西藏措勤尼雄矿田滚纠铁矿侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄与地球化学特征

本文分析了尼雄矿田滚纠铁矿与成矿相关的花岗闪长岩和二长花岗岩主量元素、微量元素并对其进行锆石LA-ICP-MSU-Pb定年。结果显示,岩石富硅（SiO2平均分别66·76%和70·98%）、富碱（ALK平均为6·28%和7·70%）,铝饱和指数均小于1·1,属中高K钙碱性I型花岗岩。两者具相似的稀土元素球粒陨石标配分模式图和微量元素原始地幔蛛网图,∑REE较低（∑REE分别是130·6×10-6和134·3×10-6）,弱Eu负异常（δEu分别为0·84和0·88）,弱-中等轻重稀土分馏,（La/Yb）N分别平均8·07和6·72。Rb、Pb、Th等大离子亲石元素和稀土元素富集,Ba和U、Nb、Ta、P、Ti等高场强元素亏损,显示弧岩浆作用特点,指示岩石形成于弧后伸展环境,岩浆源区具壳幔混源的特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示花岗闪长岩和二长花岗岩分别形成于113·6±1·2Ma和112·6±1·6Ma,属早白垩世晚期岩浆活动产物。结合区域地质资料,认为滚纠铁矿与成矿相关的花岗闪长岩和二长花岗岩因班公湖-怒江洋壳向南俯冲,并于-113Ma发生冈底斯陆壳和羌塘陆壳对接,已俯冲的班公湖-怒江洋壳发生板片回转,导软流圈地幔流体上涌,其所带来的巨大热能引发岩石圈地幔和上覆地壳发生部分熔融,形成以壳源为主的壳幔混源岩浆,在弧后拉张环境下上侵形成。

西藏尼雄矿田滚纠铁矿成矿作用机制:来自矿物学和稳定同位素证据

本文分析了冈底斯成矿带西段尼雄矿田滚纠铁矿石榴子石、辉石、绿泥石成因矿物学特征,结果显示矿区石榴子石多为钙铁榴石,并存在一定量的钙铝榴石;辉石主要为透辉石、次透辉石和铁次透辉石,表明成矿流体早期为酸性、高温和高氧逸度环境。矽卡岩内接触带富钙铝榴石,外接触带富钙铁榴石,反映成矿流体由矽卡岩内接触带运移至矽卡岩外接触带过程中,温度逐渐降低,而pH和氧逸度逐渐升高。绿泥石主要为富铁贫镁的铁镁绿泥石,其在低温(206~268℃)、低pH值、还原环境下形成。方解石C-O同位素揭示成矿流体δ13C∑C为-2.6‰^-0.7‰,δ18O V-SMOW为+9.8‰^+12.0‰。石榴子石、磁铁矿、石英δD V-SMOW值为-121‰^-105‰,成矿流体δ18O H2O为8.7‰~11.3‰,反映成矿流体主要来源于花岗质岩浆。磁铁矿矿石中黄铁矿弱富铁亏硫,S/Fe为1.05~1.07,Co/Ni>1,指示为岩浆热液成因;黄铁矿δ34S为4.2‰~11.1‰,与花岗质岩浆硫相当,综合反映成矿物质也来源于花岗质岩浆。结合前人研究资料,认为高温、高氧逸度使金属元素大量进入岩浆,岩浆上升侵位、分异出富含成矿物质的流体。成矿流体运移过程中遭遇围岩,并与之反应形成矽卡岩和退化蚀变矿物,导致成矿流体物理化学性质改变,在温度(180~400℃)、氧化-弱氧化和弱碱性-碱性条件下,发生磁铁矿沉淀。

西藏尼雄矿田滚纠铁矿花岗闪长岩成因的矿物化学证据

西藏尼雄矿田是冈底斯措勤-申扎铁铜多金属成矿带的重要组成部分。滚纠铁矿是尼雄矿田铁成矿作用的典型代表,其中花岗闪长岩和二长花岗岩与成矿作用关系密切。本文从矿物学角度入手,在详细薄片鉴定基础上,对花岗闪长岩中角闪石和黑云母进行电子探针化学成分分析,进而恢复岩浆源区性质、揭示岩浆侵位结晶的物理化学条件,探索岩浆热液体系与成矿作用之间的内在联系。电子探针成分分析显示角闪石贫Ti,富Mg,属镁角闪石;黑云母富Mg,为镁质黑云母,是典型的岩浆黑云母;角闪石和黑云母中F含量较高,分别为0.33和0.53。分析结果指示花岗闪长岩为钙碱性I型花岗岩,岩浆源区具有壳幔混源的特点,形成于高温630～680℃、高氧逸度logf O2=-14～-16和1.5×108～3.0×108Pa的压力条件下。

