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西藏驱龙矿区流纹斑岩及英安流纹斑岩年代学研究及其地质意义

2020-06-16吴开彬杨天南熊兴国邓贵标蒋光武

贵州地质 2020年2期
关键词:黑云母花岗闪长岩

陈 兴,吴开彬,杨天南,熊兴国,邓贵标,蒋光武

(1.贵州省地质调查院,贵州 贵阳 550081;2.中国地质科学院地质研究所,北京 100037;3.西藏巨龙铜业有限公司,西藏 拉萨 850000)

驱龙超大型斑岩铜矿床位于冈底斯斑岩铜矿带东部,是该铜矿带上最为重要的矿床。该铜矿位于西藏墨竹工卡县西南约20 km处,矿区大部分属于墨竹工卡县甲玛乡管辖。1988—1994年,西藏地矿局区调队对驱龙异常进行查证时,发现了绿色的“孔雀河”上游存在斑岩铜矿,从此,开启了驱龙斑岩铜矿床的勘查历史。驱龙铜矿累计提交的铜金属资源量接近1 100万t(秦克章等,2014)。

驱龙超大型斑岩铜矿床一直颇受关注,围绕其成矿特征(孟祥金等,2003;李光明等,2003;郑有业等,2004;康亚龙等,2004;Yang et al.,2009)、成矿流体(杨志明等,2005;郑有业等,2006;杨志明等,2006;佘宏全等,2006;杨志明和侯增谦,2009;Xiao et al.,2012)、成矿年代学(孟祥金等,2003;芮宗瑶等,2003;王亮亮等,2006;郑有业等,2012)、成矿物质来源(孟祥金等,2003;佘宏全等,2006;秦克章等,2014)、含矿斑岩地球化学特征(王亮亮等,2006;高顺宝和郑有业,2006;郑有业等,2007;杨志明等,2008b;Hu et al.,2015;曾忠诚等,2016)等开展了较多研究工作。而在对矿区岩体及脉岩年代学研究上,前人多集中在黑云母花岗闪长岩(杨志明,2008;秦克章等;2014;Hu et al.,2015;Zhao et al.,2016)、黑云母二长花岗岩(王亮亮等,2006;秦克章等,2014;Hu et al.,2015;Zhao et al.,2016)、二长花岗斑岩(芮宗瑶等,2003;Hou et al.,2004;秦克章等,2014;Zhao et al.,2016)、花岗闪长斑岩(Zhou et al.,2019)、石英闪长玢岩脉(张金树,2012;秦克章等,2014)等。而对于流纹斑岩、英安流纹斑岩,由于前期对其解体程度不高,杨志明等(2008a)将其统称为西部斑岩,即原Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ号斑岩体(郑有业等,2004),年龄为182.3±1.5 Ma,显示其形成时代为早侏罗世;秦克章等(2014)及Zhao et al.(2016)仅测试了流纹斑岩年龄,分别为159.8±2.9 Ma及160.7±2.0 Ma,显示其形成时代为晚侏罗世。因此,关于流纹斑岩及英安流纹斑岩的形成时代,有两个问题需要解决:1.其形成时代到底是早侏罗世还是晚侏罗世?2.其形成时代是否一致?因而限制了对矿区复杂岩体演化的认识。

本文以西藏驱龙地区1∶2.5万区域地质调查项目为依托,通过对驱龙矿区开展详细的野外地质调查,结合流纹斑岩、英安流纹斑岩及黑云母花岗闪长岩的年代学及显微镜下观察,试图为驱龙矿区岩浆岩演化过程提供约束。

