拉萨地块南缘晚白垩世角闪辉长岩、花岗斑岩副矿物微量元素特征对成岩成矿的指示

拉萨地块南缘记录了新特提斯洋俯冲到印度-欧亚大陆碰撞及碰撞后的岩浆作用,其中晚白垩世的岩浆作用对研究印度-欧亚大陆碰撞前成岩成矿作用具有重要的意义。本文以拉萨地块南缘100Ma的角闪辉长岩和68Ma花岗斑岩的锆石、磷灰石、榍石为研究对象,利用背散射、阴极发光(CL)、电子探针(EPMA)和LA-ICP-MS原位微区分析等方法,查明锆石、磷灰石、榍石的主、微量元素特征,进一步反演岩石源区性质、结晶历史及结晶条件,并对岩体含矿性进行评价,有助于探讨冈底斯成矿带晚白垩世岩浆成因机制和成矿潜力。研究结果表明,角闪辉长岩锆石初始饱和温度为598～626℃,锆石Ti结晶温度为645～758℃,磷灰石饱和温度为690～819℃,榍石Zr温度为602～778℃;磷灰石具有中等-弱的负铕异常(δEu=0. 67)、富集LREE,早期高温阶段锆石的结晶主要受到磷灰石结晶影响,随着温度降低,受到少量榍石结晶的影响;角闪辉长岩中的锆石在低的Hf、温度较高时却具有较高的Th、U含量显示岩浆源区受到更多俯冲板片出溶流体的影响,磷灰石具有较高的(La/Sm)N值以及Sr含量低于主岩,显示岩浆源区均一、熔体富Cl特征。花岗斑岩的锆石初始饱和温度为704～736℃,锆石Ti温度为630～799℃,磷灰石饱和温度为846～891℃,结合锆石的Ce/Sm、Yb/Gd以及磷灰石较大的负铕异常(δEu=0. 29),显示花岗斑岩中的锆石从高温到低温阶段都受到磷灰石和榍石的共同结晶影响,磷灰石的结晶受到斜长石影响;花岗斑岩中大部分锆石Ti结晶温度高于其初始饱和温度,磷灰石Sr-Ap/Sr-WR为0. 78～1. 45,具有较高的F/Cl(32. 87～67. 60)、低的(La/Sm)N,指示花岗斑岩岩浆源区不均一,受到多期岩浆熔体的脉冲式灌入并加入了更多镁铁质的岩浆熔体,其熔体具有低的Cl。此外,花岗斑岩锆石具有较高的Ce~(4+)/Ce~(3+)、磷灰石具有较高的SO_3、熔体中更富S,指示花岗斑岩具有高的氧逸度和成矿潜力。本文研究结果表明结合锆石、磷灰石和榍石微量元素特征可有效指示岩浆岩的源区组成、结晶历史、结晶条件以及成矿潜力,为岩石学的研究提供了一个新的思路。     

西藏甲玛铜多金属矿床金矿地质特征及成矿作用

甲玛铜多金属矿床按照赋矿岩石不同,共包含产于矽卡岩中的与铜共生的金矿(化)体、产于板岩-角岩中的脉状金矿(化)体、产于大理岩中的脉状金矿(化)体以及产于玢(斑)岩脉中的独立金矿(化)体4种金矿化类型。矽卡岩中的金矿化较强,全矿区金品位×厚度基本都大于1 m.g/t,存在多个富金块段;板岩中金矿化主要分布在矿区外围破碎细粒黄铁矿化硅化板岩中,角岩中金矿(化)体以富含雄黄、雌黄为特征;大理岩中金矿化较弱,矿(化)体通常呈透镜状产出;玢(斑)岩中金矿化主要产于岩脉中的石英脉内。矿石中金的赋存状态主要以独立矿物和类质同像形式存在。独立矿物形式的金以自然金、银金矿存在于铜矿物、石英、黄铁矿等载金矿物内;类质同像形式的金主要存在于以斑铜矿、黄铜矿为代表的铜矿物中。金矿物赋存状态以粒间金、包裹金为主,其次为连生金和裂隙金。笔者以甲玛铜多金属矿床金的地质特征、分布规律及赋存状态为研究基础,推测甲玛金成矿作用与幔源C-H-O流体有关,并初步建立了甲玛铜多金属矿床金成矿模型。此外,提出了运用模型开展区域及矿区下一步找矿工作的建议。     

