川西义敦岛弧燕山期岩体带多种稀有金属矿(化)脉的发现及其意义

稀有金属是战略性新兴产业的关键性矿产资源,无论是在高端装备制造业还是在新能源汽车领域均发挥着不可替代的作用,其重要性越来越突显,其中锂、铍、钽是当前稀有金属中关注度最高的3个矿种(王登红等,2017)。川西义敦地区位于松潘—甘孜义敦岛弧带内(图1),属松潘—甘致稀有金属成矿带西侧的石渠—义敦—贡山—巍山稀有金属成矿亚带。

义敦岛弧带夏塞早白垩世A型花岗岩成因:锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素制约

义敦岛弧带晚中生代侵入岩体目前仍缺乏高精度的年代学数据制约,其成因也存在争论。作者首次在岛弧带中段夏塞银铅锌多金属矿区发现与成矿关系密切的黑云母二长花岗岩。本文对其开展了年代学、地球化学和 Hf 同位素分析,探讨成因及构造背景。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为103±1 Ma（MSWD=0.5）,为早白垩世晚期岩浆活动产物。花岗岩属高钾钙碱性岩系,具有高硅、富碱和铁、贫钙和镁特征, SiO2含量为72.94%~74.98%, K2O＋Na2O=7.56%~8.08%,铝饱和指数 A/CNK=1.06~1.10,属弱过铝质岩石。岩石富集 Zr、Hf 等高场强元素和 U、Th 等大离子亲石元素,明显亏损Ba和Sr。REE具有明显的Eu负异常（δEu=0.13~0.25）,总体呈较陡右倾的LREE富集和HREE相对亏损特征。岩相学和地球化学显示其为铝质A型花岗岩。Hf同位素组成εHf（t）=–2.7~0.6,二阶段模式年龄TDM2=925~1095 Ma。地球化学及Hf同位素揭示夏塞岩体为软流圈地幔与壳源长英质岩浆混合成因,并经历了斜长石、正长石和褐帘石等矿物的分离结晶。夏塞花岗岩体具有后碰撞花岗岩特征,形成于早白垩世晚期弧-陆碰撞造山后伸展构造背景。

义敦岛弧带夏塞银铅锌矿床地质、物化探特征及综合找矿模型

夏塞银铅锌矿床位于义敦岛弧带中段,为典型的与早白垩世A型花岗岩有关的热液脉型矿床。矿体呈脉状、透镜状产于NNW向断裂构造中,具有向北侧伏、尖灭再现特点。从花岗岩体接触带往北发育Sn-Cu→Cu-Zn→Ag-Pb矿化分带。硅化、绢云母化、绿泥石化等蚀变与成矿关系密切。成矿过程划分为锡石、毒砂、闪锌矿-黄铜矿、含银矿物-方铅矿、黄铁矿-碳酸盐5个成矿阶段。高精度磁法测量ΔT正异常能有效识别矿化带或控矿断裂带。土壤地球化学测量Ag、Pb、Zn、Cu元素变化曲线峰值能指示矿化体的存在。据此建立了夏塞银铅锌矿床地质、磁法和土壤地球化学测量综合找矿模型,经验证找矿效果良好。有望为夏塞—连龙银锡多金属矿集区热液脉型矿床找矿勘查和评价工作提供重要参考。

