西藏班公湖-怒江成礦帶上的碰撞后銅礦床

曲曉明，范淑芳，馬旭東，宋揚

（中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所國土資源部成礦作用與資源評價重點實驗室，北京100037）

專家推薦

西藏班公湖-怒江成礦帶上的碰撞后銅礦床

曲曉明，范淑芳，馬旭東，宋揚

（中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所國土資源部成礦作用與資源評價重點實驗室，北京100037）

學(xué)科：地質(zhì)學(xué)

推薦專家：張綺玲（中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所）

推薦論文：曲曉明, 范淑芳, 馬旭東, 等. 西藏班公湖-怒江成礦帶上的碰撞后銅礦[J]. 礦床地質(zhì), 2015, 34(3): 431-448

·專家點評·

青藏高原是一塊寶地，在青藏高原已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了2條大的銅礦帶——玉龍銅礦帶和岡底斯銅礦帶，該文報道了新發(fā)現(xiàn)的1條銅礦帶——班公湖-怒江銅礦帶。作者通過沉積巖巖相學(xué)、火成巖巖石地球化學(xué)以及鋯石U-Pb與輝鉬礦Re-Os同位素年代學(xué)的綜合研究，認(rèn)為班公湖-怒江成礦帶上的銅礦形成于碰撞后構(gòu)造環(huán)境。論文在充分收集近年來研究資料的基礎(chǔ)上，對班-怒帶上的多個礦床的地質(zhì)與地球化學(xué)特征、形成時代、成礦構(gòu)造背景等進(jìn)行了系統(tǒng)論述，對在西藏高原進(jìn)一步尋找銅礦具重要的理論指導(dǎo)意義。論文在研究方法上，如結(jié)合礦區(qū)地層沉積巖石學(xué)的技術(shù)、研究礦床成礦構(gòu)造背景方面有創(chuàng)新性，避免了前人僅依據(jù)成礦巖石地球化學(xué)投圖法的局限性。

西藏班公湖-怒江銅礦帶是在青藏高原上繼藏東的玉龍斑巖銅礦帶和藏南的岡底斯斑巖銅礦帶（曲曉明等，2009）之后發(fā)現(xiàn)的第三條銅礦帶。該銅礦帶由于地處藏北高原，基礎(chǔ)地質(zhì)工作程度較低，再加上班公湖-怒江縫合帶本身構(gòu)造演化歷史復(fù)雜，使得人們對該銅礦帶的成因認(rèn)識還存在較大爭議，爭議中一個最重要的問題就是該銅礦帶是形成于洋殼俯沖階段（島弧型。佘宏全等，2009；李金祥等，2010；李光明等，2011；祝向平等，2011；耿全如等，2011；唐菊興等，2013）？還是形成于陸-陸碰撞階段（碰撞型。曲曉明等，2006；王保弟等，2013）？目前成礦帶上的礦產(chǎn)勘查工作主要集中在西段改則至革吉一帶，在多龍礦集區(qū)已探獲銅金屬量接近1000萬噸、金300余噸，達(dá)到超大型礦床規(guī)模。然而，在成礦帶中、東部廣大地區(qū)，雖然已發(fā)現(xiàn)了一大批礦床和礦點，但地質(zhì)找礦工作尚未取得實質(zhì)性突破，這種狀況與該成礦帶優(yōu)越的成礦地質(zhì)條件不符。究其原因，除了基礎(chǔ)地質(zhì)工作程度較低、尚存在大量找礦空白區(qū)之外，人們對該成礦帶的一些重大地質(zhì)找礦問題的模糊認(rèn)識和爭論也是重要的影響因素。目前，在人們多數(shù)傾向于該銅礦帶形成于島弧環(huán)境的情況下，本文從縫合帶構(gòu)造演化歷史入手，結(jié)合沉積巖巖相學(xué)、火成巖巖石地球化學(xué)及同位素年代學(xué)等多個層面，在深入分析論證班公湖-怒江中特斯洋盆閉合時間的基礎(chǔ)上，利用國內(nèi)外關(guān)于碰撞后巖漿作用研究的最新成果，引伸出班公湖-怒江成礦帶碰撞后銅礦的新概念。研究表明，同藏東的玉龍斑巖銅礦帶和藏南的岡底斯斑巖銅礦帶一樣，地處藏北高原上的班公湖-怒江銅礦帶也形成于碰撞造山環(huán)境。青藏高原上的三條銅礦帶都形成于碰撞造山環(huán)境，這一事實決定了青藏高原不僅是研究全球大陸動力學(xué)的天然實驗室，而且是地球上碰撞后銅礦床的天堂。

