班公湖-怒江缝合带西段阿翁错复式岩体的岩浆混合成因:地球化学、年代学和暗色微粒包体证据

阿翁错复式岩体位于班公湖-怒江缝合带西段,是班公湖-怒江特提斯洋俯冲消减,造山过程中岩浆响应的重要组成部分,以广泛发育暗色微粒包体和岩浆混合、不协调现象为特征。本文以阿翁错复式岩体为研究对象,对寄主岩和暗色微粒包体开展了系统的地质学、地球化学和锆石U-Pb年代学研究,探讨了阿翁错复式岩体的岩浆混合成因。暗色微粒包体塑性变形特征明显,与寄主岩呈截然或渐变接触,偶见反向脉发育,包体具细-中粗粒结构,含斜长石、钾长石、角闪石、暗色镶边石英等斑晶,偶见角闪石斑晶横跨包体和寄主岩,在包体及包体周围寄主岩中见长柱状斜长石、角闪石和针状磷灰石等结构特征,表明暗色微粒包体为岩浆混合作用的产物。寄主岩与包体均为准铝质、钙碱性-高钾钙碱性系列岩石,主要氧化物含量在Harker图解上具有良好的线性关系,稀土元素配分曲线图和微量元素蛛网图具有高度一致性,表明二者具有强烈的地球化学亲源关系,且经历了相似的岩浆演化过程。寄主岩和暗色微粒包体的成岩年龄分别为109. 1±1. 0Ma和107. 4±0. 7Ma,岩浆混合作用发生在早白垩世晚期,处于班公湖-怒江特提斯洋由弧-陆碰撞向陆陆碰撞的转换阶段即软碰撞阶段。研究表明,在班公湖-怒江特提斯洋向北向羌塘地块之下俯冲的背景下,洋壳脱水,引起上覆地幔楔发生部分熔融,形成镁铁质岩浆,镁铁质岩浆向上运移,并底侵于壳-幔边界,引发下地壳物质发生部分熔融,形成长英质岩浆,当镁铁质岩浆从底部注入长英质岩浆房时,镁铁质岩浆快速冷凝,形成部分色率高、粒度细,具冷凝边的包体,与寄主岩呈截然型接触,随着端元岩浆之间的温差逐渐降低,包体色率降低,粒度变大,与寄主岩呈渐变过渡。

西藏班公湖-怒江成矿带西段富铁矿与铜(金)矿C、Si、O、S和Pb同位素特征及地质意义

本文在大量的野外地质调查与室内研究的基础上,对班公湖-怒江成矿带西段的4个典型矿床———材玛矽卡岩型铁矿床、弗野矽卡岩型铁矿床、尕尔穷矽卡岩型铜金矿床和多不杂斑岩型铜金矿床的C、Si、O、S和Pb同位素特征进行了研究。δ30Si、δ18O的研究结果表明,石英主要为岩浆热液成因,δ13C、δ18O同位素的研究结果表明,与成矿有关的矽卡岩、磁铁矿大理岩中的碳除部分来源于海相碳酸盐岩的溶解外,主要来源于地幔,多不杂矿区的硫同位素研究结果表明成矿物质主要来自岩浆流体。多不杂和尕尔穷矿区岩石样品中的铅同位素研究显示其属于造山带构造环境,部分接近下地壳。因此,尕尔穷和多不杂矿区的铅同位素组成主要是班公湖-怒江成矿带在弧-陆碰撞造山过程中形成的。班公湖-怒江成矿带西段的区域成矿模式初步总结为早白垩世深源岩浆流体与二叠纪、三叠纪和白垩纪的海相碳酸盐岩接触的外接触带形成了矽卡岩型矿体,在与中侏罗统和下白垩统砂岩、粉砂岩接触处的内外接触带形成了斑岩型矿体。

班公湖-怒江成矿带西段材玛花岗岩体岩石地球化学及年代学

材玛花岗岩体为班公湖-怒江成矿带西段日土-多不杂岩浆弧带的成矿岩体之一。对材玛岩体的中粒黑云二长花岗岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测试,结果为165.1±1.5Ma(n=17,MSWD=0.86);全岩Rb-Sr同位素年龄为163.5±2Ma(n=5),材玛岩体的形成年龄为163～165Ma(中侏罗世)。材玛岩体属于高钾钙碱性系列,ΣREE=109.5～225.2(10-6),LREE富集,LREE/HREE=2.37～7.77,并伴随Eu的亏损。微量元素特征表现为着强烈的Ba、Nb、P、Ti亏损和Th、U、Pb富集,以及Zr的弱亏损。材玛岩体为班-怒带向北俯冲作用的产物,为岛弧型岩浆岩,物质来源为俯冲带之上的地幔部分熔融,并有地壳物质混熔。

