坝西铜矿位于东准噶尔野马泉-琼河坝古生代复合岛弧带东段,是东准噶尔琼河坝矿集区新近发现的矿床。东准噶尔坝西铜矿床矿区存在两期中酸性侵入岩体,分别以志留纪花岗闪长岩(430.1±4.4Ma)、二长花岗岩(419.5±4.1Ma),早石炭世石英闪长岩(346.6±3.6Ma)为代表。成矿主要与早石炭世以石英闪长岩、石英二长闪长岩和闪长玢岩脉为主的小岩株相关(图3-1),成矿时代为早石炭世维宪期。地球化学特征研究显示,早石炭世以石英闪长岩为代表的含矿岩体表现出富Na的准铝质-弱过铝质钙碱性中酸性I型弧岩浆岩特征,稀土元素(REE)球粒陨石标准化曲线呈弱右倾型,大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、U、Sr相对富集,高场强元素(HFSE)Th、Nb、Ta、Ti、P相对亏损。坝西铜矿床矿化体具有典型的斑岩型矿床的蚀变-矿化分带特征,从矿体中心到围岩分别为与闪长玢岩脉相对应的钾化带,与石英闪长岩相对应的绢英岩化带,与石英二长闪长岩相对应的泥英岩化带和与中泥盆统库鲁木迪组地层相对应的青磐岩化带。矿石矿物以黄铜矿和黄铁矿为主。流体包裹体的研究表明,钾化带和绢英岩化带成矿流体的温度可达500℃以上。自钾化带至绢英岩化带,成矿流体经历了初始阶段高温低盐度、主成矿阶段高温高盐度至成矿晚阶段低温低盐度的岩浆热液作用演化过程。矿区花岗闪长岩(430.1±4.4Ma)、二长花岗岩(419.5±4.1Ma)和石英闪长岩(346.6±3.6Ma)样品的锆石εHf(t)值加权平均值分别为14.16±0.29、14.17±0.27和14.70±0.42,两阶段Hf模式年龄(TDM2)分别为440Ma⁶09Ma、445Ma⁶03Ma和355Ma⁴74Ma。两期岩体均表现出高的εHf(t)值和年轻的两阶段模式年龄特征,在²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄-εHf(t)演化图解上,上述岩性样品均落在亏损地幔演化线附近(图6-4)。上述特征显示研究区古生代期间至少存在两期陆壳增生改造作用,结合区域大地构造背景及岩石地球化学特征,分别为早古生代期间古亚洲洋洋内俯冲作用在区内形成新生陆核,晚古生代期间卡拉麦里有限洋盆向北俯冲发生弧-陆俯冲作用进一步引起陆壳增生改造。