2. 云南省地质调查局, 昆明 650051 ;
3. 云南黄金矿业集团股份有限公司, 昆明 650224
2. Yunnan Geological Survey, Kunming 650051, China ;
3. Yunnan Gold and Mineral Group Co., Ltd., Kunming 650224, China
北衙超大型金多金属矿床位于滇西大理州鹤庆县,是云南省最大的金矿,2011年以来位列中国十大黄金生产矿山之一。矿区除北部芹河矿段外,现已探明333类以上金属储量:金320吨,平均品位2.47g/t,铁矿石1.70亿吨,平均品位33.34%,铜金属储量65万吨,平均品位0.52%;共伴生铅金属储量155万吨,平均品位2.01%,锌金属储量53万吨,平均品位1.38%,银金属储量7743吨,平均品位44.82g/t(云南黄金矿业集团股份有限公司,2014①)。勘查工作正在进行,储量不断增加。在区域成矿系统理论的指导下,近年来矿区开展的理论研究和找矿实践不断取得新进展(邓军等,2010a,b;Deng et al.,2010,2014,2015;和文言等,2012;Liu et al.,2012;和中华等,2013;王建华等,2015;Fu et al.,2015; He et al.,2015; Deng and Wang,2016; Li et al.,2016)。随着矿区红泥塘主矿段探底摸边、攻深找盲勘查工作的不断深入,目前矿区内唯一隐伏的大沙地岩体被发现,然而探矿工程至今仍未揭露到大沙地岩体与红泥塘岩体的直接地质接触关系,其周围产出的矿体类型较万硐山和红泥塘主矿区也表现出一定的独特性。大沙地岩体为隐伏岩体,未遭受到后期剥蚀作用的改造,其成矿可能保留了完整的成矿系统,且对于大沙地岩体的岩石地球化学、同位素特征等方面的研究,目前还十分有限。基于以上现状,本文探讨了大沙地二长花岗斑岩的成矿地质特征,并对其开展了岩相学、部分微量元素和Sr-Nd-Pb同位素等方面的研究,以期查明大沙地隐伏岩体特征、成因和演化历史,并结合区域构造特征,探讨了北衙富碱斑岩岩浆的上升和就位机制。
①云南黄金矿业集团股份有限公司. 2014. 云南省鹤庆县北衙铁金矿资源储量核实报告(五期). 昆明: 云南黄金矿业集团股份有限公司,1-466
2 区域地质背景北衙金多金属矿床位于三江特提斯与扬子陆块结合带中部(图 1a)。矿区位于区域松桂复式向斜中北衙向斜的核部,成岩成矿受北衙向斜构造及近南北向的以马鞍山断裂为主的断裂构造和东西向(隐伏)断裂构造联合控制,出露主要地层有二叠系上统峨眉山组玄武岩(P2β)、三叠系下统青天堡组碎屑岩(T1q)和中统北衙组碳酸盐岩(T2b)(和文言等,2013;和中华等,2013; 王建华等,2015)(图 1b)。北衙富碱斑岩及相关金多金属成矿系统是金沙江-红河富碱斑岩带内的典型代表,该带严格受控于金沙江-红河大型走滑断裂,其北起青海玉树,向南沿着滇西北的北衙、马长箐一带,随后沿着红河断裂进入越南,岩带内成矿作用强烈,构成一条展布于青藏高原东南缘,南北绵延上千千米的构造-岩浆成矿带,从北向南依次产出有玉龙、马拉松多、纳日贡玛、北衙、马长箐、哈播等斑岩-矽卡岩金多金属矿床(曾普胜,2002;Hou et al.,2003;侯增谦等,2004,2006;毕献武等,2005;许志琴等,2006;梁华英等,2009;李文昌等,2010;杨立强等,2010,2011;邓军等,2010a,2011,2014;Deng et al.,2014; 王建华等,2015;Li et al.,2016;图 1a),目前已经成为中国西南重要的金-铜多金属基地。此外,在研究区邻近的滇西丽江-剑川-鹤庆一带的富碱斑岩侵入体中普遍发育有镁铁质暗色包体,包体岩性主要有石榴透辉角闪岩、角闪岩、辉石岩、斜长角闪岩等,此类暗色包体对于滇西地区的岩浆和岩石圈演化历史具有重要意义(邓万明等,1998; 赵欣等,2004)。
|
图 1 北衙金多金属矿大地构造位置(a)及矿区地质简图(b) Fig. 1 Sketched geological maps showing the tectonic position(a)and mining area(b)of the Beiya gold polymetallic deposit |
大沙地隐伏岩体位于红泥塘岩体东侧下部(图 1b),与红泥塘岩体垂向上相距42~300m,平距上相距一般400~700m。岩体呈岩株状产出,形态总体上为一向南侧伏、倾向西的纺锤体,倾向延深240~320m。其南北走向长720m,东西倾向宽100~750m,工程控制分布标高在1818~1220m之间。在岩体边部发育有绿泥石化,局部硅化,伴有褐铁矿化、黄铁矿化、黄铜矿化、辉钼矿化、铅锌矿化及磁铁矿化;岩体内部蚀变强烈,伴有黄铁矿化、黄铜矿化和辉钼矿化。
大沙地岩体岩性为二长花岗斑岩,岩石为灰色、灰白色,具斑状结构,块状构造。斑晶主要为半自形的钾长石(约占斑晶含量的40%),大小2~6mm不等,可见卡式双晶,正交偏光下可见钾长石发生绢云母化;半自形斜长石,大小2~4mm,含量约25%,镜下局部可见聚片双晶;他形石英,粒径3mm左右,含量约25%,局部亦可见绢云母化(图 2a,b)。基质以石英和钾长石为主,副矿物主要为锆石、榍石和少量黄铁矿等。
|
图 2 北衙金多金属矿区大沙地岩体及所赋存矿石的岩相学特征 (a)大沙地二长花岗斑岩;(b)大沙地钻孔55ZK35中371m处矽卡岩型铁-铜矿石;(c、d)岩石的斑状结构,(d)中可见长石绢云母化;(e)黄铁矿与方铅矿共生,黄铜矿包裹于方铅矿内;(f)赤铁矿沿边缘交代磁铁矿;(g)黄铜矿与磁铁矿共生;(h)辉钼矿呈束状产出. Qtz-石英;Pl-斜长石;Kfs-钾长石;GM-基质;Ser-绢云母;Gn-方铅矿;Ccp-黄铜矿;Py-黄铁矿;Hem-赤铁矿;Mag-磁铁矿;Mo-辉钼矿 (a)the Dashadi monzogranite porphyry;(b)skarn Fe-Cu ore from bore 55ZK35(371m)in Dashadi;(c,d)porphyritic texture,including the sericitization of feldspar(d);(e)pyrite associated with galena,chalcopyrite included in galena;(f)hematite replaced magnetite margin;(g)chalcopyrite associated with magnetite;(h)bunchy molybdenite. Abbreviations: Qtz-quartz; Pl-plagioclase; Kfs-K-feldspar; GM-ground mass; Ser-sericite; Gn-galena; Ccp-chalcopyrite; Py-pyrite; Hem-hematite; Mag-magnetite; Mo-molybdenite Fig. 2 Characteristics of the Dashadi porphyry and ores |
