西藏铁格隆南超大型铜(金、银)矿床地质、蚀变与矿化

铁格隆南是班公湖-怒江成矿带西段重要的斑岩-浅成低温热液铜(金、银)矿床,也是西藏地区首个铜资源量超过1000万吨的超大型铜(金、银)矿床,其蚀变与矿化结构的精细解剖,对完善区域成矿理论和指导找矿实践有重要的指导意义。文章基于详细的野外地质调查、钻孔编录和镜下鉴定,识别出铁格隆南矿床具有斑岩和浅成低温热液叠加成矿作用特征。其中,斑岩成矿作用主要位于矿床深部及外围,以细脉状、脉状、浸染状黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿及少量辉钼矿等为主,蚀变为钾硅化、青磐岩化、黄铁绢英岩化,发育A、B、D型脉体。浅成低温热液成矿作用主要产于矿床中-浅部,叠加于斑岩成矿作用之上,以浸染状-脉状黄铁矿、硫砷铜矿、斑铜矿、铜蓝、蓝辉铜矿、斯硫铜矿、雅硫铜矿、久辉铜矿等Cu-S体系矿物为特征,蚀变为高级泥化,广泛发育N脉(即高岭石或明矾石-硫化物脉)。蚀变、矿化特征及脉体穿切关系揭示,矿床成岩成矿作用可细分为岩浆期(Ⅰ)、岩浆-热液期(Ⅱ)和表生期(Ⅲ)。成岩成矿年代学结果揭示,矿区内闪长玢岩侵位时代较早(123 Ma),代表岩浆活动上限;花岗闪长斑岩(122～120 Ma)是主要的含矿斑岩,与成矿作用关系最为密切;火山岩覆盖于地表,喷发时代较晚(111 Ma),代表成矿后岩浆活动的产物。钾硅化的黑云母和黄铁绢英岩化的绢云母40Ar-39Ar年龄分别(121.1±0.5) Ma、(120.8±0.9)Ma与斑岩成矿作用的辉钼矿Re-Os年龄((121.2±1.2) Ma)一致,而高级泥化的明矾石40Ar-39Ar年龄为(117.9±1.6)Ma与浅成低温热液矿化的黄铁矿Rb-Sr年龄((117.5±1.8)Ma)一致。所以,依据时空关系,铁格隆南超大型矿床成矿作用可细分为岩浆热液成矿作用(123～119 Ma)、浅成低温热液成矿作用(118～117 Ma)和火山岩覆盖保存(111～110 Ma)3个阶段。     

浅层地震记录中多次反射折射波的识别和消除

在反射地震记录中,特别是浅层反射地震记录中,常常出现浅层多次反射、折射波。它们的存在,会影响浅层有效反射波的识别。如果在资料处理中不将它们消除,将会影响地震成果剖面的正确解释。文中就多次反射、折射波的识别和消除进行了讨论。     

西藏雄村矿区南部玢岩的地质年代学、岩石地球化学及其地质意义

西藏雄村矿区是南冈底斯带上的一个以铜为主、伴生金(银)的超大型矿集区,成矿时代为中侏罗世,侏罗纪玢岩体是矿区勘查的首选目标,因此,开展玢岩体地质年代学研究对矿区的找矿工作部署意义重大。本文在详细的野外地质调查基础之上,首次对矿区出露较多的含粗粒石英斑晶的角闪石英闪长玢岩(简称南部玢岩)开展锆石SHRIMP U-Pb定年和岩石地球化学研究,以期为矿区找矿工作部署、岩浆演化与成矿作用研究提供有益的技术支撑。研究结果表明:(1)南部玢岩形成于中侏罗世,锆石SHRIMP U-Pb年龄为174.4±1.6 Ma,侵位于II号矿体形成之后、I号矿体形成之前;(2)南部玢岩的岩石地球化学特征具有岛弧岩浆的亲和性,表明其形成于岛弧构造环境,可能是新特提斯洋向北俯冲的产物;(3)南部玢岩由亏损地幔源区来源的新生地壳物质的部分熔融形成;(4)南部玢岩在II、III号矿体中是不含矿的成矿后玢岩,但在其他地段的含矿性则有待进一步的地质勘查工作确认。     

