中国大陆环境斑岩型矿床：基本地质特征、岩浆热液系统和成矿概念模型

中国大陆环境斑岩型矿床包括斑岩型Cu(-Mo、-Au)、斑岩型Mo、斑岩型Au和斑岩型Pb-Zn等矿床类型,主要产出于青藏高原大陆碰撞带、东秦岭大陆碰撞带和中国东中部燕山期陆内环境,在地球动力学背景、深部作用过程、岩浆起源演化、流体与金属来源等方面与岩浆弧环境斑岩型矿床存在重要差异.在大洋板块俯冲形成的岩浆弧,主要发育斑岩Cu-Au矿床或富金斑岩Cu矿(岛弧)和斑岩Cu-Mo及斑岩Mo矿床(陆缘弧).相比,在大陆碰撞带,晚碰撞构造转换环境发育斑岩Cu、Cu-Mo和Cu-Au矿床,矿床受斜交碰撞带的走滑断裂系统控制,后碰撞地壳伸展环境则主要发育斑岩Cu-Mo矿床,矿床受垂直于碰撞带的正断层系统控制;在陆内造山环境,早期发育斑岩Cu-Au矿床,晚期发育斑岩Pb-Zn矿床,它们主要沿古老的但再活化的岩石圈不连续带分布,受网格状断裂系统控制;在后造山(或非造山)伸展环境,则大量发育斑岩Mo矿和斑岩Au矿,它们则主要围绕大陆基底-克拉通(或地块)边缘分布,受再活化的岩石圈不连续带控制.大陆环境斑岩Cu(-Mo,-Au)矿床的含矿斑岩多为高钾钙碱性和钾玄质,以高钾为特征,显示埃达克岩地球化学特性.岩浆通常起源于加厚的新生镁铁质下地壳或拆沉的古老下地壳.上地幔通过三种可能的方式向岩浆系统供给金属Cu(和Au):①提供大批量的幔源岩浆并底垫于加厚下地壳底部,构成含Cu岩浆的源岩;②提供小批量的软流圈熔体交代和改造下地壳,并诱发其熔融;③与拆沉的下地壳岩浆熔体发生反应.大陆环境含Mo岩浆系统高SiO_2、高K_2O,岩相以花岗斑岩为主,花岗闪长斑岩次之,既不同于Climax型,又有别于石英二长斑岩型Mo矿床,岩浆起源于古老的下地壳.金属Mo主要为就地熔出,部分萃取于上部地壳.大陆环境含Pb-Zn花岗斑岩多属铝过饱和型,与S型花岗岩相当,以高δ~(18)O(>10‰)和高放射性Pb为特征,Sr-Nd-Pb同位素组成反映其来源于中下地壳的深熔作用,金属Pb-Zn主要来源于深融的壳层.大陆环境含Au岩浆系统以富B花岗闪长斑岩为主,常与矿前闪长岩密切共生.Sr-Nd-Pb同位素显示,含Au岩浆主要来源于上部地壳,但曾与幔源岩浆发生相互作用.金属Au部分来源于上地壳,部分来源于地幔岩浆.大陆环境斑岩型矿床显示各具特色的蚀变类型和蚀变分带,其中,斑岩型Cu(-Mo,-Au)矿热液蚀变遵循Lowell and Guilbert模式;斑岩型Mo矿主要发育钙硅酸盐化、钾硅酸盐化和石英-绢云母化;斑岩型Pb-Zn矿主要发育绿泥石-绢云母化和绢云母-碳酸盐化,缺乏钾硅酸盐化;斑岩型Au矿强烈发育中度泥化.斑岩型矿床的成矿流体初始为高温、高fO_2、高S、富金属的岩浆水,由浅成侵位的长英质岩浆房在应力松弛环境下出溶而来,晚期有天水不同程度地混入.Cu、Mo、Pb-Zn通常沉淀于流体分相和流体沸腾过程中,而Au则主要沉淀于岩浆-热液过渡阶段.     

冈底斯驱龙斑岩铜-钼矿区外围矽卡岩型铜矿的分布、特征及深部找矿意义

世界范围内,巨型斑岩型矿床外围通常发育有同时代且具有成因联系的矽卡岩-脉状金属矿床;二者往往互为找矿标志,共同组成斑岩成矿系统.形成于印度-欧亚大陆后碰撞背景,与中新世adakitic质侵入岩有关的冈底斯斑岩Cu-Mo矿床成矿带已成我国重要的矿产基地.位于冈底斯中段的驱龙巨型斑岩Cu-Mo矿床(>1000Mt Cu)是...     