1 区域地质背景

研究区位于特提斯-喜玛拉雅成矿域的冈底斯Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Fe成矿带上(秦克章等,2014),大地构造位置处于拉萨地体南缘冈底斯陆缘火山-岩浆弧带的东段。拉萨地体北以班公湖-怒江缝合带为界,南以雅鲁藏布江缝合带为界。拉萨地体自晚三叠世从印度板块分离以来(Yin et al,2000;刘云飞等,2012),相继经历了印支期岛弧造山、白垩纪陆缘弧叠加、古近纪碰撞造山及新近纪岩浆-变形等4次构造-岩浆事件,形成了现今厚达70~80 km的巨厚地壳和长达1 500 km的冈底斯火山-岩浆岩带(侯增谦等,2005),与冈底斯斑岩铜矿带形成有关的主要为新近纪岩浆-变形事件(杨志明和侯增谦,2009)。冈底斯陆缘岩浆-火山弧带以大量中酸性侵入岩和大面积火山喷发岩为特征,在该带侏罗纪火山-岩浆孤之上,发育近东西向展布的晚侏罗世-白垩纪弧后盆地沉积,其后又被古近纪和新近纪火山岩角度不整合覆盖及岩浆岩侵位。研究区岩浆岩活动以燕山期-喜马拉雅期为主,主要表现为基性、中酸性侵入岩和中酸性火山岩,以及各类脉岩(秦志鹏,2013)。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区出露的地层主要为侏罗系叶巴组(图1),由南向北依次为叶巴组第三段、叶巴组第四段,整体近东西向大面积展布,岩性以凝灰岩、流纹岩、英安岩为主。此外,还有大量第四系洪冲积物。

2.2 侵入岩

矿区侵入岩较发育,属中酸性岩,主要有侏罗纪的流纹斑岩、英安流纹斑岩及花岗闪长岩及新近纪的黑云母二长花岗岩、二长花岗斑岩、黑云母花岗闪长岩及花岗闪长斑岩。此外,矿区还有石英闪长玢岩、花岗斑岩、二长花岗斑岩、安山玢岩及辉绿玢岩等岩脉(图1)。

2.2.1 流纹斑岩

平面上呈近东西向不规则长条形及椭圆形,侵入叶巴组火山岩地层中,岩体内有叶巴组地层残留体,具硅化、绿泥石化、绿帘石化等,矿化主要为黄铁矿化,黄铜矿化较弱,多呈细脉状。岩石呈灰-灰白色(图2A),具斑状结构,基质显霏细结构(图2E)。其中,斑晶约占样品总量40%,成分由石英、碱性长石、斜长石和黑云母组成。石英:约占样品总量25%。结晶粒度一般<6.00~0.20 mm,半自形,粒状,具熔蚀现象,多偏集呈聚斑形式产出。碱性长石:约占样品总量10%。结晶粒度一般<3.00~0.20 mm,自形-半自形,板柱状,具熔蚀现象,具高岭土化。斜长石:约占样品总量4%。结晶粒度一般<4.00~0.20 mm,自形-半自形,板柱状,具熔蚀现象,具绢云母化。黑云母:约占样品总量1%。结晶粒度一般<1.50~0.20 mm,自形-半自形,片状,具熔蚀现象。基质约占样品总量60%,成分由碱性长石、斜长石、石英及副矿物组成。其中,副矿物约占样品总量2%。成分为磁铁矿、钛铁矿、锆石等,结晶粒度<0.20~0.02 mm,微粒级,半自形-它形,粒状。

2.2.2 英安流纹斑岩

平面上呈近东西向不规则长条形,侵入叶巴组火山岩地层中,岩体内有叶巴组地层残留体。具硅化、绿泥石化、绿帘石化等,矿化主要为黄铁矿化,黄铜矿化、辉钼矿化。岩石呈灰白色(图2B),具斑状结构,基质微花岗-霏细结构(图2F)。其中,斑晶约占样品总量32%,成分由石英、斜长石和碱性长石组成。石英:约占样品总量15%。结晶粒度一般<2.00~0.20 mm,半自形-它形,粒状,具弱波状消光及熔蚀现象。斜长石:约占样品总量12%。结晶粒度一般<3.00~0.20 mm,自形-半自形,板柱状,具熔蚀现象,具(弱)绢云母化,聚片双晶发育(图2G)。碱性长石:约占样品总量5%。结晶粒度一般<2.00~0.20 mm,自形-半自形,板柱状,具熔蚀及(弱)高岭土化现象。基质约占样品总量68%,成分由石英、斜长石、碱性长石及副矿物组成。其中,副矿物约占样品总量2%。成分为磁铁矿、钛铁矿、锆石等,结晶粒度<0.20~0.02 mm,微粒级,半自形-它形,粒状。

图1 驱龙矿区地质图(据张金树,2012;秦克章等;2014;Zhao et al., 2016修改)

1—第四系;2—叶巴组第四段;3—叶巴组第三段;4—花岗闪长斑岩;5—二长花岗斑岩;6—黑云母二长花岗岩;7—黑云母花岗闪长岩;8—花岗闪长岩;9—英安流纹斑岩;10—流纹斑岩;11—石英闪长玢岩脉;12—辉绿玢岩脉;13—安山玢岩脉;14—黑云母花岗岩脉;15—花岗斑岩脉;16—石英斑岩脉;17—闪长岩脉;18—闪长玢岩脉;19—石英脉;20—热液角砾岩;21—产状;22—逆断层;23—性质不明断层;24—地质界线;25—采样位置

