西藏冈底斯斑岩铜矿带埃达克质斑岩含矿性_源岩相变及深部过程约束
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2009年12月December,2009矿床地质M IN ERA L DEPOSIT S第28卷第6期28(6):803~814文章编号:0258-7106(2009)06-0803-12西藏冈底斯多金属成矿带斑岩铜矿定位预测与资源潜力评价X佘宏全1,李光明2,董英君1,潘桂棠2,李进文1,张德全1,丰成友1(1中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京100037;2中国地质调查局成都地质矿产研究所,四川成都610082)摘要自1999年开展地质大调查以来,冈底斯成矿带斑岩铜矿研究取得了重大进展。
本文在全面收集冈底斯成矿带地质、矿产和物化探资料基础上,建立了本区G IS平台上的资源预测评价系统。
采用数理统计分析,确定了冈底斯成矿带斑岩铜矿定位预测的定量化标志35个,认为对斑岩铜矿预测影响比较重要的地质变量(因素权重> 012)为花岗岩体(不限时代)、Cu、M o、W、Au、A g、Bi化探异常、Cu-M o、Cu-M o-Au、Cu-Au-A g组合化探异常、矿床规模、重力场中低负异常场等。
在此基础上,开展了工作区斑岩铜矿的定位预测,圈定了斑岩铜矿成矿远景区33处,计算结果与实际矿产分布和地质理论分析相吻合。
采用面金属量法对冈底斯成矿带斑岩铜矿的资源潜力进行了估算,结果表明,冈底斯地区仍具有良好的斑岩铜矿找矿远景,1000m以浅的潜在铜资源量可达1亿吨以上。
其中,驱龙-甲马-拉抗俄、松多雄、白容-冲江、松多握、吉如、达布、汤不拉、龙卡朗、崩不弄金矿、洞嘎、雄村、麦热-仁钦则、蒙哑啊东北、吹败子、岗达、沙让-亚贵拉、青龙-龙马拉、冲木达、洛麦南、拉屋找矿潜力较大。
关键词地质学;冈底斯成矿带;斑岩铜矿;资源量预测;GI S;矿床统计预测中图分类号:P618.41文献标志码:ARegional metallogenic prognosis and mineral reserves estimation for porphyry copper deposits in Gangdese polymetallic ore belt,TibetSHE HongQuan1,LI GuangM ing2,DONG Ying Jun1,PAN GuiTang2,LI JinWen1,ZHANG DeQuan1and FENG ChengYou1(1M RL Key L aboratory of M etallogeny and M ineral Assessment,Institute of M ineral Resources,Chinese A cademy of Geolog ical Sciences,Beijing100037,China;2Chengdu I nstitute o f G eolog y and M ineral r esources,China Geological Survey,Cheng du610082,Sichuan,China)AbstractT he search for porphyry copper deposits in the Gangdese metallogenic belt has made g reat advance since the beginning of the geological survey project.Based on a complete acquisition of geological,ore deposit,geophysical and geochem ical data,the authors established a mineral resources evaluation system based on GIS technology.35 g eolog ical factors for the prognosis of porphyry copper deposits w ere determ ined by means of mathematic statis-tics.T he most important geolog ical factors for porphyry copper prognosis include g ranite,Cu,Mo,W,Au, Ag,Bi geochemical anom alies,composite Cu-Mo,Cu-M o-Au,Cu-Au-Ag g eochemical anomalies,size of the dis-covered ore deposit and middle-low negative grav ity anom alies.According to the calculation of the M RAS sys-X本文得到/十一五0国家科技支撑计划重大项目(2006BAB01A10)和国家973基础研究计划(2002CB412609)的联合资助第一作者简介佘宏全,男,1965年生,研究员,主要从事地质找矿和矿床学研究。
第42卷 第1期2006年1月 地质与勘探GEOLOGY AND PROSPECT I NGV o.l 42 N o .1January ,2006地质 矿床[收稿日期]2005-06-21;[修订日期]2005-09-02;[责任编辑]曲丽莉。
[第一作者简介]王小春(1965年-),男,1995年毕业于成都理工学院,获博士学位,教授级高工,现主要从事矿产地质勘查与研究工作。
西藏冈底斯带斑岩铜矿勘查的现状、走向和相关建议王小春,周维德,李作华,孙其武,徐德章,袁剑飞,李 兴(四川省冶金地质勘查院,成都 610051)[摘 要]西藏冈底斯带具有斑岩型铜矿产出的有利地质条件,已有厅宫、冲江、白容、岗讲、甲马、驱龙等铜矿床,可望成为我国重要的斑岩铜矿接替基地。
文章在分析该带斑岩铜矿勘查现状的基础上,探讨影响斑岩铜矿勘查开发未来走向的主要因素,认为有必要进一步加强冈底斯带斑岩型铜矿的勘查工作,并提出了相关建议。
[关键词]西藏 冈底斯带 斑岩铜矿[中图分类号]P618 41 [文献标识码]A [文章编号]0495-5331(2006)01-0030-04铜矿是影响我国国家资源安全和经济发展的急缺矿产之一,西藏冈底斯成矿带尽管工作程度极低,但其良好的成矿地质条件和资源前景一直倍受国内外关注[1~10]。
冈底斯火山-岩浆弧带是西藏重要的金、铜矿成矿远景区带。
目前已发现以墨竹工卡县甲马赤康铜多金属矿床、驱龙铜多金属矿床、尼木县厅宫铜矿床、冲江铜矿床、白容铜矿床、岗讲铜矿床、曲水县达布铜金矿床、谢通门县洞嘎金矿床为代表的数十处金、银、铜及金银多金属矿床(点)。
冈底斯带有望成为我国战略性矿产资源勘查和开发的接替基地。
冈底斯带中以尼木县厅宫铜矿床和墨竹工卡县驱龙铜矿床为代表的斑岩铜矿床,是本带中最具优势的矿床类型,具有十分重要的地位。
但一些问题制约该类矿床的进一步勘查和开发。
本文拟分析该带斑岩铜矿勘查现状,探讨影响斑岩铜矿勘查开发未来走向的主要因素,并提出相关建议,希望对该带斑岩铜矿的勘查开发有所裨益。