青藏高原两个斑岩-浅成低温热液矿床成矿亚系列及其"缺位找矿"之实践

斑岩_浅成低温热液型铜金矿床是西藏最新发现的组合矿床类型,其具有巨大的找矿潜力。笔者在西藏多龙矿集区铁格隆南铜金矿床、雄村矿集区主要矿体系统地质编录、综合研究的基础上,对其矿床地质背景、矿体形态产状、矿物组合、蚀变特征、成岩成矿年龄等进行了系统的总结,在前人研究的基础上,提出班怒成矿带与早白垩世岛弧型中_酸性火山岩_浅成岩组合有关的铜、金、银、铅锌矿床成矿亚系列,以及冈底斯成矿带与早侏罗世—晚侏罗世岛弧型中_酸性火山岩_浅成岩组合有关的铜、金、银、铅锌矿床成矿亚系列,是西藏最重要的寻找斑岩型_浅成低温热液型铜金矿的矿床成矿系列。依据"缺位找矿"理论,预测多龙矿集区尕尔勤、地堡那木岗、铁格隆山是浅成低温热液型铜金矿床的进一步勘查评价区,色那、拿顿角砾岩筒是寻找独立高硫化型浅成低温热液金矿床的重要靶区。铁格隆南浅成低温热液矿体叠加在斑岩型矿体之上,高硫化型浅成低温热液矿床浅部发育多孔状硅帽和明矾石_地开石_高岭石蚀变组合,金属矿物以硫砷铜矿_铜蓝_蓝辉铜矿_黝铜矿_黄铜矿_斑铜矿_黄铁矿等铜硫二元体系矿物组合为主,其中黄铁矿_黄铜矿_斑铜矿形成较早,矿床规模可突破1200万吨。雄村铜金矿集区发育低硫化型浅成低温热液多金属金矿体,矿体呈脉状,或在火山机构边缘构造中独立产出,或叠加于斑岩型铜金矿体之上产出,以绢云母化、叶蜡石化、伊利石化发育,闪锌矿、黝铜矿、磁黄铁矿_黄铁矿为主要金属矿物组合为特征,洞嘎、普钦木_哑达是低硫化型浅成低温热液矿床的勘查评价区,深部有找到斑岩型铜金矿的可能。上述2套矿床成矿系列亚系列都与燕山期斑岩铜金矿床的流体演化有关,具有特殊的蚀变矿物、金属矿物组合,寻找独立的浅成低温热液型金矿是下一步需要重视的找矿方向。     

西藏多龙矿集区硅质岩岩石地球化学、Si- O同位素特征及其构造意义

多龙矿集区位于班公湖-怒江成矿带西段、羌塘地体南缘。本文通过对多龙矿集区出露的硅质岩进行系统地球化学研究,探讨硅质岩形成的沉积环境及成因。多龙硅质岩SiO_2含量为92.83%～93.97%,属于纯硅质岩;Si/Al值为48.98～49.56,MnO/TiO_2值为0.36～0.64,Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)值为0.77～0.81;硅质岩ΣREE为30.83×10~(-6)～34.59×10~(-6),LREE/HREE值为6.71～6.93,球粒陨石标准化曲线为Eu负异常而Ce弱正异常的右倾型曲线,北美页岩标准化曲线为Eu和Ce均显示出弱正异常的平坦型曲线;微量元素均严重亏损,仅Cu、Pb等亲铜元素亏损幅度较对较弱,V值为7.83×10~(-6)～8.84×10~(-6),V/Y值为1.25～1.48,亦表明硅质岩形成的环境海底热液活动不强烈,沉积环境为大陆边缘环境。多龙硅质岩δ~(30) Si_(NBS-28)值为1.0‰～1.1‰,δ~(18) O_(V-SMOW)‰为20.3‰～20.8‰,表明多龙硅质岩为浅海环境中沉积形成的原生的生物成因硅质岩。综合分析认为,多龙硅质岩形成于中晚侏罗世-早白垩世早期,为形成于对稳定的洋盆闭合的大陆边缘沉积环境的生物成因硅质岩,暗示南羌塘地体南缘于中晚侏罗世-早白垩世早期处于陆缘弧环境,班公湖-怒江洋仍在北向俯冲消减,洋盆尚未完全闭合。     