西藏甲玛埃达克质斑岩的地球化学特征及意义

分析了西藏甲玛石英闪长玢岩-二长花岗斑岩-花岗闪长斑岩岩相学、年代学及地球化学特征,研究其形成演化及构造环境,并建立岩浆成因模式。甲玛石英闪长玢岩-二长花岗斑岩-花岗闪长斑岩是具弧岩浆地球化学特征的准铝质高钾钙碱性岩岩石系列,同时具有O型(向C型过渡)埃达克质岩和I型(或磁铁矿型)花岗岩的特征。其成因与新特提斯洋板片脱水熔融形成的流体与地幔楔发生地幔交代作用形成的EMⅡ型富集地幔有关。中新世兰格期(15 Ma左右),由于拉萨地体东西向的"崩塌",导致拉萨地体开始伸展减薄,从而使交代地幔(EMⅡ型富集地幔)减压熔融,形成了富含Cu、Au等成矿物质的具I型(或磁铁矿型)弧岩浆地球化学特征的准铝质富钾O型埃达克质铁镁质岩浆,并在沿该时期的正断层及裂谷系统侵位过程中,不断与下地壳高钾及中—高Fe/Mg的花岗质岩浆发生不同程度的岩浆混合作用,伴随着相对较弱的岩浆结晶分异过程不断侵位浅地表,进而形成了独特的石英闪长玢岩-二长花岗斑岩-花岗闪长斑岩岩石组合。     

冈底斯成矿带东段矿床成矿系列及找矿突破的关键问题研究

冈底斯成矿带是我国最重要的资源接续基地之一,其中冈底斯岩浆弧(III43)是最重要的Ⅲ级成矿带,研究程度最高在拉孜县-工布江达县长约600km、宽约90km范围内,已发现并评价了5个超大型矿集区:雄村铜金矿集区,厅宫-冲江铜多金属矿集区,甲玛-驱龙-邦铺铜多金属矿矿集区,蒙亚啊-洞中拉-亚贵拉多金属矿集区,程巴-努日钨钼铜矿集区。根据近年来的研究成果,厘定出与海西期火山作用、海西期裂谷构造有关的铅锌银矿床成矿系列组、印支-燕山期与沉积-构造岩浆作用有关的铜、金、铁、铅锌、银、钼矿床成矿系列组以及冈底斯成矿带内喜山期与构造岩浆、沉积作用有关的铜、金、铁、铅锌、银、钼、钨、铀、盐类矿床成矿系列组,包括6个矿床成矿系列和10个成矿亚系列。主要的矿床成矿亚系列为:与早侏罗世-晚侏罗世岛弧型中酸性火山岩-浅成岩建造有关的铜、金、银、铅锌矿床成矿亚系列,成矿年龄173～160Ma,雄村外围和拉萨以东广泛分布的叶巴组分布区是其主要找矿远景区;与古新世-始新世中酸性火山-中浅成岩浆建造有关的铅锌、银、钼、钨、铁矿床成矿亚系列(沙让式、亚贵拉式、洞中拉式),成矿年龄在65～38Ma,林周盆地-南木林盆地及其北侧的隆格尔断隆带是主要的找矿远景区;与中新世中酸性浅成岩浆建造有关的铜、钼、铅锌、钨、金、银矿床成矿亚系列(驱龙式、甲玛式、冲江-厅宫式、朱诺式、邦铺式),成矿年龄17～13Ma,冈底斯成矿带东段中带是主要的找矿远景区,尤其是含矿斑岩体接触带的矽卡岩型铜多金属矿,如新发现的普桑果矽卡岩型铜铅锌矿。成矿元素从南往北的分布规律为Cu-Au(斑岩型)→Mo-W(Cu)(斑岩-矽卡岩型)→Cu-Mo-Pb-Zn(Au、Ag)(斑岩-矽卡岩型)→Mo(Cu)(斑岩)→Pb-Zn-Mo-W-Fe(斑岩-矽卡岩型)→Pb、Zn(Ag)(热液脉型)。成矿时代从南往北的规律为173～154Ma(雄村)→40～20Ma(努日-程巴等)→17～13Ma(驱龙、甲玛等)→65～38Ma(沙让、亚贵拉等)。冈底斯成矿带强烈的燕山晚期、喜山期的黑云母花岗岩(花岗斑岩、石英斑岩)岩浆活动控制了矽卡岩型铜铅锌铁钼矿床的分布,形成岩体中Cu、Mo、W矿化,外围接触带(0～4km)灰岩与黑色岩系的层间构造中的Mo-W-Cu-Zn-Pb-Ag-Au矿化分带,主要的含矿岩系组合是灰岩(大理岩)+黑色板岩、凝灰岩、砂板岩。主要的含矿层位为晚石炭-早二叠世昂杰组、来姑组,二叠纪的洛巴堆组、下拉组,中侏罗世多底沟组与晚侏罗世林布宗组层间构造。按照"缺位"理论预测燕山晚期-喜山早期(126～40Ma)念青唐古拉地区矽卡岩型多金属矿附近的斑岩钼(铜)矿等5种主要矿床类型和雄村铜金矿外围,拉萨以东叶巴组(J2y)大面积分布地区等4个主要预测区,提出了增生楔中的造山型金矿的找矿突破、推覆-滑覆构造控岩控矿模型的构建等当前找矿突破中的关键地质问题。     

