西藏林周程巴普矽卡岩型Cu矿床成因及对区域成矿作用的指示

冈底斯北缘成矿带岩浆热液矿床形成于印度-亚洲板块主碰撞早期,矿化类型多样,金属组合丰富,具有重要的勘探价值和研究意义。前人的工作主要聚焦于Pb-Zn、Mo和Fe-Cu等多金属成矿系统,但对Cu成矿系统的研究相对较少。位于成矿带南侧的程巴普矿床作为带内唯一一个以Cu矿化为主的矽卡岩型矿床,为印-亚板块碰撞早期的Cu成矿作用机制研究和区域成矿潜力评价提供了良好素材。程巴普矿体主要产于下白垩统林布宗组板岩与上侏罗统多底沟组灰岩之间的矽卡岩中,矿化主要集中于石英硫化物阶段,矿石矿物为黄铜矿、闪锌矿和辉钼矿等。对矿体中辉钼矿开展Re-Os同位素定年获得等时线年龄为59.0±0.8 Ma。与成矿作用密切相关的岩体以闪长岩和花岗闪长斑岩为主,两者锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果分别为58.9±0.9 Ma和58.7±0.8 Ma,表明程巴普矿床的成岩与成矿时代一致,均发育于印-亚板块碰撞的主碰撞阶段。程巴普岩体属于典型的I型花岗岩,其中花岗闪长斑岩是闪长岩经历斜长石和角闪石等分离结晶的产物。岩体锆石ε_(Hf)(t)值介于+0.3~+7.6之间,全岩ε_(Nd)(t)值变化范围为-0.1~+0.5,表明其起源于被大量幔源物质改造形成的新生下地壳。结合绘制区域锆石Hf同位素等值线图,可以得出冈底斯北缘多金属成矿带内的成矿作用受控于岩浆源区和地壳结构属性。程巴普北侧古老地壳地区以发育Pb-Zn矿床为主,而其所在的新老地壳的过渡地区以及更南侧新生地壳具有发现大—中型Cu矿的潜力。

中冈底斯成矿带查个勒矿床含矿岩体的年代学及成因

查个勒矿床是中冈底斯成矿带(即中部拉萨地体)目前发现的一个中-大型矽卡岩+斑岩型矿床,但是其成岩成矿时代一直缺乏年代学约束。本文报道该矿床含矿岩体的LA-ICPMS法锆石U-Pb定年、辉钼矿Re-Os定年、地球化学及Hf同位素数据。花岗斑岩锆石U-Pb年龄明显可分为两组,206Pb/238U加权平均年龄分别为72.2～70.1Ma、65.2～64.4Ma,前者记录了早期的构造岩浆事件,后者代表了岩浆的结晶年龄;而辉钼矿Re-Os等时线年龄为71.5±1.3Ma,所代表的查个勒主成矿期年龄与早期的构造岩浆事件一致;结合65～64Ma时期的岩浆侵位、林子宗群大规模火山活动以及以亚贵拉矿床为代表的成矿作用,表明在印度与欧亚大陆初始碰撞过程中都可能产生不同规模的成矿作用。查个勒含矿岩体具富硅、富钾,贫钛、磷的特征,铝饱和指数(A/CNK)为1.05～1.27,富集大离子亲石元素Rb、Th、U,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Ti等,并具有不均一的锆石εHf(t)值(-7.9～-2.2)和古老地壳Hf同位素模式年龄(tDMC=1.3～1.6Ga),属于过铝质"S"型花岗岩类。本文认为中冈底斯成矿带南部晚白垩世岩浆活动和成矿作用很可能是与雅鲁藏布江洋盆闭合之后初始碰撞幔源岩浆底侵导致的拉萨微陆块古老地壳物质的部分熔融有关,岩浆在上升过程中有不同程度的分离结晶。同时本文认为冈底斯成矿带成矿元素组合的分带性与新特提斯洋壳俯冲消减-碰撞过程中岩浆产生的源区物质有关。