义敦岛弧晚白垩世斑岩成矿系统

义敦岛弧晚白垩世花岗(斑)岩及其相关成矿系统发育,呈南北向展布,且由北向南呈规律性变化,形成北段昌台弧、中段乡城弧和南段中甸弧3个子系统:(1)北段昌台弧发育97~93Ma的斑状二长花岗岩岩基和矽卡岩型锡矿床,岩体侵位于乡城-格咱断裂与甘孜-理塘断裂的交汇地带,表现了较宽的主量元素变化范围,属于高钾钙碱性-钾玄质的过铝质系列,稀土配分模式较平坦、具有负Eu异常,锡矿化多发育于岩体与上三叠统图姆沟组碳酸盐岩的接触带上;(2)中段乡城弧乡城-格咱断裂两侧发育大量85~77Ma的花岗(斑)岩及斑岩-矽卡岩型Sn-Pb-Zn-Ag多金属矿床,主体岩相为斑状黑云二长花岗岩,是碱性、分异程度高的酸性岩,具典型钾质演化系列,多金属矿化主要发生在岩体与上三叠统图姆沟组碳酸盐岩和变质碎屑岩接触带中,从花岗岩向外为Sn→Pb-Zn,垂向上由深部到浅部依次为含Sn磁铁矿→Sn→Sn-Pb-Zn-Ag;(3)南段中甸弧发育呈岩株出露的88~78Ma的二长花岗斑岩及斑岩-矽卡岩型Cu-Mo-W多金属矿床,休瓦促和热林花岗斑岩体侵入上三叠统喇嘛亚组、拉纳山组砂板岩中,主要发育蚀变花岗岩型和热液石英脉型矿体;红山花岗斑岩体侵入上三叠统图姆沟组碳酸盐岩和变质碎屑岩中,主要发育矽卡岩型矿体。斑岩体中发育角闪石斑晶,铝饱和指数小于1.1,Zr、P与SiO 2呈显著负相关,具有I型花岗岩特征。与晚三叠世同俯冲的弧花岗岩相比,晚白垩世花岗(斑)岩明显偏酸性(SiO 2含量范围为65.06%~76.30%)、富碱质(K2O+Na2O含量范围为6.55%~10.77%)和铝饱和(A/CNK=0.72~1.13);岩浆源区深度变浅,且花岗(斑)岩源区从昌台弧(Eu/Eu*=0.20~0.66,εNd(t)=-6.90^-5.30,εHf(t)=-0.6~1.9)→乡城弧(Eu/Eu*=0.04~0.18,(87Sr/86Sr)i=0.7110~0.7250,εNd(t)=-8.40^-5.54)→中甸弧(Eu/Eu*=0.14~0.88,(87Sr/86Sr)i=0.7075~0.7092,εNd(t)=-8.50^-5.76,εHf(t)=-9.5^-2.2)呈现由中-酸性变沉积地壳到中-基性地壳的变化趋势。这表明义敦岛弧由北向南成矿系统多样性的变化可能与晚白垩世花岗质岩浆的源区有关,即控制花岗岩氧逸度的主要因素是源区性质,岩浆型地壳通常形成氧化型花岗岩及相关的Cu、Mo成矿系统;而沉积型地壳形成还原型花岗岩及相关的Sn、W、Pb、Zn成矿系统。

川西义敦岛弧稻城花岗岩体和海子山花岗岩体锆石U-Pb年代学、Hf同位素特征及地质意义

义敦岛弧形成于晚三叠世大规模俯冲造山作用过程中,位于松潘-甘孜褶皱带和羌塘地体之间。稻城岩体和海子山岩体分别为义敦岛弧上出露的晚三叠世和白垩纪花岗质岩体。结合野外考察,本文对上述岩体进行岩相学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素的研究,结果表明,1稻城岩体和海子山岩体主要矿物为斜长石、钾长石、石英和黑云母,副矿物为锆石、榍石、磁铁矿和磷灰石等;钠质斜长石颗粒,以及钾长石和石英不连续出现,表明二者均属于低熔线花岗岩,是含水条件下,在与造山事件有关的环境中形成。2稻城岩体的侵位年龄为217.4Ma,属晚三叠世花岗岩侵入体,εHf(t)为-7.1^-0.1,二阶段模式年龄(tDM2)为1.26~1.7Ga,表明在中元古代与扬子克拉通经历了共同的地壳演化历史;海子山岩体的形成时代为98.3 Ma,为白垩纪时期产物,εHf(t)变化于-12.1^+2.5,二阶段模式年龄(tDM2)变化于1.0~1.93Ga。3结合前人研究成果,本文认为稻城岩体源岩可能是与扬子克拉通有关的中元古代的下地壳物质,在甘孜-理塘洋俯冲闭合后的同碰撞造山阶段,因地幔岩浆底侵作用而发生了部分熔融,同时伴有少量的亏损地幔成分加入,之后上升侵位于中—上地壳,并且侵位后经历了快速的冷却过程。海子山岩体是与俯冲有关的造山后伸展环境下形成的A2型花岗岩,源岩主要为中元古代地壳物质,同样有少量地幔物质加入,在白垩纪时侵位于地壳较浅部位,之后亦同样经历了快速的冷却过程。

