西藏冈底斯南缘汤白矿区早侏罗世含矿斑岩锆石U-Pb定年及其地质意义

汤白矿区位于西藏冈底斯斑岩铜矿带西段南缘,南侧紧邻日喀则弧前盆地。矿区由地表探矿工程控制3条赋存于早侏罗世角闪石英闪长斑岩中的主矿体(1号、2号和3号),在野外地质调查的基础上,对角闪石英闪长斑岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学测试。研究结果表明:(1)含矿斑岩的成岩年龄为183.3±1.2Ma,形成于早侏罗世;(2)含矿斑岩地球化学特征与大洋岛弧背景下的安山质岩石的地球化学性质一致,表明汤白矿区含矿斑岩形成于大洋岛弧环境;(3)西藏冈底斯斑岩铜矿带具有寻找俯冲期斑岩型矿床的巨大潜力,今后应加强该带俯冲期斑岩型矿床的勘查评价工作,特别是早—中侏罗世斑岩的成矿潜力评价。     

西藏雄村斑岩型铜(金)矿床Ⅰ、Ⅱ号矿体热液黑云母特征及地质意义

雄村铜(金)矿区位于西藏冈底斯成矿带中段南缘,由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体和多个矿化体组成。本文以Ⅰ、Ⅱ号矿体钾硅酸盐化蚀变带内的热液黑云母为研究对象,采用光薄片镜下鉴定、电子探针等分析方法,系统研究了热液黑云母的产状和成分特征。结果显示,雄村矿区Ⅰ号矿体黑云母类型主要为金云母和镁质黑云母;Ⅱ号矿体黑云母类型为镁质黑云母。两个矿体黑云母都具有低Ti(TiO_2 3%)、高Al(Al_2O_315%)的特点,且具有较高的MgO含量,Mg/Fe0.5,K/Na10,显示了与矿化良好的相关性。Ⅰ号矿体热液黑云母平均结晶温度470℃,氧逸度位于镍-氧化镍缓冲剂与磁铁矿-钛铁矿缓冲剂之间(NNO—HM);Ⅱ号矿体热液黑云母平均结晶温度234℃,氧逸度位于镍-氧化镍缓冲剂与铁橄榄石-石英-磁铁矿缓冲剂之间(NNO—FQM),说明Ⅰ号矿体形成于较高温、高氧逸度的热液系统,Ⅱ号矿体形成于相对较低温、低氧逸度的热液系统。此外,Ⅰ号矿体热液黑云母Ⅳ(F)值介于0.61～2.72之间,平均值1.26,Ⅳ(Cl)值介于-5.49～-4.53之间,平均值-5.03,Ⅳ(F/Cl)值介于5.63～7.89之间,平均值6.29;Ⅱ号矿体热液黑云母Ⅳ(F)值介于1.83～3.32之间,平均值2.66,Ⅳ(Cl)值介于-5.64～-4.89之间,平均值-5.31,Ⅳ(F/Cl)值介于7.14～8.68之间,平均值7.97,说明Ⅰ、Ⅱ号矿体都形成于富Cl的热液系统,且Ⅱ号矿体热液较Ⅰ号矿体更富Cl,贫F。富Cl流体易萃取流体中的Cu和Au等金属元素并以Cl的络合物形式运移,在沿构造裂隙向上运移的过程中,物理化学条件发生改变,使得流体中金属元素络合物溶解度降低,促使硫化物沉淀成矿。     

西藏斯弄多地区晚白垩世埃达克岩:岩石成因及成矿潜力指示

西藏冈底斯带广泛分布晚白垩世埃达克质岩,其岩石成因一直存在争论,并且对于成矿潜力的研究也十分有限.为此对谢通门县斯弄多-加多捕地区具铜矿化的黑云母二长花岗岩开展了锆石U-Pb定年、全岩地球化学以及锆石微量元素地球化学特征的研究,以探明岩石成因及成矿潜力.结果表明黑云母二长花岗岩侵位时间为晚白垩世（83.1±1.6 Ma）.岩石具有相对高的SiO₂含量（60.21%~62.54%）、MgO（2.19%~3.02%）、Mg#（41.25~50.73）值.较低含量的Y（15.9×10-6~17.8×10-6）、Yb（1.46×10-6~1.73×10-6）及较高的Sr/Y（35.0~47.6）、La/Yb（29.6~38.6）比值,表现出高硅型埃达克质岩亲和性.岩石属高钾钙碱性、准铝质系列（A/CNK值为0.84~0.92）,富集LREE、大离子亲石元素（LILE）、亏损高场强元素（HFSE）,如Nb、Ta等.锆石微量元素具较高的V/Sc、Ce/Ce*、10 000×（Eu/Eu*）和Eu/Eu*比值.通过对比冈底斯带晚白垩世典型的埃达克岩,认为斯弄多黑云母二长花岗岩是新特提斯洋俯冲洋壳部分熔融的产物,岩浆氧逸度较高,显示出斯弄多黑云母二长花岗岩具有良好的Cu-Au成矿潜力.      

