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蒙古国地处古亚洲洋成矿域中东段,曼达洛沃-古尔班赛汗岛弧是组成南蒙古的17个构造-地层单元(地体)之一,也是全球最重要的斑岩铜矿成矿带之一。岛弧内产出有欧玉陶勒盖超大型斑岩铜金钼矿床,以及哈马戈泰、查干苏布尔加等大型斑岩铜(金、钼)矿床和一系列的铜矿床(点)。近几十年来,曼达洛沃-古尔班赛汗岛弧内的斑岩铜矿勘查不断取得重大进展,是斑岩铜矿勘查和成矿理论研究的热点地区。曼达洛沃-古尔班赛汗岛弧地体内发育与岛弧岩浆作用有关的钙碱性中酸性侵入岩,以及俯冲结束后伸展环境下形成的分异程度较高的花岗岩和碱性花岗岩等。北部、西南和东南的3条区域深大断裂限定了地体的边界,地体内NE-NEE向断层或破碎带可能与区域性左行走滑断裂构造活动有关,是区域重要的导岩构造,控制着区域地层、岩体的分布。岩石学及岩石地球化学研究显示,曼达洛沃-古尔班赛汗地体内成矿的岩浆早期经历了一定程度的基性矿物的结晶和分异,主要是单斜辉石和角闪石,随后经历了斜长石的结晶和分异。总体上来看,岩浆的演化程度相对较低。成矿期花岗岩的微量元素特征指示与斑岩铜矿床成矿作用相关的岩石具有较为明显的俯冲带岩浆作用特点,同时指示成岩成矿环境是典型的岛弧环境,成岩成矿物质的源区为典型的受俯冲带流体交代的地幔源区。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示,哈马戈泰铜-金矿床与成矿有关的石英二长闪长玢岩和花岗闪长斑岩成岩年龄为332~324 Ma;查干苏布尔加铜-钼矿床的容矿围岩二长花岗斑岩成岩年龄为372±3 Ma;青狐狸铜矿床与成矿有关的闪长岩成岩年龄为333±4 Ma;奥尤特乌兰铜矿床与成矿有关的安山岩、花岗闪长岩杂岩体成岩年龄为338~332 Ma。结合前人数据,可确定曼达洛沃-古尔班赛汗地体内的斑岩型矿区内的岩浆活动主要分三个阶段:383~369 Ma、367~363 Ma和338~321 Ma。其中,与斑岩型成矿有关的赋矿岩体的成岩时代集中在晚泥盆世(375~369 Ma)和早石炭世(338~328Ma)两个时期。两期成矿爆发期形成的斑岩型铜矿床具有明显的分带性,晚泥盆世成矿位置在南带,早石炭世成矿位置在北带。这些数据也显示,曼达洛沃-古尔班赛汗岛弧内的成矿作用经历了由南向北逐渐迁移的过程,可能指示俯冲作用由南向北逐渐迁移。哈马戈泰、奥尤特乌兰、青狐狸和查干苏布尔加岩体锆石Hf同位素测试结果显示,εHf(t)介于+7.85~+16.14之间,与前人测得欧玉陶勒盖矿区岩浆岩εHf(t)(+11.6~+14.5)的范围相似。这些岩浆岩的数据部分落在球粒陨石演化线附近,具有一定的分布范围,指示成岩岩浆是古生代俯冲形成的新生地壳再次部分熔融的产物,但均受到了相对成熟地壳的混染作用。Hf同位素两阶段模式年龄t DM2主要集中于新元古代至晚古生代,可能代表了本区发生重要的地壳增生事件的时间。岩体磷灰石的LA-ICP-MS Sr同位素数据较为均一,青狐狸矿床花岗闪长岩、查干苏布尔加矿床正长花岗岩和石英二长闪长岩、Khan Bogd碱性岩的初始87Sr/86Sr平均值与地幔组成非常一致。Sr同位素的源区主要为地幔,受到地壳组分的混染非常有限。Nd同位素最高值靠近亏损地幔演化线,同样显示岩浆受到一定程度成熟地壳物质的混染。主要斑岩铜多金属矿床中与成矿作用有关的岩浆分异程度均相对较低,以欧玉陶勒盖和查干苏布尔加为代表的成矿作用都具有时间短、强度高的特点,这一由洋内弧迅速形成具有一定厚度的岛弧的过程,代表了巨量物质由地幔向地壳的传输过程,这也是南蒙古斑岩铜矿床能够形成的前提条件。岛弧形成之初的岩浆的初始水含量相对较高,可能是岩浆经历相对较低演化程度就达到水饱和,使成矿元素随流体出溶而大规模成矿的关键。