岡底斯成礦帶林周縣程巴矽卡巖銅多金屬礦床特征：對藏南區(qū)域古新世銅礦床的找礦啟示*

謝桂青 ，陳小龍，馬龍敬，高 坡，左俊增，王曉青

（1 中國地質大學，科學研究院，北京 100083；2 中國地質科學院礦產資源研究所，自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室，北京 100037；3 西藏金和礦業(yè)有限公司，西藏拉薩 850000；4 中國地質大學地球科學與資源學院，北京 100083；5 長安大學，地球科學與資源學院，陜西西安 710054）

斑巖-矽卡巖-淺成低溫銅金礦床的斑巖銅礦系統(tǒng)，為全球提供約75%銅、50%鉬和20%金的資源/儲量，其礦床模型與找礦勘查是國際礦床學界的關注熱點(Sillitoe,2010)，它們主要形成與大洋俯沖相關的弧構造背景，也可以形成于后俯沖環(huán)境（Rich‐ard,2009）或大陸碰撞環(huán)境(Hou et al.,2015)，后者以特提斯成礦域中新世斑巖銅礦為代表，碰撞型斑巖銅礦床的成礦機制取得了重要進展（Wang et al.,2020）。已有研究表明，西藏岡底斯成礦帶主要發(fā)育3 期金屬礦床（圖 1）（Mao et al., 2014; Hou et al.,2015; Tang et al., 2021），分別為侏羅紀（173~160 Ma）斑巖銅金礦床、古新世—始新世（65~50 Ma）斑巖鉬礦床+矽卡巖鐵銅礦床+矽卡巖-淺成低溫熱液鉛鋅礦床、中新世（26~12 Ma）斑巖-矽卡巖銅鉬礦床+鉬銅礦床，其中，古新世—始新世礦床貧銅的特征不同于第一和三期礦床，該期有關斑巖-矽卡巖銅礦的資料很少，僅在該帶西部發(fā)現(xiàn)吉如斑巖銅礦床（鄭有業(yè)等,2007），存在始新世（51~48 Ma）和中新世（15 Ma）兩期礦化，以后者為主(Yang et al.,2016)。

岡底斯是一條重要的中新生代弧巖漿巖帶，其中，古新世—始新世（60~40 Ma，峰值為（50±3）Ma）巖漿巖的空間分布范圍最大，有大量的花崗質巖基和林子宗群火山巖，前者有大量巖漿混合作用形成的暗色微粒包體，與印度與亞洲大陸碰撞密切相關（Zhu et al.,2019），而有暗色包體的殼?；煸磶r漿能否形成大、中型規(guī)模的斑巖-矽卡巖銅礦床一直是個未解之謎。岡底斯成礦帶東部發(fā)現(xiàn)了程巴大中型矽卡巖銅多金屬礦床（圖1），賦礦地層與甲瑪超大型矽卡巖型銅礦床一樣，其石英礦脈中6 個輝鉬礦加權平均Re-Os年齡為（58.5±0.3）Ma，為首例主碰撞造山期銅礦床（鄭文寶等，2019）。最近，作者正在開展該礦床的解剖研究，新獲得石榴子矽卡巖礦石中與黃銅礦共生的輝鉬礦Re-Os年齡為（58.9±0.9）Ma，確定它形成于古新世，且在礦區(qū)東側坑道發(fā)現(xiàn)含礦的花崗閃長巖。文章主要報道礦床地質、成礦巖體的巖相學、鋯石U-Pb 年齡，探討岡底斯成礦帶古新世斑巖-矽卡巖銅礦床的找礦潛力。

岡底斯位于班公湖-怒江縫合帶和印度河-雅魯藏江縫合帶之間，獅泉河-納木錯蛇綠混雜巖帶和洛巴堆-米拉山斷裂將該帶分為北拉薩、中拉薩和南拉薩（Zhu et al., 2019）。岡底斯成礦帶位于南拉薩地塊和中拉薩地塊（圖1a）（Hou et al.,2015），南拉薩地塊發(fā)育中侏羅世斑巖銅金礦床、古新世淺成低溫鉛鋅礦床、中新世斑巖-矽卡巖銅鉬礦床，以后者為主；中拉薩地塊礦床組合較復雜，包括中新世斑巖-矽卡巖銅鉬礦床+鉬銅礦床、古新世—始新世斑巖-矽卡巖鉬礦床+鉛鋅礦床+鐵多金屬礦床（秦克章等, 2008; Mao et al.,2014;Hou et al.,2015;Sun et al.,2017）。