班公湖—怒江缝合带西段昂龙岗日地区沙木罗组火山岩的岩石大地构造学研究

班公湖—怒江缝合带作为青藏高原的主缝合带之一,其研究对班公湖—怒江特提斯洋的演化和造山带的研究具有重要意义。本文首次对该缝合带西段昂龙岗日地区沙木罗组火山岩进行系统的野外地质调查,并结合全岩地球化学分析,探讨火山岩的成因、构造环境及地球动力学背景。沙木罗组火山岩从底部至顶部共划分出3个火山喷发亚旋回,岩性为安山岩和安山质火山碎屑岩。地球化学分析表明3个亚旋回的火山岩均为钙碱性系列,LREE和不相容元素相对富集,而相对亏损HREE和Nb、P、Ti等高场强元素,具岛弧火山岩的地球化学特征。第一喷发亚旋回火山岩具典型的高镁安山岩特征,暗示是大洋板块俯冲作用的产物,从第一喷发亚旋回至第三喷发亚旋回构造环境由大洋岛弧过渡为大陆边缘弧,火山岩形成于大洋地壳向大陆地壳之下俯冲的背景,且洋壳初始俯冲的时间不晚于晚侏罗世末。岩浆起源于受俯冲板片流体交代的亏损地幔—弱富集地幔,来自俯冲板片的流体上升,引起上覆地幔楔物质发生部分熔融,形成幔源岩浆,在密度差的作用下幔源岩浆向上运移,底侵下地壳,引发下地壳物质发生部分熔融,并与之发生混合作用,形成了研究区火山岩的母岩浆,在岩浆源区或岩浆上升过程中遭受了地壳物质的混染作用,且岩浆演化以部分熔融作用为主,结合区域大地构造背景认为沙木罗组火山岩的形成与班公湖—怒江特提斯洋盆向北向羌塘地块之下俯冲关系密切,沙木罗组角度不整合覆盖在木嘎岗日岩群之上不能作为班公湖—怒江特提斯洋盘闭合的证据。

班公湖-怒江成矿带西段主要岩浆热液型矿床成矿特征初探

文章对班公湖—怒江成矿带西段与岩浆热液有关的主要矿床空间分布、矿化类型进行了总结;对主要成矿事件形成时代进行了统计,识别出6期成矿事件,分别为晚侏罗世早期、晚侏罗世晚期、早白垩世晚期、晚白垩世中期、晚白垩世晚期和中新世。基于前人研究成果,对主要矿床地质特征、成矿岩浆岩基本地质特征、岩石地球化学特征进行了阐述和对比研究,明确了成矿岩体特征之差异。通过对班—怒成矿带西段主要矿床成矿岩体锆石Hf同位素和辉钼矿Re含量的梳理,阐明了成岩-成矿物质源区差异与矿化元素组合之间的耦合关系,即幔源物质参与成矿强度大,形成铜金矿。最后,文章对区域成矿特征进行了总结梳理,并提出了班公湖—怒江成矿带西段可望取得找矿新进展的矿床类型和找矿方向。

