地质通报  2020, Vol. 39 Issue (6): 929-942  
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陈莉, 刘函, 贺娟. 滇西北休瓦促钨钼矿床两期岩浆作用的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及矿床成因[J]. 地质通报, 2020, 39(6): 929-942.
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Chen L, Liu H, He J. LA-ICP-MS zircon U-Pb ages of the two phases of magmatism in the Xiuwacu W-Mo deposit, northwest Yunnan, and their implications for ore genesis[J]. Geological Bulletin of China, 2020, 39(6): 929-942.
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基金项目

中国地质调查局项目《地质调查综合智能编图系统与应用》(编号:DD20190415)、《国家地质数据库建设与整合》(编号:DD20160351)、《三江造山带昌都—澜沧地区区域地质调查》(编号:DD20190053)

作者简介

陈莉(1980-), 女, 硕士, 工程师, 从事矿床地质和数据库建设工作。E-mail:lemon470@126.com

文章历史

收稿日期: 2019-10-15
修订日期: 2020-02-04
滇西北休瓦促钨钼矿床两期岩浆作用的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及矿床成因
陈莉, 刘函, 贺娟    
中国地质调查局成都地质调查中心, 四川 成都 610081
摘要: 滇西北休瓦促矿区东、西部出露不同岩性的酸性侵入岩体,通过对2期岩浆作用成岩时代、地球化学特征的分析,结合前人研究成果探讨休瓦促矿床的成因。矿区东部黑云母花岗岩锆石U-Pb定年结果为214.9±1.3 Ma,西部花岗斑岩和二长花岗岩年龄分别为87.47±0.51 Ma和83.29±0.60 Ma;矿区获得的辉钼矿Re-Os年龄为82~86 Ma,与燕山晚期成岩年龄一致。地球化学特征分析显示,2期岩体表现出较一致的偏铝质-弱过铝质钾玄质系列特征,具有稀土元素右倾型配分模式,亏损高场强元素Nb、Sr、Zr、Hf,富集大离子亲石元素Rb、Th、U。Y-Nb和Yb-Ta图解表明,2期酸性侵入岩显示出了不同的构造背景,晚三叠世岩体落入同碰撞花岗岩范围,晚白垩世岩体落入板内花岗岩范围。结合矿区地质特征及前人流体包裹体,S、Pb、锆石Hf同位素研究结果,认为休瓦促钨钼矿床成矿物质主要来源于晚白垩世加厚下地壳的部分熔融,矿区断裂-裂隙系统为含矿岩浆-热液向上运移提供了通道,含矿热液温度的降低和大气降水的混合作用,使成矿物质在构造薄弱地带沉淀形成矿体。
关键词: 锆石U-Pb年龄    晚白垩世    休瓦促    钨-钼矿    
LA-ICP-MS zircon U-Pb ages of the two phases of magmatism in the Xiuwacu W-Mo deposit, northwest Yunnan, and their implications for ore genesis
CHEN Li, LIU Han, HE Juan    
Chengdu Center, China Geological survey, Chengdu 610081, Sichuan, China
Abstract: Two phases of intrusive magmatism were developed in the Xiuwacu deposit, northwest Yunnan.This study focused on the geochronological and geochemical characteristics of these intrusive rocks so as to define the petrogenesis of the Xiuwacu deposit.The LA-ICP-MS zircon U-Pb dating results show that biotite granite from the east of Xiuwacu deposit was formed at 214.9±1.3 Ma, granite porphyry and monzogranite from the west of Xiuwacu deposit was formed at 87.47±0.51 Ma and 83.29±0.60 Ma.The results of the studies show that the molybdenite from the Xiuwacu deposit was formed at 82~86 Ma, corresponding to Late Yanshanian.The two phases of intrusions have similar geochemical characteristics, both belonging to the shoshonitic type and metaluminous to slight peraluminous series, with enrichment of LILE(Rb, Th, U)and depletion of HFSE(Nb, Sr, Zr, Hf).The Y-Nb and Yb-Ta discrimination diagrams indicate that the two phases of intrusions were formed in different tectonic environments.The Late Triassic intrusive rocks fall into the field of syn-collision granites while the Late Cretaceous intrusive rocks fall into the field of intra-plate granites.Based on comprehensive study with regional geology and acquired achievements in fluid inclusions, S and Pb isotopes as well as zircon Hf isotopes, the authors infer that the partial melting of thickened lower crust in the Late Cretaceous seems to have been the main metallogenic material source of the Xiuwacu deposit.The ore-bearing thermal fluid migrated along the fault-crack system in the Xiuwacu deposit, and then the W-Mo orebodies were formed at the favorable position along with the combined effect of both temperature decreasing and the mixing with meteoric water.
Key words: zircon U-Pb age    Late Cretaceous    Xiuwacu    W-Mo deposit    