2001年矿 床 地 质MIN ERAL DEPOSITS第20卷 第4期文章编号:0258-7106(2001)04-0355-12冈底斯斑岩铜矿(化)带:西藏第二条“玉龙”铜矿带?Ξ曲晓明1 侯增谦1 黄 卫2(1中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037;2西藏地矿局第六地质大队,西藏拉萨 851400)摘 要 通过广泛的野外地质调查和岩石地球化学,矿床学,Re-Os同位素,硫、铅同位素的综合研究,首次比较系统地论述了雅鲁藏布江北侧冈底斯斑岩型铜矿带含矿斑岩的岩石地球化学特征和矿床的蚀变矿化特征,查明了矿化时代和成矿物质来源,阐明了该带铜(钼、)多金属成矿作用与冈底斯碰撞造山带发展演化的关系。
并通过与玉龙斑岩铜矿带的简要对比,指出位于雅鲁藏布江北侧的冈底斯斑岩铜矿带完全有可能成为西藏的第二条“玉龙”铜矿带,具有形成世界级铜矿带的巨大潜力。
研究表明,冈底斯斑岩铜矿带含矿斑岩属钾玄岩至高钾钙碱性岩系。
地球化学上以富集大离子不相容元素Rb、Ba、Th、Sr,亏损高场强元素Nb、Ta和重稀土元素Yb为特点;稀土元素则为轻、重稀土分馏明显的平滑右倾型式。
矿床具有自斑岩体向外由钾化→绢英岩化→青盘岩化的蚀变分带;矿化以岩浆期后阶段形成的脉状、网脉状和细脉浸染状矿体为主,矿石矿物组合简单。
含矿斑岩和硫化物具有一致的硫、铅同位素组成,硫同位素具幔源特征,铅同位素显示造山带铅特点。
由南木矿区5个辉钼矿样品得出了t=(14.6±0.20)Ma的Re-Os等时线年龄,说明成矿时代与斑岩体的侵入时代(20~14Ma)是一致的。
关键词 冈底斯 碰撞造山带 花岗斑岩 斑岩铜矿带中图分类号:P618.41 文献标识码:A 斑岩型铜矿作为最主要的铜矿床类型,目前已确认其产出环境主要有两种,即岩浆弧环境和碰撞造山带环境。
前者以环太平洋斑岩铜矿带为代表,如Andean斑岩铜矿带(Ca2 mus et al.,2001),该带产于安第斯大陆边缘弧,主要发育于晚始新世—渐新世安第斯造山旋回构造收缩阶段(Tomlinson et al.,1997a,1997b),受呈平行弧状展布的走滑断裂和北西向基底构造控制(Richards et al.,2001);后者则以西藏东部斑岩铜矿带为代表,如玉龙斑岩铜矿带(55~36Ma;Ma, 1990),该带产于印度大陆与欧亚大陆大规模汇聚碰撞(50~55Ma)形成的西藏高原造山带东缘,受调节和吸纳陆-陆汇聚碰撞应变而产生的北西向大规模走滑断裂系统控制Ο。
西藏甲玛超大型铜矿区斑岩脉成岩时代及其与成矿的关系应立娟;唐菊兴;王登红;郑文宝;秦志鹏;张丽【期刊名称】《岩石学报》【年(卷),期】2011(027)007【摘要】The Jiama copper polymetallic deposit is an important ore deposit with a super-large scale in the Cangdese metallogenic belt of Tibet Re-Os dating of molybdenites occurred in skarn, porphyry and hornfels has indicated the metallogenic period of Cu-Mo mineralization during17Ma to 14Ma, whereas the research on its age of diagenesis is rather lack, especially for the porphyry veins as south-north distributed outcrops. In this paper, two samples of slightly mineralized porphyry rocks: granite porphyry (sample JM52-0) and granitic diorite porphyry (sample JM52-46.7 ) , have been collected from the No. 52 adit in Qianshan of the mining area Through zircon SHRIMP U-Pb dating at the first time, their 206pb/238 U -207 Pb/235 U concord ages are 14. 2 ± 0. 2Ma and 14. 1 ± 0. 3Ma, respectively. The ages from the zircon SHRIMP U-Pb dating in this paper mean the crystallization age of magmatic zircon representing the south-north distributed granite and granitic diorite porphyry outcrops. The diagenesis age of this type porphyry veins is at the same period of ore-bearing porphyry intrusive event related to the south-north normal fault system and rift zone in Gangdese( 18 ~ 12Ma). Diagenesis and mineralization age of the Jiama copper polymetallic deposit shows thesimilar period for metallogenesis and diagenesis, which is similar to other porphyry-skam type ore deposits in the east part of the Gangdese metallogenic belt with a strong concentration of mineralization during 17 - 14Ma, indicating the magmatic-tectonic events in Miocene in the Gangdese and the genesis relationship between Cu-Mo mineralization and hydrothermal process in Jiama.%甲玛铜多金属矿是冈底斯成矿带上资源储量达到超大型规模的又一个重要矿床,2010年7月已正式投产.产于矽卡岩、斑岩和角岩中的辉钼矿Re-Os定年已表明甲玛矿床的铜钼成矿时代集中于17 ~ 14Ma,而成岩时代的研究相对较少,尤其是矿区及外围大量出露的近南北向展布的斑岩脉.本文选取矿区铅山上52号平硐内的2件弱矿化斑岩脉样品,花岗斑岩(JM52-0)和花岗闪长斑岩(JM52-46.7),首次开展斑岩脉的锆石SHRIMP U-Pb定年,获得的206Pb/238 U-207 Pb/235U协和年龄分别为14.2 ±0.2Ma和14.1±0.3Ma,代表了甲玛矿区地表出露的近南北向展布的斑岩脉侵位时岩浆锆石的结晶年龄.斑岩脉的成岩时代与区域上与近南北向正断层系统及裂谷裂陷带有关的冈底斯含矿斑岩侵位时代( 18~12Ma)一致.甲玛的成岩成矿时代显示了成岩作用与成矿作用基本同期,且与冈底斯成矿带东段主要斑岩型-矽卡岩型铜多金属矿床的成岩成矿时代基本一致,成矿高峰集中在17~14Ma之间,指示了冈底斯在中新世的岩浆构造活动事件,而且表明了甲玛铜钼矿化与岩浆热液的成因联系.