西藏列廷冈-勒青拉矽卡岩型Fe-Cu-Pb-Zn多金属矿床白云母^(40)Ar/^(39)Ar年龄及其地质意义

以列廷冈-勒青拉Fe-Cu-Pb-Zn多金属矿床为研究对象,通过对其Fe矿化阶段白云母的定年研究,从成矿流体演化持续时间的角度对该问题进行了新的探索。系统的野外踏勘、显微镜下观察和电子探针工作表明,列廷冈-勒青拉矿床中发育与磁铁矿共生的白云母。对白云母进行的Ar-Ar同位素测年工作表明,白云母Ar-Ar坪年龄为51.00±0.38 Ma,等时线年龄为50.45±0.62 Ma,认为其代表了列廷冈-勒青拉矿床氧化物阶段铁矿化过程中开始结晶的白云母达到Ar-Ar体系封闭后的年龄。对比前人得出的辉钼矿年龄(61.96±0.58 Ma),提出二者年龄的差异可能由于不同同位素体系在不同矿物中封闭温度的不同所致,认为该矿床热液演化经历了较长时间,演化过程导致的温度梯度的出现加剧了岩浆热液中带来的多金属物质(如Pb、Zn、Cu、Fe)的分异,为矿区多种金属矿物的共存提供了重要条件;该矿床所属的冈底斯北成矿亚带相比较于其它两个成矿亚带具有更长的岩浆演化时间和区域矿化持续时间,与其丰富的矿种组合发育相一致。

西藏列廷冈-勒青拉Fe-Cu-Pb-Zn矿区成矿岩体锆石U-Pb年代学与岩石地球化学特征

西藏冈底斯北缘发育一条矽卡岩型Fe-Cu-Pb-Zn多金属成矿带,列廷冈-勒青拉矿床是这条带上同时发育Fe-Cu-Pb-Zn四个矿种的最具代表性矿床。矿区内Fe-Cu矿体位于列廷冈矿段和勒青拉矿段东侧,Pb-Zn矿体位于勒青拉矿段西侧,与成矿作用相关的居布扎日岩体位于矿区东南部,呈复式岩体,以大面积岩基产状出露。岩体北侧列廷冈Fe-Cu-（Mo）矿段的花岗闪长斑岩锆石U-Pb年龄为62.85±0.58 Ma,为印度-欧亚大陆碰撞造山带主碰撞早期岩浆活动的产物。岩石地球化学分析表明该套岩石属于高钾钙碱性、准铝质向过铝质过渡花岗岩;其Rb、Ba、Th、U、Pb等大离子亲石元素（LILE）强烈富集,Nb、Ta、Ti、P等高场强元素（HFSE）和Sr强烈亏损;稀土总量变化于173.23×10^-6～208.98×10^-6之间,（La/Yb）N介于5.71～6.24之间,具有中等负Eu异常（0.45～0.54）,富集轻稀土元素（LREE）,相对亏损重稀土元素（HREE）;总体具有弧火山岩的地球化学特征。锆石结晶温度平均为693℃,岩体的氧逸度较小,平均为-8.63,表明其岩浆经历了在水近饱和条件下发生的熔融过程。锆石176 Hf/177 Hf=0.282557～0.282927,εHf（t）=-6.25～6.79,平均地壳模式年龄TDMC=696～1522 Ma,表明成矿岩体岩浆源区具有幔源岩浆混染壳源岩浆特征,这也成为形成矽卡岩型Fe-Cu-Pb-Zn多金属矿化共存的主导因素。结合前人及本次研究结果,建立冈底斯北亚带Fe-Cu-Pb-Zn多金属矿化成矿过程如下：在印-亚大陆碰撞造山带主碰撞早期,俯冲的新特提斯洋板片发生回卷引起软流圈地幔上涌,诱发楔形地幔区部分熔融,经MASH过程产生的幔源岩浆上侵,并在部分地区遭受与壳源岩浆的混染甚至混合。当幔源岩浆与壳源岩浆分别上侵并与碳酸盐岩地层相互作用时,矿区形成矽卡岩型Fe-Cu和矽卡岩型Pb-Zn矿化,但当壳幔混源的岩浆上侵并与碳酸盐岩地层相互作用时,矿区则形成矽卡岩型Fe-Cu-Pb-Zn等多金属矿化。