三江造山带位于特提斯构造域东段,经历了复杂而完整的演化历史,构造演化独特,是中国大陆构造演化的典型缩影,在全球构造演化中的地位举足轻重[1-4]。义敦岛弧位于三江造山带北段,是晚三叠世甘孜-理塘古特提斯洋壳向西俯冲形成的近南北向火山岩浆岛弧[5-9]。北部高角度俯冲,形成张性环境的昌台弧,发育大量火山岩和VMS型铅锌银多金属矿床;南部低角度俯冲,形成压性环境的中甸弧(又名香格里拉弧、格咱弧)[10],发育强烈的构造-岩浆-热液活动和斑岩成矿作用。三叠纪以来,香格里拉地区主要发育2期构造-岩浆活动和成矿作用,印支期斑岩铜多金属成矿作用,形成普朗、雪鸡坪、欠虽、松诺等铜及铜多金属矿床;燕山期斑岩铜钼钨多金属成矿作用,形成休瓦促、热林、红山、铜厂沟等大-中型矿床。

休瓦促位于香格里拉北部,受限于自然环境,对该矿床的研究工作起步较晚。2014年,余海军等采用锆石U-Pb定年法,获得休瓦促印支期花岗闪长岩结晶年龄200.93±0.65 Ma,含矿黑云母花岗岩结晶成岩年龄78.85±0.26 Ma,首次确定了休瓦促矿区存在2期岩体侵入[11-12];其后,王新松等[13]、刘学龙等[14]、张向飞等[15]先后获得花岗闪长岩锆石U-Pb年龄202±3.5 Ma,二长花岗岩年龄83.3±1.7 Ma、76.8±3.8 Ma,验证了休瓦促2期岩浆作用,同时对成矿流体包裹体、金属硫化物硫、铅同位素、锆石Hf同位素组成进行分析。较之香格里拉地区其他矿床,目前休瓦促钨钼矿床的研究程度较低,获得的分析数据有限,对于矿床的成因、成矿作用、沉淀机理等的探讨较少。本文对休瓦促2期岩体进行了LA-ICP-MS锆石定年和岩石地球化学分析,结合前人流体包裹体、硫-铅、锆石Hf同位素的研究结果,探讨了休瓦促钨钼矿床的成矿过程,为区域晚白垩世钨钼成矿作用找矿实践提供一定的理论基础,同时增进了对义顿岛弧南段岩浆演化及斑岩成矿理论的认识。

1 区域地质背景

义敦岛弧东以甘孜-理塘结合带为界,西至区域性乡城-格咱断裂与中咱微陆块相邻,南到扬子陆块西缘,为晚三叠世甘孜-理塘洋向西俯冲于中咱微陆块下形成[5, 13]。义敦岛弧带内地层主要为中—晚三叠世火山岩及火山碎屑沉积岩建造,岩性主要为弧火山岩、砂岩、灰岩及火山碎屑岩[16]。燕山期碰撞造山运动和喜马拉雅期扬子陆块西缘大规模的向西推覆,掩盖了部分岛弧和甘孜-理塘缝合带的原始地质构造形迹。南北段印支期构造样式和成矿特征的差异,将义敦岛弧分为北段昌台弧和南段中甸弧[5-6](图 1-a)。

图 1 义敦岛弧(a)和香格里拉地区(b)地质矿产简图(据参考文献[16-17]修改) Fig.1 Simplified geological maps of the Yidun Arc(a)and Shangri-La region(b)

