西藏冈底斯带驱龙含矿斑岩的特征及与Cu（Mo）成矿的关系
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摘要
近年来在西藏开展的地质调查和研究工作已揭示出冈底斯斑岩铜矿带具有巨大的资源潜力，其中驱龙斑岩铜(钼)矿床以其规模大、并含多金属更为引人瞩目。在充分搜集、利用前人资料及成果的基础上，本论文力求以地球动力学和现代成矿理论为指导，采用先进的分析测试手段和野外地质工作相结合的方法，通过重点研究驱龙斑岩铜矿床的岩石学、同位素地球化学、常量与微量元素地球化学及成矿年代学，并与冈底斯其它斑岩矿床对比，探讨在印度—欧亚大陆碰撞条件下，冈底斯斑岩铜(钼、金)矿带的大陆动力学背景及成矿规律。所取得的主要结论如下：
1．驱龙含矿斑岩体为石英二长斑岩和黑云母花岗闪长斑岩，其中黑云母花岗闪长斑岩属于偏铝质的钙碱性～高钾钙碱性系列岩石；石英二长斑岩属于偏铝质～过铝质的高钾钙碱性系列～钾玄岩系列岩石。
2．对驱龙铜钼矿床进行了锆石SHRIMP U-Pb同位素定年及辉钼矿Re-Os同位素定年，获得新的年龄数据：含矿斑岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为16.35～17.58Ma，矿石的辉钼矿Re-Os同位素年龄为15.36～16.85Ma。这两组年龄在误差范围比较接近，成岩、成矿的时代都大约持续1Ma，前者略早于后者。考虑到含矿斑岩中锆石的封闭温度高，而辉钼矿的形成处于岩浆作用的晚期阶段，驱龙矿床的成岩与成矿作用是一个连续的岩浆—热液作用过程。
3．从整个冈底斯斑岩成矿带看，各个矿床的成矿时代略有差异，冲江矿区的成矿时代为：12.2～15.6Ma，拉抗俄为：12.0～13.6Ma，甲马为：12.3～15.2Ma，南木为：13.6～14.9Ma，帮浦：13.3～16.5Ma。总之，冈底斯斑岩铜(钼)矿带成矿时间介于12～17Ma，从西向东，成矿时代略有变新的趋势。
4．驱龙含矿斑岩的元素地球化学特征表明，它们与冈底斯带其它矿床的含矿斑岩一样，也具有埃达克岩的地球化学属性；但其富钾的特点，又与起源于俯冲洋壳的经典的埃达克岩有所不同。含矿斑岩富集轻稀土元素，不显示Eu异常，在微量元素方面有强不相容元素Rb、Ba、U、Th的富集和Nb、Ta、Ti的负异常，Yb明显亏损。
5．从铅同位素组成看，冈底斯带含矿斑岩体的~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb值变化范围分别为18.408～18.661，15.567～15.733和38.561～39.153，显示其成矿物质来源于深下地壳，受幔源影响较大。
6．从Nd、Sr同位素组成看，冈底斯带的~(87)Sr/~(86)Sr、~(143)Nd/~(144)Nd和ε_(Nd)的变化范围为：0.704914～0.707920，0.512313～0.512731和-6.18～1.81。冈底斯带含矿斑岩的ε_(Nd)值变化范围在-6.18～1.81，玉龙成矿带ε_(Nd)值变化在-4.2～-0.8，表明冈底斯斑岩成岩物质来于深下地壳，受富集型地幔源影响；而玉龙成矿带含矿斑岩~(87)Sr/~(86)Sr在0.705817～0.708311之间，基本反映幔源岩浆特征。
7．冈底斯斑岩型矿床的矿石、蚀变矿物和流体包裹体，与含矿斑岩在同位素组成、微量元素、金属元素组合与丰度等方面的对比研究表明，斑岩矿床的成矿金属、成矿流体及热源，均来源于含矿斑岩岩浆。而斑岩岩浆可能经历了地幔、以及下地壳部分熔融和上地壳物质混染多种地质作用，具有十分复杂的来源和演化过程。
Recent studies on Tibetan plateau show that there are a huge amount of potential resources in the Gangdese porphyry belt, especially Qulong porphyry copper deposit. In this his dissertation, the field geological work and modern analysis were finished on the Qulong ore-bearing porphyries. The mineralization chronology, petrology, element and isotopic geochemistry were studied on the porphyries. This dissertation also compare this work in Qulong ore-bearing porphyries with other ore-bearing porphyries in Gangdese belt, in order to probe into dynamical background and mineralization features of the ore belts in the condition of India-Eurasia collision. The main conclusions were drawn as follows:
1. The Qulong ore-baring porphyries include beschtauite and biotite granodiorite porphyry. The biotite granodiorite porphyry is metaluminous, from calcalkaline to high-K calcalkaline; the beschtauite is from metaluminous to peraluminous, and high-K calcalkaline to shoshonitic.