川西义敦岛弧中生代典型花岗岩体矿物学、地球化学特征及岩浆来源探讨

义敦岛弧是位于松潘—甘孜褶皱带和羌塘地体之间的三叠纪火山岛弧。稻城岩体和海子山岩体分别为义敦岛弧上出露的晚三叠世和白垩纪花岗质岩体。结合岩石地球化学,以及偏光显微镜和电子探针(EPMA)、扫描电镜(SEM)对上述岩体进行了系统的矿物学研究,结果表明:两个岩体的主要造岩矿物为斜长石(中长石—更长石),钾长石(正长石)、石英和黑云母(铁叶云母—铁质黑云母),副矿物为锆石、榍石、磁铁矿和磷灰石等;黑云母的成分表明两个岩体的源区均为壳幔混源。稻城岩体属高钾钙碱性系列,具过铝质特征的花岗岩,海子山岩体为高钾钙碱性—钾玄岩系列,同样具过铝质特征。根据锆元素饱和浓度温度计和稀土元素饱和浓度温度计对两个岩体进行了温度限定,稻城岩体岩浆形成的平均上限温度为783℃,海子山岩体岩浆形成时的平均上限温度为844℃。结合前人研究结果,笔者等认为稻城岩体为高分异I型花岗岩,可能为与扬子克拉通有关的晚古元古代至早中元古代的下地壳物质,在甘孜—理塘洋向西俯冲和闭合之后的弧—陆同碰撞背景下,因幔源岩浆的底侵作用而发生部分熔融,同时伴有少量的亏损地幔成分加入,因密度上升至中上—上地壳深度侵位,并且侵位后经历了快速的冷却过程,在侏罗纪之初冷却至300℃以下;海子山岩体为与俯冲有关的造山后伸展环境下形成的白垩纪A2型花岗岩,岩浆来源同样为地壳物质伴有少量地幔物质混合而成,且在地壳中侵位深度较浅,之后经历快速的冷却过程。

义敦岛弧措交玛岩体岩浆混合成因:镁铁质微粒包体的证据

义敦岛弧北部的措交玛岩基岩体主要由黑云母二长花岗岩和边部的花岗闪长岩组成。在黑云母二长花岗岩中存在有少量镁铁质微粒包体,其成分为闪长质,与寄主岩石接触关系从渐变到截然。在包体周围的寄主岩石中存在黑云母、角闪石自身的包含结构,角闪石包含黑云母,斜长石发育明显的溶蚀结构,核部斜长石被溶蚀成筛状,边部环带状斜长石溶蚀不明显,是基性岩浆注入到酸性岩浆中导致岩浆混合的结果。黑云母二长花岗岩具有更高的轻重稀土分异系数,闪长质包体轻重稀土分异系数较低,黑云母二长花岗岩和暗色闪长质微粒包体具有明显相似性的微量元素特征。寄主岩黑云母二长花岗岩锆石U-Pb年龄为236±1.9Ma,闪长质包体为235±3.9Ma,二者形成年代在误差范围内基本一致,可能为甘孜-理塘洋向西俯冲过程中,俯冲洋壳部分熔融形成的玄武质岩浆上涌底侵于壳-幔边界导致地壳的部分熔融形成酸性的黑云母二长花岗岩岩基。

