西藏冈底斯西段铜铁多金属成矿作用与找矿方向

发布时间：2020-10-21 12:45

　　冈底斯西段处于青藏高原西南部,晚古生代以来,先后经历了南北两大特提斯洋盆的俯冲造山、拉萨地体-羌塘地体-喜马拉雅地体的碰撞造山、碰撞后陆内造山等演化历程,在研究区内形成了数条规模巨大的岩浆弧带,同时伴生了强烈的铜铁多金属成矿作用,矿床类型主要为斑岩型铜(钼金)矿、矽卡岩型铜铁(铅锌银金)矿、火山(岩浆)热液型铜铅锌(银钼钨铋锡)矿等。本文通过成矿背景、成矿环境、成矿条件、成矿规律、异常提取和筛选方法等的系统研究,在冈底斯西段铜铁多金属成矿理论与找矿实践等方面取得了一系列进展。取得的主要进展和认识如下：1、补充和完善了冈底斯西段典型矿床成矿理论研究,并探讨和总结了各矿床类型的成矿特征、成矿环境和矿床成因。研究区铜铁多金属矿床成因类型可以细分为斑岩型铜金矿、斑岩型铜钼矿、斑岩型-矽卡岩型铜铁铅锌矿、矽卡岩型铜铁铅锌矿、矽卡岩型铁矿、矽卡岩型铅锌银矿、矽卡岩型铜金矿、火山隐爆角砾岩型铅锌银矿、火山热液型银铅锌锡矿、岩浆热液型铜铅锌矿、热液型铜银矿等等,各类型矿床均与不同时代、不同构造环境的火山岩浆活动相关,其中斑岩型矿床主要形成于岛弧、同碰撞、碰撞后伸展3种环境,集中分布于中侏罗世早期、晚白垩世、始新世、中新世4个成矿时期;矽卡岩型矿床主要形成于岛弧、同碰撞、后碰撞环境3种环境,集中分布于早白垩世、晚白垩世、古新世-始新世初3个成矿时期；火山热液型矿床主要形成于岛弧、同碰撞环境2种环境,集中分布于早白垩世、古新世2个成矿时期。2、系统总结了区域控岩控矿因素。(1)研究区与成矿密切相关的地层主要为白垩系郎山组、捷嘎组、比马组、塔克那组、麻木下组,中二叠统下拉组。成矽卡岩型铜金矿者地层岩性为灰岩夹大量中性火山岩,成铁铅锌矿者地层岩性为灰岩夹硅质岩和火山岩,成铜矿者地层岩性为结晶灰岩夹粉砂岩、砂岩等。(2)研究区区域性构造控制了斑岩型矿带(矿集区)的展布,大型岩浆岩带与白垩纪海相沉积盆地的耦合地段控制了矽卡岩型矿床(带)的展布,逆冲推覆构造和韧性剪切带分别控制了热液充填型铜铅锌矿、构造蚀变岩型金铜矿的产出。(3)火山岩具有两期成矿特征,南部林子宗群火山岩主要形成隐爆角砾岩型、受构造控制的热液型铅锌银矿床；北部则弄群火山岩主要形成受构造控制的(次)火山热液型银铜铅锌锡矿。矿床的产出受到火山断陷盆地的边缘断层、火山机构的控制,成矿作用均形成于火山活动中晚期。(4)侵入岩对研究区铜铁金等多金属成矿具有明显的多阶段、集中分布的控制特点,与成矿相关的岩体时代集中在115Ma、90Ma、80Ma、65Ma、50Ma、15Ma这几个峰值附近,其次为175Ma和140Ma峰值附近。斑岩型矿床、以铜铁为主的矽卡岩型矿床的成矿岩体多为具眼球状石英斑晶的闪长斑岩、石英斑岩、花岗斑岩、花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩等,主要属于幔源-下地壳源的Ⅰ型花岗岩类；以铅锌为主的矿床的成矿岩体岩性常为花岗斑岩、石英斑岩等,主要属于壳源S型花岗岩类。3、系统划分了冈底斯西段Ⅳ、Ⅴ成矿带,总结了区域空间分布规律。研究区内存在有2条斑岩型铜多金属矿带、4条矽卡岩型铜铁铅锌金矿带、2条热液型(火山热液、岩浆热液)铅锌多金属成矿带、1条构造蚀变岩型金矿带、1条岩浆型铬镍铁矿带,从南到北,依次出现铜金矿、铜钼矿、铜铁铅锌矿、金铜矿、铬镍金锑铅锌矿、铜铁铅锌矿。在全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级成矿单元划分的基础上,在研究区共划分出13个Ⅳ级成矿带和31个V级成矿带。4、详细研究了冈底斯西段典型矿床成岩成矿时代,划分出5大成矿阶段,总结了时间演化规律。