1 區(qū)域成礦背景

西藏班公湖-怒江銅礦帶位于藏北高原的班公湖-怒江縫合帶上，夾持于岡底斯地塊和羌塘地塊之間，橫貫青藏高原東西向延伸長達(dá)2000多公里（圖1）。班公湖-怒江縫合帶主要由規(guī)模巨大的蛇綠巖套及混雜巖帶構(gòu)成，南北向展布范圍最寬達(dá)200余公里，因此，一般認(rèn)為該縫合帶是由多條洋內(nèi)俯沖帶復(fù)合而成（Srimal，1986；Matte, et al., 1996）。蛇綠巖套構(gòu)造侵位于縫合帶中，呈近東西向帶狀斷續(xù)展布。不同地段蛇綠巖的組成不盡一致，縫合帶西端獅泉河一帶蛇綠混雜巖最發(fā)育，主要由超美鐵巖、基性巖墻群及硅質(zhì)巖組成。縫合帶北界班公錯-康托-茲格塘錯斷裂具有雙向俯沖特點；南界獅泉河-拉果錯-丁青斷裂則是一條規(guī)模巨大的向南傾伏的逆沖斷層。沿縫合帶有大量的燕山晚期I 型和S 型花崗巖巖基或巖株分布，構(gòu)成中酸性侵入巖帶。部分小巖體或斑巖體伴有銅礦化，形成矽卡巖型或斑巖型銅礦床。

近年來的研究表明，班公湖-怒江中特提斯洋不是一個統(tǒng)一的大洋，很可能包含了多個東西向展布的局限性洋盆（曲曉明等，2009）。洋盆的打開時間發(fā)生在晚三疊世—早侏羅世（曲曉明等，2009），中侏羅世晚期，洋盆開始沿多條俯沖帶分別向羌塘地塊和拉薩地塊之下雙向俯沖（曲曉明等，2010；杜德道等，2011）。洋盆的閉合時間發(fā)生在早白堊世早期約140 Ma（曲曉明等，2012；Qu, et al., 2012），之后，造山帶進(jìn)入地殼伸展后大規(guī)模剪切走滑階段。

班公湖-怒江縫合帶構(gòu)造演化歷史復(fù)雜，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，除了形成斑巖型和矽卡巖型銅金（多金屬）礦床外，還伴生鐵、鎢、鉬、鉛鋅、銻、銀、錫、銦、砷等多種金屬礦產(chǎn)，資源潛力巨大，目前已成為中國最具找礦潛力的成礦區(qū)帶。隨著地質(zhì)找礦工作的不斷深入，成礦帶的資源潛力將進(jìn)一步顯示出來。

2 班公湖-怒江成礦帶銅礦床類型及其蝕變礦化特征

班公湖-怒江成礦帶銅礦床分為斑巖和矽卡巖2種類型，按成礦元素種類又可分為銅-金、銅-鉬及銅（鉛鋅）多金屬等組合?，F(xiàn)將各礦床（礦集區(qū)）蝕變礦化特征簡述如下。

2.1 多龍斑巖型銅金礦集區(qū)

產(chǎn)于成礦帶西段的多龍礦集區(qū)位于改則縣北西約120 km處，區(qū)內(nèi)產(chǎn)出多不雜、波龍、地堡那木崗、鐵格龍、拿若、榮那等多個大型、超大型斑巖銅金礦床（圖2），目前已探明銅儲量接近1000萬噸，金300余噸。礦集區(qū)出露地層主要為侏羅系雁石坪群、下白堊統(tǒng)美日切組及第三系康托組。中侏羅統(tǒng)雁石坪群為一套濱海相碎屑巖夾火山巖建造，主要巖性為長石石英砂巖、粉砂巖夾硅質(zhì)巖、基性火山巖及英安巖等。下白堊統(tǒng)美日切組為一套玄武安山巖、安山巖、英安巖及火山碎屑巖組合。礦集區(qū)內(nèi)石英閃長玢巖和花崗閃長斑巖呈巖株產(chǎn)出，蝕變強烈，集中出露于礦集區(qū)的東北部和南西部，與圍巖呈侵入接觸關(guān)系，是主要含礦巖體。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，按時間先后可依次分為：① 東西向北傾逆斷層；② 北東向走滑斷層；③ 北西向走滑斷層；④ 東西向南傾逆斷層。其中北東向和北西向走滑斷層是主要的控巖控礦構(gòu)造，多不雜、波龍、地堡拿木崗、拿若幾個斑巖銅金礦床均沿北東向斷層分布（圖2）。