西藏雄村斑岩型铜金矿集区I号矿体的硫、铅同位素特征及其对成矿物质来源的指示

西藏雄村斑岩型铜金矿集区是近年来西藏冈底斯斑岩铜矿带内发现的一处超大型铜金矿集区,其形成于与新特提斯洋向北的洋内俯冲作用有关的岛弧环境,成矿时代为中侏罗世。该矿集区位于冈底斯火山-岩浆弧的中段南缘,其南侧紧邻日喀则弧前盆地,目前探明Ⅰ(原命名为雄村铜矿床)、Ⅱ、Ⅲ号铜金矿体规模达大型-超大型,同时还存在多个矿化异常带。本文以雄村Ⅰ号矿体为研究对象,对雄村Ⅰ号矿体含矿斑岩、赋矿凝灰岩和主要硫化物的硫、铅同位素开展研究,结果表明:①含矿斑岩、赋矿凝灰岩和主要硫化物具有较为一致的硫同位素组成,δ34SCDT变化范围为-3.5‰～2.7‰,平均-1.07‰,十分接近于零,塔式分布效应显著,硫可能主要来自地幔;②含矿斑岩、赋矿凝灰岩和主要硫化物具有相对一致的铅同位素组成,均以放射性成因铅含量低为特征,206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb变化范围分别为18.369～18.752、15.473～15.589和38.389～39.1531,位于地幔与造山带铅演化线之间,并且相对靠近地幔铅演化线,显示出铅主要来源于地幔,可能有少量地壳物质的混染。通过西藏冈底斯斑岩铜矿带碰撞造山环境和岛弧环境(以雄村Ⅰ号矿体为代表)斑岩型铜矿床的硫、铅同位素组成特征对比,认为两者的成矿物质来源是相似的,碰撞造山环境的地壳物质混染较强烈,而岛弧环境的地壳物质混染较弱。     

西藏甲玛铜多金属矿床成因研究——来自流体包裹体的证据

甲玛铜多金属矿床位于西藏冈底斯斑岩铜矿带东段,是近年来勘探发现的超大型斑岩-矽卡岩型铜多金属矿床。通过冷热台显微观察与测温、扫描电镜、激光拉曼探针测试,对甲玛矿床各成矿阶段典型矿物的流体包裹体研究表明,成矿流体富含挥发分,临界相均一的流体来自岩浆超临界流体出溶,主成矿阶段具有沸腾包裹体组合特征,有机质包裹体荧光效应显著。显微测温结果显示,岩浆-热液阶段斑岩中石英斑晶的流体包裹体均一温度范围为250～540℃,含石盐子晶高盐度包裹体盐度范围为35～61(wt%)NaCl.eq,中等盐度的临界均一的气液包裹体盐度范围为3～29(wt%)NaCl.eq,岩浆期后热液阶段斑岩、角岩中石英脉的流体包裹体均一温度范围为210～410℃,盐度范围为33～41(wt%)NaCl.eq,与其不混溶共生的中低盐度气液两相流体包裹体盐度范围为5～25(wt%)NaCl.eq。矽卡岩阶段矿物均一温度范围为130～360℃,盐度范围为3～41(wt%)NaCl.eq,从岩浆热液过渡阶段到石英-硫化物阶段均一温度与盐度呈阶梯式降低趋势。斑岩体石英的流体包裹体中含有较多黄铜矿子矿物,岩浆结晶分异过程中已经具成矿元素的富集。激光拉曼探针测试结果显示,成矿早期至主成矿期矿物流体包裹体气相成分主要为CO2、CH4和N2,各阶段矿物流体包裹体气相成分具有继承性。成矿流体为高温度高盐度,富含CO2、CH4的流体。成矿流体主要源于岩浆,后期混有大气降水。当岩浆热液上升时因压力的突然释放造成高温含矿热流体发生减压沸腾,CO2和CH4等气体大量逃逸,导致成矿物质快速沉淀。矿床在成因上与岩浆-热液成矿作用密切相关。     