昌台弧主要发育印支期弧后盆地、弧间裂谷双峰式火山岩及相伴生的VMS型铜-银-铅-锌多金属成矿作用,形成呷村、嘎依穷超大型矿床[18-19]。进入晚白垩世,甘孜-理塘洋封闭,中咱微陆块、义敦岛弧和扬子陆块拼合,进入陆-陆碰撞造山阶段,受挤压和地壳加厚的影响,导致花岗岩浆沿结合带发生强烈侵位。昌台—乡城地区晚白垩世发育A型花岗岩及与其相关的矽卡岩型、热液型Sn-Ag-Pb-Zn多金属矿化,形成夏塞、措莫隆等超大-大中型矿床[19-27],其成矿物质主要来自中酸性变沉积岩地壳物质的部分熔融[5, 25]

南段中甸弧印支期构造背景以压性为主,发育与俯冲有关的玄武岩-安山岩系列、斑岩及相伴生的斑岩型、矽卡岩型铜多金属矿化作用[28], 形成普朗超大型及雪鸡坪、春都、松诺、欠虽等大中型矿床。晚白垩世区内主要发育I型花岗岩[16]和与之有关的的斑岩-矽卡岩型、热液脉型Mo-Cu-W多金属矿化,形成了休瓦促、热林热液脉型钨钼矿床,红山、铜厂沟斑岩-矽卡岩型铜钼多金属矿等[13, 16, 29-38](图 1-b)。前人矿物学及同位素地球化学研究证实其主要来源于加厚的中基性下地壳的部分熔融[16, 37]

2 矿床地质特征

休瓦促钨钼矿床位于香格里拉(中甸)县城北东20°方向约80 km处,乡城-格咱断裂东侧,香格里拉复式岩体北西部(图 1-b)。1991年云南省地矿局第三地质大队完成普查工作,2010年云南黄金股份有限公司完成了矿区的详查工作。矿床WO3储量8431 t(品位0.28%),Mo储量13627 t(品位0.38%)[13]

矿区主要出露上三叠统喇嘛垭组和拉纳山组,为一套碎屑岩-碳酸盐岩-火山岩建造,岩性为砂板岩夹灰岩、安山玄武岩-安山岩、英安岩,岩石变质程度低,泥岩、砂岩类多变质为板岩[15, 39]。矿区发育一条近南北向断层F4,沿矿区中部近南北向深沟延伸,均为第四系残坡积物覆盖。晚三叠世岩体分布于F4东侧,晚白垩世岩体位于F4西侧,2期岩体呈断层接触关系。F1~F3为一组北西向,呈近等距状平行展布的断裂,为休瓦促矿床的控矿构造,矿区东、西矿段分别位于F2东段和F3西侧(图 2)。

图 2 休瓦促钨钼矿区地质图(a)和剖面简图(b)[15] Fig.2 Simplified geological map(a)and geological section(b)of the Xiuwacu W-Mo deposit

休瓦促矿区印支期岩体以黑云母花岗岩、似斑状黑云母花岗岩为主,灰色-深灰色,块状构造;主要由斜长石、碱性长石、石英、黑云母、微量角闪石等组成。燕山期侵入岩以二长花岗岩、二长花岗斑岩为主,灰色-灰白色,块状构造;主要由石英、斜长石、钾长石组成,少量黑云母。细晶岩呈脉状广泛分布于矿区东、西段的侵入岩体中,主要为花岗细晶岩,与矿体在空间上密切共生。

矿区已发现的钨钼矿体受构造和后期脉状细晶岩侵位控制,呈分区集中分布的特征(图 2),可分为东、西2个矿段。东矿段矿体赋存于受F2控制的北西向断裂-裂隙带中,西矿段控制的矿体为赋存于受F3控制的北西向断裂-裂隙带中,沿裂隙带充填交代含钨钼石英脉和细晶岩脉。矿石矿物主要为辉钼矿、白钨矿、黄铜矿,呈粗粒-伟晶结构,团块状、星点状、细脉浸染状-脉状构造。矿区钾长石化、绿帘石化、硅化、绢云母化、碳酸盐化在空间上与矿体密切共生。

