西藏拉隆穹窿地质特征和Be-Nb-Ta稀有金属矿化的厘定及其战略意义

拉隆穹窿位于北喜马拉雅片麻岩穹窿带东段,介于康马穹窿和错那洞穹窿中间.在野外地质调查和精细剖面测量基础上,通过详细的构造变形、野外岩石学和矿物学综合研究,发现拉隆穹窿由内向外由三部分组成,依次是核部、滑脱系和盖层.核部主要是一套新生代高分异的淡色花岗岩组合,未见老基底出露;滑脱系主要由一套中高级变质的云母类片岩、和夹于片岩中的大理岩、矽卡岩和变形花岗岩组成,整体属于一条规模较大的韧性剪切带;盖层主要是一套浅变质或未变质的千枚岩、千枚状板岩和粉砂质板岩组成.滑脱系与盖层之间以上拆离断层为界,下拆离断裂在穹窿中还未完全剥露出来,整体以鞘褶皱发育为典型特征.且拉隆穹窿分别经历了由南向北逆冲挤压构造、由北向南伸展剪切构造、成穹构造和近E-W向伸展构造等四期构造变形;其中第二期构造变形在穹窿中发育和保存最好.在变质作用上,拉隆穹窿保存了两类变质作用:一类是围绕穹窿核部呈环带分布的典型巴洛式变质作用,由外向内依次是硬绿泥石-堇青石变质矿物带、石榴石-黑云母变质矿物带、十字石变质矿物带、蓝晶石变质矿物带;另一类是受岩体热烘烤所形成的热接触变质作用,典型的变质矿物有红柱石.穹窿核部花岗岩呈良好的垂向分带特征,从下向上依次是二云母花岗岩、白云母花岗岩、伟晶质花岗岩、钠长石花岗岩和伟晶岩壳/石英壳.在稀有金属成矿方面,拉隆穹窿中共识别出三种矿化类型:矽卡岩型Be-Nb-Ta稀有金属矿、钠长石花岗岩型Be-Nb-Ta稀有金属矿和构造-热液型Cu-Pb-Zn多金属矿,其中拉隆穹窿Be-Nb-Ta稀有金属矿床,特别是钠长石花岗岩型Be-Nb-Ta稀有金属矿的发现,极大地丰富和扩展了北喜马拉雅带稀有金属的成矿类型和成矿潜力;同时在摸清我国关键矿产资源家底、提高关键矿产资源战略统筹能力、发挥其作为大国博弈的重要利器作用等方面具有十分重要的战略意义.     

喜马拉雅带片麻岩穹窿成矿作用——以扎西康矿集区错那洞穹窿为例

特提斯喜马拉雅发育与造山带平行的片麻岩穹窿构造带,其与喜马拉雅金锑、铅锌多金属、锡钨铍多金属矿具有密切的时空关系.西藏扎西康铅锌多金属矿集区是喜马拉雅造山带最具特色的矿集区,集中产出20余处不同规模的金锑、铅锌、锡钨铍多金属矿床.矿集区内矿床围绕错那洞穹窿呈规律性分布,体现为从穹窿核部向外依次分布铍钨锡稀有金属矿→铅锌多金属矿→金锑矿.这些矿床分布特征与区域1:5万区域水系沉积物分析结果一致,从错那洞片麻岩穹窿核部—淡色花岗岩内部及其接触带到外围表现为W、Sn、Bi、Rb等高温元素→Pb、Zn、Ag、Sb等中温元素→Au、Sb、Ag、Hg、As等中低温元素异常组合.错那洞穹窿形成于中新世,该时期伴有大量的淡色花岗岩(23～14 Ma)侵位,此时也迎来了扎西康矿集区"成矿大爆发"(21～12 Ma).矿集区内典型矿床的H-O同位素组成表明,各矿床均显示有岩浆热液不同程度的贡献.矿石矿物的Pb同位素特征表明,锡钨铍来自于淡色花岗岩,铅锌具有多源性,既可以来自于淡色花岗岩,亦可以来自于古老基底物质,而金锑主要来自于与幔源作用有关的基性岩及玄武岩.结合矿集区内矿床的时空分布特征、流体及物质来源特点,文章认为扎西康矿集区内多金属矿床形成是喜马拉雅带成穹作用引发的构造-岩浆-成矿事件,构成了受穹窿控制的金锑-铅锌-锡钨铍稀有多金属成矿系统.自中新世以来,喜马拉雅造山带处于伸展活动时期,发育多期次的淡色花岗岩深熔作用,并在错那洞侵位形成片麻岩穹窿.深熔淡色花岗岩具有较高的演化程度,演化后期出溶富集Be-W-Sn-Rb的岩浆流体.在岩浆侵位过程引发的高异常地热梯度作用下,岩浆流体向外扩散,在岩浆顶部形成伟晶岩型铍铷稀有金属矿,在岩体边部与大理岩交代形成矽卡岩型铍稀有多金属矿,在错那洞穹窿拆离断裂及近南北向张性断裂中形成锡石-硫化物脉型锡多金属矿.岩浆流体在向外渗流过程中,萃取各类地质体中的成矿元素,并与大气降水、地热循环水不同程度的混合,在外围的张扭性断裂中形成铅锌,在温度更低的压扭性断裂中形成金(锑)矿.     

