西藏尼木曲水一带花岗岩类成因矿物学及找矿潜力

西藏尼木曲水一带花岗岩类成因矿物学及找矿潜力

孙丽[1]2002年在《西藏尼木曲水一带花岗岩类成因矿物学及找矿潜力》文中进行了进一步梳理西藏尼木-曲水地区地处世界叁大主要斑岩成矿域的特提斯——喜马拉雅成矿域,其大地构造位置属冈底斯-念青唐古拉构造带的冈底斯陆缘火山-岩浆弧中部,发育有多期次、大规模的中酸性侵入岩及火山岩。西藏尼木-曲水一带目前已发现众多铜、金矿化点,但大型原生矿床除厅宫和冲江2处铜矿床外,金矿床一直没有突破,目前总的矿产形势还呈现只见星星少见月亮的态势。已有的工作表明,本区矿床和矿化点(Au,Cu)与中酸性岩浆岩有关,但迄今尚未对其成矿潜力进行过研究,特别是还未从成因矿物学角度进行研究。本文从这一空白领域入手进行研究,以图对本区与花岗岩类有关矿产的找矿勘查工作提供矿物学依据。 通过对本区花岗岩类样品进行显微观察研究,知其主要的岩石类型为花岗闪长岩、石英二长闪长岩,其中的岩石包体主要为二长闪长岩,其造岩矿物为钾长石、斜长石、角闪石、黑云母、石英、磁铁矿、榍石、磷灰石和绿帘石等,长石中环带现象比较常见,黑云母、榍石等暗色矿物颜色较深,表明其氧化程度较高。 对本区花岗岩类样品进行了全岩主量元素、稀土元素及微量元素分析,对角闪石和黑云母单矿物进行了化学成分分析,对钾长石、斜长石、角闪石、黑云母、及石英、磁铁矿、磷灰石和榍石进行了电子探针和X射线粉晶衍射分析。通过对测试数据的分析与综合研究,并同中国和世界一般花岗岩类以及中国主要金、铜成矿岩体的花岗岩类进行对比,得出本区花岗岩类岩石具有以下特征:属磁铁矿-Ⅰ型或同熔型花岗岩,其岩浆物质具壳幔混源特征:主要由熔融态岩浆经结晶分异作用,通过多期变速上侵而形成;其分异演化程度较低;寄主岩基和包体具有同源性;岩石的形成温度范围约为500℃-700℃,压力大约为2.50GPa-4.35Gpa,氧逸度值1gfo_2为-15.53—14.00;该岩带主要形成于板块碰撞前消减的活动板块边缘期,为燕山至喜马拉雅早期的大陆边缘火山弧环境的产物。 将本区花岗岩类与金、铜矿有关的花岗岩类的矿物学、岩石学和地球化学特征进行对比,结果表明尼木-曲水地区的花岗岩类富Fe、Mg和Ca,Na_2O/K_2O>0.8,ANKC<1.10,DI<88,Fm为0.50-0.80,Eu亏损不强烈,δEu>0.3,La/Yb>10,上述特征为有利于金、铜矿形成的标志。 通过与胶东郭家岭地区的花岗岩类的矿物学进行对比,可知本区花岗岩类矿物结晶时处于氧化状态,具有富含挥发分的特征,碱质含量高,造岩矿物及副矿物表现出Ⅰ型花岗岩特征,具有壳幔混源物质,表现出有利于金、铜矿形成的花岗岩类的矿物特征。

