Geochronology, Geochemistry and Geological Significance of Host Rocks in the Jiamante Gold Deposit, West Tianshan, Xinjiang

Abstract

Abstract:

The Jiamante gold deposit is a typical epithermal gold deposit located in the Boluokenu polymetallic belt in the West Tianshan.It occurs in Late Paleozoic Dahalajunshan Formation mainly composed of crystal tuff and granitic porphyry. The LA-ICP-MS zircon U-Pb dating yielded a weighted average age of (365.9±3.0) Ma for crystal tuff and (362.3±4.3) Ma for granitic porphyry.The mineralization age of the Jiamante gold deposit could be constrained between 362 Ma and 331 Ma based on geochronological work in the study and considering the fossils of the Visean period in Lower Carboniferous Aqialehe Formation.Geochemical analysis results indicate that these magmatic rocks show high K calc-alkaline characteristics with enrichment in LREE, Rb, Th, K, and depletion in Sr, Ba, HREE, Nb, Ta, Ti and P. It suggests that crystal tuff and granitic porphyry have the characteristics of arc magmatic rocks. Crystal tuff and granitic porphyry were generated due to the southward subduction of the Junggar Ocean beneath the Yili-Middle Tianshan plate.They were likely derived from partial melting of mafic lower crust, with involvement of mantle-derived magma interacted with subducted sediments.

Key words: crystal tuff, granitic porphyry, zircon U-Pb age, geochemistry, Jiamante gold deposit, Xinjiang

CLC Number:

P588.1
P597

ZHENG Shaohua, GU Xuexiang, ZHANG Yongmei, WANG Chunshan, MA Haijie, HU Yaohua. Geochronology, Geochemistry and Geological Significance of Host Rocks in the Jiamante Gold Deposit, West Tianshan, Xinjiang[J]. Geoscience, 2017, 31(02): 209-224.

Figures/Tables 14

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测点号	Th/ 10^-6	U/ 10^-6	Th/U	同位素原子比率				同位素年龄/Ma				谐和度/ %
测点号	Th/ 10^-6	U/ 10^-6	Th/U	²⁰⁷Pb/²³⁵U	1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U	1σ	²⁰⁷Pb/²³⁵U	1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U	1σ	谐和度/ %
604-16-1	186	321	0.58	0.399 3	0.034 7	0.058 3	0.001 4	341	25.2	365.3	8.3	93
604-16-2	451	414	1.09	0.434 5	0.028 8	0.058 5	0.001 3	366	20.4	366.3	8.0	99
604-16-3	80	145	0.55	0.492 8	0.038 3	0.059 5	0.001 5	407	26.0	372.8	8.9	91
604-16-5	523	681	0.77	0.431 3	0.024 1	0.056 7	0.001 0	364	17.1	355.7	5.8	97
604-16-6	106	243	0.44	0.351 4	0.027 7	0.054 6	0.001 1	306	20.8	342.6	7.0	88
604-16-7	134	406	0.33	1.174 0	0.067 4	0.113 2	0.003 8	789	31.5	691.2	21.8	86
604-16-8	265	418	0.63	0.442 9	0.026 5	0.057 4	0.001 0	372	18.7	359.8	6.0	96
604-16-9	371	409	0.91	0.429 1	0.025 2	0.059 0	0.001 1	363	17.9	369.8	6.4	98
604-16-10	98	194	0.50	0.420 0	0.031 5	0.057 9	0.001 3	356	22.6	363.1	8.0	98
604-16-11	68	165	0.41	0.430 4	0.034 5	0.058 5	0.001 5	363	24.5	366.3	9.0	99
604-16-12	202	279	0.72	0.403 1	0.035 6	0.058 7	0.001 2	344	25.8	367.9	7.0	93
604-16-13	105	247	0.42	0.458 8	0.031 0	0.058 3	0.001 1	383	21.6	365.2	6.6	95
604-16-14	418	642	0.65	0.442 6	0.022 1	0.058 3	0.001 0	372	15.6	365.2	6.0	98
604-16-15	136	225	0.60	0.444 0	0.030 8	0.058 5	0.001 2	373	21.7	366.2	7.3	98
604-16-16	272	442	0.62	0.449 1	0.028 4	0.058 1	0.001 1	377	19.9	364.3	6.5	96
604-16-17	314	379	0.83	0.469 5	0.029 4	0.052 9	0.001 0	391	20.3	332.5	5.9	83
604-16-18	189	206	0.92	0.515 9	0.035 4	0.057 5	0.001 2	422	23.7	360.4	7.4	84
604-16-19	63	123	0.51	0.493 7	0.045 8	0.059 1	0.001 5	407	31.1	370.4	9.2	90
604-16-20	367	652	0.56	0.435 3	0.023 1	0.058 3	0.001 2	367	16.3	365.0	7.3	99
604-16-21	125	273	0.46	0.452 0	0.038 8	0.057 9	0.001 4	379	27.1	362.6	8.5	95
604-16-22	191	178	1.07	0.498 0	0.037 2	0.060 2	0.001 5	410	25.2	376.7	9.2	91
604-16-23	228	444	0.51	0.422 8	0.026 7	0.058 1	0.001 2	358	19.1	364.2	7.1	98
604-16-24	200	379	0.53	0.455 2	0.029 3	0.058 8	0.001 3	381	20.4	368.2	8.0	96
604-16-25	271	357	0.76	0.431 6	0.029 5	0.059 9	0.001 3	364	20.9	375.1	8.2	97
604-16-26	158	173	0.91	0.431 7	0.038 2	0.059 5	0.001 6	364	27.1	372.3	9.6	97
604-16-27	627	1 314	0.48	0.451 5	0.020 2	0.058 7	0.001 1	378	14.1	367.5	6.5	97
604-16-29	413	967	0.43	0.437 7	0.020 6	0.058 4	0.000 9	369	14.5	365.8	5.4	99
604-16-30	183	373	0.49	0.573 3	0.053 8	0.061 3	0.001 0	460	34.7	383.5	6.3	81