2. This dissertation got the deposit forming of Qulong copper (molybdenum) porphyry copper deposit by SHRIMP zircon U-Pb and Re-Os molybdenite methods. The SHRIMP age range from 16.35 Ma to 17.58 Ma, while the Re-Os molybdenite age is 16.85 Ma. The two groups of age sapan are very close. The age for rock-forming and ore-forming in Qulong porphyry Cu (Mo) ore deposit both lasts about 1 Ma. Further studies show that rock-forming and ore-forming processes are continuously in Qulong ore deposit.
3. In the whole Gangdese porphyry ore deposit belt, the ore-forming ages are varied in differences places. Such as, 12.2-15.6 Ma in Chong jiang, 12.0-13.6 Ma in Lakange, 12.3-15.2 Ma in Jiama, 13.6-14.9 Ma in Nanmu, and 13.3-16.5 Ma in Bangpu. The ages for these ore-forming in Gangdese porphyry ore deposit belt range from 12 Ma to 17 Ma, showing eastward younger in the belt.
4. The element geochemical features in Qulong ore-bearing porphyries show adakite magmatic affinity, similar to other ore deposits in Gangdese. But they are different to the subducted oceanic crust-origin classical adakitic rocks because of their high-K features. The rocks are enriched in LILE (e.g. Rb, Sr, U, Th) and LREE, and depleted in HFSE (e.g., Nb, Ta, Ti, Y), without significant Eu negative anomaly.
5. The ~(206)Pb/~(204)Pb, ~(207)Pb/~(204)Pb and ~(208)Pb/~(204)Pb values of the Gangdese ore-bearing porphyries range from 18.408 to 18.661 , from 15.567 to 15.733 and 38.561 to 39.153. This indicate magma originate from lower crust and are affected by neo-Tethys ocean crust.
6. Comparison of Nd and Sr isotopic composition between Gangdese belt with Yulong ore deposit in eastern Tibet, show that ε_(Nd) values range from -6.18 to 1.81 in Gangdese, from -4.2 to -0.8 in Yulong. This indicate magma originate from lower crust or from neo-Tethys ocean crust. The ~(87)Sr/~(86)Sr values range from 0.704914 to 0.707920 in Gangdese, from 0.705817 to 0.708311 in Yulong, which show that ore-bearing porphyries originate from mixture of crust and mantle.
7. Comparing the ores, alteration minerals and fluid inclusions of Gangdese ore deposits to isotope composition, trace elements, metal elements and other features, suggests that the ore-forming metals, ore fluid and heat source arte all originated from ore-bearing porphyry magmas.
1．驱龙含矿斑岩体为石英二长斑岩和黑云母花岗闪长斑岩，其中黑云母花岗闪长斑岩属于偏铝质的钙碱性～高钾钙碱性系列岩石；石英二长斑岩属于偏铝质～过铝质的高钾钙碱性系列～钾玄岩系列岩石。
2．对驱龙铜钼矿床进行了锆石SHRIMP U-Pb同位素定年及辉钼矿Re-Os同位素定年，获得新的年龄数据：含矿斑岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为16.35～17.58Ma，矿石的辉钼矿Re-Os同位素年龄为15.36～16.85Ma。这两组年龄在误差范围比较接近，成岩、成矿的时代都大约持续1Ma，前者略早于后者。考虑到含矿斑岩中锆石的封闭温度高，而辉钼矿的形成处于岩浆作用的晚期阶段，驱龙矿床的成岩与成矿作用是一个连续的岩浆—热液作用过程。
3．从整个冈底斯斑岩成矿带看，各个矿床的成矿时代略有差异，冲江矿区的成矿时代为：12.2～15.6Ma，拉抗俄为：12.0～13.6Ma，甲马为：12.3～15.2Ma，南木为：13.6～14.9Ma，帮浦：13.3～16.5Ma。总之，冈底斯斑岩铜(钼)矿带成矿时间介于12～17Ma，从西向东，成矿时代略有变新的趋势。
4．驱龙含矿斑岩的元素地球化学特征表明，它们与冈底斯带其它矿床的含矿斑岩一样，也具有埃达克岩的地球化学属性；但其富钾的特点，又与起源于俯冲洋壳的经典的埃达克岩有所不同。含矿斑岩富集轻稀土元素，不显示Eu异常，在微量元素方面有强不相容元素Rb、Ba、U、Th的富集和Nb、Ta、Ti的负异常，Yb明显亏损。
5．从铅同位素组成看，冈底斯带含矿斑岩体的~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb值变化范围分别为18.408～18.661，15.567～15.733和38.561～39.153，显示其成矿物质来源于深下地壳，受幔源影响较大。
6．从Nd、Sr同位素组成看，冈底斯带的~(87)Sr/~(86)Sr、~(143)Nd/~(144)Nd和ε_(Nd)的变化范围为：0.704914～0.707920，0.512313～0.512731和-6.18～1.81。冈底斯带含矿斑岩的ε_(Nd)值变化范围在-6.18～1.81，玉龙成矿带ε_(Nd)值变化在-4.2～-0.8，表明冈底斯斑岩成岩物质来于深下地壳，受富集型地幔源影响；而玉龙成矿带含矿斑岩~(87)Sr/~(86)Sr在0.705817～0.708311之间，基本反映幔源岩浆特征。