2.2.3 黑云母花岗闪长岩

总体呈近东西向不规则条带状分布于驱龙矿区中西部及北部地区,出露面积约为20 km2,侵入于叶巴组地层之中,被中新世各期侵入岩侵入。具硅化、黑云母化、弱绿帘石化等,矿化主要为黄铁矿化,黄铜矿化,岩石呈灰白色,中粗粒花岗结构为主,块状构造(图2D)。由斜长石、角闪石、石英和黑云母组成。镜下特征为:花岗结构-似斑状结构(图2I),主要矿物:斜长石,约占样品总量60%。结晶粒度一般<5.00~0.20 mm,自形-半自形,板柱状,具(微)弱绢云母化,环带结构及聚片双晶发育;角闪石,约占样品总量10%。结晶粒度一般<7.00~0.20 mm,自形-半自形,长柱状,角闪石式解理清晰,常发生弱的黑云母化和绿泥石化;石英,约占样品总量15%。结晶粒度一般<1.00~0.20 mm,半自形-它形,粒状;黑云母,约占样品总量10%。结晶粒度一般<3.00~0.20 mm,自形-半自形,片状,吸收性明显,具向绿泥石退变的特征。副矿物:约占样品总量2%。成分为榍石、磷灰石、磁铁矿、锆石等,结晶粒度<0.20~0.02 mm,微粒级,半自形-它形,粒状。

2.2.4 黑云母二长花岗岩

该岩体位于驱龙矿区的中东部,呈小型岩株、岩滴状产出。平面上呈近东西向不规则椭圆形。具硅化、黑云母化、硬石膏化等,矿化主要为黄铁矿化,黄铜矿化、辉钼矿化,黑云母二长花岗岩为含矿主体。岩石呈灰-浅灰白色,中粒花岗结构,块状构造(图2C)。主要成分:石英,含量20%~25%,结晶粒度一般<2.00~0.20 mm,半自形-它形,粒状,具熔蚀现象;长石以斜长石为主,聚片、卡纳复合双晶发育,含量约为35%~40%,结晶粒度一般<4.00~0.20 mm,自形-半自形,板柱状,具熔蚀现象,具(弱)绢云母化;钾长石,含量约为20%~25%,结晶粒度一般<3.00~0.20 mm,自形-半自形,板柱状,具熔蚀现象,具(弱)高岭土化;黑云母,含量约为10%~15%,结晶粒度一般<1.50~0.20 mm,自形-半自形,片状,吸收性明显,具向绿泥石退变的特征。副矿物:含量约为3%,成分为磁铁矿、磷灰石、锆石等,结晶粒度<0.20~0.02 mm,微粒级,半自形-它形,粒状(图2H)。

2.2.5 二长花岗斑岩

该岩体位于驱龙矿区的中东部,与成矿关系密切,是矿区的含矿主体。呈岩株状产出,出露面积约为0.4 km2。岩石呈浅灰-灰白色、浅肉红色,斑状结构,块状构造。镜下特征为:灰白色,斑状结构;斑晶含量约为35%~45%,主要有:斜长石,自形-半自形粒状,粒度(2~6 mm),含量约为15%~20%;钾长石,自形-半自形板柱状,粒度(4~8 mm),含量约为15%;石英,半自形粒状,粒度(1~8 mm),含量10%~15%;黑云母,半自形片状,粒度(1~4 mm),含量5%~8%。基质含量约为55%~65%,主要由石英、长石类及副矿物组成,其中,副矿物为星点状分布的少量不透明矿物及磷灰石、锆石(秦克章等,2014)。

图2 驱龙矿区主要侵入岩组构特征(镜下均为正交偏光)

A—流纹斑岩(镜头方向:60°,拍摄地点:荣木错拉N约1.4 km);B—英安流纹斑岩(镜头方向:300°,拍摄地点:荣木错拉N约1.1 km);C—黑云母二长花岗岩(镜头方向:290°,拍摄地点:荣木错拉E约0.5 km);D—黑云母花岗闪长岩(镜头方向:330°,拍摄地点:荣木错拉NE约3 km);E—流纹斑岩;F、G—英安流纹斑岩;H—黑云母二长花岗岩;I—黑云母花岗闪长岩;Q—石英;Pl—斜长石;Bt—黑云母