大沙地岩体成矿总体以矽卡岩型Cu(Mo)-Fe矿化为主,在岩体内部局部发育有浸染状、细脉浸染状的斑岩型Cu-Au矿化,与岩体邻近的外围地层中还发育有热液型脉状Au矿化(图 3)。
|
图 3 北衙金多金属矿区红泥塘矿段47号勘探线剖面 剖面显示了红泥塘岩体及大沙地隐伏岩体的分布及大沙地岩体周边矿体分布特征 Section showing the distribution of ore bodies associated to the Dashadi berried porphyry and its contact relationship to the Hongnitang porphyry Fig. 3 Section of the 47th prospecting line in the Hongnitang area of Beiya |
占主要地位的矽卡岩型Cu(Mo)-Fe矿化主要发育在:一、岩体与北衙组地层接触带;二、岩体邻近围岩中北衙组碳酸盐岩与青天堡组碎屑岩界面附近。
其中,岩体与北衙组地层接触带(东、西接触带)矿化蚀变强烈,是铁-铜多金属矿体(KT16、KT18)的产出部位(图 3)。KT18矿体主要产于大沙地岩体东接触带的矽卡岩带中,严格受大沙地岩体的控制,空间上围绕岩体展布,沿走向、倾向具膨大缩小、分枝复合、尖灭再现的特征,总体长540m,宽度16~122m,延深61~364m,走向与岩体长轴方向一致,总体向西陡倾,倾角66°~78°,平均71°,见矿标高1388~1748m。矿体以原生矿为主,上部近地表有少量氧化矿。矿石类型主要为矽卡岩型磁铁矿、铜矿,局部为褐(磁)铁矿及角砾岩型褐(磁)铁矿。矿石矿物主要有磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿等。矿石主要具他形-半自形晶、包含、交代残余等结构(图 2c-f);土状、多孔状、块状、浸染状、细脉状构造等。目前矿体探获全铁矿石量695.83万吨,平均品位30.55%;矿体局部铜矿化富集,铜矿单工程厚度1.12~32.5m,平均7.48m,品位0.24~0.98%,平均0.54%;此外,矿体局部亦可见金、铅矿化(云南黄金矿业集团股份有限公司,2014)。
在大沙地岩体底部和红泥塘岩体与大沙地岩体东西向空间内的北衙组碳酸盐岩与青天堡组碎屑岩界面附近,发育矽卡岩-角岩带,产出有KT15、KT20(图 3)等铁-铜(钼)矿体。其中,矿体KT20控制长约800m,宽23~232m,延深34~234m。见矿标高1337.7~1545.6m,埋深327~499m。矿体走向近南北,向东缓倾,倾角一般2°~48°,平均18.7°,形态总体呈似层状、透镜状,沿走向、倾向具膨大-缩小变化、局部分枝-复合现象。矿化具分带性,中部以铜-铁矿化为主,边部向钼矿化过渡,近岩体钼矿化较强,远离则快速减弱。KT20矿石类型主要为磁(赤)铁矿石及矽卡岩、角岩、角砾岩型矿石且全部为原生矿。矿石矿物主要有磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿、方铅矿等,主要为他形-半自形晶、交代结构;星点状、浸染状、细脉状构造等。矿体全铁矿石量为304万吨,平均品位30.9%,全铁中的磁铁矿石量108万吨,平均品位19.3%;共生铜金属量15296吨,平均品位0.65%;此外,矿体局部可见钼矿化,分布不均匀,在47号勘探线南部的79ZK12钻孔,单工程钼矿厚度1.68m,平均品位0.10%(云南黄金矿业集团股份有限公司,2014)。
4 样品采集、分析方法及测试结果 4.1 样品采集及分析方法 4.1.1 微量元素本次对大沙地二长花岗斑岩体进行的与成矿元素相关的微量元素分析的6件样品来自红泥塘矿区47号勘探线以南160m的钻孔55ZK31孔深179~341m处(见图 1b、表 1),所采集的样品较为新鲜,基本无蚀变现象。样品经前期粉碎处理后在核工业北京地质研究院分析测试研究中心完成。微量元素分析(除Au、Ag)在Finigan MAT制造的HR-ICP-MS(Element I)仪器上完成,Au、Ag的分析采用Z-2000石墨炉原子吸收分析仪进行测试。微量元素实验测试过程中温度为20℃,湿度为30%,含量大于10×10-6时相对误差小于5%,小于10×10-6时相对误差小于10%。详细测试方法参见何红廖等(2002)。
|
|
表 1 大沙地二长花岗斑岩成矿相关微量元素特征(×10-6) Table 1 Trace elements compositions(×10-6)related to the ore-forming of the Dashadi monzogranite porphyry |
用于Sr-Nd-Pb同位素测试的6件样品同样来自红泥塘矿区钻孔55ZK31孔深179~341m处(图 1b、表 2),样品新鲜基本无蚀变。分析测试工作在核工业北京地质研究院分析测试研究中心完成。其中,铷锶体系的测试方法流程为准确称取0.1~0.2g粉末样品于低压密闭溶样罐中,准确加入铷锶稀释剂,用混合酸(HF+HNO3+HClO4)溶解24h。待样品完全溶解后蒸干,加入6mol/L的盐酸转为氯化物蒸干。用0.5mol/L的盐酸溶液溶解,离心分离,清液加入阳离子交换柱,用1.75mol/L的盐酸溶液淋洗铷,用2.5mol/L的盐酸溶液淋洗锶,蒸干待质谱分析。同位素分析采用ISOPROBE-T热电离质谱计,可调多法拉第接收器接收。质量分馏用86Sr/88Sr=0.1194校正;标准测量结果为:NBS987为0.710250±7,实验室流程本底:Rb为2×10-10g,Sr为2×10-10g。
|
|
表 2 大沙地二长花岗斑岩的Sr-Nd-Pb同位素组成 Table 2 Sr-Nd-Pb compositions of the Dashadi monzogranite porphyry |
钐钕体系的测试条件为,称取0.1g左右粉末样品于低压密闭溶样罐中,准确加入钐钕稀释剂,用混合酸(HF+HNO3+HClO4)溶解24h。待样品完全溶解后蒸干,加入6mol/L的盐酸将其转为氯化物后再蒸干。用0.5mol/L的盐酸溶液溶解,离心分离后的清液加入阳离子交换柱,用1.75mol/L的盐酸溶液和2.5mol/L的盐酸溶液淋洗基本元素和其他元素,用4mol/L的盐酸溶液淋洗稀土元素,然后蒸干。钐钕用P507萃淋树脂分离,蒸干后转为硝酸盐待质谱分析。同位素分析采用ISOPROBE-T热电离质谱计,可调多法拉第接收器接收。质量分馏用146Nd/144Nd=0.7219校正,标准测量结果:JMC为143Nd/144Nd=0.512109±3。全流程本底Sm和Nd均小于50pg。