孟元库[2]2016年在《藏南冈底斯中段南缘构造演化》文中提出冈底斯岩浆带位于拉萨地体南缘,是新特提斯洋盆演化和印度-亚洲陆陆碰撞的岩浆产物,对冈底斯岩浆带的研究方兴未艾,但一些基本问题仍然存在着激烈的争论(比如晚叁迭到早-中侏罗世新特提斯洋演化的极性,冈底斯岩浆带中大型韧性剪切带形成的时代、动力学机制以及冈底斯中段新生代的隆升-剥蚀模式等等),这都直接影响了对新特提斯域构造和青藏高原形成演化的理解,以及对冈底斯构造成矿带的资源评价。本文选择冈底斯岩浆带中段南缘地区作为研究对象,开展了详细的野外地质调查,首次在日喀则南木林和拉萨曲水地区发现和厘定了晚叁迭纪的侵入岩体,并开展了详细的岩石学、矿物学、地球化学、锆石Lu-Hf同位素分析和年代学研究;对早-中侏罗世的花岗岩类及次火山岩开展了岩石学、年代学和锆石Lu-Hf同位素研究;对冈底斯中段高海拔地区的始新世花岗岩类进行了地球化学和年代学研究;对冈底斯中段谢通门-曲水韧性剪切带和曲水地区色甫-鸡公韧性剪切带进行了详细的野外地质调查、显微薄片鉴定、EBSD研究、云母40Ar-39Ar和锆石U-Pb定年等;在前人研究的基础上,对冈底斯中段进行选择性采样,补充了新的磷灰石裂变径迹数据;综合分析上述研究资料,并结合前人研究成果以及区域地质特征,试图建立和探讨冈底斯中段南缘的构造演化模式。1.南木林卡孜乡糜棱质花岗岩形成于206-212Ma之间,形成环境为活动大陆边缘,锆石的εHf(t)值从8.95到12.91,一阶段模式年龄326-486Ma;曲水其奴角闪辉长岩侵位结晶年龄为-210Ma,锆石的εHf(1)值从9.56到14.75,一阶段模式年龄为256~459Ma;曲水达嘎花岗岩体的侵位结晶年龄为225-230Ma,具有正的εHf(t)值(13.91到15.54);地质年代学、岩石学、矿物学、地球化学以及锆石Lu-Hf同位素等显示,晚叁迭纪的花岗岩、角闪辉长岩和新特提斯洋的向北俯冲有关,其中角闪辉长岩和俯冲板片流体交代地幔楔的部分熔融有关,花岗质岩石和初生地壳的部分熔融有关,并且地幔物质在花岗质岩石的形成过程中扮演有重要的角色。晚叁迭纪的岩浆作用暗示了新特提斯洋的俯冲应该不晚于230Ma。2.通过对冈底斯中段南缘日喀则奴玛地区和尼木地区的闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩以及次火山岩的地质年代学、地球化学、矿物岩石学以及锆石Lu-Hf同位素等综合研究,获得了如下认识:花岗岩类及次火山岩主要形成于169~191Ma,为早-中侏罗世晚期岩浆作用的产物;在化学组成上,花岗岩类及次火山岩富集轻稀±(LREEs)和大离子亲石元素(LILEs),强烈亏损Nb、Ta等高场强元素,具有岛弧型花岗岩的地球化学特征;花岗岩类为亚碱性,属中钾钙碱性I型花岗岩类;样品的εHf(t)值为10.10-15.44,具有明显亏损锆石的Hf同位素组成;综合研究表明,早中侏罗世应该和晚叁迭纪具有一样的大地构造环境,即藏南冈底斯地区(活动大陆边缘)应属于新特提斯洋板片俯冲的构造背景,花岗质岩石的形成主要是来自中下地壳物质的部分熔融。3.对冈底斯中段始新世的花岗岩类(闪长岩到花岗岩斑岩)进行了锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素和地球化学分析。