多不雜斑巖型銅金礦床（圖3）是多龍礦集區(qū)內(nèi)規(guī)模最大，也是最早發(fā)現(xiàn)和評價的一個礦床。該礦床的含礦巖體為花崗閃長斑巖，屬全巖礦化，但地表被蝕變巖覆蓋，為一隱伏礦床（圖3）。礦床蝕變自內(nèi)向外可依次分為鉀化帶、絹英巖化帶和青磐巖化帶。鉀化帶位于礦床的中心部位，主要發(fā)生鉀長石化和黑云母化。絹英巖化帶環(huán)繞鉀化帶發(fā)育，其蝕變礦物包括絹云母、石英、黃鐵礦等。青磐巖化帶分布于銅礦體的最外側(cè)，蝕變礦物為綠泥石、綠簾石、方解石等，該類型蝕變在礦體外側(cè)斷續(xù)分布，未能形成連續(xù)環(huán)帶。多不雜礦區(qū)近地表（50 m以內(nèi)）為部分氧化的混合礦體，之下為原生硫化物礦體?；旌系V體的主要礦石礦物為黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、銅藍(lán)、孔雀石等，多呈浸染狀，石英-硫化物脈發(fā)育。原生硫化物礦體主要礦物為黃銅礦和黃鐵礦，以浸染狀和細(xì)脈浸染狀為主，局部出現(xiàn)網(wǎng)脈狀，且礦體中黃銅礦含量明顯高于黃鐵礦。礦體呈厚板狀向南西傾伏，傾角60～80°。礦體長1500 m，厚200～500 m，最大控制深度601 m，平均Cu品位0.52%，伴生金，w(Au)為0.28 g/t。

2.2 尕爾窮、嘎拉勒斑巖-矽卡巖型銅金礦床

尕爾窮、嘎拉勒斑巖-矽卡巖型銅金礦床位于成礦帶西段（圖1）革吉縣北西約30 km處。這2個礦床相距約10 km，成礦地質(zhì)條件和蝕變礦化特征相似，現(xiàn)以尕爾窮礦床為例，闡明其蝕變礦化特征。

尕爾窮礦區(qū)主要出露地層為早白堊統(tǒng)玉多組（圖4），為一套過渡型-穩(wěn)定型淺海相碳酸鹽巖夾中酸性火山巖、火山碎屑巖建造。區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，侵入巖主要為燕山中晚期的中酸性侵入體，占礦區(qū)面積一半以上，巖性為石英閃長巖、石英閃長玢巖、花崗閃長斑巖等。其中石英閃長（玢）巖與成礦關(guān)系密切，礦區(qū)主要矽卡巖型銅金礦體都產(chǎn)于石英閃長（玢）巖與大理巖或灰?guī)r接觸帶的矽卡巖體內(nèi)。礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，F(xiàn)1和F2斷層呈SN向平行展布，對礦化蝕變具有明顯的控制作用，為導(dǎo)礦和控礦構(gòu)造。F3斷層沿NW向展布，為成礦后構(gòu)造。

尕爾窮礦區(qū)主要有Ⅱ號、Ⅳ號、Ⅶ號三個礦體（圖4），其中Ⅶ號礦體為礦區(qū)主礦體，產(chǎn)于石英閃長巖與大理巖（或灰?guī)r）接觸帶的鈣質(zhì)矽卡巖內(nèi)，而在深部石英閃長玢巖中出現(xiàn)小規(guī)模的斑巖型鉬礦體，總體上表現(xiàn)出上部銅金礦化、下部鉬礦化的分帶特征。礦石礦物主要為黃銅礦、斑銅礦、磁鐵礦、赤鐵礦、輝鉬礦、自然金、銀金礦等。脈石礦物主要為矽卡巖礦物，如石榴子石、透輝石、符山石、陽起石、硅化石英、方解石等。圍巖蝕變主要為矽卡巖化、青磐巖化及角巖化。

2.3 拔拉扎斑巖型銅鉬礦床

拔拉扎斑巖型銅鉬礦床產(chǎn)于班公湖-怒江成礦帶中段（圖1），拉薩地塊北緣。礦區(qū)范圍內(nèi)出露地層簡單，巖漿活動頻繁。地層主要為上侏羅統(tǒng)—下白堊統(tǒng)則弄群和上二疊統(tǒng)下拉組（圖5）。則弄群火山巖巖性主要為透輝石化巖屑凝灰?guī)r夾砂礫巖和粉砂巖，分布于礦區(qū)中部。巖石具角巖化，受構(gòu)造破壞，產(chǎn)狀凌亂。下拉組以碳酸鹽巖和雜色泥砂巖為主，夾少量砂板巖和硅質(zhì)巖，分布于礦區(qū)東部和南部，是礦體的直接圍巖，具大理巖化，總體產(chǎn)狀35～45°∠42°，厚度＞400 m。礦區(qū)巖漿活動為燕山中晚期侵入的巖株和巖脈，巖性主要為深成的花崗閃長巖及淺成的閃長玢巖、花崗閃長斑巖、花崗斑巖。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，以EW向為主，NE向和NW向次之。EW向為基底斷裂，具逆沖推覆性質(zhì)。NE向和NW向斷裂屬于共軛斷裂，對礦區(qū)內(nèi)的侵入巖和礦體分布具有明顯的控制作用。