喜马拉雅淡色花岗岩成因与稀有金属成矿潜力

喜马拉雅淡色花岗岩世界瞩目,具有重要的理论研究和找矿意义,但是其成因争议较大。本文统计了两千余件样品的全岩主微量地球化学、Sr-Nd-Pb-Hf同位素、锆石/独居石/磷钇矿等副矿物原位U-Pb年龄和锆石Hf同位素等,试图全面地总结喜马拉雅淡色花岗岩的研究进展和现状。喜马拉雅淡色花岗岩分为南北两带,北带花岗岩主要出露于特提斯喜马拉雅和片麻岩穹隆中,而南带花岗岩主要发育在高喜马拉雅顶部和东-西构造结中。从北往南,成岩时代逐渐变新;南北两带均以二云母花岗岩和(石榴石-电气石)白云母花岗岩为主,两期(始新世和中新世)中-基性岩脉和埃达克质岩主要在北带中发育。新生代岩浆活动分为5个阶段：49~40 Ma、39~29 Ma、28~15 Ma、14~7 Ma、6~0.7 Ma,分别主要与新特提斯洋壳板片断离、印度陆壳板片的低角度俯冲、断离或回撤、南北向撕裂(裂谷)和东西构造结的快速隆升有关。喜马拉雅淡色花岗岩起源于高喜马拉雅杂岩系的不一致(不平衡)部分熔融,并经历了矿物分离结晶的高分异演化。淡色花岗岩属于强过铝质岩石,具有高Si、K、Na,低Ca、Fe、Mg、Ti、Mn,高的Rb/Sr、Y/Ho值,低的Th/U、Nb/Ta、Zr/Hf、K/Rb值,稀土元素总量较低,负Eu异常明显的地球化学特征。随着成岩时代变新,Sr-Nd-Pb-Hf等同位素都指示岩浆源区中古老地壳物质的占比逐步增加。喜马拉雅淡色花岗岩/伟晶岩中Li、Be、W、Sn、Ta、Cs和Rb等稀有元素的富集系数大于10,伟晶岩属于典型的LCT型伟晶岩。喜马拉雅新生代淡色花岗岩带有望成为一条新的世界级的Li-Be-Sn-W-Ta稀有金属成矿带。     

西藏隆子县扎西康铅锌多金属矿床XV号矿体元素分带特征研究

作为特提斯喜马拉雅新生代构造–成矿事件中最为典型的Pb-Zn矿化代表的扎西康铅锌多金属矿床,近年来新发现的XV号矿体,规模仅次于主矿体Ⅴ、Ⅵ号矿体,由于其发现时间晚,所以研究程度低。为了更好剖析该矿体地质特征,通过研究XV号矿体的元素分带特征,结果表明：① 矿体围岩地层对Pb、Ag、Sb元素有着良好的供给能力,但Zn的富集成矿与地层关系不大,铅锌矿化与一套完整的高温—中温—低温元素组合Hg、Ag、Sb、Bi、Pb、Sn、Cd、Cu、Mn及Zn密切相关。② XV号矿体主要由含矿热液携带成矿元素往上运移的过程中不断析出成矿,未见明显的叠加改造痕迹。③ 矿体深部仍然具有一定的成矿潜力。XV号矿体分带模型的建立,是对特提斯喜马拉雅新生代构造–成矿事件的良好响应,能较好代表在该事件下Pb-Zn矿化的普遍特征,同时在深部潜力预测等方面也具有重要的意义。     