分析结果显示,花岗岩类锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年结果为40-55Ma之间,该年龄代表了花岗岩类的侵位结晶年龄;在地球化学组成上,花岗岩类富集轻稀土(HREEs)和大离子亲石元素(LILEs),强烈亏损高场强元素Mb、Ta、P等,样品显示出岛弧型花岗岩的特征。此外,分析样品还表现为准铝质I型花岗岩类的特征,主要位于钙碱性到高钾钙碱性系列区域。锆石的Lu-Hf同位素分析结果显示,多数样品的εH(t)以正值为主,少数锆石为负的εH(t)值,结合地球化学成分判别图解,花岗岩类主要是新生地壳的部分熔融一由变基性到变英云闪长质岩石的部分熔融以及变砂岩的部分熔融,在此过程中,底侵的地幔物质也参与了花岗质岩石的形成和演化。在Sr-Yb图解上始新世的样品表现为碰撞期花岗岩类的地球化学特征,因此也暗示了印度-亚洲在始新世早期时已经完全碰撞。始新世冈底斯地区的岩浆作用可能是由于新特提斯洋板片俯冲到欧亚板片之下,由于印度-亚洲大陆的碰撞,致使新特提斯洋板片俯冲角度变陡,并且发生了板片断离(slab break off),引发了始新世冈底斯地区强烈的岩浆-火山作用。4.通过野外详细的地质调查、构造解析以及室内薄片鉴定和EBSD组构分析,确定了谢通门-曲水韧性剪切带的构造属性和演化特征。谢通门-曲水韧性剪切带主要由强变形域和弱变形组成,包括面理化花岗岩、糜棱岩化花岗岩、初糜棱岩、糜棱岩组成,局部地区可见千糜岩。几何学和运动学研究结果显示谢通门-曲水韧性剪切带具有一致的运动学特征,表现为以向北的正向滑覆为主。此外,运动学涡度显示(Wk>0.71)该剪切带为典型的简单剪切为主的一般剪切,为伸展减薄型剪切带,平均减薄量为20%。剪切带的EBSD组构分析显示了谢通门-曲水韧性剪切带主要滑移系以柱面<a>、菱面<a>和底面<a>滑移为主,变形主要以中低温作用为主(550~300℃)。5.谢通门-曲水韧性剪切带中的黑云母、绢云母40Ar-39Ar年代学以及锆石U-Pb年代学共同限定了剪切带活动的时限。综合年代学结果表明:谢通门-曲水韧性剪切带形成于中新世早期21~24Ma之间。6.经过详细的野外地质调查、室内显微薄片鉴定、EBSD组构分析等研究认为色甫-鸡公韧性剪切带以右行走滑为主。长石-石英变形矿物对以及石英EBSD组构研究结果显示,鸡公-曲水韧性剪切带发生变形的温度为500-550℃C。其次,通过对剪切带中发育的同构造长英质脉体的锆石U-Pb年代学分析,获得了色甫-鸡公韧性剪切带活动的时限35~38Ma,即始新世晚期。7.通过对冈底斯中段11件磷灰石样品的裂变径迹分析,获得了中段南缘的构造隆升剥蚀史。研究结果显示:冈底斯中段的隆升是多阶段性的,渐新世以前的抬升、剥蚀和印度-亚洲板块的碰撞有关,23Ma以来的快速隆升和冈底斯地区逆冲断裂的活动有关,并且在快速隆升阶段也存在短暂的构造平静期。10Ma以来是冈底斯中段南缘地区又一次快速的隆升期,该次隆升和雅鲁藏布江的快速下切侵蚀有关。第四纪以来在构造活动和气候变化以及地表径流的联合作用下,共同塑造了现今的冈底斯。8.综合结果表明:冈底斯岩浆带经历了一个长期的演化过程,从晚叁迭纪开始俯冲消减(230Ma),直到60~55Ma时印度-亚洲大陆的碰撞。始新世印度亚洲的碰撞导致了逆冲断裂和大型走滑断层的形成,并导致了新生代冈底斯岩基及邻区的第一次整体的隆升剥蚀。23Ma以来,由于藏南地区地壳侧向增厚变化不均匀以及南北向应力挤压的松弛,导致了拉萨地体发生东西向的崩塌和南北向的伸展,此时大型正断层以及拆离构造应用而生,同时加厚的地壳发生部分熔融而形成了具有特殊地球化学属性的花岗质斑岩,此时也是冈底斯地区成矿大爆发时期。