地表銅礦體呈幾米寬的脈狀產(chǎn)于斑巖體以及斑巖體與下拉組灰?guī)r接解帶的矽卡巖中。向深部至斑巖體內(nèi)演變?yōu)殂~鉬礦化甚至以鉬礦化為主。礦體內(nèi)金屬硫化物網(wǎng)脈發(fā)育，礦石礦物包括黃銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦、輝鉬礦、斑銅礦、輝銅礦、孔雀石等; 脈石礦物包括石榴子石、透輝石、硅灰石、硅化石英、絹云母、綠泥石、方解石等。礦化由矽卡巖化階段、石英-硫化物階段和石英-碳酸鹽階段3 個階段組成。圍巖蝕變以花崗閃長斑巖體為中心，向外依次為鉀化→絹英巖化→矽卡巖化+大理巖化→角巖化+黏土化，具明顯的分帶性，顯示出斑巖型銅鉬礦的分帶特點。

2.4 舍索矽卡巖型銅（鉛鋅）多金屬礦床

舍索矽卡巖型銅（鉛鋅）多金屬礦處于班公湖-怒江成礦帶中段（圖1）申扎縣雄梅鄉(xiāng)西5 km處，構(gòu)造位置屬于拉薩地塊北緣。區(qū)內(nèi)地層主要為早白堊世多尼組和浪山組，為一套類復(fù)理石-碳酸鹽巖建造。浪山組地層作為礦床的直接圍巖整合覆蓋于多尼組地層之上（圖6a）?；◢忛W長巖作為成礦巖體，呈巖株狀產(chǎn)于礦區(qū)北半部，面積約13 km2。礦區(qū)發(fā)育NE向和近EW向2組斷裂，NE 向斷裂對侵入體有一定的控制作用，而近EW 向斷裂似乎與沉積地層的相變有關(guān)。

銅礦體主要產(chǎn)于花崗閃長巖與浪山組灰?guī)r接觸帶上的矽卡巖和大理巖中，礦體呈似層狀或不規(guī)則狀。礦石以矽卡巖型銅鉛鋅礦石為主，局部出現(xiàn)角巖型銅礦石。原生礦石礦物包括黃銅礦、斑銅礦、磁鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、輝鉬礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝銅礦、碲銀礦、硫鉍銅礦等，氧化礦物包括孔雀石、銅藍(lán)、褐鐵礦、鉬華等。脈石礦物主要有石榴子石、透輝石、透閃石、硅灰石、綠簾石、黝簾石、符山石、硅化石英、方解石等。礦石結(jié)構(gòu)主要為不等粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)、柱粒狀變晶結(jié)構(gòu)、角巖結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為斑雜狀、浸染狀及塊狀構(gòu)造。礦化階段可大致分為矽卡巖化（+大理巖化）（+角巖化）階段→石英-硫化物階段→石英-方解石階段。該礦床雖然為小型銅礦，但Cu 品位較高，平均為2. 96%，同時伴生鉛鋅、銀、金、鉬等，經(jīng)濟價值較高。

案情簡介①：某中級人民法院于2014年3月11日作出(2014)某中民一字第00043號民事判決書，判決被告王某生、王某榮、王某華立即退出自己院中南房莊基西邊屬于原告王某陶的4.9厘宅基地，并恢復(fù)原狀。判決生效后，權(quán)利人王某陶向執(zhí)行法院申請強制執(zhí)行。

2.5 雄梅斑巖型銅金礦床

雄梅斑巖型銅金礦床位于班公湖-怒江成礦帶中段（圖1）申扎縣雄梅鄉(xiāng)東北方向約15 km處，區(qū)域成礦背景與舍索矽卡巖型銅（鉛鋅）多金屬礦相似，構(gòu)造單元屬拉薩地塊北緣。礦區(qū)內(nèi)出露的地層為下白堊統(tǒng)多尼組（圖6b），巖性以一套類復(fù)理石砂板巖系為主，局部夾石英砂巖和鈣泥質(zhì)灰?guī)r。成礦巖體花崗閃長斑巖呈巖株狀侵入到多尼組地層中，共見到5處大小不等的斑巖露頭，顯示出銅礦體剛剛剝露出地表。從蝕變類型看，花崗閃長斑巖本身絹英巖化蝕變明顯，未見到鉀化蝕變，也說明礦床尚未遭受強烈剝蝕。多尼組砂板巖廣泛發(fā)育角巖化，石英砂巖則發(fā)生次生石英巖化。礦區(qū)內(nèi)銅礦化由3部分組成：① 花崗閃長斑巖本身的細(xì)脈-浸染狀銅礦化；② 角巖化砂板巖中的石英-硫化物脈狀礦化；③ 次生石英巖中的孔雀石化和藍(lán)銅礦化。礦床中金屬礦物組合簡單，主要有黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、輝鉬礦、磁鐵礦及氧化礦物孔雀石、藍(lán)銅礦等。目前已控制銅礦（化）體范圍約1000 m×800 m，其中含礦斑巖的Cu平均品位為0.23%，孔雀石化石英巖中有Cu品位達(dá)0.55%的銅礦體，顯示出較大的成礦潛力。

