西藏尕尔穷-嘎拉勒铜金矿集区火山岩年代学及地球化学

尕尔穷-嘎拉勒铜金矿集区是班-怒结合带南部的重要矿集区.矿集区内发育大面积火山岩, 利用锆石U-Pb年代学方法, 首次精确测定了研究区内不同地层中火山岩年龄, 并结合其岩石地球化学特征探讨了其形成构造背景.研究表明, 区内朗久组火山角砾岩成岩年龄为141.7.0±0.47 Ma(MSWD=0.43), 多爱组流纹岩年龄为136.80±0.48 Ma(MSWD=0.79), 形成时代为早白垩世初期, 属于班公湖-怒江洋南向俯冲的岩浆作用响应; 原定多爱组火山角砾岩(GE火山角砾岩)年龄为85.20±0.53 Ma(MSWD=3.40), 形成时代为晚白垩世, 不属于早白垩世多爱组产物, 属于洋盆消亡后羌塘陆块与冈底斯陆块汇聚阶段的火山作用产物, 晚于尕尔穷铜金矿的成矿年龄(86.87±0.50 Ma).岩石地球化学特征表明, 区内火山岩均具有相对富集Rb、Th、U等大离子亲石元素(LILE), 而亏损Ta、Nb、Yb、Ti等高场强元素(HFSE)的特征, 显示出弧火山岩特性.结合区域已有火山岩研究资料表明, 在班公湖-怒江洋南向俯冲过程中, 从早白垩世初至中晚期均有比较连续的火山作用, 持续时间约为30 Ma(140~110 Ma); 在班公湖-怒江洋盆消亡后的羌塘陆块与冈底斯陆块汇聚晚阶段, 又伴随有晚白垩世火山作用的发生, 该期火山作用与区内成矿岩体年龄相当, 可能为同一岩浆系统的产物. 关键字: 火山岩; 班公湖-怒江特提斯洋; 俯冲; 碰撞; 尕尔穷-嘎拉勒矿集区; 地球化学.      

西藏甲玛铜多金属矿床成矿系统元素的活动性及质量平衡

运用质量平衡方法,研究西藏甲玛铜多金属矿床中位于角岩和矽卡岩接触带内的矽卡岩化角岩被流体交代蚀变形成矽卡岩过程中元素的迁移特征和流体性质。对两类样品分别进行主量、微量、稀土元素分析,并运用等浓度线方程及其推导方程分别判断在交代蚀变过程中元素的带入、带出特点及元素的活动性,进而推断流体特征。结果表明:主量元素只有Al2O3、Na2O和K2O为带出元素,SiO2、Fe2O3和CaO为带入元素且带入量较大;微量元素W、V、Cr带入量较大,Bi、Ni、Pb、Ga带入量中等;稀土元素除Pr和La外均为带入元素,其带入序列趋势由强至弱依次为Eu、Er、Yb、Dy、Ho、Gd、Tm、Lu、Tb、Sm、Nd、Ce;成矿元素Ag、Cu、Mo、Pb、Zn为带入元素,带入序列趋势由强至弱依次为Mo、Ag、Cu、Pb、Zn;蚀变过程元素K、Na、Li、Be、Zr被带出与F、Cl、OH、CO2等组成络合物存在于溶液中;带入元素Cu、Mo、Pb、Zn以硫化物形式存在于矿区内,上述硫化物中硫、铁为低价态,而贫氧的流体有利于硫、铁以低价态出现。总之,推断蚀变流体富F、Cl、OH、CO2,具有富含硫和铁元素且贫氧的特征。     