谢富伟[3]2016年在《西藏雄村铜金矿区侏罗纪斑岩含矿性评价》文中进行了进一步梳理西藏雄村铜金矿区是南冈底斯铜多金属成矿带侏罗纪成矿作用的重大找矿突破,目前已发现了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号铜(金)矿体和多个矿化体,是冈底斯成矿带上唯一一个与大洋俯冲成矿有关的岛弧型斑岩铜金矿床,对其含矿斑岩的矿物学研究,将有助于深入探讨成矿过程,指导区域找矿勘查评价,选题依据充分,有重要理论和实际意义。论文通过详细的野外调查、地质填图、钻孔地质编录,对矿体中产出的金红石、黑云母、电气石、磷灰石等矿物开展了详细的找矿矿物学和成因矿物学研究,取得如下主要进展:(1)详细描述了Ⅰ、Ⅱ号主矿体的蚀变和矿化特征:Ⅰ号矿体发育钾硅酸盐化、绢英岩化、青磐岩化蚀变,形成石英-硫化物脉、石英-辉钼矿-硫化物脉、黄铁矿-磁黄铁矿-黄铜矿脉、黑云母-硫化物脉、黄铁矿脉、多金属硫化物脉;Ⅱ号矿体发育钾硅酸盐化、钠化-钙化、黄铁绢英岩化和青磐岩化,形成磁铁矿-硫化物脉、石英-硫化物脉、石膏脉、黄铁矿-黄铜矿脉、石英-辉钼矿-硫化物脉、阳起石脉、绿泥石-硫化物脉、黄铁矿脉。(2)查明了含矿斑岩的矿物成分:Ⅰ号矿体含矿斑岩为石英闪长玢岩,其原生矿物主要为石英,有少量钾长石,蚀变矿物主要有钾长石、红柱石、黑云母、金云母、白云母、绢云母、金红石、方解石,副矿物主要为锆石,有少量的磷灰石、榍石。雄村Ⅱ号矿体含矿斑岩为角闪石英闪长玢岩,原生矿物为石英、斜长石、角闪石,蚀变矿物主要绿帘石、绿泥石、阳起石、绢云母、少量黑云母、钾长石、钠长石、电气石、硬石膏、方解石,副矿物主要有磷灰石、锆石,少量榍石、钛铁矿、磁铁矿。(3)系统开展了磷灰石、金红石、热液黑云母、锆石、绿泥石的矿物学和矿物化学的研究,估算了含矿岩体侵位深度:Ⅰ号矿体含矿斑岩磷灰石-熔体平衡平均温度为1119℃,金红石结晶温度为622-762℃,热液黑云母结晶温度>500℃,反映Ⅰ号矿体钾化蚀变温度较高。Ⅱ号矿体含矿斑岩磷灰石-熔体平衡平均温度为1150℃-1160℃之间,平均温度为1155℃;角闪石结晶温度分布在617℃-849℃之间,平均温度为705℃,温度跨度>200℃;绿泥石形成温度为313℃-371℃,平均温度332℃,反映了钠化-钙化蚀变带的温度;热液黑云母形成温度分布在200℃-300℃之间,与后期黄铁矿、石膏共生,为成矿后期形成。此外,通过角闪石全铝压力计定量计算Ⅱ号矿体含矿斑岩结晶压力为0.86Kbar,侵位深度<3.26km。(4)根据磷灰石氧逸度、角闪石氧逸度、矿物组合特征,提出雄村Ⅰ号矿体岩浆-流体氧逸度低,为还原型斑岩铜金矿床,Ⅱ号矿体含矿斑岩岩浆-流体氧逸度高,为氧化型斑岩铜金矿床的新认识:Ⅰ号矿体含矿斑岩磷灰石结晶时氧逸度对数(logf O2)分布在-19.21~-16.41之间,平均值为-17.71,反应岩浆结晶时氧逸度为还原状态。成矿过程中形成大量的深成磁黄铁矿,未见硬石膏结晶,斑岩体中磷灰石的SO3含量较低(<0.10%),成矿流体中富含CH4、N2等有机质气体,指示雄村Ⅰ号矿体岩浆-流体氧逸度低,为还原型斑岩铜金矿床。Ⅱ号矿体含矿斑岩磷灰石结晶时氧逸度对数(logf O2)分布在-16.46~-10.72,平均值-12.67,角闪石结晶时logf O2分布在-15.36~-12.70之间,磷灰石中SO3含量同样较低(<0.10%),反映岩浆初始结晶时为还原状态,当角闪石结晶时,氧逸度逐渐升高到NNO和MH氧逸度缓冲线之间,较高的氧逸度使Cu、Au在残余相中富集,当温度压力、成岩成矿系统氧化态变化或发生水岩反应时,氧化态的硫转为还原态的硫,致使金属元素大规模的堆积沉淀,为氧化型斑岩铜金矿床。(5)总结了2个主矿体的成因矿物学特征差别,开展了基于蚀变矿物和副矿物的斑岩体含矿型评价:Ⅰ矿体含矿斑岩发育大量金红石、黑云母、红柱石,磷灰石少见,其中金红石V2O5含量高(平均值0.42%),长×宽大(多大于4500μm);热液黑云母形成高(>400℃),具有富镁、富钾、贫钙、高F的特征,其Mg/Fe为0.92~9.62,K/Na平均值48.15,Ca O<0.10%,F>0.79%,指示了石英闪长玢岩较好的铜矿化。Ⅱ号矿体含大量绿泥石、绿帘石、阳起石、磷灰石,未见金红石,其中角闪石形成氧逸度较高(logf O2=-15.36~-12.70),绿泥石形成温度较高(313℃-371℃),电气石发育较好的环带、Mg/(Mg+Fe)与Cu、Au负相关、Fe与Cu、Au正相关等可以用来指示矿化特征,指导矿床勘探。

参考文献:

[1]. 西藏尼木曲水一带花岗岩类成因矿物学及找矿潜力[D]. 孙丽. 中国地质大学(北京). 2002

[2]. 藏南冈底斯中段南缘构造演化[D]. 孟元库. 中国地质科学院. 2016

[3]. 西藏雄村铜金矿区侏罗纪斑岩含矿性评价[D]. 谢富伟. 成都理工大学. 2016

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