【总页数】8页(P2095-2102)【作者】应立娟;唐菊兴;王登红;郑文宝;秦志鹏;张丽【作者单位】中国地质科学院矿产资源研究所,国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京100037;中国地质科学院矿产资源研究所,国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京100037;中国地质科学院矿产资源研究所,国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京100037;成都理工大学地球科学学院,成都610059;成都理工大学地球科学学院,成都610059;成都地质矿产研究所,成都610081【正文语种】中文【中图分类】P597.3;P618.41【相关文献】1.西藏吉如斑岩铜矿:与陆陆碰撞过程相关的斑岩成岩成矿时代约束 [J], 张刚阳;郑有业;龚福志;高顺宝;屈文俊;庞迎春;石玉若;殷世艳2.斑岩成矿系统多中心复合成矿作用模型——以西藏甲玛超大型矿床为例 [J], 林彬; 唐菊兴; 唐攀; 郑文宝; Greg Hall; 陈国良; 张忠坤3.西藏甲玛超大型斑岩成矿系统找矿方向 [J], 杨征坤; 吴纯能; 吴鑫; 行天纬; 张忠坤; 林彬; 唐攀; 赫健; 次真白桑; 焦海军; 杨阳4.西藏甲玛斑岩铜矿成矿元素空间分布特征 [J], 曾祥健;万丽;刘慧5.西藏甲玛超大型矿床南坑厚大矽卡岩矿体的成岩-成矿-构造耦合关系 [J], 张忠坤;高福太;焦海军;孙建军;李亚军;苏伟;林彬;陈国良;邹兵;杨征坤;唐攀;高昕;祁婧;李发桥因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第52卷 第21期 2007年11月论 文西藏冈底斯朱诺斑岩铜矿床成岩成矿时代约束郑有业①② 张刚阳①* 许荣科① 高顺宝③ 庞迎春① 曹 亮① 杜安道④ 石玉若⑤(① 中国地质大学(武汉)资源学院, 武汉 430074; ② 地质过程与矿产资源国家重点实验室, 武汉 430074; ③ 西藏地勘局第二地质大 队, 拉萨 850003; ④ 中国地质科学院国家地质实验测试中心, 北京 100037; ⑤ 中国地质科学院北京离子探针中心, 北京 100037.*联系人, E-mail: zhanggangyang@ )摘要 冈底斯成矿带西部最近发现的朱诺大型斑岩铜矿床, 锆石SHRIMP U-Pb 年龄明显可分为新、老两组, 记录了4次以上的主要构造岩浆事件: 残留锆石中(62.5 ± 2.5) Ma 可能与印-亚大陆碰撞不久形成的林子宗群火山岩有关; (50.1 ± 3.6) Ma 可能代表了冈底斯地区地幔镁铁质岩浆底侵事件; 岩浆锆石中(15.6 ± 0.6) Ma 代表了朱诺含矿斑岩的成岩年龄; 而矿石中获得的辉钼矿Re-Os 等时线年龄(13.72 ± 0.62) Ma 与锆石中(13.3 ± 0.2) Ma 的年龄相当, 代表了朱诺的成矿年龄. 冈底斯带斑岩铜矿的成岩成矿年龄具有从东往西逐渐变新的趋势. 朱诺斑岩铜矿床与冈底斯东、中部其他斑岩铜矿床属同一构造演化阶段的产物, 此为该斑岩铜矿带向西继续部署找矿工作提供了重要依据.关键词 冈底斯西部 朱诺 斑岩铜矿 成岩成矿时代2007-04-28收稿, 2007-08-15接受国家重点基础研究发展计划(编号: 2002CB412610)、国家“新一轮国土资源大调查”重大项目(批准号: 200210200001)和国家“九七三”预研究项目(编号: 2005CCA05600)资助朱诺斑岩铜矿床位于西藏自治区昂仁县亚模乡境内, 距离日喀则市约300 km, 经初步工程验证表明矿石质量好、找矿前景大, 它的发现“使冈底斯成矿带铜矿勘查区域向西扩大了数百千米, 有望发展成为巨型斑岩铜矿带”[1]. 众所周知, 冈底斯成矿带以当雄-白朗深大走滑断裂为界, 东西两侧成矿特征、类型、矿种、时代等存在巨大差异. 而近年来在冈底斯东、中部相继发现的驱龙、冲江、厅宫、白容、达布、吹败子等斑岩铜矿床均与分布于雅江北岸35~65 km 范围内的高侵位复式杂岩体有关. 成岩年龄集中发生在15.6~17.8 Ma, 成矿发生在14.85~15.99 Ma, 形成于陆内后碰撞造山向伸展走滑转换的过渡环境[2,3]. 问题在于冈底斯东中部斑岩成矿带向西还能延伸多远? 冈底斯西部的朱诺斑岩铜矿与东、中部的斑岩铜矿属同时代成矿吗? 因此, 搞清这一问题对促进冈底斯斑岩铜矿带继续向西部找矿、扩大斑岩成矿带规模等具有重大的理论及现实意义.本文在野外工作和镜下岩相学研究的基础上, 采用锆石SHRIMP U-Pb 法和辉钼矿Re-Os 法对朱诺斑岩铜矿床的成岩、成矿时代提供约束, 并进而探讨青藏高原晚新生代构造演化过程与成矿作用, 以及冈底斯斑岩成矿的时代演化规律.1 矿区地质概况矿区出露地层主体表现为北倾的单斜构造, 局部由于断裂构造影响而倒转, 主要为古新统-始新统的林子宗群年波组与帕那组的一套英安质-安山质-流纹质火山碎屑岩及砂砾岩等(图1). 年波组年龄为56.5 Ma, 帕那组为43.93~53.52 Ma [4,5](均为斜长石40Ar/39Ar 年龄). 断裂构造主要有北东向和北西向两组, 其中北东向构造控制了斑岩体和矿体的就位. 侵入岩分布于矿区西北部和南部, 主要有白翁普曲岩体和弄桑岩体, 岩性分别为斑状角闪二长花岗岩、中细粒黑云母花岗斑岩等, 形成时代为晚白垩世, 呈岩基状产出, 它是冈底斯安第斯型花岗岩基组成部分, 是新特提斯大洋板块向北俯冲的产物. 晚期的花岗斑岩、石英斑岩和闪长玢岩等呈小岩株、岩脉形式产于早期形成的花岗岩基和林子宗群火山岩中, 构成了一个复杂的火山-岩浆成矿系统.在朱诺矿区共发现了3个斑岩体和3个矿体, 成矿意义最大的是Ⅰ号斑岩体. Ⅰ号斑岩以花岗斑岩为主, 呈灰-灰白色, 地表呈不规则岩株陡立产出. 具有块状构造、斑状结构. 斑晶主要为石英、斜长石及少量黑云母, 其中斑晶石英和斜长石的含量约占25%左右; 基质主要由微粒-霏细结构的石英和长石组成, 约占岩石的70%左右. 副矿物主要为磷灰石、论 文第52卷 第21期 2007年11月图1 西藏朱诺斑岩铜矿地质简图1, 第四系; 2, 黑云母花岗斑岩; 3, 石英斑岩、花岗斑岩; 4, 闪长玢岩; 5, 流纹斑岩; 6, 斑状角闪二长花岗岩; 7, 林子宗群火山岩;8, 铜矿(化)体及编号; 9, 高岭土化; 10, 黄铁绢英岩化磁铁矿、锆石、榍石、金红石等. 矿体主要赋存于斑岩体及其外接触带的斑状角闪二长花岗岩和黑云母花岗斑岩中. 矿石矿物主要为孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿、自然铜、黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿. 矿区蚀变类型主要有钾化、黄铁绢英岩化、青磐岩化、硅化、泥化及碳酸盐化等, 黄铁绢英岩化、硅化与矿化密切相关. 由斑岩体向外, 蚀变类型由钾化、黄铁绢英岩化、碳酸盐化、高岭土化→青盘岩化、铁碳酸岩化等.2 样品采集和分析方法锆石样品采自矿区Ⅰ号斑岩体(Cu Ⅰ矿体)中平硐(PD1)开口处不同位置. 岩性为花岗斑岩, 为矿区含矿斑岩. 由于斑岩体发生过大面积的热液活动, 样品不可避免地存在不同程度的蚀变, 主要为弱的高岭土化, 绢云母化. 岩石中无脉体穿插.锆石分选在中国地质大学(武汉)选矿实验室完成. 在测试之前, 在中国地质科学院进行透射、反射光拍照, 在北京大学物理学院电子显微镜实验室对锆石晶体进行阴极发光(CL)照相. 锆石U-Pb 同位素分析在中国地质科学院离子探针中心的SHRIMP-Ⅱ离子探针上采用标准测定程序进行, 测试条件及流程见文献[6~8], 数据处理采用Ludwig SQUID 1.0及ISOPLOT 程序[9]. 