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。     

西藏铁格隆南Cu-Au矿床成矿流体特征及与矿化蚀变的内在联系

铁格隆南是一个超大型的斑岩-高硫化型浅成低温热液Cu-Au矿床,该矿床位于中国西藏班公怒江成矿带多龙矿集区内。为了更好地限制该矿床在成矿过程中的物理条件,本次研究主要选择了流体包裹体群进行显微测温。在斑岩系统中,Qz-Cpy脉主要捕获了富液相流体,其Na Cl盐度为9.2%~12.9%,捕获温度为330~360℃,压力为121~170 bars,对应古深度为1.21~1.70 km。采样位置为地表以下1.03~1.07 km处,推算该处剥蚀深度为0.18~0.67 km。石英斑晶中流体包裹体以高盐度(LVS)和富气相流体(VL)为主,高盐度流体的Na Cl盐度为29.3%~35.8%,最低捕获温度为330~350℃。在浅成低温热液系统中,Qz-Aln-Py-Tn-Cv脉和石英斑晶主要捕获了高盐度(LVS)和富气相(VL)包裹体,其中LVS在矿化脉和石英斑晶中的Na Cl盐度分别为30.7%~32.4%和29.3%~35.8%,两者最低捕获温度一致,为310~320℃,对应最小压力为74~84 bars,最小古深度为0.74~0.84 km。采样位置为地表以下183.8~188.1m处,因此推算该处的最小剥蚀深度为0.55~0.65 km。通过拉曼光谱分析,发现在斑岩系统中,石英斑晶捕获的流体包裹体所包含的金属矿物主要为黄铜矿、赤铁矿,与斑岩系统的金属矿化类型一致;在浅成低温热液系统中,石英斑晶捕获的流体包裹体所包含的金属矿物为黄铁矿、铜蓝,也与蚀变岩中的金属矿物组合一致。同时,石英斑晶捕获的流体包裹体大部分定向穿切石英斑晶,并且与含矿石英脉具有一致的均一温度峰值。上述流体特征表明石英斑晶捕获了大量成矿流体。此外,这些流体包裹体中的金属矿物在高盐度流体和低密度流体中都存在,因此,这两种流体都具有搬运Cu的能力。通过以上研究认为,流体相分离、均一温度、盐度、流体包裹体所包含的金属矿物能够指示斑岩-浅成低温热液系统的矿化条件,并且这些流体确实能够搬运成矿物质,与铁格隆南斑岩-浅成低温热液矿化直接相关。     

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。     

西藏铁格隆南超大型铜(金)矿床白云母矿物学特征及地质意义

铁格隆南矿床产出了西藏班公湖- 怒江成矿带多龙矿集区最大的斑岩- 高硫型铜(金银)成矿系统。由于高硫型矿化与蚀变对斑岩型矿化和蚀变的广泛叠加,导致其成矿系统结构和成矿作用机制变得十分复杂,一定程度阻碍了其精细成矿模型的构建。本文基于铁格隆南矿床现有的勘查和研究成果,从矿物学的角度,以白云母为典型蚀变矿物,通过详细的镜下鉴定、扫描电镜和电子探针分析,详细揭示不同空间位置、不同产状白云母的矿物学特征和成因,探究其对铁格隆南矿床成矿机制的指示意义。结果显示,铁格隆南矿床的热液白云母主要由白云母端元、伊利石端元、绿鳞石端元以及少量钠云母端元组成。矿体中白云母与铜矿物具有成因联系。在深部的早期水岩反应中,白云母主要与黄铜矿伴生,热液蚀变斑岩形成的白云母呈现高Si低Al的特征,而热液蚀变砂岩呈高Al低Si的特征。随着流体向浅部继续运移,白云母共生的金属矿化转换为斑铜矿和铜蓝,多形成高Al低Si的白云母。相对于在侵入岩中产出的白云母,在砂岩中形成的白云母的FeT、Fe3+、Na+含量更高。侵入岩中形成富Fe2+白云母,指示热液还原性较强。此外,在黄铁绢英岩化带较中—浅部产出的白云母常与较多高岭石和铜蓝、斑铜矿伴生,指示了热液中的SO2发生聚集、温度降低、酸性增强并导致水岩反应增强和矿质沉淀的过程。综上,白云母与不同矿物组合及其地球化学特征,对成矿流体环境及勘查评价有良好的指示意义。     

西藏多龙矿集区热构造演化历史——来自磷灰石(U-Th)/He的证据

西藏多龙矿集区是西藏最重要的斑岩-浅成低温热液型矿集区。多龙矿集区经历了多期次的构造抬升-剥蚀事件,成矿后的埋藏-剥蚀历史对矿体的保存至关重要。本文运用磷灰石(U-Th)/He数据对多龙矿集区的低温热年代学进行研究。磷灰石(U-Th)/He年龄平均值分布在85. 1±4. 0Ma到37. 9±2. 5Ma,记录了晚白垩世到古新世、始新世、渐新世的热-构造事件。热历史模拟显示,多龙矿集区主要经历4次冷却事件:Ⅰ) 100～75Ma,冷却速率约为4℃/Myr,剥速率约为0. 16km/Myr,与班公湖-怒江洋的闭合以及拉萨-羌塘地块的碰撞事件有关;Ⅱ) 75～45Ma,冷却速率约为0. 3℃/Myr,剥蚀速率约为0. 01km/Myr,与拉萨-羌塘地块的继续碰撞事件以及由碰撞作用引起的逆冲推覆构造事件有关;Ⅲ) 45～30Ma,冷却速率约为2℃/Myr,剥蚀速率约为0. 08km/Myr,与印度-欧亚大陆的碰撞抬升事件有关;Ⅳ) 30Ma至今,冷却速率约为1℃/Myr,剥蚀速率约为0. 04km/Myr,与渐新世以来印度-欧亚大陆的持续碰撞作用以及渐新世以来青藏高原发育的频繁构造事件有关。多龙矿集区斑岩-浅成低温热液型矿床形成后在强烈的隆升-剥蚀的环境下保存下来,得益于早白垩世美日切错组火山岩的覆盖,由拉萨-羌塘地块碰撞作用引起的逆冲推覆构造引起的上部地层加厚,以及印度-欧亚大陆碰撞事件在多龙矿集区产生的相对较弱的破坏效应。拉萨-羌塘地块碰撞作用引起的地层加厚对多龙矿集区矿床起主要的保护作用。     

