李志軍 唐菊興 姚曉峰 鄧世林 王 友
(1.成都理工大學 地球科學學院,成都610059;2.中國地質(zhì)科學院 礦產(chǎn)資源研究所,北京100037)
隨著西藏班公湖-怒江成礦帶找礦工作的進展,陸續(xù)發(fā)現(xiàn)多龍斑巖型銅金礦、窩肉斑巖-夕卡巖型銅金礦、尕爾窮銅金礦等大中型礦床。其中位于西藏革吉縣的尕爾窮銅金礦是近年在阿里地區(qū)發(fā)現(xiàn)的夕卡巖型銅金礦。在對該礦床進行勘查中通過鉆孔在深部陸續(xù)發(fā)現(xiàn)花崗斑巖脈,與夕卡巖銅金礦體存在密切的成生關系,使得該礦床的經(jīng)濟價值進一步上升,對揭示班公湖-怒江成礦帶西段斑巖型-夕卡巖型銅金礦的成礦規(guī)律和資源潛力具有重要意義。前人對此礦區(qū)進行過一些研究[1],分析了該礦床含礦斑巖的時代。本文在對尕爾窮銅金礦床進行詳查的基礎上,對采自ZK405等6個鉆孔的輝鉬礦樣品進行Re-Os同位素年齡測定工作,確定尕爾窮銅金礦床的成礦時代,并對其成礦背景進行了探討。
尕爾窮礦床位于獅泉河燕山期結合帶與岡底斯-拉薩-騰沖陸塊的交匯部位,區(qū)域構造線方向呈北西西走向,與造山帶有關的燕山期和喜馬拉雅期構造-巖漿活動強烈而頻繁。燕山晚期中酸性巖漿的強烈活動,為區(qū)域上銅金多金屬的成礦創(chuàng)造了有利條件。區(qū)域上出露地層以二疊系、白堊系為主。下白堊統(tǒng)多愛組(K1-2d)的碳酸鹽巖、火山碎屑巖為主要的賦礦層位。礦區(qū)內(nèi)花崗斑巖、閃長玢巖、石英閃長巖等以巖株、巖枝、巖脈等形態(tài)產(chǎn)出,發(fā)育北東向斷裂及其次級斷裂[2]。
尕爾窮礦床主礦體分布于石英閃長質(zhì)巖體和碳酸鹽巖接觸帶中,呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,北西走向,傾向北東。礦體位于角巖層之下,致密的角巖具有良好的封閉隔擋作用(圖1)。
巖體接觸帶及圍巖中發(fā)育大理巖化、夕卡巖化、角巖化、絹云母化、硅化等蝕變,夕卡巖化、硅化蝕變與成礦關系密切。銅金礦體主要產(chǎn)于夕卡巖中(圖2),在硅化強烈部位金礦化呈現(xiàn)加強或富集趨勢,角巖中也可見強烈硅化形成的硅化脈體中發(fā)育銅礦化。
圖1 尕爾窮銅金礦床地質(zhì)簡圖Fig.1 Geological sketch map of the Gaerqiong Cu-Au deposit
本次所取7件樣品均來自鉆孔巖心,樣品描述及采樣位置見表1。樣品的測試由國家地質(zhì)實驗中心完成,分析方法和流程見杜安道等的文獻[3]。分析的空白樣及標準樣測試對比結果分別見表2、表3。
圖2 尕爾窮銅金礦4勘探線剖面圖Fig.2 4th cross section map of the Gaerqiong Cu-Au deposit
表2 本文實驗的Re和187 Os空白水平Table 2 Re and 187 Os blank level for this experiment in the text
表3 本文實驗標準物質(zhì)GBW04436(JDC)測定結果及標準值Table 3 Assay result and the standard value of standard sample GBW04436for this experiment in the text