3 样品采集及分析方法

本次研究共采集了8件样品进行地球化学分析,其中黑云母花岗岩2件,采样位置北纬28°30′41″、东经99°57′42″(XWC-1、XWC-2);采集矿化花岗斑岩样品3件,采样位置北纬28°30′23″、东经99°57′39″(XWC-3、XWC-4、XWC-5);二长花岗岩样品3件,采样位置北纬28°32′08″、东经99°56′36″(XWC-6、XWC-7、XWC-8)(图版Ⅰ)。对其中3件样品进行了锆石定年(XWC-1、XWC-3、XWC-6)。所测样品均采自矿区地表新鲜露头或坑道,蚀变极弱。

图版1   Plate1

a、d.黄铜矿化黑云母花岗岩;b、e.辉钼矿化花岗斑岩;c、f.细粒二长花岗岩。
Bi—黑云母;Kfs—钾长石;Pl—斜长石;Qtz—石英

样品破碎和锆石挑选由河北省廊坊区域地质调查研究院地质实验室完成,锆石制靶和阴极发光(CL)照相由北京锆年领航科技有限公司完成。样品经常规粉碎、磁选和重选,分选出纯度较高的锆石,后在双目显微镜下人工挑选锆石,纯度可达99%以上。最后将锆石样品和标样一起用环氧树脂固定于样品靶上,其直径为25 mm,厚5 mm。

锆石U-Pb同位素定年在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室(GPMR)利用LA-ICP-MS分析完成。详细的仪器操作条件和数据处理方法同Liu等[40]。锆石样品U-Pb谐和图和年龄加权平均值计算用Isoplot/Ex_ver3程序获得。分析结果见表 1

表 1 休瓦促矿床黑云母花岗岩、花岗斑岩、二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb分析结果 Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb analytical data for biotite granite, granite porphyry and monzonitic granite in the Xiuwacu deposit

微量元素分析在中国科学院广州地球化学研究所地球化学重点实验室完成,化学准备及流程分析见Chen等[41]。主量元素分析在自然资源部西南矿产资源监督检测中心采用XRF(RigakuRIX 2100型)玻璃熔饼法完成,分析偏差优于4%。分析结果见表 2

表 2 休瓦促钨钼矿床岩体主量、微量和稀土元素分析结果 Table 2 Analyses of major, trace elements and REE of granite in the Xiuwacu Mo-W deposit
4 分析结果 4.1 锆石U-Pb年龄

测年样品为黑云母花岗岩(XWC-1)、矿化花岗斑岩(XWC-3)和二长花岗岩(XWC-6),大部分锆石呈透明自形晶,棱柱状,长50~150 μm,长宽比1 1~3 1,无色或浅黄色,透明,阴极发光图像显示大部分锆石具有清晰的岩浆振荡环带(图 3)。XWC-1样品锆石U含量为1300×10-6~6225×10-6,Th含量为1338×10-6~13076×10-6,Th /U值为0.64~2.10;XWC-3样品锆石U含量为1501×10-6~11798×10-6、Th含量为901×10-6~10435×10-6,Th /U值为0.60~1.47;XWC-6样品锆石U含量为2092×10-6~20869×10-6,Th含量为1344×10-6~6693×10-6,Th /U值为0.64~1.46;3件锆石Th、U含量及Th /U值均显示典型的岩浆锆石特征[42-43]。所测锆石U-Pb同位素组成在误差范围内谐和(图 3),获得休瓦促黑云母花岗岩206Pb/238U年龄加权平均值为214.9±1.3 Ma(MSWD=2.8)(图 4-a), 矿化花岗斑岩206Pb/238U年龄加权平均值为87.47±0.51 Ma(MSWD=0.82)(图 4-b),二长花岗岩206Pb/238U年龄加权平均值为83.29±0.60 Ma(MSWD=1.7)(图 4-c),分别代表 3种岩性的结晶年龄。由此推断,休瓦促矿区存在2期岩浆作用,即晚印支期黑云母花岗岩和晚燕山期花岗斑岩和二长花岗岩。