云南南秧田钨矿床电气石的成分和硼同位素特征及成矿意义

南秧田矿床是滇东南地区最大的以钨为主的金属矿床。文章以含电气石花岗片麻岩、无矿电气石石英脉和白钨矿矿化电气石石英脉样品为研究对象,结合地质特征、电气石元素地球化学及B同位素,对电气石成因开展研究。研究显示三类电气石均属于碱性电气石中的镁电气石,以富Mg及Y位中无Al或低Al为特征,具有相对高的FeO/(FeO+MgO)比值(平均0.53);其稀土元素(REE)配分曲线与晚白垩世花岗岩稀土元素配分曲线相似;δ~(11)B值集中在-14‰,与地壳平均值非常接近,这些特征表明其与岩浆期后热液成因的电气石特征一致。电气石石英脉中广泛的钨矿化表明晚白垩世岩浆期后热液对矿区主矿体的叠加富集作用明显,据此提出距晚白垩世花岗岩体数百米至一千米的中源距离为有利矿化区,为矿区外围及深部勘查评价指明了找矿方向。     

西藏冈底斯成矿带达布矿区色日普金矿流体包裹体研究

色日普金矿位于西藏冈底斯成矿带中段达布斑岩铜钼矿床外围。本文对该矿床矿体中赋存于含矿石英脉中的流体包裹体进行了岩相学、显微测温、激光拉曼探针以及氢氧同位素分析。研究表明:与成矿有关的流体包裹体可以分为3个大类和5个亚类;流体包裹体均一温度变化范围为117~377℃,流体盐度范围为2.57%~45.59%NaCleqv,成矿流体早期为高温、高盐度的H2O-NaCl-CO2体系,成矿期为中高温、中盐度H2O-NaCl-CO2体系,成矿晚期为中低温H2O-NaCl体系;成矿期流体包裹体气相成分除CO2外,还含少量CH4、N2等。据测温结果估算的成矿压力为120~130 MPa。通过对该矿区石英和硅化脉石英流体包裹体研究得出成矿流体主要来源于大气降水和具有显著岩浆贡献的携带金属成矿物质的热液混合的产物。     

西藏山南努日矽卡岩型铜钼钨矿床黑云母花岗岩锆石U-Pb定年及其成矿意义

西藏努日矽卡岩型铜钼钨矿床是冈底斯成矿带东段南缘的大型矿床,也是近年来靠近雅鲁藏布江缝合带发现的首例大型白钨矿矿床。笔者对采自矿区北矿段与白钨矿化矽卡岩有密切关系的黑云母花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS的U-Pb定年研究。分析锆石具有明显的振荡环带、Th/U比值大于0.1等典型岩浆成因锆石的特点。22个测点数据206Pb/238 U年龄可分为3组,799Ma、55.6 Ma、45.6~52.7 Ma,分别对应为拉萨地块形成年龄、捕获锆石的年龄、黑云母花岗岩形成年龄。在锆石原岩判别图解U-Y、Nb/Ta-Y中,所有点都很好的落入了花岗岩类的范围内,暗示黑云母花岗岩可能来源于新元古代的拉萨地块,测年数据表明,岩体成岩时代为始新世,可能系印度板块向欧亚板块北向俯冲碰撞阶段中晚期岩浆活动事件,该年龄早于矿区辉钼矿形成年龄。结合矿区第一期黄铜矿Re-Os年龄其与岩体形成年龄基本一致,指示矿区内存在两期成矿事件即早期白钨矿化、黄铜矿化和晚期黄铜矿、辉钼矿矿化。这也是首次在冈底斯成矿带南缘发现的与主碰撞期岩浆活动有关的成矿事件,同时也丰富了冈底斯带岩浆岩侵入序列与成矿事件的耦合关系,对于研究区域找矿具有十分重要的理论指导意义。     

