2O)+ω(K2O))；R1=4Si-11(Na+K)-2(Fe+Ti)；R2=6Ca+2Mg+Al 
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表 2 结勒迪克增序列闪长岩体微量和稀土元素含量及主要特征参数
Table 2. Contents of trace and rare earth elements and main characteristic parameters of Jieledikezeng diorite
10-6 微量及稀土元素/
特征参数灰色细斑闪长玢岩(δμC13aQ) 灰白色细—中粒二长闪长岩(ηδC13cQ) 灰白色黑云母石英闪长岩(δοC13dQ) 1 2 平均 3 4 5 平均 6 7 平均 Li 10.3 9.0 9.67 13.2 10.3 12.8 12.10 16.5 13.7 15.10 Rb 8.9 10.0 9.43 41.2 31.7 53.1 42.00 52.3 39.7 46.00 Sr 835 943 889 652 818 727 732 598 563 581 Ba 185 118 152 465 374 480 440 473 484 479 V 162 154 158 115 152 153 140 207 191 199 Sc 13.4 14.7 14.05 14.2 15.4 15.1 14.90 20.9 21.2 21.05 Nb 11.8 10.9 11.33 11.0 11.6 11.1 11.23 23.8 20.9 22.35 Ta 0.55 0.52 0.54 0.69 0.58 0.65 0.64 1.16 0.98 1.07 Zr 273 200 237 150 182 87 140 183 172 178 Hf 5.86 4.81 5.34 4.44 4.85 3.01 4.10 5.19 4.79 4.99 Be 1.44 1.33 1.39 1.40 1.31 1.58 1.43 1.26 1.39 1.33 Ga 20.1 13.9 17.0 18.3 16.9 17.0 17.4 19.8 17.4 18.6 Th 4.60 4.02 4.31 7.00 4.30 4.46 5.25 9.03 5.62 7.33 La 24.9 20.2 22.55 23.1 18.6 21.4 21.03 30.3 29.5 29.90 Ce 48.5 45.4 46.95 45.8 41.6 46.0 44.47 59.1 61.1 60.10 Pr 5.55 6.43 5.99 6.12 6.03 6.50 6.22 6.47 8.30 7.39 Nd 28.0 27.3 27.65 25.5 25.9 27.4 26.27 24.3 32.9 28.60 Sm 5.45 6.34 5.90 5.96 6.13 5.84 5.98 5.73 6.86 6.30 Eu 1.39 1.55 1.47 1.54 1.61 1.76 1.64 1.42 1.76 1.59 Gd 5.09 5.06 5.08 4.96 4.88 5.04 4.96 4.69 6.19 5.44 Tb 0.73 0.91 0.82 0.59 0.87 0.79 0.75 0.61 0.97 0.79 Dy 3.59 5.53 4.56 4.44 5.36 4.40 4.73 4.67 5.36 5.02 Ho 0.72 1.12 0.92 0.79 1.08 0.84 0.90 0.74 1.01 0.88 Er 2.31 3.26 2.79 2.55 3.10 2.49 2.71 2.78 2.99 2.89 Tm 0.31 0.57 0.44 0.38 0.55 0.39 0.44 0.32 0.46 0.39 Yb 2.28 4.00 3.14 2.81 3.73 2.74 3.09 2.88 3.22 3.05 Lu 0.30 0.57 0.44 0.42 0.53 0.37 0.44 0.38 0.44 0.41 Y 25.1 28.8 26.95 21.9 27.3 21.3 23.50 24.3 25.2 24.75 Rb/Sr 0.011 0.011 0.011 0.063 0.039 0.073 0.058 0.087 0.071 0.079 Nb/Ta 21.36 20.96 21.16 15.94 20.00 17.08 17.67 20.52 21.33 20.92 Rb/Yb 0.81 0.52 0.67 3.06 1.78 4.05 2.96 3.80 2.58 3.19 ΣREE 154.22 157.04 155.63 146.86 147.27 147.26 147.13 168.69 186.26 177.48 LREE 113.79 107.22 110.51 108.02 99.87 108.90 105.60 127.32 140.42 133.87 HREE 40.43 49.82 45.13 38.84 47.40 38.36 41.53 41.37 45.84 43.61 LREE/LREE 2.81 2.15 2.48 2.78 2.11 2.84 2.58 3.08 3.06 3.07 δCe 0.95 0.92 0.94 0.91 0.91 0.90 0.91 0.97 0.90 0.94 δEu 0.79 0.82 0.81 0.84 0.88 0.98 0.90 0.81 0.82 0.82 (Ce/Yb)N 5.50 2.89 4.20 4.22 3.16 4.28 3.89 5.31 4.85 5.08 (La/Sm)N 2.87 1.93 2.40 2.44 1.87 2.28 2.20 3.33 2.62 2.97 (Gd/Yb)N 1.80 1.01 1.41 1.42 1.16 1.47 1.35 1.31 1.54 1.43 (La/Yb)N 7.36 3.40 5.38 5.54 3.36 5.27 4.72 7.09 6.18 6.63 注：数据由新疆维吾尔自治区有色地质勘查局测试中心测试
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表 3 研究区各地质体元素含量均值及浓集比率
