西藏铁格隆南超大型浅成低温热液铜(金、银)矿床的形成时代及其地质意义

铁格隆南(荣那)矿床位于西藏班公湖—怒江成矿带西段的多龙整装勘查区内,是西藏首例超大规模的浅成低温热液-斑岩型Cu(Au、Ag)矿床。目前,矿床的勘查工作和科学研究正同时展开,本文采用锆石U-Pb、辉钼矿Re-Os同位素定年技术,结合系统的钻孔地质编录,对编录中新发现的含矿石英闪长玢岩和辉钼矿进行了高精度同位素测年。石英闪长玢岩LA-ICP-MS锆石U-Pb模式年龄为(120.2±1.0)Ma;辉钼矿Re-Os同位素测年的模式年龄分布在117.8~119.4 Ma范围内,平均模式年龄为(118.5±0.8)Ma,等时线年龄为(119.0±1.4)Ma(MSWD=0.34)。成岩成矿年龄近于一致,成矿略晚于成岩年龄,表明二者属于同一斑岩-浅成低温热液成矿系统。辉钼矿187Re的含量分布于230.47~1226.6μg/g,指示成矿物质具幔源特征,暗示铁格隆南巨量金属物质的聚集可能与壳幔边界岩浆作用有关。对比研究表明,铁格隆南成矿作用与多不杂、波龙铜(金)矿床一同受控于统一的构造-岩浆成矿系统,该系统的形成无疑与早白垩世班公湖—怒江洋盆向北俯冲有关。     

青藏高原两个斑岩-浅成低温热液矿床成矿亚系列及其"缺位找矿"之实践

斑岩_浅成低温热液型铜金矿床是西藏最新发现的组合矿床类型,其具有巨大的找矿潜力。笔者在西藏多龙矿集区铁格隆南铜金矿床、雄村矿集区主要矿体系统地质编录、综合研究的基础上,对其矿床地质背景、矿体形态产状、矿物组合、蚀变特征、成岩成矿年龄等进行了系统的总结,在前人研究的基础上,提出班怒成矿带与早白垩世岛弧型中_酸性火山岩_浅成岩组合有关的铜、金、银、铅锌矿床成矿亚系列,以及冈底斯成矿带与早侏罗世—晚侏罗世岛弧型中_酸性火山岩_浅成岩组合有关的铜、金、银、铅锌矿床成矿亚系列,是西藏最重要的寻找斑岩型_浅成低温热液型铜金矿的矿床成矿系列。依据"缺位找矿"理论,预测多龙矿集区尕尔勤、地堡那木岗、铁格隆山是浅成低温热液型铜金矿床的进一步勘查评价区,色那、拿顿角砾岩筒是寻找独立高硫化型浅成低温热液金矿床的重要靶区。铁格隆南浅成低温热液矿体叠加在斑岩型矿体之上,高硫化型浅成低温热液矿床浅部发育多孔状硅帽和明矾石_地开石_高岭石蚀变组合,金属矿物以硫砷铜矿_铜蓝_蓝辉铜矿_黝铜矿_黄铜矿_斑铜矿_黄铁矿等铜硫二元体系矿物组合为主,其中黄铁矿_黄铜矿_斑铜矿形成较早,矿床规模可突破1200万吨。雄村铜金矿集区发育低硫化型浅成低温热液多金属金矿体,矿体呈脉状,或在火山机构边缘构造中独立产出,或叠加于斑岩型铜金矿体之上产出,以绢云母化、叶蜡石化、伊利石化发育,闪锌矿、黝铜矿、磁黄铁矿_黄铁矿为主要金属矿物组合为特征,洞嘎、普钦木_哑达是低硫化型浅成低温热液矿床的勘查评价区,深部有找到斑岩型铜金矿的可能。上述2套矿床成矿系列亚系列都与燕山期斑岩铜金矿床的流体演化有关,具有特殊的蚀变矿物、金属矿物组合,寻找独立的浅成低温热液型金矿是下一步需要重视的找矿方向。     