图 3 休瓦促矿床黑云母花岗岩(XWC-1)、花岗斑岩(XWC-3)和二长花岗岩(XWC-6)锆石阴极发光(CL)图像 Fig.3 Zircon CL images of biotite granite, granite porphyry and monzonitic granite in the Xiuwacu deposit
图 4 休瓦促黑云母花岗岩(a)、花岗斑岩(b)和二长花岗岩(c)锆石U-Pb年龄谐和图 Fig.4 Zircons U-Pb concordia diagrams for biotite granite(a), granite porphyry(b)and monzonitic granite(c)in the Xiuwacu deposit
4.2 主量元素

休瓦促矿区黑云母花岗岩、矿化花岗斑岩和二长花岗岩的主量元素分析结果见表 2。地球化学特征显示:SiO2含量为70.59%~78.71%(表 2),属于酸性岩范畴。全碱Na2O+K2O含量为4.38%~9.08%,平均7.07%,在TAS图解(图 5-a)中,样品点落入花岗岩区域;在SiO2-K2O图解(图 5-b)中,样品点落入高钾钙碱性-钾玄质系列。K2O/Na2O为1.57~2.01,在Na2O-K2O图解(图 5-c)中,样品均显示钾玄质特征。Al2O3含量为11.7%~14.14%,平均12.99%,A/CNK铝饱和指数为1.39~2.69,平均1.72,A/CNK-A/NK图解(图 5-d)显示偏铝质特征。

图 5 休瓦促矿区岩石主量元素TAS图解(a[44])、SiO2-K2O图解(b)、Na2O-K2O图解(c)和A/CNK-A/NK图解(d[45]) Fig.5 TAS(a), SiO2 versus K2O(b), NaO2 versus K2O(c)and A/CNK versus A/NK plots(d) of the Xiuwacu deposit

休瓦促矿区晚白垩世和晚三叠世岩体主量元素表现出相似的特征,均为高硅花岗岩,具偏铝质-弱过铝质钾玄质岩石特征,与前人研究结果一致[12, 15, 46]

4.3 稀土和微量元素

测试结果显示(表 2),晚三叠世黑云母花岗岩和晚白垩世二长花岗岩具有较一致的稀土元素配分曲线,∑REE=143.81×10-6~242.56×10-6(平均188.39×10-6)。亏损重稀土元素而富集轻稀土元素,轻、重稀土元素比值LREE/HREE=6.07~13.88(平均11.23),(La/Yb)N=5.03~17.29(平均12.72),Eu=0.24~0.92(平均0.60)。结合前人测试结果[12, 15, 46],黑云母花岗岩和二长花岗岩均具有负Eu异常(图 6-a),二长花岗岩的Eu负异常较黑云母花岗岩更明显。岩石明显亏损高场强元素Nb、Sr、Zr、Hf,黑云母花岗岩Nb、Zr、Hf的亏损较二长花岗岩显著,二长花岗岩较黑云花岗岩具有更显著的Sr亏损;岩石富集大离子亲石元素Rb、Th、U,相对亏损Ba(图 6-b)。

图 6 休瓦促矿区稀土元素球粒陨石标准化(a)和微量元素原始地幔标准化图(b) Fig.6 Chondrite-normalized REE patterns(a)and primitive mantle-normalized trace element diagram(b) of the Xiuwacu deposit
5 讨论 5.1 成岩成矿时代

关于香格里拉地区典型含矿岩体的成岩成矿时代已有较多的研究成果。热林黑云二长花岗岩形成时代为81.2±2.3 Ma[10],辉钼矿Re-Os年龄为81.2 Ma[10];红山花岗岩锆石U-Pb年龄为81.1±0.5 Ma[29],矽卡岩型矿石中辉钼矿Re-Os模式年龄为79.32±0.87 Ma,斑岩型矿石中辉钼矿模式年龄为80.71 Ma[47];铜厂沟铜钼矿床花岗闪长斑岩锆石U-Pb年龄为84.57 Ma[40],辉钼矿形成年龄为85±2 Ma[33]

休瓦促岩体目前获得的年龄有晚三叠世含矿花岗闪长岩年龄202±3.5 Ma[9],黑云母花岗岩年龄211.7±2.6 Ma、200.93±0.65 Ma[12, 15];晚白垩世斑状二长花岗岩形成时代83.3±1.1 Ma,76.8±3.8 Ma、83.57±0.32 Ma[12, 14-15]。辉钼矿Re-Os模式年龄83±1 Ma[10]

