唐菊興, 王登紅, 汪雄武, 鐘康惠, 應(yīng)立娟, 鄭文寶, 黎楓佶,郭 娜, 秦志鵬, 姚曉峰, 李 磊, 王 友, 唐曉倩

1)中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所, 北京 100037;

2)成都理工大學(xué), 四川成都 610059

西藏甲瑪銅多金屬礦礦床地質(zhì)特征及其礦床模型

唐菊興1,2), 王登紅1), 汪雄武2), 鐘康惠2), 應(yīng)立娟1), 鄭文寶2), 黎楓佶2),郭 娜2), 秦志鵬2), 姚曉峰2), 李 磊2), 王 友2), 唐曉倩2)

1)中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所, 北京 100037;

2)成都理工大學(xué), 四川成都 610059

甲瑪銅多金屬礦是西藏岡底斯中段東部取得找礦突破的超大型礦床, 探明夕卡巖型礦體銅鉬鉛鋅金銀均達(dá)大型以上規(guī)模, 初步探明角巖型礦體銅鉬金屬資源量也達(dá)大型以上規(guī)模。通過(guò)詳細(xì)的礦體地質(zhì)特征、巖漿巖巖石地球化學(xué)特征、成巖成礦年代學(xué)等方面的研究, 認(rèn)為礦床類(lèi)型屬于典型的與斑巖有關(guān)的夕卡巖型-角巖型銅多金屬礦。夕卡巖型礦體分布于晚侏羅世多底溝組與早白堊世林布宗組的層間擴(kuò)容空間中,角巖型礦體賦存在角巖中。礦床規(guī)模宏大, 具斑巖成礦系統(tǒng)的圍巖蝕變和礦石特征, 識(shí)別出6種礦石類(lèi)型、29種金屬礦物和四期圍巖蝕變。成礦元素的平面分帶由淺部向深部由 Pb+Zn(Au+Ag)→Pb+Zn(Cu+Au+Ag)向Cu(Mo+Au+Ag)→Cu+Mo(+Au+Ag)→Mo演化, 構(gòu)成了一個(gè)完整的與巖漿作用有關(guān)的成礦元素分帶、礦石礦物分帶。含礦巖漿巖SiO2變化于59.58%～73.16%, 表現(xiàn)為富K2O, 過(guò)鋁質(zhì), 低Mg, 并富F(平均0.08%)、Cl(平均0.02%)的特點(diǎn), 為過(guò)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性和鈣堿性巖, 稀土元素總量變化在70.35×10?6～175.01×10?6之間,平均為116.47×10?6, 高Sr、低Y和Yb, 具明顯的正Sr異常和明顯的Nb、Ta、Ti負(fù)異常, 大離子親石元素Rb、Ba、Sr富集, 在Y-Sr/Y圖解中投點(diǎn)于岡底斯含礦斑巖區(qū), 具有高鉀似埃達(dá)克質(zhì)巖特點(diǎn), 具C型埃達(dá)克巖特征。在巖漿演化過(guò)程中顯示鈣堿性巖系-高鉀鈣堿性巖系的演化趨勢(shì), 表現(xiàn)為閃長(zhǎng)玢巖-花崗斑巖的巖石系列, 并顯示一定的巖漿混合特征, 基性巖漿的混合有利于銅多金屬礦成礦, 特別是伴生金、銀的高含量與此有關(guān)。無(wú)礦斑巖脈或外圍巖體的鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡在16.27±0.31 Ma(MSWD=1.9)～15.99±0.34 Ma(MSWD=2.5), 具有成礦前侵位的特征; 含礦斑巖脈的鋯石SHRIMP年齡在14.2±0.2 Ma和14.1±0.3 Ma之間, 稍晚于主成礦期; 斑巖型礦石中的輝鉬礦Re-Os同位素等時(shí)線(xiàn)年齡為14.78±0.33 Ma, 角巖型礦石中輝鉬礦Re-Os同位素等時(shí)線(xiàn)年齡為14.67±0.19 Ma, 夕卡巖型礦石成礦時(shí)代也在15 Ma左右(14.5～15 Ma), 主成礦期在中新世Langhian期。與輝鉬礦的成礦年齡相比, 花崗斑巖的侵位年齡稍早, 而閃長(zhǎng)玢巖相對(duì)較晚。由此, 建立了基于推覆滑覆構(gòu)造控制礦體分布, 巖漿侵位后提供物質(zhì)來(lái)源的礦床模型, 為區(qū)域找礦指明了方向。

矽卡巖型; 角巖型; 斑巖型; 地質(zhì)特征; 礦床模型; 甲瑪

甲瑪銅多金屬礦為岡底斯成礦帶取得找礦新突破的超大型礦床, 也是公益性勘查帶動(dòng)商業(yè)性勘查的典范。該礦床距驅(qū)龍斑巖型銅鉬礦床平距僅三十多公里, 已經(jīng)和驅(qū)龍銅礦一起成為拉薩經(jīng)濟(jì)圈重要的礦業(yè)雙子星。甲瑪銅多金屬礦早在20世紀(jì)50年代初就已經(jīng)發(fā)現(xiàn), 但由于歷年來(lái)對(duì)礦床類(lèi)型的認(rèn)識(shí)、礦權(quán)的歸屬等存在較大的爭(zhēng)議, 更因勘查經(jīng)費(fèi)少、勘查不系統(tǒng)等原因, 導(dǎo)致自 20世紀(jì) 80年代末開(kāi)始以來(lái)找礦工作沒(méi)有取得重大突破，而且對(duì)礦床成因認(rèn)識(shí)的不一致, 并由此導(dǎo)致礦床找礦方向出現(xiàn)偏差。

杜光樹(shù)等(1998)在集多年研究的基礎(chǔ)上, 出版了《噴流成因夕卡巖與成礦——以西藏甲馬銅多金屬礦床為例》專(zhuān)著, 認(rèn)為甲馬銅多金屬礦床屬典型的海底噴流沉積礦床; 姚鵬等(2002)通過(guò)多方角度的研究認(rèn)為甲瑪銅多金屬礦床層狀夕卡巖與典型的、傳統(tǒng)的巖漿熱液接觸交代夕卡巖存在較大差異,而與噴流型礦床及其共生的熱水沉積巖有較大的相似性, 認(rèn)為礦床形成于晚侏羅世—早白堊世的兩次成礦作用。潘鳳雛等(2002)、王全海等(2002)也認(rèn)為該礦床應(yīng)屬于噴流沉積礦床成因。但受到當(dāng)時(shí)研究手段和方法的限制, 以上作者缺乏系統(tǒng)的成礦年代學(xué)方面的研究, 所得成礦時(shí)代和成因認(rèn)識(shí)存在局限性。

馮孝良等(2001)、李光明等(2005)、連玉等(2008)以及本文等通過(guò)研究認(rèn)為甲瑪銅多金屬礦屬與巖漿作用有關(guān)的夕卡巖型礦床, 認(rèn)為甲瑪銅多金屬礦床是岡底斯成礦帶斑巖-夕卡巖成礦系統(tǒng)的組成部分。

