藏南扎西康整装勘查区岩浆岩地质特征及研究意义

受印度板块向欧亚大陆碰撞造山作用的影响,藏南地区的岩浆活动极为强烈,但在靠近主中央逆冲断裂带(MCT)的特提斯喜马拉雅锑金成矿带,目前报道的岩浆岩出露相对较少,而前人研究表明该成矿带内的诸多矿床成因与岩浆岩关系密切。扎西康铅锌多金属矿整装勘查区正是位于该成矿带东部,近期在勘查区内发现众多的侵入岩浆岩体或岩脉/墙,初步研究表明这些岩体具有酸性岩或基性岩的特征,缺失中性岩,具有典型的双峰式岩浆岩特征。这些成果为科研工作者今后探讨勘查区内乃至整个藏南地区的岩浆活动—构造演化以及与成矿作用的关系提供了新的研究对象,进而为准确地建立区内新的成矿模式和找矿模型提供了初始的基础地质资料。     

藏南扎西康铅锌多金属矿绢云母Ar-Ar年龄及其成矿意义

扎西康脉状铅锌多金属矿位于特提斯喜马拉雅东段中部,是该带内规模最大的多金属矿床,扎西康矿脉受控于数条南北向正断层,这些断层在青藏高原后碰撞伸展阶段形成。矿区发生了两次成矿事件,分别为铅锌成矿期和富锑成矿期,并且后期富锑成矿对早期铅锌成矿具有叠加改造作用。在后期富锑成矿期中方解石-黄铁矿阶段发现了与闪锌矿、黄铁矿等矿物共生的绢云母。本文采用Ar-Ar同位素测年方法对该绢云母进行了测试分析,获得绢云母的坪年龄为12.28±0.45 Ma,对应的等时线年龄为11.7±3.1 Ma。两个年龄在误差范围内相等,表明该绢云母的Ar-Ar年龄具有地质意义,代表了绢云母的形成年龄。该Ar-Ar年龄指示了扎西康富锑成矿期发生于12Ma左右。特提斯喜马拉雅成矿带在主碰撞成矿阶段发育一期金(银)矿化事件,而扎西康绢云母Ar-Ar年龄表明后碰撞阶段矿化事件可以持续到12Ma。由于矿体发育于南北向断裂之中,因此,暗示了扎西康地区NS向正断层系统发育时间早于12Ma。早期铅锌硫化物成矿期矿石普遍破碎,说明受到构造挤压作用影响,而富锑成矿期矿石表现为脉状充填,并无构造挤压破碎,可以推测12Ma后藏南NS向正断层系统可能处于持续伸展环境。     

藏南扎西康大型铅锌银锑多金属矿床叠加改造成矿作用初探

扎西康铅锌银锑多金属矿具有多期多阶段的复杂成矿的特征。结合对区域成矿带、典型矿石结构构造、闪锌矿Fe含量变化、金属成矿元素分带性以及流体演化特征的分析,初步识别和探讨了扎西康多金属矿床叠加改造发生过程:在特提斯喜马拉雅锑金矿带形成前,扎西康即已经是一个粗晶脉状铅锌矿床。后碰撞阶段,地壳伸展,热活动强烈。以岩浆驱动大气水循环形成的地热水为主的区域富锑流体,流经扎西康,早期硫化物成为后期流体沉淀的有效化学障。流体对早期矿体形成的角砾产生再活化、溶蚀、交代作用,活化出铅、锌等元素,形成新的混合流体。该流体在NS向正断层发生运移、充填成矿,此时锌仍以闪锌矿重结晶、沉淀,但其中的铁含量已经降低,而铅与锑等形成硫盐矿物,当Pb被硫盐矿物消耗后则形成辉锑矿。综上,扎西康铅锌银锑多金属矿床是青藏高原陆陆碰撞造山背景下典型的叠加改造型矿床。     

藏南扎西康铅锌锑银多金属矿床地质特征及找矿方向

扎西康铅锌锑银矿区主要出露下侏罗统地层。矿区内目前发现的4个铅锌锑银矿体,主要充填于近南北向张扭性断裂破碎带及次级羽状张节理中,矿化强度从构造带中心向两侧围岩呈渐变过渡关系。初步分析矿床与北部的穷多江变质核杂岩、广泛发育的南北向断裂及侏罗纪地层有着密切成因联系。F42、F46、F48所围限的倒三角形区域内的侏罗纪地层、南北向深大断裂和褶皱核部区域,应为今后矿区及外围进一步探矿的重点和主要研究对象。     