西藏冈底斯北带首例主碰撞造山期铜矿——林周县程巴矽卡岩型铜矿床地质特征、辉钼矿Re- Os同位素年龄及成矿意义

通过近十年的地质勘查,在冈底斯北带多座具有经济价值的矿床得到开发利用,该带已经成为西藏地区矿床勘查与研究的又一热点地区。程巴铜矿是冈底斯北带近年来新发现的唯一一例中-大型规模的富铜矿床。矿床为典型的富含石榴子石的矽卡岩型矿床,铜矿体主要呈似层状、脉状产于林布宗组角岩和多底沟组大理岩的层间构造带内,矿石中富铜,伴生钼、锌、金、银、铋。本文在矿床成矿地质背景和矿床地质特征研究的基础上,用Re-Os同位素方法测试辉钼矿,获得等时线年龄为58.49±0.43 Ma(MSWD=0.61),模式年龄加权平均为58.49±0.33Ma(MSWD=0.25),确定程巴铜矿是主碰撞期成矿作用的产物,程巴铜矿的发现证明在冈底斯成矿带主碰撞造山过程能够形成铜矿床。因此,主碰撞成矿阶段由深变浅的矿床组合模型应在前人研究的基础上修改为矽卡岩型Cu(Mo)矿+矽卡岩型Fe-Pb-Zn-Mo(Cu)矿+斑岩型Mo(W)矿。此外,辉钼矿中Re含量介于84.6×10~(-6)～461.3×10~(-6)之间,平均值为252×10~(-6),暗示程巴矿区物源具有壳幔混合的特征。     

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。     

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。     

西藏铁格隆南铜(金银)矿床地质特征及勘查模型——西藏首例千万吨级斑岩-浅成低温热液型矿床

铁格隆南矿床(荣那矿段)位于多龙矿集区多不杂斑岩型铜(金)矿的北东中部,铜(金)矿体的主要赋矿围岩为早白垩世中酸性斑岩及早中侏罗统色哇组(J1-2s)复理石或类复理石建造;下白垩统美日切错组(K1m)陆相中基性火山岩建造(110 Ma)覆盖在斑岩-浅成低温热液成矿系统之上,是该矿床得以良好保存的重要原因。通过详细的地质填图、地质编录、岩石地球化学、镜下鉴定、电子探针分析、流体包裹体分析、同位素年代学、岩石地球化学测量、音频大地电磁测深和综合研究,确定了矿体形态整体上为一个似筒状体,铜(金、银)矿体总体呈北东向,控制矿体北东延长约2 000 m,南东—北西向约1 200 m,Cu平均品位大于0.5%,伴生Au品位0.08 g/t,伴生银品位2 g/t左右,单个矿床铜资源量约1 100万吨,远景资源量超过1 500万吨。矿石以典型的细脉浸染状为主,从浅部至深部,金属矿物由铜蓝、蓝辉铜矿、斯硫铜矿、雅硫铜矿、久辉铜矿、斜方蓝辉铜矿及黄铜矿、斑铜矿(微量辉钼矿),主要非金属矿物有明矾石、地开石、高岭石、水铝石、绢云母、石英、硬石膏等组成(图2-17),矿物和蚀变组合显示高硫型浅成低温热液矿体叠加于斑岩型矿体。成矿岩体为120 Ma侵位的花岗闪长斑岩,辉钼矿Re-Os同位素年龄显示斑岩成矿形成于119 Ma左右,明矾石Ar-Ar同位素测年结果为116 Ma左右,表明浅成低温热液型矿化略晚于斑岩型矿化。由于羌塘地体南缘的不断隆升,导致浅成低温热液矿化持续向深部迁移,形成巨厚典型的浅成低温热液矿物组合。流体包裹体研究表明,流体包裹体均一温度显示存在2套明显不同温度的流体,即形成斑岩及其围岩钾硅化与绢英岩化带矿化的中高温流体以及高级泥化带中的中低温流体,高温、高盐度的流体代表了斑岩系统的流体特征,而中低温、低盐度的流体代表了高硫化型浅成低温热液系统的流体特征。铁格隆南矿区的岩体侵位较浅,浅部岩体已经在ZK1604与美日切错组呈角度不整合接触,表明在美日切错组火山岩喷发覆盖于矿体上之前,含矿岩体已经出露地表,根据其估算形成深度(约1.2 km),可以判断在矿床形成之后地壳已抬升了一定高度,斑岩-浅成低温热液系统上部的矿体和独立金矿体可能已被剥蚀。岩石微量元素和稀土元素特征表明,均为高钾钙碱性,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具弧岩浆地球化学特征;在Y-Th/Ta和Ta/Yb-Th/Yb图解中多龙地区主要侵入岩均位于活动大陆边缘,在Th-Co-Zr/10和Th-Sc-Zr/10微量元素构造图解中,大部分样品落在陆缘弧区域。区域上构造岩浆活动也表明多龙地区岩浆岩形成与班公湖—怒江特提斯洋早白垩世北向俯冲至南羌塘地体之下密切相关,类似于南美安第斯成矿带洋陆俯冲背景下的陆缘弧环境。锆石铪同位素落在球粒陨石与亏损地幔之间,地壳模式年龄相对年轻与多龙地区主要侵入岩一致,表明岩浆主要来源亏损地幔,同时也有部分新生地壳物质的加入,岩浆表现出角闪石源区作为主要源区熔融矿物的特征,表明班公湖-怒江特提斯洋壳俯冲至50~70 km下发生相变,从而导致类似角闪石等矿物脱水引发的楔形地幔部分熔融。短波红外光谱填图和岩石地球化学剖面测量显示在尕尔勤、地堡那木岗还有寻找铁格隆南(荣那矿段)式矿床的潜力,区域找矿潜力极大,多龙矿集区铜资源量可以达到2 500万吨以上。     