(1)侏罗纪与雅江洋盆北向俯冲相关的铜金成矿阶段：形成于侏罗纪早期雅江洋盆北向俯冲环境,成矿时代集中在180-170Ma之间,代表性矿床为雄村、洞嘎普等矿床(点)。这些矿床(点)均呈东西带状分布在冈底斯带南缘,且紧邻雅鲁藏布江结合带北侧,矿床类型组合为斑岩型-浅成低温热液型铜金矿,是由俯冲带的新特提斯洋壳释放出的流体交代楔形地幔区而形成的。(2)早白垩世与班-怒洋盆南向俯冲相关的铜铁金银铅锌成矿阶段：形成于早白垩世班怒洋盆南向俯冲环境,成矿时代集中在120-110Ma之间,主要有尼雄、舍索、隆格尔、住浪、拔隆、豆玛果、天公尼勒等,矿床类型主要为矽卡岩型铁铜金矿、火山热液型银铅锌锡金矿、岩浆热液型铜多金属矿,银铅锌锡矿是本阶段新近发现的重要成矿作用。成矿岩浆岩具有岛弧-陆缘弧的地球化学特征,成岩成矿物质可能来源于地壳岩石的部分熔融,或壳幔混合区。(3)早白垩世末-晚白垩世与羌塘地体-拉萨地体碰撞-相关的铜铁铅锌成矿阶段：形成于早白垩世晚期-晚白垩世中早期羌塘地体-拉萨地体同碰撞-后碰撞环境,形成的矿床(点)有拔拉扎、嘎拉勒、尕尔穷、措勤日阿、帮布勒、江拉昂宗等,其中拔拉扎、尕尔穷、嘎拉勒等矽卡岩型矿床均具有斑岩型矿化特征,共同构成了一个以小斑岩体为中心的斑岩型-矽卡岩型成矿系统,成矿时间在90Ma左右；班戈日阿、帮布勒、江拉昂宗等属于单一的矽卡岩型矿床,成矿时代略晚,在75Ma左右。从早到晚,成矿岩体锆石的εHf(t)值逐渐变小,由正值逐渐过渡为负值,显示岩浆源区由幔源逐渐变为中下地壳源、或壳源物质大量加入,岩石成因类型由Ⅰ型花岗岩类逐渐过渡为I-S混合型、S型花岗岩。(4)晚白垩世末-始新世与雅江洋盆北向俯冲及印-欧大陆碰撞相关的铜铁铅锌成矿演阶段：形成于白垩纪末-始新世雅江洋盆北向俯冲及印-欧大陆同碰撞环境,成岩成矿时代集中在70-45Ma之间,是整个研究区最重要的成矿阶段,形成的矿床(点)有吉如、查个勒、恰功、德新、纳如松多、斯弄多、浦桑果、仁钦则等,矿床类型主要为矽卡岩型铁铅锌矿、斑岩型铜钼矿、隐爆角砾岩型铅锌银矿、岩浆热液型铅锌矿、构造蚀变岩型铜金矿等,在同一矿床内往往出现的矿化类型组合为斑岩型+热液型、矽卡岩型+热液型、矽卡岩型+构造蚀变岩型等。斑岩型矿床的含矿斑岩主要形成于特提斯洋壳熔体交代的地幔楔形区,在岩浆上升过程中经过了一定程度拉萨地壳物质的混染；矽卡岩型矿床的含矿岩体多属于“S”型、“I-S”混合型花岗岩类,与陆缘弧后伸展和碰撞聚合引起的幔源岩浆底侵诱发的拉萨地体古老地壳物质部分熔融有关。(5)中新世与印-亚大陆碰撞后作用相关的铜钼铅锌成矿阶段：形成于渐新世末-中新世印亚大陆碰撞后伸展环境,冈底斯造山带由汇聚造山转换为伸展走滑,该成矿演化系列成岩成矿时代集中在25-15Ma,形成的矿床(点)有朱诺、冲江、白荣、岗江、甲岗、罗布真等,矿床类型主要为斑岩型铜多金属矿,其次为热液铜铅锌矿。成矿岩成矿物质主要来源于加厚下地壳和富集地幔岩浆源区的部分熔融。5、探讨并发展了化探数据处理及异常筛选的方法和准则。(1)提出了提取和筛选地球化学异常遵循的“内涵性、区域性、全面性、高效比”原则,强调赋于异常地质内涵,突出矿致异常,尽量提高有矿异常在圈定异常中的比重,减少野外查证工作量。(2)建立了数据处理分区的原则：不同景观分区要区分开；地球化学背景场相似；子区块内地质背景、矿化特征与地球化学场具有内在的成因关系；对于地球化学背景场差异不明显、或反应特定成矿构造环境(例如Cr、Co、Ni等)的元素,不划分地质地球化学分区；子区边界的划定要充分考虑分散流异常与异常源的偏移问题。(3)具体实现了“成矿类型异常图”、“元素异常复杂度图”的编制方法。6、系统开展了找矿信息提取和靶区优选工作,圈定了一批具有找矿价值的靶区。