2.3 矿石特征

根据杨志明(2008)及秦克章等(2014),结合本次野外详细观察,认为依据黄铜矿、辉钼矿及黄铁矿等主要金属矿物分布特征和产出状态,可将矿石构造划分为浸染状、细脉状和细脉浸染状等三种主要类型,其中,细脉浸染状是矿区最主要的构造类型,为细脉状及浸染状的复合构造类型。此外,还有极少量的团块状构造及角砾状构造等。

2.3.1 浸染状构造

主要金属矿物为黄铁矿和黄铜矿。按其含量又可分为星散浸染状构造(﹤5%)、稀疏浸染状构造(5%~10%)(图3B)、稠密浸染状构造(10%~15%)。矿石以细粒(0.25~0.5 mm)稀疏浸染状构造为主,往外逐步变为细粒星散浸染状构造。

2.3.2 细脉状构造

由金属矿物和脉石矿物集合体在各种断裂和裂隙中充填交代形成的矿脉。按脉体的宽度可分为微脉状构造(≦1 mm)、细脉状构造(1~10 mm)、小脉状构造(10~100 mm)、大脉状构造(﹥100 mm)。矿脉主要以微脉状构造和细脉状构造(图3D、3E)为主,其次为小脉状构造(图3A、3F),大脉状构造仅在局部地段发育。

2.3.3 团块状构造

主要为黄铜矿、黄铁矿等金属硫化物的集合体,团块直径一般在1~10 cm(图3C),个别大于10 cm,多见于不同方向断裂构造交汇部位。

此外,角砾状构造也是驱龙矿石的一种重要类型,主要在热液角砾岩中分布,角砾大小≦1~10 cm,角砾主要呈次棱角状及次圆状,角砾中大部分已铜矿化。

图3 驱龙矿石的宏观组构特征

A—小脉状黄铜矿矿石(镜头方向:285°);B—稀疏侵染状矿石(镜头方向:145°);C—团块状矿石(镜头方向:265°);D—细脉状辉钼矿及黄铁矿矿石(镜头方向:45°);E—细脉状辉钼矿矿石(镜头方向:65°);F—小脉状黄铁矿矿石(镜头方向:315°)

3 样品采集及测试方法

本次采集了4件驱龙矿区侵入岩样品(3~5 kg/件),其中,流纹斑岩1件,样品编号为D6004-U-Pb,地理坐标为(E91°35′47″,N29°37′59″);英安流纹斑岩2件,样品编号分别为D6001-U-Pb和D6003-U-Pb,地理坐标分别为(E91°35′15″,N29°37′33″)和(E91°35′38″,N29°37′48″);黑云母花岗闪长岩1件,样品编号为D6005-U-Pb,地理坐标为(E91°36′24″,N29°36′52″),所有样品均为新鲜样品,采样的具体位置见图1。

在河北省廊坊市岩拓地质服务有限公司进行锆石挑选,在严格避免污染的条件下,采用常规重力及电磁分选,然后在双目镜下手工挑纯。选取代表性的锆石颗粒制成环氧树脂样品靶。抛光后拍摄锆石的反射光、透射光及阴极发光显微照片,依据显微照片显示的锆石特点,选择合适的颗粒及合适部位进行U-Pb同位素测定。锆石阴极发光图像拍摄在武汉上谱分析科技有限责任公司完成。仪器为高真空扫描电子显微镜(JSM-IT100),配备有GATAN MINICL系统。工作电场电压为10.0~13.0 kV,钨灯丝电流为80~85 μA。

锆石U-Pb同位素定年和微量元素含量在武汉上谱分析科技有限责任公司利用LA-ICP-MS同时分析完成。详细的仪器参数和分析流程见Zong et al.(2017)。GeolasPro激光剥蚀系统由COMPexPro 102 ArF 193 nm准分子激光器和MicroLas光学系统组成,ICP-MS型号为Agilent 7700e。激光剥蚀过程中采用氦气作载气、氩气为补偿气以调节灵敏度,二者在进入ICP之前通过一个T型接头混合,激光剥蚀系统配置有信号平滑装置(Hu et al.,2015)。本次分析的激光束斑和频率分别为32 μm和5Hz。U-Pb同位素定年和微量元素含量处理中采用锆石标准91500和玻璃标准物质NIST610作外标分别进行同位素和微量元素分馏校正。每个时间分辨分析数据包括大约20~30 s空白信号和50 s样品信号。对分析数据的离线处理(包括对样品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量及U-Pb同位素比值和年龄计算)采用软件ICPMSDataCal(Liu et al.,2008;Liu et al.,2010)完成。锆石样品的U-Pb年龄协和图绘制和年龄加权平均计算采用Isoplot/Ex_ver3(Ludwig,2003)完成。

