西藏甲瑪銅多金屬礦床中新世埃達(dá)克巖特征

李波，胡道功，羅斐，張翼飛，張海林，韓昱

(1.山東省地礦工程勘察院，山東 濟(jì)南 250014；2.中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京 100081)

西藏甲瑪銅多金屬礦床中新世埃達(dá)克巖特征

李波1，胡道功2，羅斐1，張翼飛1，張海林1，韓昱1

(1.山東省地礦工程勘察院，山東 濟(jì)南 250014；2.中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京 100081)

埃達(dá)克巖與Gu、Au等金屬元素的富集關(guān)系密切，并對(duì)深部造山構(gòu)造作用具有重要的指示意義。受到碰撞造山作用，在西藏地區(qū)發(fā)育了一條成礦潛力巨大的斑巖銅礦帶，甲瑪銅多金屬礦床就位于該銅礦帶的東段。對(duì)甲瑪?shù)V床中酸性侵入巖進(jìn)行地球化學(xué)測試分析，結(jié)果顯示：SiO2(≥56%)、高Al2O3(≥15%)、低MgO(<3%)，Na2O含量大于2.3%，K2O含量大于2.1%，K2O/Na2O為0.6～1.2；稀土元素和微量元素結(jié)果顯示高Sr(>400×10-6)，低Yb(<1.9×10-6)、低Y(<15×10-6)，LREE富集，HREE虧損，無負(fù)Eu異常，具有埃達(dá)克巖地球化學(xué)特征，屬于C型埃達(dá)克巖，為加厚下地殼或上地幔物質(zhì)部分熔融所形成。

甲瑪?shù)V床；中新世；埃達(dá)克巖；西藏

0 引言

埃達(dá)克巖是指具有特定地球化學(xué)性質(zhì)的一套中酸性火成巖。其地球化學(xué)標(biāo)志是：SiO2≥56%，高鋁(Al2O3≥15%)，MgO<3%，很少>6%，貧Y和Yb(Y≤18μg/g，Yb≤1.9μg/g)，Sr含量高(>400μg/g)，LREE富集，無Eu異常(或有輕微的負(fù)Eu異常)，87Sr/86Sr比值小于0.704等特征[1-2]。埃達(dá)克巖對(duì)于判別區(qū)域構(gòu)造環(huán)境，尋找富集金屬元素具有重要指示意義，因此受到越來越多的關(guān)注。

西藏甲瑪銅多金屬礦床位于岡底斯斑巖銅礦帶的東段，與驅(qū)龍礦床共同組成了驅(qū)龍、甲瑪成礦富集區(qū)，是岡底斯成礦帶的重要組成部分。專家學(xué)者從不同角度對(duì)甲瑪?shù)V床進(jìn)行了深入研究。周云等[3]對(duì)斑巖、矽卡巖礦物中石英的熔融包裹體進(jìn)行測溫，得出斑巖體形成溫度，分析成礦元素遷移過程；唐菊興等[4]總結(jié)了甲瑪?shù)V區(qū)地質(zhì)、地球化學(xué)、地球物理和遙感等多方面的特征，建立了詳細(xì)的勘察模型；秦志鵬、彭惠娟等人[5-6]通過不同測年方法對(duì)甲瑪?shù)V區(qū)的成礦時(shí)代進(jìn)行確定。研究顯示，在陸-陸碰撞造山帶構(gòu)造環(huán)境下，仍然可以發(fā)育埃達(dá)克巖巖漿親和性的大型斑巖礦床。該文基于地質(zhì)力學(xué)所承擔(dān)的“西藏岡底斯及鄰區(qū)深部過程與構(gòu)造巖漿成礦研究”項(xiàng)目，對(duì)甲瑪?shù)V床花崗斑巖、石英二長斑巖、閃長玢巖等侵入巖脈進(jìn)行地球化學(xué)測試分析，顯示斑巖體具有埃達(dá)克巖特征，分析礦區(qū)侵入斑巖巖漿來源與生成環(huán)境，為甲瑪?shù)V床的研究提供更多的科學(xué)依據(jù)。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

甲瑪銅多金屬礦床位于拉薩市墨竹工卡縣，距離拉薩市區(qū)約67km。墨竹工卡縣地處藏南雅魯藏布江中游河谷地帶，屬拉薩河谷平原的一部分。境內(nèi)山川相通，河谷環(huán)繞，草原廣布。地勢呈東高西低，平均海拔4000m以上。

甲瑪?shù)V區(qū)出露地層主要為早白堊世林自宗組砂板巖、角巖與晚侏羅世多底溝組灰?guī)r、大理巖以及少量的第四紀(jì)地層，屬于被動(dòng)陸緣期的碎屑—碳酸鹽巖系(圖1)。礦區(qū)內(nèi)的矽卡巖型礦化主要發(fā)生在侵入巖與晚侏羅世多底溝組接觸帶上，以及和巖漿熱液相通的多底溝組與林布宗組界線的層間破碎帶上。角巖型礦化主要在早白堊世林布宗組受熱液影響的部位。

