西藏岡底斯成礦帶與俯沖-碰撞作用相關(guān)的斑巖銅礦的找礦方向

張 紅，鐘康惠，吳 華，楊海銳，李光明，馬東方

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心，四川 成都 610081；2.成都理工大學(xué)，四川 成都 610059；3.西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，西藏 拉薩 850000)

西藏岡底斯成礦帶與俯沖-碰撞作用相關(guān)的斑巖銅礦的找礦方向

張 紅1，鐘康惠2，吳 華3，楊海銳2，李光明1，馬東方1

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心，四川 成都 610081；2.成都理工大學(xué)，四川 成都 610059；3.西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，西藏 拉薩 850000)

本文從構(gòu)造-巖漿演化、典型礦床特征、構(gòu)造-巖漿產(chǎn)物空間分布特征等方面，對岡底斯成礦帶形成于195～80Ma的與俯沖-碰撞作用相關(guān)的斑巖(-矽卡巖)型銅礦的找礦方向進(jìn)行了探討。認(rèn)為研究區(qū)與俯沖-碰撞作用相關(guān)的斑巖型銅礦大致可分為早-中侏羅世、晚侏羅-早白堊世、晚白堊世3個成礦時期，分別對應(yīng)于雅魯藏布江洋向北、班公湖怒江洋向南相向俯沖、班公湖怒江洋碰撞關(guān)閉、雅魯藏布江洋向北持續(xù)俯沖、雅魯藏布江洋向北晚期俯沖等構(gòu)造-巖漿事件。與早期相向俯沖相關(guān)的雄村式礦床，在拉薩東部達(dá)孜-工布江達(dá)一帶具有良好找礦前景；與中期俯沖-碰撞相關(guān)的多龍式礦床，在昂龍崗日、東恰錯、桑日等火山巖漿弧區(qū)成礦條件較佳；與晚期俯沖相關(guān)的尕爾窮式礦床，在岡底斯東段和西段具有較大的找礦潛力。

岡底斯成礦帶；俯沖-碰撞作用；斑巖銅礦；找礦方向

斑巖型銅礦是世界上最重要的銅礦類型，其探明儲量約占世界銅儲量的55%。據(jù)統(tǒng)計，世界范圍內(nèi)99個500萬噸以上的超大型銅礦中，斑巖型銅礦達(dá)63個，約占64%[1]。

岡底斯構(gòu)造-巖漿帶夾持于雅魯藏布江縫合帶和斑公湖-怒江縫合帶之間，是中、新生代形成的斑巖型銅礦帶，已經(jīng)成為我國最重要的資源基地之一。

岡底斯成礦帶(圖1)內(nèi)，大型、特大型斑巖銅礦床的形成時代集中于21～12Ma(驅(qū)龍、甲馬等)、65～4lMa(沙讓、亞貴拉、馬攸木等)和195～80Ma(雄村、尕爾窮、多龍等)3個時期。近年來，形成于新生代的同碰撞和碰撞后斑巖型銅多金屬礦床勘探已取得重大突破，但是形成于中生代(195～80Ma)的斑巖-矽卡巖型礦床的研究才初顯端倪，找礦方向問題備受關(guān)注。本文擬從構(gòu)造巖漿演化特點、典型礦床特征、構(gòu)造-巖漿作用空間分布等方面，對形成于195～80Ma的與俯沖-碰撞相關(guān)的斑巖型銅礦找礦方向進(jìn)行探討。

1 岡底斯俯沖-碰撞巖碰撞漿演化

研究表明，岡底斯成礦帶與俯沖-碰撞相關(guān)的巖漿活動具有多期侵位的特點，總體上可以分為200～175Ma、145～125Ma和110～80Ma 3個活動時段，分別與雅魯藏布江洋向北、班公湖-怒江洋向南的相向俯沖，班公湖-怒江洋碰撞關(guān)閉、雅魯藏布江洋持續(xù)向北俯沖，雅魯藏布江洋向北俯沖等構(gòu)造事件相對應(yīng)。

