矿床地球化学国家重点实验室知识库

近年来，冈底斯造山带矿产勘查评价工作取得了重大进展，在冈底斯南缘发现了长达350 km﹑宽40 km的斑岩铜矿带，包括驱龙﹑甲马﹑冲江﹑宫厅等大型矿床，以及一系列中、小型矿床和矿化点，成为中国重要的斑岩铜矿带。已有众多学者对铜矿带斑岩的地球化学特征、成岩及成矿年代、成岩构造环境和成矿作用等进行了较为深入的研究，认为斑岩主要形成于中新世，集中分布于冈底斯带南部，以发育铜、钼、金矿化为主，成矿背景为印度-亚洲大陆碰撞后期的伸展环境，明显不同于岛弧带与大陆边缘带。随后，在冈底斯成矿带的北缘发现了较多的以银铅锌矿化为主的矿床(矿化点)，如纳如松多、帮浦、新嘎果、夏龙等，它们构成了一条与南缘的斑岩铜矿带平行分布的银铅锌多金属成矿带，目前为止，对该带的成矿作用及成矿背景还缺乏深入的研究。纳如松多银铅锌矿床位于冈底斯北缘的银铅锌多金属矿带中段，是该带的典型矿床之一，其 I 号矿区为隐爆角砾岩型银铅矿，III 号矿区则发育与斑岩相关的矽卡岩型铅锌矿，并出露比较新鲜的斑岩，是该带成矿作用及成矿背景的重要研究对象。本文以纳如松多矿床为研究对象，分别从地质背景、矿床地质、地球化学、流体包裹体以及同位素地球化学方面对该矿床进行了系统研究，并探讨了成矿机理，初步建立了成矿模式。论文取得的主要成果有：1.首次系统研究了花岗斑岩的地质、地球化学特征。纳如松多斑岩具有高硅、低钛、贫Ca和Mg、极度贫Na（因而具有极高的K/Na比值）的特点，属过铝质高钾质类岩石。纳如松多细斑斑岩总体上富集Rb、Th、U、Pb等大离子亲石元素，而Ba、Sr、P、Ti等元素则明显亏损；轻重稀土分异不明显，强Eu负异常，稀土分配模式为右倾的燕型模式，具有较高的锶初始值和较低εNd及高的Nd模式年龄；其地球化学特征与冈底斯铜矿带斑岩具有明显的区别。其成因为新特提斯洋板片在俯冲时发生回转，造成地幔的扰动，使新生地壳发生熔融，在随后的应力松弛阶段上侵就位成岩，为同碰撞构造环境的产物。2.探讨了纳如松多斑岩与典中组火山岩的联系。纳如松多细斑斑岩与典中组火山岩在空间上和时间上具有非常紧密的联系，以及较为相似的地球化学特征，本文认为纳如松多斑岩与典中组火山岩具有相同的原始岩浆,但与典中组火山岩具有不同的演化方向和演化程度，纳如松多斑岩是原始岩浆经历强烈斜长石结晶分异后的产物。3.探讨了纳如松多细斑斑岩与粗斑斑岩之间的关系。纳如松多粗斑斑岩与细斑斑岩为过渡接触关系，地球化学研究表明二者具有相同源区和相似的微量和稀土元素组成。粗斑斑岩与细斑斑岩是同一期次岩浆不同演化阶段的产物，其成因可能是由于岩浆在降温降压过程中伴随了强烈的物质分异，导致顶部富集挥发份以及大量成矿元素，在此过程中石英斑晶逐渐长大；当挥发份富集到一定临界值后发生隐爆，挥发份与成矿物质形成矿化，残余岩浆形成粗斑斑岩。4.系统分析了纳如松多I号和III号矿区矿石硫化物的稀土和微量元素特征。I号矿区与III号矿区的矿石及硫化物具有不同的地球化学特征，I号矿区的硫化物表现出岩浆流体成因的特征，而III号矿区的硫化物表现出沉积改造流体成因的特征，这表明I号和III号矿区成矿流体可能具有不同的来源和性质。5.查明了成矿物质来源。纳如松多银铅矿金属硫化物与矿区斑岩（细斑和粗斑斑岩）具有一致的Pb同位素组成，以富集放射性Pb为特征，表明成矿物质中的铅主要来源于矿区斑岩。综合矿区斑岩和金属硫化物的S、Pb同位素特征，表明斑岩是成矿元素的主要来源。6.初步建立了成矿模式。纳如松多斑岩岩浆在侵入到近地表浅处的同时，岩浆在与灰岩接触时发生矽卡岩化和矿化形成III号矿区。而岩浆在降温降压过程中伴随了强烈的物质分异，而H2S等挥发份以热液或气体等多种形式向岩浆顶部聚集。当岩浆上侵到一定的深度，岩浆顶部的挥发份因降压膨胀而发生隐爆，岩浆顶部富集的大量成矿元素随挥发份迁移而进入因隐爆所产生的围岩裂隙中充填成矿，形成I号矿区。