大陆碰撞成矿论

基于经典的板块构造而建立的成矿理论已日臻完善,完好地解释了增生造山成矿作用及汇聚边缘成矿系统发育机制,但却无法解释碰撞造山成矿作用及大陆碰撞带成矿系统。通过对青藏高原碰撞造山与成矿作用的详细研究,并与中国秦岭和其它碰撞造山带综合对比,本文系统提出了一套全新的大陆碰撞成矿理论,简称"大陆碰撞成矿论",初步阐明了大陆碰撞带成矿系统和大型矿床的成矿动力背景、深部作用过程和形成机制。该理论认为,伴随大陆三段式碰撞过程而发育的主碰撞陆陆汇聚环境、晚碰撞构造转换环境和后碰撞地壳伸展环境,是大陆碰撞带成矿系统和大型矿床的主要成矿构造背景。对应于三段式碰撞而在深部出现的俯冲板片断离、软流圈上涌和岩石圈拆沉过程,是导致大规模成矿作用的异常热能驱动力。伴随三段式碰撞而分别出现的压-张交替或压扭/张扭转换的应力场演变,是驱动成矿系统形成发育的构造应力机制。大陆碰撞产生的不同尺度的高热流、不同起源的富金属流体流、不同级次的走滑-剪切-拆离-推覆构造系统和张性裂隙系统,是形成成矿系统和大型矿床的主导因素。成矿金属在碰撞形成的壳/幔混源高fO2岩浆-热液系统、地壳深熔低fO2岩浆-热液系统、剪切变质-富CO2流体系统以及逆冲推覆构造驱动的区域卤水系统和浅位岩浆房诱发的对流循环流体系统中,伴随成矿金属的积聚与淀积是形成大型矿床的关键机制。"大陆碰撞成矿论"还强调,完整的大陆碰撞过程可以引发三次大规模成矿作用,形成一系列标示性的大型矿床:在主碰撞陆陆汇聚成矿期,大陆碰撞引发地壳加厚与深熔,产生富W-Sn壳源花岗岩,形成花岗岩型Sn-W矿床;大陆俯冲板片断离诱发软流圈上涌,产生富金属的壳/幔混源花岗闪长岩,形成岩浆-热液型或叠合型Pb-Zn-Mo-Fe矿床;大陆碰撞从变质地体排挤出富CO2流体,在剪切带形成造山型Au矿,从造山带排泄出建造流体,在前陆盆地形成MVT型Zn-Pb矿。在晚碰撞构造转换成矿期,大规模走滑断裂系统诱发壳幔过渡带和富集地幔减压熔融,其岩浆在浅部地壳岩浆房出溶成矿流体,分别形成斑岩型Cu(-Mo-Au)矿床和碳酸岩型REE矿床;深切岩石圈的剪切作用与下地壳变质产生含Au富CO2流体,形成造山型Au矿;逆冲推覆构造驱动地壳流体长距离迁移汇聚、走滑拉分导致流体大量排泄和充填,形成Pb-Zn-Cu-Ag矿。在后碰撞地壳伸展成矿期,新生下地壳部分熔融产生富金属、富水、高fO2埃达克质岩浆浅成侵位和流体出溶,产生斑岩型Cu矿;中上地壳部分熔融层(岩浆房)驱动地热流体系统,在地热区发育热泉型Cs-Au矿,在构造拆离带形成热液脉型Pb-Zn-Sb和Sb-Au矿。     

碰撞造山带斑岩型矿床的深部约束机制

在印度-亚洲大陆碰撞过程中,俯冲板片断离触发了幔源岩浆底侵作用、下地壳部分熔融和冈底斯岩基带以及同岩基斑岩的产生.在此过程中,幔源岩浆分离结晶的产物、下地壳岩石部分熔融残余和地壳分异过程中下沉的镁铁质块体,构成了加厚下地壳.随着造山岩石圈的冷却和加厚下地壳重力不稳定性的增加,岩石圈拆沉作用触发了后碰撞斑岩型岩浆活动.与此相应,碰撞造山带斑岩型矿床可以形成于同碰撞和后碰撞两个不同的构造阶段.同碰撞成矿作用发生于岩基带形成时期,成矿物质主要来自于底侵幔源岩浆及更深部的含矿流体,其触发机制是俯冲板片的断离.后碰撞成矿作用发生于加厚下地壳冷却之后,成矿物质主要来自于新生矿源层和更深部的含矿流体,其触发机制为岩石圈拆沉作用.在同碰撞构造阶段,伴随着幔源岩浆的底侵作用,深部流体和幔源岩浆所含的成矿物质被注入到岩基岩浆中,与从岩基岩浆源区萃取的成矿物质汇聚在一起,一部分受岩基热的驱使上升成矿.由于流体中成矿元素的浓度强烈依赖于压力,另一部分成矿元素则滞留在难熔残余中形成新的矿源层.当发生岩石圈拆沉作用时,由此矿源层部分熔融形成的斑岩岩浆将相对富含成矿物质,导致碰撞造山带第二次成矿作用大爆发.     