义敦岛弧带弧后区板内岩浆作用的时代及意义

通过对义敦岛弧夏囊沟一带酸性火山岩的岩石地球化学和Rb -Sr同位素研究 ,首次在该岛弧弧后区确立了一条板内火山岩带。这些火山岩属钾玄岩系列 ,以高K2 O ,低CaO ,富Nb、Ta、Zr、Hf,贫Sr、Eu为特点 ,具标准的“V”型稀土元素配分型式 ,构造环境判别图解显示其形成于板内裂陷环境。由 4个全岩样品给出的Rb -Sr等时线年龄t=189.2± 5 .0Ma ,相关系数R =0 .99982 4 ,ISr=0 .714 5 78。认为火山岩的成分分异受斜长石在岩浆源区熔融残留和岩浆形成后黑云母的结晶分离双重控制。位于该带东侧弧后扩张盆地中的晚三叠世勉戈组双峰火山岩的形成年龄为 2 13.1Ma,说明该岛弧仅仅在 2 4Ma左右时限内就完成了从俯冲造弧到板内裂陷的重大转换 。

松潘-甘孜造山带义敦岛弧中段三叠纪火山-沉积盆地的演化

通过对三叠纪义敦岛弧中段83条剖面和沉积等厚线的综合分析研究,将其划分为义敦弧后前陆盆地、义敦火山弧、昌台-禾尼弧间盆地群、沙鲁里火山岩浆弧、雄龙西-金厂沟弧前盆地群5个次级的构造古地理单元。其中弧后盆地主要有上麻绒和义敦2个沉积中心,义敦火山弧可进一步细分出果德、根隆、郎格、哈逮4个次级火山穹隆,弧间盆地群有拿它盆地、曲登盆地、夏塞盆地、哈日盆地,沙鲁里火山岩浆弧可进一步细分为木合沟和口娘公玛2个次级火山穹隆,弧前盆地有雄龙西盆地、莫坝盆地、金厂沟盆地等8个次级火山-沉积盆地。认为义敦岛弧的演化主要受理塘缝合带演化的控制,也受金沙江缝合带演化的影响,总体上在三叠纪经历了夭折裂陷槽→不成熟岛弧→成熟岛弧→残余盆地的演化历程。

义敦岛弧带多旋回演化的基本轮廓

位于青藏高原东部边缘的义敦岛弧带,晚二叠世以来经历了伸展与挤压相交替的多旋回式构造演化。根据伸展、挤压交替的阶段性变化,其演化历程可划分为10期(阶段):①二叠纪—前二叠纪:泛扬子板块阶段;②二叠纪末—中三叠世早期:大陆边缘裂谷→海洋;③中三叠世晚期:不成熟岛弧;④早卡尼期:裂谷与海洋;⑤晚卡尼期—早诺尼期:成熟岛弧;⑥中—晚诺尼期:岛弧基底上的裂谷作用;⑦诺尼期末—瑞替期:弧陆碰撞和残留海;⑧侏罗纪—早白垩世:挤压褶皱造山;⑨晚白垩世—第三纪:山原裂谷作用和山间盆地;⑩第四纪—现代:快速隆起造山。二叠纪末—三叠纪初为本区构造格局的转折点,即本区脱离扬子板块主体部分向西漂移并导致产生新的洋壳,出现新的构造格局。三叠纪的构造伸展—挤压转换最为频繁,火山—沉积作用也最为活跃,以钙—碱性中酸性火山岩为代表的义敦火山弧形成于这一时期。