3 成礦時代

在班公湖-怒江銅礦帶，無論是斑巖型銅礦床還是矽卡巖型銅礦床都含有輝鉬礦，這為精確測定成礦時代提供了極大的便利。目前該成礦帶上多數(shù)銅礦床已有成巖、成礦年齡結(jié)果，本研究對還缺少成礦時代約束的個別礦區(qū)補充測定了鋯石LA-ICP-MS UPb和輝鉬礦Re-Os 同位素年齡（表1）。

3.1 測試方法

成礦巖體的年齡是用鋯石U-Pb法在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所成礦作用與資源評價重點實驗室用LA-ICP-MS（激光磨蝕等離子體質(zhì)譜）測定的。樣品粉碎后先用重磁法分離出鋯石，之后在雙目鏡下去除雜質(zhì)使鋯石純度達(dá)到95%以上。用環(huán)氧樹脂把挑好的鋯石樣品粘結(jié)在載玻片上，磨至鋯石顆粒的2/3厚度，使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)充分暴露，之后進(jìn)行陰極發(fā)光照相。實驗室采用Agilent 2500型ICP-MS和Compex 102ArF 準(zhǔn)分子激光器，工作物質(zhì)波長193 nm與Geolas 200M光學(xué)系統(tǒng)聯(lián)機進(jìn)行。鋯石年齡采用國際標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500作為外標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，元素含量采用NIST SRM610作為外標(biāo)，29Si作為內(nèi)標(biāo)。數(shù)據(jù)用Ludwig SQUID1.0和ISOPLOT程序處理。

輝鉬礦Re-Os同位素分析是在國家地質(zhì)實驗測試中心Re-Os同位素實驗室進(jìn)行的。礦石粉碎后經(jīng)重砂淘洗分離出輝鉬礦，再在雙目鏡下挑純。實驗所用儀器是電感耦合等離子體質(zhì)譜儀TJA X-a系列ICP-MS，采用Carius tube熔樣法，所用的190Os和185Re稀釋劑來自美國橡樹嶺國家實驗室。具體操作步驟見相關(guān)文獻(xiàn)（杜安道等，2001；Stein, et al., 1997；Markey, et al., 1998）。

3.2 成巖、成礦時代

3.2.1 多不雜斑巖型銅金礦床

多不雜礦區(qū)成礦巖體為花崗閃長斑巖，佘宏全等（2009）用鋯石SHRIMP U-Pb法得出206Pb/238U一致線年齡為（120.9±2.4）Ma，說明巖體形成于早白堊世。同時，測得該礦床輝鉬礦的Re-Os等時線年齡為（118.0±1.5）Ma（佘宏全等，2009），蝕變鉀長石的40Ar/39Ar坪年齡為（118.3±0.6）Ma（祝向平等，2011），反映出成巖、成礦、蝕變過程是一致的。除了多不雜礦區(qū)之外，多龍礦集區(qū)其他幾個銅金礦床的形成時代也都集中在120 Ma 左右（表1），如李金祥等（2008）測得波龍礦區(qū)鋯石U-Pb一致線年齡為（121.6±1.9）Ma，祝向平等（2011）用輝鉬礦測得Re-Os 等時線年齡為（119.4±1.3）Ma，反映了礦集區(qū)成礦事件的同一性。

3.2.2 尕爾窮、嘎拉勒斑巖-矽卡巖型銅金礦床

位于成礦帶西段的尕爾窮、嘎拉勒斑巖-矽卡巖型銅金礦床與中基性侵入巖有關(guān)，成礦巖體為閃長玢巖。姚曉峰等（2013）用鋯石LA-ICP-MS U-Pb 法測得尕爾窮礦區(qū)成礦閃長玢巖的206Pb/238U一致線年齡為（86.87±0.40）Ma，說明巖體形成于晚白堊世早期。李志軍等（2011）用輝鉬礦測得該礦區(qū)的Re-Os 等時線成礦年齡為（87.10 ± 0.45）Ma，在誤差范圍內(nèi)，成巖成礦年齡是一致的。同樣，呂立娜等（2011）用鋯石LA-ICP-MS U-Pb法測得嘎拉勒礦區(qū)成礦閃長玢巖的206Pb/238U一致線年齡為（88.59±0.40）Ma，與尕爾窮礦區(qū)為同一成礦時代。