西藏雄村矿区Ⅲ号矿体硫、铅同位素特征及成矿物质来源

雄村矿区位于拉萨地体南缘的冈底斯成矿带，通过对雄村矿区新发现的Ⅲ号矿体硫、铅同位素的综合分析研究，探讨了成矿物质来源问题。研究表明，矿石金属硫化物的δ３４Ｓ在－１．３‰～１．４‰之间，平均值为－０．８５‰，分布范围较窄，成矿热液的δ３４ＳΣＳ值为－０．０４‰，均显示出幔源硫的特征。矿石金属硫化物的铅同位素２０６Ｐｂ／２０４Ｐｂ比值变化于１８．２０４～１８．４６８之间（平均值为１８．３５９），２０７Ｐｂ／２０４Ｐｂ比值变化于１５．５４９～１５．５９３之间（平均值为１５．５６７），２０８Ｐｂ／２０４Ｐｂ比值变化于３８．２１３～３８．４４１之间（平均值为３８．３５１），铅同位素组成特征值μ变化于９．３７～９．４５之间（平均值为９.４０）；在铅同位素判别图解上位于造山带铅同位素演化线附近，显示出地幔物质与俯冲沉积物的混合特征，暗示金属硫化物中的铅源自地幔，并有少量俯冲沉积物的加入。      

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。     

西藏冈底斯成矿带成矿规律

冈底斯成矿带是中国西部最重要的成矿带之一,目前已探获的铜金属资源量大于3000万t、铅锌金属资源量大于730万t。前人对该带成矿地质条件、成矿规律、成矿理论等研究取得了创新性、突破性的成果,文章结合成矿带最新勘查和研究进展,开展了以下总结工作：①划分了矿床类型。成矿带已发现的矿床类型包括：斑岩型铜金、铜钼、钼（铜）矿床,矽卡岩型铜、铅锌、铁、钨钼矿床,浅成中-低温热液型铅锌银、铯、自然硫矿床,沉积型石膏、煤等;②收集汇总了矿床成岩成矿高精度年龄学数据,总结了成矿时代分布规律,划分了石炭纪、晚三叠世—侏罗纪、早白垩世晚期—晚白垩世早期、晚白垩世晚期—始新世早期、渐新世、中新世、第四纪7个成矿期;③总结了不同矿床类型的空间分布规律,探讨了矿床东西向成带、南北向成串的控制因素;④收集了典型矿床金属硫化物的硫、铅同位素数据,探讨了成矿物质来源对成矿元素的影响：幔源物质→壳幔混合物质→壳源物质依次对应了Cu-Au→ Cu-Mo→Pb-Zn成矿元素的分布;⑤厘定了5个成矿系列,包括冈底斯与晚古生代沉积成矿作用有关的石膏矿床成矿系列;冈底斯与印支晚期—燕山早期中酸性岩浆成矿作用有关的Cu、Au、Ag、Fe矿床成矿系列;冈底斯与晚中生代沉积成矿作用有关的煤矿床成矿系列;冈底斯与喜马拉雅期岩浆成矿作用有关的Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag、W、Fe、Co矿床成矿系列;冈底斯与新生代沉积成矿作用有关的砂金矿床成矿系列;⑥探讨了区域构造演化与成矿的关系。     