4 年代学特征

4.1 岩体年代学

4.1.1 流纹斑岩

测试数据如表1,由锆石阴极发光CL图可见(图4),锆石颗粒晶形发育良好,呈自形-半自形,并呈短柱状,两端复合四方双锥,锆石具有清楚的振荡环带结构,显示出典型岩浆锆石的特征。一般来说,岩浆锆石的Th、U含量较高,Th/U比值大于0.4(杨甫等,2016)。且岩浆锆石的Th、U之间具有正相关关系(耿全如等,2006)。从表1中15个测点的数据看出,Th/U的比值介于0.50和1.12之间,平均为0.74,都超过0.4,且Th、U之间具有较好的正相关关系,表明这些锆石是岩浆锆石,计算的年龄值代表岩石结晶的年龄。

流纹斑岩15个测点年龄变化范围在166~174 Ma之间,由锆石U-Pb年龄协和图可见(图4),15个有效测点大致分布在一致曲线上,加权平均年龄为169.9±0.61 Ma(MSWD=2),该流纹斑岩的形成时代为中侏罗世。

图4 驱龙矿区流纹斑岩中锆石的CL图像、测点位置(左)及U-Pb协和图(右)

4.1.2 英安流纹斑岩

测试数据如表1,由锆石阴极发光CL图可见(图5),锆石颗粒晶形发育良好,呈自形-半自形,多呈短柱状,少部分呈长柱状,两端复合四方双锥,锆石具有清楚的振荡环带结构,显示出典型岩浆锆石的特征。从表1中D6001-U-Pb的15个测点的数据看出,Th/U的比值介于0.59和1.51之间,平均为0.86,而D6003-U-Pb锆石的Th/U的比值介于0.51和1.15之间,平均为0.79,都超过0.4,且Th、U之间具有较好的正相关关系,表明这些锆石是岩浆锆石,计算的年龄值代表岩石结晶的年龄。

D6001-U-Pb14个有效测点年龄变化范围在171~178 Ma之间,由锆石U-Pb年龄协和图可见(图5),14个有效测点大致分布在一致曲线上,另外1个测点13的表面年龄较小,为121 Ma,该点可能为测试误差所致或者为随后的岩浆活动记录,为无效点,剔除该点后的加权平均年龄为173.8±0.56 Ma(MSWD=1.4);D6003-U-Pb15个有效测点年龄变化范围在170~177 Ma之间,由锆石U-Pb年龄协和图可见(图5),15个有效测点大致分布在一致曲线上,另外1个测点7的表面年龄较小,为155 Ma,为无效点(原因同D6001-U-Pb),剔除该点后的加权平均年龄为173.1±0.71 Ma(MSWD=3.4)。说明该英安流纹斑岩的形成时代为中侏罗世。

图5 驱龙矿区英安流纹斑岩的锆石CL图像、选点位置(左)及U-Pb协和图(右)

4.1.3 黑云母花岗闪长岩

测试数据如表1,由锆石阴极发光CL图可见(图6),锆石颗粒晶形发育良好,多呈自形,并呈短柱状,两端复合四方双锥,锆石具有清楚的振荡环带结构,显示出典型岩浆锆石的特征。从表1中16个测点的数据看出,Th/U的比值介于0.38和0.69之间,平均为0.47,绝大多数都超过0.4(仅点13为0.38),且Th、U之间具有较好的正相关关系,表明这些锆石是岩浆锆石,计算的年龄值代表岩石结晶的年龄。

黑云母花岗闪长岩16个测点年龄变化范围在166~174 Ma之间,由锆石U-Pb年龄协和图可见(图6),16个有效测点大致分布在一致曲线上,加权平均年龄为16.98±0.15 Ma(MSWD=1.9),该黑云母花岗闪长岩的形成时代为中新世。