2007年底, 在中國(guó)黃金集團(tuán)的支持下, 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所在前人地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上,根據(jù)礦體產(chǎn)出的基本特征, 結(jié)合岡底斯成礦帶的成礦特點(diǎn), 以斑巖-夕卡巖型銅多金屬礦床的成礦系列理論指導(dǎo)找礦勘查, 對(duì)該礦床進(jìn)行了全面的地質(zhì)勘探和系統(tǒng)的研究工作, 不僅取得了重大的找礦突破,而且在構(gòu)造控礦、礦體特征、礦床成因研究等方面取得重要進(jìn)展。根據(jù) 2008、2009年的勘查成果(唐菊興等, 2009), 該礦床已經(jīng)成為岡底斯中東段最重要夕卡巖型礦床之一, 銅、鉬、鉛鋅、伴生金、伴生銀均達(dá)到大型以上規(guī)模。

1 成礦地質(zhì)背景

礦區(qū)位于西藏特提斯構(gòu)造域?qū)姿?念青唐古拉(地體)板片中南部(圖 1)。岡底斯?念青唐古拉地體, 自北向南分為: 班戈?嘉黎早燕山期陸緣巖漿弧、措勤?納木錯(cuò)晚燕山期弧后盆地、念青唐古拉斷隆、岡底斯晚燕山?早喜馬拉雅期陸緣巖漿弧等四個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元。礦區(qū)位于岡底斯晚燕山?早喜馬拉雅期陸緣巖漿弧中段北部。

甲瑪?shù)V區(qū)及鄰近區(qū)域的地層主要為被動(dòng)陸緣火山沉積巖系, 包括上三疊統(tǒng)麥隆崗組、中下侏羅統(tǒng)葉巴組、上侏羅統(tǒng)卻桑溫泉組和多底溝組、下白堊統(tǒng)林布宗組、楚木龍組、塔龍拉組, 甲瑪銅多金屬礦的主礦體就賦存于多底溝組與林布宗組之層間構(gòu)造中。

礦區(qū)出露地層主要為下白堊統(tǒng)林布宗組(K1l)砂板巖、角巖(礦體頂板, 部分地區(qū)的角巖中銅鉬礦化強(qiáng)烈)以及上侏羅統(tǒng)多底溝組(J3d)灰?guī)r、大理巖(礦體底板, 有些小礦體賦存在大理巖中), 在牛馬塘一帶有少量第四系出露(圖2)。甲瑪I號(hào)夕卡巖型主礦體主要受多底溝組與林布宗組的層間構(gòu)造及甲瑪-卡軍果推覆構(gòu)造體系的控制; 除Ⅰ號(hào)礦體產(chǎn)于層間構(gòu)造中, 另有 8個(gè)夕卡巖型小礦體均產(chǎn)于礦區(qū)滑覆體內(nèi), 受滑覆構(gòu)造控制。礦區(qū)巖漿巖主要呈巖枝、巖脈產(chǎn)出, 巖石類(lèi)型包括花崗斑巖、黑云母二長(zhǎng)花崗斑巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英閃長(zhǎng)玢巖、閃長(zhǎng)玢巖、閃長(zhǎng)巖、閃斜煌斑巖、角閃輝綠(玢)巖、石英輝長(zhǎng)巖等。由于礦區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁, 成礦前后巖脈均很發(fā)育, 目前研究表明巖漿巖含礦性較好的為偏中性的斑巖。

甲瑪銅多金屬礦主要礦體為夕卡巖型銅多金屬礦體、角巖型銅鉬礦體, 前者賦存在下白堊統(tǒng)林布宗組(K1l)砂板巖、角巖(頂板)與上侏羅統(tǒng)多底溝組(J3d)灰?guī)r、大理巖(底板)的層間構(gòu)造中, 或甲瑪-卡軍果推覆構(gòu)造體系中的多底溝組(J3d)灰?guī)r、大理巖中;后者分布于林布宗組角巖中。少量花崗斑巖脈中銅鉬礦化也很強(qiáng)烈。

圖1 工作區(qū)大地構(gòu)造位置圖(底圖據(jù)西藏自治區(qū)地質(zhì)志附圖)Fig. 1 Geotectonic map of Jiama (base map after attached map in Regional Geological of Xizang Autonomous Region )

2 礦體特征

各礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模等特征見(jiàn)表1。

2.1 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變有熱接觸圍巖蝕變和熱液交代圍巖蝕變兩種, 發(fā)育角巖化及大理巖化、夕卡巖化、絹云母化、硅化、黑云母化、綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化、鉀化及泥化等。甲瑪圍巖蝕變可分為四期, 從早到晚依此為: 巖漿巖期、熱接觸變質(zhì)期、夕卡巖期、熱液期(石英-硫化物期和碳酸鹽-硫化物期)。巖漿巖中的蝕變主要為鉀化(黑云母化、鉀長(zhǎng)石化為主)、黃鐵絹云巖化、硅化、青磐巖化、泥化為主, 具有斑巖銅礦常見(jiàn)的蝕變, 尤其是礦化中心的泥化特別強(qiáng)烈, ZK1616、ZK3216(圖2、圖3、圖4)等孔角巖型鉬(銅)礦石中發(fā)育強(qiáng)烈的泥化。

巖漿的侵位導(dǎo)致熱接觸圍巖蝕變形成多底溝組碳酸鹽巖大理巖化, 林布宗組砂板巖形成規(guī)模宏大的角巖化, 其中角巖化的范圍為大于 40 km2, 這樣規(guī)模的熱蝕變預(yù)示深部必定有隱伏的巖漿巖。

其中夕卡巖化根據(jù)礦物組合主要分為石榴石子石夕卡巖化、透輝石夕卡巖化、硅灰石夕卡巖化。與成礦密切相關(guān)是硅化、黃鐵絹云巖化。

在空間上, 從上而下, 總的蝕變分布是: 角巖化、石榴子石夕卡巖化+透輝石夕卡巖化+硅灰石夕卡巖化、大理巖化。角巖、夕卡巖、大理巖中均發(fā)育硅化和黃鐵絹云巖化。角巖和夕卡巖帶之間有過(guò)渡現(xiàn)象, 大理巖中也有夕卡巖化。

2.2 礦石類(lèi)型

圖2 甲瑪銅多金屬礦床地質(zhì)圖與成礦元素分布圖Fig. 2 Geological map of the Jiama Cu polymetallic ore deposit, showing the distribution of metallogenic elements

表1 甲瑪銅多金屬礦各礦體形態(tài)產(chǎn)狀和規(guī)模一覽表Table 1 Shape and size of each ore body in the Jiama Cu polymetallic ore deposit

根據(jù)礦石構(gòu)造進(jìn)行分類(lèi)主要有浸染狀礦石和細(xì)脈浸染狀礦石, 約占總體儲(chǔ)量的 95%以上, 次要類(lèi)型為稠密浸染狀礦石、塊狀礦石。依據(jù)礦區(qū)主要有用礦物組合對(duì)礦石進(jìn)行分類(lèi), 主要類(lèi)型有黃銅礦礦石、黃銅礦—斑銅礦—黝銅礦礦石、黃銅礦—輝鉬礦礦石、輝鉬礦礦石、方鉛礦—閃鋅礦礦石等六大類(lèi); 次要類(lèi)型為: 黃銅礦—黃鐵礦礦石等。