本文LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,晚三叠世黑云母花岗岩年龄为214.9±1.3 Ma,晚白垩世岩体为83~87 Ma,休瓦促辉钼矿Re-Os成矿年龄为82~86 Ma[10, 29, 47],结合前人测年结果,晚白垩世岩体与辉钼矿体的成岩成矿时限近一致。香格里拉地区由北到南还分布有热林、红山、铜厂沟钨钼矿床,已获得的成岩成矿年龄显示了与休瓦促相同的特征,即矿区存在晚三叠世和晚白垩世2期构造-岩浆活动,辉钼矿和二长花岗岩均为晚白垩世构造-岩浆活动的产物。

5.2 构造环境

休瓦促矿区2期酸性侵入岩均表现出偏铝质-弱过铝质和钾玄质特征,具有稀土元素右倾配分模式。但Sr-Nd-Pb同位素、锆石Hf同位素、氧逸度均存在较大差异,其母岩物质来源的巨大差异,指示它们可能形成于不同的构造背景[14-15]

结合前人分析测试结果[12, 15, 46],在Y-Nb和Yb-Ta图解(图 7)中,休瓦促2期酸性侵入岩显示出不同的构造背景,晚三叠世黑云母花岗岩主要投入同碰撞花岗岩范围,晚白垩世二长花岗岩和花岗斑岩主要投入板内花岗岩范围。

图 7 休瓦促钨钼矿区Nb-Y(a)和Ta-Yb(b)图解 Fig.7 Diagrams of Y-Nb(a)and Yb-Ta(b)in the Xiuwacu W-Mo deposit ORG—洋脊花岗岩; WPG—板内花岗岩; VAG—火山弧花岗岩; syn-COLG—同碰撞花岗岩

结合区域地质特征,认为休瓦促晚三叠世黑云母花岗岩形成于甘孜-理塘洋向西俯冲背景,由洋壳脱水、部分熔融,并导致地幔部分熔融形成。而燕山晚期,义敦岛弧受到晚碰撞-碰撞后伸展作用的影响,岩石圈拆沉和软流圈上涌,导致幔源岩浆向上运移,为加厚的偏基性下地壳部分熔融提供了热源,岩浆向上运移同时混染了部分壳源物质,分离结晶最终形成矿区内二长花岗岩、花岗岩和花岗斑岩。

5.3 成矿流体特征及物质来源

王新松等[13]和张向飞[48]对休瓦促矿区伟晶岩中的萤石、硫化物石英脉中的石英和方解石中的流体包裹体进行岩相学观察,包裹体类型主要为气液两相水溶液包裹体(Ⅰ型),可进一步划分为富液相包裹体(Ⅰ-a)和富气相包裹体(Ⅰ-b);其次为富CO2包裹体(Ⅱ型),主要出现在伟晶岩脉的石英和萤石中,室温下可见两相结构(Ⅱa:L+VCO2)和三相结构(Ⅱb:L+L CO2+VCO2);偶见Ⅲ型纯液相包裹体。

流体包裹体测温结果显示,早期硅酸盐-氧化物阶段流体富CO2,均一温度为275~365℃,盐度为3.15%~8.35%NaCleqv(图 8),呈现中高温、中低盐度H2O-NaCl-CO2热液体系特征,均一温度和盐度范围较小,表明早期流体来源较单一,主要来源于原始岩浆流体。硫化物石英阶段流体包裹体温度分布范围较宽,为120~550℃,可分为2个区间,中高温250~550℃和中低温110~250℃,盐度范围没有明显的分区,为1.40%~12.73%NaCleqv[13]。高温区间与早期硅酸盐-氧化物阶段相似,说明其主要来源于原始岩浆流体,低温区间则说明在石英硫化物阶段有低温流体的加入。结合岩相学和显微测温结果,休瓦促成矿流体可能未经历强烈的沸腾作用,存在不同来源流体间的混合作用[49]

图 8 休瓦促矿区流体包裹体均一温度-盐度箱线图(数据据参考文献[13, 51]; 图中数字表示频数) Fig.8 Homogenization temperatures and salinities of fluid inclusions from the Xiuwacu deposit