西藏班公湖-怒江缝合带美日切错组中酸性火山岩锆石U-Pb年龄、Sr-Nd-Hf同位素、岩石成因及其构造意义

西藏班公湖-怒江缝合带是我国重要的斑岩铜金矿成矿带,成矿地质条件极为优越。多龙矿集区是班公湖-怒江缝合带西段典型斑岩-浅成低温热液型铜(金)超大型矿床,区内广泛分布着美日切错组喷溢相火山岩,但其岩石成因、源区属性、形成年代及地球化学动力学背景尚不明确。本文对美日切错组安山岩及流纹岩进行锆石U-Pb测年,获得结晶年龄分别为108.2±2.6Ma(MSWD=0.39)和109.3±2.2Ma(MSWD=1.70)。矿区安山岩及流纹岩具高硅(SiO2=60.89%~72.00%)、富钾(K2O=3.08%~5.53%)、富碱(K2O+Na2O=6.88%~8.96%)、准铝质-过铝质(A/CNK=0.92~1.28)特征,属于高钾钙碱性及钾玄岩系列岩石。其明显均富集轻稀土(LREE)及大离子亲石元素(LILE:Th、U、K、Pb及Rb),亏损重稀土(HREE)及高场强元素(HFSE:Ta、Nb、Ti及Zr),稀土总量(ΣREE)为141.52×10-6~236.05×10-6之间,LaN/YbN为10.42~11.05,δEu为0.65~0.80,具有中等负铕异常,显示出典型岛弧岩浆岩的特征。(87 Sr/86 Sr)i值为0.7050~0.7053,(143 Nd/144 Nd)i为0.5124~0.5126,εNd(t)值为-1.51~1.29,具有高Sr低Nd的特征。锆石Hf同位素分析结果表明,流纹岩εHf(t)为+11.6^+15.5,平均值为+13.8,两阶段模式年龄平均值为288.0Ma;安山岩εHf(t)为+3.4^+8.0,平均值为+4.8,两阶段模式年龄平均值为813.1Ma;表现出明显的幔源特征。综合研究表明,美日切错组火山岩为班公湖-怒江新特斯洋洋壳向北的俯冲背景下,由俯冲板片脱水产生流体交代地幔楔发生部分熔融形成原始玄武质岩浆,并在上升后,滞留在壳幔边界形成新生下地壳,新生下地壳与持续底侵幔源玄武质岩浆混合而部分熔融形成。其形成于典型岛弧的构造背景下,暗示班公湖-怒江洋在早白垩世晚期(108~109Ma)仍正在向北俯冲于羌塘地块之下,可能尚未关闭。

冈底斯西北缘晚白垩世石英二长岩的年代学、地球化学、构造环境及成矿意义

85-90 Ma是班公湖-怒江构造带一个重要的成矿期。目前对该期矿床的形成环境和矿床成因还存在争议,而且该带西段的研究比较薄弱。通过区域地质矿产调查,我们在班公湖-怒江构造带西段日土县西侧扎隆琼娃发现与近南北走向的伸展构造和晚白垩世富镁石英二长岩密切相关的富铁矿。通过锆石LA-ICP-MS U-Pb测年法获得石英二长岩的成岩年龄和成矿年龄分别为85.60±0.48 Ma和85.51±0.77 Ma。地球化学特征显示石英二长岩类似埃达克质花岗岩,却具有较高的Mg#（52.9-56.8）、Cr（106.8×10^-6-597.1×10^-6）、Ni（60.6×10^-6-78.2×10^-6）,岩石富集轻稀土和大离子亲石元素Rb、Th、U等,亏损重稀土和高场强元素Nb、Ta、Ti等。据此初步认为：晚白垩世中期班公湖-怒江构造带在陆内地幔软流圈底辟及相关的地壳热隆伸展构造背景下,通过壳幔相互作用形成了富镁石英二长岩及其相关的富铁矿。

西藏嘎拉勒铜金矿床成矿物质来源探讨——来自硫、铅、碳和氢氧同位素地球化学特征的证据

西藏嘎拉勒铜金矿床位于班公湖—怒江成矿带西段,是近年来发现的一个大型镁质矽卡岩型铜金矿床。本文在野外地质调查的基础上,通过S-Pb-C-H-O同位素分析,对嘎拉勒铜金矿床的物质来源进行了探讨。结果表明:(1)矽卡岩型矿石中黄铜矿的δ^(34)S_(V-CDT)值在硫同位素直方图上呈塔式分布,变化范围为–4.4‰~6‰,有少许样品值变化范围较大,表明嘎拉勒矿床硫同位素主要以幔源硫为主,有少量壳源的混染;(2)^(208)Pb/^(204)Pb变化范围为38.427‰~39.008‰,^(207)Pb/^(204)Pb变化范围为15.588‰~15.701‰,^(206)Pb/^(204)Pb变化范围为18.330‰~18.871‰,显示矿区铅同位素来源以造山带铅为主,少量上地壳铅相结合的特征;嘎拉勒矿床形成于碰撞的造山带环境;(3)含辉钼矿石英脉中δ^(18)O_(V-SMOW)值范围为12.2‰~12.8‰,平均值12.5‰,δD_(V-SMOW)范围为–103.3‰~–95.3‰,平均值为–99.3‰,δ^(18)O_(V-PDB)值范围为–18.1‰~–17.6‰,平均值为–17.85‰,显示受到大气降水加入明显;(4)矽卡岩中方解石C-O同位素测试结果δ^(13)C_(V-PDB)为–2‰,δ^(18)O_(V-PDB)为–15.1‰,δ^(18)O_(V-SMOW)为15.4‰,显示嘎拉勒铜金矿床碳酸盐为海相碳酸盐并经历了溶解作用。综合表明,嘎拉勒铜金矿床是由幔源成矿流体作用形成的,成矿过程中有大气降水的加入,成矿流体与碳酸盐岩发生接触交代作用形成矽卡岩型铜金矿床。