西藏罗布真矿区林子宗群火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

罗布真铅锌多金属矿床位于冈底斯火山-岩浆活动带的中南部,矿区内广泛发育林子宗群火山岩,岩性为英安岩和流纹质晶屑凝灰岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,罗布真矿区内林子宗群英安岩的成岩年龄为(49.14±0.86) Ma,应属于帕那组火山岩地层,并非前人所认为的典中组。岩石具有高K、低Ti的特征,属于高钾钙碱系列;相对富集Rb、Th、U、K、Zr、Hf等元素,亏损Nb、Ta、P、Ti、Sr等元素,且轻重稀土分馏明显,具有明显的负铕(δEu=0.50~0.65)异常。在印度-亚洲大陆汇聚的过程中,新特提斯洋向欧亚大陆俯冲,约50 Ma发生了大规模的火山、岩浆作用,同时岩浆-热液成矿作用也进入高峰期,林子宗群火山岩的形成时代与该时代一致,形成于陆陆碰撞形成的板内环境。罗布真矿区林子宗群火山岩年龄的厘定,揭示了冈底斯带林子宗群帕那组火山岩具有赋矿潜力,对认识该地区林子宗群火山岩与热液脉型铅锌多金属矿化的关系具有指导意义。     

西藏冈底斯罗布真铅锌矿床成矿流体特征

西藏罗布真铅锌矿床位于冈底斯西缘,其矿体主要产于古新世林子宗群英安岩及斑状二长花岗岩中,并受断裂控制。成矿过程可分为石英-黄铁矿阶段(Ⅰ)和石英-多金属硫化物阶段(Ⅱ)。Ⅰ阶段石英中分布三种类型的包裹体,即:纯气相包裹体(成分为CO2或CH4)、水溶液包裹体(液相组分主要为H2O,含微量CO2,气相组分主要为H2O和CO2)和含子矿物多相包裹体。Ⅱ阶段石英中的包裹体类型及对应的成分与Ⅰ阶段石英大体相似,但部分水溶液包裹体气液相成分均为H2O;Ⅱ阶段闪锌矿中分布水溶液包裹体和含子矿物多相包裹体,二者液相组分和气相组分主要为H2O,子矿物为方解石。Ⅰ阶段包裹体均一温度集中在200~320℃,盐度集中在8%~16%Na Cleqv,Ⅱ阶段包裹体均一温度集中在180~240℃和280~320℃两个区间,盐度集中在6%~12%Na Cleqv。成矿流体为中温、中低盐度的H2O-Na Cl±CO2体系。成矿流体的δDH2O值为-91‰~-125‰,δ18OH2O值为3.9‰~6.6‰,表明其来源主要为岩浆水。以气液相分离为标志的流体不混溶是矿区硫化物沉淀的重要机制。     

西藏冈底斯成矿带西段罗布真浅成低温热液型金银多金属矿床地质特征及发现意义

在野外地质调查基础上,通过详细的岩相学和矿物学观察,以及矿床对比研究等手段,初步探讨了罗布真金银多金属矿床成因类型和地质意义。罗布真金银多金属矿床位于冈底斯陆缘火山-岩浆弧西段,矿体受NWW向断裂构造控制,呈似层状、脉状、透镜体状产于帕那组火山岩中,或产于火山岩与始新世闪长岩的接触部位。金银矿体由石英脉、蚀变岩和角砾岩组成。矿石具有角砾状、条带状和网脉状等热液型矿床典型构造。金属矿物主要有自然金、碲银矿、黄铁矿、方铅矿、毒砂和闪锌矿等,非金属矿物有石英、玉髓、绿泥石、方解石等。围岩蚀变属于中、低温环境下的一套蚀变矿物组合,有绢云母化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化等;围岩蚀变具有从矿脉中心到围岩有绢英岩化到青磐岩化过渡分带,垂向上也有顶部伊利石、硅华、玉髓层,深部绿泥石、绢云母、微细粒石英-玉髓脉的分带。成矿流体显示出低温、低盐度的特点,主要来自于大气降水;而金、银等成矿物质主要来源于围岩。通过矿床对比研究,初步确定罗布真金银多金属矿床属于低硫化型浅成低温热液型矿床,该成因类型矿床在冈底斯成矿带西段尚属首次发现。     

冈底斯西段罗布真浅成低温热液型金银矿的成矿流体演化:来自流体包裹体、H-O同位素的证据

西藏昂仁县罗布真金银矿位于冈底斯成矿带西段,其大地构造位置属于南拉萨微陆块,矿体受北西西的断裂构造控制,呈脉状、透镜状产于始新世帕那组火山岩中。按照矿石工业类型分类,矿石类型可分为角砾岩型、石英脉型和蚀变岩型等三类,主要金银矿石矿物为自然金和碲银矿等。矿区广泛繁育不同特征的热液脉体,通过系统的野外观测以及全面的岩相学研究,依据矿物共生组合、脉体切穿关系及蚀变特征,将热液脉体从早到晚划分为石英-黄铁矿阶段(S1)的石英-黄铁矿大脉、玉髓华石英-金-多金属硫化物阶段(S2)的石英-金属硫化物网脉、石英-碳酸盐矿物阶段(S3)的石英-方解石细脉。罗布真金银矿床热液脉体主要发育气液两相流体包裹体(富液两相包裹体、富气两相包裹体)和含子矿物(碳酸盐矿物)三相流体包裹体。本文在野外地质调查的基础上,对不同成矿阶段的石英脉进行了流体包裹体的岩相学观测、显微测温、成分分析以及H-O同位素测试。S1阶段流体包裹体的形成温度集中在310~330 ℃,盐度(w(NaCl_eq))集中在5.0%~10.1%,密度介于0.60~0.80 g/cm³;S2阶段流体包裹体的形成温度集中在240~280 ℃,盐度介于3.0%~7.0%,密度介于0.70~0.90 g/cm³;S3阶段流体包裹体的形成温度集中在121~215 ℃,盐度集中在1.0%~5.0%,密度集中在0.85~1.00 g/cm³。拉曼分析表明,罗布真金银矿的流体包裹体成分以H₂O为主,并含有少量的CO₂、N₂、CH₄等气体及方解石子晶。各热液脉体石英中流体包裹体的δ${{\text{D}}_{{{\text{H}}_{2}}\text{O},\text{V-SMOW}}}$值的变化范围为-106.1‰~-97.5‰,δ¹⁸${{\text{O}}_{{{\text{H}}_{2}}\text{O},\text{V-SMOW}}}$值的变化范围为-7.33‰~-7.13‰,展示其成矿流体主要源自火山岩围岩中的循环地下水,在早阶段还有少量岩浆水的加入。成矿流体在岩浆作用驱动下,沿着断裂从深部封闭体系运移到浅部的开放体系,迅速突破临界状态减压沸腾并产生相分离导致金属硫化物沉淀,形成矿化。随着含矿热液成矿物质及金属硫化物的大量析出,流体温度、盐度迅速降低,金属矿物成矿作用随之结束。罗布真金银矿床的成矿流体为中低温、低盐度、中低密度并含有少量CO₂、N₂、CH₄等气体的流体,具有典型的浅成低温热液矿床成矿流体的特征。