2021-4-9 | 地質(zhì)學(xué)論文
近年的研究表明,岡底斯還發(fā)育始新世及漸新世斑巖成礦作用,如吉如Cu-Mo(49.2±1.7Ma;鄭有業(yè)未刊數(shù)據(jù))和沙讓Mo礦床(51±1.0Ma;唐菊興等,2009),以及明則斑巖型Mo礦床(30.26±0.69Ma;閆學(xué)義等,2010)、沖木達矽卡巖型Cu-Au礦床(40.5±5.6Ma;李光明等,2006)、努日矽卡巖型W-Cu-Mo礦床(23.62±0.97Ma;閆學(xué)義等,2010)。這些漸新世礦床位于岡底斯中新世斑巖成礦帶的南部,集中分布在雅魯藏布縫合帶北側(cè)的澤當(dāng)-桑日一帶,部分學(xué)者提出了克魯-沖木達成礦帶(閆學(xué)義等,2010),以示區(qū)別岡底斯中新世成礦帶。
岡底斯中新世斑巖成礦帶研究程度較高,與斑巖成礦相關(guān)的巖石主要為二長花崗斑巖、花崗閃長斑巖、石英二長斑巖、花崗斑巖等,成巖時代集中在18~12Ma,巖石具有高鉀鈣堿性-鉀玄巖特征,且顯示埃達克質(zhì)巖石特征。但克魯-沖木達成礦帶研究程度相對較低,為什么該帶發(fā)育斑巖型Mo礦化(如明則礦床),而很少出現(xiàn)類似岡底斯的斑巖型Cu-Mo礦化,該帶與斑巖型Mo礦化有關(guān)的巖石類型及成因是否不同于岡底斯中新世斑巖Cu-Mo礦床。為此本文選擇該成礦帶內(nèi)的程巴-明則斑巖型與夕卡巖型礦床的含礦巖石開展了巖石學(xué)、元素地球化學(xué)、鋯石SHRIMPU-Pb定年與Hf同位素、以及輝鉬礦Re-Os年代學(xué)研究。本研究將有助于深入分析克魯-沖木達斑巖成礦系統(tǒng)的發(fā)育特征,并揭示岡底斯?jié)u新世與中新世斑巖成礦作用的聯(lián)系與區(qū)別。
區(qū)域地質(zhì)背景與礦床地質(zhì)特征
岡底斯造山帶位于印度河-雅魯藏布江縫合帶及班公湖-怒江縫合帶之間,是一條近東西向延伸的構(gòu)造-巖漿巖帶,長約2500km,寬約150~300km,從腹地向東、西構(gòu)造結(jié)兩側(cè)逐漸變窄,以其內(nèi)部發(fā)育的洛巴堆-米拉山斷裂和獅泉河-納木錯蛇綠混雜巖帶為界,由南向北通常被劃分為南岡底斯、中岡底斯及北岡底斯(潘桂棠等,2006)。研究表明,中岡底斯可能為一個古老的微陸塊,具有前寒武紀(jì)(古元古代-太古代)結(jié)晶基底,上覆沉積蓋層主要為石炭-二疊紀(jì)淺變質(zhì)碎屑巖及早侏羅世-晚白堊世酸性火山巖和火山碎屑巖組成,侵入巖主要以早白堊世和晚三疊-早侏羅世為主;南岡底斯和北岡底斯則是由特提斯洋俯沖分別在中岡底斯的南、北兩側(cè)增生和拼貼而成(Zhuetal.,2011)。但是,在南岡底斯東部的林芝巖群中發(fā)現(xiàn)的寒武紀(jì)花崗巖則表明局部地區(qū)可能存在類似與中部拉薩地塊出露的前寒武紀(jì)結(jié)晶基底(Dongetal.,2010)。
研究區(qū)主要位于南岡底斯南緣的澤當(dāng)?shù)貐^(qū),Aitchisonetal.(2000)根據(jù)該地區(qū)發(fā)育的白堊紀(jì)拉斑玄武巖質(zhì)弧玄武巖和玄武安山巖,認為其為新特提斯大洋俯沖形成的洋內(nèi)島弧,伴隨著特提斯洋的俯沖消亡及印度-歐亞陸陸碰撞而拼貼于拉薩地體南緣。區(qū)域構(gòu)造線主要為北部的北傾岡底斯逆沖斷裂帶和南部的南傾仁布-澤當(dāng)逆沖斷裂帶,岡底斯逆沖斷裂帶以北大面積出露古生代-中生代地層及侵入其中的白堊紀(jì)-第三紀(jì)岡底斯巖基,仁布-澤當(dāng)逆沖斷裂帶以南大面積出露晚三疊世砂巖和千枚巖,兩條逆沖斷裂帶之間分布著晚白堊世和第三紀(jì)正長巖、第三紀(jì)礫巖以及基性-超基性巖(圖1)。
克魯-沖木達成礦帶位于岡底斯中新世斑巖成礦帶南部,距雅魯藏布江縫合帶最近處僅6km。明則、程巴、沖木達是該成礦帶三個較典型的礦床,其呈近東西向分布在西藏山南地區(qū)澤當(dāng)鎮(zhèn)東部。明則、程巴曾分別稱為明則礦段和程巴礦段,二者又合并稱為明則礦床(韓逢杰,2006),并且一直被后續(xù)研究者統(tǒng)稱為明則斑巖型Mo礦床(閆學(xué)義等,2010;侯增謙等,2012),實際上礦區(qū)斑巖型Mo礦化發(fā)育在程巴地區(qū),而明則地區(qū)發(fā)育的是夕卡巖型Cu礦化。并且近年來,中國冶金地質(zhì)勘察工程總局第二地質(zhì)勘查院在山南地區(qū)開展了大量的勘查工作,擴大了明則和程巴的資源量,同時考慮到二者礦床類型不同,故本文分別稱為明則夕卡巖型Cu礦床和程巴斑巖型Mo礦床。