商代含高放射性成因铅的青铜器矿料来源与古蜀三星堆在矿业贸易中的地位

含高放射性成因铅是商代青铜器的重要特征,但对其矿料来源的讨论众说纷纭,莫衷一是。本文收集了河南郑州商城、山西垣曲商城、湖北盘龙城、四川三星堆、陕西汉中（地区）、江西新干大洋洲、河南安阳殷墟和陕北（地区）覆盖整个商代的8个遗址/地区700件出土青铜器样品的铅同位素组成数据,并与全国606个Pb—Zn、Cu、Sn多金属矿床4025件矿石样品的铅同位素组成数据进行比对分析,探讨商代青铜器的矿料来源和古蜀国在矿业贸易中的地位。研究表明：（1）河南郑州商城、湖北盘龙城、陕西汉中、山西垣曲商城、河南安阳殷墟和陕北6个遗址/地区的青铜器很可能采用了含异常铅和正常铅的两类铅料;而四川三星堆与江西新干大洋洲出土的青铜器则主要采用了含异常铅的铅料。四川三星堆、陕西汉中和陕北3个遗址/地区出土的青铜器很可能采用了含异常铅和正常铅的两类铜料;而河南郑州商城、湖北盘龙城、山西垣曲商城、河南安阳殷墟与江西新干大洋洲出土的青铜器采用的铜料很可能以含正常铅为主,但不排除采用含异常铅铜料的可能性。（2）对比全国Cu、Pb—Zn、Sn及多金属矿床铅同位素资料,商代遗址出土的青铜器中的高放射性成因铅的铅料,最有可能来自四川云南交界处的MVT型Pb—Zn矿床;而含高放射性成因铅的铜料,则最可能来自四川云南交界处的IOCG型Cu矿和山西中条山铜矿峪Cu矿床。（3）综合三星堆遗址得天独厚的地理位置,三星堆青铜文明的兴衰时间及其与其他文化交流与贸易往来的路径,推测古蜀三星堆很可能是商代含高放射性成因铅的铅料及部分铜料贸易的大型中转地,商代含高放射性成因铅的青铜器的兴盛与衰落则很可能与三星堆青铜文明的开启与消亡有关。     

西藏雄村矿区Ⅲ号矿体硫、铅同位素特征及成矿物质来源

雄村矿区位于拉萨地体南缘的冈底斯成矿带,通过对雄村矿区新发现的Ⅲ号矿体硫、铅同位素的综合分析研究,探讨了成矿物质来源问题。研究表明,矿石金属硫化物的δ34S在-1.3‰~1.4‰之间,平均值为-0.85‰,分布范围较窄,成矿热液的δ34SΣS值为-0.04‰,均显示出幔源硫的特征。矿石金属硫化物的铅同位素206Pb/204Pb比值变化于18.204~18.468之间(平均值为18.359),207Pb/204Pb比值变化于15.549~15.593之间(平均值为15.567),208Pb/204Pb比值变化于38.213~38.441之间(平均值为38.351),铅同位素组成特征值μ变化于9.37~9.45之间(平均值为9.40);在铅同位素判别图解上位于造山带铅同位素演化线附近,显示出地幔物质与俯冲沉积物的混合特征,暗示金属硫化物中的铅源自地幔,并有少量俯冲沉积物的加入。     

西藏林子宗群火山岩中首次发现低硫化型浅成低温热液型矿床——以斯弄多银多金属矿为例

西藏冈底斯成矿带分布着大面积古近纪(70–40 Ma)林子宗群火山岩。但如此强烈的火山-岩浆作用,与安第斯成矿带相比(如马力昆带(Franja de Maricunga)、印地—帕斯瓜带(Franja El Indio-Pascua)),除了碰撞伸展阶段形成的驱龙、甲玛等斑岩-矽卡岩型铜多金属矿床外(23–13 Ma),"缺位"资源规模大、经济价值高的浅成低温热液型矿床成矿亚系列。该类矿床是剥蚀了,还是没有发现?本文在前人工作基础上,通过详细的地质勘探、地质填图、地质编录、镜下鉴定、能谱和电子探针分析,在南木林盆地斯弄多地区林子宗群陆相火山岩中识别出低硫化浅成低温热液型银铅锌(铟镉金)矿床。矿体由产于流纹斑岩中的隐爆角砾岩型银铅锌矿体、火山机构旁侧的热液脉型银铅锌矿体及断裂上盘的银(铅锌)矿体组成,目前控制Pb+Zn资源量超过30万吨(331+332为主)@Pb+Zn5%,Ag资源量超过400吨@Ag50 g/t。主要金属矿物为方铅矿、闪锌矿、辉银矿、硫砷铜银矿、黄铁矿,微量黄铜矿,主要蚀变组合为:石英-玉髓-碧玉,重晶石-萤石,冰长石-伊利石-绢云母,菱铁矿-菱锰矿;矿石构造以脉状、角砾状、网脉状、条带状、层纹状、皮壳状、块状、浸染状等,发育结晶作用和交代作用形成的矿石结构;近地表发育古热泉喷口,堆积条带状、层纹状硅质沉积物。综合上述地质信息,确定该矿床为典型低硫化浅成低温热液型银多金属矿床。这一重要矿床类型的发现和确定在冈底斯成矿带乃至西藏特提斯成矿省尚属首例,对冈底斯成矿带广泛发育形成于70~40 Ma的林子宗群火山岩地区区域找矿具有积极和重要的指导意义,其重要性不容低估。