7件輝鉬礦樣品的Re-Os同位素測試結果列于表4,并將相應的等時線年齡和模式年齡加權平均值示于圖3。從圖3中可以看出,尕爾窮銅金礦床輝鉬礦7件樣品擬合較好,Re-Os同位素等時線年齡為(86.87±0.50)Ma,初始 Os為-0.07±0.31(MSWD=0.52),模 式 年 齡 為86.28~87.29Ma,模 式 年 齡 加 權 平 均 值 為(86.79±0.47)Ma[0.54%]。
表4 尕爾窮銅金礦床輝鉬礦Re-Os同位素數(shù)據(jù)Table 4 Molybdenite Re-Os isotopic data of the Gaerqiong copper-gold ore deposit
圖3 尕爾窮銅金礦床輝鉬礦Re-Os等時線及模式年齡Fig.3 Re-Os isochrones and model age of molybdenites of the Gaerqiong copper-gold deposit
通過勘查和研究,尕爾窮銅金礦床屬于斑巖-夕卡巖型礦床,目前發(fā)現(xiàn)的主礦體產(chǎn)于夕卡巖中,主成礦元素為銅、金。通過詳查和研究,在夕卡巖礦體之下發(fā)現(xiàn)的花崗斑巖中發(fā)育鉬礦化,輝鉬礦與石英構成石英-輝鉬礦脈體(圖4)。該輝鉬礦顯然形成于熱液階段,屬于成礦階段的產(chǎn)物。
輝鉬礦Re-Os法年齡測定能夠獲得直接的成礦時間,是確定金屬礦床特別是斑巖型礦床成礦時間有效的方法之一。岡底斯成礦帶和班公湖-怒江成礦帶的主要礦床的成礦年齡是采用輝鉬礦 Re-Os同位素法獲得的,如驅(qū)龍[4,5]、甲瑪[6-8]、雄村[9]、多不雜[10,11]、廳宮[5]、朱諾[12]、沖江[13-15]等等,取得了豐富的成礦年齡,集中反映這2個成礦帶的重要成礦事件(表5)。
班公湖-怒江成礦帶已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多不雜-波龍斑巖銅金礦、尕爾窮銅金礦、窩肉夕卡巖型銅金礦(圖5),其空間位置分別位于日土-改則-丁青斷裂的北側和南側。其中多不雜、波龍的成巖成礦年齡為118.0Ma[10]。本文通過 Re-Os法得到的尕爾窮成礦模式年齡為86.79Ma,表明尕爾窮銅金礦床的成礦時代是晚白堊世。晚侏羅世中后期班公湖-怒江特提斯洋開始向南俯沖,于早白堊世中早期基本閉合。晚白堊世晚期至漸新世,由于印度板塊沿雅魯藏布縫合帶向北的俯沖,造成岡底斯帶隆升并形成島弧型火山-深成巖帶[18]。尕爾窮礦床的形成正處于早白堊世-晚白堊世班公湖-怒江洋盆向南俯沖消減、碰撞完成和雅魯藏布江洋盆相繼向北俯沖碰撞的間歇期。晚白堊世班公湖-怒江特提斯洋已最終消亡,亞洲大陸與岡底斯復合島弧發(fā)生強烈的?。懪鲎玻?9],獅泉河結合帶在晚白堊世處于同碰撞期,發(fā)育大量的中酸性巖漿侵位事件,引起早白堊世沉積的碳酸鹽巖發(fā)生大面積蝕變,為銅金的成礦富集提供了重要的物質(zhì)來源和礦質(zhì)運移驅(qū)動力。
4.2.1 大地構造條件
礦區(qū)位于獅泉河斷裂以北,斜貫礦區(qū)的北東-南西向斷裂構造具有多期性,早期為拉張應力正斷層,晚期為擠壓平移性質(zhì)逆斷層。該斷裂及與之有關的一系列次級構造斷裂體系控制了礦體的形成與展布,不僅為成礦流體運移提供了通道,也為成礦物質(zhì)富集、沉淀提供了空間。
表5 岡底斯及班公湖—怒江成礦帶主要礦床成巖成礦年齡Table 5 Petrogenetic and metallogenic ages of the main deposits of the Gangdese and Bangonghu-Nujiang metallogenetic belt
4.2.2 巖漿巖條件