冈底斯斑岩铜矿与南部青藏高原隆升之关系――来自含矿斑岩中多阶段锆石的证据

文章通过阴极发光研究结合SHRIMPU_Pb法精确定年,发现青藏高原南部冈底斯斑岩铜矿带含矿斑岩中的锆石由残留、变质、岩浆3种类型组成,其年龄分别为(51.1±4.8)Ma、(21.1±2.6)Ma和(14.47±0.5)Ma。LA_ICP_MS分析表明残留锆石的特点是Y(1121×10-6)、HREE(641×10-6)和MREE(182×10-6)含量高,U(207×10-6)、Th(171×10-6)和Hf(0.96%)含量低。与残留锆石和岩浆锆石相比,变质锆石Th/U比值明显降低(0.54)。在3种类型的锆石中都具有明显的负Eu异常和正Ce异常,但岩浆锆石以Ce异常变化大为特征。冈底斯铜矿带含矿斑岩中识别出的这3个锆石阶段与冈底斯碰撞造山带演化中的3个重要构造事件相对应。作为印度与亚洲大陆碰撞拼贴的主缝合带,这种一致性允许我们提出这样一个构造模式:50～60Ma之前印度与亚洲大陆碰撞期间发生地幔镁铁质岩浆底侵,形成了含矿斑岩的源区;约21Ma前,由于软流圈物质上涌,同时造成了底侵镁铁质岩石部分熔融形成含矿岩浆和地壳快速隆升;约15Ma前,伴随着高原南部地壳隆升后的伸展塌陷,含矿岩浆侵位,形成了冈底斯斑岩铜矿带。     

西藏冈底斯斑岩型铜钼矿床的Cu、Mo同位素组成及其意义

选取西藏冈底斯成矿带的驱龙、达布斑岩型铜钼矿及鸡公村石英脉型钼矿为研究对象,分别挑选含矿斑岩和石英脉中的黄铜矿、辉钼矿进行Cu、Mo同位素测定.结果表明,西藏冈底斯斑岩型黄铜矿的δ^65/63Cu介于0.01‰~0.98‰,辉钼矿的δ^97/95Mo介于-0.34‰^-0.15‰,热液脉型矿床中辉钼矿的δ^97/95Mo介于-0.35‰^-0.23‰.形成于陆-陆碰撞造山后的冈底斯斑岩型铜钼矿床的Cu同位素与俯冲带产出的斑岩型矿床中的Cu同位素组成具有一定的相似性,均表现为单峰分布的特征.驱龙斑岩型矿床中热液脉与含矿斑岩中的δ^65/63Cu具有一致性,可能反映了二者在来源上具有一致性.在冈底斯斑岩型铜钼矿床中,不同蚀变带具有不同的Cu、Mo同位素组成,自蚀变中心向外,δ^65/63Cu与δ^97/95Mo表现出负相关趋势,可能与成矿流体的性质密切相关.冈底斯石英脉型钼矿较斑岩型铜钼矿δ^97/95Mo相对偏负,结合两类矿床的成矿年代,可能暗示两类矿床的成矿物质是同一源区连续演化的结果.     

柴达木盆地南缘祁漫塔格—鄂拉山地区斑岩-矽卡岩矿床地质

柴达木盆地南缘祁漫塔格-鄂拉山地区发育斑岩-矽卡岩型铜多金属矿床,成矿主元素为Cu、Mo、Pb、Zn,大部分矿床伴生Au、Ag。斑岩型和矽卡岩型矿（化）体共生于同一个矿区之中,是这类矿床的一个重要特点。与成矿有关的侵入体是印支期的中酸性小岩体,它们具有浅成_超浅成和高侵位等特点。斑岩-矽卡岩矿床的成岩年龄和成矿年龄一致,形成于中三叠世至晚三叠世。它们是东昆仑造山带晚碰撞造山阶段壳-幔作用（幔源岩浆底侵-岩浆混合）的产物,与东昆仑地区这一时期的矽卡岩型铁多金属矿床、热液脉状多金属矿床,以及造山型金矿床共同构成了一个矿床成矿系列。     