3.2.3 拔拉扎斑巖型銅鉬礦床

拔拉扎斑巖型銅鉬礦床位于班公湖-怒江成礦帶中段，含礦巖體主要為花崗斑巖、石英閃長玢巖、花崗閃長斑巖。王保弟等（2013）從含礦斑巖中選出鋯石測定了LA-ICP- MS U-Pb 年齡，得到206Pb/238U一致年齡為（92.1 ±1.2）Ma；用輝鉬礦測得該礦區(qū)Re-Os等時線成礦年齡（88.11 ± 0.50）Ma（表1），與花崗閃長斑巖的年齡一致，也說明礦床形成于晚白堊世早期。

3.2.4 舍索矽卡巖型銅( 鉛鋅) 多金屬礦床

形成舍索矽卡巖型銅（鉛鋅）多金屬礦床的花崗閃長巖呈巖株產(chǎn)出，趙元藝等（2011）用鋯石LAICP-MS U-Pb法測得206Pb/238U一致線年齡為（116.40±0.52）Ma，用輝鉬礦測得該礦床的Re-Os等時線成礦年齡為（116.20±1.19）Ma（表1，趙元藝等，2009），與花崗閃長巖的形成年齡完全一致，說明該礦床形成于早白堊世晚期。

3.2.5 雄梅斑巖型銅金礦床

雄梅斑巖型銅金礦產(chǎn)于班公湖-怒江成礦帶中段，礦區(qū)的成礦巖體為花崗閃長斑巖。巖體中鋯石形態(tài)完好，呈自形-半自形板狀或柱狀，大小一般在50～200 μm之間，反映巖漿結(jié)晶過程的振蕩環(huán)帶清晰（圖5a）。由18個測點得出的206Pb/238U一致線年齡為（106.07±0.48）Ma（表2，圖7b），MSWD=0.92，說明礦床形成于早白堊世末。

4 成礦巖體地球化學(xué)

取自班公湖-怒江成礦帶成礦巖體的巖石化學(xué)樣品，除了多不雜礦區(qū)的2個樣品是取自鉆孔巖芯外，其他的樣品都是取自成礦巖體的地表露頭。樣品先在顯微鏡下觀察，每個礦區(qū)選出蝕變較輕的2～4個樣品進(jìn)行巖石地球化學(xué)分析。樣品分析是在北京核工業(yè)地質(zhì)分析研究中心完成的。常量元素采用PHILLIPS PW-2404型X-螢光光譜儀分析，精度優(yōu)于1%；微量元素和稀土元素用ICP-MS測定，儀器型號是ELEMENT-2質(zhì)譜儀，分析精度優(yōu)于2%。分析結(jié)果列于表3。

4.1 常量元素

從表3可以看出，班公湖-怒江銅礦帶的成礦巖體化學(xué)成分相對貧SiO2，其w(SiO2)在58.24%～70.66%之間，平均為64.36%。w(K2O)(1.13%～5.78%，平均為2.43%) 略低于w(Na2O)(1.48%～5.03%，平均為3.43%)，全堿含量在5.06%～7.70%之間，在w(K2O+Na2O)-w(SiO2)分類圖（圖8a）上落在花崗閃長巖和石英閃長巖區(qū)。在K2OSiO2圖（圖8b）上，除多不雜礦區(qū)的含礦斑巖落在鉀玄巖區(qū)外，其他礦區(qū)的樣品都落在中鉀鈣堿性巖區(qū)。巖石的w(CaO)、w(MgO)、w(TiO2)分別為0.95%～6.39%（平均為4.12%）、1.23%～5.54%（平均為2.41%）和0.31%～0.83%（平均為0.50%）；w(Fe2O3)偏低（0.54%～5.93%，平均為2.91%）；w(Al2O3)較高（14.40%～17.25%，平均為15.67%）。在ANK-ACNK 圖上，巖石顯示為亞鋁質(zhì)和過鋁質(zhì)特征（圖略）。

4.2 微量元素

班公湖-怒江成礦帶與銅礦化有關(guān)的侵入體的微量元素分析值見表3，其原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖見圖9a，在圖中這些成礦巖體的微量元素顯示出較好的規(guī)律性。大離子親石元素（LILE）Rb、Th、U、K、Pb、Sr明顯富集，高場強元素（HFSE）Nb、Ta、Ti明顯虧損，顯示出島弧巖漿作用的基本特征。同時，圖9a中Ba相對虧損，Zr、Hf相對富集，說明它們與島弧型巖漿巖存在一些差別。

4.3 稀土元素

班公湖-怒江銅礦帶成礦巖體的稀土元素球粒隕石-標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線見圖9b。從圖中可以清楚的看出這些巖體稀土元素含量總體較低，ΣREE在54.36×10-6～166.16×10-6之間，平均為103.39×10-6，相對富集輕稀土元素（LREE/HREE=7.47～12.43，平均為10.36），Eu異常不明顯，δEu=0. 73～1.20，平均為0.91，造成配分曲線呈平滑右傾分布型式。