強(qiáng)烈的巖漿活動，在岡底斯-念青唐古拉地區(qū)形成了東西向長達(dá)2000km的火山巖-花崗質(zhì)侵入巖帶，巖漿巖分布面積占整個岡底斯地區(qū)總面積的83%[2]。

1.1 早-中侏羅世巖漿活動

圖1 西藏岡底斯成礦帶斑巖型銅礦銅多金屬礦產(chǎn)(點)分布圖

Fig.1 Distribution of the porphyry copper deposits in the Gangdise metallogenic belt, Xizang

目前能夠確認(rèn)的岡底斯侏羅紀(jì)火山巖，只有下中侏羅統(tǒng)葉巴組火山巖。甲拉浦組、卻桑溫泉組火山巖很可能與葉巴組火山巖為同一套地層[3]。葉巴組主要巖石組合為基性火山巖、長英質(zhì)火山巖，中性端元分布極少，具有雙峰式特征。英安巖的SHRIMP U-Pb年齡為181.7土5.2Ma[4]，屬早-中侏羅世；在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖上具有明顯的負(fù)Nb/Ta異常和負(fù)Ti異常，富集HLE、Th和LREE，顯示巖漿島弧火山巖特征。

岡底斯成礦帶已確認(rèn)的早侏羅世花崗巖體包括金達(dá)、寧中巖體。金達(dá)花崗閃長巖體的角閃石40Ar/39Ar坪年齡值為198±0.3Ma[5]。寧中白云母二長花崗巖體白云母K-Ar年齡值分別為196.23±2.82Ma、188.66.23±2.74Ma[6]，鋯石邊部SHRIMP U-Pb年齡為190±8Ma、193±7Ma、191±10Ma[7]。

岡底斯帶侏羅紀(jì)早期巖漿具有低Al、Sr，低輕、重稀土分餾，高Si、Yb、Y、Nb以及Eu虧損明顯等地球化學(xué)特征，顯示出普通島弧巖漿的特點[17]，巖石屬鈣堿性火山巖系列(玄武巖-安山巖-英安巖-流紋巖)。

1.2 晚侏羅世-早白堊世巖漿活動

岡底斯帶白堊紀(jì)火山巖見于桑日群(J3K1s)下部的麻木下組和上部的比馬組，分布于雅魯藏布蛇綠混雜帶中東段北側(cè)、岡底斯火山巖漿弧中東段南緣，北以謝通門-努瑪-沃卡脆韌性剪切帶為界，東西延展400多公里。麻木下組火山巖為安山巖，上覆礫狀透輝石綠簾矽卡巖，厚度大于180 m[8]。比馬組(K1b)安山巖中獲得的最老年齡為125.23±21.5 Ma(Rb-Sr全巖等時線年齡，李海平等，1995)，其Nb、Ta以及Zr、Hf、Sm、Ti等高場強(qiáng)元素相對于大離子親石元素(如Rb、Ba和Sr)明顯虧損，顯示島弧火山巖地球化學(xué)特點，可能與來自板片的含水流體引起上覆地幔楔發(fā)生不同程度的部分熔融有關(guān)[9]。

1.3 晚白堊世巖漿活動

岡底斯帶晚白堊世巖漿侵入廣泛(表1)。在東段主要分布于克巴雄、努日一帶中上侏羅統(tǒng)葉巴組中，外接觸帶發(fā)育長英質(zhì)角巖帶。中段巖體主要分布于仁欽則-努瑪、扎弄嘎爾波、懲香錯、擋頂拉、貢朵日等地，呈近東西向帶狀展布，多被林子宗群、典中組或大竹卡組不整合覆蓋。

2 與俯沖碰撞作用相關(guān)的典型斑巖銅(金)礦床

2.1 與早期俯沖作用相關(guān)的典型礦床

雄村銅(金)礦床是與早期俯沖相關(guān)的典型礦床，其Cu、Au資源量均已達(dá)到超大型規(guī)模。

雄村銅(金)礦的成因一度眾說紛紜，有淺成熱液型[10，11，12，13，14]、造山型[15，16，17，18，19]、構(gòu)造蝕變巖型[20]、斑巖型-淺成低溫?zé)嵋盒蚚21]、非典型淺成熱液型[22]等觀點。

