邦铺Mo-Cu-Pb-Zn矿床位于冈底斯斑岩铜矿带东段北侧，是一个以富Mo(~0.089%)、贫Cu(~0.32%)、共生Pb-Zn的大型矿床，主要成矿作用有斑岩型Mo-Cu热液成矿作用和夕卡岩型Pb-Zn接触交代成矿作用。从2000年开始，主要开采夕卡岩型Pb-Zn矿。从2007年开始，经过3年的普查、详查、勘探工作，2009年正式确立了以Mo为主的斑岩型矿床，并获得了邦铺矿床Mo、Cu量分别大于80×10⁴t、20×10⁴t，二者平均品位分别为0.089%和0.32%。前人对邦铺矿床斑岩成矿时代、流体演化特征、成矿物质来源等做了详细的研究，取得了较为一致的认识(周雄, 2009, 2012；周雄等，2010；罗茂澄等, 2011, 2012；王立强等，2011；Zhao et al., 2015)，例如，斑岩Mo-Cu成矿作用集中发生在14~15 Ma，成矿流体具有从高温-高盐度向低温-低盐度演化的特征，富Mo是受到古老地壳的控制，并证实矿床的斑岩及夕卡岩成矿作用属于同一成矿系统(赵晓燕等，2015)，但有关矿床成矿环境的演化研究却鲜少涉及。众所周知，高氧逸度是绝大多数斑岩矿床成矿的前提(Shen and Pan, 2015)，物理化学条件的变化控制了夕卡岩及金属矿物的组合特征(赵一鸣等，1990)，可见在斑岩-夕卡岩成矿过程中环境的变化对成矿具有至关重要的作用。因此，本文选取斑岩矿区成矿斑岩进行锆石微量元素分析，选取夕卡岩矿区中的夕卡岩矿物进行电子探针成分分析，反演成矿过程中成矿环境的变化，为进一步探索金属沉淀机制、建立矿床成矿模型提供理论依据。

1 区域及矿区地质

冈底斯巨型成矿带南北分别以雅鲁藏布江缝合带和班公湖—怒江缝合带为界，东西绵延1500 km，是一条具有双倍地壳厚度(70~80 km)的新生代巨型构造-岩浆带。随着研究的深入，该成矿带进一步划分为3个亚带(图 1a)：北部的勒青拉-洞中松多铅锌银多金属成矿带，中部的冈底斯斑岩成矿带和南部的克鲁-冲木达斑岩-夕卡岩铜钼金成矿带(李光明等，2006)。

冈底斯斑岩成矿带位于南拉萨地体，长达350 km、宽约50 km(图 1a；侯增谦等，2001)，其成矿背景明显不同于岛弧带与大陆边缘带，但矿化特征与岛弧﹑大陆边缘的斑岩铜矿相似(杨勇等，2010；Hou et al., 2011)。众多学者对冈底斯斑岩成矿带中典型矿床进行的详细研究表明(孟祥金等, 2005, 2006；杨志明等, 2005, 2008a, 2008b, 2011；侯增谦等，2007；杨志明和侯增谦，2009；Hou et al., 2009, 2011；Yang et al., 2009；唐菊兴等，2010；郑文宝等，2010；王焕等，2011；周雄，2012；周维德等，2014；唐攀等，2016)，冈底斯斑岩型矿床主要形成于印度亚洲大陆处于后碰撞伸展的环境，成岩成矿年龄集中于12~18 Ma，含矿斑岩主量元素和微量元素地球化学特征(曲晓明等，2001；Hou et al., 2012, 2013)显示，冈底斯斑岩成矿带的成矿斑岩属于碱性斑岩，为加厚的下地壳局部部分的产物，具有埃达克质岩的特征(侯增谦等，2003；Qu et al., 2004, 2007)。

邦铺矿床位于冈底斯斑岩成矿带东段北侧，矿区岀露地层较为简单，除第四系外，主要有下二叠统洛巴堆组(P₁l)和古近纪典中组(E₁d)(图 1b)，典中组与洛巴堆组以断层接触。矿区岩浆岩比较发育，约占矿区总面积的50%以上，主要呈大规模侵入体产出，部分呈小型岩枝、岩脉产出(图 1b)，其中二长花岗斑岩为Mo、Cu的含矿斑岩。

