班公湖成矿带（北缘）构造岩浆演化与成矿作用

发布时间：2020-03-22 17:48

【摘要】：班公湖成矿带是西藏三大世界级铜多金属成矿带中发现最晚、认知度最低、研究最为薄弱的一条成矿带,其范围涵盖南羌塘地块西部、班公湖—怒江缝合带西段和拉萨地块西北部三个构造区。受限于极端恶劣的自然地理条件,班公湖成矿带在区域构造岩浆演化与成矿作用方面还缺乏系统性研究,一些重要的科学问题,例如班公湖—怒江缝合带闭合时限与过程、南羌塘地块基底性质与演化等,仍然存在较大的争议。本文在综合前人资料和成果的基础上,通过扫描电镜、电子探针、热液榍石U-Pb定年、黄铁矿Rb-Sr等时线定年、锆石U-Pb定年和Hf同位素、主微量元素地球化学以及全岩S r-Nd同位素等研究手段,对班公湖—怒江缝合带西段晚中生代构造演化和南羌塘地块西部地壳结构进行约束,并进一步探讨了南羌塘地块西部晚中生代花岗质岩石成因、区域成矿时空差异以及构造-岩浆-成矿深部过程等问题。通过本次研究,取得了以下成果和认识:1.南羌塘地块西部晚中生代(ca.170-100 Ma)花岗质岩浆岩带以弗野—磨盘山—青草山断裂带(地球化学急变带)为界可划分为南带和北带。北带花岗质岩石以古老下地壳部分熔融形成的正常钙碱性Ⅰ型花岗岩为主;而南带花岗质岩石则出现了埃达克岩、正常钙碱性Ⅰ型花岗岩和巴哈岩等多种类型,其中埃达克岩和正常钙碱性Ⅰ型花岗岩均起源于新生加厚下地壳的部分熔融,但后者还获得了一定的地幔组分的贡献;巴哈岩则起源于先期遭受俯冲洋壳和沉积物熔体改造的地幔橄榄岩的部分熔融。2.通过Hf同位素剖面构建和继承锆石年代学研究,认为南羌塘地块可能存在太古宙-早元古代结晶基底,并且该地块内部以弗野—磨盘山—青草山断裂带为界,南北两侧在晚中生代时期地壳性质和演化明显不一致,南侧边缘地区在侏罗纪发生了幔源岩浆底侵所导致的地壳垂向增长,形成了新生下地壳;而北侧内陆地区地壳基底并未遭受年轻幔源物质的明显改造,始终为古老的前寒武结晶基底。3.早白垩世时期班公湖—怒江缝合带已进入软碰撞演化阶段。在早白垩世中期(130-115 Ma),南羌塘地块南缘、班公湖—怒江缝合带内以及北拉萨地块上均有深水复理石沉积发育,表明这一时期存在一个横跨班公湖—怒江缝合带南北两侧的陆内深水盆地。4.综合沉积-岩浆-构造方面的研究进展,本文提出一个新的班公湖—怒江缝合带晚中生代构造演化模式:170-140 Ma时期,班公湖—怒江洋处于南北双向俯冲阶段,并且北侧的大洋板片从ca.160 Ma开始发生平坦俯冲。140-132 Ma时期,南羌塘地块和北拉萨地块发生初始软碰撞,导致有限的区域性隆升和沙木罗组底部角度不整合的出现。132-113 Ma时期,软碰撞结合带之下的大洋板片开始下沉并拖拽上覆岩石圈,从而导致区域性沉降和陆内深水盆地的形成;与此同时,南羌塘地块之下平坦化的大洋板片发生断离和后撤,从而导致区域伸展和岩浆岩时代向南年轻化。113-100 Ma时期,大洋板片从上覆岩石圈上完全拆离并沉入地幔,导致软碰撞结合带及两侧地块边缘快速均衡隆升,形成大规模的陆相红色粗碎屑沉积建造(例如去申拉组、阿布山组和竟柱山组等)。5.通过黄铁矿Rb-Sr等时线定年测得尕尔勤斑岩型铜金矿的成矿年龄为121.7±1.9Ma(MSWD=1.1)。通过热液榍石U-Pb定年测得先遣矽卡岩型铁矿的成矿年龄为106.4±1.1 Ma(MSWD=1.5),该年龄是班公湖成矿带北缘首次获得的矽卡岩型铁矿成矿年龄。综合区内己有的成矿年代学资料,本文提出班公湖成矿带北缘Cu-Au-Fe多金属成矿作用均发生在早白垩世。6.在多龙矿集区早白垩世花岗质岩石所含暗色包体内首次发现了岩浆硫化物包裹体,表明暗色包体的母岩浆是一种金属硫化物饱和岩浆;同时,根据岩相学和地球化学特征判断,暗色包体为富水地幔源区部分熔融形成的高铝玄武质岩浆注入到长英质岩浆房后淬火所形成。因此,我们提出富水、金属硫化物饱和的镁铁质岩浆在多龙矿集区超大型-大型斑岩铜金矿形成过程中扮演重要角色。7.弗野—磨盘山—青草山断裂带南北两侧的晚中生代花岗质岩体在成矿类型和规模上具有显著差异:南带花岗质岩体主要发育超大型-大型规模的斑岩-浅成低温热液型铜金矿,而北带花岗质岩体则主要形成中小型规模的矽卡岩型铁矿。利于南带花岗质岩体形成一系列超大型-大型铜金矿床的构造-岩浆因素有:(1)南带所处的南羌塘地块边缘地区在侏罗纪时期形成了富集金属硫化物的新生下地壳;(2)早白垩世时期,存在有利的构造动力学机制,例如板片断离和后撤,促使富集金属硫化物的新生下地壳发生重熔,从而为南带岩浆-成矿系统提供丰富的金属和硫;(3)早白垩世时期,有特别富水、金属硫化物饱和的幔源镁铁质岩浆上升并注入到南带长英质岩浆房系统内,为岩浆房系统提供了大量成矿必需的水以及一定量的金属和硫。相反,北带花岗质岩体所处地区下地壳始终为古老的前寒武结晶基底,因此不具有太大的铜金类硫化物矿床成矿潜力,只能形成一些富磁铁矿、贫(或不含)硫化物的矽卡岩型铁矿床。8.随时间的推移,南带花岗质岩体中的铜金矿成矿类型逐渐由斑岩型转变为浅成低温热液型。导致这种成矿类型转变的构造动力学机制是:班公湖-怒江洋板片在ca.118-113 Ma时期从南羌塘地块底部逐渐拆离,促使南羌塘地块南缘发生强烈的均衡隆升,从而导致铜金矿岩浆-热液成矿系统的埋深逐渐变浅。
【图文】：