Table 3. Mean content and concentration ratio of elements in the study area
元素 奥陶系岩石(46) 志留系岩石(5) 泥盆系岩石(71) 石炭系岩石(31) 珠万托别花岗杂岩体(23) 结勒迪克增闪长杂岩体(357) 研究区岩石 新疆全域 X K X K X K X K Xo K X K Xo Kx Xx Au 0.80 0.50 2.60 1.63 0.90 0.56 1.00 0.63 0.80 0.50 2.30 1.44 1.60 2.76 0.58 Ag 0.05 0.60 0.12 1.33 0.07 0.81 0.09 1.01 0.04 0.47 0.11 1.18 0.09 1.50 0.06 Cu 35.00 0.72 75.10 1.55 46.70 0.96 41.00 0.84 28.70 0.59 55.20 1.14 48.60 2.18 22.30 Pb 13.00 0.92 31.30 2.22 15.90 1.13 13.70 0.97 17.70 1.26 12.50 0.88 14.10 1.12 12.60 Zn 98.10 0.94 421.90 4.05 112.90 1.08 88.70 0.85 92.00 0.88 99.20 0.95 104.10 1.65 63.00 Mo 1.34 0.94 1.54 1.08 2.02 1.41 1.70 1.19 1.09 0.76 1.15 0.80 1.43 2.34 0.61 Sn 3.50 1.37 2.07 0.81 2.77 1.08 2.16 0.84 3.22 1.26 2.42 0.95 2.56 1.41 1.81 W 1.08 1.04 1.97 1.89 1.10 1.06 1.37 1.32 0.91 0.88 0.92 0.88 1.04 1.37 0.76 Ni 22.30 1.23 21.60 1.19 24.10 1.33 15.90 0.88 16.80 0.93 15.80 0.87 18.10 1.34 13.50 Co 14.80 1.00 12.60 0.85 15.70 1.06 12.30 0.83 15.00 1.01 15.20 1.03 14.80 1.50 9.85 Cr 38.20 1.18 48.70 1.50 40.20 1.24 28.00 0.86 28.60 0.88 30.10 0.93 32.50 1.22 26.60 As 12.37 1.30 62.98 6.61 10.16 1.07 15.14 1.59 5.52 0.58 6.73 0.71 9.53 2.34 4.08 Sb 0.71 0.76 2.93 3.12 1.45 1.54 0.84 0.89 0.49 0.52 0.78 0.83 0.94 2.76 0.34 Bi 0.16 1.00 0.13 0.81 0.14 0.88 0.17 1.06 0.14 0.88 0.17 1.06 0.16 1.14 0.14 注：括号内为样品件数；X—岩石含量平均值；Xo—研究区岩石全域均值；Xx—新疆全域岩石背景均值；K—地质体浓集比率，K=X/Xo；Kx—区域浓集系数；Kx=Xo/Xx。元素单位Au为10-9，其他元素含量单位为10-6，其中浓集比率K＜1.0为贫化, 1.0＜K≤1.5为微浓集，1.5＜K≤2.5为浓集，K＞2.5为强浓集
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表 4 结勒迪克增序列岩石中成矿元素含量
Table 4. Contents of ore-forming elements in rocks of Jieledikezeng diorite sequence
元素代号 δμC13aQ δμC13bQ ηδC13cQ δοC13dQ 研究区岩石均值
Xo均值Xy1 K1 均值Xy2 K2 均值Xy3 K3 均值Xy4 K4 Au 2.50 2.69 0.82 0.88 1.07 1.15 6.64 7.14 0.93 Ag 0.10 1.11 0.09 1.00 0.12 1.33 0.11 1.22 0.09 Cu 51.83 1.07 56.71 1.17 33.47 0.69 26.58 0.55 48.60 Pb 11.20 0.79 12.77 0.91 30.53 2.17 31.25 2.22 14.10 Zn 98.60 0.95 101.70 0.98 151.10 1.45 131.00 1.26 104.10 Mo 0.91 0.64 0.99 0.69 1.03 0.72 0.55 0.38 1.43 Sn 2.53 0.99 2.48 0.97 2.72 1.06 1.94 0.76 2.56 W 0.98 0.94 0.78 0.75 1.12 1.08 0.66 0.63 1.04 Ni 13.40 0.74 16.70 0.92 14.80 0.82 25.80 1.43 18.10 Co 14.20 0.96 18.10 1.22 20.20 1.36 18.00 1.22 14.80 Cr 23.70 0.73 31.00 0.95 38.60 1.19 59.10 1.82 32.50 As 4.93 0.52 4.39 0.46 4.59 0.48 22.20 2.33 9.53 Sb 0.63 0.67 0.63 0.67 1.10 1.17 1.13 1.20 0.94 Bi 0.17 1.06 0.12 0.75 0.12 0.75 0.13 0.81 0.16 注：Au元素含量单位为10-9，其他元素含量单位为10-6；岩性代号同表 1
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① 新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队.奥依札依劳幅(部分)、科克布拉克幅(部分)、卡姆斯特幅(部分)、克孜别依特幅、喀拉扎尔幅1:50000区域地质调查报告[R].2009.
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图(9)
表(4)
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