西藏朱诺斑岩铜 钼 金矿区侵入岩锆石U Pb年龄、Hf同位素组成及其成矿意义

朱诺斑岩铜钼金矿位于冈底斯成矿带南缘,是近年来在冈底斯斑岩铜矿带最西端新发现的另一大型斑岩型铜-钼-金矿床,但一直以来对该矿区花岗岩年代学及成因分析缺乏系统的研究。本文选择矿区内主要岩浆岩体开展LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,Hf同位素研究。获得黑云母花岗闪长岩锆石U-Pb年龄为14.14±0.32Ma,76 Hf/177 Hf介于0.282484~0.282750,εHf(t)介于-9.87~-0.49,二阶段模式年龄TDMC介于1.13~1.73Ga、似斑状二长花岗岩锆石U-Pb年龄为14.05±0.31Ma,176 Hf/177 Hf介于0.282633~0.282769,εHf(t)介于-4.61~0.21,二阶段模式年龄TDMC介于1.08~1.39Ga之间;角闪闪长玢岩锆石U-Pb年龄为14.10±0.29Ma,除4.1号为继承锆石外,其余测点176 Hf/177 Hf介于0.282607~0.282761,εHf(t)介于-5.53~-0.07,二阶段模式年龄TDMC介于1.10~1.45Ga之间。年代学与Hf同位素结果表明,朱诺斑岩铜矿与斑岩铜矿带中段和东段成岩成矿时代一致,集中在15~13Ma之间,指示了冈底斯在中新世的构造岩浆活动事件。花岗岩Hf同位素组成明显与中-东段斑岩矿床不同,具有富集Hf同位素特征以及古老二阶段模式年龄(1.08~1.73Ga)等特点,反映出朱诺矿区中新世岩浆岩源区与中-东段中新世斑岩矿床明显不同,可能指示古老拉萨地体的印迹。     

西藏朱诺矿区外围次玛班硕地区铜成矿有利条件分析

次玛班硕地区处于冈底斯斑岩铜成矿带中段以西,北东距朱诺大型斑岩铜矿约10 km,西南距罗布真铅锌多金属矿约6 km。经综合对比分析,作者初步认为次玛班硕地区具备斑岩铜矿成矿的优越地质条件,具有寻找斑岩型铜矿的潜力。铜成矿有利条件为近EW向断裂构造,斑状二长花岗岩体及与其套合好、强度大、浓集分带明显的地球化学异常,地表的次生铜矿化、原生硫化矿及热液蚀变矿物。结合典型斑岩型铜成矿特征和成矿规律,现提出次玛班硕重要找矿方向:(1)中新世具埃达克岩化学性质的斑岩体是重要的成矿地质体及成矿的必备条件;(2)NW向和NE向的断裂构造是重要的成矿构造结构面、控矿因素;(3)岩体中裂隙发育地段、强烈的钾化—硅化及绢英岩化、碳酸盐化等蚀变及已发现的两个次生矿化脉地段是重要的找矿部位;(4)面积性的火烧皮与其吻合的一、二、三级羟基异常区段;(5)元素地球化学组合三级浓集分带异常区和高值区,以上各地段和特征区应引起足够的重视,具有很大的成矿潜力和找矿前景。因此本研究对该区域勘查找矿工作具有重要的指导意义。     

西藏朱诺斑岩铜矿床发现的重大意义及启示

朱诺斑岩铜矿床位于冈底斯火山岩浆弧之中西部,它是在原区域化探成果中无任何有编号异常的情况下,通过对原始化探数据进行重新处理时发现的,是迄今为止品位最富的大型斑岩铜矿床。它的发现“使冈底斯斑岩铜矿带的勘查区域向西延伸了数百km,有望发展成为巨型斑岩铜矿带”,自此揭开了在冈底斯西部寻找斑岩铜矿的序幕。该成果入选2004年全国地质调查工作重大新闻第二名(地质成果第一名),这是创新思维与科学找矿的范例。文章在较系统介绍了该矿床的成矿背景、矿化特征、发现过程及勘查新进展的同时,客观展示了笔者运用新的找矿思路对原有化探数据进行二次开发、赋予各种信息以客观的地质内涵、进行异常筛选及成矿预测研究的全过程;特别是在找矿难度越来越大的今天,对于启迪人们的找矿思路及降低勘查风险、快速缩小找矿靶区等方面具有非常重大的理论及现实意义。     

Origin of the Newly Discovered Zhunuo Porphyry Cu-Mo-Au Deposit in the Western Part of the Gangdese Porphyry Copper Belt in the Southern Tibetan Plateau, SW China