对邦铺矿区十字剖面(0勘探线、60勘探线) 11个钻孔的详细编录发现，邦铺斑岩钼铜矿床具有典型斑岩矿床的蚀变分带特征，从中心向外依次为：黑云母化带、硅化带、绢云母化带以及青磐岩化带，黏土化多呈补丁状分布于硅化带及青磐岩化带中(Zhao et al., 2015)。夕卡岩化蚀变以典型的夕卡岩矿物出现为特征，最早期为干夕卡岩阶段，主要出现石榴子石，岩石呈黄棕-红棕的(图 2a)，具有完好的五角十二面体晶型，环带构造发育(图 2b)；辉石仅少量出现，呈半自形粒状产出；之后的湿夕卡岩阶段出现阳起石(图 2c)、金云母(图 2d)、绿泥石、绿帘石等矿物(图 2e)；阳起石呈放射状，绿帘石呈较自形的粒状，可见其交代早期石榴子的现象；到石英硫化物阶段出现与方铅矿、闪锌矿成矿同期的石英，及成矿后期的石英、方解石(图 2f)。夕卡岩的矿物组成具有典型的分带现象，通过对距离二产花岗斑岩远近不同的平硐的编录发现，近岩体的夕卡岩矿物以石榴子为主，随着距岩体距离的增加，石榴子石减少，夕卡岩矿物组合转变为以阳起石、绿帘石和绿泥石为主，碳酸盐类矿物则逐渐增多，闪锌矿的颜色也由近岩体的不透明转变为远离岩体的半透明。

邦铺矿床的Mo-Cu矿化主要分布在二长花岗斑岩中，主要含矿矿物为辉钼矿、黄铜矿，产出形式主要为脉状，还有部分呈浸染状产出。辉钼矿化与硅化的二长花岗斑岩密切相关。呈脉状产出的辉钼矿脉宽变化较大，从3 mm~10 cm均有出现(图 3a)。石英与辉钼矿多呈纹层状出现，显示成矿处于一种动荡的、持续伸展的构造环境。Pb-Zn矿化主要出现在洛巴堆组围岩(包括火山角砾岩、灰岩、砂岩、大理岩等)中(图 3b)，矿化与夕卡岩密切相关，矿石大多呈块状(图 3c)，也有呈脉状产出(图 3d)，此外在铅锌矿区中有大量条带状的镜铁矿出现。

2 分析方法 2.1 锆石微量元素

对邦铺含矿的二长花岗斑岩进行锆石微量元素分析，岩石特征及代表性锆石见图 4。锆石样品的分离和挑选由廊坊市地岩矿物分选有限公司完成。锆石制靶及阴极发光图像由北京锆石领航科技有限公司完成。锆石微量元素含量测定在中国地质调查局西安地质调查中心国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室完成。激光剥蚀系统为GeoLas Pro，ICP-MS为Agilent 7700x。激光剥蚀过程中采用氦气作载气、氩气为补偿气以调节灵敏度，二者在进入ICP之前通过一个T型接头混合。每个时间分辨分析数据包括大约10 s的空白信号和40 s的样品信号。对分析数据的离线处理(包括对样品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年龄计算)采用软件Glitter 4.4(Van Achterbergh et al., 2001)完成，详细仪器参数和测试过程可参考李艳广等(2015)。

2.2 电子探针

显微镜下对探针片详细观察，圈出特定区域，在探针片喷碳处理后利用电子探针显微分析仪对目标矿物进行测试。测试工作在中国地质科学院矿产资源研究所电子探针室完成，仪器为JEOLJXA8800R，加速电压为20.0 kV，电流为20 nA，束斑直径为1 μm，测试精度0.001%。

3 夕卡岩矿物学特征

对夕卡岩矿物的研究，不仅可以为矿床形成环境提供大量的指示信息(Einaudi，1981；Meinert et al., 2005)，还可以用来指示金属矿化类型(Nakano et al., 1994；赵一鸣等，1997)。

石榴子石：邦铺夕卡岩矿区的石榴子石较为发育，尤其是在近岩体部位。石榴子石以褐红色为主，晶型较好，自形-半自形，形成致密块状的石榴子石夕卡岩，也有少量呈脉状产出；镜下为均质体，环带构造发育(图 2b)。由石榴子石电子探针分析结果(表 1)可见，其SiO₂含量为33.70%~38.86%，(均值为35.63%)，Al₂O₃为0.01%~7.22%(均值为0.07%)，FeO为17.30%~28.60%(均值为25.27%)，CaO为31.17%~36.08%(均值为33.29%)。在石榴子石端元组分三角图(图 5)上，石榴子石端元组分以钙铁榴石和钙铝榴石为主，几乎没有镁铝榴石、铁铝榴石和锰铝榴石，石榴子石端元成分范围与世界大型夕卡岩型铅锌矿(图 5)的石榴子石一致(Meinert et al., 2005)。石榴子石环带也显示出一定成分波动，从内向外显示钙铁榴石和钙铝榴石成分波动的特征，或者由钙铁榴石向钙铝榴石过渡的趋势(图 6)，暗示形成石榴子时的环境是较为动荡的。