1—晚侏羅世多底溝組灰?guī)r、大理巖；2—矽卡巖化大理巖；3—花崗閃長斑巖脈；4—石英鈉長斑巖脈；5—花崗斑巖脈；6—花崗細(xì)晶巖脈；7—矽卡巖；8—矽卡巖型礦體；9—斷層線；10—剖面位置

2 巖石特征

甲瑪?shù)V區(qū)巖漿巖主要為中酸性的侵入巖。在甲瑪?shù)V床主成礦帶上選取典型剖面并進(jìn)行取樣，樣品為中酸性侵入巖、石英脈和方解石脈，中酸性侵入巖巖石樣品主要有花崗斑巖、石英二長斑巖、(石英)閃長玢巖等，分別具有不同的產(chǎn)狀和地質(zhì)特征(圖2)，具體所含礦物見表1。

花崗斑巖出露范圍最廣，大部分產(chǎn)于區(qū)域背、向斜的核部，常見于象背山、塔龍尾等，呈巖枝或巖脈產(chǎn)出，在接觸面可見弱烘烤現(xiàn)象。巖石受后期區(qū)域構(gòu)造影響，巖體中劈理發(fā)育。巖石呈灰白—乳白色，斑狀構(gòu)造，主要由斑晶和基質(zhì)組成。斑晶由斜長石、鉀長石、石英、白云母等組成，含量約占20%。斜長石半自形板狀，大小一般2～5mm；石英半自形粒狀，大小一般2～5mm。基質(zhì)為斜長石、鉀長石、石英。斜長石微晶狀、半自形板狀，大小一般0.02～0.05mm，部分0.05～0.1mm，少0.01～0.02mm，雜亂分布。被絹云母、方解石、綠泥石交代?；◢彴邘r次生蝕變發(fā)育，有硅化、綠簾石化、綠泥石化、絹云母化等，部分可見礦化現(xiàn)象，主要為銅、鉬礦化，銅、鉬含量較少，礦化不均。

圖2 甲瑪?shù)V區(qū)鉛山成礦帶信手剖面圖

表1 甲瑪?shù)V區(qū)中酸性侵入巖礦物組合

石英二長斑巖呈白色、灰白色，斑狀構(gòu)造。巖石主要由斑晶和基質(zhì)組成。斑晶為斜長石、石英、黑云母和鉀長石等，雜亂分布?；|(zhì)為斜長石、鉀長石、石英及黑云母等。巖石具有弱蝕變、礦化現(xiàn)象。次生礦物主要有絹云母、綠泥石、方解石、高嶺土等。

(石英)閃長玢巖出露面積較小，巖性主要包括石英閃長玢巖、花崗閃長玢巖和閃長玢巖等。石英閃長玢巖呈灰白色，斑狀構(gòu)造，塊狀構(gòu)造，主要由斜長石含少許斑點(diǎn)狀綠泥石和隱晶質(zhì)基質(zhì)組成，部分可見石英和暗色礦物斑晶。巖體具有弱蝕變，可見硅化、綠泥石和碳酸鹽化，個(gè)別可見黃鐵絹英巖化?；◢忛W長玢巖呈白色—灰白色，斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶含量較少。巖石主要由斜長石組成，偶爾可以見到石英斑晶；基質(zhì)的成分主要是長石，含有少量石英。巖石蝕變主要以泥化、絹云母化為主。

3 樣品的地球化學(xué)特征

樣品的地球化學(xué)測試由中國地質(zhì)科學(xué)院國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心實(shí)驗(yàn)室完成，具體測試數(shù)據(jù)見表2。

3.1主量元素特征

甲瑪?shù)V區(qū)中酸性斑巖主元素特征總體表現(xiàn)為高硅、低Mg，Al2O3，K2O，Na2O偏中高等，在圖3中可以看出，礦區(qū)樣品均投點(diǎn)于高鉀鈣堿性系列區(qū)域。綜合樣品中的礦物組合，尤其是副礦物組合，甲瑪?shù)V區(qū)的中酸性斑巖屬于鈣堿性-高鉀鈣堿性花崗巖巖類。

①—鉀玄巖系列；②—高鉀鈣堿性系列；③—鈣堿性系列；④—低鉀(拉斑)系列

3.2微量元素特征

甲瑪?shù)V區(qū)中酸性斑巖的稀土元素含量為(77.95～179.90)×10-6，平均值為109.94×10-6(表3)；輕稀土元素(LREE)富集，重稀土元素(HREE)虧損，LREE/HREE平均值為18.49，圖形分布曲線呈“右傾勺型”。高Sr低Y和Yb，沒有明顯的負(fù)Eu異常。