测点号	Th/ 10^-6	U/ 10^-6	Th/U	同位素原子比率				同位素年龄/Ma				谐和度/ %
测点号	Th/ 10^-6	U/ 10^-6	Th/U	²⁰⁷Pb/²³⁵U	1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U	1σ	²⁰⁷Pb/²³⁵U	1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U	1σ	谐和度/ %
604-16-1	186	321	0.58	0.399 3	0.034 7	0.058 3	0.001 4	341	25.2	365.3	8.3	93
604-16-2	451	414	1.09	0.434 5	0.028 8	0.058 5	0.001 3	366	20.4	366.3	8.0	99
604-16-3	80	145	0.55	0.492 8	0.038 3	0.059 5	0.001 5	407	26.0	372.8	8.9	91
604-16-5	523	681	0.77	0.431 3	0.024 1	0.056 7	0.001 0	364	17.1	355.7	5.8	97
604-16-6	106	243	0.44	0.351 4	0.027 7	0.054 6	0.001 1	306	20.8	342.6	7.0	88
604-16-7	134	406	0.33	1.174 0	0.067 4	0.113 2	0.003 8	789	31.5	691.2	21.8	86
604-16-8	265	418	0.63	0.442 9	0.026 5	0.057 4	0.001 0	372	18.7	359.8	6.0	96
604-16-9	371	409	0.91	0.429 1	0.025 2	0.059 0	0.001 1	363	17.9	369.8	6.4	98
604-16-10	98	194	0.50	0.420 0	0.031 5	0.057 9	0.001 3	356	22.6	363.1	8.0	98
604-16-11	68	165	0.41	0.430 4	0.034 5	0.058 5	0.001 5	363	24.5	366.3	9.0	99
604-16-12	202	279	0.72	0.403 1	0.035 6	0.058 7	0.001 2	344	25.8	367.9	7.0	93
604-16-13	105	247	0.42	0.458 8	0.031 0	0.058 3	0.001 1	383	21.6	365.2	6.6	95
604-16-14	418	642	0.65	0.442 6	0.022 1	0.058 3	0.001 0	372	15.6	365.2	6.0	98
604-16-15	136	225	0.60	0.444 0	0.030 8	0.058 5	0.001 2	373	21.7	366.2	7.3	98
604-16-16	272	442	0.62	0.449 1	0.028 4	0.058 1	0.001 1	377	19.9	364.3	6.5	96
604-16-17	314	379	0.83	0.469 5	0.029 4	0.052 9	0.001 0	391	20.3	332.5	5.9	83
604-16-18	189	206	0.92	0.515 9	0.035 4	0.057 5	0.001 2	422	23.7	360.4	7.4	84
604-16-19	63	123	0.51	0.493 7	0.045 8	0.059 1	0.001 5	407	31.1	370.4	9.2	90
604-16-20	367	652	0.56	0.435 3	0.023 1	0.058 3	0.001 2	367	16.3	365.0	7.3	99
604-16-21	125	273	0.46	0.452 0	0.038 8	0.057 9	0.001 4	379	27.1	362.6	8.5	95
604-16-22	191	178	1.07	0.498 0	0.037 2	0.060 2	0.001 5	410	25.2	376.7	9.2	91
604-16-23	228	444	0.51	0.422 8	0.026 7	0.058 1	0.001 2	358	19.1	364.2	7.1	98
604-16-24	200	379	0.53	0.455 2	0.029 3	0.058 8	0.001 3	381	20.4	368.2	8.0	96
604-16-25	271	357	0.76	0.431 6	0.029 5	0.059 9	0.001 3	364	20.9	375.1	8.2	97
604-16-26	158	173	0.91	0.431 7	0.038 2	0.059 5	0.001 6	364	27.1	372.3	9.6	97
604-16-27	627	1 314	0.48	0.451 5	0.020 2	0.058 7	0.001 1	378	14.1	367.5	6.5	97
604-16-29	413	967	0.43	0.437 7	0.020 6	0.058 4	0.000 9	369	14.5	365.8	5.4	99
604-16-30	183	373	0.49	0.573 3	0.053 8	0.061 3	0.001 0	460	34.7	383.5	6.3	81