藏南扎西康铅锌锑多金属矿床流体包裹体研究及地质意义

扎西康铅锌锑多金属矿床位于藏南拆离系东部,是中国西藏为数不多的以富含硫盐矿物为重要特征的大型铅锌锑银共生矿床之一。矿床赋存于下侏罗统日当组,容矿岩石为含炭钙质板岩、钙质板岩、绢云母板岩、页岩和石英砂岩。矿体严格受近南北向和北东—南西向两组断裂控制,呈脉状、透镜状产出。矿床的形成经历了中低温热液期和表生期。中低温热液期菱铁矿、石英、方解石中的包裹体类型主要为气液两相水包裹体,含少量纯气相水包裹体、纯气相CO2包裹体、气液两相CO2包裹体和CO2-H2O三相包裹体。成矿流体均一温度范围为184～329℃,峰值为255℃;成矿流体盐度w(NaCl)为2.07%～12.05%;密度为0.65～0.86 g/cm3。成矿流体主要为中低温度、低盐度、低密度的H2O-NaCl体系,含少量或微量的CO2和CH4。石英、方解石和硫化物包裹体中δDV-SMOW值变化范围为-165‰～-131‰,δ18OH2O变化范围为-13.7‰～10.21‰,成矿流体来自大气降水下渗循环构成的地热水。成矿过程中可能发生了以气液相分离为主要标志的不混溶作用,推测这种不混溶作用可能是导致硫化物大量沉淀的重要原因。矿床成因类型为沉积-构造-热活动驱动地热系统流体循环形成的中低温热液矿床。     

藏南扎西康锑多金属矿硅-氧-氢同位素组成及其对成矿构造控制的响应

位于藏南拆离系的扎西康锑多金属矿受NS向张性构造控制,容矿硅质岩具有沉积韵律特征.典型矿化剖面硅质岩石英的δ30Si范围为-0.4%0～0.9‰,平均值-0.65%0,与热泉成因的硅质岩一致.硅质岩石英氧同住素(δ18OV-SMOW)变化范围-1.3‰～12.3%‰,多数在2,9‰-5.0‰之间,具有显著的低值,也与热泉成因硅质岩相近.容矿硅质岩的硅、氧同位素组成表明其具有热泉沉积特征而不是其它热液活动的产物.矿床硅质岩石英流体包裹体的δ18DV-SMOW变化范围为-138‰～-160‰,换算后的流体δ18OH2O值均为负值(-0.1‰～-15.9‰),明显要低于一般热液流体的δ18DV-SMOW与δ18OV-SMOW值,不同于藏南其他锑(金)矿床,而与藏南热泉(水)的分布范围近于一致.扎西康矿床与锑有关的成矿作用不同于低温热液成矿而更类似于热泉型矿化.这种热泉型锑矿化与藏南拆离系在新喜马拉雅期的伸展构造活动有关,并受伸展构造形成的SN向张性构造的制约.     

藏南扎西康矿区流纹岩的岩石地球化学、锆石U-Pb测年和Hf同位素组成

本文对藏南扎西康铅锌锑银矿区流纹岩进行详细的岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成研究。详细的地球化学特征显示,扎西康流纹岩具有富硅(SiO2=73.37%~77.08%)、贫碱(Na2O+K2O=3.48%~3.56%),贫Mg(MgO=0.36%~0.49%),贫Ca(CaO=0.50%~0.66%),强过铝质(A/CNK=2.16~2.62),富集Rb、Th、U、Pb等大离子亲石元素及Hf、Nd等高场强元素,并明显亏损Sr、Ti等元素。稀土总量较高(∑REE=295.71×10-6~343.82×10-6),轻稀土富集,且轻重稀土分异明显(LREE/HREE=10.00~12.62),弱负Eu异常(δEu=0.57~0.88),无明显Ce异常。采用LA-MC-ICP-MS对流纹岩锆石U-Pb年龄进行测定,岩体成岩年龄为135.33±0.62Ma。锆石εHf(t)值较低,主要集中在-9.5~-24.2,显示其物源为壳源。扎西康矿区出露的流纹岩形成于早白垩世,可能是Comei—Bunury大火成岩省的一部分。     

藏南扎西康地区综合信息成矿预测

在区域成矿地质背景和典型矿床研究的前提下,基于矿产资源评价系统(MARS),对扎西康地区多源地学数据资料进行分析处理和解释,构置该区内层控内生型锑多金属矿成矿系列综合成矿信息预测变量,利用证据权重法圈定成矿预测远景区。     