根據(jù)礦石有用組分進(jìn)行分類(lèi)主要有銅礦石、鉛鋅(銅)礦石、鉛礦石、銅鉬礦石或鉬銅礦石、銅鉛鋅礦石或鉛鋅銅礦石等六類(lèi)。采礦權(quán)范圍內(nèi)以銅礦石、銅鉬礦石、鉛鋅(銅)礦石為主。

主要的金屬礦物包括黃銅礦、斑銅礦、黝銅礦、輝銅礦、銅藍(lán)、輝鉬礦、方鉛礦、閃鋅礦、硫鈷礦、鎳礦物、鉍礦物、碲銀礦、黃鐵礦、毒砂、藍(lán)輝銅礦、輝砷銅礦、孔雀石、硅孔雀石、藍(lán)銅礦、自然銅、自然金、自然銀、雄黃、雌黃、鏡鐵礦、赤銅礦、褐鐵礦等。

2.3 成礦元素的分帶

元素平面分帶特征: 鄭文寶等(2009)所做的各成礦元素的品位×厚度等值線(xiàn)圖, 顯示整個(gè)礦區(qū)(10 km2)內(nèi)Cu的含量均較高, 品位×厚度值均大于10 m. %, 至少存在兩個(gè)強(qiáng)的礦化富集中心, 這些礦化中心礦體的厚度均大于100 m, 尤其以鉆孔ZK1616附近礦化最為強(qiáng)烈, 連續(xù)圈定銅鉬礦體厚度達(dá)252.2 m, Cu平均品位達(dá) 0.75%, 當(dāng)量銅平均品位達(dá) 1.90%; Mo元素礦化強(qiáng)度僅次于Cu元素, 主要位于礦區(qū)NE方向, 礦化富集中心與Cu元素基本一致, 礦化最強(qiáng)部位同樣是鉆孔 ZK1616附近(圖 2、圖 3), 連續(xù)圈定鉬礦體厚度為252.2 m, 全孔Mo平均品位0.10%;根據(jù) Pb×厚度與 Zn×厚度圖, 鉛鋅的礦化富集規(guī)律高度一致, 都是在礦頭部分富集, 位于礦區(qū)南西的鉛山附近(圖 2), 二者的品位×厚度值大多大于 5 m.%; 金、銀的礦化富集規(guī)律也和Cu元素一致, 也至少存在兩個(gè)礦化富集中心, 全礦區(qū)金銀礦化均較強(qiáng), Au品位×厚度值基本都大于5 m.g/t, Ag品位×厚度值大于200 m.g/t。

礦區(qū)內(nèi)成礦元素的平面分帶由SW向NE總體表現(xiàn)為(鄭文寶等, 待刊): Pb+Zn(Au+Ag)→Pb+Zn (Cu+Au+Ag)→Cu(Mo+Au+Ag)→Cu+Mo(+Au+Ag)→Mo(圖2), 從地表、淺地表到深部, 礦化由鉛鋅礦化向銅鉬礦化、鉬礦化變化規(guī)律明顯, 構(gòu)成了一個(gè)完整的與巖漿作用有關(guān)的成礦元素分帶、礦石礦物分帶, 反映了從遠(yuǎn)離成礦中心至礦化中心形成低溫至高溫的元素組合、礦物組合演化規(guī)律。

以礦區(qū)中部 0號(hào)勘探線(xiàn)剖面為例, 從圖5可以看出(注: Au, Ag元素含量單位為10?6; Cu, Mo, Pb, Zn元素含量單位為10?2), 0號(hào)勘探線(xiàn)剖面上的元素分帶總體由地表至礦體延深方向(30°方向從 SW 至NE)表現(xiàn)為Pb+Zn→Cu→Cu+Mo→Mo。剖面上分帶特征同平面上完全一致(圖2), 表明了熱液來(lái)源于北東部, 成礦中心在則古朗一帶(圖2)。

圖3 甲瑪銅多金屬礦16勘探線(xiàn)地質(zhì)剖面圖Fig. 3 Geological section along No. 16 exploration line in the Jiama Cu polymetallic ore deposit

圖4 甲瑪銅多金屬礦32勘探線(xiàn)地質(zhì)剖面圖Fig. 4 Geological section along No. 32 exploration line in the Jiama Cu polymetallic ore deposit

3 巖漿巖地球化學(xué)特征

甲瑪長(zhǎng)英質(zhì)斑巖的常量元素變化范圍較大, 但相對(duì)集中, SiO2變化于 59.58%～73.16%, 表現(xiàn)為富K2O, 過(guò)鋁質(zhì)(ASI＞1.1), 低 Mg, 并富 F(平均0.08%)、Cl(平均0.02%)的特點(diǎn), 為過(guò)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性和鈣堿性巖(圖 6)(汪雄武等, 待刊), 與岡底斯含礦斑巖相類(lèi)似, 具埃達(dá)克巖的巖漿親緣性。

稀土元素總量變化在 70.35×10?6～175.01×10?6之間, 平均為116.47×10?6, 高Sr、低Y和Yb, 具明顯的正Sr異常和明顯的 Nb、Ta、Ti負(fù)異常, 大離子親石元素Rb、Ba、Sr富集, 球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化REE分布模式為向右傾斜的平滑曲線(xiàn), 屬于輕稀土富集型, 且輕稀土分餾明顯, 具有殼/幔源混合的特點(diǎn)。在Y-Sr/Y圖解中(圖 7), 投點(diǎn)于岡底斯含礦斑巖區(qū), 具明顯埃達(dá)克巖的地球化學(xué)親和性(汪雄武等, 待刊)。

甲瑪似埃達(dá)克質(zhì)巖具高K2O的典型特征, 具有高鉀似埃達(dá)克質(zhì)特點(diǎn), 具C型埃達(dá)克巖特征。

甲瑪似埃達(dá)克巖的206Pb/204Pb變化于 17.344～18.530之間,207Pb/204Pb變化于15.362～15.644之間,208Pb/204Pb變化于37.522～38.914之間, 與岡底斯含礦斑巖的同位素對(duì)比特征相類(lèi)似(侯增謙, 2003)。

圖5 甲瑪銅多金屬礦床0號(hào)勘探線(xiàn)元素分帶圖(據(jù)鄭文寶等, 待刊)Fig. 5 Element zoning along No. 0 exploration line of the Jiama copper-polymetallic deposit (after ZHENG Wen-bao et al., in press)

圖6 甲瑪長(zhǎng)英質(zhì)斑巖巖石系列K2O-SiO2圖解(據(jù)汪雄武等, 待刊) (實(shí)線(xiàn)據(jù)Peccerillo R, Taylor S R, 1976;虛線(xiàn)據(jù) Middlemost E A K,1985,)Fig. 6 K2O-SiO2diagram of felsic porphyry rocks in Jiama (after WANG Xiong-wu et al., in press)