上述的常量元素、微量元素及稀土元素特征顯示出班公湖-怒江銅礦帶的這些成礦巖體一方面具有島弧巖漿作用的基本特征，另一方面又具有與島弧巖漿作用的某些差異性，在Sr/Y-Y圖（圖10）中，多不雜、雄梅、撥拉扎幾個斑巖型礦床的含礦斑巖落在埃達(dá)克巖區(qū)，尕爾窮、嘎拉勒、舍索幾個矽卡巖型礦床的成礦巖體則落在埃達(dá)克巖區(qū)外側(cè)的島弧火山巖區(qū)內(nèi)。

5 討論

5.1 關(guān)于碰撞后巖漿作用

Duchesne等（1998）研究指出，碰撞后巖漿作用是洋盆閉合之后，在以逆沖推覆和高壓變質(zhì)為標(biāo)志的陸-陸碰撞與板內(nèi)階段之間發(fā)生的各種巖漿作用，是造山帶演化過程中巖漿巖類型最多、巖漿源區(qū)和成因最復(fù)雜、與構(gòu)造的互動關(guān)系最不確定的階段。從時間上看，雖然它們與洋殼俯沖過程已經(jīng)沒有任何關(guān)系，但在源區(qū)物質(zhì)組成上，它們?nèi)匀粵]有擺脫俯沖組分（流體或熔體）對巖漿作用的影響（Bonin, et al., 1998；Rottura, et al., 1998）。在碰撞后階段，造山帶內(nèi)的構(gòu)造體制以大型剪切帶的大規(guī)模水平運動為特征，應(yīng)力體制由剪壓向剪張轉(zhuǎn)換。Liegeois（1998）在國際權(quán)威雜志《Lithos》的碰撞后巖漿作用專輯的序言中總結(jié)出碰撞后巖漿作用的3個特征：① 巖性上以高鉀鈣堿性巖為主，并有少量鉀玄巖，偶爾出現(xiàn)堿性巖和過堿性巖；② 構(gòu)造上常常沿著大型剪切帶有遠(yuǎn)距離的水平運動；③ 巖漿源區(qū)是在先前的俯沖碰撞階段形成的，可以是在地殼中，也可以是在巖石圈和軟流圈地幔中，且含有大量的新生物質(zhì)。碰撞后巖漿作用形成的巖石化學(xué)類型之所以如此多變，一個很重要的原因是碰撞后階段能夠參與巖漿作用的源區(qū)比造山帶演化歷史中的其他任何階段都多。這些源區(qū)包括：① 巖石圈地幔，又有虧損型（DM）和富集型（EMI 和EMII）之分；② 軟流圈地幔；③ 俯沖-碰撞期間底侵的安山質(zhì)和玄武質(zhì)下地殼；④ 麻粒巖質(zhì)下地殼；⑤ 泥砂質(zhì)地殼；⑥ 來自俯沖洋殼及沉積物的流體和熔體；⑦ 來自俯沖陸殼的流體和熔體。由這么多源區(qū)產(chǎn)生的巖漿再經(jīng)過巖漿混合和分異演化過程，自然會產(chǎn)生豐富多變的巖漿巖類型。

5.2 班公湖-怒江中特提斯洋盆的閉合時間

對于班公湖-怒江縫合帶的碰撞后巖漿作用，首先需要明確的一個問題是班公湖-怒江中特提斯洋盆是什么時間閉合的。Kapp等（2003）根據(jù)沉積地層的掩蓋關(guān)系，把斑公湖-怒江洋盆的閉合時間限定在侏羅紀(jì)末—白堊紀(jì)初，即145 Ma前后。陳玉祿等（2002）用Rb-Sr等時線法測定了縫合帶中段去申拉組火山巖的年齡，為早白堊世（126 Ma），并認(rèn)為它們是碰撞造山的產(chǎn)物。陳國榮等（2004）通過對縫合帶中段沙木羅組沉積相的研究，認(rèn)為洋盆的閉合時間發(fā)生在晚侏羅世。雖然鮑佩聲等（2007）根據(jù)縫合帶中蛇綠巖的鋯石U-Pb年齡（132～110 Ma），認(rèn)為班公湖-怒江洋盆在早白堊世還沒有閉合，但Harris 等（1990）把拉薩地塊北緣130～120 Ma的花崗巖和110～80 Ma 的火山巖都看作是碰撞后巖漿作用的產(chǎn)物。近年來取得的最新研究成果，也傾向于班公湖-怒江中特提斯洋盆閉合的時間偏早。Sui 等（2013）對拉薩地塊北緣110 Ma左右的火山-侵入巖研究后，指出這些火山巖形成于碰撞后地殼增厚環(huán)境，并認(rèn)為班公湖-怒江縫合帶中段在140～110 Ma 期間為陸-陸碰撞階段。筆者近年來在班公湖-怒江縫合帶中段首次發(fā)現(xiàn)了一套A-型花崗巖，通過系統(tǒng)的鋯石U-Pb年齡測定和巖石地球化學(xué)分析，得出了班公湖-怒江中特提斯洋盆至少應(yīng)該在早白堊世初（140～130 Ma之間）閉合的結(jié)論（曲曉明等，2012；Qu et al., 2012）。吉林地調(diào)院在班戈地區(qū)1∶ 5萬地質(zhì)填圖的最新成果（青藏專項2013 年度成果匯報）為班公湖-怒江縫合帶中段洋盆的閉合時間和銅礦床的形成環(huán)境提供了更為直接的證據(jù)。這些成果表明，作為舍索矽卡巖型銅多金屬礦床和雄梅斑巖型銅金礦床直接圍巖的早白堊世多尼組砂板巖系沉積巖，其形成環(huán)境是濱海相-陸相過渡環(huán)境。這就意味著這些沉積巖形成時，班公湖-怒江縫合帶的陸-陸碰撞已經(jīng)開始，因為濱海相沉積環(huán)境指示著兩個大陸架已經(jīng)對接（即陸-陸碰撞開始）。從舍索銅礦床116 Ma的成巖成礦年齡（趙元藝等，2011）和雄梅銅礦床106 Ma 的鋯石U-Pb 年齡，也可以推斷班公湖-怒江成礦帶中段洋盆閉合時間應(yīng)在140～130 Ma之間。

