一、课题来源与背景 该成果来源于中国地质调查局科技外事部下达的研究项目"新疆北部晚古生代大规模岩浆作用与成矿耦合关系研究"。

项目隶属于"中国北方古生代以来重要地质事件与成矿作用关系"计划。

项目编号为1212011121092，研究起止年限为2011年1月至2013年12月，性质为科学研究。

参加单位：兰州大学、长安大学。

二、研究目的与意义 应用板块构造、地幔柱和现代成矿理论，结合新疆北部晚古生代大地构造演化与成矿已有认识，进行岩浆岩岩石学、地球化学和区域成矿学研究，探索新疆北部晚古生代镁铁-超镁铁岩与岩浆铜镍（铂族元素）矿床、中酸性侵入岩与斑岩型（矽卡岩型）铜（钼）矿床以及火山岩与喷溢型磁铁矿床和块状硫化物矿床的成生关系。

系统总结新疆北部晚古生代大规模岩浆作用对成矿的制约关系，搭建成矿模式和综合勘查找矿模型，支撑引领区域找矿实现新进展。

三、主要创新成果 1.对新疆北部晚古生代构造-岩浆作用与成矿的地质背景进行了较深入的探讨，搭建了岩浆作用时空格架。

提出早石炭世是板块边缘俯冲消减岛弧岩浆作用和地幔柱岩浆作用的叠加期；晚石炭世进入板内构造阶段；早二叠世主体为地幔柱发育期。

2.新疆北部300Ma左右出现了岩浆作用和金属矿床成矿类型的转变，由海相为主的矿床过渡为以陆相为主的矿床，与研究区洋盆闭合与俯冲造山结束的时间吻合。

成矿类型上从俯冲型的斑岩型矿床向板内环境的岩浆硫化物矿床转变。

3.岩石地球化学及同位素组成信息研究显示：石炭纪晚期和泥盆纪的斑岩型矿床物质来源存在差异，前者具深部地幔物质添加的特征。

4.早二叠世镁铁-超镁铁质侵入岩密切相关的岩浆铜镍硫化物矿床形成于板内构造环境，与地幔柱岩浆作用有密切成因联系，且北山岩带-东天山岩带-喀拉通克岩带成矿岩体的年龄逐渐变新、成矿岩浆中MgO的含量逐渐降低。

5.北山岩带中的坡一含铜镍岩体的3He/4He稀有气体同位素比值≈6，显示了地幔柱参与的信息；初步提出了查岗诺尔、智博铁矿为岩浆喷溢型磁铁矿矿床，其成矿物质来源与地幔柱有关。

6.提出天山及邻区（新疆北部）晚古生代板块构造与地幔柱活动两种构造体制并存叠加岩浆成矿作用的动力学概念模型，板块构造与地幔柱活动在时间上的叠加和空间上的并存，造就了新疆北部晚古生代的成矿大爆发以及成矿类型上的时空变化。

板块俯冲碰撞产生沟-弧-盆体系，形成大规模岩浆作用和斑岩型铜矿床等；同时还存在裂谷岩浆作用，发育岩浆铜镍硫化物矿床和氧化物钒钛磁铁矿床，可能是地幔柱作用的结果。

板块构造与地幔柱岩浆活动并存叠加的动力学机制认为，板块俯冲末期缝合带演变为盆地边缘造山带，盆地深部的地幔部分熔融形成大规模的热异常，沿构造薄弱部位上涌，于天山及邻区形成大规模岩浆活动和不同类型的成矿作用，生成众多内生金属矿床。

四、社会经济效益 该成果是"产、学、研"结合、理论与实践结合的典范。

既有对前人成果的继承，又有新的发展，将对天山及邻区岩浆矿床的找矿勘查和研究有重要的指导和借鉴意义，进一步丰富了地幔柱、板块构造与成矿的认识。

理论研究密切联系勘查实际，研究成果颇具实用性。

在创新理论认识的基础上，着力向区域矿产勘查评价延伸，进一步提出了下一步的找矿方向和找矿标志，成功地应用于勘查实践，有效支撑了区域矿产勘查。