西藏雄村矿区南部玢岩的地质年代学、岩石地球化学及其地质意义

西藏雄村矿区是南冈底斯带上的一个以铜为主、伴生金(银)的超大型矿集区,成矿时代为中侏罗世,侏罗纪玢岩体是矿区勘查的首选目标,因此,开展玢岩体地质年代学研究对矿区的找矿工作部署意义重大。本文在详细的野外地质调查基础之上,首次对矿区出露较多的含粗粒石英斑晶的角闪石英闪长玢岩(简称南部玢岩)开展锆石SHRIMP U-Pb定年和岩石地球化学研究,以期为矿区找矿工作部署、岩浆演化与成矿作用研究提供有益的技术支撑。研究结果表明:(1)南部玢岩形成于中侏罗世,锆石SHRIMP U-Pb年龄为174.4±1.6 Ma,侵位于II号矿体形成之后、I号矿体形成之前;(2)南部玢岩的岩石地球化学特征具有岛弧岩浆的亲和性,表明其形成于岛弧构造环境,可能是新特提斯洋向北俯冲的产物;(3)南部玢岩由亏损地幔源区来源的新生地壳物质的部分熔融形成;(4)南部玢岩在II、III号矿体中是不含矿的成矿后玢岩,但在其他地段的含矿性则有待进一步的地质勘查工作确认。     

西藏斑岩-矽卡岩-浅成低温热液铜多金属矿成矿作用、勘查方向与资源潜力

西藏主要成矿带是东特提斯成矿域的重要组成部分。1999年以来,中国地质调查局地质大调查的全面实施,国家公益性基础研究的不断深入和商业性勘查的及时跟进,真正意义上的找矿突破得以实现。论文在前人资料和研究成果综述的基础上,结合研究团队近年来的研究进展,总结了西藏各成矿带主要矿床的地质特征和成矿规律,梳理了若干影响勘查评价和找矿突破的重大问题,构建了主要矿集区的勘查模型,提出进一步找矿方向和资源潜力。西藏四大成矿带特色鲜明,东特提斯成矿域集聚了从新特提斯洋俯冲-碰撞的多种矿床类型,控矿因素复杂,主要矿床类型为斑岩-矽卡岩-浅成低温热液型铜多金属和岩浆热液脉型矿床,成岩成矿时代从170 Ma到12 Ma,具有成矿时代跨度大、矿床类型丰富、成矿元素复杂、矿石质量较好之特点,已经成为我国最重要的资源储备基地。藏东玉龙成矿带除了斑岩型铜(钼)矿以外,斑岩体外接触带的矽卡岩型矿床具有重要工业价值,如玉龙Ⅱ、V号矿体、昂青银铅锌(铜)矿,成岩成矿时代在40~38 Ma,成矿岩体和矿体受北西向走滑构造控制的背斜控制。冈底斯成矿带类型发现识别出赋存于林子宗群典中组的低硫化浅成低温热液型矿床,显示谢通门—昂仁县以西林子宗群分布区寻找斑岩-浅成低温热液型铜多金属(银、金、铅锌)矿床具有重要意义;矿床学研究成果作为构造地质背景确定的指针之一,认为印度大陆和亚洲大陆的碰撞事件发生在52~50 Ma,至少典中组火山岩还是陆缘弧的产物,并形成典型的浅成低温热液矿床,甚至斑岩-浅成低温热液矿床;含矿斑岩接触带有碳酸盐岩,接触带和深部需要勘查评价矽卡岩型铜多金属矿体或铅锌银矿体,90~13 Ma侵位的花岗斑岩、花岗闪长斑岩可形成规模较大的矽卡岩型矿床,甲玛、驱龙外围的知不拉、邦铺、洞中拉—蒙亚啊矿集区、努日、尕尔穷—嘎拉勒等矿床均具有相似的特征,而这种类型矿体较之斑岩型铜(钼)矿更具工业价值。班公湖—怒江成矿带多龙矿集区120~116 Ma的斑岩-浅成低温热液成矿系统形成斑岩型-高硫化浅成低温热液型-隐爆角砾岩型矿床,~110 Ma的陆相安山质火山岩——美日切错组(K1m),作为良好的成矿后盖层,是该类矿床得以保存的必要条件;班—怒结合带两侧形成于140~110 Ma的则弄群、多尼组、去申拉组、美日切错组等安山质、英安质、流纹质火山岩具有强烈的蚀变,发育火山机构,是新特提斯洋俯冲形成的产物,成矿地质背景类似于南美安第斯成矿带,显示良好的成矿潜力。西藏已经初步查明的铜资源量6 000万吨,钼资源量300万吨,共伴生金1 000 t,共伴生银25 000 t,铅锌资源量1 000万吨,已经成为我国最重要的有色金属储备基地,研究认为西藏铜的资源潜力将超过15 000万吨。     