表1 岡底斯帶晚白堊世侵入巖地質(zhì)特征及同位素年齡數(shù)據(jù)

Table 1 Geological characteristics and isotopic ages of the Late Cretaceous intrusive rocks in the Gangdise metallogenic belt, Xizang

分帶出露位置代表性巖體面積(km2)巖石組合同位素年齡資料來源東段克巴雄、努日一帶克巴雄巖體、努日巖體1874似斑狀黑云二長花崗巖90．03Ma、99Ma(黑云母K?Ar法)林芝幅中段仁欽則-努瑪巖帶中茶窮巖體、蟠郎巖體、增布巖體、達(dá)堆巖體836．4斑狀黑云角閃石英二長巖、角閃黑云石英二長閃長巖、角閃黑云英云閃長巖、黑云花崗閃長巖95．0±2．5Ma、73．2±1．2Ma、69．1±2．8Ma(黑云母K?Ar法)日喀則幅

但雄村銅(金)礦床成礦元素在不同海拔水平的分帶特征顯示其為斑巖型銅(金)礦床，并在后期疊加了淺成低溫?zé)嵋盒偷V化，形成非富銅鉛鋅礦體。礦區(qū)294件礦石樣品的主要成礦元素，在歐氏距離小于20的條件下，明顯分成兩大類，Pb-Zn和Au-Ag-Cu(圖2)，也佐證了這一判斷。

圖2 雄村礦床礦石主要元素R型聚類譜系圖

Fig.2 R-type cluster plot of the major elements in the ores from the Xiongcun copper (gold) deposit

雄村銅(金)礦床的圍巖形成時代為180Ma，成礦斑巖SHRIMP U-Pb年齡為177.1±2.0 Ma(R. Tafti，2006)、164～173Ma[23，24]，II 號礦體輝鉬礦Re-Os同位素模式年齡約173Ma[24]。結(jié)合雄村銅(金)礦的地球化學(xué)特征、礦體地質(zhì)特征，我們認(rèn)為雄村銅(金)礦形成于印度板塊向歐亞板塊俯沖的島弧環(huán)境，俯沖洋殼殘片重融上侵，并與部分殼源物質(zhì)混染后侵位于島弧火山巖中，誘發(fā)玢巖體以及接觸圍巖全巖礦化。在經(jīng)歷了后期各種改造作用后，最終形成了雄村超大型銅(金)礦床[25]。

2.2 與俯沖-碰撞作用相關(guān)的典型礦床

多龍銅礦床位于岡底斯西段班公湖怒江結(jié)合帶南側(cè)，是與班公湖-怒江洋關(guān)閉、碰撞及雅魯藏布江洋持續(xù)向北俯沖相關(guān)的典型礦床。礦體產(chǎn)于多不雜花崗閃長斑巖體及接觸帶中，礦化發(fā)育于鉀硅化帶以及和鉀硅化帶接觸的絹英巖化帶內(nèi)，分多不雜、波龍兩個礦段。

多不雜礦段礦體平均銅品位為0.74%，伴生金為0.18g/t；在礦體上部存在一個次生氧化富集帶。已探獲銅金屬資源量(333)226萬噸，伴生金13噸，銅金屬資源量103萬噸(3341)。

多龍斑巖礦床巖體及近礦圍巖蝕變組合為硅化、絹云母化、錳礦化、輝銅礦化、孔雀石化、藍(lán)銅礦化、褐鐵礦化，存在明顯的垂直和水平礦化-蝕變分帶(表2、表3)?？兹甘?、藍(lán)銅礦化、錳礦化較普遍，有輝銅礦或黃銅礦細(xì)脈時，礦石品位明顯增高。

據(jù)曲曉明等研究，多龍斑巖銅礦床含礦斑巖的鋯石SHRIMP U-Pb年齡為127.8±2.6Ma。

田毅等通過常量元素與微量元素的分析，認(rèn)為多龍巖漿巖屬于鉀玄巖和高鉀鈣堿性巖系列，明顯富K貧Na，稀土元素具有Eu弱虧損或弱富集、輕重稀土分餾程度低的特征，為同碰撞殼幔型花崗巖。