似埃達(dá)克巖的Sr同位素比值87Sr/86Sr在0.705001～0.70624之間。143Nd/144Nd在0.512426～0.512681之間, εNd只有一個(gè)數(shù)據(jù)大于零, 其他小于－1。

圖7 甲瑪銅多金屬礦巖漿巖Sr-Nd同位素關(guān)系圖(據(jù)汪雄武等, 待刊)Fig. 7 Diagram of Sr-Nd isotopes of magmatic rocks from the Jiama Cu polymetallic ore deposit (after WANG Xiong-wu et al., in press)

然而, 與典型的埃達(dá)克巖相比, 甲瑪似埃達(dá)克巖相對(duì)富鉀, 屬高鉀鈣堿性系列和鈣堿性系列, 在巖漿演化過(guò)程中顯示鈣堿性巖系-高鉀鈣堿性巖系的演化趨勢(shì), 表現(xiàn)為閃長(zhǎng)玢巖-花崗斑巖的巖石系列。在Y-Sr/Y及Yb-La/Yb圖解顯示巖漿在結(jié)晶分異過(guò)程中受到了外來(lái)物質(zhì)的混染, 在高氧化狀態(tài)的巖漿源區(qū)經(jīng)歷了中—低程度的分離結(jié)晶過(guò)程, 并顯示一定程度與基性巖漿巖漿混合的趨勢(shì)(汪雄武等,待刊), 顯示一定的巖漿混合過(guò)程, 與礦區(qū)廣泛發(fā)育的巖漿混合現(xiàn)象相一致。

金屬硫化物只有在高氧逸度的情況下才能發(fā)生分解進(jìn)入到熱液流體, 甲瑪似埃達(dá)克巖的含水、高氧化態(tài)及富揮發(fā)份的特征, 為成礦元素的析出、運(yùn)移提供了必要的條件, 使得埃達(dá)克巖巖漿不斷萃取富鉀基性巖漿中的銅、鉬、金等金屬硫化物, 為礦床的形成提供了物質(zhì)保障。

4 成巖成礦時(shí)代的厘定

早年由于測(cè)試方法的局限, 主要的研究者集中采用K-Ar法(杜光樹(shù)等, 1998)、磷灰石裂變徑跡法(袁萬(wàn)明等, 2001)確定成巖成礦年齡, 存在一定的誤差, 從而得出與地質(zhì)特征不符的結(jié)論。隨后, 李光明等(2005)認(rèn)為甲瑪?shù)V區(qū)輝鉬礦的模式年齡介于15.4～15.5 Ma之間,187Re-187Os等時(shí)線(xiàn)年齡為(15.18± 0.98) Ma, 從而提出了該礦床不屬于晚侏羅世的海底噴流成礦。

4.1 無(wú)礦斑巖脈或外圍巖體的鋯石 LA-ICP-MS U-Pb定年

位于礦區(qū)南西至南部出露地表的象背山、塔龍尾、獨(dú)立峰和東風(fēng)埡巖體是甲瑪?shù)V區(qū)及其外圍規(guī)模最大的花崗斑巖體, 巖石類(lèi)型分別為花崗斑巖、蝕變石英閃長(zhǎng)玢巖、弱硅化花崗斑巖和蝕變花崗斑巖。該四個(gè)巖體的地表露頭距離礦區(qū)內(nèi)的主礦體1～2 km,目前, 認(rèn)為其與礦體的形成關(guān)系不密切(汪雄武等,待刊)。4件巖體的鋯石測(cè)試所獲得的206Pb/238U表面年齡值變化范圍較大(圖8), 顯示可能存在原生鋯石在后期蝕變過(guò)程中Pb的部分丟失。排除丟失鉛對(duì)和諧的206Pb/238U表面年齡值的影響, 塔龍尾蝕變石英閃長(zhǎng)玢巖體的質(zhì)量平均年齡值為 16.27±0.31 Ma(MSWD=1.9)(圖 8a), 象背山花崗斑巖巖體的質(zhì)量平均年齡值為15.99±0.34 Ma(MSWD=2.5)(圖8b),獨(dú)立峰弱硅化花崗斑巖巖體的質(zhì)量平均年齡值為15.31±0.24 Ma(MSWD=3.8)(圖 8c), 東風(fēng)埡蝕變花崗斑巖脈的質(zhì)量平均年齡值為 14.81±0.16 Ma (MSWD=1.5)(圖8d), 以上的測(cè)試及計(jì)算方法較為客觀、真實(shí)地反映了四個(gè)巖體的侵位時(shí)限。

圖8 塔龍尾(TWQ)、象背山(XBS)、獨(dú)立峰(DLF)及東風(fēng)埡(DFY)巖體(脈)U-Pb年齡諧和圖(據(jù)秦志鵬等, 待刊; 汪雄武等, 待刊)Fig. 8 Concordia diagrams for U-Pb ages of zircon grains in Talongwei, Xiangbeishan, Dulifeng and Dongfengya rock bodies (veins) (after QIN Zhi-peng et al., in press; WANG Xiong-wu et al., in press)

可以看出, 地表出露的花崗斑巖侵位稍早于閃長(zhǎng)玢巖, 而且花崗斑巖侵位似乎以塔龍尾為中心,分別向東西向延展。與輝鉬礦的成礦年齡相比, 花崗斑巖的侵位年齡稍早, 而閃長(zhǎng)玢巖相對(duì)較晚, 這與野外地質(zhì)事實(shí)一致。

此外, 東風(fēng)埡巖體中可見(jiàn)一捕虜鋯石(長(zhǎng)板狀),其年齡值為147 Ma(DFY-10), 位于岡底斯巖基的成巖年齡時(shí)限內(nèi), 代表了岡底斯洋封閉的時(shí)限。同時(shí),表明形成巖體的物質(zhì)部分來(lái)自岡底斯巖基的重熔。

4.2 含礦斑巖脈的鋯石SHRIMP定年

甲瑪銅多金屬礦區(qū)內(nèi)地表、坑道、采坑和鉆孔中揭露的斑巖脈類(lèi)型多樣, 成巖時(shí)間也是早晚不一,是多期次巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。根據(jù)斑巖脈與成礦的先后關(guān)系, 可劃分出成礦前斑巖脈、成礦同期斑巖脈和成礦后斑巖脈三大類(lèi)。部分斑巖發(fā)生較強(qiáng)的蝕變,發(fā)育鉀化、硅化、泥化等, 銅鉬礦化強(qiáng), 以輝鉬礦和黃銅礦化為主。部分斑巖脈則明顯地穿切夕卡巖,形成時(shí)間晚于夕卡巖, 但仍有礦化, 略晚于主成礦期的斑巖。另一類(lèi)斑巖脈基本未礦化, 蝕變?nèi)? 穿切早期斑巖, 應(yīng)屬于成礦后侵位的斑巖。應(yīng)立娟等(待刊)對(duì)含礦花崗斑巖和含礦花崗閃長(zhǎng)斑巖的鋯石進(jìn)行 SHRIMP U-Pb年齡測(cè)定, 得到的諧和年齡為14.2±0.2 Ma和14.1±0.3 Ma(圖9), 成巖年齡基本一致。由于本次的兩件斑巖樣品屬于含礦斑巖脈, 但又晚于輝鉬礦的成礦年齡, 推斷屬于主成礦期晚期侵入的斑巖脈。