西藏拿若斑岩铜金矿床成矿斑岩年代学、岩石化学特征及其成矿意义

西藏拿若矿床位于西藏多龙矿集区北部,是2010年新发现的一个斑岩铜矿。三期花岗闪长斑岩在拿若斑岩铜矿内侵位,前两期花岗闪长斑岩是拿若矿床的主要成矿斑岩;成矿前的闪长岩在拿若矿床东南侧侵位。本文开展了拿若矿床斑岩和闪长岩的锆石U-Pb年龄、全岩岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成分析。锆石U-Pb测年结果显示,三期花岗闪长斑岩在120Ma集中侵位,闪长岩略早于花岗闪长斑岩侵位(121 Ma)。三期花岗闪长斑岩具有相似的岩石化学特征,均富集轻稀土、大离子亲石元素,亏损重稀土、高场强元素,Eu异常不明显,显示出岛弧岩浆岩的特征,均具有高Sr低Y的特征,可能表明三期花岗闪长斑岩形成于同一个岩浆房;三期花岗闪长斑岩均具有高Al2O3、富钠、低镁和高Sr低Y的特征,显示出埃达克岩的特征;前两期花岗闪长斑岩的(87Sr/86Sr)i值分别为0.7054~0.7058和0.7056~0.7057,εNd(t)分别为-3.7~-2.9和-3.5~-3.2,εHf(t)值分别变化于3.6~6.7和3.6~7.4,表明前两期花岗闪长斑岩起源于新生的下地壳角闪岩相,有较多幔源物质混入;第三期花岗闪长斑岩具有较高εNd(t)值(-1.3~1.6)和εHf(t)值(5.1~8.1),表明第三期花岗闪长斑岩也起源于下地壳,但地壳物质混入较少。闪长岩也具有岛弧岩浆岩的特征,具有与花岗闪长斑岩相似的(87Sr/86Sr)i值(0.7052~0.7057)和略高的εNd(t)值(0.2~3.3)与εHf(t)值(1.2~9.5),表明闪长岩也起源于新生的下地壳,源区中壳源物质混入相对更少。闪长岩和成矿的花岗闪长斑岩铜背景值均较高,可能表明成岩源区内Cu丰度较高。含矿斑岩中地壳物质混入较多,可能表明成矿斑岩在侵位过程中从地壳中萃取了较多成矿元素。成矿晚期花岗闪长斑岩中Cu含量明显较低,可能是末期岩浆在岩浆房中释放了较多成矿元素所致;多期岩浆活动释放的成矿元素有利于成矿元素在成矿流体中持续富集成矿,多期岩浆侵位是形成斑岩铜矿的必要因素。     

青藏高原南部洋板块地质重建及科学意义

在复杂碰撞造山带中发现、识别和重建能够揭示从洋中脊形成到海沟俯冲消亡洋陆转换过程的洋板块地层(OPS)单元及岩石组合序列,是大陆动力学研究的重大课题。本文在冈底斯地块南部与雅鲁藏布江结合带东段地区发现和识别出大量洋岛、海山、洋内弧、楔顶盆地、大洋盆地等洋板块地层。通过对该洋板块地层岩石组合序列、产出状态与变形变质特征与形成时代、构造环境等的初步研究,得出如下新的认识:(1)新发现的洋板块地层单元是雅鲁藏布江结合带东段在特提斯洋演化过程俯冲消减而形成增生杂岩带的重要组成部分;(2)在青藏高原南部古特提斯和新特提斯洋同时存在并连续演化;(3)南冈底斯带在中生代具有新特提斯增生楔和增生弧的地质背景,并且该增生楔是冈底斯南缘加厚新生下地壳的重要物质组成部分,对斑岩铜矿的形成起了促进作用。     

西藏北喜马拉雅拉隆穹隆含Be、Nb、Ta钠长石花岗岩的识别及意义

拉隆穹隆出露于西藏北喜马拉雅带的东段,位于康马穹隆和错那洞穹隆之间。通过1∶5万矿产地质填图和精细剖面测量,在拉隆穹隆核部和围绕穹隆核部呈环状发育的滑脱系中发现一套含Be、Nb、Ta等稀有金属的钠长石花岗岩。拉隆花岗岩由内向外呈现出规律性的岩性变化,依次为二云母花岗岩、白云母花岗岩、伟晶质花岗岩、钠长石花岗岩、伟晶岩及石英壳,表明其是一套岩浆分异程度极高的花岗岩。岩相学研究显示,拉隆钠长石花岗岩的矿物成分以钠长石、石英、钾长石和白云母为主,含少量石榴石,可见少量绿柱石和铌钽族矿物。岩石化学分析表明,该钠长石花岗岩以富含Be、Nb、Ta、Li、Rb、Cs等稀有金属元素及富含H_2O、P、F和B等挥发分为典型特征,其中稀有金属Be、Nb、Ta的含量均已达到工业品位,构成了Be-Nb-Ta稀有金属矿体。本文对拉隆穹隆核部的钠长石花岗岩进行独居石U-Pb测年分析,获得21.3 Ma的独居石结晶年龄,与区域上的淡色花岗岩的侵位年龄基本一致。拉隆含Be-Nb-Ta稀有金属钠长石花岗岩的发现,丰富了北喜马拉雅带稀有金属成矿作用类型,对在北喜马拉雅地区寻找钠长石花岗岩型Be-Nb-Ta稀有金属矿具有重要意义。