2.3 與碰撞后-晚俯沖相關(guān)的典型礦床

尕爾窮斑巖型銅(金)礦床產(chǎn)于岡底斯帶西段，北鄰班公湖-怒江縫合帶，南接雅魯藏布江縫合帶。礦區(qū)出露酸性侵入巖、次火山巖、火山角礫熔巖及火山碎屑巖。侵入體占礦區(qū)總面積一半以上，以花崗閃長巖、花崗閃長斑巖、閃長巖、閃長玢巖、石英閃長巖、輝長巖為主。

表2 多不雜圍巖蝕變水平方向分帶特征表

表3 多不雜斑巖體內(nèi)蝕變垂直分帶特征表

商業(yè)性勘查證實，尕爾窮礦區(qū)礦床為斑巖銅金礦。

據(jù)唐菊興、曲曉明等研究，尕爾窮礦區(qū)含礦斑巖中的鋯石SHRIMP U-Pb年齡為90～112Ma，說明成礦發(fā)生于燕山運動中-晚期，與班公湖-怒江洋碰撞后作用和雅魯藏布江洋殼向北(晚期)俯沖作用有關(guān)。

3 岡底斯俯沖-碰撞型斑巖礦找礦方向探討

3.1 早-中侏羅世成礦階段

早-中侏羅世成礦作用與雅魯藏布江洋早期俯沖作用相關(guān)，賦礦地層為葉巴組，典型礦床為雄村礦床。

在拉薩東部達(dá)孜-工布江達(dá)一帶，發(fā)育葉巴組變火山-沉積地層。葉巴組東西延伸約220 km，南北最大寬度約30 km，其上被上侏羅統(tǒng)多底溝組和白堊系門中組角度不整合覆蓋。甲馬溝葉巴組流紋巖(174.4 Ma±1.7 Ma)[26]和達(dá)孜大橋南橋頭葉巴組英安巖(174.2Ma±3.6Ma)[27]的鋯石SHRIMP U-Pb年齡表明，葉巴組長英質(zhì)火山作用發(fā)生于中侏羅世早期。結(jié)合甲馬溝侵位于葉巴組中的鎂鐵質(zhì)巖床的鋯石SHRIMP U-Pb年齡(188.1 Ma±3.4Ma，許繼峰私人交流)，葉巴組火山活動的時代被限定為早侏羅世。另外，最近在岡底斯烏郁盆地和尼木大橋北側(cè)還報道了鋯石SHRIMP U-Pb年齡為188.1Ma[28]和鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡為178Ma[29]的早侏羅世島弧型花崗巖。上述資料表明，拉薩東部達(dá)孜-工布江達(dá)一帶，具有與雄村銅礦相似的成礦環(huán)境，有進(jìn)一步找尋雄村式銅(金)礦床的遠(yuǎn)景。

3.2 晚侏羅世-早白堊世成礦階段

晚侏羅世-早白堊世成礦作用主要與班公湖-怒江洋碰撞、關(guān)閉和雅魯藏布江洋向北晚期俯沖作用有關(guān)，典型礦床為多龍銅多金屬礦床。該階段產(chǎn)生了昂龍崗日、東恰錯、桑日等火山弧。其中，研究較深入的桑日群為島弧型鈣堿性火山巖和弧緣碎屑巖、碳酸鹽重力流沉積，其上部比馬組火山巖的Nb、Ta以及Zr、Hf、Sm、Ti等高場強(qiáng)元素相對于大離子親石元素(如Rb、Ba和Sr)明顯虧損，顯示正常島弧火山巖地球化學(xué)特點，可能與來自板片的含水流體引起上覆地幔楔發(fā)生不同程度的部分熔融有關(guān)[9]。

上述以增生弧為背景的火山巖漿弧發(fā)育區(qū)域，可能是岡底斯地區(qū)尋找斑巖銅礦的有利場所[4]。

3.3 晚白堊世成礦階段

晚白堊世成礦主要與雅魯藏布江洋晚期俯沖有關(guān)，典型礦床為尕爾窮斑巖型銅(金)金屬礦床。與成礦相關(guān)的俯沖型花崗巖類主要為花崗閃長巖、石英閃長巖、二長花崗巖，在整個岡底斯帶均有分布，但以東段、西段為主。