中亚成矿域斑岩铜矿床基本特征

中亚成矿域发育许多大型和超大型斑岩铜矿床,是世界上重要的斑岩铜矿成矿域。我们对9个大型和超大型斑岩铜矿床进行了研究,包括地质特征、含矿岩体地球化学、SIMS锆石U-Pb定年和成矿流体成分等,结合前人成果,我们认为中亚成矿域斑岩铜矿床具有如下特点:(1)成矿时代为古生代和中生代,成矿高峰期为泥盆纪和石炭纪;(2)含矿岩浆为钙碱性中酸性岩浆和少量的碱性岩浆,含矿岩体为花岗闪长岩、闪长岩、英云闪长岩和少量的二长岩;(3)含矿岩浆大多数源于新生的洋壳,少量有古老的基底物质和围岩物质参与;(4)成矿构造背景主要为岛弧,少量为陆缘弧和岛弧向陆缘弧过渡的环境;(5)矿床可分为三类,包括斑岩型Cu-Au、Cu(Au,Mo)和Cu-Mo矿床;(6)成矿流体可分为两类,包括氧化性H2O-Na Cl-CO2-SO2体系和少量的还原性H2O-Na Cl-CH4-CO2体系;(7)成矿系统可分为三类,包括简单的斑岩系统和少量的斑岩-矽卡岩成矿系统和斑岩-浅成低温热液成矿系统。     

西藏冈底斯中新世斑岩铜矿带：埃达克质斑岩成因与构造控制

作为贱金属主要来源的斑岩铜矿床，大多数产出于大陆边缘和岛弧环境。普遍认为，被俯冲洋壳板片释放流体交代的地幔楔部分熔融形成的玄武质岩浆，在相对封闭系统结晶分异和／或同化混染形成含铜长英质岩浆。然而，我们的研究表明，在西藏碰撞造山带，发育一条具有巨大成矿潜力的中新世斑岩铜矿带，含铜斑岩具有埃达克岩地球化学特性，来源于被加厚的藏南镁铁质下地壳，但俯冲的新特提斯洋壳板片部分熔融也不能完全被排除。斑岩铜矿形成于陆-陆后碰撞伸展时期(13～18Ma)，即青藏高原迅速抬升之后。横切碰撞造山带的南北向正断层系统，类似于岛弧环境下的横切弧的断层系统，成为埃达克质斑岩岩浆快速上升和就位的通道与场所，并使岩浆热液系统中大量的含矿流体充分地分离而成矿。     

再论中国大陆斑岩Cu-Mo-Au矿床成矿作用

本文在综述斑岩铜矿(PCDs)最新研究进展基础上,结合最新资料,重点阐释了中国大陆非弧环境PCDs的地球动力学背景、成矿岩浆起源、岩浆-流体系统演化、成矿金属(Cu,Au,Mo)和H₂O来源及富集过程。中国大型PCDs除少量产于岩浆弧外,主要产于碰撞造山环境的构造转换和地壳伸展阶段、陆内造山环境的岩石圈伸展和崩塌阶段以及活化克拉通的边缘及内部。这些非弧环境成矿斑岩多呈彼此孤立的近等间距分布的岩株或岩瘤产出,以高钾为特征,显示埃达克岩地球化学亲和性。成矿岩浆主要起源于加厚的镁铁质新生下地壳或拆沉的古老下地壳,少数起源于遭受早期俯冲板片流体/熔体交代改造过的富集地幔。大陆碰撞和陆内俯冲引起的地壳大规模增厚和紧随其后的板片撕裂、断离、岩石圈拆沉和软流圈上涌,是形成这些成矿岩浆的主要动力机制。与岩浆弧环境斑岩类似,非弧环境斑岩也相对富水(>4%H₂O)和高f(O₂)值(ΔFMQ≥+2),但H₂O不是来自俯冲板片,而是主要来自新生下地壳的角闪石分解或/和幔源富水超钾质岩浆水注入;金属Cu(Au)主要来自新生的镁铁质下地壳中含Cu硫化物的熔融分解,或者来自拆沉下地壳熔体与金属再富集的地幔岩反应,而金属Mo则主要来自具有高Mo丰度的大陆地壳。不论在岩浆弧还是非弧环境,成矿岩浆通常相对富集成矿金属(Cu,Au,Mo),但PCDs的形成并不要求成矿岩浆在初始阶段就异常富集金属组分,但要求金属硫化物相在岩浆流体出溶前没有从岩浆中饱和分离。浅成侵位的斑岩体(1~6 km)虽然可以出溶成矿流体,但大型PCDs通常要求成矿流体出溶自深部(侵位深度≥6 km)、有镁铁质岩浆持续补给的稳定大体积岩浆房。斑岩体可以分凝出不混溶的低盐度的气相和高盐度的液相,岩浆房则直接出溶出高温低盐度的富金属超临界流体。高盐度液相和低密度的超临界气相流体均可以迁移金属,伴随大规模热液蚀变,形成PCDs。     

西藏冈底斯斑岩铜矿带含矿岩体的相对氧化状态:来自锆石Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)比值的约束

对西藏冈底斯斑岩铜矿带三个斑岩铜矿床含矿斑岩进行了锆石与全岩的微量元素分析,通过理论计算获得三个矿床含矿斑岩的锆石Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)比值和δEu值:拉抗俄矿床为492.25和0.5341,冲江矿床为263.83和0.4353,南木矿床为291.94和0.5273.认为锆石Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)比值>260,δEu>0.4是斑岩成矿的地球化学标志.冈底斯斑岩铜矿带的锆石Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)比值自东向西呈递减趋势,指示岩浆在上升侵位过程中东部较西部受到更大程度的上部地壳物质的混染.冈底斯斑岩铜矿带的矿化机理可表述为:深部岩浆在上升侵位过程中受到上部地壳物质的混染,使岩浆的氧逸度增加,在随后的结晶分异过程中产生高Cu、Au浓度的岩浆热液流体,并在继续上升的过程中,随着压力、温度的降低,在适当的条件下发生了成岩成矿作用.     