义敦岛弧南段印支期构造背景：闪长玢岩-花岗岩的SHRIMP锆石年代学和地球化学制约

义敦岛弧南段理塘-稻城-乡城地区分布大量的花岗质到闪长质侵入体，其中代表性的印支期侵入体主要有冬措花岗岩侵入体和乡城侵位于岛弧火山岩的浅成侵入体。冬措花岗岩和马熊沟花岗岩主要由似斑状二长花岗岩、巨晶二长花岗岩和花岗细晶岩组成，乡城浅成侵入体的主要岩性为闪长玢岩。SHRIMP锆石U—Pb年代学研究表明，稻城冬措花岗岩和乡城闪长玢岩分别形成于224±3Ma和222±3Ma。地球化学分析表明乡城闪长玢岩表现为钙碱性特征，具有较高的Sr／Y值，Nb、Ta、P和Ti亏损，ENd（t）=-3．27，表明它们形成于岛弧环境下的幔源岩浆，受到了老的陆壳物质的明显混染。冬措花岗岩和马熊沟花岗岩为高钾钙碱性系列，

川西义敦岛弧北段的古海相火山机构

在对川西义敦火山弧北段三种不同类型火山机构进行恢复工作后，总结出川西古海相火山机构的一般特征与火山机构恢复的基本方法．

义敦岛弧带晚白垩世海子山二长花岗岩成因及其地质意义

义敦岛弧是三江特提斯复合造山带的重要组成部分。文章对义敦岛弧海子山花岗岩体进行锆石U-Pb年代学、全岩地球化学及Sr-Nd-Pb同位素地球化学进行分析,探讨其成因与构造意义。海子山花岗岩锆石U-Pb年龄为93.7±1.1 Ma(MSWD=2.1, 2σ),为晚白垩世早期岩浆活动产物,岩石具高硅、富碱的特征,铝饱和指数A/CNK=1.04～1.12,属于弱过铝质岩石。稀土配分曲线呈燕式分布,Eu/Eu~*=0.05～0.32,具有明显的Eu负异常。富集Rb、Th、U、Ta、Pb等元素,明显亏损Ba和Sr,表现出A型花岗岩的特征。岩石的ε_(Nd)(t)=–4.8～-3.4,二阶段模式年龄T_(DM2)=0.91～1.00 Ga,结合岩石的Pb同位素特征及低的CaO/Na_2O比值与高的Al_2O_3/TiO_2比值,说明其应起源于泥质岩石的部分熔融并有少量地幔组分加入。综合地球化学、同位素特征及义敦岛弧地区构造资料,表明海子山花岗岩是造山后伸展背景下形成的A型花岗岩,为地壳拉张、减薄,软流圈地幔上涌引起中上地壳泥质岩部分熔融的产物,具有壳幔物质混合的特征。

三江义敦岛弧带构造演化与成矿作用关系研究

义敦岛弧是中国西南三江地区多岛弧盆系中十分关键的构造单元,更是研究全球碰撞造山作用的天然实验室,其所蕴含的矿产资源潜力巨大。构造对成矿作用的时空分布具有极明显的控制作用,由此本文总结并提出义敦岛弧造山带三大成矿作用:1印支晚期俯冲造山弧间裂谷成矿作用;2燕山晚期造山后伸展成矿作用;3喜马拉雅期陆内汇聚与走滑成矿作用。本文在总结前人大量研究的基础上,以大地构造理论为依托,结合区域地层概况,对该区构造动力演化和转换体制及其与成矿作用的相互关系等方面进行深度剖析,以期能对人们在该区进行成矿理论研究和找矿预测等方面提供帮助和指导。

川西义敦岛弧中部图姆沟组流纹岩年代学、地球化学特征及其对岩浆成因的限定

【研究目的】义敦岛弧是三江特提斯复合造山带的重要组成部分。区域现有的研究较多集中在弧花岗质侵入岩及其成矿作用上,而对区内流纹岩的研究则相对匮乏。【研究方法】本文在详细野外填图的基础上,对图姆沟组流纹岩进行岩石学、地球化学和同位素年代学研究。【研究结果】流纹岩锆石U-Pb成岩年龄216.5 Ma,为晚三叠世。岩石SiO_(2)含量为73.24%~74.72%,全碱含量为5.26%~6.27%,为钙碱性系列,富集大离子亲石元素Rb、Th、U、K和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P和重稀土元素,具典型的岛弧火山岩特征。【结论】图姆沟组流纹岩是印支期甘孜—理塘洋壳向西俯冲环境下地壳部分熔融的产物。