测点	Th/ 10^-6	U/ 10^-6	Th/U	同位素原子比				同位素年龄/Ma				谐和度/ %
测点	Th/ 10^-6	U/ 10^-6	Th/U	²⁰⁷Pb/²³⁵U	1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U	1σ	²⁰⁷Pb/²³⁵U	1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U	1σ	谐和度/ %
JMT-9-3	414	399	1.04	0.416 6	0.028 1	0.058 9	0.001 4	353.6	20.1	368.7	8.4	95
JMT-9-4	246	254	0.97	0.430 7	0.029 8	0.056 3	0.001 3	363.7	21.2	353.3	8.0	97
JMT-9-5	363	402	0.90	0.466 3	0.030 4	0.058 6	0.001 2	388.6	21.1	367.3	7.5	94
JMT-9-6	177	219	0.81	0.407 4	0.033 7	0.059 8	0.001 3	347.0	24.3	374.2	7.8	92
JMT-9-7	278	365	0.76	0.452 1	0.031 3	0.058 3	0.001 3	378.8	21.9	365.6	8.1	96
JMT-9-8	579	527	1.10	0.446 1	0.030 9	0.058 1	0.001 2	374.6	21.7	364.2	7.5	97
JMT-9-12	557	470	1.19	0.451 3	0.027 3	0.060 9	0.001 2	378.2	19.1	380.9	7.1	99
JMT-9-13	411	472	0.87	0.420 0	0.027 3	0.061 3	0.001 2	356.1	19.5	383.8	7.4	92
JMT-9-14	1 105	573	1.93	0.442 5	0.025 3	0.057 4	0.001 1	372.0	17.8	360.0	6.7	96
JMT-9-15	644	531	1.21	0.407 7	0.023 3	0.058 4	0.001 2	347.2	16.8	365.7	7.1	94
JMT-9-16	1 192	802	1.49	0.378 9	0.021 2	0.057 4	0.001 1	326.2	15.6	359.8	6.9	90
JMT-9-17	797	584	1.36	0.418 8	0.023 4	0.056 5	0.001 0	355.2	16.7	354.2	6.1	99
JMT-9-18	623	443	1.41	0.388 3	0.025 3	0.057 9	0.001 1	333.1	18.5	362.6	6.7	91
JMT-9-21	996	738	1.35	0.418 6	0.024 9	0.056 8	0.001 1	355.1	17.8	355.9	6.5	99
JMT-9-22	686	640	1.07	0.401 8	0.023 0	0.056 0	0.001 0	343.0	16.7	351.4	6.0	97
JMT-9-23	398	572	0.70	0.429 3	0.023 9	0.057 3	0.001 1	362.7	17.0	359.2	6.7	99
JMT-9-24	64.3	92.6	0.69	0.472 4	0.049 8	0.056 9	0.002 1	392.8	34.3	356.9	13.0	90
JMT-9-25	1 114	717	1.55	0.427 1	0.024 6	0.056 6	0.001 1	361.1	17.5	355.1	6.6	98
JMT-9-28	952	764	1.25	0.448 9	0.024 2	0.057 1	0.001 0	376.5	16.9	357.8	6.3	94