西藏雄村铜金矿矿集区Ⅰ号矿体磁黄铁矿矿物特征及指示意义

雄村铜金矿是近年来西藏发现的又一大型斑岩铜金矿床,矿体中主要的金属矿物为黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿、方铅矿、闪锌矿。磁黄铁矿在矿石中含量较高,并常与黄铜矿紧密共生,电子探针分析结果表明,磁黄铁矿存在六方和单斜两种晶型,分析结果表明,雄村铜金矿矿物生成顺序为cp＋py＋mag→cp＋py＋pyr→py＋sph＋gal,成矿温度始于360℃,成矿系统温度下降缓慢,成矿时间较长。     

西藏隆子县扎西康锌多金属矿床矿石组构研究及成因探讨

通过详细的钻孔地质编录和显微镜下鉴定,对扎西康锌多金属矿床的矿石组构特征进行系统研究。矿区矿石构造主要为典型的由充填交代作用形成的块状构造、(网)脉状构造、浸染状构造、角砾状构造、晶洞及晶簇状构造。矿石结构主要为结晶作用和交代作用形成的结构,其次为压力作用和固溶体分离作用形成的结构。由于矿区构造作用和矿化作用具多期次性和复杂性,因而由交代作用形成的结构最为普遍且类型繁多。基于本次矿石组构研究成果,结合前人的研究资料,将矿区成矿期大致分为沉积成岩期、中低温热液成矿期和表生氧化期,其中,中低温热液成矿期是矿床最主要的成矿期。根据矿物组合特征,划分出6个成矿阶段:黄铁矿-石英-方解石阶段、闪锌矿-黄铁矿-方铅矿-毒砂-铁菱锰矿阶段、方铅矿-闪锌矿-硫盐矿物阶段、石英-方解石-辉锑矿阶段、石英-方解石阶段和氧化物阶段。最终,确定扎西康锌多金属矿为受构造-岩浆活动控制的中低温热液充填交代型矿床。     

班公湖-怒江带西段尕尔穷矽卡岩型铜金矿含矿母岩成岩时代…

尕尔穷矿床为近几年在班公湖—怒江带西段取得找矿新突破的产于斑岩—碳酸盐岩接触带的矽卡岩中和构造破碎带中的铜金(铁)矿床,该矿床位于班公湖—怒江缝合带南缘的措勤—申扎火山岩浆弧中。本文在前人研究的基础上,进一步开展成岩成矿年代学研究,拟解决前人资料中成岩与成矿相差22Ma以上的疑惑,重新厘定矿床的形成时限。在详细了解矿床地质特征的基础上,确定了矽卡岩型铜金矿的成矿母岩为石英闪长岩,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb手段对石英闪长岩进行定年。阴极发光(CL)图像显示锆石振荡环带清晰,长轴和短轴之比在1.5∶1～4∶1之间。锆石上15个有效测点给出206Pb/238U年龄加权平均值为87.1±0.4Ma(MSWD=0.88),代表石英闪长岩的结晶年龄,结合矿石中辉钼矿Re-Os同位素年龄(86.87±0.50Ma),显示矿床由岩体侵位结晶至矿质沉淀经历了1Ma左右的演化时间。矿床可能形成于班公湖—怒江特提斯洋关闭后冈底斯—念青唐古拉板片和南羌塘—三江复合板片的弧—陆碰撞阶段。