辉石：邦铺夕卡岩矿区辉石较为少见。辉石绿色-暗绿色，常与石榴子石共生，蚀变发育，常见绿泥石化，镜下呈半自形-他形，偶见横断面呈正方形或八边形，聚片双晶发育，弱的多色性，正高突起，可见辉石式解理。辉石电子探针分析结果(表 2)为：SiO₂含量45.69%~54.68%(均值为50.35%)，Al₂O₃为0.03%~10.40%(均值为3.65%)，FeO为1.95%~28.62%(均值为13.13%)，CaO为12.07%~24.38%(均值为19.33%)，属Ca-Mg-Fe硅酸盐系列(图 7a)的钙铁辉石(图 7b)。

金云母：手标本见金云母呈浅灰色、浅黄色，呈团块状分布于石榴子石或镜铁矿中；镜下金云母呈无色或浅黄色，弱多色性，正低突起，可达鲜艳的三级干涉色，多呈鳞片状集合体产出。金云母电子探针仅测试3个点，分析结果(表 3): SiO₂含量分别为55.73%、56.75%、56.77%，平均56.43%；Al₂O₃分别为0.18%、0.22%、0.53%，平均0.51%；FeO分别为14.17%、12.69%、13.70%，平均13.52%；CaO分别为9.89%、10.49%、10.71%，平均10.36%。

阳起石：在邦铺夕卡岩矿区广泛发育，呈浅绿-暗绿色，放射状集合体；镜下呈浅绿-深绿色，具有明显的多色性，二级干涉色。其电子探针分析结果(表 4): SiO₂含量为52.37%~53.62%(均值为52.76%)，Al₂O₃为0.14%~3.06%(均值为0.95%)，FeO为8.50%~14.38%(均值为10.78%)，MgO为10.25%~14.45%(均值为12.33%)，在闪石类分类图解上(图 8)落在阳起石范围内。

绿泥石：在邦铺夕卡岩矿区中较为发育，暗绿色；显微镜下呈淡绿色-暗绿色，多色性明显，正低突起，发育有一级灰干涉色。绿泥石电子探针分析结果(表 5)为：SiO₂含量为27.76%~29.28%(均值为28.55%)，Al₂O₃为18.26%~20.09%(均值为19.39%)，FeO为13.29%~32.28%(均值为18.73%)，MgO为15.03%~22.65%(均值为18.96%)；绿泥石富铁贫镁，在Fe-Si图上显示蚀变绿泥石主要为密绿泥石(图 9)。

绿帘石：在邦铺夕卡岩矿区中较为发育，草绿色，呈粒状产出；显微镜下呈浅绿色，弱多色性，正高突起，二到三级鲜艳干涉色。绿帘石电子探针分析结果(表 6)为：SiO₂含量为38.49%~39.43%(均值为39.09%)，Al₂O₃为20.42%~24.20%(均值为23.07%)，FeO为10.72%~15.51%(均值为12.60%)，MgO为0.01%~0.11%(均值为0.04%)。

4 讨论 4.1 夕卡岩类型

根据赵一鸣等(1990)统计，碳酸盐化学成分尤其是其中MgO的含量决定着夕卡岩的类型。当碳酸盐MgO含量小于2%，有利于钙夕卡岩矿物的形成，当MgO含量在10%~15%时有利于形成典型的镁夕卡岩矿物，如镁橄榄石、硅镁石族矿物等，当MgO含量在2%~10%，通常只能形成透辉石、金云母等矿物。邦铺夕卡岩矿区主要夕卡岩矿物有钙铁-钙铝榴石、钙铁辉石、金云母、阳起石、绿帘石、绿泥石等。化学组成上矿区金云母铁含量较钙夕卡岩高，较典型的镁夕卡岩矿物镁度低。此外，流体反应速率与围岩化学性质密切相关，当成矿流体与灰岩地层接触时，灰岩与流体会迅速发生反应，这样热液运移距离较短，即夕卡岩主要产于岩体与碳酸盐围岩接触带，这一特征与邦铺的实际地质情况较为吻合。综上所述，邦铺夕卡岩铅锌矿区具有较为标准的钙夕卡岩矿物组合，属于钙质夕卡岩建造。

4.2 对成矿环境的指示 4.2.1 与斑岩Mo-Cu相关的成矿岩浆条件

成矿岩浆的高氧逸度是控制斑岩矿床形成的关键(Shen and Pan, 2015)。Cu、Mo等金属的迁移和沉淀受还原态的硫(S^2-)的控制，而硫的价态受氧逸度的控制；岩浆形成过程中，高氧逸度使硫大量以硫酸盐和SO₂形式存在，有利于源区硫化物的分解，大幅度提高初始岩浆的金属含量；与此同时，硫化物保持不饱和状态，有利于金属通过岩浆演化进一步富集；在磁铁矿结晶过程中，岩浆体系的氧逸度降低，硫酸根被还原成S^2-，S^2-与金属结合而沉淀，从而形成斑岩型矿床。