测点	Th/ 10^-6	U/ 10^-6	Th/U	同位素原子比				同位素年龄/Ma				谐和度/ %
测点	Th/ 10^-6	U/ 10^-6	Th/U	²⁰⁷Pb/²³⁵U	1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U	1σ	²⁰⁷Pb/²³⁵U	1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U	1σ	谐和度/ %
JMT-9-3	414	399	1.04	0.416 6	0.028 1	0.058 9	0.001 4	353.6	20.1	368.7	8.4	95
JMT-9-4	246	254	0.97	0.430 7	0.029 8	0.056 3	0.001 3	363.7	21.2	353.3	8.0	97
JMT-9-5	363	402	0.90	0.466 3	0.030 4	0.058 6	0.001 2	388.6	21.1	367.3	7.5	94
JMT-9-6	177	219	0.81	0.407 4	0.033 7	0.059 8	0.001 3	347.0	24.3	374.2	7.8	92
JMT-9-7	278	365	0.76	0.452 1	0.031 3	0.058 3	0.001 3	378.8	21.9	365.6	8.1	96
JMT-9-8	579	527	1.10	0.446 1	0.030 9	0.058 1	0.001 2	374.6	21.7	364.2	7.5	97
JMT-9-12	557	470	1.19	0.451 3	0.027 3	0.060 9	0.001 2	378.2	19.1	380.9	7.1	99
JMT-9-13	411	472	0.87	0.420 0	0.027 3	0.061 3	0.001 2	356.1	19.5	383.8	7.4	92
JMT-9-14	1 105	573	1.93	0.442 5	0.025 3	0.057 4	0.001 1	372.0	17.8	360.0	6.7	96
JMT-9-15	644	531	1.21	0.407 7	0.023 3	0.058 4	0.001 2	347.2	16.8	365.7	7.1	94
JMT-9-16	1 192	802	1.49	0.378 9	0.021 2	0.057 4	0.001 1	326.2	15.6	359.8	6.9	90
JMT-9-17	797	584	1.36	0.418 8	0.023 4	0.056 5	0.001 0	355.2	16.7	354.2	6.1	99
JMT-9-18	623	443	1.41	0.388 3	0.025 3	0.057 9	0.001 1	333.1	18.5	362.6	6.7	91
JMT-9-21	996	738	1.35	0.418 6	0.024 9	0.056 8	0.001 1	355.1	17.8	355.9	6.5	99
JMT-9-22	686	640	1.07	0.401 8	0.023 0	0.056 0	0.001 0	343.0	16.7	351.4	6.0	97
JMT-9-23	398	572	0.70	0.429 3	0.023 9	0.057 3	0.001 1	362.7	17.0	359.2	6.7	99
JMT-9-24	64.3	92.6	0.69	0.472 4	0.049 8	0.056 9	0.002 1	392.8	34.3	356.9	13.0	90
JMT-9-25	1 114	717	1.55	0.427 1	0.024 6	0.056 6	0.001 1	361.1	17.5	355.1	6.6	98
JMT-9-28	952	764	1.25	0.448 9	0.024 2	0.057 1	0.001 0	376.5	16.9	357.8	6.3	94