因此，在岡底斯東段和西段，尕爾窮式鐵、銅、鉛、鋅礦床具有良好找礦前景。

4 結(jié)論

(1)岡底斯帶在中生代經(jīng)歷了早-中侏羅世雅魯藏布江洋向北、班公湖-怒江洋向南相向俯沖，晚侏羅世-早白堊世班公湖-怒江洋碰撞、關(guān)閉，雅魯藏布江洋向北持續(xù)俯沖，晚白堊世雅魯藏布江洋向北俯沖等新特提斯俯沖-碰撞構(gòu)造-巖漿事件。

(2)岡底斯帶在中生代形成了與新特提斯俯沖-碰撞構(gòu)造巖漿事件相對應(yīng)的成礦系列：與早期俯沖相關(guān)的雄村式斑巖銅礦金礦床、與中期俯沖-碰撞相關(guān)的多龍式斑巖銅金礦、與晚期俯沖相關(guān)的尕爾窮式斑巖銅金礦床。

(3)雄村式礦床在拉薩東部達(dá)孜-工布江達(dá)一帶，多龍式礦床在昂龍崗日、東恰錯、桑日火山巖漿弧區(qū)，尕爾窮式在岡底斯東段和西段，均具有良好找礦前景。

致謝：本文在成文過程中得到了成都理工大學(xué)鐘康惠教授、成都地調(diào)中心陳華安研究員、馬東方高級工程師的幫助，在此表示感謝！

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The exploration potential of the subduction-collision associated porphyry copper deposits in the Gangdise metallogenic belt, southern Xizang

ZHANG Hong1, ZHONG Kang-hui2, WU Hua3, YANG Hai-rui2, LI Guang-ming1, MA Dong-fang1

(1.ChengduCenter,ChinaGeologicalSurvey,Chengdu610081,Sichuan,China; 2.ChengduUniversityofTechnology,Chengdu610059,Sichuan,China; 3.XizangInstituteofGeologicalSurvey,Lhasa850000,Xizang,China)

The exploration potential of the subduction-collision associated porphyry (skarn-type) copper deposits dated at 195 to 80 Ma in the Gangdise metallogenic belt, southern Xizang are approached in the light of tectonic-magmatic evolution and characteristics of the representative copper deposits. Three metallogenic periods are separated, including the Early to Middle Jurassic, Late Jurassic to Early Cretaceous and Late Cretaceous corresponding to the tectonic-magmatic events such as the northward subduction of the Yarlung Zangbo Ocean and southward subduction of the Bangong Lake-Nujiang Ocean, collision-closure of the Bangong Lake-Nujiang Ocean and steadily northward subduction of the Yarlung Zangbo Ocean, and finally northward subduction of the Yarlung Zangbo Ocean. The Xiongcun-type copper deposits associated with the early opposite subduction of the Yarlung Zangbo Ocean and Bangong Lake-Nujiang Ocean occur in the Dagze-Gongbo'gyamda zone east of Lhasa as more promising areas. The Duolong-type copper deposits associated with the subduction-collision of the Bangong Lake-Nujiang Ocean and steadily northward subduction of the Yarlung Zangbo Ocean in the middle stages are hosted in the volcanic-magmatic arc areas as the favourable metallogenic areas in Nganglong Kangri, Dongqiaco and Sangri. The Gar'erqiong-type copper deposits associated with the finally northward subduction of the Yarlung Zangbo Ocean in the Late Cretaceous are considered highly prospective in the eastern and western parts of the Gangdise metallogenic belt.

Gangdise metallogenic belt; subduction and collision; porphyry copper deposit; exploration potential

1009-3850(2015)03-0088-06

2015-04-10； 改回日期： 2015-04-16

張紅(1985-)，女，助理工程師，從事礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)研究工作。E-mail：9795712@qq.com

中國地質(zhì)調(diào)查局青藏專項項目“西藏岡底斯東段銅金多金屬成礦特征與資源研究”(2006BAB01A04)

P612

A