在找矿信息详细提取的基础上,圈定斑岩型铜多金属矿找矿靶区10个,多成因铜铁铅锌银多金属矿的找矿靶区48个,多成因金铜矿为主的找矿靶区9个。其中查加寺、供玛、洞错、仲弄、帮布勒、桑莫拉、拔隆、仁堆、巴列勒、诺仓、着波、杰萨错等靶区找矿潜力较大,有望发现新的矿床(点)。7、首次发现了新的矿床类型和矿种,拓宽了找矿视野。分别在研究区的念青唐古拉火山岩分布区首次发现了含锡的银铅锌锡矿,在班戈-尼玛-革吉一带首次拟定了具工业品位的矽卡岩型铋矿化带,在南冈底斯的火山岩分布区首次发现了锡金矿化线索,这些新发现极大地拓宽了冈底斯西段地区的找矿视野。8、靶区验证取得重大找矿发现。通过靶区验证,新发现具有大中型找矿前景的铜铅锌银矿床3处,具有大中型找矿前景的铜多金属矿(化)点及找矿线索5处,小型矿化点及找矿线索10余处,合计推断资源潜力Cu大于100万吨、Pb+Zn大于300万吨、富铁矿石大于5000万吨、Ag大于2000吨、Sn大于20万吨。
【学位单位】：中国地质大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2015
【中图分类】：P618.2
【文章目录】：
作者简介
摘要
ABSTRACT
第一章绪论
    §1.1 论文选题及研究意义
    §1.2 研究区范围及自然地理条件
    §1.3 相关领域国内外研究现状
        1.3.1 研究区研究进展
        1.3.2 相关矿床类型研究进展
        1.3.3 成矿预测研究进展
    §1.4 研究内容及研究思路
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究思路
        1.4.3 拟解决的关键性科学问题
    §1.5 论文工作量
第二章区域地质背景
    §2.1 地层系统
    §2.2 构造格架及构造演化
        2.2.1 构造单元
        2.2.2 构造演化
    §2.3 火山岩浆活动
        2.3.1 拉张期火山岩浆活动
        2.3.2 俯冲期火山岩浆活动
        2.3.3 碰撞期火山岩浆活动
        2.3.4 碰撞后火山岩浆活动
    §2.4 区域矿产
第三章区域地球物理、地球化学及遥感地质特征
    §3.1 区域地球物理特征
        3.1.1 重力场特征
        3.1.2 磁场特征
    §3.2 区域地球化学特征
        3.2.1 各地质体地球化学背景
        3.2.2 主要元素地球化学场特征
    §3.3 遥感地质特征
        3.3.1 遥感构造的解译标志
        3.3.2 遥感线-环构造分析
第四章典型矿床特征
    §4.1 朱诺斑岩型铜钼矿床
        4.1.1 地质概况
        4.1.2 矿化特征
    §4.2 吉如斑岩型铜钼矿床
        4.2.1 地质概况
        4.2.2 矿化特征
    §4.3 尼雄矽卡岩型铁矿床
        4.3.1 地质概况
        4.3.2 矿化特征
    §4.4 查个勒矽卡岩型铜铅锌矿床
        4.4.1 地质概况
        4.4.2 矿化特征
    §4.5 舍索矽卡岩型铜矿床
        4.5.1 地质概况
        4.5.2 矿化特征
    §4.6 德新热液型铅锌矿床
        4.6.1 地质概况
        4.6.2 矿化特征
    §4.7 查藏错热液型铜铅锌矿床