表3 甲瑪?shù)V區(qū)所測樣品稀土元素分析

稀土元素富集曲線呈右傾型，說明稀土元素發(fā)生了明顯的分餾作用(圖4)。從稀土元素富集曲線可以看出，輕稀土元素右傾明顯，而重稀土元素則較為平坦；說明輕稀土元素分餾作用強(qiáng)，重稀土元素分餾作用弱，暗示在巖漿源區(qū)可能會(huì)出現(xiàn)殘留的角閃石和石榴子石。高Sr、低Y、沒有明顯負(fù)Eu異常等特征，反映巖漿源區(qū)無斜長石，或者殘留相無斜長石，表明巖石形成于加厚的大陸陸殼，或造山環(huán)境中[7-8]。因此，甲瑪?shù)V區(qū)中酸性斑巖巖漿應(yīng)該來源于下地殼，或者上地幔物質(zhì)部分熔融交代后形成。

圖4 甲瑪?shù)V區(qū)所測樣品稀土元素曲線圖

從圖5可以看出，斑巖具有富集強(qiáng)不相容性元素Rb，Th，U，虧損Nb，Ta和Ti的特征，Sr正異?；蛉踟?fù)異常，無負(fù)Eu異常。通過微量元素分配形式和Sr，Eu等元素的特征，可以看出，花崗斑巖Sr具有微弱的負(fù)異?，F(xiàn)象，石英二長斑巖、石英閃長玢巖無Sr負(fù)異常特征，與典型埃達(dá)克巖的元素特征相吻

合，顯示了甲瑪?shù)V區(qū)中酸性斑巖良好的埃達(dá)克巖特征。

圖5 甲瑪?shù)V區(qū)所測樣品微量元素規(guī)律圖

3.3樣品的埃達(dá)克巖性與分類

依據(jù)埃達(dá)克巖地球化學(xué)特征的特殊性，前人[9]制定了埃達(dá)克巖Sr/Y-Y與(La/Yb)N-YbN判別圖，以此來判斷不同地球化學(xué)特征的巖漿巖是否具有埃達(dá)克巖特征。通過minpet軟件，將所測試樣品進(jìn)行Sr/Y-Y，(La/Yb)N-YbN投圖(圖6)。投圖結(jié)果表明，所取樣品均投在埃達(dá)克巖范圍內(nèi)，只有花崗斑巖投在埃達(dá)克巖的邊緣地區(qū)。

圖6 甲瑪?shù)V區(qū)所測樣品埃達(dá)克巖判別圖

埃達(dá)克巖的分類具有多樣性，張旗等[10]按照Na2O/K2O比值、Sr-Nd同位素特征和產(chǎn)出位置等將埃達(dá)克巖分為O型和C型兩類埃達(dá)克巖。其中O型埃達(dá)克巖富Na，Na2O/K2O>2.0，主要分布在太平洋以及周邊地區(qū)。C型埃達(dá)克巖的特征主要是富K(大部分依然是鈉質(zhì)，只有少數(shù)部分是鉀質(zhì))，Na2O/K2O=1或>1，主要產(chǎn)在大陸的內(nèi)部。

隨后張旗等[11]又將埃達(dá)克巖依據(jù)Mg#(Mg/)等因素分為6類：①典型的埃達(dá)克巖；②高鎂埃達(dá)克巖(MgO<6%，Mg#>0.5、富Cr和Ni)；③TTG巖套(富Cr貧Mg，Mg#<0.5)；④高鉀鈣堿性埃達(dá)克巖(K2O/Na2O<1或=1，Mg#<0.5)；⑤高鉀和鎂的埃達(dá)克巖(K2O/Na2O<1或=1，Mg#>0.5)；⑥鉀質(zhì)埃達(dá)克巖(K2O/Na2O=1或>1，Mg#<0.5)，其中①，②，③類埃達(dá)克巖屬于O型埃達(dá)克巖;④，⑤，⑥類屬于C型埃達(dá)克巖。

在SiO2-K2O圖解中，所取樣品大部分落在高鉀鈣堿性系列范圍內(nèi)，屬于高鉀鈣堿性埃達(dá)克巖、鉀質(zhì)埃達(dá)克巖[12]。因此，甲瑪?shù)V區(qū)內(nèi)主成礦帶中的中酸性侵入巖主要為C型埃達(dá)克，產(chǎn)于大陸內(nèi)部，推測屬于碰撞時(shí)期的產(chǎn)物。

4 結(jié)論

(1)對(duì)甲瑪?shù)V區(qū)巖石樣品進(jìn)行地球化學(xué)測試分析，結(jié)果顯示所測樣品符合埃達(dá)克巖的特征，依據(jù)前人分類標(biāo)準(zhǔn)，判定樣品屬于C型埃達(dá)克巖，是大陸碰撞后的產(chǎn)物。

(2)主量元素與微量元素特征顯示，樣品具有高硅、低鎂，Al2O3，K2O，Na2O偏中高的特征，表面甲瑪?shù)V區(qū)的中酸性斑巖屬于高鉀鈣堿性花崗巖類，屬于高鉀鈣堿性埃達(dá)克巖、鉀質(zhì)埃達(dá)克巖。

[1] 張琪，王焰，劉偉，等.埃達(dá)克巖的特征及意義[J].地質(zhì)通報(bào)，2002，21(7)：431-43.

