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本论文是国家“十二五”科技支撑项目“新疆重要成矿带战略性矿产资源预测与靶区评价”(2011BAB06B0803)的成果之一。新疆赛博铜矿床发现之初曾被命名为喇嘛苏外围铜矿床,它与喇嘛苏铜矿床同产于喇嘛苏岩体,空间上毗邻,同属于国家“十三五”深地项目确定的赛博矿集区。赛博铜矿床的发现填补了西天山境内无大型斑岩-矽卡岩型铜矿床的空白,对西天山境内铜矿床的找矿勘查工作具有重要意义。本文在前人研究及大量野外地质调查和找矿勘查的基础上,结合岩石学、地球化学、年代学和成矿流体的研究,详细剖析了矿床的成岩成矿过程;通过找矿勘查研究,基本查明了矿床的下一步找矿方向,建立了矿床经验找矿模型。赛博铜矿床矿体的产出位置、矿化及蚀变分带受花岗闪长斑岩、花岗斑岩及断层构造的控制十分明显。花岗闪长斑岩和花岗斑岩的锆石U-Pb LA-ICP-MS年龄分别为386.2±0.69Ma和386.9±0.71Ma,石英硫化物成矿阶段矿体硫化物辉钼矿的Re-Os同位素年龄为379.2±7.7Ma,表明赛博铜矿床的成岩成矿作用与泥盆世海西早期岩浆活动有关。矿区主要存在两种蚀变分带:矽卡岩型蚀变和斑岩型蚀变。矽卡岩型蚀变发育在斑岩体内、外接触带及其附近构造破碎带中,岩体附近依次发育石榴子石矽卡岩、透辉石矽卡岩和硅灰石矽卡岩。斑岩型蚀变主要发育在斑岩体中,偶见于斑岩体外接触带迭加在矽卡岩型蚀变之上。斑岩型蚀变与斑岩型矿化相伴而生,矿化往往发育在斑岩体内及岩体内接触带上,以含矿石英细脉、石英方解石细脉、含绿泥石(透闪石)石英细脉等多种含矿脉体密集发育为特点。通过矿物学、成矿流体及氢、氧同位素研究,基本查明了赛博铜矿区不同成矿期流体来源及物理化学特征。岩浆晚期-热液早期的成矿流体主要为中高温(430℃545℃)、高盐度(平均13.4%)的岩浆水;早矽卡岩阶段成矿流体为中温(475℃510℃)、高盐度(平均16.94%),晚矽卡岩阶段成矿流体的温度(383℃485℃)和盐度(10.52%)略有下降,推断有少量地表水(海水、大气降水)加入。石英-硫化物阶段地表水(海水、大气降水)增多,成矿流体具有低温(195℃270℃)、低盐度(平均3.3%)的特征,推断其演变为岩浆水与地表水的混合热液。H-O-S特征表明成矿物质具有岩浆硫和沉积硫混合源特征,成矿早期热液以岩浆水为主,成矿晚期,热液演变为岩浆水与大气降水的混合热液。成矿斑岩体样品的铝饱和指数(ASI)为0.760.90,均小于1.1,为准铝质花岗岩,P2O5与SiO2的含量具有明显的负相关性,微量元素Th和Y含量较高,且与Rb呈正相关关系,微量元素Zr+Y+Nb+Ce的值为158.1ppm263.7ppm,明显低于A型花岗岩的下限值350ppm。通过岩相学研究,进一步发现斑岩体样品中明显缺少A型花岗岩的典型钠闪石类矿物(钠闪石和钠铁闪石等)和S型花岗岩中典型的镁铁质矿物(白云母和石榴石),同时花岗质侵入岩中出现了磁铁矿矿物,表明成矿斑岩体为I型花岗岩。研究发现,成矿斑岩体I型花岗岩地球化学、Hf同位素具有以下特征:SiO2和CaO含量较高,TFe2O3、MgO、TiO2、K2O和Mg#含量较低,同时Co、Cr、Ni等微量元素含量明显偏低;εHf(t)和176Hf/177Hf的值较高,εHf(t)介于-0.37和6.45之间,176Hf/177Hf均值为0.283,(Rb/Sr)N比值为0.0770.285,介于上地幔值(0.034)与地壳值(0.35)之间,Nb/Ta比值为9.5012.83,介于地幔值(17.5)与地壳值(8.3)之间,另外,样品具有相对富集大离子亲石元素(如K、Sr)和不相容元素(如Th、U),高场强元素(如Nb、Ta、P、Ti)相对亏损和明显的“TNT”负异常的特征。这表明该矿区I型花岗岩具有壳幔混源特点,源岩应来自亏损地幔的玄武质岩浆,并有新生壳源部分熔融物质的加入。Ⅰ型花岗岩的锆石U-Pb年龄为386.2±0.69Ma和386.9±0.71Ma,矿体硫化物辉钼矿的Re-Os同位素年龄为379.2±7.7Ma,表明其成岩成矿时代为泥盆世。中晚泥盆世-早石炭世时期,北天山洋持续向南部的伊犁板块下俯冲,使得洋壳在俯冲作用下发生部分熔融,并交代地幔楔物质,导致赛里木微陆块的基底陆壳活化,壳幔混源的深部含矿花岗质岩浆沿断裂上侵,与蓟县系库松木切克群灰岩发生交代作用并萃取围岩中的金属元素,在岩体顶部富集形成斑岩型铜矿体,同时在岩体与围岩接触带附近形成矽卡岩型铜矿体,从而富集形成了赛博斑岩-矽卡岩型铜矿床。矿区开展了找矿勘查工作,发现在岩体周围高磁异常区和极化率高于2.21%的重叠分布区域应考虑为矿致异常,是重要的找矿线索。依据矿床经验找矿模型,综合磁法、激电和EH4测量结果推断矿区北西部、东北部及ZK08周围深部有很大的找矿潜力,更大找矿突破令人期待。该论文有图74幅,表15个,参考文献240篇。