岩石		样号	SiO₂		TiO₂			Al₂O₃		TFe₂O₃			MnO			MgO		CaO			Na₂O		K₂O		P₂O₅			烧失量		总量			σ			K₂O+Na₂O
岩屑晶屑凝灰岩		JMT-68	66.94		0.45			14.35		3.63			0.11			0.69		3.97			2.21		3.94		0.15			3.35		99.78			1.58			6.15
		JMT-69	69.03		0.46			14.92		2.61			0.15			0.67		2.11			2.90		4.14		0.15			2.29		99.43			1.90			7.04
		JMT-70	70.97		0.32			13.90		2.39			0.06			0.55		2.45			3.26		4.04		0.11			2.00		100.04			1.90			7.29
		JMT-71	68.93		0.40			13.62		2.91			0.11			0.51		3.59			1.86		4.36		0.13			2.83		99.25			1.49			6.22
		JMT-72	69.20		0.32			13.86		2.39			0.06			0.54		2.65			3.13		3.87		0.11			3.01		99.14			1.87			7.00
		JMT-74	67.05		0.45			14.19		3.79			0.11			0.69		3.03			2.44		4.06		0.15			2.63		98.59			1.76			6.50
		604-16	69.65		0.24			14.62		1.56			0.12			0.64		2.50			2.43		4.86		0.08			3.01		99.72			2.00			7.29
岩石		样号	Rb		Ba			Th		U			Ta			Nb		Sr			Hf		Zr		Pb			La		Ce			Pr			Nd
岩屑晶屑凝灰岩		JMT-68	153.75		400.70			17.95		2.66			1.89			23.29		88.85			5.08		127.57		9.67			37.39		77.33			7.42			26.75
		JMT-69	151.55		559.00			19.23		3.21			1.93			23.78		65.86			5.40		128.77		7.28			41.88		83.22			8.01			29.33
		JMT-70	137.75		614.20			21.83		4.41			2.26			24.57		148.08			5.65		118.17		23.28			43.25		82.68			8.11			28.81
		JMT-72	143.55		593.80			19.85		3.87			2.16			23.56		143.58			5.21		103.37		22.64			40.17		77.96			7.49			26.36
		JMT-74	118.35		147.00			19.41		3.16			2.19			24.74		90.33			5.19		120.27		16.68			38.83		86.67			8.08			28.00
		604-16	204.75		509.40			25.96		6.26			3.21			31.19		81.23			5.47		115.87		6.40			35.80		75.29			7.02			25.21
岩石		样号	Sm		Nd			Sm		Eu			Gd			Tb		Dy			Ho		Er		Tm			Yb		Lu			Y			Cr
岩屑晶屑凝灰岩		JMT-68	4.57		26.75			4.57		0.97			4.91			0.64		3.98			0.75		2.31		0.34			2.37		0.35			20.46			4.02
		JMT-69	4.97		29.33			4.97		1.09			5.34			0.67		4.19			0.78		2.37		0.34			2.36		0.35			20.68			7.16
		JMT-70	4.73		28.81			4.73		0.87			4.94			0.61		3.79			0.71		2.22		0.33			2.34		0.35			19.40			2.40
		JMT-72	4.42		26.36			4.42		0.82			4.68			0.59		3.65			0.70		2.14		0.32			2.29		0.34			19.32			2.29
		JMT-74	4.28		28.00			4.28		0.81			4.63			0.58		3.48			0.66		2.10		0.32			2.25		0.34			17.91			2.50
		604-16	4.57		25.21			4.57		0.75			4.89			0.69		4.39			0.87		2.73		0.42			3.05		0.46			24.56			1.28
岩石	样号			Ni			ΣREE					LREE			HREE					LREE/HREE				La_N/Yb_N			δEu					La_N/Sm_N			Gd_N/Yb_N