西藏措勤尼雄矿田滚纠铁矿磁铁矿元素地球化学特征及对成矿作用的制约

尼雄矿田滚纠铁矿地处拉萨地块隆格尔-工布江达岩浆弧,是冈底斯成矿带中生代铁铜多金属成矿作用的典型代表。在详细的野外地质调查和室内研究基础上,分析了滚纠铁矿床磁铁矿的成因矿物学特征。电子探针测试和ICP-MS分析表明,磁铁矿主量元素具有富SiO2,贫TiO2、V2O5的特征;微量元素Ba、Ti相对亏损,Cs、U相对富集,Eu、Lu、Tb、Ho、Tm强烈亏损。磁铁矿的Ti-(V+Cr)和(Ti+V)-(Al+Mn)协变图显示氧逸度、温度对矿物元素含量有明显制约作用,同时w(TiO2)与w(CaO+MgO)、w(Na2O+K2O)表现出明显正相关关系,指示矽卡岩系统中流体-岩石相互作用是磁铁矿地球化学元素变化的主要控制因素。通过研究矿床中矿物生成顺序和磁铁矿中Ti、V元素特征并结合前人流体包裹体测温资料,认为矿区铁矿化阶段为高氧逸度的中高温环境,初步限定磁铁矿成矿温度为300~450℃。矿物的w(Ni)均值为8.98×10^-6,Ni/Co比值<1(变化范围0.15~0.59),Ti/V比值为6.71~25.52,从矿物化学角度进一步印证滚纠铁矿的成矿物质来源于矿区中酸性岩浆流体系统。TiO2-Al2O3-(MgO+MnO)和(Ca+Al+Mn)-(Ti+V)等成因判别图解在矿区具有良好适用性,说明磁铁矿是矽卡岩矿床成矿过程的重要指示矿物。

西藏措勤尼雄矿田滚纠铁矿金云母矿物学特征及^(40)Ar-^(39)Ar年代学

尼雄矿田位于隆格尔-工布江达断隆带,是措勤-申扎铁铜多金属成矿带的重要组成部分。滚纠铁矿位于矿田西北端,矿体主要产于花岗闪长岩和二长花岗岩与二叠系敌布错组的接触带及敌布错组层间破碎带中。矿区主要金属矿物有磁铁矿、穆磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿及少量的褐铁矿、针铁矿等,夕卡岩矿物有石榴石、透辉石、金云母、蛇纹石、绿帘石、阳起石等,其中金云母与磁铁矿密切伴生,本文对其进行电子探针成分分析和40Ar-39Ar同位素测年。电子探针成分分析表明金云母富镁贫铁,Mg/(Fe+Mg+Mn+Ti)介于0.90~0.94之间;金云母40Ar-39Ar同位素测年获得总气体年龄(Total age)为112.3 Ma,与成矿相关的花岗闪长岩(113.6±1.6 Ma)和二长花岗岩(112.6±1.6 Ma)年龄在误差范围内一致,指示矿床形成于早白垩世晚期(113 Ma)。与铁矿化时代不同,矿田内铜矿化主要发生在晚白垩世早期(87 Ma)。结合区域地质资料,认为滚纠铁矿的形成与班公湖-怒江洋壳的向南俯冲关系密切,冈底斯陆壳和羌塘陆壳在约113 Ma对接碰撞,已俯冲的班公湖-怒江洋壳在俯冲惯性和/或重力拖拽作用下发生板片回转,导致软流圈地幔流体上涌,热的软流圈地幔流体携带的巨大热能引发岩石圈地幔和上覆地壳发生部分熔融,形成以壳源为主的壳幔混源岩浆,在弧后拉张区上侵形成花岗闪长岩和二长花岗岩。同时,遭遇下拉组和敌布错组地层,与之发生接触交代作用并形成磁铁矿床。