由于年轻的锆石204Pb 丰度太低的原因, 采用实测204Pb 校正普通铅将导致极大的分析误差, 不适合用于校正普通铅, 我们在数据处理时采用实测208Pb 来校正, 相应地采用这种方法校正得到的206Pb/238U 年龄[10,11]. 为了有效进行监控, 获得高质量年龄数据, 大约每测定3个样品点测定1个TEM 标准样, 共测定8个标准样.第52卷 第21期 2007年11月论 文辉钼矿样品采自朱诺矿区Cu Ⅰ矿体PD1中洞深153.5, 158.6, 165.8和195.8 m 的位置, 共采集辉钼矿矿石样4块. 样品岩性均为黄铁矿化、黄铜矿化、辉钼矿化黑云母二长花岗斑岩, 其中辉钼矿主要呈辉钼矿-石英脉产出, 脉宽0.5~4.5 cm, 一般2 cm 左右; 石英脉较松散, 辉钼矿呈晶形较好的鳞片状产出. 将野外采集的矿石样品在双目镜下挑选出辉钼矿单矿物, 辉钼矿质纯, 无氧化, 无污染, 纯度达98%以上. 辉钼矿Re-Os 同位素年龄测试在国家地质试验测试中心由杜安道研究员测试完成, Re-Os 同位素分析的化学分离过程和分析方法见文献[12, 13]. 模式年龄t 按下式计算:1871871Os ln 1Re t λ⎡⎤⎛⎞=+⎢⎥⎜⎟⎢⎥⎝⎠⎣⎦, 其中λ (187Re 衰变常数) = 1.666×10−11 a −1.3 分析结果3.1 含矿斑岩中的锆石朱诺矿床含矿斑岩(花岗斑岩)中的锆石大部分具有完好晶形, 多为半自形到自形, 长宽比在 1.5~2之间, 无色或浅黄色, 透明, 粒径一般在100~200 μm 之间. 锆石的CL 阴极发光照片(图2)揭示大部分锆石具有清晰的岩浆振荡环带, 为典型的岩浆锆石[14~16]. 样品中某些锆石的核部还存在继承的岩浆核或具有补丁结构的残余锆石, 保留着核幔边套合非常好的结构, 如8号锆石核幔边三组年龄分别对应为60.3,23.5, 13.4 Ma. 另一个具有补丁结构的7号锆石, 内部为48.1, 22.3 Ma, 外围为12.6 Ma. 记录了该区多次的构造岩浆事件, 较好地保存了冈底斯造山带演化过程中的构造事件. 还有部分锆石颗粒内部为特征性的岩浆振荡环带, 而边部具有窄且不规则的无环带结构或弱环带区域, 个别锆石具有扇形分带. 总体与冈底斯斑岩铜矿带其他斑岩体内发现的残留或继承锆石具有部分可对比性[17].锆石测试结果见表1, 锆石U-Pb 一致曲线见图3. 可明显分为新、老两组年龄, 并至少记录了4次以上的主要构造岩浆事件. 具体描述如下:有9个测试点位于具有继承锆石或残留锆石特征的位置, Th 和U 含量变化于(169~1266)×10−6和(272~2229)×10−6, 对应的Th/U 比值为0.3951~1.3976. 其206Pb/238U 年龄变化于(48.1 ± 0.9)~(68.5 ± 2.4) Ma, 分布范围宽而连续, 反映了一个持续时间较长的岩浆活动. 根据锆石结构的不同和年龄值出现的频次, 明显有两次主要的构造岩浆活动事件: 第一次发生在(62.5 ± 2.5) Ma(MSWD = 2.1, n = 5), 残留锆石均为不规则棱角状, 具补丁状结构(颗粒2), 颜色深浅不一但年龄很相近; 第二次发生在(50.1 ± 3.6) Ma (MSWD = 4.7, n = 4), 锆石形态均为浑圆状, 反映其形成后遭受过熔融过程.5颗岩浆环带清楚的锆石, 其Th 和U 含量变化于(333~1479)×10−6和(490~1095)×10−6, 对应的Th/U 比值为0.5186~1.7745, 均大于0.3. 相对于锆石图2 西藏朱诺矿床含矿斑岩锆石的阴极发光图像论文第52卷第21期 2007年11月表1 西藏朱诺矿床含矿斑岩锆石SHRIMP测年结果表a)样品编号Pb c /% U/10−6 Th/10−6Th/U 206Pb*/10−6Pb/U±σ /Ma Pb/U 误差相关性ZL01-2.1 0.00 1776 789 0.4591 16.30 68.5±2.4 0.0107 0.81 ZL01-2.2 0.00 1250 614 0.5078 10.70 63.5±2.2 0.0099 0.77 ZL01-2.3 0.00 359 190 0.5461 3.10 63.5±2.4 0.0099 0.53 ZL01-2.4 2.13 442 169 0.3951 3.75 61.9±0.8 0.0097 0.251266 0.5870 17.70 60.3±2.1 0.0094 0.90 ZL01-8.1 0.00 2229ZL01-4.1 0.00 2058 981 0.4927 15.40 55.5±1.9 0.0087 0.83 ZL01-7.3 1.74 272 233 0.8867 1.78 48.1±0.9 0.0075 0.19 ZL01-13.2 1.62 332 365 1.1371 2.30 51.0±0.9 0.0079 0.24 ZL01-14.1 1.47 286 387 1.3976 1.94 50.0±1.1 0.0078 0.23 ZL01-1.1 0.00 827 844 1.0542 1.88 16.6±0.8 0.0026 0.44 ZL01-1.2 0.00 581 444 0.7905 1.24 15.2±0.7 0.0024 0.20 ZL01-3.1 0.00 1095 550 0.5186 2.17 14.4±0.6 0.0022 0.331479 1.7745 1.83 15.0±0.9 0.0023 0.27 ZL01-5.1 0.00 861ZL01-15.1 1.36 775 471 0.6285 1.67 15.9±0.3 0.0025 0.23 ZL01-17.2 1.95 490 333 0.7029 1.02 15.3±0.4 0.0024 0.26 ZL01-4.2 0.00 754 383 0.5248 1.33 12.8±0.6 0.0020 0.38 ZL01-7.2 0.94 5301 980 0.1910 8.97 12.6±0.1 0.0020 0.31 ZL01-8.3 2.03 21101019 0.4991 3.85 13.4±0.2 0.0021 0.23 ZL01-11.1 1.51 2517 773 0.3175 4.51 13.4±1.0 0.0021 0.47 ZL01-12.1 2.19 1865 1621 0.8980 3.24 12.7±0.3 0.0020 0.36 ZL01-13.1 1.61 2430 1013 0.4308 4.08 12.4±0.1 0.0019 0.24 ZL01-16.2 1.35 1735 584 0.3481 3.09 13.2±0.2 0.0020 0.24 ZL01-18.1 1.12 878 332 0.3912 1.61 13.6±0.2 0.0021 0.25 ZL01-17.1 0.50 733 853 1.2022 3.31 33.6±0.5 0.0052 0.29 ZL01-8.2 0.00 802 588 0.7566 2.40 23.5±1.0 0.0037 0.37 ZL01-7.1 0.00 288 262 0.9419 0.86 22.3±7.1 0.0035 0.882 ZL01-14.2 6.50 553 83 0.1548 0.77 9.7±0.4 0.0015 0.06a) 测试单位为北京离子探针中心; Pb c和Pb*分别为普通铅和放射成因铅; 误差为2σ, 采用208Pb校正普通铅图3 西藏朱诺矿床含矿斑岩锆石U-Pb一致曲线第52卷 第21期 2007年11月论 文的继承核, 总体上岩浆锆石具有较高的Th/U 比, 而Th 和U 含量没有明显的变化趋势. 