铅同位素的测试方法为准确称取0.1~0.2g粉末样品于低压密闭溶样罐(PFA)中,用混合酸(HF+HNO3+HClO4)溶解24h。待样品完全溶解后蒸干,加入6mol/L的盐酸转为氯化物后再次蒸干。用1mL 0.5mol/L HBr溶解,离心分离后清液加入阴离子交换柱用0.5mol/L HBr淋洗杂质,用1mL 6mol/L的HCl 解析铅于聚四氟乙烯的烧杯中,蒸干备用。同位素的分析同样采用ISOPROBE-T热电离质谱计,用磷酸硅胶将样品点在铼带上,利用静态接受方式测量铅同位素比值。NBS981校正结果为:208Pb/206Pb=2.164940±15,207Pb/206Pb=0.914338±7,204Pb/206Pb=0.0591107±2,全流程本底Pb小于100pg。
4.2 分析结果 4.2.1 微量元素本次对大沙地二长花岗斑岩体进行的与成矿相关的微量元素分析结果列于表 1。6件样品Au的含量除最深处(341m)55ZK31H6样品含量较高(2.31×10-6)外,其余样品差别不大,变化于0.03×10-6~0.649×10-6之间;Ag的含量除孔深305m处55ZK31H5样品为21.2×10-6外,其余的均在6.32×10-6~7.61×10-6之间;Zn的含量变化不大,除孔深179m处的55ZK31H1(51.8×10-6)和341m处的55ZK31H6(45.3×10-6)略低外,其余在124×10-6~184×10-6之间;而Cu和Mo则明显地显示出随取样深度向深部逐渐富集的特征(表 1),分别变化于44.7×10-6~2254×10-6和3.86×10-6~24×10-6之间。
4.2.2 Sr-Nd-Pb同位素Sr-Nd-Pb同位素测试结果已列于表 2。大沙地二长花岗斑岩的6件样品具有相对高的(87Sr/86Sr)i含量,在0.70753~0.70852之间,εNd(t)则变化于-6.87~-8.60之间。二阶段钕同位素模式年龄(tDM2)为1.4~1.5Ga。铅同位素相对变化较小,206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb分别变化于18.691~18.931、15.664~15.703和38.898~39.124之间,在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb和208Pb/204Pb-206Pb/204Pb图解上均落在北半球参考线(NHRL)以上。在εNd(t)-(87Sr/86Sr)i、(87Sr/86Sr)i-206Pb/204Pb和207Pb/204Pb-206Pb/204Pb、208Pb/204Pb-206Pb/204Pb四个图解(图 4a-d)中,大沙地二长花岗斑岩均显示出与滇西钾质酸性侵入体中角闪岩捕掳体十分相似的Sr-Nd-Pb同位素组成特征。在(87Sr/86Sr)i-SiO2和εNd(t)-SiO2图解(图 4e,f)上,大沙地二长花岗斑岩显示一定的水平线性趋势。
|
图 4 大沙地二长花岗斑岩εNd(t)-(87Sr/86Sr)i(a)、(87Sr/86Sr)i-206Pb/204Pb(b)、207Pb/204Pb-206Pb/204Pb(c)、208Pb/204Pb-206Pb/204Pb(d)、(87Sr/86Sr)i-SiO2(e)及εNd(t)-SiO2(f)图解(a-d,据Lu et al.,2013修编;e,f,据Deng et al.,2015) 数据来源:北衙富碱斑岩:Lu et al.,2013和Deng et al.,2015. 中新世马关熔岩:Xia and Xu,2005. 滇西钾质酸性岩中的角闪岩捕掳体:邓万明等,1998; 赵欣等,2004. 不同源区储库中,NHRL来自Hart,1984;MORB、DMM、EMⅠ、EMⅡ、BSE源自Zindler and Hart,1986 Data source: The Beiya alkaline-rich porphyries are from Lu et al.,2013; and Deng et al.,2015. Miocene Maguan lava: Xia and Xu,2005. Amphibolite xenoliths hosted by the Eocene potassic felsic intrusion in western Yunnan are from Deng et al.,1998; Zhao et al.,2004. Mantle source reservoirs: MORB,DMM,EMⅠ,EMⅡ,BSE are from Zindler and Hart,1986 Fig. 4 Variation of εNd(t)vs.(87Sr/86Sr)i(a),(87Sr/86Sr)i vs. 206Pb/204Pb(b),207Pb/204Pb vs. 206Pb/204Pb(c),208Pb/204Pb vs. 206Pb/204Pb(d),(87Sr/86Sr)i vs. SiO2(e)and εNd(t)vs. SiO2(f)for the Dashadi monzogranite porphyry(a-d,modified after Lu et al.,2013; e,f,after Deng et al.,2015) |
总体来说,与大沙地岩体有关的矿体主要为岩体与三叠系中统北衙组碳酸盐地层接触带中的似层状矽卡岩型Cu-Fe矿体(KT16、18)和岩体邻近区域北衙组碳酸盐岩与青天堡组碎屑岩接触界面(Si-Ca界面)内的似层状、透镜状矽卡岩Cu(Mo)-Fe矿体(KT13、20)。岩体内部可见斑岩型Cu-Au矿化,与岩体邻近的外围地层中还发育有脉状Au矿化;自岩体向外,表现出斑岩型Cu-Au→矽卡岩型Cu(Mo)-Fe→热液脉型Au矿化分带的斑岩热液成矿系列特征,这与前人研究(Li et al.,2016; 王建华等,2015)中阐明的北衙矿区矿化分带,由岩体向外不同矿化类型构成斑岩金多金属成矿系统的发现相类似。而与北衙主矿区的万硐山岩体成矿相比较(表 3),Au(Pb-Zn)矿化明显较不发育,而较发育Cu-(Mo)矿化。这一特点可能与大沙地隐伏岩体侵位深度相对较大且向深部富集铜、钼成矿微量元素的岩石地球化学特征(表 1)有关。同时,岩石蚀变的差异(如大沙地岩体较万硐山岩体钾化不发育)、构造特征(如万硐山主要矽卡岩型铁-铜-金矿体KT52赋存于岩体与碳酸盐围岩接触界面处的近南北向断裂内,受控于构造叠加)、不同区域的围岩结构等可能也导致了两个矿段发育有差别的矿体。而在大沙地岩体与万硐山岩体之间的广泛区域,显示出寻找热液脉型Au矿体的前景。
|
|
表 3 大沙地与万硐山主要矿体特征对比 Table 3 Comparison of orebody characteristics in the Dashadi and Wandongshan area of Beiya |