白松—奔都地区晚三叠世义敦岛弧带火山岩岩石地球化学特征及成因

白松—奔都地区义敦岛弧带火山岩,系三叠系上统曲嘎寺组和图姆沟组一套基—酸性火山岩。其中曲嘎寺组火山岩为玄武岩、玄武安山岩组合;图姆沟组火山岩为玄武安山岩、流纹岩组合。流纹岩中可见黄铁矿化和铜、铅、锌等矿化。曲嘎寺组玄武岩属大洋拉斑玄武岩(OT),图姆沟组玄武岩属大陆拉斑玄武岩(CT)。

义敦岛弧燕山期钼铜多金属成矿系统研究

<正>晚三叠世中期甘孜-理塘洋开始向西俯冲消减于中咱地块之下,西侧形成了典型的义敦岛弧及其配套格局。义敦多岛弧-盆系的生成、发展和演化大体经历了4个阶段:印支晚期洋壳俯冲造山阶段(237~206 Ma)

义敦岛弧带中南段地质找矿的新进展──青达班岩型银多金属矿床

义敦岛弧带中南段地质找矿的新进展──青达班岩型银多金属矿床青达班岩型银多金属矿床位于乡城县热乌乡境内，为四Ｊ！Ｄ省地矿局原甘孜地质队发现，当时根据矿体的一般特征，将其定为中低温热液矿床。后经四川省地矿局１０８队、４０２队多次作普查评价和基地承包工作，...

云南格咱岛弧带新发现喜山期岩浆侵入事件:来自红牛—红山铜钼矿床石英闪长玢岩锆石U-Pb年龄的证据

1研究目的(Objective)滇西北中甸地区斑岩-矽卡岩型Cu-Mo复合成矿带位于特提斯—喜马拉雅成矿域义敦岛弧带南段(图1a),构成义敦—香格里拉Cu-Au-AgPb-Zn多金属成矿带的主要组成部分。该区特殊的地质构造背景造就了多期次构造-岩浆-成矿活动,自晚三叠世以来,形成了复杂而独具特色的斑岩-矽卡岩型Cu-Mo复合成矿系统,表现出构造的继承性、同位叠加复合的典型性和巨大的资源潜力,引起了学界的广泛关注。

锆石氧逸度对义敦岛弧南段中甸矿集区斑岩型矿床差异性成矿控制因素的指示

中甸铜钼多金属矿集区位于义敦岛弧南段,区内绝大多数矿床与晚三叠世和晚白垩世岩浆活动有关,目前两期斑岩锆石氧逸度及差异性成矿研究薄弱.对4个斑岩体5类岩石的锆石开展LA-ICPMS微量元素分析,数据经筛选检验后进行了氧逸度估算.氧逸度结果由高到低为:地苏嘎铜矿晚三叠世石英闪长玢岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为515)、休瓦促晚三叠世贫矿黑云母花岗岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为443)、铜厂沟钼铜矿晚白垩世花岗闪长斑岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为368)、热林钼矿晚白垩世二长花岗岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为237)、休瓦促钨钼矿晚白垩世二长花岗岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为104).综合前人资料,认为俯冲或碰撞环境的斑岩型铜矿,高氧逸度是成矿的必要非充分条件,Cu铜主要直接或间接(有幔源贡献的新生下地壳)来自地幔;碰撞型斑岩矿床钼、钨主要来自古老地壳,对氧逸度的要求相对较低,偏氧化环境有利钼矿形成,偏还原环境有利于钨矿形成.矿产评价时,斑岩型铜矿应注重幔源/壳源比例和氧逸度条件的研究,斑岩型钼、钨矿不适用斑岩型铜矿氧逸度评价标准.