西藏列廷冈-勒青拉铅锌铁铜钼矿床硫化物Re-Os和Rb-Sr年龄及其地质意义

列廷冈-勒青拉矿床位于西藏冈底斯北缘多金属成矿带东侧,是该成矿带内一个独特的同时发育Pb、Zn、Fe、Cu、Mo五种元素矿化的典型矽卡岩型矿床。矿区的成矿作用均与东南侧的居布扎日复式岩体密切相关,目前已发现了位于岩体与碳酸盐岩地层接触带部位的Fe-Cu-(Mo)矿化和远离岩体外接触带部位的Pb-Zn-(Cu)矿化。因此,铅锌与铁铜钼矿体之间成矿关系的精确厘定,是明确这种具有不同来源属性的多金属共生矿床的成矿物质来源和成矿机制等科学问题的前提。文章通过辉钼矿Re-Os同位素和闪锌矿Rb-Sr同位素测年工作,从时间上对Fe-Cu-(Mo)矿体和Pb-Zn-(Cu)矿体的成矿时代进行限定。结果表明,与黄铜矿共生的辉钼矿Re-Os同位素等时线年龄值为(59.4±4.5)Ma,闪锌矿Rb-Sr同位素等时线年龄为(58±2)Ma。空间上,近岩体部位Fe-Cu-(Mo)矿化和远端矽卡岩部位Pb-Zn-(Cu)矿化发育相似的钙质系列矽卡岩矿物。因此,从时间和空间上均表明Pb-Zn-(Cu)矿化与Fe-Cu-(Mo)矿化为同一成矿系统。5件辉钼矿样品中w(Re)为1.5121×10-5~7.4442×10-5,7件闪锌矿样品中初始87Sr/86Sr比值为0.71446~0.71471,指示Fe-Cu矿化成矿物质具有壳幔混合的特征,而Pb-Zn-(Cu)矿化的成矿物质则偏重于地壳来源的特征。对矿区内黄铁矿和闪锌矿成分分析结果显示:黄铁矿Co/Ni比值均大于1,闪锌矿Zn/Cd比值平均为292.11。结合前人资料分析可知,近岩体Fe-Cu-(Mo)矿化是在高温、高氧逸度的碱性环境下形成,远端外接触带Pb-Zn-(Cu)矿化是在中高温、还原碱性的环境下形成。列廷冈-勒青拉矿床形成于印-亚大陆碰撞的主碰撞阶段,该时期新特提斯洋板片的回卷可能是矿床形成的深部动力学机制。

西藏列廷冈-勒青拉铅锌铁铜钼矿床成矿流体特征:来自流体包裹体及碳氢氧同位素的证据

列廷冈-勒青拉矿床位于西藏冈底斯北缘多金属成矿带东侧,是该成矿带内一个独特的同时发育Pb、Zn、Fe、Cu、Mo五种元素矿化的典型矽卡岩型矿床.对该矿床成矿流体性质研究有助于解决这种具有不同来源属性的多金属共生矿床的成矿机制等科学问题.基于此,选取与Fe-Cu-Mo矿化和Pb-Zn-Cu矿化密切相关的矽卡岩矿物和脉石矿物,系统开展了流体包裹体和碳氢氧同位素研究,结果显示二者的成矿流体来源相同并经历了相似的演化过程.矽卡岩阶段主要发育富液相包裹体,成矿流体具有高温中高盐度特征.成矿期石英硫化物阶段和成矿后期碳酸盐阶段主要发育富液相包裹体和含子晶的多相包裹体,前者成矿流体温度属于中高温范畴,而盐度分为高盐度和低盐度两类;后者成矿流体温度属于中低温范畴,而盐度同样分为高盐度和低盐度两类,研究表明出现两种盐度截然不同的流体是由于沸腾作用造成的.稳定同位素研究结果显示矽卡岩阶段成矿流体主要源于发生过脱水去气作用的残余岩浆水,石英硫化物阶段和碳酸盐阶段均有大气降水的参与.灰岩地层与正常海相碳酸盐岩相比δ18O明显亏损,表明成矿流体在矿区灰岩地层中大规模运移并发生水岩反应,从而在远端矽卡岩带形成铅锌铜矿化.结合前人及本次研究结果,列廷冈-勒青拉矿床Fe-Cu矿化与Pb-Zn矿化为同一时期岩浆活动的产物,但分别与不同属性的岩浆有关.降温冷却、流体混合作用以及pH值的变化是控制列廷冈-勒青拉矿床金属沉淀的重要因素,而成矿温度和岩浆属性的差异是造成成矿元素在空间上分带的主要原因.