4.3 輝鉬礦Re-Os同位素年齡

輝鉬礦是甲瑪銅多金屬礦的主要礦石礦物之一,分布廣泛, 可見(jiàn)于夕卡巖型、角巖型和斑巖型礦石中, 在夕卡巖型和角巖型礦石廣泛分布。輝鉬礦是高溫階段的產(chǎn)物, 可代表熱液成礦期輝鉬礦-石英成礦階段的產(chǎn)物, 即成礦階段的早期。根據(jù)李光明等(2005)、應(yīng)立娟等(2009)對(duì)甲瑪?shù)V區(qū)輝鉬礦的Re-Os同位素定年結(jié)果, 甲瑪?shù)V區(qū)不同礦石類(lèi)型中輝鉬礦的 Re-Os等時(shí)線(xiàn)年齡為 15.22±0.59 Ma(應(yīng)立娟等, 2009)。其中, 夕卡巖型輝鉬礦等時(shí)線(xiàn)年齡為15.34± 0.10 Ma, 15.18±0.98 Ma和15.70±0.36 Ma, 斑巖型輝鉬礦等時(shí)線(xiàn)年齡為14.78±0.33 Ma, 角巖型輝鉬礦等時(shí)線(xiàn)年齡為 14.67±0.19 Ma(圖 10)(李光明等, 2005;應(yīng)立娟等, 2009a; 應(yīng)立娟等, 待刊)。鑒于輝鉬礦的產(chǎn)出狀態(tài), 及與黃銅礦等的共生組合關(guān)系, 輝鉬礦的成礦時(shí)代可代表礦區(qū)內(nèi)主要礦石礦物的成礦時(shí)代,為15 Ma左右(14.5～15 Ma), 屬于中新世 Langhian期。這與岡底斯成礦帶上其他主要大中型斑巖型-夕卡巖型銅礦的成礦時(shí)代一致, 成礦集中在13～17 Ma之間, 但顯然與雄村銅金礦的Re-Os年齡(唐菊興等, 2009a)和沙讓鉬礦(唐菊興等, 2009b)、亞貴拉鉛鋅鉬多金屬礦的 Re-Os年齡不一致, 前者代表的是中侏羅世的島弧型斑巖銅金成礦作用, 后者代表了岡底斯主碰撞階段的成礦。

5 礦床模型

按照最新的勘查成果和以上初步的研究成果,初步總結(jié)礦床模型如下:

隨著印度-亞洲大陸的碰撞, 至始新世末形成由北向南的推覆-滑覆構(gòu)造, 這種推覆-滑覆構(gòu)造優(yōu)先在碳酸鹽巖層和砂板巖層間形成良好的擴(kuò)容空間,滑覆面繼承了層面成為重要的容礦空間, 砂板巖、或角巖化的砂板巖則形成良好的蓋層。

圖9 樣品JM52-0花崗斑巖和樣品JM52-46.7花崗閃長(zhǎng)斑巖的鋯石SHRIMP數(shù)據(jù)的U-Pb諧和圖解(據(jù)應(yīng)立娟等, 待刊)Fig. 9 U-Pb concordia diagram for SHRIMP data of zircons from sample JM52-0 (granite porphyry) and sample JM52-46.7 (granite diorite porphyry) (after YING Li-juan et al., in press)

圖10 甲瑪銅多金屬礦角巖型礦石和斑巖型礦石中輝鉬礦Re-Os同位素等時(shí)線(xiàn)年齡圖(據(jù)應(yīng)立娟等, 待刊)Fig. 10 Re-Os isotopic isochron diagram of molybdenite in the Jiama copper deposit (after YING Li-juan et al., in press)

中新世Langhian期(15 Ma年左右)花崗斑巖、石英斑巖、花崗質(zhì)巖漿的侵入(隱伏巖體在 16勘探線(xiàn)-40線(xiàn)之間, 中心在 ZK3216附近), 帶來(lái)金屬物質(zhì)、流體和硫。巖漿活動(dòng)不僅帶來(lái)物質(zhì), 也作為流體源、熱源驅(qū)動(dòng)流體形成典型的斑巖型-接觸帶夕卡巖型-接觸帶角巖型銅或鉬鉛鋅多金屬礦, 沿滑覆構(gòu)造-擴(kuò)容空間形成夕卡巖型銅多金屬礦體, 這種夕卡巖型銅多金屬礦體可位于巖體的外圍甚至可達(dá)數(shù)公里(甲瑪?shù)V體長(zhǎng)可大于4000 米)。由于夕卡巖型礦體形成于推覆-滑覆的構(gòu)造中, 由此形成上陡下緩的成礦空間, 致使甲瑪銅金屬礦的淺部礦體陡傾斜(礦體傾角大于 50°), 深部礦體緩傾斜(礦體傾角小于20°)。角巖型礦體主要形成于熱液源附近, 形成巨厚的(最厚大于 700 米)角巖型鉬銅礦體(ZK3216揭露厚達(dá)700多米的角巖型礦體, Mo平均品位0.07%)。巖體的侵位形成規(guī)模大于40 km2的角巖化和規(guī)模更大的大理巖化。

從熱源、流體源向外, 形成分帶明顯的夕卡巖型-角巖型銅鉬鉛鋅多金屬礦, 礦體由深部向淺部露頭處或由巖體端向遠(yuǎn)離巖體端形成 Mo→Mo(Cu)→Cu(Mo)→Cu(Pb+Zn+Mo)→Cu(Pb+Zn)→Pb+Zn→Au的成礦元素分帶現(xiàn)象, 具有高溫→中低溫成礦演化的特點(diǎn), 礦物組合也具有相同的特征。

6 結(jié)論

① 甲瑪銅多金屬礦屬于典型的與斑巖-夕卡巖礦床成礦系列, 夕卡巖型銅鉬鉛鋅金銀礦體受控于推覆滑覆構(gòu)造和層間構(gòu)造控制, 角巖型銅鉬礦體受控于熱源附近的破碎強(qiáng)烈的角巖的控制。夕卡巖型礦體厚250 米以上, 角巖型礦體達(dá)700 米以上, 礦體厚度大, Cu、Mo、Au、Ag、Pb、Zn均形成大型礦床。

② 礦床成礦時(shí)代是中新世 Langhian期(15 Ma年左右), 含礦巖漿巖相對(duì)富鉀, 屬高鉀鈣堿性系列和鈣堿性系列, 在巖漿演化過(guò)程中顯示鈣堿性巖系-高鉀鈣堿性系的演化趨勢(shì), 為閃長(zhǎng)玢巖-花崗斑巖的巖石系列, 巖漿在結(jié)晶分異過(guò)程中受到了外來(lái)物質(zhì)的混染, 在高氧化狀態(tài)的巖漿源區(qū)經(jīng)歷了中—低程度的分離結(jié)晶過(guò)程, 并顯示一定程度與基性巖巖漿混合的特征。