岩浆锆石的206Pb/ 238U 年龄为(14.4±0.6)~(16.6±0.8) Ma, 加权平均为(15.6±0.6) Ma(MSWD = 1.8, n = 6), 该值代表了第三次的构造岩浆活动事件.位于残余岩浆核(颗粒4, 8)或继承核(颗粒7, 13, 14)外围的年轻锆石, 其核部年龄分布在48.1~68.5 Ma, 外围年龄集中在(12.4±0.1)~(13.4±1.0) Ma. 除了测试点7.2的Th/U 比为0.1910, U 含量高达5301×10−6以外, 其他测试点的Th 和U 含量变化于(332~ 1621)×10−6和(754~2517)×10−6, 对应的Th/U 比值均变化于0.3175~0.8980. 206Pb/238U 年龄范围在(12.4±0.1)~(13.6±0.2) Ma, 加权平均为(13.3±0.2) Ma (MSWD = 1.3, n = 6), 该值代表了第四次的构造岩浆活动事件. 根据锆石特点, 位于补丁状构造区域的锆石测点(11.1), 明显的是受到了热液流体的影响, CL 图像上表现为颜色加深、形态不规则、环带不明显, 这与U, Th, HREE 等元素的含量有关[18~21]. 测点4.2, 7.2, 8.3, 13.1位于具有岩浆核的锆石外围, CL 图像上显示该区域颜色深浅不均匀, 结晶环带模糊或者没 有, 可能是受到了热液流体不同程度改造或者直接从热液流体中结晶. 这些补丁状、模糊环带的锆石206Pb/238U 表面年龄值分布范围较为集中和一致, 而且207Pb/ 235U-206Pb/238U 比值均落在或靠近谐和曲线上, 反映的可能是同一地质事件. 否则, 若锆石结晶后Pb 丢失严重, 或所测数据明显存在继承性放射性成因Pb 的影响, 其206Pb/238U 表面年龄数据将可能分散[22,23].样品中还存在一个年龄为33.6 Ma 的核部年龄, 其外圈的年龄为15.3 Ma, 该年龄在一致曲线上靠近谐和曲线, 其可能代表了区域上33 Ma 左右的岩浆活动事件; 另外23.5, 22.3 Ma 的年龄可能代表了另一次岩浆活动事件; 还有一个9.7 Ma 的年龄, 落在谐和曲线上, CL 图像显示其为浅色不规则的形态, 穿插老的岩浆核(50 Ma), 可能代表了成矿后更晚的地质事件.3.2 辉钼矿Re-Os 年龄辉钼矿Re-Os 同位素年龄测试结果见表2和图4. 4件辉钼矿的Re 含量比较接近, 在(227148±1728) ng/g~(312113±2471) ng/g 之间, 总体上187Re 与187Os 含量比较协调. 辉钼矿Re-Os 模式年龄集中于(13.82±0.16)~(13.99±0.17) Ma(2σ 误差), 变化不超过0.2 Ma, 加权平均年龄为(13.92±0.08) Ma(MSWD = 0.79)(图4(a)). 4件辉钼矿的187Re-187Os 值构成一条MSWD 为1.14的等时线年龄(13.72±0.62) Ma (图 4(b)), 与单个辉钼矿模式年龄相差均小于0.5 Ma.187Os 初始值为(0.6±1.8) ng/g(2σ 误差).图4 西藏朱诺矿床辉钼矿Re-Os 年龄(a) 辉钼矿Re-Os 模式年龄加权平均; (b) 辉钼矿Re-Os 等时线年龄表2 西藏朱诺矿床辉钼矿Re-Os 同位素数据a)原样名样重/gRe/ng·g −1187Re/ng·g −1187Os/ng·g −1 模式年龄/MaZLY01 0.00225 227148±1728 142776±1086 33.27±0.30 13.99±0.17 ZLY02 0.0022 294950±2214 185394±1392 43.03±0.36 13.93±0.17 ZLY03 0.0024312113±2471 196182±1553 45.68±0.41 13.98±0.18ZLY04 0.00521 292988±2153 184160±1353 42.42±0.35 13.82±0.16 a) 测试者为中国地质科学院国家地质测试中心杜安道; 表内误差为2σ论 文第52卷 第21期 2007年11月4 讨论与结论许多证据显示[24~32], 印度-亚洲大陆起始碰撞时间在西藏不晚于65 Ma, 完成碰撞的时间约在40~45 Ma. 在碰撞期50 Ma 左右发生了岩浆底侵与岩浆混合作用. 莫宣学等人[4]认为冈底斯广泛分布的林子宗群火山岩底部年龄代表了印-亚大陆碰撞的开始时间, 为65 Ma 左右. 本区获得的(62.5±2.5) Ma 的锆石年龄与印度板块和欧亚板块的主碰撞开始时间非常相近, 可能与林子宗群火山岩有成因联系, 但要得出比较肯定的结论有待地球化学方面进一步的工作. 本区获得年龄为(50.1±3.6) Ma 的锆石形态均为浑圆 状, 年龄与介于(47.0~52.5) Ma 之间(大约50 Ma 的始新世)的大陆碰撞期间冈底斯带一次大规模地幔镁铁质岩浆底侵事件相一致[5,32]. 事实上冈底斯斑岩铜矿带其他斑岩体内也发现类似的残留或继承锆石[17],从区域斑岩中广泛发育这组锆石以及这组锆石的结构特征看, 它很可能代表了岩浆源区被熔融的产物, 如果这样, 很可能证明了大规模岩浆底侵形成的加厚的新生的下地壳部分熔融产生了含矿斑岩岩浆[33].已有成果表明[34~36], 冈底斯斑岩铜矿带中东部与成矿相关的岩体锆石SHRIMP U-Pb 年龄分别为驱龙17.58 Ma 、冲江15.60 Ma 、厅宫17.00 Ma; 辉钼矿Re-Os 年龄分别为驱龙15.99 Ma 、冲江14.85 Ma 、厅宫15.49 Ma. 朱诺矿床15.6 Ma 的锆石SHRIMP U-Pb 年龄代表了含矿斑岩的成岩年龄, 这与中部(厅宫、冲江)含矿斑岩的平均成岩年龄16.14 Ma 、东部地区(得明顶、驱龙)含矿斑岩的平均成岩年龄17.8 Ma 较接近, 并具有从东往西冈底斯含矿斑岩成岩年龄逐渐变小的趋势. 本区获得的辉钼矿Re-Os 同位素等时线年龄为(13.72±0.62) Ma, 代表了朱诺矿床较为确切的成矿年龄. 而(13.3±0.2) Ma 的锆石SHRIMP 年龄略晚于矿床中辉钼矿Re-Os 年龄, 可能恰好是成矿热液(蚀变)事件在锆石中的反映. 这也与中部(厅宫、冲江)平均成矿年龄14.56 Ma 、东部(吹败子、驱龙)平均成矿年龄15.68 Ma 较接近, 也具有从东往西冈底 斯含矿斑岩成矿年龄逐渐变小的规律性, 并且与雅江缝合带从东向西闭合时间越来越晚的规律也是一致的.本区的23.5, 22.3 Ma 这组年龄同样在冲江、南 木矿区发育[17,37], 说明22 Ma 的地质事件具有一定的区域性, 并与冈底斯地区第二次侵位高峰和冈底斯逆冲断裂活动时间(30~20 Ma)[25,27,28]相近, 曲晓明等人[17]提出约21 Ma 前, 由于软流圈物质上涌, 同时造成了底侵镁铁质岩石部分熔融形成含矿岩浆和地壳快速隆升, 至于与哪一事件相关仍有待更深入的探索. 另外本区33.6, 9.7 Ma 的单个年龄值所代表的意义这里就不一一讨论. 值得注意的是, 阴极发光照片上13 Ma 锆石部分直接附着在50~62 Ma 锆石的外围这一问题, 可能是由于测点有限造成的, 如颗粒13为13 Ma 锆石直接附着在51 Ma 锆石上, 但从其结构及与8号锆石对比, 其中间的白色区域, 很可能年龄就在22 Ma 左右. 