云南九顶山斑岩-矽卡岩型铜钼矿床成矿机制研究

九顶山斑岩-矽卡岩型铜钼矿位于"三江"-特提斯成矿域，与印度和欧亚板块晚碰撞环境下的金沙江-哀牢山左行走滑断层相关。矿区呈现岩体斑岩系统Mo-Cu矿化，接触带矽卡岩系统Cu-Mo矿化及远端围岩弱Pb-Zn矿化的分带特征。含矿二长花岗斑岩和似斑状花岗岩锆石Ce⁴⁺/Ce³⁺值分别为218.0和218.6，显示了高氧逸度的含矿岩浆条件。矽卡岩中石榴石为钙铁榴石-钙铝榴石系列，核部贫Al富Fe，边部Al含量逐渐升高，局部可见富Fe环带。石榴石核部富集Mo、W、LREE，边部贫LREE，富Cu、Eu、U。矿石成矿元素分析表明Cu-Ag-W的富集范围高度一致、Mo与Cu无显著相关性。高氧逸度条件有利于硫不饱和岩浆富集携带Cu、Mo；矽卡岩成矿系统早期继承了高温高氧逸度岩浆流体，后期氧逸度降低，经历了流体沸腾作用，Mo溶解程度降低。上述演化过程导致九顶山斑岩系统富集Mo、矽卡岩系统富集Cu。     

西藏恰功铁矿岩浆演化序列及斑岩出溶流体特征

冈底斯成矿带是碰撞造山过程形成的最重要的成矿带,恰功矽卡岩铁(铜)矿床即位于冈底斯成矿带中部.本文在详细的野外地质填图和室内研究基础上确定了恰功铁矿与成矿有关的斑岩体为二长花岗斑岩,锆石的U-Pb定年结果为68.8±2.2 Ma,明显早于冈底斯东部与后碰撞伸展有关的斑岩型矿床和主碰撞期形成的矽卡岩型矿床,其应代表了冈底斯一次尚未被充分认识到的成矿事件.通过对成矿斑岩的岩石学、岩石化学、岩浆出溶流体的包裹体岩相学、显微测温分析及包裹体成分的LRM、LA-ICP-MS和PIXE分析,本文探讨了与该矽卡岩矿床有关的斑岩的岩浆起源、斑岩侵位机制及出溶流体特征.结果表明,成矿斑岩为矿区最早的侵入岩单元,具有壳幔源混源特征,其常量元素组成与冈底斯东部斑岩铜矿带的埃达克质岩相近,但稀土和微量元素组成与东部斑岩明显不同,为地幔物质上涌并诱发角闪岩相下地壳熔融的产物,岩体侵位深度大(>7 km)、剥蚀程度高.早期岩浆出溶的流体为高温、高压、高盐度流体,其中富含Fe、Pb、Zn、Cu等成矿金属,与世界其他斑岩铜矿床相比,相对富铁、铅而贫铜.流体的沸腾作用发生于钾硅化阶段,形成了一套富气、高盐、高固相和气液包裹体组合,不同于早期出溶流体的包裹体组合.从岩浆起源和出溶流体性质可以看出,该斑岩具有形成与斑岩有关的铁铅多金属矿床的成矿潜力,但从该矿区地表出露的蚀变和包裹体测压结果可以看出,该斑岩体目前剥蚀深度较大,对斑岩型矿床保存不利,对该斑岩体及与成矿关系的认识对理解该区内的矿床成因和指导区域找矿具有重要的指示意义.     

新疆斑岩型铜矿床分布、时代及成矿特点

新疆地跨中亚和特提斯两大构造域,构造-岩浆活动强烈,形成了许多斑岩型铜矿床,这些矿床具集中分布、分段集中特点.在新疆北部围绕准噶尔盆地呈面状环状分布,在新疆南部沿康西瓦断裂附近呈带状分布.新疆斑岩铜矿床形成时代漫长,从奥陶纪到三叠纪,集中在泥盆—二叠纪.成矿环境包括板块俯冲形成的岛弧、陆缘弧及后碰撞板内环境.含矿岩浆为幔源岩浆,发育高氧逸度的中酸性钙碱性岩浆和低氧逸度的中性钙碱性岩浆,含矿岩体定位受区域褶皱、断裂和火山机构的控制.金属元素组合主要为Cu-Au、Cu-Mo和Mo-Cu等,发育斑岩型-浅成低温热液型和斑岩型-矽卡岩型成矿系统.金属元素在中低温条件下富集成矿.     