本次研究表明大沙地隐伏二长花岗斑岩体与北衙其它富碱斑岩具有基本一致Sr-Nd-Pb同位素组成(图 4a-d)。大沙地隐伏二长花岗斑岩体形成于35.4±0.5Ma,与北衙富碱斑岩的形成时代一致,其亦具有与北衙其它富碱斑岩极为相似的岩石地球化学特征,表明大沙地二长花岗斑岩与北衙富碱斑岩同为扬子西缘喜马拉雅期金沙江-红河富碱斑岩带岩浆活动高峰期的产物(另文发表)。
从图 4a-d中可以看出,北衙富碱斑岩的Sr-Nd同位素特征与滇西始新世钾质酸性侵入体中的角闪岩捕掳体相似,却显著不同于中新世马关熔岩,Liu et al.(2015)的研究认为北衙富碱斑岩显著亏损Nb、Ta、P和Ti等元素,也有别于马关熔岩,而马关熔岩被看作是软流圈物质演化的产物(Xia and Xu,2005),由此可知北衙富碱斑岩不可能来自软流圈物质的演化。北衙富碱斑岩中普遍存在形成年代跨度很广的继承锆石(1000~250Ma; Lu et al.,2012; 蒋成竹,2014; Deng et al.,2015),说明岩浆的形成有地壳物质的贡献。大沙地岩体二阶段钕同位素亏损地幔模式年龄(tDM2)为1.4~1.5Ga,暗示了岩浆源区可能为古老的地壳物质,这与前人(Deng et al.,2015; 蒋成竹,2014; Fu et al.,2015)对北衙富碱斑岩中岩浆锆石0.9~1.4Ga的二阶段铪同位素亏损地幔模式年龄的特征相一致。此外,大沙地岩体εNd(t)为负值,变化于-6.87~-8.60之间,同样指示岩浆源区可能主要为地壳物质(DePaolo,1988)。北衙富碱斑岩具埃达克质的加厚地壳岩石化学特征(Deng et al.,2015;和文言,2014; Liu et al.,2015),这与65Ma以来印度大陆与欧亚大陆持续碰撞导致研究区地壳加厚的背景一致,本次大沙地岩体的(87Sr/86Sr)i值在0.70753~0.70852之间,表明其岩浆源自下地壳(Faure,1977)。结合以上研究,推断北衙富碱斑岩可能主要源自于角闪岩相加厚下地壳的部分熔融。而北衙斑岩的富碱性还说明岩浆的源区可能是富钾的。Lu et al.(2013)通过对北衙以北的六合地区钾质酸性岩中角闪岩捕掳体的部分熔融模型进一步推测北衙富碱斑岩来源于一种含石榴子石大于10%的角闪岩的部分熔融。在(87Sr/86Sr)i-SiO2和εNd(t)-SiO2图解(图 4e,f)中,大沙地二长花岗斑岩表现出一定的水平线性趋势,说明岩浆在侵位过程中可能还经历了分离结晶作用(Deng et al.,2015)
结合已有的模型,推断在始新世末期(约37Ma),印度-欧亚大陆持续碰撞可能使加厚地壳底部岩石圈地幔发生位移扰动,这一过程引发下部热的软流圈物质对流上涌并导致了岩石圈地幔的部分熔融产生镁铁质熔体,其进一步在莫霍面附近诱发了富钾的含石榴子石角闪岩相的下地壳物质部分熔融,形成了北衙富碱岩浆(图 5a)。
|
图 5 北衙富碱斑岩岩浆演化(a,据Lu et al.,2013; Deng et al.,2015修改)及侵位模式图(b,据Richards,2003; Li et al.,2016修编) Fig. 5 Geodynamic model for the magma evolution(a,modified after Lu et al.,2013; Deng et al.,2015)and emplacement(b,modified after Richards,2003; Li et al.,2016)in Beiya |
而笔者通过矿区周边详细的调查研究认为,控制北衙富碱斑岩侵位的马鞍山张性断裂可能为区域金沙江-红河走滑深大断裂的次级构造,金沙江-红河走滑深大断裂普遍被看作青藏高原主碰撞向晚碰撞过渡阶段,挤压转换应力背景下,扬子西缘地体斜向碰撞的产物(侯增谦等,2006; 邓军等,2010a; 李文昌等,2010)。Richards(2003)指出,挤压转换背景下,沿大型走滑构造发育的垂向通道可引导岩浆上侵,并在上地壳的次级断裂中侵位(例如阿根廷西北部,Chernicoff et al.,2002; 及其它地区Brown and Solar,1999; Adiyaman et al.,2001)。大型线性构造及其次级断裂控制大型斑岩铜矿带产出的事实已经在南美安第斯地区得到证实(Sillitoe,2010)。所以我们认为,在青藏高原主碰撞向晚碰撞过渡的挤压转换时期(40~26Ma,侯增谦等,2006),扬子西缘的金沙江-红河地区由于地块间的斜向碰撞发育了广泛而强烈的走滑剪切活动,深切岩石圈的金沙江-红河走滑断裂带诱发了北衙地区下地壳富钾质岩浆沿着走滑剪切通道上侵(煌斑岩穿插富碱斑岩的地质事实说明此过程有可能还诱发了更深部的镁铁质岩浆上侵),并在上地壳马鞍山等张性断裂和北衙向斜盆地等扩容中心内侵位,形成了包括北衙富碱斑岩的金沙江-红河富碱斑岩带(图 5b)。
6 结论大沙地地区自岩体向外围地层,表现出斑岩型Cu-Au→矽卡岩型Cu(Mo)-Fe→热液脉型Au矿化分带的斑岩热液成矿系列特征。其较万硐山主矿区相对发育Cu-(Mo)矿化类型而缺乏Au矿化的特点可能与隐伏的大沙地岩体侵位较深,且向深部逐渐富集Cu、Mo等成矿相关元素特征有关。
Sr-Nd-Pb同位素特征综合显示,包括大沙地岩体在内的北衙富碱斑岩可能源于富钾的含石榴子石角闪岩相的加厚下地壳物质部分熔融。青藏高原主碰撞向晚碰撞过渡的挤压转换时期,扬子西缘地块间斜向碰撞形成的金沙江-红河深大走滑断裂带控制了富碱岩浆的上升,并随后在其次级构造中侵位。
致谢 感谢云南黄金集团杨锐、刘昔刚、吕永增、宁显周高级工程师以及相关地质人员在本次研究的野外工作中给予了大量的支持和帮助。衷心感谢审稿人为本文的审阅和修改付出的精力和宝贵时间,所提出的建议很大程度上提升了本文。| [1] | Adiyaman Ö, Chorowicz J, Arnaud ON, Gündogdu MN, Gourgaud A. 2001. Late Cenozoic tectonics and volcanism along the North Anatolian fault:New structural and geochemical data. Tectonophysics , 338 (2) :135–165. DOI:10.1016/S0040-1951(01)00131-7 |
| [2] | Bi XW, Hu RZ, Peng JT, Wu KX, Su WC, Zhan XZ. 2005. Geochemical characteristics of the Yao'an and Machangqing alkaline-rich intrusions. Acta Petrologica Sinica , 21 (1) :113–124. |