藏南扎西康矿区流纹岩的岩石地球化学、 锆石U Pb测年和Hf同位素组成

本文对藏南扎西康铅锌锑银矿区流纹岩进行详细的岩石地球化学、锆石U Pb年代学和Hf同位素组成研究。详细的地球化学特征显示,扎西康流纹岩具有富硅（SiO2=73.37%~77.08%）、贫碱（Na2O+K2O=3.48%~3.56%）,贫Mg（MgO=0.36%~0.49%）,贫Ca（CaO=0.50%~0.66%）,强过铝质（A/CNK=2.16~2.62）, 富集Rb、Th、U、Pb等大离子亲石元素及Hf、Nd等高场强元素,并明显亏损Sr、Ti等元素。稀土总量较高（∑REE=295.71×10-6~343.82×10-6）,轻稀土富集,且轻重稀土分异明显（LREE/HREE=10.00~12.62）,弱负Eu异常（δEu=0.57~0.88）,无明显Ce异常。采用LA MC ICP MS对流纹岩锆石U Pb年龄进行测定,岩体成岩年龄为135.33±0.62Ma。锆石εHf(t)值较低,主要集中在-9.5~-24.2,显示其物源为壳源。扎西康矿区出露的流纹岩形成于早白垩世,可能是Comei—Bunury大火成岩省的一部分。     

藏南扎西康矿床闪锌矿微量元素地球化学特征及地质意义北大核心CSCD

为进一步探讨扎西康矿床的成因,用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对矿床中的闪锌矿进行了稀土、微量元素分析。结果表明,闪锌矿的稀土总量较低,轻稀土富集,重稀土亏损,轻重稀土分馏明显,稀土元素配分模型总体呈明显右倾,有明显负Eu异常和弱负Ce异常;微量元素相对富集Fe、Mn、Cd、Cu等,贫In、Ga、Ge、Tl等元素,Sn、Pb、Ag含量变化较大,与岩浆热液成因的闪锌矿相似,同时闪锌矿的ln Ga-ln In、Zn/Cd-Se/Te-Ga/In等成因判别图解中也清晰显示其为岩浆热液成因,说明扎西康锌多金属矿床可能与深部岩浆热液活动有关。     

藏南扎西康Sb-Pb-Zn-Ag矿床Sm-Nd、Rb-Sr成矿年龄

由于成矿作用的多期性与复杂性,如何精确获取铅锌矿床成矿年龄一直是成矿年代学研究的难点之一。近年来,随着矿物提纯技术及分析测试手段不断完善,基于Sm-Nd及Rb-Sr体系测定热液矿物年龄逐渐成为一种有效的定年方法。通过测定西藏南部扎西康超大型Sb-Pb-Zn-Ag矿床中热液成因菱锰矿Sm-Nd与黄铁矿Rb-Sr同位素组成,获得菱锰矿和黄铁矿对应等时线年龄分别为(99.1±0.9)Ma和(98.0±1.8)Ma,记录了一次重要的热液成矿事件。此外,菱锰矿初始143Nd/144Nd值在0.512 301～0.512 849之间,经99 Ma球粒陨石CHUR计算出εNd值在-6.573 84～4.115 965之间,黄铁矿87Sr/86Sr值在0.714 021～0.719 708之间。这2种矿物均具有盆地流体同位素组成特征。结合前人对成矿物质和成矿流体特征的研究,笔者认为:扎西康矿床主成矿期形成于印度板块向北偏移过程中产生的张性构造系中,矿床属于盆地构造环境控制的铅锌矿床。     

藏南扎西康铅锌银锑多金属矿多期多阶段成矿特征及其指示意义

扎西康铅锌银锑多金属矿床是北喜马拉雅金-锑成矿带的典型代表,更是该成矿带内为数不多的已达到大型规模的矿床。扎西康矿床具有丰富的金属矿物和脉石矿物组合以及极为复杂的成矿期次,因而其成矿世代的系统划分不仅对该矿床成矿过程的认识和理解具有重要意义,而且对区带成矿作用的认识也具有十分重要的指示意义。文章在总结前人的认识基础之上,根据矿物共生组合和相互穿插关系,提出了新的成矿期次划分方案,将扎西康矿床的成矿世代分为3期、7阶段和13亚阶段,这种多期多阶段成矿特点显示出扎西康矿床的形成可能是多期流体叠加的结果,并提出晚期锑元素对先存铅锌矿体的叠加改造成因。研究表明这种叠加改造成矿作用在整个区带上具有普遍意义,指示了在特提斯喜马拉雅锑金成矿带可能具有寻找铅锌矿体的潜力。     