③ 成礦元素和礦物組合分帶明顯, 礦體由深部向淺部露頭處或由巖體端向遠(yuǎn)離巖體處形成Mo→Mo(Cu)→Cu(Mo)→Cu(Pb+Zn+Mo)→Cu(Pb+ Zn)→Pb+Zn→Au的成礦元素分帶現(xiàn)象, 具有高溫→中低溫成礦演化的特點(diǎn), 礦石礦物有從輝鉬礦→輝鉬礦+黃銅礦→黃銅礦+斑銅礦+黝銅礦+輝鉬礦→黃銅礦+斑銅礦+黝銅礦+(輝鉬礦)→方鉛礦+閃鋅礦+斑銅礦+黃銅礦+(輝鉬礦)→方鉛礦+閃鋅礦→自然金組合的演化趨勢(shì)。

④ 夕卡巖型銅鉬多金屬礦體受控于由北向南的推覆-滑覆構(gòu)造形成的層間擴(kuò)容構(gòu)造的新認(rèn)識(shí), 對(duì)岡底斯眾多的夕卡巖型礦床的找礦勘查有指導(dǎo)作用,目前在岡底斯中東段已經(jīng)發(fā)現(xiàn)大大小小 50多處夕卡巖型鉛鋅銅多金屬礦, 念青唐古拉地區(qū)和驅(qū)龍－甲瑪－幫浦銅多金屬礦集區(qū)產(chǎn)出眾多大型－超大型的夕卡巖型多金屬礦一樣受灰?guī)r(大理巖)和黑色巖系的層間擴(kuò)容構(gòu)造控制。主要的含礦巖系組合是灰?guī)r(大理巖)+黑色板巖、凝灰?guī)r、砂板巖。主要的含礦層位是晚石炭世-早二疊世來(lái)姑組灰?guī)r(灰?guī)r-黑色巖系的層間構(gòu)造)、昂杰組和下拉組, 二疊紀(jì)的洛巴堆組(灰?guī)r-黑色巖系的層間構(gòu)造), 侏羅世多底溝組與早白堊世林布宗組層間構(gòu)造(灰?guī)r-黑色巖系的層間構(gòu)造)。

⑤ 甲瑪銅多金屬礦的勘查打破了青藏高原夕卡巖型+角巖型銅多金屬礦床規(guī)模小、礦體不連續(xù)、品位不均勻的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí), 夕卡巖型礦床可以形成超大型礦床, 這對(duì)岡底斯數(shù)十處夕卡巖型礦床的勘查和評(píng)價(jià)具有重要的指導(dǎo)意義。

杜光樹(shù), 姚鵬, 潘鳳雛, 粟登逵, 李文彬, 寧英毅. 1998. 噴流成因夕卡巖與成礦——以西藏甲馬銅金屬礦床為例[M]. 成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社, 82-113.

馮孝良, 管仕平, 牟傳龍, 侯增謙, 李勝榮. 2001. 西藏甲馬銅多金屬礦床的巖漿熱液交代成因——地質(zhì)與地球化學(xué)證據(jù)[J].地質(zhì)地球化學(xué), 29(4): 40-48.

侯增謙, 呂慶田, 王安建, 李曉波, 王宗起, 王二七. 2003. 初論陸陸碰撞與成礦作用——以青藏高原造山帶為例[J]. 礦床地質(zhì), 22(4): 319-334.

李光明, 芮宗瑤, 王高明, 林方成, 劉波, 佘宏全, 豐成友, 屈文俊. 2005. 西藏岡底斯成礦帶甲馬和知不拉銅多金屬礦床的Re-Os同位素年齡及意義[J]. 礦床地質(zhì). 24(5): 481-489.

連玉, 徐文藝, 楊丹, 陳偉十, 曲曉明, 陳棟梁. 2008. 西藏岡底斯甲馬和南木礦床流體包裹體 SR-XRF研究[J]. 巖石礦物學(xué)雜志, 28(3): 187-198.

潘風(fēng)雛, 鄧軍, 姚鵬, 王慶飛, 劉玉祥. 2002. 西藏甲馬銅多金屬礦床夕卡巖的噴流成因[J]. 現(xiàn)代地質(zhì), 16(4): 359-364.

秦志鵬, 汪雄武, 唐菊興, 周云, 高一鳴, 應(yīng)立娟, 唐曉倩, 彭慧娟. 2010. 西藏甲瑪銅多金屬礦床鉀質(zhì)似埃達(dá)克巖鋯石陰極發(fā)光、U-Pb年齡及其微量元素特征[J]. 地球化學(xué)(待刊).

唐菊興, 陳毓川, 王登紅, 王成輝, 許遠(yuǎn)平, 屈文俊, 黃衛(wèi), 黃勇. 2009. 西藏工布江達(dá)縣沙讓斑巖鉬礦床輝鉬礦錸-鋨同位素年齡及其地質(zhì)意義[J]. 地質(zhì)學(xué)報(bào), 83(5): 1-7.

唐菊興, 黃勇, 李志軍, 鄧起, 郎興海, 陳淵, 張麗. 2009. 西藏謝通門(mén)縣雄村銅金礦元素地球化學(xué)特征[J]. 礦床地質(zhì), 28(1): 15-28.

唐菊興, 王成輝, 屈文俊, 杜安道, 應(yīng)立娟, 高一鳴. 2009. 西藏玉龍斑巖銅鉬礦輝鉬礦錸-鋨同位素定年及其成礦學(xué)意義[J].巖礦測(cè)試, 28(3): 215-218.

唐菊興, 王登紅, 鐘康惠, 汪雄武, 郭衍游, 劉文周, 應(yīng)立娟, 郭娜, 郭科, 鄭文寶, 秦志鵬, 李磊, 凌娟, 葉江, 黎楓佶, 姚曉峰, 李志軍, 孫艷, 王友, 白景國(guó), 唐曉倩, 裴有哲, 彭惠娟. 2009. 西藏自治區(qū)墨竹工卡縣甲瑪銅多金屬礦區(qū)0-16-40-80、0-15線(xiàn)礦段銅多金屬礦勘探報(bào)告[R](未公開(kāi)發(fā)表).

唐菊興, 王登紅, 鐘康惠, 汪雄武, 郭衍游, 劉文周, 應(yīng)立娟, 郭娜, 郭科, 鄭文寶, 秦志鵬, 李磊, 凌娟, 葉江, 黎楓佶, 姚曉峰, 李志軍, 孫艷, 王友, 白景國(guó), 唐曉倩, 裴有哲, 彭惠娟. 2009. 西藏自治區(qū)墨竹工卡縣甲瑪?shù)V區(qū)外圍銅多金屬礦詳查報(bào)告[R](未公開(kāi)發(fā)表).