| [3] | Brown M, Solar GS. 1999. The mechanism of ascent and emplacement of granite magma during transpression:A syntectonic granite paradigm. Tectonophysics , 312 :1–33. DOI:10.1016/S0040-1951(99)00169-9 |
| [4] | Chernicoff CJ, Richards JP, Zappettini EO. 2002. Crustal lineament control on magmatism and mineralization in northwestern Argentina:Geological, geophysical, and remote sensing evidence. Ore Geology Reviews , 21 :127–155. DOI:10.1016/S0169-1368(02)00087-2 |
| [5] | Deng J, Wang QF, Yang LQ, Wang YR, Gong QJ, Liu H. 2010. Delineation and explanation of geochemical anomalies using fractal models in the Heqing area, Yunnan Province, China. Journal of Geochemical Exploration , 105 :95–105. DOI:10.1016/j.gexplo.2010.04.005 |
| [6] | Deng J, Hou ZQ, Mo XX, Yang LQ, Wang QF, Wang CM. 2010a. Superimposed orogenesis and metallogenesis in Sanjiang Tethys. Mineral Deposits , 29 (1) :37–42. |
| [7] | Deng J, Yang LQ, Ge LS, Yuan SS, Wang QF, Zhang J, Gong QJ, Wang CM. 2010b. Character and post-ore changes, modifications and preservation of Cenozoic alkali-rich porphyry gold metallogenic system in western Yunnan, China. Acta Petrologica Sinica , 26 (6) :1633–1645. |
| [8] | Deng J, Yang LQ, Wang CM. 2011. Research advances of superimposed orogenesis and metallogenesis in the Sanjiang Tethys. Acta Petrologica Sinica , 27 (9) :2501–2509. |
| [9] | Deng J, Wang CM, Li GS. 2012. Style and process of the superimposed mineralization in the Sanjiang Tethys. Acta Petrologica Sinica , 28 (5) :1349–1361. |
| [10] | Deng J, Wang QF, Li GJ, Santosh M. 2014. Cenozoic tectono-magmatic and metallogenic processes in the Sanjiang region, southwestern China. Earth-Science Reviews , 138 :268–299. DOI:10.1016/j.earscirev.2014.05.015 |
| [11] | Deng J, Wang CM, Li WC, Yang LQ, Wang QF. 2014. The situation and enlightenment of the research of the tectonic evolution and metallogenesis in the Sanjiang Tethys. Earth Science Frontiers , 21 (1) :52–64. |
| [12] | Deng J, Wang QF, Li GJ, Hou ZQ, Jiang CZ, Danyushevsky L. 2015. Geology and genesis of the giant Beiya porphyry-skarn gold deposit, northwestern Yangtze Block, China. Ore Geology Reviews , 70 :457–485. DOI:10.1016/j.oregeorev.2015.02.015 |
| [13] | Deng J, Wang QF. 2016. Gold mineralization in China:Metallogenic provinces, deposit types and tectonic framework. Gondwana Research , 36 :219–274. DOI:10.1016/j.gr.2015.10.003 |
| [14] | Deng WM, Huang X, Zhong DL. 1998. Petrological characteristics and genesis of Cenozoic alkali-rich porphyry in west Yunnan, China. Scientia Geologica Sinica , 33 (4) :412–425. |
| [15] | DePaolo DJ. 1988. Neodymium Isotope Geochemistry:An Introduction. New York:Springer-Verlag, 1-187 |
| [16] | Faure G. 1977. Principles of Isotope Geology. New York:Wiley, 1-464 |
| [17] | Fu Y, Sun XM, Lin H, Zhou HY, Li X, Ouyang XQ, Jiang LY, Shi GY, Liang YH. 2015. Geochronology of the giant Beiya gold-polymetallic deposit in Yunnan Province, Southwest China and its relationship with the petrogenesis of alkaline porphyry. Ore Geology Reviews , 71 :138–149. DOI:10.1016/j.oregeorev.2015.05.016 |