此外,前人的研究已积累了大量黑云母花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩及二长花岗斑岩等岩体的年代学数据(表2)。从表2可知,黑云母花岗闪长岩的形成时代介于19.5~16.98 Ma,二长花岗斑岩的形成时代介于17.58~15.48 Ma,黑云母二长花岗岩的形成时代介于17.4~16.4 Ma,花岗闪长斑岩的形成时代为16.6±0.3,石英闪长玢岩脉的形成时代为13.1±0.3。而对于叶巴组,秦克章等(2014)和Zhao et al.(2016)测得矿区凝灰岩及英安岩的年龄分别为166.2±2.6 Ma及166.0±1.8 Ma,本次还收集了矿区外围叶巴组年龄数据,其成时代介于181.7~154.8 Ma。

表1 驱龙矿区流纹斑岩、英安流纹斑岩及黑云母花岗闪长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分析结果

续表

Pb∗(10-6)Th(10-6)U(10-6)207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U238U/232Th207Pb/235U206Pb/238URatio1σRatio1σRatio1σRatioAge (Ma)1σAge (Ma)1σ119.712282760.0510.002 70.1890.009 30.027 10.000 41.273 61767.975 31722.265127.61522230.050 10.003 20.187 60.011 70.027 30.000 41.521 617510.033 11732.65751418.925635050.049 80.002 20.184 60.007 50.027 10.000 30.9231726.424 31721.6892156.321111880.051 30.003 30.190 80.010 50.027 50.000 41.758 11778.961 21752.46561313.773755090.052 40.002 60.135 40.006 30.018 90.000 41.574 51295.635 71212.7125D6003-U-Pb(英安流纹斑岩)13.9381.21090.055 30.004 90.205 50.015 50.027 80.000 51.386 219013.092 31773.0201211.252493240.050 20.002 40.187 40.008 40.027 30.000 41.359 11747.204 51742.32239.112111880.050 10.009 10.197 50.034 30.0270.000 40.942 318329.060 31722.77247.821582280.049 30.0030.180 60.009 90.026 90.000 41.516 81698.543 51712.533758.061672200.051 20.003 50.190 70.011 80.027 50.000 51.454 617710.072 81753.3549615.054483900.052 80.002 40.194 90.008 90.026 80.000 40.951 51817.553 51712.213984.8372.41410.0550.003 60.204 80.010 50.027 40.000 52.023 31898.860 71742.861795.671431580.047 70.004 10.1740.013 10.027 10.000 51.14716311.347 31723.2272107.021351990.050 80.003 10.1910.010 70.027 90.000 51.542 51779.125 81773.0377118.22062190.053 10.003 70.197 10.013 60.027 10.000 41.103 818311.563 11722.6263126.31131870.050 20.003 10.184 60.010 50.027 10.000 41.705 31728.987 71722.6505139.651962750.051 50.002 60.195 80.009 80.027 70.000 41.459 81828.326 11762.4429147.151632080.0490.003 20.175 80.010 60.026 70.000 41.317 91649.191 61702.5315155.151001480.054 20.003 40.198 60.010 60.027 30.000 51.538 91849.016 81733.0396165.221091520.054 80.003 70.202 20.012 10.027 40.000 51.441 918710.229 71743.072274.921401510.056 40.004 30.181 70.011 40.024 30.000 41.311709.828 71552.8271D6005-U-Pb(黑云母花岗闪长岩)11.231623860.05 570.007 80.018 90.001 90.002 70.000 12.439 9191.907 617.20.446221.673274730.049 30.006 50.018 90.002 70.002 80.000 11.515 1192.659 617.90.543230.5780.61850.0710.020 40.018 40.003 40.002 70.000 12.350 718.53.418 917.10.744140.6284.21910.055 60.009 40.019 40.002 90.002 90.000 12.326 919.52.937 918.80.743