如锆石7核部存在48 Ma 与22.3 Ma 共存的年龄. 所以13 Ma 锆石似乎不是直接附着在50~62 Ma 锆石的外围, 多数情况下锆石可能具有三阶段的生长历史: 48~60, 22, 13 Ma. 当然也可能是其他成因.可见, 朱诺含矿斑岩的锆石SHRIMP 年龄记录了4次以上的主要构造岩浆演化事件, 其斑岩成岩成矿时间与冈底斯带成岩成矿时间总体是一致的, 均形成于陆内后碰撞造山向伸展走滑转换的过渡环境. 斑岩体侵位(斑岩成矿)具有相对集中爆发的特征(带内斑岩成岩或成矿从开始到结束之间的时差大约均在2~3 Ma), 明显不同于东太平洋斑岩铜矿带所处的岛弧或活动大陆边缘造山环境(成岩或成矿之间的时差达25 Ma). 显示朱诺斑岩铜矿床与冈底斯东、中部其他斑岩铜矿床具有相同的成矿背景和环境, 属于同一构造演化阶段的产物, 构成了一个统一的整体, 同时也说明冈底斯带西段斑岩铜矿找矿具有很大的资源潜力, 为冈底斯斑岩铜矿带向西部部署找矿工作提供了重要依据.致谢 审稿专家提出了建设性的意见, 在测试和成文过程中得到了中国地质科学院离子探针中心的宋彪、闫全人研究员, 中国地质大学(武汉)吴元保教授的指导和帮助, 在此致以诚挚的谢意.参 考 文 献1 郑有业, 高顺宝, 张大全, 等. 西藏朱诺斑岩铜矿床发现的重大意义及启示. 地学前缘, 2006, 13(4): 233—2392 郑有业, 高顺宝, 程力军, 等. 西藏冲江大型斑岩铜(钼金)矿床的发现及意义. 地球科学, 2004, 29(5): 333—3393 Qin K Z, Tosdal R, Li G M, et al. 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Contrib Mineral Petrol, 1987, 97: 205—207[DOI]23 李任伟, 万渝生, 陈振宇, 等. 根据碎屑锆石SHRIMP U-Pb 测年恢复早侏罗世大别造山带源区特征. 中国科学D 辑: 地球科学, 2004, 34(4): 320—32824 Gaetani M, Garzanti E. Multicyclic history of the northern Indiacontinental margin (northwestern Himalaya). Am Ass Petrol Geols Bull, 1991, 75: 1427—144625 Yin A, Harrison T M, Ryerson F J, et al. Tertiary structural evolu-tion of the Gangdese thrust system, southeastern Tibet. J Geophys Res, 1994, 99(B9): 18175—18207[DOI]26 Willems H, Zhou Z, Zhang B, et al. Stratigraphy of the Upper Cre-taceous and Lower Tertiary strata in the Tethyan Himalayas of Ti-bet(Tingriarea, China). Geol Rundsch, 1996, 85: 723—754 27 Yin A, Harrison T M. Geologic evolution of the Himalayan-Tibet.Orogen Annu Rev Earth Planet Sci, 2000, 28: 211—280[DOI] 28 尹安. 喜马拉雅-青藏高原造山带地质演化——显生宙亚洲大陆生长. 地球学报, 2001, 22(3): 193—23029 Wan X, Jansa L F, Sarti M. Cretaceous and Tertiary boundarystratain southern Tibet and their implication for India Asia colli-sion. 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2003年 矿 床 地 质 MIN ERAL DEPOSITS第22卷 第3期文章编号:0258-7106(2003)03-0217-09冈底斯斑岩铜矿成矿时代及青藏高原隆升Ξ芮宗瑶1 侯增谦1 曲晓明1 张立生2 王龙生1 刘玉琳3 (1中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037;2成都地质矿产研究所,四川成都 610082;3北京大学地质系,北京 100871)摘 要 通过离子探针、K-Ar法和Re-Os法测得冈底斯斑岩铜矿带的成矿年龄。
冈底斯斑岩铜矿带中驱龙石英二长花岗斑岩的SHRIMP年龄为(17.58±0.74)Ma,冲江二长花岗斑岩的SHRIMP年龄为(15.60±0.52)Ma,冲江闪长玢岩的SHRIMP年龄为(14.54±0.65)Ma。
驱龙和冲江含矿斑岩钾长石的K-Ar年龄分别为(16.43±0.31)Ma和(15.77±0.45)Ma,矿石中辉钼矿的Re-Os年龄分别为(15.99±0.32)Ma和(14.85±0.69)Ma。
因此驱龙和冲江斑岩铜矿的成矿年龄约束于(17.58±0.74)Ma~(14.85±0.69)Ma之间。
驱龙石英二长花岗斑岩为强矿化岩石,冲江二长花岗岩斑岩为中等矿化岩石,冲江闪长玢岩为未矿化岩石,三者的年龄依次变小,放射性元素206 Pb、U和Th含量则依次增高。
这表明随着壳源物质混合的增强,铜矿化渐弱。
立足于大西洋底栖有孔虫氧同位素变化和印度洋北部海底沉积扇的沉积速率变化来看青藏高原隆升,认为玉龙矿带和冈底斯矿带斑岩铜矿是在青藏高原两次最明显的地壳运动中形成的。
关键词 地球化学 SHRIMP年龄 钾长石钾氩年龄 辉钼矿 铼锇年龄 青藏高原隆升中图分类号:P618.41;P597 文献标识码:A 上世纪,虽然我国地质学家根据冈底斯火山岩浆弧位于雅鲁藏布江缝合带的上盘,推测冈底斯可能为很有找矿潜力的斑岩铜矿带(芮宗瑶等,1984),但是对冈底斯斑岩铜矿的了解甚少。
2003年矿床地质M I N E R A LD E P O S I T S第22卷第1期文章编号:0258-7106(2003)01-0001-12埃达克岩:斑岩铜矿的一种可能的重要含矿母岩———以西藏和智利斑岩铜矿为例✷侯增谦1莫宣学2高永丰3曲晓明1孟祥金1(1中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037;2中国地质大学,北京100083;3石家庄经济学院,河北石家庄050031)摘要作者通过对3个重要的斑岩铜矿带的综合研究和对比分析发现,最具成矿潜力的含矿斑岩不是典型的岛弧岩浆岩,而是一种高S i O 2〔w (S i O 2)>56%〕、高A l 2O 3〔w (A l 2O 3)>15%〕、富S r (多数w S r >400*10-6)、低Y (多数w Y <16*10-6)的岩石,具有埃达克岩地球化学特征,显示埃达克岩岩浆亲合性。
含矿的长英质岩浆并非来自地幔楔形区或壳幔过渡带,而是来自俯冲的洋壳板片的直接熔融。
该俯冲板片熔融前通常变质为含水的榴辉岩。
在安第斯弧造山带,大洋板块低缓、快速、斜向俯冲,诱发洋壳板片直接熔融,形成埃达克质熔体,后者通过分凝和封闭性演化,形成安第斯中新世-上新世巨型斑岩铜矿系统;在青藏高原碰撞造山带,俯冲并堆积于地幔岩石圈的古老洋壳物质的变质和拆沉,诱发榴辉岩部分熔融,产生埃达克质熔体,并与幔源熔体混合,形成西藏冈底斯和玉龙斑岩铜矿系统。