5.3 成礦構(gòu)造環(huán)境

班公湖-怒江中特提斯洋盆的閉合時間發(fā)生在早白堊世初140～130 Ma之間，而班公湖-怒江成礦帶銅礦床的形成時間發(fā)生在120～90 Ma之間，由此不難得出班公湖-怒江成礦帶銅礦床的成礦構(gòu)造環(huán)境處于碰撞后造山階段。成礦巖體表現(xiàn)出的富集大離子親石元（Rb、Th、U、Ba 、K、Pb），虧損高場強元素（Nb、Ta、Ti）的地球化學(xué)特征，顯示出俯沖組分對巖漿生成過程產(chǎn)生過重要影響，與碰撞后巖漿作用特征相吻合。在Th/Yb-Ta/Yb圖（圖11）中，班公湖-怒江銅礦帶上的成礦巖體都處于活動大陸邊緣范圍內(nèi)或其附近，反映了成礦過程仍處于碰撞造山環(huán)境。Liegeois（1998）研究指出，在碰撞后階段，造山帶內(nèi)的構(gòu)造體制以大型剪切帶的大規(guī)模水平運動為特征，應(yīng)力體制由剪壓向剪張轉(zhuǎn)換。在碰撞后階段，造山帶中各種源區(qū)的物質(zhì)特別容易活化（Tack et al., 1994），原因是：① 這一時期剪切帶活動強烈；② 巖石圈地幔在這一時期受到了交代改造；③ 巖石圈結(jié)構(gòu)在殼幔兩個層次上均有劇烈變化；④ 溫度回升速度快。這些條件決定了碰撞后階段對于銅礦床的成礦過程是十分有利的，與島弧階段的銅礦床相比具有明顯的優(yōu)勢。

6 結(jié)論

（1）地處藏北高原的班公湖-怒江銅礦帶是繼藏東的玉龍斑巖銅礦帶和藏南的岡底斯斑巖銅礦帶之后，近年來在青藏高原上發(fā)現(xiàn)的第三條銅礦帶。與前兩條斑巖銅礦帶不同的是，班公湖-怒江銅礦帶銅礦床類型具多樣性，包括: ① 多龍斑巖型銅金礦（礦集區(qū)）；② 尕爾窮-嘎拉勒斑巖-矽卡巖型銅金礦；③ 撥拉扎斑巖型銅鉬礦；以及④ 舍索矽卡巖型銅（鉛鋅）多金屬礦。成礦時代集中在120～90 Ma之間的30 Ma間隔內(nèi)。

（2）沉積巖巖相學(xué)、火成巖巖石地球化學(xué)以及鋯石U-Pb年齡和輝鉬礦Re-Os 年代學(xué)綜合研究表明，班公湖-怒江中特提斯洋盆的閉合時間為早白堊世初（140～130 Ma之間）。班公湖-怒江成礦帶上的銅礦床都是在碰撞后造山階段形成的。

（3）班公湖-怒江銅礦帶與銅礦化有關(guān)的侵入體，在地球化學(xué)上富集大離子親石元素（Rb、Th、U、Ba、Sr、K、Pb），虧損高場強元素（Nb、Ta、Ti），顯示出俯沖組分對巖漿生成過程產(chǎn)生過重要影響，與碰撞后巖漿作用特征相吻合。

責(zé)任編輯：吳曉麗

摘編自《礦床地質(zhì)》2015年34卷3期：431-448，圖、表、參考文獻(xiàn)已省略。