西藏知不拉矽卡岩矿床成矿母岩的新认识——来自花岗闪长岩岩相学、年代学和Hf同位素的指示

知不拉矽卡岩铜多金属矿床位于西藏冈底斯成矿带中段驱龙斑岩铜矿南侧2~3 km处,铜资源量接近大型规模,矽卡岩矿体主要呈似层状、透镜状和大脉状产出,主要受角岩化凝灰岩–大理岩岩性界面和断层破碎带控制。本文以最新勘查工作中钻孔揭露的花岗闪长岩为研究对象,通过岩相学观察、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素分析,对知不拉矿床成矿母岩认识给出新指示。花岗闪长岩与角岩化凝灰岩、大理岩的接触带可见不同程度的矽卡岩化发育,由角岩化凝灰岩至花岗闪长岩有角岩化凝灰岩–矽卡岩化角岩–矽卡岩–矽卡岩化花岗闪长岩–花岗闪长岩的分带规律,岩体内可见长石被石榴子石、绿帘石等矿物交代,指示该岩体与矽卡岩矿体形成关系密切。测试结果显示,花岗闪长岩内锆石15个有效测点给出了206Pb/238U加权平均年龄为16.0±0.4 Ma,该年龄代表花岗闪长岩的结晶年龄,与矽卡岩内成矿年龄16.9±0.6 Ma在误差范围内一致;锆石的176Hf/177Hf(i)值为0.2829~0.2831,εHf(t)为3.2~12,单阶段模式年龄tDM在209~563Ma之间,具有与驱龙中新世侵入岩相似的Hf同位素地球化学特征,岩浆可能起源于软流圈物质上涌引起的新生下地壳部分熔融。知不拉矽卡岩矿床的成矿母岩为中新世花岗闪长岩,与驱龙斑岩矿床属于同一岩浆房演化出溶岩浆,分别是侵位于向形和背形构造中的热液作用产物。     

