西藏厅宫斑岩铜矿床—岩浆作用与矿床成因摘要
厅宫铜矿是西藏冈底斯斑岩铜矿带的一个大型斑岩矿床,产于碰撞造山环境,是一种新型斑岩矿床。通过对该矿床的典型解剖,建立了详细的岩浆演化序列,初步探讨了矿区岩浆岩的成因;查明了矿区构造对于成岩及矿化蚀变的意义;首次发现了该矿区存在始新世和中新世两期矿化事件;通过对矿区流体演化过程中地质记录的详细研究,结合蚀变矿化特征,揭示了流体演化过程及蚀变矿化机制;总结提出了矿区岩浆岩的演化模型,并建立了该矿床的成矿模型;揭示了厅宫矿床中新世成矿事件与冈底斯东段驱龙矿床的异同。通过对厅宫矿床详细的地质-岩相学-蚀变以及典型剖面填图,准确厘定了矿区地层、岩浆岩的空间分布,结合锆石U-Pb同位素测年及前人资料,建立了详细的岩浆演化序列。研究表明,矿区存在两个岩浆事件高峰,即始新世的钾长花岗岩(~50Ma)和中新世的斑状二长花岗岩、英云闪长斑岩及闪长玢岩(约13~17Ma)。始新世钾长花岗岩主微量元素组成具有弧岩浆特征,Hf-O同位素组成显示其为亏损特征,是特提斯洋俯冲板片断离,软流圈物质上涌交代楔形地幔或者下地壳熔融;中新世斑状二长花岗岩及英云闪长斑岩为加厚榴辉岩化或石榴石角闪岩化的镁铁质新生下地壳部分熔融形成。闪长玢岩可能为富集地幔部分熔融形成的玄武质岩浆与新生下地壳物质混合的产物。通过野外和室内研究发现,厅宫矿区存在两期重要的矿化事件,即始新世(~50Ma)铜矿化及中新世(~15Ma)的铜钼矿化。始新世含矿岩体为钾长花岗岩,其最主要的特点是其结构的特殊性,表现为成矿岩体缺乏典型的斑状结构,具有独特的细晶-似伟晶结构,说明含矿岩浆发生过骤冷过程,可能是流体突然逃逸,矿物结晶的固相点发生漂移所致。研究发现,该岩体发育大量显微文象结构、显微晶洞构造等,均说明岩浆曾经富水,并且流体曾经饱和;中新世含矿岩体为斑状二长花岗岩,具有埃达克岩特征。矿化主要以脉状的铜、钼矿化为主。研究表明,该期矿化事件与冈底斯东段的驱龙矿床存在明显差异,可能受控矿构造、围岩性质、盖层性质等多个因素控制。该矿床的蚀变分带类似于冈底斯带其他斑岩矿床。时间上,分别为早期的钾硅酸盐化、转换阶段的青磐岩化、随后的绢英岩化及最晚期的泥化蚀变;空间上,以含矿岩体为中心向外依次为钾硅酸盐化、绢英岩化、青磐岩化,最晚期的泥化呈补丁状或条带状叠加早期各类蚀变。铜矿化主要发生在始新世的黑云母化、绢英岩化阶段和中新世的绢英岩化阶段,而钼矿化主要发生在中新世的钾硅酸盐化和绢英岩化的转换阶段。厅宫矿床经历两期矿化叠加,早期的铜矿化形成于始新世。从岩浆房中不断出溶的流体在尚未完全冷凝固结的塑性钾长花岗岩中上升,上升过程中发生流体逃逸,导致整个岩浆系统温度快速降低。温度降低导致流体溶解度减小,Cu在岩石裂隙中卸载沉淀,形成一系列的含矿脉体及蚀变;~35Ma之后,随着中新世埃达克岩侵位产生第二期Cu-Mo矿化事件。从岩浆房出溶的含Cu、Mo早期流体,在上升过程中由于岩浆温度的降低Cu开始小规模卸载。随着岩体的冷凝结晶,静岩压力开始转变为静水压力,水压致裂围岩产生张性裂隙,Mo开始在裂隙中卸载,形成一系列板状含Mo、Cu石英脉。岩浆-流体演化过程中,矿区发育大量的张性裂隙,雨水沿裂隙不断下渗与岩浆流体开始混合,产生大范围强的晚期绢英岩化及泥化蚀变。
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