程巴礦床出露的地層主要為三疊系姐德秀組砂質(zhì)板巖,花崗閃長巖和二長花崗巖呈巖基產(chǎn)出(礦區(qū)稱之為陳壩巖體),含礦二長花崗斑巖呈巖株侵位其中。該礦床以斑巖型Mo礦化為主,伴生Cu礦化,礦石以石英細脈-網(wǎng)脈狀和浸染狀礦化為特征,礦石礦物主要為輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦。明則礦床位于程巴礦床西邊,礦區(qū)出露的地層主要為白堊系比馬組變質(zhì)粉砂巖及三疊系姐德秀組砂質(zhì)板巖,侵入體為始新世娘古處巖體,巖石類型為細粒黑云母花崗閃長巖,局部被晚期二長巖-石英二長閃長巖侵入。該礦區(qū)發(fā)育矽卡巖型Cu-Mo礦化,礦體受控于北傾逆沖斷裂,在斷裂帶兩側(cè)依次發(fā)育石榴子石矽卡巖→綠簾石矽卡巖→黑云母角巖→淺變質(zhì)粉砂巖蝕變分帶,成礦過程可分為干矽卡巖階段、濕矽卡巖階段、氧化物階段、石英-硫化物階段和石英-碳酸鹽階段,類似經(jīng)典的巖漿接觸交代型(夕卡巖型)礦床,但夕卡巖礦化帶兩側(cè)未見巖漿巖與圍巖的侵入接觸現(xiàn)象。礦化主要分布在綠簾石矽卡巖帶,礦石礦物主要為黃銅礦、孔雀石及藍銅礦。沖木達礦床位于程巴礦床東邊,發(fā)育夕卡巖型Cu-Au礦化(李光明等,2006),礦化主要產(chǎn)在比馬組層紋狀灰?guī)r、微晶灰?guī)r與似斑狀花崗閃長巖-二長花崗巖中,礦石礦物主要有黃銅礦、輝銅礦、黝銅礦和斑銅礦,另有少量的磁鐵礦、黃鐵礦、輝鉬礦等。
樣品采集與分析方法
本文主要采集了明則礦區(qū)與夕卡巖礦化關(guān)系密切的二長巖開展了成巖年代學(xué)研究,以探討夕卡巖成礦時代,同時開展了程巴礦區(qū)礦石中輝鉬礦Re-Os定年及含礦花崗閃長巖的鋯石SHRIMPU-Pb定年,據(jù)此分析了明則和程巴斑巖型礦化與夕卡巖型礦化之間的成因聯(lián)系。并且,本文還采集了明則二長巖和程巴花崗閃長巖(圖2)開展了巖石地球化學(xué)及Hf同位素分析。明則二長巖呈半自形微細粒等粒結(jié)構(gòu),主要礦物為斜長石(35%~45%)、鉀長石(25%~30%)、角閃石(15%~20%)、黑云母(5%~10%)、石英(2%~5%);程巴花崗閃長巖呈中粗粒花崗結(jié)構(gòu)-似斑狀結(jié)構(gòu),主要礦物為斜長石(40%~50%)、鉀長石(15%~25%)、石英(20%~25%)、角閃石(5%)、黑云母(5%~10%)。
鋯石分選由河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實驗室完成,樣品破碎過篩后通過重-磁分選后,最后在雙目鏡下挑出鋯石。分選出來的鋯石多為無色透明、長柱狀自形-半自形晶體,少量發(fā)生了碎裂。程巴樣品中鋯石的平均晶體長約150~300μm,長寬比約1.5∶1~3∶1;明則樣品中鋯石的平均晶體長約80~150μm,長寬比約1.5∶1~2∶1。鋯石制靶和陰極發(fā)光(CL)圖像分析在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所電子探針實驗室完成,鋯石光學(xué)顯微照相在中國地質(zhì)大學(xué)(北京)完成。U、Th及Pb同位素組成分析在澳大利亞Curtin大學(xué)實驗室完成,所用的鋯石標(biāo)樣為TEMORA(年齡為417Ma),同位素分析所用的儀器為SHRIMPⅡ,測試程序及流程參見Williams(1998),數(shù)據(jù)處理采用Isoplot軟件(Ludwig,1999),普通Pb由實測的204Pb校正,所有測點誤差均為1σ,所采用的206Pb/238U加權(quán)平均年齡具95%的置信度。鋯石Hf同位素在中國地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室(GPMR)完成,測試儀器NeptunePlus型MC-ICP-MS,采用Geolas2005激光剝蝕系統(tǒng)進行剝蝕,激光束斑大小為44μm,分析的位置同鋯石SHRIMPU-Pb定年的測點位置一致,所用的鋯石標(biāo)樣為91500,具體的測試程序及流程參見Yuanetal.(2008)。輝鉬礦Re-Os同位素分析在國家地質(zhì)實驗測試中心完成,樣品從程巴礦區(qū)鉆孔中不同深度的4件含輝鉬礦脈的礦石中挑選,測試程序及流程參見Duetal.(2004)。明則和程巴樣品的主量、微量與稀土元素在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實驗室測定,主量元素用XRF測定,微量與稀土元素用ICP-MS法測定,數(shù)據(jù)的質(zhì)量優(yōu)于10%。