王全海, 王保生, 李金高, 姚鵬, 李志, 周祖翼, 程力軍, 劉鴻飛. 2002. 西藏岡底斯島弧及其銅多金屬礦帶的基本特征與遠(yuǎn)景評(píng)估[J]. 地質(zhì)通報(bào), 21(1): 35-40.

西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局. 1993. 西藏自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 1-707.

姚鵬, 鄭明華, 彭勇民, 李金高, 粟登奎, 范文玉. 2002. 西藏岡底斯島弧帶甲馬銅多金屬礦床成礦物質(zhì)來(lái)源及成因研究[J].地質(zhì)論評(píng), 48(5): 468-479.

應(yīng)立娟, 唐菊興, 王登紅, 暢哲生, 屈文俊, 鄭文寶. 2009. 西藏甲瑪銅多金屬礦床夕卡巖中輝鉬礦錸-鋨同位素定年及其成礦意義[J]. 巖礦測(cè)試, 28(3): 265-268.

應(yīng)立娟, 王登紅, 唐菊興, 暢哲生, 屈文俊, 鄭文寶, 王煥. 2010.西藏墨竹工卡縣甲瑪銅多金屬礦不同礦石中輝鉬礦 Re-Os同位素定年及其成礦意義[J]. 地質(zhì)學(xué)報(bào)(待刊).

袁萬(wàn)明, 侯增謙, 李勝榮, 王世成. 2001, 西藏甲馬多金屬礦區(qū)熱歷史的裂變徑跡證據(jù)[J]. 中國(guó)科學(xué) D 輯, 31(S1): 117-121.

鄭文寶, 陳毓川, 宋鑫, 唐菊興, 應(yīng)立娟, 黎楓佶, 唐曉倩. 2010.西藏甲瑪銅多金屬礦元素分布規(guī)律及地質(zhì)意義[J]. 礦床地質(zhì)(待刊).

References:

DU Guang-shu, YAO Peng, PAN Feng-chu, SU Deng-kui, LI Wen-bin, NING Ying-yi. 1998. Sedimentation-exhalation skarn and its mineralization: an example from the Jiama copper-polymetallic deposit, Tibet[M]. Chengdu: Sichuan Sci. Press, 82-113(in Chinese).

FENG Xiao-liang, GUAN Shi-ping, MOU Chuan-long, HOU Zeng-qian, LI Sheng-rong. 2001. Geological characteristics and genesis of the Jiama copper-polymetallic deposit in Tibet[J]. Geology-Geochemistry, 29(4): 40-48(in Chinese with English abstract).

HOU Zeng-qian, MO Xuan-xue, GAO Yong-feng, QU Xiao-ming, MENG Xiang-jin. 2003. Adakite, a possible host rock for porphyry copper deposits: case studies of porphyry copper belts in Tibetan Plateau and in Northern Chile[J]. Mineral Deposits, 22(1): 1-12(in Chinese with English abstract).

LI Guang-ming, RUI Zong-yao, WANG Gao-ming, LIN Fang-cheng, LIU Bo, SHE Hong-quan, FENG Cheng-you, QU Wen-jun. 2005. Molybdenite Re-Os dating of Jiama and Zhibula polymetallic copper deposits in Gangdese metallogenic belt of Tibet and its significance[J]. Mineral Deposits, 24(5): 481-489(in Chinese with English abstract).

LIAN Yu, XU Wen-yi, YANG Dan, CHEN Wei-shi, QU Xiao-ming, CHEN Dong-liang. 2008. SR-XRF studies of fluid inclusions from the Jiama and Nanmu deposits in the Gangdise copper-polymetallic metallogenic belt of Tibet[J]. Acta Petrologica Et Mineralogica, 28(3): 187-198(in Chinese with English abstract).

PAN Feng-cu, DENG Jun, YAO Peng, WANG Qing-fei, LIU Yu-xiang. 2002. The eruptive origins of copper and multi-metal deposits in the skarns in Jiama, Tibet[J]. Geoscience, 16(4): 359-364(in Chinese with English abstract).

QIN Zhi-peng, WANG Xiong-wu, TANG Ju-xing, ZHOU Yun, GAO Yi-ming, YING Li-juan, TANG Xiao-qian, PENGHui-juan. 2010. The cathode luminescence of zircon, U-Pb age and trace element of the adakite-like rocks in the Jiama Cu polymetallic deposit, Tibet[J]. In press.

TANG Ju-xing, CHEN Yu-chuan, WANG Deng-hong, WANG Cheng-hui, XU Yuan-ping, QU Wen-jun, HUANG Wei, HUANG Yong. 2009b. Re-Os Dating of molybdenite from the Sharang porphyry molybdenum deposit in Gongbujiangda Country, Tibet and its geological significance[J]. Acta Geological Sinica, 83(5): 1-7(in Chinese with English abstract).

TANG Ju-xing, HUANG Yong, LI Zhi-jun, DENG Qi, LANG Xing-hai, CHEN Yuan, ZHANG Li. 2009a. Element geochemical characteristics of Xiongcun Cu-Au deposit in Xaitongmoin County, Tibet[J]. Mineral Deposits, 28(1), 15-28(in Chinese with English abstract).

TANG Ju-xing, WANG Cheng-hui, QU Wen-jun, DU An-dao, YING Li-juan, GAO Yi-ming. 2009b. Re-Os isotopic dating of molybdenite from the Yulong porphyry copper-molybdenum deposit in Tibet and its metallogenic significance[J]. Rock and Mineral Analysis, 28(3): 215-218(in Chinese with English abstract).

TANG Ju-xing, WANG Deng-hong, ZHONG Kang-hui, WANG Xiong-wu, GUO Yan-you, LIU Wen-zhou, YING Li-juan, GUO Na, GUO Ke, ZHENG Wen-bao, QIN Zhi-peng, LI Lei, LING Juan, YE Jiang, LI Feng-ji, YAO Xiao-feng, LI Zhi-jun, SUN Yan, WANG You, BAI Jing-guo, TANG Xiao-qian, PEI You-ze, PENG Hui-juan. 2009. Geological survey report of the Jiama copper polymetallic deposit among 0-16-40-80 and 0-15 exploration lines, Mozhugongka County, Tibet Autonomous Region[R]. Unpublished(in Chinese).

TANG Ju-xing, WANG Deng-hong, ZHONG Kang-hui, WANG Xiong-wu, GUO Yan-you, LIU Wen-zhou, YING Li-juan, GUO Na, GUO Ke, ZHENG Wen-bao, QIN Zhi-peng, LI Lei, LING Juan, YE Jiang, LI Feng-ji, YAO Xiao-feng, LI Zhi-jun, SUN Yan, WANG You, BAI Jing-guo, TANG Xiao-qian, PEI You-ze, PENG Hui-juan. 2009. Detailed survey report of the periphery of Jiama copper polymetallic deposit Mozhugongka County, Tibet Autonomous Region[R]. Unpublished(in Chinese).