岩屑晶屑凝灰岩	JMT-68			14.60			170					154			16					9.86				11.32			0.62					5.29			1.71
	JMT-69			9.47			185					168			16					10.27				12.71			0.65					5.44			1.87
	JMT-70			10.02			184					168			15					11.02				13.25			0.55					5.90			1.74
	JMT-72			9.76			172					157			15					10.69				12.58			0.55					5.87			1.69
	JMT-74			7.37			181					167			14					11.61				12.36			0.55					5.85			1.70
	604-16			7.24			166					149			17					8.50				8.43			0.48					5.06			1.33
岩石	样号			SiO₂		TiO₂			Al₂O₃		TFe₂O₃			MnO			MgO		CaO			Na₂O		K₂O		P₂O₅			烧失量		总量			σ		K₂O+Na₂O
花岗斑岩	JMT-11			77.49		0.07			12.67		0.88			0.01			0.28		0.18			2.10		3.99		0.02			1.95		99.64			1.07		6.09
	JMT-12			78.21		0.07			12.41		0.97			0.01			0.23		0.20			2.10		4.15		0.02			1.32		99.70			1.11		6.25
	JMT-13			76.28		0.07			12.50		0.87			0.01			0.25		0.18			2.06		4.40		0.02			2.14		98.78			1.25		6.45
	JMT-14-1			77.89		0.06			12.05		0.91			0.01			0.32		0.19			2.07		3.51		0.02			2.03		99.06			0.89		5.59
岩石	样号			Rb		Ba			Th		U			Ta			Nb		Sr			Hf		Zr		Pb			La		Ce			Pr		Nd
花岗斑岩	JMT-11			232.25		245.30			29.88		3.03			3.05			31.73		11.66			7.81		146.07		6.89			38.18		84.94			8.99		33.29
	JMT-12			240.25		230.70			26.09		2.97			2.83			41.55		10.76			7.51		166.27		6.95			39.06		103.70			10.61		38.48
	JMT-13			224.65		378.10			27.00		4.37			2.91			34.30		11.57			7.25		161.57		4.66			41.50		94.64			9.82		35.57
	JMT-14-1			217.65		244.30			25.14		3.14			2.84			35.46		11.02			7.57		153.67		5.72			34.91		39.34			8.07		30.34
岩石	样号			Sm		Nd			Sm		Eu			Gd			Tb		Dy			Ho		Er		Tm			Yb		Lu			Y		Cr
花岗斑岩	JMT-11			6.37		33.29			6.37		0.19			6.28			0.87		5.74			1.14		3.69		0.57			4.06		0.60			28.05		0.97
	JMT-12			6.83		38.48			6.83		0.19			6.89			0.96		6.07			1.20		3.78		0.58			4.10		0.63			30.71		0.77
	JMT-13			6.33		35.57			6.33		0.21			5.98			0.79		5.00			0.98		3.17		0.51			3.74		0.56			23.22		1.03
	JMT-14-1			5.30		30.34			5.30		0.16			5.54			0.98		6.77			1.35		4.16		0.62			4.18		0.61			37.55		1.07
岩石	样号			Ni			ΣREE					LREE			HREE					LREE/HREE				La_N/Yb_N			δEu					La_N/Sm_N			Gd_N/Yb_N
花岗斑岩	JMT-11			9.11			195					172			23					7.49				6.74			0.09					3.87			1.28
	JMT-12			6.07			223					199			24					8.21				6.83			0.08					3.69			1.39
	JMT-13			6.43			209					188			21					9.07				7.97			0.10					4.24			1.32
	JMT-14-1			7.61			142					118			24					4.88				5.99			0.09					4.25			1.10