西藏邦铺斑岩矽卡岩矿床二长花岗斑岩Sr-Nd-Pb-Hf同位素及闪锌矿黄铁矿Rb-Sr等时线年龄研究

邦铺钼多金属矿是形成于印亚板块碰撞后碰撞伸展环境中的大型富Mo(~0.09%)、贫Cu(~0.32%),并且伴生Pb-Zn的斑岩-矽卡岩矿床。邦铺矿床位于冈底斯斑岩成矿带东段北侧,其成矿年代(~15.32Ma)与冈底斯斑岩成矿带内其它典型的斑岩矿床具有一致性(12~18Ma)。邦铺矿床除了富Mo(Cu),还含有大量的Pb-Zn矿石,其中Mo(Cu)以斑岩型矿化为特征,而Pb-Zn则主要赋存于矽卡岩之中。本文立足邦铺矿床两大问题:矿床富Mo原因和斑岩-矽卡岩两期矿化的关系,借助含矿岩体二长花岗斑岩Sr-Nd-Pb和锆石Hf同位素及共生闪锌矿和黄铁矿的Rb-Sr等时线年龄研究,为更好地了解矿床成因和冈底斯斑岩成矿带成矿规律提供依据。对矽卡岩矿区共生的黄铁矿闪锌矿进行Rb-Sr定年,87 Rb/87Sr=0.2351~7.903,87Sr/86Sr=0.714011~0.715539,闪锌矿和黄铁矿的Rb-Sr等时线年龄为13.93±0.87Ma,其成矿时间与斑岩成矿时间(辉钼矿Re-Os年龄15.32Ma)近于一致;同时,在空间上,随着距离二长花岗斑岩距离的增大,石榴子石减少,方解石及其它碳酸盐矿物增多,矽卡岩矿物组合由高温向低温转变,闪锌矿颜色由不透明向半透明过渡,暗示了温度连续下降的过程;所以无论时间还是空间上,邦铺斑岩矿化和矽卡岩矿化都属于同一成矿系统。邦铺二长花岗斑岩(87Sr/86Sr)i值介于0.707504~0.710012之间,变化范围较小;εNd(t)值为-3.96~-3.56,TDM2为1020~1050Ma;206 Pb/204 Pb、207 Pb/204 Pb、208Pb/204Pb分别为18.304~18.439、15.744~15.793、38.842~38.904;锆石176 Hf/177 Hf为0.282826~0.283009,平均值为0.282916,εHf(t)值为2.2~8.7,平均值为5.4;全岩Sr-Nd-Pb及锆石Hf同位素特征指示邦铺二长花岗斑岩为壳幔源岩浆混合作用的产物,其壳源组分的含量相对于冈底斯斑岩成矿带典型的含矿斑岩更高。幔源物质来源于上涌的软流圈地幔而壳源物质为加入大量古老地壳成分的新生下地壳;由于Mo、Pb、Zn主要来自于古老的下地壳,含有大量古老地壳物质的新生下地壳源区解释了邦铺Mo(Cu)-Pb-Zn的金属元素组合。     