续表

Pb∗(10-6)Th(10-6)U(10-6)207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U238U/232Th207Pb/235U206Pb/238URatio1σRatio1σRatio1σRatioAge (Ma)1σAge (Ma)1σ50.981503100.0570.009 40.0180.002 30.002 60.000 12.123 118.12.254 7170.60660.711102310.061 70.013 90.017 40.002 90.002 60.000 12.177 617.52.909 416.60.772770.6894.82280.053 10.010 10.016 60.002 10.002 50.000 12.486 616.72.098 116.20.669780.81072570.052 90.009 10.017 40.001 10.002 60.000 12.482 517.51.145 416.90.674991.112063560.048 90.006 90.015 90.001 70.002 50.000 11.808161.654 616.10.4639101.371884380.056 40.007 80.017 80.001 90.002 70.000 12.42417.91.899 917.10.5126110.741212330.060 40.010 90.017 40.002 60.002 60.000 11.9917.52.631 416.80.6978121.181763780.051 40.007 20.017 20.001 50.002 60.000 12.223 217.31.521 116.70.4765131.051283380.051 70.008 30.017 20.0020.002 60.000 12.732 117.31.995 6170.5237140.831162640.058 10.009 30.017 60.0020.002 60.000 12.365 517.72.015 216.60.5865150.71002310.050 60.010 20.015 60.002 20.002 60.000 12.389 115.72.232 916.90.6906160.6689.61980.064 10.012 50.019 30.003 30.002 80.000 12.293 419.43.294 418.10.838

注:数据分析测试单位为武汉上谱分析科技有限责任公司

图6 驱龙矿区黑云母花岗闪长岩的锆石CL图像、选点位置(左)及U-Pb协和年龄(右)

Fig.6 CL images, location of measuring point (left) and U-Pb zircon concordia plots (right) of zircons from the biotite granodiorite in Qulong ore district

表2 驱龙矿区岩浆岩形成时代及成矿年龄

续表

岩性测试方法测试对象年龄(Ma)资料来源叶巴组英安岩SHRIMP U-Pb锆石181.7±5.2耿全如等(2006)叶巴组流纹岩LA-ICP-MS U-Pb锆石174.4±1.7董彦辉等(2006)叶巴组凝灰岩LA-ICP-MS U-Pb锆石166.2±2.6秦克章等(2014)叶巴组英安岩LA-ICP-MS U-Pb锆石166.0±1.8Zhao et al.(2016)叶巴组流纹岩LA-ICP-MS U-Pb锆石154.8±6.8曾忠诚等(2016)二长花岗斑岩Re-Os等时线辉钼矿15.99±0.32芮宗瑶等(2003)二长花岗斑岩等Re-Os等时线辉钼矿16.41±0.48孟祥金等(2003)二长花岗斑岩Re-Os等时线辉钼矿15.82-16.85王亮亮等(2006)二长花岗斑岩Re-Os等时线辉钼矿15.36±0.21郑有业等(2012)

4.2 成矿年代学

关于驱龙矿床的成矿年龄,孟祥金等(2003)在不同矿化体的不同部位分别取6件含辉钼矿样品,得到Re-Os等时线年龄值16.41±0.48 Ma;芮宗瑶等(2003)选取ZK001钻孔岩芯和探槽中二长花岗斑岩的4件含辉钼矿样品,得到Re-Os等时线年龄值为15.99±0.32 Ma;王亮亮等(2006)在ZK003钻孔岩心和附近的二长花岗斑岩中选取4件含辉钼矿样品,获得Re-Os模式年龄为15.82~16.85 Ma。郑有业等(2012)选取二长花岗斑岩中的辉钼矿样品,得到Re-Os等时线年龄值15.36±0.21 Ma。由此可见,驱龙矿床的成矿年龄是十分一致的,介于15.36~16.85 Ma之间(表2)。

5 讨论

本次测试结果表明,驱龙矿区的流纹斑岩及英安流纹斑岩皆形成于中侏罗世,而杨志明等(2008a)得出其年龄为182.3±1.5 Ma,形成于早侏罗世;秦克章等(2014)及Zhao et al.(2016)得出流纹斑岩年龄分别为159.8±2.9 Ma及160.7±2.0 Ma,显示其形成于晚侏罗世,暗示流纹斑岩及英安流纹斑岩可能在早侏罗世即开始活动,一直持续到晚侏罗世。而黑云母花岗闪长岩的年龄与前人一致,皆为中新世。