        4.7.1 地质概况
        4.7.2 矿化特征
    §4.8 住浪热液型铜矿床
第五章矿床成因及成矿动力学环境
    §5.1 成矿流体性质及来源
        5.1.1 流体包裹体特征
        5.1.2 成矿流体来源
    §5.2 成矿物质来源
        5.2.1 硫同位素特征
        5.2.2 铅同位素特征
    §5.3 成矿动力学环境
        5.3.1 斑岩型矿床
        5.3.2 矽卡岩型矿床
        5.3.3 与(次)火山岩相关的热液型矿床
第六章区域成矿规律
    §6.1 区域控矿因素
        6.1.1 地层控矿因素
        6.1.2 构造控制因素
        6.1.3 火山岩控制因素
        6.1.4 侵入岩控制因素
    §6.2 空间分布规律
        6.2.1 达则错-麻克曲金成矿带(Ⅳ-1)
        6.2.2 多巴-班戈钨锡成矿带(Ⅳ-2)
        6.2.3 色林错-供玛铜铁铅锌成矿带(Ⅳ-3)
        6.2.4 阿索锑铅锌成矿带(Ⅳ-4)
        6.2.5 永珠-玖如错铬镍铁金成矿带(Ⅳ-5)
        6.2.6 革吉-尼玛铜金铁成矿带(Ⅳ-6)
        6.2.7 革吉南-申扎铜金成矿带(Ⅳ-7)
        6.2.8 昂拉仁错-达瓦错铜多金属成矿带(Ⅳ-8)
        6.2.9 扎日南木错-越恰错铅锌铜成矿带(Ⅳ-9)
        6.2.10 隆格尔-措勤铁铜成矿带(Ⅳ-10)
        6.2.11 杰萨错-许如错-南木林铅锌银铁铜成矿带(Ⅳ-11)
        6.2.12 旁堆钼铜铀成矿带(Ⅳ-12)
        6.2.13 昂仁-尼木铜钼金多金属成矿带(Ⅳ-13)
        6.2.14 谢通门-仁布铜金成矿带(Ⅳ-14)
    §6.3 时间演化规律
        6.3.1 典型矿床成岩成矿时代
        6.3.2 时间演化规律
第七章区域找矿靶区优选
    §7.1 找矿标志
        7.1.1 地质找矿标志
        7.1.2 地球物理找矿标志
        7.1.3 地球化学找矿标志
        7.1.4 遥感找矿标志
    §7.2 找矿信息提取
        7.2.1 地质找矿信息与找矿有利地段圈定
        7.2.2 航磁找矿信息提取与异常筛选
        7.2.3 化探找矿信息提取及异常筛选
        7.2.4 遥感找矿信息提取及找矿有利地段圈定
    §7.3 靶区优选
        7.3.1 成矿远景区评价
        7.3.2 找矿靶区优选
第八章靶区验证示范
    §8.1 帮布勒铅锌铜铁矿床
        8.1.1 发现过程
        8.1.2 勘查评价
        8.1.3 资源量估算及找矿潜力
    §8.2 拔隆热液型银铅锌锡矿床
        8.2.1 发现过程
        8.2.2 勘查评价
        8.2.3 资源量估算及找矿潜力
    §8.3 卞嘎日矽卡岩型铜铁多金属矿床
        8.3.1 发现过程
        8.3.2 矿床特征及找矿潜力
第九章结束语
    §9.1 主要结论
    §9.2 存在问题及建议
致谢
参考文献

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