| [18] | Hart SR. 1984. A large-scale isotope anomaly in the Southern Hemisphere mantle. Nature , 309 (5971) :753–757. DOI:10.1038/309753a0 |
| [19] | He HL, Li B, Han LR, Sun DZ, Wang SX, Li S. 2002. Evaluation of determining 47 elements in geological samples by pressurized acid digestion-ICPMS. Chinese Journal of Analysis Laboratory , 21 (5) :8–12. |
| [20] | He WY, Yu XH, Mo XX, He ZH, Li Y, Huang XK, Su GS. 2012. Genetic types and the relationship between alkali-rich intrusion and mineralization of Beiya gold-polymetallic ore field, western Yunnan Province, China. Acta Petrologica Sinica , 28 (5) :1401–1412. |
| [21] | He WY, Mo XX, Yu XH, He ZH, Dong GC, Liu XB, Su GS, Huang XF. 2013. Zircon U-Pb and molybdenite Re-Os dating for the Beiya gold-polymetallic deposit in the western Yunnan Province and its geological significance. Acta Petrologica Sinica , 29 (4) :1301–1310. |
| [22] | HeWY. 2014. Dissertation. Beijing:China University of Geosciences. Beijing: China University of Geosciences (Beijing) : 1 -154. |
| [23] | He ZH, Zhou YM, He WY, Su GS, Li WH, Yang SW. 2013. Genetic types and metallogenic regularity of Beiya superlarge gold-polymetallic deposit, northwestern Yunnan. Mineral Deposits , 32 (2) :244–258. |
| [24] | Hou ZQ, Ma HW, Zaw K, et al. 2003. The Himalayan Yulong porphyry copper belt:Product of large-scale strike-slip faulting in eastern Tibet. Economic Geology , 98 (1) :125–145. |
| [25] | Hou ZQ, Zhong DL, Deng WM. 2004. A tectonic model for porphyry copper-molybdenum-gold metallogenic belts on the eastern margin of the Qinghai-Tibet Plateau. Geology in China , 31 (1) :1–14. |
| [26] | Hou ZQ, Pan GT, Wang AJ, Mo XX, Tian SH, Sun XM, Ding L, Wang RQ, Gao YF, Xie YL, Zeng PS, Qing KZ, Xu JF, Qu XM, Yang ZM, Yang ZS, Feng HC, Meng XJ, Li ZQ. 2006. Metallogenesis in Tibetan collision orogenic belt:Ⅱ. Mineralization in late-collisional transformation setting. Mineral Deposits , 25 (5) :521–543. |
| [27] | Jahn BM, Condie KC. 1995. Evolution of the Kaapvaal craton as viewed from geochemical and Sm-Nd isotopic analyses of intracraton icpelites. Geochimica et Cosmochimica Acta , 59 (11) :2239–2258. DOI:10.1016/0016-7037(95)00103-7 |
| [28] | Jiang CZ. 2014. Potassic magmatism and ore-forming processes of Beiya gold deposit in western China. Ph. D. Dissertation. Beijing:China University of Geosciences, 1-154 (in Chinese with English summary) |
| [29] | Li WC, Pan GT, Hou ZQ, Mo XX and Wang LQ. 2010. The Multi-island-basin-collision-orogenic Metallogenesis and Prospecting Technologies in "Sanjiang" Region, SW China. Beijing:Geological Publishing House, 1-491 (in Chinese) |
| [30] | Li WC, Wang JH, He ZH, Dou S. 2016. Formation of Au-polymetallic ore deposits in alkaline porphyries at Beiya, Yunnan, Southwest China. Ore Geology Reviews , 73 :241–252. DOI:10.1016/j.oregeorev.2015.05.003 |