西藏中冈底斯成矿带查个勒铅锌矿床含矿斑岩年代学及其地质意义

查个勒铅锌矿床是西藏中冈底斯成矿带中段新发现的一个大型斑岩-矽卡岩型矿床,但其成岩成矿时代一直缺乏年代学约束。本文对该矿床含矿斑岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、辉钼矿Re-Os定年、主量和微量元素分析及Sr-Nd-Hf同位素组成研究,获得中冈底斯成矿带中段铜钼铅锌银矿化时代。含矿斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为64.6~62.9 Ma,代表岩浆的结晶年龄;辉钼矿Re-Os等时线年龄为(62.3±1.4)Ma,代表查个勒主成矿年龄,与其构造岩浆事件一致;结合区域林子宗群大规模火山活动(65~45 Ma)以及以亚贵拉铅锌矿床(68.6~65.0 Ma)为代表的成矿作用,表明在印度与欧亚大陆主碰撞过程中均可产生不同规模的成矿作用。查个勒含矿斑岩具富硅、富钾,贫钛、贫磷特征,铝饱和指数(A/CNK)为1.12~1.60,富集大离子亲石元素Rb、Th、U,亏损高场强元素Nb、Zr等,与冈底斯成熟大陆地壳物质相比具相对高的εNd(t)值(-6.64^-5.79)和相对低的(87Sr/86Sr)i值(0.711 813~0.717 307),并具不均一的锆石εHf(t)值(-7.02^-1.27)以及古老的锆石Hf同位素地壳模式年龄(TCDM=1 093~1419 Ma),属于过铝质S型花岗岩类。本文认为中冈底斯成矿带中段古新世岩浆活动和成矿作用,很可能与雅鲁藏布江洋盆闭合之后的印-亚大陆碰撞诱发幔源岩浆底侵导致的冈底斯地体古老地壳物质部分熔融有关,岩浆在上升过程中有不同程度的分离结晶。

岩浆演化对成矿作用的控制--以西藏冈底斯北缘铅锌矿带为例

与岩浆-热液或热液矿床有关的岩浆,大都经历了不同程度的演化(如结晶分异、同化混染等),其岩石学和地球化学特征只是岩浆演化终态的反映,针对这些岩浆岩本身的研究有时很难刻画出其详细的演化过程及该过程中关键成矿元素的地球化学行为。已有研究显示,同时代同区域大面积分布的火成岩可能记录着含矿岩浆演化早期或演化不同阶段的岩石学和地球化学信息,为解决上述难题提供了可能。基于此,本文以发育于大陆碰撞初期(即主碰撞)的西藏冈底斯北缘铅锌矿带为例,通过对主碰撞阶段冈底斯带大量火成岩地球化学数据的统计学研究,初步展示了岩浆演化过程及其对成矿的控制作用。研究结果表明,除了自身体系的分离结晶,陆壳混染作用是大陆碰撞早期岩浆由基性向中酸性演化的另一关键控制因素,主碰撞岩浆中普遍不具有高的含水量和氧逸度,但演化到中后期,岩浆的氧逸度会逐渐升高;富S和H2O的幔源岩浆底侵,诱发具有较高Zn含量的陆壳物质熔融,产生的岩浆再经历高度的演化(以达到Pb的富集),最终浅成就位形成岩浆-热液成矿系统。这是形成冈底斯北缘铅锌矿带的成矿动力学机制。

西藏冈底斯北带首例主碰撞造山期铜矿——林周县程巴矽卡岩型铜矿床地质特征、辉钼矿Re-Os同位素年龄及成矿意义

通过近十年的地质勘查,在冈底斯北带多座具有经济价值的矿床得到开发利用,该带已经成为西藏地区矿床勘查与研究的又一热点地区。程巴铜矿是冈底斯北带近年来新发现的唯一一例中-大型规模的富铜矿床。矿床为典型的富含石榴子石的矽卡岩型矿床,铜矿体主要呈似层状、脉状产于林布宗组角岩和多底沟组大理岩的层间构造带内,矿石中富铜,伴生钼、锌、金、银、铋。本文在矿床成矿地质背景和矿床地质特征研究的基础上,用Re-Os同位素方法测试辉钼矿,获得等时线年龄为58.49±0.43 Ma(MSWD=0.61),模式年龄加权平均为58.49±0.33Ma(MSWD=0.25),确定程巴铜矿是主碰撞期成矿作用的产物,程巴铜矿的发现证明在冈底斯成矿带主碰撞造山过程能够形成铜矿床。因此,主碰撞成矿阶段由深变浅的矿床组合模型应在前人研究的基础上修改为矽卡岩型Cu(Mo)矿+矽卡岩型Fe-Pb-Zn-Mo(Cu)矿+斑岩型Mo(W)矿。此外,辉钼矿中Re含量介于84.6×10^(-6)～461.3×10^(-6)之间,平均值为252×10^(-6),暗示程巴矿区物源具有壳幔混合的特征。