休瓦促矿区δ34SCDT值分布较集中(2.07‰~4.33‰),说明其具有高度均一的S来源,来自于花岗岩浆作用;根据铅同位素组成对比,推测休瓦促成矿物质主要来自矿区燕山晚期花岗岩,且可能主要来自壳源物质的部分熔融[13]。刘学龙等[14]锆石Hf同位素原位分析结果显示,晚三叠世岩体形成的物质来源除壳源物质外,也有幔源物质的混入,而晚白垩世岩体是古老地壳物质部分熔融的产物。综合休瓦促矿区地质、成矿流体特征、硫、铅及锆石Hf同位素特征,表明休瓦促矿床成矿流体及物质来源主要来自加厚下地壳部分熔融而形成花岗质岩浆所分异出的岩浆期后热液。

5.4 成矿过程讨论

三叠纪晚期,甘孜-理塘洋向西俯冲于中咱地块之下,形成了义墩岛弧。俯冲角度的不同,造成义墩岛弧北段以张性为主,南段香格里拉弧以压性为主[5, 7]。这种压性的构造背景,岩浆不易喷出地表,侵位至浅层、超浅层,形成中酸性(斑)岩体及大量的斑岩、矽卡岩型矿床[5]。燕山晚期,义墩岛弧进入碰撞后陆内伸展环境[16],软流圈上涌导致增厚的陆壳熔融、减薄,香格里拉地区由压性转为张性环境[7]。晚白垩世中酸性岩浆呈近南北向广泛发育,与晚三叠世中酸性岩浆近平行展布,伴生大量(斑岩型)钼多金属矿床[15],休瓦促、热林、红山、铜厂沟矿区即位于2期岩体的叠加交汇部位。

综合休瓦促矿区成岩成矿作用,认为成矿作用与岩浆活动关系密切,并受成岩作用的制约。晚三叠世岩浆活动,使岩浆在下地壳发生相分离,Cu和S优先进入富含挥发分的低盐度气相流体,而Mo则优先进入高盐度液相流体中,以氧化物形式运移[50-54]。富含挥发分的低盐度气相流体具有更强的运移能力,随印支期岩浆运移至地表形成斑岩型铜矿,而高盐度液相流体可能在岩浆经历MASH的过程中堆积于下地壳。晚白垩世进入晚碰撞-碰撞后的陆内伸展环境,下地壳加厚导致壳幔结构发生改变,激发古老镁铁质下地壳及早期岩浆房的部分熔融[55],Mo和W元素富集于酸性岩浆。含矿岩浆热液沿古老的岩浆通道向上运移至地表,并受到休瓦促断裂-裂隙系统制约。随着岩浆的结晶分异,成矿物质在岩浆期后热液中富集,温度的降低和大气降水的混合,使含矿热液的物理化学条件发生改变,最终成矿物质在断裂-裂隙等构造薄弱地带沉淀形成矿体。

在休瓦促矿区尚未发现具有经济价值的印支期斑岩型铜矿体,可能已经在2期岩浆活动之间的漫长地质历史中被剥蚀破坏[48]

6 结论

(1) 休瓦促矿区晚三叠世黑云母花岗岩锆石U-Pb年龄为214.9±1.3 Ma,晚白垩世花岗斑岩和二长花岗岩成岩年龄分别为87.47±0.51 Ma和83.29±0.60 Ma,后者与矿区钨钼成矿时代一致,表明成矿作用与晚白垩世构造-岩浆活动有关。

(2) 休瓦促2期酸性侵入岩的地球化学特征显示出不同的构造背景,晚白垩世二长花岗岩主要来自加厚下地壳物质的部分熔融,属于碰撞后陆内伸展环境。

(3) 结合前人流体包裹体分析结果,认为晚白垩世加厚下地壳的部分熔融为成矿提供了物质来源,矿区发育的断裂-裂隙系统为含矿热液的向上运移和大气降水提供了良好通道,含矿热液温度的降低和大气降水的混合作用,使成矿物质在构造薄弱地带沉淀形成矿体。

致谢: 感谢李小波在野外工作和样品分析测试中给予的帮助,感谢审稿专家提出的宝贵意见。

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