结合前人的年代学数据(表2),可见岩浆岩形成时代分别集中于182.3~174.4 Ma、173.8~160.0 Ma、159.8~154.8 Ma、17.9~15.3 Ma及13.1 Ma。即早侏罗世、中侏罗世、晚侏罗世、中新世早期及中新世中期。从定年结果可知,最早的叶巴组火山岩(181.7 Ma)与最早的流纹斑岩及英安流纹斑岩(182.3 Ma)的形成时代一致,但从目前的勘探结果可知(图1),流纹斑岩及英安流纹斑岩内有叶巴组地层残留体,说明叶巴组火山岩为研究区最早的岩浆岩,代表岩浆活动下限。从早侏罗世开始,并一直持续到晚侏罗世,紧接着流纹斑岩及英安流纹斑岩开始侵入,亦持续到晚侏罗世,此外,在中侏罗世,矿区西部仓日拉附近还有少量花岗闪长岩侵位于英安流纹斑岩。中新世早期(17.9~15.3 Ma)由黑云母花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩、二长花岗斑岩及花岗闪长斑岩等岩体组成,它们具有相似的矿物组成及地球化学特征,认为其是同一岩浆房不断分化的产物(秦克章等,2014)。其中,黑云母花岗闪长岩的形成时代为19.5~16.98 Ma,多数为17.5 Ma左右,黑云母二长花岗岩的形成时代为17.6~15.3 Ma,多数为16.5 Ma左右,二长花岗斑岩的形成时代为17.58~15.48 Ma,多数为15.5 Ma左右,结合它们的接触及穿插关系,其形成先后顺序为黑云母花岗闪长岩→黑云母二长花岗岩→二长花岗斑岩→花岗闪长斑岩。而驱龙铜矿成矿时代集中于15.36~16.85 Ma之间,与中新世早期岩浆活动具有很好的一致性。中新世中期(13.1 Ma)由石英闪长玢岩等脉岩组成,石英闪长玢岩为驱龙矿区最晚的脉岩,代表岩浆活动上限。

郑有业等(2012)认为冈底斯成矿带经历了3期岩浆演化,分别为雅鲁藏布江洋向北俯冲阶段(193~162 Ma),印度大陆与亚洲大陆碰撞阶段(65~41 Ma),陆内造山阶段(40~9 Ma),并发育3期斑岩成矿作用。曾忠诚等(2016)认为驱龙-甲马地区的构造-岩浆演化分为三个阶段:新特提斯洋向北的俯冲阶段、印度-亚洲大陆主碰撞阶段和后碰撞阶段。张泽明等(2019)将冈底斯带的岩浆作用分为两大阶段(5期),第1阶段为大洋岩石圈俯冲阶段,包括3期岩浆作用,分别为新特提斯洋岩石圈早期俯冲(220~100 Ma)、新特提斯洋中脊俯冲(100~80 Ma)和与新特提斯洋晚期俯冲相关的岩浆作用(80~65 Ma);第2阶段为大陆碰撞阶段(65~8 Ma),包括与印度-亚洲大陆碰撞同时发生的岩浆作用(65~40 Ma)和在碰撞后汇聚过程中发生的岩浆作用(40~8 Ma)。

驱龙矿区早期(182.3~154.8 Ma)与晚期(17.9~13.1 Ma)岩浆岩活动时间与新特提斯洋俯冲阶段及印度-亚洲大陆碰撞后汇聚过程中发生的岩浆作用阶段相对应。特别是成矿时代属于后碰撞期成矿,该时期印度大陆继续俯冲,导致幔源岩浆上涌底侵,释放出大量含Cu富S的流体,使加厚下地壳在富水条件下发生部分熔融,产生含Cu、富水、高f(O2)长英质岩浆。同时,长英质岩浆与幔源岩浆的有限混合则使含矿岩浆更富金属、S和水。在地壳伸展环境,岩浆浅成侵位和流体快速分凝,形成斑岩Cu矿床(侯增谦等,2012)。

6 结论

(1)本次及前人研究结果表明,驱龙矿区的流纹斑岩及英安流纹斑岩可能在早侏罗世即开始活动,一直持续到晚侏罗世。而黑云母花岗闪长岩的形成时代与前人一致,皆为中新世。

(2)驱龙矿区岩浆岩演化分为早-晚侏罗世、中新世早期和中新世中期三个阶段,其中,中新世早期岩浆活动与成矿时代具有很好的一致性。驱龙矿区岩浆岩活动时间与新特提斯洋俯冲阶段及印度-亚洲大陆碰撞后汇聚过程中发生的岩浆作用阶段相对应。岩浆活动与成矿受到这两大构造活动事件的影响。

致谢:野外观测中,中国地质科学院地质研究所杨志明研究员和西藏巨龙铜业有限公司领导给予了很多指导及帮助,锆石U-Pb同位素定年得到武汉上谱分析科技有限责任公司陈红芳老师帮助,在此一并表示衷心感谢!

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