土耳其西部新生代斑岩成矿岩浆氧逸度-挥发份元素组成演化特征——来自锆石和磷灰石组成约束

特提斯成矿域中段的土耳其西部集中产出了与俯冲、碰撞-后碰撞、伸展动力学背景有关的斑岩型铜、钼、金矿床。前人已完成了针对这些斑岩型矿床构造背景的大量研究工作,但对于区内不同构造背景下斑岩型矿床的成矿岩浆源区性质、成矿元素-挥发分含量和成矿物质演化关系尚未有系统研究。而这些研究将对认识中特提斯构造域晚白垩世以来在新特提斯洋俯冲、欧亚板块-Tauride-Anatolide板块碰撞和伸展过程中斑岩矿床形成时地壳厚度、壳幔相互作用方式及成矿物质演化过程具有重要意义。本研究选择土耳其西段三个斑岩成矿带(Tavsanli带、Biga半岛成矿带和Afyon-Konya带)内五个斑岩型矿床的成矿岩体与同期侵入岩-火山岩,开展锆石微量元素和磷灰石主量元素研究,限定碰撞与伸展环境下斑岩型矿床成矿岩浆的形成温度、氧逸度条件及其与岩浆形成时地壳厚度的关系,利用磷灰石F-Cl-S含量组成揭示熔体挥发分和硫元素的物质组成,进而约束新特提斯洋俯冲-碰撞-伸展过程中斑岩系统的深部物质演化规律。研究结果表明,土耳其西部新生代斑岩型矿床成矿岩浆锆石大部分落于高水含量-高氧逸度区间,具有相似的稀土元素标准化配分曲线。从始新世到中新世,锆石氧逸度Ce~(4+)/Ce~(3+)比值呈现出先降低(斑岩型Cu-Mo矿到斑岩型Mo矿)后升高(斑岩型Mo-Cu矿到斑岩Au矿)的趋势,且相对于斑岩型Mo矿和Mo-Cu矿,斑岩型Au矿和Cu-Mo矿成矿岩体的锆石形成时具有相对较高的氧逸度。绝大部分斑岩型矿床成矿岩体的锆石Eu_N/EU_N~*位于0.4～0.7之间,但斑岩型Mo矿和斑岩型Mo-Cu矿床的锆石具有相对较低的Eu_N/Eu_N~*比值,可能是由于在结晶时熔体受斜长石结晶影响较大。锆石微量元素显示(Yb/Gd和Hf/Y-Th/U)锆石组成大部分受岩浆房中角闪石±榍石±磷灰石分离结晶控制。根据锆石Ti温度计估算土耳其西部斑岩型矿床成矿岩体及其相关岩体的形成温度在650～900℃之间,结晶温度从斑岩型Au矿、斑岩型Cu-Mo/Mo-Cu矿至斑岩型Mo矿呈现递减趋势。对于熔体的挥发分与硫含量组成始新世-渐新世斑岩型Cu-Mo与Mo矿床成矿岩浆相对具有高F和低Cl组成,中新世伸展环境形成的斑岩型Mo-Cu矿和斑岩型Au矿床成矿岩浆Cl含量普遍较高。与成矿岩体同期的暗色包体或基性岩脉中磷灰石计算获得的熔体硫含量均大于侵入体对应熔体的硫含量,且具有不均一的含量组成,表明基性岩浆注入可能为岩浆房提供硫。结合区域动力学和地壳厚度估算,本文认为触发土耳其西部新生代斑岩矿床形成的动力学机制是:在新特提斯洋向北单向汇聚的背景下,北部始新世-渐新世斑岩矿床受控于碰撞后俯冲的新特提斯洋板片(Vardar洋)后撤-回转-断离过程;南部中新世斑岩矿床的形成则受控于爱琴海板片俯冲控制的地壳伸展-减薄过程。北侧Izmir-Ankara-Erzincan缝合带附近的Tavsanli与Biga半岛斑岩成矿带始新世-渐新世斑岩型矿床的形成与熔融-同化-储存-均一过程(MASH)有关,深部地壳热区过程(DCHZ)与中新世Afyon-Konya带斑岩型矿床的形成有关。     

青海纳日贡玛斑岩钼(铜)矿床:岩石成因及构造控制

初步矿产普查评价成果表明,三江北段已初步显示出巨大的成矿潜力.在该区东部,以纳日贡玛-陆日格含矿斑岩体为中心的斑岩-矽卡岩大型成矿系统已初露端倪.纳日贡玛,作为该区的最具代表性的斑岩型矿床,了解其含矿斑岩的性质,查明斑岩的可能源区,厘定其与玉龙铜矿带的关系,具有重要的理论与现实意义.为此,本文对纳日贡玛矿区出露的主要斑岩体开展了详细的年代学、岩石地球化学及Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究,结果表明:纳日贡玛主含矿斑岩锆石U-Pb年龄为43.3±0.5Ma,明显为玉龙斑岩铜矿带的北延;其主含矿斑岩为高钾钙碱性系列,高度演化的斑岩为钾玄岩系列,岩浆源区可能为50～80km处壳幔过渡带,经历了明显的流体交代;与玉龙铜矿带含矿斑岩相比,纳日贡玛斑岩钾含量偏低,Sr-Nd-Pb同位素组成更向亏损地幔靠拢,反映岩浆源区自NW至SE地壳组分逐渐增多和/或流体交代逐渐增强.自纳日贡玛至玉龙带.成矿斑岩的结晶年龄逐渐变新,说明斑岩的形成不仅具有统一的源区,可能受控于统一的动力学机制,因印度-亚洲大陆碰撞产生的始新世右行断裂系统,可能是控制区域岩浆上侵及时空分布的动力学机制.纳日贡玛带矿床矿化以Mo为主,显著不同于玉龙带的Cu-Mo(-Au)矿化组合,造成区域上矿化组合的差异即可因深部过程,也可因岩浆就位后的结晶分异过程,更多的证据显示可能受后者控制明显;因此,纳日贡玛矿床可能遭受了较强的剥蚀,区内应加强斑岩侵位较深时形成的斑岩钼矿及夕卡岩型矿床的寻找.     