程巴矽卡巖銅多金屬礦床位于洛巴堆-米拉山斷裂（LMF）南側拉薩林周縣江夏鄉(xiāng)，2015 年提交礦區(qū)西部的資源儲量核實報告（張曉暉等,2015），查明銅、鉬、鋅和銀的資源/儲量分別為 42.2 萬 t、3.4 萬 t、18.1萬t、648 t，平均品位分別為1.29%、0.16%、3.9%、18.0×10-6，近年來，在礦區(qū)東部實施多個坑道發(fā)現(xiàn)了厚大的銅金礦體，由此可見該礦床為大型銅礦床、中型鋅礦床和銀礦床。到目前為止，該礦床的成礦機制研究程度很低，公開發(fā)表文獻僅有2 篇，劉鵬輝（2015）介紹了該礦床地質特征，礦體呈透鏡狀產于下白堊統(tǒng)林布宗組砂巖和上侏羅統(tǒng)多底溝組大理巖之間硅鈣界面及附近（圖2），東部可見巖體與上侏羅統(tǒng)多底溝組的接觸帶存在大于15 m 矽卡巖和銅礦化；成礦元素在垂向上存在分帶性，海拔4500 m 以上，以銅為主，伴生鉬；海拔4500 m 以下，鉬含量有所升高，局部形成銅鉬共生礦體；海拔4200 m 以下，出現(xiàn)鉍鎢礦體（鄭文寶等,2019）。

圖1 拉薩地體構造分區(qū)簡圖(a)和岡底斯成礦帶典型礦床分布圖(b)(據Hou et al.,2015修改)BNSZ—班公湖-怒江縫合帶；IYZSZ—印度河-雅魯藏布江縫合帶；SNMZ—獅泉河-納木錯蛇綠混雜巖帶；LMF—洛巴堆-米拉山斷裂；NLS—北拉薩地塊；CLS—中拉薩地塊；SLS—南拉薩地塊Fig.1 Simplified tectonic framework of the Lhasa Terrane(a)and geological map of the Gangdese metallogenic belt to show distribution of major deposits(b)(modified after Hou et al.,2015),BNSZ—Bangonghu-Nujiang suture zone;IYZSZ—Indus River-Yarlung Zangbo suture zone;SNMZ—Shiquan River-NamuCuo ophiolite melange zone;LMF—Lobadui-Mila Mountain fault zone;NLS—Northern Lhasa terrane;CLS—Central Lhasa terrane;SLS—South Lhasa terrane

通過筆者初步的研究，該礦區(qū)在4690 m 中段平硐地表可見厚大的銅礦體，不同中段坑道中矽卡巖組合類型多樣，存在石榴子石矽卡巖（圖3a）、硅灰石矽卡巖（圖3b），綠泥石和綠簾石退化蝕變明顯，輝鉬礦和黃銅礦呈浸染狀產于不同類型矽卡巖或呈石英脈穿切矽卡巖（圖3b），可見磁黃鐵礦與黃銅礦共生（圖3c）。礦區(qū)東部4497 m 中段平硐最東端可見蝕變弱且未風化的花崗閃長巖（圖2），巖體與地層之間存在不同類型矽卡巖組合和銅金礦體，暗示該巖體是程巴成銅礦巖體?；◢忛W長巖由自形角閃石（10%）、黑云母（5%）、斜長石（45%）、鉀長石（15%）、石英（20%）組成，可見少量的綠泥石化蝕變（圖3d）。作者選擇了礦區(qū)東部4497 m 中段新鮮的花崗閃長巖為測年對象（圖2），該巖石中鋯石呈長柱狀和短柱狀，陰極發(fā)光圖像上有明顯的環(huán)帶結構，獲得25個鋯石測點的Th/U 比值介于0.4~0.8之間，206Pb/238U的加權平均年齡為（57.6± 0.4）Ma（MSWD=0.7）（圖4），與輝鉬礦Re-Os 年齡在誤差范圍一致。該矽卡巖銅多金屬礦床的成礦時代與岡底斯成礦帶矽卡巖鉛鋅礦床（如亞貴拉, 63Ma）、矽卡巖鐵礦床（如恰功,67 Ma;江嘎,65 Ma和加拉普,63 Ma）、矽卡巖鐵鉛鋅礦床（勒青拉,59 Ma）和沙讓斑巖鉬礦（52 Ma）（圖1）成礦時代基本類似（Zheng et al.,2015;次仁拉姆等，2021）。

圖2 岡底斯成礦帶林周縣古新世程巴矽卡巖銅多金屬礦床A-B剖面圖及樣品位置Fig.2 Cross-section A-B of the Paleocene Chengba copper polymetallic skarn deposit in Linzhou County,Gangdese metallogenic belt,showing locaitons of the samples