西藏拿若斑岩型铜(金)矿含矿岩体年代学、地球化学及地质意义

多龙矿集区是班公湖-怒江成矿带最重要的组成部分,其成矿规模巨大、时间跨度较长、成矿过程复杂,因而人们对该区成岩成矿地质背景及岩石成因等问题一直争议不断,值得进一步明确.通过研究矿集区中部拿若斑岩型铜(金)矿与成矿相关的花岗闪长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、全岩地球化学特征及Hf同位素组成,并与区域邻近矿床进行详细地对比研究,查明了多龙地区与成矿相关的岩浆岩形成构造背景、岩石成因及深部动力学过程.测试结果表明拿若铜(金)矿形成时代为早白垩世120Ma左右,与多龙地区其他矿床形成时代一致.这些岩浆岩均相对富集轻稀土(LREE)与大离子亲石元素(LILE: Rb, Ba, K等);亏损重稀土(HREE )与高场强元素(HFSE: Nb, Ta, Zr, Hf等).原位锆石ε_Hf(t)均为正值,为1.38～7.37,Hf同位素两阶段模式年龄t_DM2为707～1086Ma,表明多龙矿集区斑岩-浅成低温热液型铜(金)矿形成与早白垩世班公湖-怒江特提斯洋北向俯冲有关.当俯冲洋壳到达地壳50～70km深度时发生不同程度相变,从而导致角闪石等矿物脱水产生的熔体交代楔形地幔,进而诱发幔源物质部分熔融产生弧岩浆,其形成环境类似于南美安第斯成矿带洋陆俯冲背景之下的陆缘弧环境.      

西藏东窝东矿床矿化蚀变过程元素迁移及绢云母~(40)Ar-~(39)Ar年代学及其地质意义

东窝东铜多金属矿床位于羌塘地体南缘,多龙铜金矿集区东侧。该矿床尚未开展矿化蚀变时限、成矿作用中元素迁移特征等问题的研究。为确定矿床的蚀变矿化作用时限,本文对东窝东矿床的黄铁绢英岩化蚀变带中的蚀变绢云母进行了~(40)Ar-~(39)Ar年代学测试,获得~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄为122.20±0.84 Ma,该年龄与已有的斑岩体侵位时代(122 Ma)一致,说明东窝东矿床黄铁绢英岩化蚀变与斑岩体侵位有密切联系。此外,对比分析地表弱蚀变和钻孔中强黄铁绢英岩化花岗闪长斑岩的岩石地球化学结果,运用"等浓度线(isocon)方程"及其推导方程,探讨黄铁绢英岩化蚀变过程中的不同元素的带入、带出特点及元素迁移特征。结果表明:高场强元素质量基本守恒;轻稀土元素较重稀土元素迁移量较大,但总体上稀土元素的迁移程度较弱;主要的成矿元素Cu、Pb、Zn为带入元素。东窝东矿床含矿斑岩侵位时代和热液蚀变时限均与多龙矿集区内多不杂、波龙、铁格隆南等多个超大型-大型铜金矿床一致,说明东窝东矿床和多龙矿集区内的多个矿床受控于同一构造-岩浆成矿背景,东窝东矿区具有重要的找矿潜力。     