| [31] | Liang HY, Mo JH, Sun WD, Zhang YQ, Zeng T, Hu GQ, Allen CM. 2009. Study on geochemical composition and isotope ages of the Malasongduo porphyry associated with Cu-Mo mineralization. Acta Petrologica Sinica , 25 (2) :385–392. |
| [32] | Liu B, Liu H, Zhang CQ, Mao ZH, Zhou YM, Huang H, He ZH, Su GS. 2015. Geochemistry and geochronology of porphyries from the Beiya gold-polymetallic orefield, western Yunnan, China. Ore Geology Reviews , 69 :360–379. DOI:10.1016/j.oregeorev.2015.03.004 |
| [33] | Liu H, Wang QF, Li GJ, Wan L. 2012. Characterization of the muti-type mineralizations in the Wandongshan gold poly-metallic deposit, Yunnan (China), by fractal analysis. Journal of Geochemical Exploration , 122 :20–33. DOI:10.1016/j.gexplo.2012.05.009 |
| [34] | Lu YJ, Kerrich R, Cawood PA, McCuaig TC, Hart CJR, Li ZX, Hou ZQ, Bagas L. 2012. Zircon SHRIMP U-Pb geochronology of potassic felsic intrusions in western Yunnan, SW China:Constraints on the relationship of magmatism to the Jinsha suture. Gondwana Research , 22 (2) :737–747. DOI:10.1016/j.gr.2011.11.016 |
| [35] | Lu YJ, Kerrich R, Kemp AIS, McCuaig TC, Hou ZQ, Hart CJR, Li ZX, Cawood PA, Bagas L, Yang ZM, Cliff J, Belousova EA, Jourdan F, Evans NJ. 2013. Intercontinental Eocene-Oligocene porphyry Cu mineral system of Yunnan, western Yangtze craton, China:Compositional characteristics, sources, and implications for continental collision metallogeny. Economic Geology , 108 :1541–1576. DOI:10.2113/econgeo.108.7.1541 |
| [36] | Lugmair GW, Marti K. 1978. Lunar initial 143Nd/144Nd:Differential evolution of the lunar crust and mantle. Earth and Planetary Science Letters , 39 (3) :349–357. DOI:10.1016/0012-821X(78)90021-3 |
| [37] | Richards JP. 2003. Tectono-magmatic precursors for Cu-(Mo-Au) deposit formation. Economic Geology , 98 :1515–1533. DOI:10.2113/gsecongeo.98.8.1515 |
| [38] | Sillitoe RH. 2010. Porphyry copper systems. Economic Geology , 105 (1) :3–41. DOI:10.2113/gsecongeo.105.1.3 |
| [39] | Wang JH, Li WC, Wang KY, Yin GH, Wu S, Jiang WT. 2015. The characteristics and evolution of the ore-forming fluids in the Beiya porphyry Au-polymetallic deposit, western Yunnan. Acta Petrologica Sinica , 31 (11) :3269–3280. |
| [40] | Xia P, Xu YG. 2005. Domains and enrichment mechanism of the lithospheric mantle in western Yunnan:A comparative study on two types of Cenozoic ultrapotassic rocks. Science in China (Series D) , 48 (3) :326–337. DOI:10.1360/03yd0488 |
| [41] | Xu ZQ, Li HB, Yang JS. 2006. An orogenic plateau:The orogenic collage and orogenic types of the Qinghai-Tibet Plateau. Earth Science Frontiers , 13 (4) :1–17. |
| [42] | Yang LQ, Liu JT, Zhang C, Wang QF, Ge LS, Wang ZL, Zhang J, Gong QJ. 2010. Superimposed orogenesis and metallogenesis:An example from the orogenic gold deposits in Ailaoshan gold belt, Southwest China. Acta Petrologica Sinica , 26 (6) :1723–1739. |
