西藏仁堆铅锌矿区花岗岩体年代学、岩石地球化学特征及构造背景分析摘要
仁堆铅锌矿区位于西藏自治区南木林县仁堆乡境内,距南木林县城约75Km,大地构造位置上隶属于隆格尔-念青唐古拉复合火山岩浆弧的中西段。近年来相关研究表明,仁堆铅锌矿床具有“热液脉型”矿床地质特征。本文在充分整理及分析前人研究成果的基础上,通过野外路线地质调查、地球物理勘探、地球化学勘探、探槽工程、钻探工程等手段,对仁堆铅锌矿区矿床地质、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学等方面进行研究,取得了如下认识:(1)仁堆铅锌矿区铅锌矿体均产出于拉嘎组地层中,受近北西向、北北西向断裂构造破碎带控制,矿体走向与断裂破碎带走向基本一致,多个矿体在空间上呈似等距状分布。矿体呈层状、细脉浸染状或细脉状产出;上石炭-下二叠统拉嘎组(C2-P1l)地层为主要赋矿地层,其岩石类型主要为石英砂岩、粉砂岩、长石石英砂岩、含砾石英砂岩等,该类岩石化学性质比较稳定,但由于其岩性较脆硬,导致后期断裂很容易切穿地层,在断裂构造、岩体主动侵位的影响下,形成大量的次级裂隙或断裂破碎带,为热液流动和金属物沉淀提供了通道和场所。破碎带内岩矿石常常具有明显的蚀变现象,一般为硅化、绿泥石化、绢云母化、褐铁矿化、黄铁矿化等,而破碎带外围岩的蚀变主要为轻微的硅化、褐铁矿化、绢云母化等,蚀变强度明显减弱。(2)仁堆铅锌矿区主要出露两期岩浆岩,分别为印支晚期二云母花岗岩和燕山晚期花岗斑岩,其中,印支晚期二云母花岗的形成可能和中-晚三叠世班公湖-怒江缝合带向南俯冲有关,岩浆岩侵位时活化并迁移地层中的铅、锌、银、铜等金属元素,而燕山晚期花岗斑岩的形成可能与白垩世晚期雅鲁藏布新特提斯洋壳的北向俯冲消减作用相关联,该期岩浆岩侵位时再次活化地层中的成矿元素,并活化早期迁移的金属元素,并沿构造通道迁移沉淀直至成矿。岩浆岩锆石Cl图像显示,锆石具有明显的震荡环带结构,另据测试结果,Th/U比值均大于0.4,以上特征表明该锆石为岩浆成因锆石。U-Pb同位素测年结果显示,印支晚期二云母花岗岩锆石U-Pb同位素年龄为222.3-226.2Ma,形成时代为晚三叠世,而燕山晚期花岗斑岩锆石U-Pb同位素年龄为71.64Ma,形成时代为晚白垩世。(3)仁堆铅锌矿区主要发育2期断裂构造:白垩世期间,班公湖-怒江洋壳和雅鲁藏布洋壳分别于向拉萨地体俯冲,使早期形成的近东西向的大断裂构造反转形成一系列近东西向的逆冲断裂系,在南北向挤压过程中,东西拉伸形成北西向、北东向和近南北向次级断裂;古新世开始,洋壳俯冲消亡,印度板块和欧亚板块碰撞挤压,形成一系列北北西向、北西西向、北东东向次级断裂。早期断裂为矿质热液运移提供通道,晚期次级断裂则为主要的容矿构造。矿区未见大型褶皱,仅见岩石裂隙中发育的小褶皱。(4)根据矿石组构、矿石成分之间的相互关系,初步判定仁堆铅锌矿区“热液脉型”铅锌矿矿物生成顺序大致为:黄铁矿→(磁黄铁矿-闪锌矿-黄铜矿-方铅矿)→铜蓝→白铅矿→褐铁矿→孔雀石。(5)仁堆铅锌矿区二云母花岗岩具有如下地球化学特征:主量元素方面,SiO2含量介于70.06%-73.89%%之间,均值为72.85%%,K2O+Na2O(ALK)含量介于8.14%-9.13%之间,均值为8.46%,碱含量较高,且K2O>Na2O,里特曼指数δ介于2.15-3.00之间(均<3.3),表明其为钙碱性岩石;稀土元素球粒陨石标准化配分模式图表现为轻稀土元素富集的“右倾”型,具有明显的Eu负异常(0.26-0.69),暗示斜长石在岩浆分离结晶过程中发生了结晶分异作用,Ce异常相对不明显(0.62-1.14),(La/Sm)N为2.76-7.20,均值为3.61,表明轻稀土元素发生明显的分馏作用,其富集程度较高;(Gd/Yb)N比值为3.85-8.22,均值为4.76,显示重稀土分馏相对不明显。微量元素蛛网图显示,大离子亲石元素(Rb、Th、U、K)相对富集,高场强元素(Nb、P、Ta、Ti)明显亏损。花岗斑岩地球化学特征如下:主量元素方面,SiO2含量介于69.67%-75.17%之间,均值为71.56%,Al2O3含量介于13.61%-15.72%之间,均值为14.95%,CaO含量介于0.66%-1.02%之间,均值为0.85%,全碱含量介于6.80%-9.15%之间,均值为8.30%,里特曼指数δ介于1.43-3.10之间,为钙碱性岩石;稀土元素球粒陨石标准化配分模式图表现为轻稀土元素富集的“右倾”型,具有明显的Eu负异常,Ce异常不明显。微量元素蛛网图显示,大离子亲石元素(Rb、Th、U、K)相对富集,高场强元素(Nb、P、Ta、Ti)明显亏损。P的亏损暗示岩浆源区存在磷灰石的分离结晶作用。Ti的强烈亏损表明母岩浆在演化过程中有金红石、钛铁矿等富钛副矿物的分离结晶作用。(6)仁堆铅锌矿区花岗岩体中,铝饱和指数介于1.12-1.37之间,所有值均大于1.1,刚玉标准分子(ω(C-norm))介于2.23%-4.92%之间,所有值均大于1%,并且地幔相容元素Co、Ni含量低,表明矿区花岗岩体具有强过铝质S型花岗岩的特点。ω(CaO)/ω(Na2O)所有值均小于0.3,表明其应为泥质岩石局部融融的产物,Rb/Sr比值远大于0.32,表明其源岩可能为壳源物质。(7)综合研究认为,矿区拉嘎组地层是较好的矿源层,具有较好的Pn、Zn成矿优势;矿区内北西向断裂是重要的控矿构造,该断裂构造控制着矿(化)体的形态、产状和规模;矿区内燕山晚期花岗斑岩与成矿关系极为密切,一般在岩体与地层或火山岩接触部位常见有Cu、Pb、Zn等元素异常以及铅锌矿化现象,花岗斑岩体可能为成矿提供了物质来源。
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