滇西北衙斑岩型金多金属矿床成矿流体特征及其演化

北衙超大型金多金属矿床位于扬子陆块西缘与三江特提斯造山带的结合部位。本文通过对北衙矿区内的斑岩体石英斑晶、斑岩型矿化、矽卡岩矿化中的矽卡岩及外围似层状热液型铅锌银矿化的岩(矿)石中发育的流体包裹体进行了系统研究,发现北衙矿区内主要发育CO2、富CO2、含CO2、含子矿物三相、富气相水溶液及气液两相水溶液包裹体六类流体包裹体;与斑岩型矿化有关的成矿流体为中-高温Na Cl-H2O-CO2体系热液,矽卡岩矿化相关成矿流体为一种高温的Na Cl-H2O及Na Cl-H2O-CO2体系热液,而外围似层状铅锌银矿化相关的成矿流体则为中温的Na Cl-H2O-CO2体系热液。对比分析表明,矽卡岩矿化中的矽卡岩矿物(以绿帘石类矿物为主)形成较早,其中发育富气相的流体包裹体,可以推断岩浆侵位后先分异出富水蒸气的流体,此后CO2才从成矿流体中大量分异。斑岩型矿化及外围地层中似层状铅锌银矿化脉体中发育的流体包裹体与斑岩体石英斑晶内发育的流体包裹体组合类型基本一致,表明成矿流体主要来自斑岩体结晶分异出的岩浆热液。流体包裹体研究表明,北衙金多金属矿区内的矽卡岩型(金铜铁)、斑岩型(铜金钼)及外围碳酸盐岩等地层中的似层状热液型(铅锌银)矿床系列为与富碱斑岩体侵位活动有关的,由岩浆分异热液并逐渐演化形成的斑岩型金-铁铜-铅锌(银)多金属成矿系统。     

滇中楚雄盆地Pb-Ag-Au多金属矿床成因联系:金属矿物微量元素和硫同位素的证据

滇中老街子Pb Ag矿床和白马苴Au(Cu)矿床,是楚雄盆地中与喜马拉雅期富碱斑岩体时空关系密切的两个多金属矿床,但二者成因联系不清、成矿模式不明已成为制约该区矿床理论认识与多金属成矿模式完善的关键问题.通过开展矿区不同类型岩(矿)石中黄铁矿、镜铁矿的微量元素和黄铁矿、方铅矿、辉钼矿硫同位素的系统研究,认为:①区内Pb、Ag、Au、Cu、Mo多金属成矿物质来源与源于深部壳幔相互作用的正长斑岩岩浆有关;②两矿床成矿流体为富Cl的流体体系.其中,老街子Pb、Ag、Cu、Mo多金属成矿流体和白马苴早阶段成矿流体主要源于正长斑岩成岩过程中分异出的岩浆流体;而老街子深部镜铁矿和白马苴晚阶段成矿流体较为复杂,可能为岩浆流体和富含δ34S大气降水的混合流体,且该混合流体在迁移、沉淀成矿过程中还可能混入部分地层中的成矿物质;③相对于白马苴Au(Cu)矿床早矿化阶段,老街子Pb、Ag、Cu、Mo多金属矿化和白马苴晚矿化阶段应发生在相对高fo2和低温的环境.综合两矿床地质、岩体、矿体和成矿物质来源等方面的对比研究,认为矿区内Pb、Ag、Au、Cu、Mo多金属在成因上具亲缘关系,受控于相同性质的岩浆作用,为同一地质构造环境和岩石建造中不同部位的产物,两矿床具有"时-空-物-演"的成因联系,共同构成浅成低温热液-斑岩型Pb-Ag-Au (Cu-Mo)多金属成矿系统.     

西藏冈底斯中东段矽卡岩铜_铅_锌多金属矿床特征及成矿远景分析

冈底斯中东段矽卡岩型铜-铅-锌多金属矿床分为甲马-林周、贡嘎-扎囊-泽当和拉萨-谢通门3个次级矿带或矿集区,区域上呈现出一定的矿化分带,以甲马-林周矿集区为主要分布区.岩矿石的硫、氢、氧、铅同位素特征表明成矿流体和矿质主要为岩浆热液来源.Re-Os同位素测年说明甲马-林周矿集区的矽卡岩成矿集中在中新世15～17 Ma的较窄时间段内,与该区斑岩型铜钼矿具有相似的岩浆-构造控矿条件和深部地球动力学背景,属同一成矿系列.而冈底斯南带矽卡岩矿床可能形成于印度-亚洲板块的主碰撞期.冈底斯中东段具有良好的矽卡岩型铜多金属矿成矿地质、地球化学条件,显示有良好的找矿前景.