[2] 王焰，張旗，錢青.埃達(dá)克巖(adakite)的地球化學(xué)特征及其構(gòu)造意義[J].地質(zhì)科學(xué)，2000，35(2)：251-256.

[3] 周云，汪雄武，唐菊興，等.西藏甲瑪銅多金屬礦床成礦流體來源及演化[J].礦床地質(zhì)，2011，30(2):231-247.

[4] 唐菊興，鄧世林，鄭文寶，等.西藏墨竹工卡縣甲瑪銅多金屬礦床勘查模型[J].礦床地質(zhì)，2011，30(2)：179-196.

[5] 秦志鵬，汪雄武，多吉，等.西藏甲瑪中酸性侵入巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年及成礦意義[J].礦床地質(zhì)，2011，30(2):339-348.

[6] 彭惠娟，汪雄武，Muller Axel，等.西藏甲瑪通多金屬礦區(qū)成礦斑巖的巖漿混合作用：石英及長石斑晶新證據(jù)[J].礦床地質(zhì)，2011，30(2):249-265.

[7] Defant M J，Drum mond M S. Derivation of some modern arc magmas by melting of young subducted lithosphere[J]. Nature，1990，(347): 662-665.

[8] Defant M J，Drum mond M S. Mount St Helens: potential example of partial melting of subducted lithosphere in a volcanic arc[J]. Geology，1993，(21): 547-550.

[9] Defant M J，Xu J F，Kepezhinskas P et al. Adakites：some variations on a theme.Acta Petrologica Sinica[J]. Nature，2002，(18):129-142.

[10] 張旗，錢青，王二七，等.燕山中晚期的中國東部高原：埃達(dá)克巖的啟示[J].地質(zhì)科學(xué)，2001，36(2)：248-255.

[11] 張旗，王焰，錢青，等.中國東部燕山期埃達(dá)克巖的特征及其構(gòu)造-成礦意義[J].巖石學(xué)報(bào)，2001，17(2)：236-244.

[12] 劉傳朋.青海省都蘭縣哈茨譜山北銅鉛銀金多金屬礦礦床地質(zhì)特征及成因探討[J].山東國土資源，2016,32(5)：9-14.

Characteristics of Miocene Adakite in Jiama Copper- polymetallic Deposit in Tibet

LI Bo1, HU Daogong2, LUO Fei1, ZHANG Yifei1, ZHANG Hailin1, HAN Yi1

(1. Shandong Geo-engineering Exploration Institue, Shandong Jinan 250014, China; 2. Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100081, China)

Adakite has close relation with the enrichment of metallic element, such as Gu and Au, and also has an important indicating significance of deep orogenesis. Because of the collisional orogeny, an enormous potential porphyry copper ore belt was formed in Tibet. Jiama copper polymetallic deposit is just located in the eastern section of the copper ore belt. The geochemistry test has been carried out on the intermediate acid intrusive rock of Jiama deposit. It is showed that the content of SiO2≥56%, Al2O3≥15%, MgO<3%, Na2O>2.3%, K2O>2.1%, and K2O/Na2O is between 0.6～1.2. As showed by rare earth element and trace element results, it is high in Sr content(>400×106), low in Yb content(<1.9×106) and Y content(<15×106), LREE is enriched while HREE is deficiency, and without Eu anomaly. It has the same geochemistry characteristics with adakite, and belongs to C type adakite. It is considered that the intermediate acid intrusive rock was formed by the melting of extra heavy lower crust and upper mantle materials.

Jiama deposit; Miocene; adakite; Tibet

2016-02-15；

2016-10-20；編輯：曹麗麗

中國地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目(編號(hào)：1212011120185)

李波(1988—)，男，山東沂源人，工程師，主要從事水文地質(zhì)與地質(zhì)研究工作；E-mail：710445277@qq.com

P618.41

A

李波，胡道功，羅斐，等.西藏甲瑪銅多金屬礦床中新世埃達(dá)克巖特征[J].山東國土資源，2017,33(2)：16-20.LI Bo, HU Daogong, LUO Fei, etc. Characteristics of Miocene Adakite in Jiama Copper Polymetallic Deposit in Tibet[J].Shandong Land and Resources, 2017,33(2)：16-20.