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。     

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。     

西藏改则多龙矿集区地堡那木岗矿床钾玄质二长花岗斑岩锆石LA-MC-ICP-MSU-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

西藏班公湖—怒江结合带已经成为我国重要的斑岩铜金矿成矿带,改则县多龙斑岩—浅成低温热液型铜(金)矿集区是近几年班公湖—怒江成矿带最为瞩目的找矿发现。本文首次对多龙矿集区地堡那木岗矿床二长花岗斑岩进行全岩地球化学分析及锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb测年。二长花岗斑岩SiO_2为66.31%~67.31%,Al_2O_3为15.16%~15.33%,MgO为1.30%~1.47%,CaO为1.53%~1.65%,TFe_2O_3为3.29%~3.74%,K_2O为3.72%~3.98%,Na_2O为4.48%~4.96%,K_2O/Na_2O为0.80~0.89,铝饱和指数为1.00~1.07,里特曼指数为2.82~3.43,属于为高钾钙碱性弱过铝质岩石。其明显富集轻稀土及大离子亲石元素(Th、U、K、Pb及Rb),亏损重稀土及高场强元素(Ta、Nb、Ti及Zr),稀土总量为131.81×10~(-6)~151.59×10~(-6)之间,轻稀土与重稀土比值为10.67~10.97,(La/Yb)_N为14.03~15.23,δEu为0.75~0.78,具有中等负铕异常,显示出典型岛弧岩浆岩的特征,表明二长花岗斑岩可能是处于俯冲带背景下由洋壳俯冲板片脱水产生流体交代地幔楔发生部分熔融形成。二长花岗斑岩La/Nb值为3.36~3.50,La/Ta值为40.71~42.79,指示了岩浆在上升的过程中可能遭受到地壳物质的混染作用。其锆石具有明显的岩浆结晶环带,锆石U-Pb测年显示,Th/U值为0.56~1.10,岩石成岩年龄为112.6±1.3Ma。结合前人资料可知,多龙矿集区内岛弧岩浆岩存在117~124 Ma和107~112 Ma两个明显的主要成岩期,地堡那木岗矿床二长花岗斑岩形成于矿集区岩浆动活后期。综合分析认为,班公湖—怒江特提斯洋在早白垩世晚期(112.6±1.3Ma)尚未关闭,仍正在向北俯冲于羌塘地块之下。     

西藏多龙矿集区发现浅成低温热液型铜(金银)矿床

根据2013年最新勘查成果、详细的地质编录,对西藏多龙铜金矿集区铁格龙南(荣那)铜(金银)矿床地质特征、矿床类型进行了初步研究,认为该矿床是斑岩-浅成低温热液成矿系统的产物,是典型的高硫型浅成低温热液矿床。矿床规模巨大,矿石中发育条带状、层纹状、皮壳状、致密块状明矾石、地开石,深部发育黄铁绢英岩化,黄铁矿的含量为3%~35%,矿石矿物由铜蓝、蓝辉铜矿、硫砷铜矿、斯硫铜矿、雅硫铜矿、久辉铜矿、斜方蓝辉铜矿、斑铜矿、黝铜矿、黄铜矿等组成。综合研究表明,推断浅部或外围发育独立的高硫型浅成低温热液型金矿,深部存在斑岩型铜(金银)矿体。该矿体的发现结束了西藏至今没有发现典型浅成低温热液矿床的历史,对区域找矿具有极其重要的指导意义。     

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/²⁰⁴Pb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,均小于9.58,表明矿床铅主要来自幔源物质。拿若矿床的硫和铅同位素特征与多龙矿集区斑岩型矿床类似,成矿物质主要来源于岛弧环境下幔源物质,可能存在壳源物质的混入。