关键词地质学斑岩铜矿含矿斑岩埃达克岩成矿模式中图分类号:P 588.121;P 618.41文献标识码:A斑岩铜矿作为一种最重要的铜矿类型,为世界提供了50%以上的金属铜资源(K i r k h a me ta l .,1995)。
有鉴于此,过去几十年对斑岩铜矿进行了大量的深入细致的研究,使人们对斑岩铜矿成因机制的认识程度和理解深度,远高于其他类型矿床。
基于板块构造理论而建立的著名的岛弧-斑岩成矿模型(S i l l i t o e ,1972;M i t c h e l l ,1973),有效地指导了找矿实践,并取得了巨大成功。
2005年 矿 床 地 质 MIN ERAL DEPOSITS第24卷 第2期文章编号:0258-7106(2005)02-0108-14西藏冈底斯斑岩铜矿带埃达克质斑岩含矿性:源岩相变及深部过程约束Ξ侯增谦1,孟祥金1,曲晓明1,高永丰2(1中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037;2石家庄经济学院,河北石家庄 050031)摘 要 西藏冈底斯斑岩铜钼成矿系统(13.6~16.9Ma)发育在印-亚大陆后碰撞地壳伸展环境。
成矿前斑岩成岩年龄≥17Ma,以花岗闪长斑岩为主,成矿期斑岩形成于14.5~17.6Ma之间,以二长花岗斑岩和石英二长斑岩为主,成矿后斑岩为花岗斑岩,其成岩年龄为11.2Ma。
3期斑岩均为高钾钙碱性或钾玄岩系列,地球化学上类似于玄武质下地壳部分熔融产生的埃达克质岩。
成矿前斑岩具有最低的ΣREE(27×10-6~45×10-6)、w Y(2.9×10-6~3.4×10-6)和w Sm/w Yb(3.0~4.9),最高的w Zr/w Sm值(50~118);成矿后斑岩具有最高的ΣREE(122×10-6~197×10-6)和w Y(8.2×10-6),中等的w Sm/w Yb(5.9~6.2)和w Zr/w Sm值(34~44);成矿期斑岩总体处于两者之间,其Sr-Nd同位素组成与Cordillera Blanca埃达克质花岗岩类似。
研究提出,来自深部的软流圈物质或亏损地幔物质与下地壳物质交换,不仅导致冈底斯加厚、下地壳熔融,而且提供了巨量金属供应。
部分熔融首先从下地壳底部开始,逐渐向上部迁移。
下地壳石榴石角闪岩部分熔融过程中,残留相由角闪石向石榴石大规模转变导致角闪石的大量分解,释放出大量流体,是冈底斯斑岩含矿性的主导因素。
关键词 地质学;源岩相变;深部过程;埃达克质斑岩;冈底斯斑岩铜矿中图分类号:P618.41 文献标识码:A 早在20世纪70年代,人们就试图建立一些判别标志,用以区分含矿与不含矿斑岩,但结果却不尽人意。
西藏斑岩铜矿对重大地质事件的响应芮宗瑶1, 李光明2, 张立生2, 王龙生1(1.中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037;2.中国地质调查局成都地质矿产研究所,四川成都610082)摘 要:西藏已有3个构造岩浆带发现斑岩铜矿:玉龙成矿带、冈底斯成矿带和班公错成矿带。
其中班公错成矿带还少有研究和找矿评价,目前仅报导在改则西北发现多不杂斑岩铜金矿,但该带的邻国已发现大型斑岩铜矿,例如巴基斯坦的赛恩达克(Saindak )和伊朗的萨尔切什梅(Sai Cheshmeh )等。
据青藏高原70Ma 以来的古气候研究,在新特提斯洋闭合之后,印度板块与亚洲板块陆陆碰撞,曾有过3次加速:第一次为40~35Ma ,与玉龙矿带的成岩成矿年龄相吻合;第二次为18~12Ma ,与冈底斯矿带的成岩成矿年龄相吻合;第三次为3.6Ma 以来,与羊八井等热泉和铯金锑成矿年龄相吻合。
故西藏斑岩铜矿为印度洋扩张和陆陆碰撞“A ”型(Ampferer subduction )俯冲的产物。
第一次加速在青藏高原的东缘三江地区产生一系列喜马拉雅期走滑拉分盆地,导致幔源斑岩岩浆上侵,形成玉龙等一系列斑岩型夕卡岩型铜铜钼铜金矿;第二次加速使冈底斯深部挤压而浅部拉张,导致幔源斑岩浆岩侵位,形成冈底斯一系列斑岩型夕卡岩型浅成热液型铜钼铜金多金属矿;第三次加速使青藏高原整体深部挤压而浅部拉张,在藏南、冈底斯和藏北等产生一系列热泉型铯金锑矿。
关键词:斑岩铜矿;重大地质事件;印度—亚洲大陆碰撞;A 型俯冲中图分类号:P618.41 文献标识码:A 文章编号:10052321(2004)01014508收稿日期:20040210基金项目:中国地质调查局重点综合研究项目(199910200246);科学技术部重点基础研究资助项目(2002CB4126010)作者简介:芮宗瑶(1935— ),男,研究员,从事金属矿床及矿床地球化学研究。
E 2mail :ruizy @ 前人[1,2]已对西藏斑岩铜矿作了部分论述和报导。
2005年 矿 床 地 质 MIN ERAL DEPOSITS第24卷 第2期文章编号:0258-7106(2005)02-0108-14西藏冈底斯斑岩铜矿带埃达克质斑岩含矿性:源岩相变及深部过程约束Ξ侯增谦1,孟祥金1,曲晓明1,高永丰2(1中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037;2石家庄经济学院,河北石家庄 050031)摘 要 西藏冈底斯斑岩铜钼成矿系统(13.6~16.9Ma)发育在印-亚大陆后碰撞地壳伸展环境。
成矿前斑岩成岩年龄≥17Ma,以花岗闪长斑岩为主,成矿期斑岩形成于14.5~17.6Ma之间,以二长花岗斑岩和石英二长斑岩为主,成矿后斑岩为花岗斑岩,其成岩年龄为11.2Ma。
3期斑岩均为高钾钙碱性或钾玄岩系列,地球化学上类似于玄武质下地壳部分熔融产生的埃达克质岩。
成矿前斑岩具有最低的ΣREE(27×10-6~45×10-6)、w Y(2.9×10-6~3.4×10-6)和w Sm/w Yb(3.0~4.9),最高的w Zr/w Sm值(50~118);成矿后斑岩具有最高的ΣREE(122×10-6~197×10-6)和w Y(8.2×10-6),中等的w Sm/w Yb(5.9~6.2)和w Zr/w Sm值(34~44);成矿期斑岩总体处于两者之间,其Sr-Nd同位素组成与Cordillera Blanca埃达克质花岗岩类似。
研究提出,来自深部的软流圈物质或亏损地幔物质与下地壳物质交换,不仅导致冈底斯加厚、下地壳熔融,而且提供了巨量金属供应。
部分熔融首先从下地壳底部开始,逐渐向上部迁移。
下地壳石榴石角闪岩部分熔融过程中,残留相由角闪石向石榴石大规模转变导致角闪石的大量分解,释放出大量流体,是冈底斯斑岩含矿性的主导因素。
关键词 地质学;源岩相变;深部过程;埃达克质斑岩;冈底斯斑岩铜矿中图分类号:P618.41 文献标识码:A 早在20世纪70年代,人们就试图建立一些判别标志,用以区分含矿与不含矿斑岩,但结果却不尽人意。
然而,自从发现和识别出埃达克岩(Adakite)以来,有不断增多的证据显示,铜-金矿化对埃达克岩有着明显的偏在性和选择性。
Thieblemont等(1997)统计了全球43个斑岩型和浅成低温热液型铜-钼-金矿床,发现其中的38个与埃达克岩有关。
Sajona等(1998)研究了菲律宾斑岩铜矿和浅成低温热液金矿,发现14个矿床中有12个与埃达克岩有关。
Oyarzun等(2001)研究了智利北部安第斯斑岩铜金成矿带的含矿斑岩,发现赋存浅成低温热液金矿的斑岩为典型的陆缘弧钙碱性系列岩石,而产出巨型斑岩铜矿的含矿斑岩则为埃达克质岩。
类似的相关性也被中国学者研究所证实。