| [43] | Yang LQ, Deng J, Zhao K, Liu JT. 2011. Tectono-thermochronology and gold mineralization events of orogenic gold deposits in Ailaoshan orogenic belt, Southwest China:Geochronological constraints. Acta Petrologica Sinica , 27 (9) :2519–2532. |
| [44] | Zeng PS, Mo XX, Yu XH. 2002. Nd, Sr and Pb isotopic characteristics of the alkaline-rich porphyries in western Yunnan and its compression strike-slip setting. Acta Petrologica et Mineralogica , 21 (3) :231–241. |
| [45] | Zhao X, Yu XH, Mo XX, Zhang J, Lü BX. 2004. Petrological and geochemical characteristics of Cenozoic alkali-rich porphyries and xenoliths hosted in western Yunnan Province. Geoscience , 18 (2) :217–228. |
| [46] | Zindler A, Hart S. 1986. Chemical geodynamics. Annual Review of Earth and Planetary Sciences , 14 (1) :493–571. DOI:10.1146/annurev.ea.14.050186.002425 |
| [47] | 毕献武, 胡瑞忠, 彭建堂, 吴开兴, 苏文超, 战新志.2005. 姚安和马厂箐富碱侵入岩体的地球化学特征. 岩石学报 , 21 (1) :113–124. |
| [48] | 邓军, 侯增谦, 莫宣学, 杨立强, 王庆飞, 王长明.2010a. 三江特提斯复合造山与成矿作用. 矿床地质 , 29 (1) :37–42. |
| [49] | 邓军, 杨立强, 葛良胜, 袁士松, 王庆飞, 张静, 龚庆杰, 王长明.2010b. 滇西富碱斑岩型金成矿系统特征与变化保存. 岩石学报 , 26 (6) :1633–1645. |
| [50] | 邓军, 杨立强, 王长明.2011. 三江特提斯复合造山与成矿作用研究进展. 岩石学报 , 27 (9) :2501–2509. |
| [51] | 邓军, 王长明, 李龚建.2012. 三江特提斯叠加成矿作用样式及过程. 岩石学报 , 28 (5) :1349–1361. |
| [52] | 邓军, 王长明, 李文昌, 杨立强, 王庆飞.2014. 三江特提斯复合造山与成矿作用研究态势及启示. 地学前缘 , 21 (1) :52–64. |
| [53] | 邓万明, 黄萱, 钟大赉.1998. 滇西新生代富碱斑岩的岩石特征与成因. 地质科学 , 33 (4) :412–425. |
| [54] | 何红廖, 李冰, 韩丽荣, 孙德忠, 王淑贤, 李松.2002. 封闭压力酸溶-ICP-MS法分析地质样品中47个元素的评价. 分析试验室 , 21 (5) :8–12. |
| [55] | 和文言, 喻学惠, 莫宣学, 和中华, 李勇, 黄行凯, 苏纲生.2012. 滇西北衙多金属矿田矿床成因类型及其与富碱斑岩关系初探. 岩石学报 , 28 (5) :1401–1412. |
| [56] | 和文言, 莫宣学, 喻学惠, 和中华, 董国臣, 刘晓波, 苏纲生, 黄雄飞.2013. 滇西北衙金多金属矿床锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义. 岩石学报 , 29 (4) :1301–1310. |
| [57] | 和文言. 2014. 滇西北衙超大型金多金属矿床岩浆作用与成矿模式. 博士学位论文. 北京:中国地质大学, 1-154 |
| [58] | 和中华, 周云满, 和文言, 苏纲生, 李万华, 杨绍文.2013. 滇西北衙超大型金多金属矿床成因类型及成矿规律. 矿床地质 , 32 (2) :244–258. |
| [59] | 侯增谦, 钟大赉, 邓万明.2004. 青藏高原东缘斑岩铜钼金成矿带的构造模式. 中国地质 , 31 (1) :1–14. |
| [60] | 侯增谦, 潘桂堂, 王安建, 莫宣学, 田世洪, 孙晓明, 丁林, 王二七, 高永丰, 谢玉玲, 曾普胜, 秦克章, 许继峰, 曲晓明, 杨志明, 杨竹森, 费红彩, 孟祥金, 李振清.2006. 青藏高原碰撞造山带:Ⅱ. 晚碰撞转换成矿作用. 矿床地质 , 25 (5) :521–543. |
| [61] | 蒋成竹. 2014. 滇西北衙金多金属矿床钾质岩浆活动与成矿作用. 博士学位论文. 北京:中国地质大学, 1-154 |
| [62] | 李文昌, 潘桂棠, 侯增谦, 莫宣学, 王立全. 2010. 西南"三江"多岛弧盆-碰撞造山成矿理论与勘查技术. 北京: 地质出版社 : 1 -491. |
| [63] | 梁华英, 莫济海, 孙卫东, 张玉泉, 曾提, 胡光黔, AllenCM.2009. 玉龙铜矿带马拉松多斑岩体岩石学及成岩成矿系统年代学分析. 岩石学报 , 25 (2) :385–392. |
| [64] | 王建华, 李文昌, 王可勇, 尹光候, 吴松, 姜文涛.2015. 滇西北衙斑岩型金多金属矿床成矿流体特征及其演化. 岩石学报 , 31 (11) :3269–3280. |
| [65] | 许志琴, 李海兵, 杨经绥.2006. 造山的高原——青藏高原巨型造山拼贴体和造山类型. 地学前缘 , 13 (4) :1–17. |
| [66] | 杨立强, 刘江涛, 张闯, 王庆飞, 葛良胜, 王中亮, 张静, 龚庆杰.2010. 哀牢山造山型金成矿系统:复合造山构造演化与成矿作用初探. 岩石学报 , 26 (6) :1723–1739. |
| [67] | 杨立强, 邓军, 赵凯, 刘江涛.2011. 哀牢山造山带金矿成矿时序及其动力学背景探讨. 岩石学报 , 27 (9) :2519–2532. |
| [68] | 曾普胜, 莫宣学, 喻学惠.2002. 滇西富碱斑岩带的Nd、Sr、Pb同位素特征及其挤压走滑背景. 岩石矿物学杂志 , 21 (3) :231–241. |
| [69] | 赵欣, 喻学惠, 莫宣学, 张瑾, 吕伯西.2004. 滇西新生代富碱斑岩及其深源包体的岩石学和地球化学特征. 现代地质 , 18 (2) :217–228. |
2016, Vol. 32