7．冈底斯斑岩型矿床的矿石、蚀变矿物和流体包裹体，与含矿斑岩在同位素组成、微量元素、金属元素组合与丰度等方面的对比研究表明，斑岩矿床的成矿金属、成矿流体及热源，均来源于含矿斑岩岩浆。而斑岩岩浆可能经历了地幔、以及下地壳部分熔融和上地壳物质混染多种地质作用，具有十分复杂的来源和演化过程。
Recent studies on Tibetan plateau show that there are a huge amount of potential resources in the Gangdese porphyry belt, especially Qulong porphyry copper deposit. In this his dissertation, the field geological work and modern analysis were finished on the Qulong ore-bearing porphyries. The mineralization chronology, petrology, element and isotopic geochemistry were studied on the porphyries. This dissertation also compare this work in Qulong ore-bearing porphyries with other ore-bearing porphyries in Gangdese belt, in order to probe into dynamical background and mineralization features of the ore belts in the condition of India-Eurasia collision. The main conclusions were drawn as follows:
1. The Qulong ore-baring porphyries include beschtauite and biotite granodiorite porphyry. The biotite granodiorite porphyry is metaluminous, from calcalkaline to high-K calcalkaline; the beschtauite is from metaluminous to peraluminous, and high-K calcalkaline to shoshonitic.
2. This dissertation got the deposit forming of Qulong copper (molybdenum) porphyry copper deposit by SHRIMP zircon U-Pb and Re-Os molybdenite methods. The SHRIMP age range from 16.35 Ma to 17.58 Ma, while the Re-Os molybdenite age is 16.85 Ma. The two groups of age sapan are very close. The age for rock-forming and ore-forming in Qulong porphyry Cu (Mo) ore deposit both lasts about 1 Ma. Further studies show that rock-forming and ore-forming processes are continuously in Qulong ore deposit.
3. In the whole Gangdese porphyry ore deposit belt, the ore-forming ages are varied in differences places. Such as, 12.2-15.6 Ma in Chong jiang, 12.0-13.6 Ma in Lakange, 12.3-15.2 Ma in Jiama, 13.6-14.9 Ma in Nanmu, and 13.3-16.5 Ma in Bangpu. The ages for these ore-forming in Gangdese porphyry ore deposit belt range from 12 Ma to 17 Ma, showing eastward younger in the belt.
4. The element geochemical features in Qulong ore-bearing porphyries show adakite magmatic affinity, similar to other ore deposits in Gangdese. But they are different to the subducted oceanic crust-origin classical adakitic rocks because of their high-K features. The rocks are enriched in LILE (e.g. Rb, Sr, U, Th) and LREE, and depleted in HFSE (e.g., Nb, Ta, Ti, Y), without significant Eu negative anomaly.
5. The ~(206)Pb/~(204)Pb, ~(207)Pb/~(204)Pb and ~(208)Pb/~(204)Pb values of the Gangdese ore-bearing porphyries range from 18.408 to 18.661 , from 15.567 to 15.733 and 38.561 to 39.153. This indicate magma originate from lower crust and are affected by neo-Tethys ocean crust.
6. Comparison of Nd and Sr isotopic composition between Gangdese belt with Yulong ore deposit in eastern Tibet, show that ε_(Nd) values range from -6.18 to 1.81 in Gangdese, from -4.2 to -0.8 in Yulong. This indicate magma originate from lower crust or from neo-Tethys ocean crust. The ~(87)Sr/~(86)Sr values range from 0.704914 to 0.707920 in Gangdese, from 0.705817 to 0.708311 in Yulong, which show that ore-bearing porphyries originate from mixture of crust and mantle.
7. Comparing the ores, alteration minerals and fluid inclusions of Gangdese ore deposits to isotope composition, trace elements, metal elements and other features, suggests that the ore-forming metals, ore fluid and heat source arte all originated from ore-bearing porphyry magmas.
引文
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