The newly discovered Zhunuo porphyry Cu-Mo-Au deposit is located in the western part of the Gangdese porphyry copper belt in southern Tibet, SW China. The granitoid plutons in the Zhunuo region are composed of quartz diorite porphyry, diorite porphyry, granodiorite porphyry, biotite monzogranite and quartz porphyry. The quartz diorite porphyry yielded zircon U-Pb ages of 51.9±0.7 Ma(Eocene) using LA-ICP-MS, whereas the diorite porphyry, granodiorite porphyry, biotite monzogranite and quartz porphyry yielded ages ranging from 16.2±0.2 to 14.0±0.2 Ma(Miocene). CuMo-Au mineralization is mainly hosted in the Miocene granodiorite porphyry. Samples from all granitoid plutons have geochemical compositions consistent with high-K calc-alkaline series magmatism. The samples display highly fractionated light rare-earth element(REE) distributions and heavy REE distributions with weakly negative Eu anomalies on chondrite-normalized REE patterns. The trace element distributions exhibit positive anomalies for large-ion lithophile elements(Rb, K, U, Th and Pb) and negative anomalies for high-field-strength elements(Nb and Ti) relative to primitive mantlenormalized values. The Eocene quartz diorite porphyry yielded εNd(t) values ranging from-3.6 to-5.2,(~(87)Sr/~(86)Sr)i values in the range 0.7046–0.7063 and initial radiogenic Pb isotopic compositions with ranges of 18.599–18.657 ~(206)Pb/~(204)Pb, 15.642–15.673 ~(207)Pb/~(204)Pb and 38.956–39.199 ~(208)Pb/~(204)Pb. In contrast, the Miocene granitoid plutons yielded ε_(Nd)(t) values ranging from-6.1 to-7.3 and(87Sr/86Sr)i values in the range 0.7071–0.7078 with similar Pb isotopic compositions to the Eocene quart diorite. The Sr-Nd-Pb isotopic compositions of the rocks are consistent with formation from magma containing a component of remelted ancient crust. Zircon grains from the Eocene quartz diorite have ε_(Hf)(t) values ranging from-5.2 to +0.9 and two-stage Hf model ages ranging from 1.07 to 1.46 Ga, while zircon grains from the Miocene granitoid plutons have ε_(Hf)(t) values from-9.9 to +4.2 and two-stage Hf model ages ranging from 1.05–1.73 Ga, indicating that the ancient crustal component likely derives from Paleo- to Mesoproterozoic basement. This source is distinct from that of most porphyry Cu-Mo-Au deposits in the eastern part of the Gangdese porphyry copper belt, which likely originated from juvenile crust. We therefore consider melting of ancient crustal basement to have contributed significantly to the formation Miocene porphyry Cu-Mo-Au deposits in the western part of the Gangdese porphyry copper belt.     

冈底斯朱诺地区中新世板内热隆伸展成矿

位于冈底斯构造成矿带中段西侧的朱诺地区具有良好的成矿前景,已发现有朱诺大型斑岩铜矿床和铁雅铁铜矿点。野外基础地质和矿床地质调查、构造分析和岩石化学的研究表明,朱诺斑岩铜矿床在构造上受近EW向和近SN向伸展断裂控制,时间上属于中新世青藏高原南部板内构造过程,含矿斑岩具有典型的埃达克质岩特征。朱诺及其所在的冈底斯构造成矿带在中新世处于板内构造环境,板内伸展构造—埃达克质岩—斑岩铜矿系统叠加在早期的俯冲—碰撞构造岩石组合之上。与埃达克质岩形成直接相关的下地壳流动导致冈底斯上地壳及下地壳显著加厚,发生部分熔融作用,下地壳物质可能源于地壳减薄的锡瓦利克盆地,流经喜马拉雅,穿过并改造了雅鲁藏布江缝合带中挤入地壳的洋壳地幔岩石,造成被混入洋壳地幔成分的冈底斯下地壳发生部分熔融,形成埃达克质岩浆,上升并顶托冈底斯上地壳,致使冈底斯上地壳先后发生近EW向和近SN向的伸展,在上地壳伸展扩容空间中含矿埃达克质岩浆沿伸展断裂上升、侵位,并富集成矿。     

西藏冈底斯朱诺斑岩型铜矿床流体包裹体特征

冈底斯是我国重要的斑岩型铜矿带,东段已发现一系列大型-超大型斑岩矿床且研究程度较高,而西段仅发现朱诺一例大型斑岩铜矿床,且研究程度较低,这不利于冈底斯东西段的对比研究。本文对朱诺矿床进行了流体包裹体岩相学研究、包裹体测温及激光拉曼光谱分析,并与冈底斯东段的驱龙斑岩矿床开展了对比。研究表明朱诺矿床共发育四种类型包裹体,分别为富液相气液两相水溶液包裹体(LV)、富气相气液两相水溶液包裹体(VL)、含子晶多相(LVH)及富CO2三相(C)包裹体。从成矿早期到晚期(即由A脉向B脉至D脉阶段),包裹体均一温度集中分布在350~550℃、250~350℃、250~300℃,盐度为5%~55%NaCleqv、5%~40%NaCleqv、2%~10%NaCleqv,显示包裹体均一温度及盐度呈递减趋势。而在B脉阶段,在显微镜下同一视域内可见不同类型(LV、VL、LVH)的包裹体共存,并且具有相似的均一温度而盐度变化较大特征,这是流体沸腾的明显标志,预示压力的降低及硫化物的沉淀。通过压力估算得到朱诺矿床A、B、D脉阶段的成矿深度分别为2.9km、2.7km、2.3km。通过与驱龙铜矿的对比,朱诺矿床硬石膏发育相对较弱,预示成矿流体氧逸度相对驱龙矿床低,此外二者在包裹体类型、温度、盐度等方面相似,但朱诺的成矿深度比驱龙的略浅,这在冈底斯西段总体剥蚀程度相对东段低的背景下是有利于矿床的寻找。