为确定邦铺斑岩成矿初期的氧逸度，分析了二长花岗斑岩中锆石的微量元素(表 7)，结果显示，其具有典型的岩浆锆石稀土配分模式(图 10)，即亏损LREE并逐步富集HREE的左倾配分模式，明显Ce正异常和Eu负异常，δEu变化范围较小，最低为0.09，最高为0.18，而δCe变化范围较大，从最小的29.62到最大的241.49。利用锆石Ti温度计(Ferry and Watson, 2007)计算得到锆石的结晶温度范围为677.52~868.09 ℃，利用Trail等(2011)提出的公式计算得到锆石的氧逸度(lgf_O2)为-14.39~-5.85，在10000/T(K)-δCe(图 11a)及温度-氧逸度(图 11b)图解上(Qiu et al., 2013)，所有测点均落在FMQ(铁橄榄石-磁铁矿-石英)氧逸度线之上，有的甚至超出MH(磁铁矿-赤铁矿)氧逸度线(Trail et al., 2011)，其范围为ΔFMQ+1.2~ΔFMQ+7.3，说明同大多数斑岩铜矿床一样，邦铺钼矿含矿二长花岗斑岩应形成于高氧逸度环境，暗示氧化性的长英质岩浆与斑岩型Mo矿化间有成因联系。

4.2.2 与夕卡岩Pb-Zn相关的成矿环境

夕卡岩矿物的形成需要特定的条件，从岩体侵入至金属矿化的整个过程，环境的物理化学条件存在较大差异，正是这种差异决定了不同类型夕卡岩具有不同的金属矿化组合(赵一鸣等，1990)。因此，可通过主要夕卡岩矿物来反演岩体侵入到金属矿化过程中的环境变化。

以石榴子石和辉石为主的夕卡岩有着相似的形成环境，Einaudi(1981)认为石榴子石和辉石的组成能指示夕卡岩系统的氧化还原状态；艾永富和金玲年(1981)报道了夕卡岩矿床中石榴子石成分可作为矿化介质酸度和矿化种属的重要标志；赵一鸣等(1997)通过研究中国主要的夕卡岩矿床提出夕卡岩中共生的透辉石和石榴子石成分可以反映夕卡岩形成的某些物理化学条件(酸度、氧逸度)和金属矿化类型，铁以Fe³⁺形态赋存在石榴子石中，反映其形成于较低的酸度(pH=5.4~7.5)和较高的氧逸度(lgf_O2=-20~-15.6)；Lu等(2003)提出以钙铁榴石为主的夕卡岩矿床一般是氧化型矿床。石榴子石和辉石端元组分的较大变化，还揭示其是在一个不完全封闭的平衡条件下形成(赵劲松和Newberry，1996)。

高氧逸度能促使Fe³⁺进入石榴子石晶体形成富铁石榴子石，邦铺夕卡岩铅锌矿区主要产出钙铁榴石和钙铁辉石，虽然钙铁辉石指示一种还原环境，但在邦铺夕卡岩矿区钙铁辉石的数量很少，远远低于钙铁榴石，指示夕卡岩化作用初期成矿流体为低酸度、高氧逸度。石榴子石由内带到外带成分的变化则表明成矿流体的碱性和氧逸度增大，氧逸度升高、流体pH值升高可促使流体中的Fe趋于饱和，此时必然引起镜铁矿、磁铁矿沉淀，形成镜铁矿-磁铁矿矿石。到了湿夕卡岩-氧化物阶段，镜铁矿的大量沉淀形成了较多的还原性S，为Pb、Zn等金属的沉淀创造了条件，同时还形成了一些磁黄铁矿和黄铜矿。邦铺夕卡岩矿床的绿泥石富铁贫镁，判断其在低pH值、还原环境下形成，表明此时成矿流体中的铁含量依旧较高，但氧化还原条件的改变终止了成矿作用。整个夕卡岩成矿过程的成矿环境为从碱性、氧化向酸性、还原转变，氧化还原状态的变化控制了Fe、Cu、Pb、Zn等金属的沉淀。

6 结论

(1) 邦铺斑岩矿区成矿二长花岗斑岩具有高的氧逸度(ΔFMQ+1.2~ΔFMQ+7.3)，说明成矿斑岩形成于高的氧逸度环境，暗示氧化性的长英质岩浆与斑岩型Mo矿化之间存在内在成因联系。

(2) 邦铺夕卡岩矿区主要夕卡岩矿物有钙铁-钙铝榴石、钙铁辉石、金云母、阳起石、绿帘石、绿泥石等，具有较为标准的钙夕卡岩矿物组合，属于钙质夕卡岩建造。

(3) 夕卡岩矿物的电子探针成分显示整个夕卡岩成矿过程的环境为从碱性、氧化向酸性、还原转变，氧化还原状态的变化控制了Fe、Cu、Pb、Zn等金属的沉淀。