西藏斑岩-矽卡岩-浅成低温热液铜多金属矿成矿作用、勘查方向与资源潜力

西藏主要成矿带是东特提斯成矿域的重要组成部分。1999年以来,中国地质调查局地质大调查的全面实施,国家公益性基础研究的不断深入和商业性勘查的及时跟进,真正意义上的找矿突破得以实现。论文在前人资料和研究成果综述的基础上,结合研究团队近年来的研究进展,总结了西藏各成矿带主要矿床的地质特征和成矿规律,梳理了若干影响勘查评价和找矿突破的重大问题,构建了主要矿集区的勘查模型,提出进一步找矿方向和资源潜力。西藏四大成矿带特色鲜明,东特提斯成矿域集聚了从新特提斯洋俯冲-碰撞的多种矿床类型,控矿因素复杂,主要矿床类型为斑岩-矽卡岩-浅成低温热液型铜多金属和岩浆热液脉型矿床,成岩成矿时代从170 Ma到12 Ma,具有成矿时代跨度大、矿床类型丰富、成矿元素复杂、矿石质量较好之特点,已经成为我国最重要的资源储备基地。藏东玉龙成矿带除了斑岩型铜(钼)矿以外,斑岩体外接触带的矽卡岩型矿床具有重要工业价值,如玉龙Ⅱ、V号矿体、昂青银铅锌(铜)矿,成岩成矿时代在40~38 Ma,成矿岩体和矿体受北西向走滑构造控制的背斜控制。冈底斯成矿带类型发现识别出赋存于林子宗群典中组的低硫化浅成低温热液型矿床,显示谢通门—昂仁县以西林子宗群分布区寻找斑岩-浅成低温热液型铜多金属(银、金、铅锌)矿床具有重要意义;矿床学研究成果作为构造地质背景确定的指针之一,认为印度大陆和亚洲大陆的碰撞事件发生在52~50 Ma,至少典中组火山岩还是陆缘弧的产物,并形成典型的浅成低温热液矿床,甚至斑岩-浅成低温热液矿床;含矿斑岩接触带有碳酸盐岩,接触带和深部需要勘查评价矽卡岩型铜多金属矿体或铅锌银矿体,90~13 Ma侵位的花岗斑岩、花岗闪长斑岩可形成规模较大的矽卡岩型矿床,甲玛、驱龙外围的知不拉、邦铺、洞中拉—蒙亚啊矿集区、努日、尕尔穷—嘎拉勒等矿床均具有相似的特征,而这种类型矿体较之斑岩型铜(钼)矿更具工业价值。班公湖—怒江成矿带多龙矿集区120~116 Ma的斑岩-浅成低温热液成矿系统形成斑岩型-高硫化浅成低温热液型-隐爆角砾岩型矿床,~110 Ma的陆相安山质火山岩——美日切错组(K1m),作为良好的成矿后盖层,是该类矿床得以保存的必要条件;班—怒结合带两侧形成于140~110 Ma的则弄群、多尼组、去申拉组、美日切错组等安山质、英安质、流纹质火山岩具有强烈的蚀变,发育火山机构,是新特提斯洋俯冲形成的产物,成矿地质背景类似于南美安第斯成矿带,显示良好的成矿潜力。西藏已经初步查明的铜资源量6 000万吨,钼资源量300万吨,共伴生金1 000 t,共伴生银25 000 t,铅锌资源量1 000万吨,已经成为我国最重要的有色金属储备基地,研究认为西藏铜的资源潜力将超过15 000万吨。     

榴辉岩的地震波性质：对苏鲁超高压变质带地壳成分和折返机制的探讨

本文总结了榴辉岩的高温高压弹性波速测量结果,并将其应用于苏鲁超高压变质带地震资料的解释。由于榴辉岩具有高密度和高波速,它们和长英质片麻岩、大理岩、石英岩、角闪岩、麻粒岩、蛇纹石化橄榄岩的界面可以产生强反射。如果俯冲的陆壳物质以榴辉岩与围岩互层的形式在上地幔保留下来,就可能在造山带的上地幔产生地震反射。根据CCSD孔区地震剖面所建立的地壳成分模型表明:苏鲁超高压带地壳浅部的高速层可归因于夹在花岗质片麻岩、副片麻岩、角闪岩等岩石中的榴辉岩和超基性岩;中地壳主要由中酸性片麻岩、斜长角闪岩和副片麻岩组成;下地壳以中基性麻粒岩为主。在该超高压变质带现今的深部地壳,榴辉岩含量很少或几乎没有。因此,折返的超高压变质岩是以构造岩片的形式沿一系列剪切带逆冲并覆盖在正常的中下地壳之上,深部榴辉岩的缺乏可能与下地壳拆沉作用无关。     

山高水长路漫漫——纪念丁文江先生

丁文江先生是我国近代地质学的奠基人之一，也是中国地质学会的主要创始人之一。他在地质学的诸多领域都开展了卓有成效的工作，组建了我国最早的地质调查和科研机构，立德树人，培养了第一代地质学家，主导了前中央研究院的重大机构改革，为地质甚至科学事业在中国的落地生根起到了决定性的作用。同时他也积极参与到当时的社会和政治活动中，践行自己报效国家的理念。他是在我国开展系统性区域地质调查的第一人，开启了中国人系统地质填图的先河，先后填制了诸多不同比例尺的地质图，为后世我国构造地质界奠定了研究传统。他填图的区域从克拉通到造山带，从弱变形区到强变形带，填制的地质图也从简单到复杂，从关注地层到构造内容的逐步增加，不仅体现了一个地质学家野外填图经验和技术的逐步成熟，也体现了我国构造地质学逐渐从地层学中独立出来的过程。这个过程与国际上构造地质作为一个独立的专业从地层学中分离出来的阶段一致。因此丁文江先生不仅仅是我国地质学的奠基人之一，更是我国构造地质学的开山宗师。丁文江先生始终怀揣科学救国的信念，将自己的一生融入到科学救国、传播科学思想的过程中，将自己的科研活动与当时的国家建设联系，积极参与多项铁路选址、矿产调查与开发以及生态环境变迁等工作，这永远值得我们学习。他为中国地质学乃至科学发展做出的贡献永载史册。