在长江中下游成矿带,与Cu、Fe、Au矿化有关的中酸性岩多具有埃达克岩特征(王强等,2001;王元龙等,2003),与Cu-Mo矿化有关的含矿斑岩也是埃达克质的(王强等,2001;2003a;张旗等,2002;Xu et al.,2002)。
在西藏冈底斯和玉龙斑岩铜矿带,含矿斑岩均具有埃达克岩岩浆亲和性(侯增谦等,2003a;2004a;高永丰等,2003)。
在中亚成矿带,古生代斑岩铜矿的含矿岩石也具有埃达克岩属性(秦克章等,1999;赵振华等,2004;张连昌等,2004)。
埃达克岩与Cu-Mo-Au矿化之间的明显亲和性,固然与埃达克岩浆本身的富硫、富水和高氧逸度性质有关(Oyarzun et al.,2001),但决非所有的埃达克岩都伴有Cu-Mo-Au矿化,导致这种亲和性的内在原因和成因机制,目前尚不清楚(刘红涛等, 2004)。
因此,深刻揭示这种内在联系,进而建立埃达克岩含矿性的地球化学标志,不论是对理解成矿物质的迁移集聚机制,还是对成矿潜力的评价,均具有重要的意义。
本文将以冈底斯斑岩铜矿带为例,通过详细研究成矿前、成矿期和成矿后埃达克质斑岩的岩石学Ξ本文由国家基础研究规划973项目(2002CB412600)和国家自然科学杰出青年基金(40425014)联合资助第一作者简介 侯增谦,男,1961年生,博士,研究员,博士生导师,长期从事海底与大陆成矿作用研究。
收稿日期 2004-07-09;改回日期 2005-01-05。
李 岩编辑。
和地球化学特征,并与大陆环境的埃达克岩对比,揭示岩浆源区的岩相变化和深部过程对岩浆含矿性的制约。
1 冈底斯斑岩铜矿带冈底斯斑岩铜矿带是一条产于拉萨地体南缘,长达350km的中新世构造-岩浆-成矿带。
拉萨地体相继经历了4次构造-岩浆事件,形成了现今厚达70~80km的巨厚地壳和长达1500km的冈底斯岩浆带。
这4次事件为:①印支期岛弧造山;②白垩纪陆缘弧叠加;③古近纪碰撞造山;④新近纪岩浆-变形。
印支期岛弧造山可能与斑公—怒江洋板片向南俯冲有关(潘桂棠等,2004;任纪舜等,2004),形成年龄介于195~227Ma的闪长岩和花岗闪长岩体及相伴的钙碱性火山岩,在冈底斯岩基中孤立出露。
白垩纪陆缘弧造山作用与新特提斯洋向北俯冲有关,形成横跨拉萨地体自南而北依次展布的雅鲁藏布缝合带、日喀则弧前盆地和冈底斯花岗岩弧(120~70 Ma)(常承法等,1973,Coulon et al.,1986;Duerr, 1996)。
印度-亚洲大陆在65~50Ma强烈碰撞(莫宣学等,2003),导致了大面积分布的巨厚(可达5000m)林子宗火山岩系,并伴随峰期年龄为55~45Ma的冈底斯碰撞期花岗岩侵位,叠加于弧花岗岩带之上。
新近纪构造-岩浆事件以发育大规模逆冲推覆系统(30~24Ma,Y in et al.,2000)、冈底斯岩基抬升剥露(18~21Ma;Copeland et al., 1995;Harrison et al.,1992;1995)、东西向伸展(18 Ma,Willams et al.,2001)、南北向裂谷(13.5~14 Ma,Coleman et al.,1995;Blisniuk et al.,2001)和钾质-超钾质火山-岩浆(25~10Ma,Coulon et al., 1986;Turner et al.,1993;Miller et al.,1999)发育为特征。
冈底斯长英质岩浆侵位与中新世钾质-超钾质火山活动相伴发育,多呈浅成复式小岩株,产出于冈底斯花岗岩基及其围岩二叠纪—白垩纪地层中,构成了一条长350km、宽30~80km的斑岩带(侯增谦等,2001;2003a;曲晓明,2001)。
这些侵入体整体上东西成带,平行于冈底斯逆冲带展布;局部南北成串,沿近NS向的正断层分布,常常受近EW向逆冲断裂带和近NS向正断层系交汇点控制。
测年资料表明,斑岩岩株形成年龄介于17~12Ma之间,侵位高峰在(15±1)Ma左右(芮宗瑶等,2003;Chung et al.,2003;Hou et al.,2004c),证实其发育在后碰撞地壳伸展环境。
来自冈底斯斑岩铜矿带典型矿床(甲马、驱龙、厅宫、南木、冲江、拉抗俄)的40件辉钼矿Re-Os同位素定年资料表明,成矿年龄变化于13.6~16.7Ma(侯增谦等,2003b;芮宗瑶等,2003;孟祥金等,2003),反映成矿作用发生于斑岩岩浆系统演化的中晚阶段,与后碰撞伸展及NS向裂谷作用密切相关。
2 成矿前、成矿期和成矿后斑岩过去,通常将冈底斯带呈浅成复式小岩株产出的中新世斑岩统称为含矿斑岩。
为深入研究和评价其含矿性,本文主要依据野外侵入切割关系、空间分布特征、蚀变矿化特征以及测年资料,将其细分为成矿前、成矿期和成矿后斑岩。
2.1 岩相学特征成矿前斑岩 典型的成矿前斑岩以拉萨以西南木矿区的斑岩为代表。
其长石40Ar/39Ar坪年龄为16.4~16.6Ma(Chung et al.,2003),考虑到热液蚀变影响以及40Ar/39Ar年龄与锆石U-Pb年龄存在的系统误差(见下文),推测成矿前斑岩结晶年龄应≥17Ma。
成矿前斑岩的主要岩相特征表现为斑晶含量较低(15%~20%),主要由斜长石和石英组成,少量黑云母。
基质结晶程度差,主要为隐晶质,同时缺少成矿期斑岩中广泛发育的板状磷灰石晶体。
成矿期斑岩 以甲马、驱龙、南木、冲江、厅宫、拉抗俄等矿区的含矿斑岩为代表。
其单颗粒锆石SHRIMP年龄介于14.5~17.6Ma之间,相应的长石40Ar/39Ar坪年龄变化于12.2~13.5Ma(芮宗瑶等,2003;曲晓明等,2003;Chung et al.,2003)。
锆石U-Pb年龄与长石40Ar/39Ar年龄的系统差异,或者反映热液蚀变引起40Ar/39Ar年龄系统偏低,或者反映岩浆演化经历了较长的结晶历史。
成矿期斑岩的主要岩相为石英二长斑岩、二长花岗斑岩和少量的花岗闪长斑岩及花岗斑岩。
岩石具斑状结构,斑晶矿物为斜长石、石英、钾长石和少量角闪石及黑云母,斑晶组合约占岩石体积的35%~40%;基质具微晶结构,主要由微细粒等粒长石、石英和少量黑云母构成。
成矿后斑岩 典型的成矿后斑岩以拉萨西部乌郁盆地的花岗斑岩为代表,花岗斑岩中钾长石的40Ar/39Ar年龄为11.2Ma(赵志丹等,2001),代表了901 第24卷 第2期 侯增谦等:西藏冈底斯斑岩铜矿带埃达克质斑岩含矿性:源岩相变及深部过程约束 冈底斯斑岩带最年轻的岩浆事件。
斑岩体主要呈岩株、岩瘤和岩脉侵位于新近系嘎扎村组火山地层中(赵志丹等,2001)。
岩石具斑状结构,斑晶为钾长石、钠长石、石英和少量黑云母;基质为微晶结构,由等粒长石和石英他形微晶构成。
2.2 元素地球化学2.2.1 常量元素冈底斯3期斑岩总体上具有类似的常量元素特征(表1),SiO 2含量〔w (B ),下同〕变化于64.9%~72.9%,平均69%,K 2O 含量变化于2.6%~8.7%之间,K 2O/Na 2O 变化于0.5~3.7之间,具有高钾钙碱性或钾玄岩系列特征(图1b ),有别于岛弧或/和陆缘弧环境的含矿斑岩(K errich et al.,2000)。
相比,成矿前较成矿期斑岩的SiO 2、K 2O 、Na 2O 、Al 2O 3显示相对较大的变化范围(图1)。
成矿后斑岩以相对较低的Na 2O 和Al 2O 3含量区别于成矿期含矿斑岩(图1)。
3期斑岩的常量元素组成特征总体上类似于埃达克岩,且更接近于玄武质下地壳部分熔融产生的埃达克岩,但显示出明显的高K 特征(图1)。
2.2.2 稀土元素冈底斯3期斑岩均富集L REE ,亏损HREE (图2)。
REE 配分型式均呈L REE 富集型,无明显的负Eu 异常(Eu/Eu 3≈1),显著区别于林子宗火山岩(La/Yb N :7~15;莫宣学等,2003)。