WANG Quan-hai, WANG Bao-sheng, LI Jin-gao, YAO Peng, LI Zhi, ZHOU Zu-yi, CHENG Li-jun, LIU Hong-fei. 2002. Basic features and ore prospect evaluation of the Gangdise island arc, Tibet, and its copper polymetallic ore belt[J]. Geological Bulletin of China, 21(1): 35-40(in Chinese with English abstract).

Xizang Bureau of Geology and Mineral Resources. 1993. Regional geological of Tibet Autonomous Region[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1-707(in Chinese with English preface).

YAO Peng, ZHENG Ming-hua, PENG Yong-min, LI Jin-gao, SU Deng-kui, FAN Wen-yu. 2002. Sources of ore-forming materials and the genesis of the Jiama copper and polymetallic deposit in Gangdise island-arc belt, Xizang[J]. Geological Review, 48(5): 468-479(in Chinese with English abstract).

YING Li-juan, TANG Ju-xing, WANG Deng-hong, CHANG Zhe-sheng, QU Wen-jun, ZHENG Wen-bao. 2009b. Re-Os isotopic dating of molybdenite in skarn from the Jiama copper polymetallic deposit of Tibet and its metallogenic significance[J]. Rock and Mineral Analysis. 28(3): 265-268(in Chinese with English abstract).

YING Li-juan, WANG Deng-hong, TANG Ju-xing, CHANG Zhe-sheng, QU Wen-jun, ZHENG Wen-bao, WANG Huan. 2010. Re-Os dating of molybdenite occurring in different rocks from and its metallogenic significance[J]. Acta Geologica Sinica. In press(in Chinese with English abstract).

YUAN Wan-ming, HOU Zeng-qian, Li Sheng-rong, WANG Shi-cheng. 2001. Tibet, A multi-metal mine Ma fission track evidence of the thermal history in the Jiama copper polymetallic deposit, Tibet[J], Science in China (Series D), 31(S1): 117-121(in Chinese).

ZHENG Wen-bao, CHEN Yu-chuan, SONG Xin, TANG Ju-xing, YING Li-juan, LI Feng-ji, TANG Xiao-qian. 2010. Element distribution and geological significance in the Jiama copper polymetallic deposit, Tibet[J]. Mineral Deposits. In press(in Chinese with English abstract).

Geological Features and Metallogenic Model of the Jiama Copper-Polymetallic Deposit in Tibet

TANG Ju-xing1,2), WANG Deng-hong1), WANG Xiong-wu2), ZHONG Kang-hui2), YING Li-juan1), ZHENG Wen-bao2), LI Feng-ji2), GUO Na2), QIN Zhi-peng2)YAO Xiao-feng2), LI Lei2), WANG You2), TANG Xiao-qian2)

1) Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037;
2) Chengdu University of Technology, Chengdu, Sichuan 610059

Abstract:The Jiama copper-polymetallic ore deposit is a superlarge ore deposit in the eastern part of central Gangdise. Its discovery is a breakthrough in the exploration work in that skarn-type Cu, Mo, Pb, Zn, Au and Ag and hornfels-type Cu-Mo in this ore deposit all reach large-size reserves. Geological features of the ore bodies, geochemistry of magmatic rocks and chronology of diagenesis and mineralization indicate that Jiama is a typical skarn-hornfels type copper polymetallic ore deposit related to porphyry. The skarn-type ore bodies are distributed in the expansion space between Late Jurassic Duodigou Formation and Early Cretaceous Linbuzong Formation, whereas the hornfels-type ore bodies occur in hornfels. There exist six ore types, twenty-nine metallic minerals and four periods of wall rock alteration in this ore deposit, characterized by wall rock alteration and ores of the porphyry metallogenic system. From top to bottom, metallogenic element zoning is in order of Pb+Zn(Au+Ag)→Pb+Zn(Cu+Au+Ag)→Cu(Mo+Au+Ag)→Cu+Mo(+Au+Ag)→Mo, constituting a complete metallogenic element zoning and ore mineral zoning related to magmatism. The ore-bearing magmatic rocks contain 59.58%～73.16% SiO2and have peraluminous nature; in addition, they are enriched with K2O, F(0.08% on average) and Cl (0.02% on average), but is poor in Mg. These data indicate that the ore-bearing magmatic rocks are peraluminous high-K calc-alkaline rocks and regular calc-alkaline rocks. The ore-bearing magmatic rocks also have a total of rare earth elements between 70.35×10-6and 175.01×10-6(116.47×10-6on average), higher Sr, lower Y and Yb, with an obvious positive Sr anomaly and evident negative anomalies of Nb, Ta and Ti, and also have relatively abundant Rb, Ba and Sr. In the diagram of Y-Sr/Y, these magmatic rocks belong to the ore-bearing porphyry rocks of Gangdise, somewhat with the features of high-K adakitic rocks, like C-type adakite. The magmatic evolution indicates the evolutionary trend of regular high-K calc-alkaline rocks characterized by the rock series of diorite porphyrite and granite porphyry and features of certain magma mixing. The basic magma mixing was in favor of mineralization of copper polymetallic ore deposit, especially the mineralization of associated high-content Au and Ag. The U-Pb ages of barren porphyry dykes or peripheral wall rocks dated by LA-ICP-MS of zircons are 16.27±0.31 Ma(MSWD=1.9)～15.99±0.34 Ma(MSWD=2.5) indicating that the intrusive activity took place before mineralization. The SHRIMP U-Pb ages of zircons from the ore-bearing porphyry dyke are 14.2±0.2 Ma and 14.1±0.3 Ma, implying that the intrusive activity was slightly later than major mineralization. Re-Os isotopic isochron age of molybdenite from porphyry-type ore is 14.78±0.33 Ma, that of hornfels-type ore is 14.67±0.19 Ma, and that of skarn-type ore is also about 15 Ma(14.5～15 Ma). These data suggest that the major mineralization period should be Miocene Langhian Stage. Therefore, this study presents the ore-forming control based on the nappe-slipping structure, and also puts forward the model of the ore deposit which holds that magma provided mineral sources after the intrusion. Therefore, this study gives further guide for regional prospecting.

skarn type; hornfels type; porphyry type; geological feature; ore deposit model; Jiama

P618.4; P611.5; P597

A

1006-3021(2010)04-495-12

本文由國(guó)土資源地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目“全國(guó)重要礦產(chǎn)和區(qū)域成礦規(guī)律研究”(編號(hào): 1212010733803)、國(guó)家科技支撐項(xiàng)目(編號(hào): 2006BAB01A01)、青藏專(zhuān)項(xiàng)(編號(hào): 1212010818089)、西藏華泰龍礦業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司勘探項(xiàng)目、技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目“西藏墨竹工卡縣甲瑪銅多金屬礦床地質(zhì)特征及找礦方向研究項(xiàng)目(編號(hào): E0804)”聯(lián)合資助。獲中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院2009年度十大科技進(jìn)展第七名。

2010-03-26; 改回日期: 2010-07-02。

唐菊興, 男, 1964年生。博士, 研究員。主要從事礦床勘查。通訊地址: 100037, 北京市西城區(qū)百萬(wàn)莊路26號(hào)。電話(huà): 010-68999070。E-mail: tangjuxing@126.com。