藏北东窝东铜多金属矿床含矿斑岩年代学、Sr-Nd-Pb同位素及成矿预测

东窝东铜多金属矿床位于羌塘地体南缘,班公湖-怒江成矿带西段,多龙铜金矿集区东侧,是新发现的重要找矿前景区。为进一步确定矿区成矿地质条件及找矿潜力,通过对矿区详细的地质调查和钻孔编录,运用离子探针(SHRIMP)对含矿斑岩进行锆石年代学研究,并利用等离子质谱仪(ICP-MS)对其进行地球化学和SrNd-Pb同位素分析。结果显示,东窝东矿区含矿斑岩结晶时代为122 Ma,是区域早白垩世成矿事件的产物,Sr-NdPb同位素组成(Sr初始值为0.7052~0.7062,143 Nd/144 Nd比值为0.512365~0.512409,εNd(t)值为-4.05~-3.88;~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb分别为18.691~18.823、15.638~115.796、38.649~38.924,揭示含矿斑岩岩浆源区有明显的壳幔混合,可能为来源于班怒洋俯冲环境下的新生下地壳。为科学判定矿区成矿潜力,解决矿区找矿瓶颈问题,综合分析矿区地质、物探(1/1万磁法和激电中梯测量)和化探(1/1万水系沉积物测量)成果后认为,东窝东矿区有良好的成矿地质条件,物、化探异常分布集中,叠合较好,存在重要找矿潜力,建议以斑岩-浅成低温热液型铜多金属矿床为勘查找矿方向。     

西藏拿若铜（金）矿床硫、铅同位素组成及成矿物质来源

为探讨多龙矿集区拿若铜(金)矿床的成矿物质来源,研究矿床成矿机制,本文在详细的野外地质调查和矿石学研究基础上对矿石样品进行硫和铅同位素分析,并对成因意义进行讨论。研究结果表明,17件金属硫化物的δ³⁴S值变化于-2.3‰～2.3‰之间,均值为-0.1‰;其中13件黄铁矿δ³⁴S值变化范围为-2.3‰～2.3‰,均值为0.2‰;4件黄铜矿的δ³⁴S值变化范围为-1.5～-0.8‰,均值为-1.1‰。δ³⁴S值频率直方图总体具有塔式分布特征,平均值接近于零,具幔源硫特征。金属硫化物的²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb介于38.209～38.854之间,平均值为38.635;²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb变化范围为15.541～15.665,平均值为15.605;²⁰⁶Pb/²⁰⁴b为17.942～18.580,平均值为18.461,具有正常铅的特征。铅同位素μ值变化范围为9.40～9.57,均...     

西藏多龙矿集区地堡Cu(Au)矿床含矿斑岩锆石U-Pb测年、Hf同位素组成及其地质意义

西藏多龙矿集区地堡铜(金)矿位于班公湖—怒江缝合带北侧,羌塘地块南缘,是多龙矿集区中具有较好找矿前景的斑岩—浅成低温热液矿床。本文首次对地堡含矿斑岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、微量元素和Hf同位素分析。含矿斑岩23个锆石点测试,获得锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均值年龄为122.0±2.5Ma(MSWD=0.34),与多龙矿集区成矿岩浆活动时限一致,是多龙矿集区的重要组成部分。锆石微量元素特征揭示地堡含矿斑岩中锆石为岩浆锆石,锆石Ti温度计计算出其结晶温度为663~850℃,平均为765℃,其岩浆源区可能经历了水饱和条件下的部分熔融作用。Hf同位素分析结果表明,地堡含矿斑岩锆石n(~(176)Hf)/n(~(177)Hf)值相对较高,为0.282726~0.283054,ε_(Hf)(t)为1.1~12.6,均为正值,其物质来源有幔源组分的加入,可能为壳幔混源的新生下地壳。     

西藏多龙矿集区铁格隆南铜(金银)矿床荣那矿段安山岩成岩背景:来自锆石U-Pb年代学、岩石地球化学的证据

本文主要对出露与西藏多龙矿集区铁格隆南矿区荣那矿段的安山岩开展了锆石U-Pb定年、岩石地球化学测试,旨在确定该套火山岩的成岩年龄及其形成的构造背景。安山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为(110.1±0.7)Ma(MSWD=2.3),代表了其成岩年龄。岩石Si O2为59.5%~61.48%;Al2O3为16.14%~17.11%;Na2O+K2O为6.02%~6.63%;Mg#值中等,微量元素富集Ba、Rb、Th、K等大离子亲石元素,相对亏损Ta、Nb、P、Ti等高场强元素,具有Rb正异常和明显的Zr、Hf负异常,据此认为该安山岩属高钾钙碱性系列岩石,具有活动大陆边缘火山岩的性质,是班公湖—怒江洋北向俯冲,拉萨地体与羌塘地体碰撞拼贴过程中所诱发的岩浆产物。结合其他资料分析认为,此安山岩的成岩时间应晚于铁格隆南高硫型浅成低温热液铜(金)矿床的成岩和成矿时间,是该矿床得以良好保存的重要条件。