近年來，在岡底斯成礦帶西部中拉薩地塊林子宗群火山巖底部古新世典中組發(fā)現(xiàn)中大型斯弄多淺成低溫鉛鋅銀金礦床和納如松多隱爆角礫巖型鉛鋅礦床，它們形成于古新世（62~58 Ma）。唐菊興等（2017）提出岡底斯成礦帶西部（謝通門以西）（（圖1b）林子宗群典中組分布區(qū)，有利于尋找斑巖-淺成低溫熱液型銅多金屬礦床。最近，Yang 等（2020）認為斯弄多礦床為中硫型淺成低溫鉛鋅銀金礦床。通過初步研究，文章提出岡底斯成礦帶東部具有尋找古新世斑巖-矽卡巖銅礦床的潛力，特別是林子宗群火山巖和中酸性小巖體同時出露地區(qū)，得到以下的證據佐證：

（1）由圖3d 可知，程巴成礦古新世花崗閃長巖可見自形角閃石早于斜長石，與驅龍超大型斑巖銅礦床成礦花崗閃長斑巖的巖相學類似，暗示它們巖漿具富水特征（Wang et al.,2014）；

（2）程巴矽卡巖銅多金屬礦床與甲瑪超大型矽卡巖型銅礦床距離僅30 km（鄭文寶等,2019），位于南拉薩地塊，兩者賦礦地層（圖2）類似；程巴矽卡巖銅礦區(qū)普遍存在石榴子石矽卡巖、硅灰石矽卡巖（圖3a、b），成礦元素以銅、鋅、銀為主，伴生金、鉍、鎢，存在成礦元素分帶性，兩者礦床的蝕變類型、成礦元素組合和分帶特征類似；

（3）程巴矽卡巖銅多金屬礦的成巖成礦時代與林子宗群典中組安山巖-英安巖（60~58 Ma）在誤差范圍一致，典中組火山巖形成于新特提洋俯沖的陸緣弧環(huán)境（Zhu et al., 2019）。程巴古新世成礦花崗閃長巖鋯石的Hf 同位素初始值為正值（εHf(t)=+5.3~+8.4，25 個數(shù)據平均+6.7），暗示巖漿源于地?；蛐律碌貧ぁ姿钩傻V帶東部古新世—始新世與中新世的巖漿巖具有類似的相對虧損Hf-Nd 同位素特征，兩者在東經91° Hf-Nd 同位素最虧損（Luo et al., 2021）。沉積地層古高度的研究暗示，60~40 Ma岡底斯成礦帶東部存在安第斯型俯沖造山（Ding et al.,2014），是形成斑巖銅礦系統(tǒng)的有利構造背景。

圖3 岡底斯成礦帶林周縣古新世程巴矽卡巖銅多金屬礦床礦化蝕變和成礦巖體的主要特征a.石榴子石矽卡巖，可見黃銅礦呈浸染狀或脈狀分布(CB2為樣號，位置見圖2，以下類同)；b.磁黃鐵礦和黃銅礦、閃鋅礦共生(反射光，CB19)；c.硅灰石矽卡巖被石英-方解石-黃銅脈穿插(正交偏光，CB15)；d.成礦花崗閃長巖由自形角閃石、斜長石和石英組成(單偏光，CB)Grt—石榴子石；Qtz—石英；Wo—硅灰石；Amp—角閃石；Cal—方解石；Pl—斜長石；Py—黃鐵礦；Po—磁黃鐵礦；Sp—閃鋅礦；Ccp—黃銅礦Fig.3 Representative microphotograph images of mineralization,alteration and intrusion for the Chengba copper polymetallic skarn deposit in Linzhou County,Gangdese metallogenic belta.Garnet skarn,with disseminated or veine-typed chalcopyrite(CB2 is the sample number,and the location is shown in Fig.2);b.Pyrrhotite co-existing with chalcopyrite and sphalerite(reflected light,CB19);c.Wollastonite skarn interspersed by quartz-calcite-chalcopy‐rite veins(cross-polarized light,CB15);d.The metallogenic granodiorite composed of euhedral amphibole,plagioclase and quartz(reflected light,CB)Grt—Garnet;Qtz—Quartz;Wo—Wollastonite;Amp—Amphibole;Cal—Calcite;Pl—Plagioclase;Py—Pyrite;Po—Pyrrhotite;Sp—Sphalerite;Ccp—Chalcopyrite

需要指出，該礦床的解剖研究剛開始，需要更多證據驗證和完善，此礦床的深入地研究具有重要的科學和找礦實踐意義，古新世斑巖-矽卡巖銅礦床是探討岡底斯成礦帶侏羅紀俯沖型與中新世碰撞型銅礦床之間聯(lián)系的理想對象。

致 謝野外工作得到林周縣江夏鄉(xiāng)財勝礦業(yè)有限公司陳飛總經理、張志工程師的大力幫助，孫衍東博士生和吳洪焱本科生參與樣品處理和繪圖工作，成文過程中多次與李金祥、王瑞、孫祥、鄭遠川多次交流，兩位審稿專家提出寶貴的修改意見，在此一并致謝。

附中文參考文獻

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