成矿带,铜多金属,青藏高原南部,大地构造

基地（唐菊兴等，２０１７）。同时，随着找矿和研究工作的深入，区内逐步确立了逡逑三条世界级的铜多金属成矿带，即藏南的冈底斯成矿带、藏东的玉龙成矿带和藏逡逑北的班公湖一怒江成矿带（图１．１）。其中，冈底斯成矿带已发现和评价的矿床逡逑最为众多，主要包括驱龙、甲玛、邦铺、拉扛俄、厅宫、冲江、岗讲、朱诺、努逡逑日、雄村等铜钼（金）矿床；尼雄、隆格尔、恰功、加多捕勒、加拉普、列廷冈逡逑１逡逑

怒江缝合带,岩群,照片,紫红色

中生代地层在班公湖一怒江缝合带内广泛分布，，主要包括上三叠统确哈拉逡逑群，侏罗系木嘎岗Ｈ岩群，上侏罗统－下白垩统沙木罗组（东巧组），下白垩统去逡逑申拉组和上白垩统竟柱山组（图２．１ｂ）。上三叠统确哈拉群主要分布在尼玛至丁逡逑青一带，岩性为深灰色砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩夹灰岩、硅质岩、火山岩等，逡逑可能代表一套初始裂陷盆地的半深海沉积（王冠民和钟建华，２００２；耿全如等，逡逑２０１２）。侏罗系木嘎岗日岩群作为班公湖一怒江缝合带内最主要的增生杂岩，构逡逑成了缝合带的主体（图２．１ｂ），该岩群主要由深灰色韵律互层状砂页岩夹硅质岩、逡逑火山岩等组成（图２．２ｂ），并且还含有丰富的镁铁质一超镁铁质岩块、外来灰岩逡逑块等构造块体，总体变形强烈，化石稀少，属于一套典型的半深海－深水复理石逡逑沉积（文世宣，１９７９；王冠民和钟建华，２００２；耿全如等，２０１２；王立全等，２０１３）。逡逑上侏罗统－下白垩统沙木罗组断断续续分布于整条缝合带内（图２．１ｂ）
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P618.2;P588.11

【参考文献】