西藏错那洞淡色花岗岩地球化学特征、成岩时代及岩石成因

错那洞淡色花岗岩是西藏北喜马拉雅淡色花岗岩带的重要组成部分。通过地球化学分析揭示其具有富硅(SiO_2含量为74.20%~74.52%)、贫铁(Fe_2O_3含量为0.04%~0.20%,FeO含量为0.40%~0.58%)、贫镁(MgO含量为0.06%~0.14%)、钙碱性(σ为2.15~2.32)、强过铝质(A/CNK为1.11~1.15)的地球化学特征。稀土元素总量较低(∑REE为47.24×10~(-6)~57.59×10~(-6)),轻稀土元素富集(LREE为39.85×10~(-6)~49.23×10~(-6)),重稀土元素亏损(HREE为6.91×10~(-6)~8.68×10~(-6)),有明显负Eu异常(0.49~0.80);富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素。锆石U-Pb测年结果显示,错那洞淡色花岗岩形成中新世(21 Ma),属北喜马拉雅淡色花岗岩晚阶段峰值期(24~12 Ma)产物。锆石εHf(t)值为负值,且变化较大(-3.92~-17.64),说明其岩浆源区为壳源,以变泥质岩为主,可能存在多种物质组分的混合。初始岩浆结晶温度应不超过675~702℃,构造背景为后碰撞环境,是高喜马拉雅结晶岩系在板片快速折返过程中发生减压熔融而形成的产物。     

西藏甲玛铜多金属矿床金赋存状态初步研究

甲玛铜多金属矿床是西藏第一个投入开发的矿床。矿床内主要的六种成矿元素Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag均可独立圈定矿体,且每一种元素均达大型及以上规模。甲玛矿区以超过120t的金资源量已经成为了青藏高原继雄村铜金矿之后的又一个超大型金矿。本文通过显微镜下观察、金矿物BSE图像和EDS分析图谱等方面研究工作,基本查清了Au及其金矿物在矿物、矿石中的赋存状态,并运用此次研究为目前矿山选     

西藏铁格隆南超大型Cu(Au、Ag)矿床S、Pb同位素地球化学研究

西藏铁格隆南矿床位于多龙矿集区北侧,是近年来在班公湖—怒江成矿带西段发现的首例与高硫化型浅成低温热液成矿作用有关的超大型斑岩-浅成低温热液型铜(金银)矿床。本文在矿石学研究的基础上,对铁格隆南矿床中代表性岩(矿)石样品进行了S、Pb同位素分析,探讨成矿物质来源。铁格隆南矿床硫化物及硫盐矿物的δ~(34)S值在–9.8‰~6.8‰之间,平均为–1.8‰,其频率直方图具有"塔式"分布特征,总体体现出地幔岩浆硫特征,但已受到少数地壳硫的混染。矿石(~(206)Pb/~(204)Pb=17.959~18.653,~(207)Pb/~(204)Pb=15.606~15.707,~(208)Pb/~(204)Pb=37.926~39.007)与含矿花岗闪长斑岩(~(206)Pb/~(204)Pb=18.527~18.681,~(207)Pb/~(204)Pb=15.564~15.632,~(208)Pb/~(204)Pb=38.697~38.724)以及安山岩(~(206)Pb/~(204)Pb=18.543~18.572,~(207)Pb/~(204)Pb=15.529~15.538,~(208)Pb/~(204)Pb=38.654~38.672)的初始铅组成基本一致,表明三者具有相同的来源;结合铅构造模式图及其源区判别图分析,矿床的铅主要为和岩浆作用有关的上地壳与地幔混合的俯冲带铅。铁格隆南Cu(Au、Ag)矿床的S、Pb同位素组成共同指示成矿物质主要来源于深部岩浆,这种岩浆可能主要起源于班公湖—怒江洋盆俯冲板片部分熔融与地幔物质混熔,并受到少量地壳物质的混染。斑岩成矿系统理论及矿床成矿系列的"缺位理论"指示,多龙矿集区西南部可能存在一个规模较大的斑岩-浅成低温热液-隐爆角砾成矿系统,同时北东部有寻找矽卡岩型矿床的潜力。