礦區(qū)巖漿活動頻繁,班公湖-怒江洋盆向南俯沖和雅魯藏布江洋盆向北俯沖形成以花崗斑巖和石英閃長巖為代表的燕山晚期鈣堿性系列中性-中酸性復式雜巖。該雜巖體屬富石英花崗斑巖-花崗二長斑巖類和輝長-閃長巖類,以巖株、巖枝、巖脈等形式沿裂隙構造充填貫入,巖相分帶完整,為同一物質(zhì)成分的母源巖漿活動分異產(chǎn)物。多期次的巖漿活動為中酸性巖漿與灰?guī)r之間的接觸交代作用提供了長期的物質(zhì)和能量補給,有利于接觸交代作用長期、充分進行,使大量的成礦物質(zhì)從含礦流體中析出、沉淀。
4.2.3 巖性條件
尕爾窮礦區(qū)圍巖地層巖性主要是碳酸鹽巖夾碎屑巖,蝕變后成為大理巖、角巖,為成礦物質(zhì)的富集、沉淀過程提供了天然的地球物理障和地球化學障,是夕卡巖礦床形成必不可少的重要基礎條件。
礦區(qū)石英閃長巖屬于I型花崗巖,花崗斑巖屬于S型花崗巖[20],具有島弧花崗巖和同碰撞花崗巖的特征,鈣堿性巖石系列有利于銅元素的富集,幔源物質(zhì)的混入有利于金從地幔中轉入地殼并參與到巖漿演化系統(tǒng)中,與親銅元素集體遷移和富集。
圖4 尕爾窮銅金礦體中發(fā)育的石英-輝鉬礦脈體Fig.4 Quartz-molybdenite vein in the Gaerqiong Cu-Au deposit
圖5 班公湖—怒江成礦帶西段主要礦床分布位置示意圖Fig.5 Location of the main deposits in the west section of the Bangonghu-Nujiang metallogenic belt
4.2.4 區(qū)域地球化學條件
1∶50萬水系沉積物地球化學測量曾經(jīng)在尕爾窮—知給瑪若之間圈定出一處面積>144km2金異常,伴生有As、Sb、Bi的強異常,Ag的中弱異常和Cu、Hg的弱小異常,顯示出大型原生金礦常見的元素組合特征[21]。尕爾窮周圍的花崗閃長巖、閃長玢巖中Au的平均質(zhì)量分數(shù)達到44.093×10-9和46.264×10-9,Cu的平均質(zhì)量分數(shù)達到227.098×10-6和227.098 ×10-6,Bi的平均質(zhì)量分數(shù)達到4.219×10-6和13.307×10-6,遠高于其他地質(zhì)單元,同時也遠高于地殼平均含量?;鹕綆r的Au高出維氏值4~46倍(wAu=16×10-9~ 250×10-9),Bi高出60倍(wBi>0.6×10-6):說明巖漿活動或火山間歇期的熱液活動為本區(qū)金屬礦質(zhì)的初步富集奠定了基礎[22]。
4.2.5 成礦規(guī)律簡析
燕山晚期由于班公湖-怒江特提斯洋碰撞閉合、岡底斯地體持續(xù)向北擠壓,造成地殼隆升過程中尕爾窮一帶不同性質(zhì)的巖漿多期次活動。在獅泉河晚燕山期結合帶與岡底斯-拉薩-騰沖陸塊的交匯部位,頻繁的中酸性巖漿活動伴隨有地幔流體的加入,Cu、Au、Ag、Mo等成礦元素在多愛組大理巖、灰?guī)r和石英閃長巖、花崗斑巖接觸帶以及斷層系統(tǒng)所形成的構造有利部位沉淀富集。
通過輝鉬礦Re-Os同位素年齡測定表明,尕爾窮銅金礦床成礦時代屬于晚白堊世,處于班公湖-怒江洋盆向南俯沖消減、碰撞和雅魯藏布江洋盆相繼向北俯沖碰撞的間歇期。長期的構造、巖漿活動和圍巖良好的隔擋作用相結合,為銅金的成礦提供了有利的地質(zhì)條件。
西藏卓朗基礦業(yè)投資有限公司對野外工作和資料收集提供了資助,汪雄武教授提出了寶貴意見,在此一并表示感謝。
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