西藏柯月锌多金属矿床地质特征及成矿时代初步研究

柯月锌多金属矿床是北喜马拉雅锑金多金属成矿带上新发现的重要矿床。矿体主要呈脉状、透镜状产于近南北向张扭性断裂中,金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、辉锑矿、脆硫锑铅矿、硫锑铅矿、黄铁矿、毒砂、黄铜矿等,非金属矿物主要有石英、铁锰碳酸盐、方解石等。矿石组构以热液充填交代成因为主。流体包裹体初步研究表明,包裹体以液体包裹体为主,还有少量纯气体和纯液体包裹体。成矿流体为中低温、中低盐度、低密度H2O-Na Cl体系。流体中气液成分以H2O为主,液相中局部含有少量的HCO-3、CO2-3和CO2,气相中局部有少量CO2、CH4、N2。根据含矿石英脉中绢云母40Ar-39Ar定年,准确限定柯月矿床成矿热液活动的时限为21.3 Ma。矿床地质特征表明,柯月为中低温热液脉状锌多金属矿床,是后碰撞造山成矿作用的产物。     

西藏扎西康铅锌多金属矿床原生晕特征

原生晕法在长期大量的勘探实践中,已被证明是一种能有效研究异常分布、地球化学特征、剥蚀程度,推测隐伏矿体,评价深部潜力,进行找矿预测的地球化学勘探方法。在西藏扎西康铅锌多金属矿床的实际勘查基础上,研究矿体的元素分带性特征,即原生晕轴向分带特征,可为研究控矿因素、成矿物质来源、围岩蚀变、成矿期次、矿床成因等方面提供地球化学依据。本文通过采集扎西康矿区0号线剖面ZK006、ZK007、ZK009、ZK010等4个钻孔的岩石样品,选取Cu、Pb、Zn、W、Mo、Sb、Bi、Ga、Sn、In、Au、Ag等成矿元素进行分析,来研究该矿床的原生晕地球化学特征及规律。结果表明,元素异常及原生晕集中分布在4400m以下,成矿物源不仅由周围地层提供,还可能来自于深部的隐伏岩体,成矿过程可能经历了多期次的叠加作用。这些研究成果暗示扎西康的工业矿体在深部还有继续下延的良好前景。     

天然源面波法在西藏扎西康矿区采空区勘察中的应用

天然源面波勘探是从自然界的各种微小振动中提取出瑞雷面波,经过面波频散曲线的反演得到岩层速度结构,达到推测地下岩层和构造分布状况的目的。该方法克服了人工源激发困难的问题,对场地适应性强,有效探测深度较大,探测结果具有分辨率高、抗干扰能力强等特点。文章以扎西康矿区采空区勘察中的应用为例,介绍了天然源面波法特点、优势及应用效果。     

青藏高原甲玛斑岩成矿系统首例3000 m科学深钻的初步认识

青藏高原碰撞造山带中复杂的地质结构、深部矿产资源潜力和高效的勘查评价技术体系一直是地质学家关注的焦点,也是亟需攻克的重要科学难题.受国家重点研发计划-深地专项资助,在冈底斯成矿带甲玛斑岩成矿系统实施首个3000 m科学深钻.通过多次研讨和反复论证,确定科学施工位置、角度以及施工工艺.历时488天的施工,完成了科学深钻,总进尺3003.33 m.该科学深钻直接揭示甲玛超大型斑岩成矿系统3000 m以浅的地质信息:浅部为角岩型铜钼矿体、中部为矽卡岩型铜多金属矿体、深部为斑岩型钼铜矿体以及核部蚀变与矿化均不发育的无矿核.角岩中主要为细脉浸染状的黄铜矿、辉钼矿化,并发育黑云母化和弱绿泥石化蚀变.矽卡岩中从上到下具有清晰的分带结构,即石榴子石绿泥石角岩、绿泥石石榴子石角岩、透辉石石榴子石矽卡岩、石榴子石矽卡岩、石榴子石硅灰石矽卡岩、硅灰石矽卡岩、矽卡岩化大理岩.矿化主要为浸染状的斑铜矿、黄铜矿、辉钼矿.深部斑岩为复式岩体,主要为二长花岗斑岩,侵位较早,后被花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩等以岩脉的形式穿切侵位.花岗闪长斑岩与矽卡岩关系最为密切.多相的复式斑岩体也揭示了甲玛斑岩成矿系统的无矿核.根据现有工业指标,科学深钻共计探获21层矿体,累计厚度583.46 m,以铜、钼矿化为主,局部发育钨矿化,同时伴生金、银矿化.甲玛科学深钻首次直接揭示青藏高原3000 m以浅的地质信息和斑岩成矿系统结构,为青藏高原地质结构研究提了科学样品,也为深部资源探测和勘查技术体系研究提供了关键支撑.后续将针对其开展详细的地球化学分析、地球物理测井、高光谱测量以及指针矿物分析等研究,并结合地表勘查评价成果,建立3000 m以浅的多元信息综合勘查评价模型,进而定位预测深部矿产资源,实现增储示范.     

西藏甲玛斑岩成矿系统中厚大矽卡岩矿体控矿因素研究

西藏甲玛斑岩矿床是冈底斯成矿带上具有重大经济意义和科学研究意义的超大型矿床,近年来,取得了重大的找矿突破,现已累计查明和控制铜金属资源储量超过700万吨,共伴生钼、铅+锌、金、银资源储量均达到大型以上规模。笔者在充分收集、整理甲玛矿床最新勘查、研究成果的基础上,对矿区386个钻孔样品化学分析数据进行了系统梳理和分析,按一般工业指标边界品位圈定矽卡岩型铜钼矿体、矽卡岩型铅锌矿体,对厚大矽卡岩型矿体在平面上、剖面上的分布及产出特征进行了全面、系统的分析。研究发现,甲玛矿区厚大矽卡岩矿体主要分布于3个区域:1矿区中部斑岩接触带;2矿区南部铜山滑覆体内;3矿区北西部牛马塘一带。对于不同部位的厚大矿体,其控矿因素各不相同,按主要制约因素,可以概括为:岩体接触带控矿、滑覆体构造控矿和背斜核部构造控矿。文章通过对矿区厚大矽卡岩矿体控矿因素的探讨,建立了相应的岩浆-构造控矿模式,对于完善甲玛斑岩成矿系统模型及矿山开采具有重大意义。     

藏南古堆地区的新生代构造样式

藏南古堆地区具南北分带特征。北部地区靠达拉岩体,受也拉香波穹窿影响,断层以倾向南的正断层为主,地层呈多期次挤压褶皱形态,且出现呈楔形构造夹片出露的红柱石板岩、石榴石片岩等变质核杂岩地层;中部地区断层、褶皱较发育,褶皱呈紧闭的层间同斜褶皱,断层以倾向北的叠瓦状脆-韧性逆冲断层为主;南部地区为相对稳定区,该区地层相对较完整,褶皱以宽缓向斜形式出现,且越往南越宽缓。这一构造样式是印度板块与欧亚板块碰撞之后,在喜马拉雅造山运动影响及后期伸展作用的背景之下,由北向南的挤压推覆的结果,总体上它是一套挤压褶皱～推覆逆冲断层的组合,呈叠瓦状展布的隆子断裂是主推覆断层。     

藏南扎西康铅锌多金属矿床成因——硫化物原位硫同位素证据

藏南扎西康铅锌多金属矿床是特提斯喜马拉雅构造带（TH）东段发现的首个大型铅锌矿床,但其成因备受争议。本文在详细研究矿床地质特征的基础上,对矿硐内具有"同心环带"或"热水蛋"构造的铅锌矿石中的黄铁矿、方铅矿和闪锌矿进行了原位微区硫同位素分析。结果显示：铅锌矿石硫同位素组成变化范围在8.88‰~11.83‰之间,平均为10.50‰,总硫同位素组成（δ³⁴S_∑S）约为10.07‰。其中：7个黄铁矿（Py）测点的δ³⁴S_Py值为10.29‰~11.14‰,平均为10.70‰;6个闪锌矿（Sp）测点的δ³⁴S_Sp值为10.78‰~11.83‰,平均为11.49‰;5个方铅矿（Gn）测点的δ³⁴S_Gn值为8.88‰~9.18‰,平均为9.04‰。总体表现为δ³⁴S_Sp > δ³⁴S_Py > δ³⁴S_Gn,指示硫同位素未达到分馏平衡。利用方铅矿与闪锌矿矿物对硫同位素温度计计算可得,铅锌成矿温度介于224~280℃之间,平均值为259℃。结合前人研究成果,进一步得出扎西康铅锌多金属矿床主成矿期硫源主要来自日当组（J₁r）围岩地层,并可能有少量岩浆硫的混入,属受控于地层-构造-岩浆热液作用的中温热液矿床。