西藏北部昆仑造山带晚三叠世碰撞后斑岩岩系:来自乌兰乌珠尔铜矿化事件的启示

《Journal of Geochemical Exploration》:Late Triassic post-collisional porphyry systems in the eastern Kunlun Orogen, Northern Tibet: Insights from the Wulanwuzhu'er Cu Ag mineralization

【字体: 时间:2025年12月03日 来源:Journal of Geochemical Exploration 3.3

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  研究揭示青海东部昆仑造山带晚三叠世低-中等硫化Ag-Pb-Zn矿化与Wulanwuzhu'er斑岩Cu矿床存在空间和成因联系,通过地质关系、 alteration带、锆石和Rutile的LA-ICP-MS U-Pb定年(213.2±1.8Ma和211.7±8.4Ma)及硫同位素分析,证实两者同属斑岩Cu成矿系统,晚期热液沸腾导致Ag富集。

  
该研究系统探讨了东昆仑造山带西部某地区碰撞后环境下的低-中硫型热液银多金属矿床成因及其与周边斑岩铜矿的系统关联性。研究以新发现的Wulanwuzhu'er铜矿点为中心,通过多学科交叉分析方法,揭示了该区 Late Triassic成矿序列的时空演化规律。

地质背景方面,东昆仑造山带位于青藏高原北缘,构造演化经历 Rodinia超大陆聚合-裂解( Mesoproterozoic-Early Paleozoic)和古-新特提斯洋闭合( Neoproterozoic-Paleozoic)两大阶段。研究区主体由晚泥盆世钾长花岗岩组成,岩体沿区域断裂带呈脉状侵入,形成多期次岩浆-热液活动体系。

成矿系统分析显示,Wulanwuzhu'er铜矿具有典型的斑岩铜矿特征:发育钾化-硅化-绢云母化蚀变分带,铜矿物以辉钼矿、黄铜矿为主,伴生黄铁矿、方铅矿等硫化物。其东南约0.5公里处发现新的银多金属矿化,由黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等组成,具有低硫型热液矿床的典型特征。通过野外关系梳理发现,两处矿化均受晚三叠世斑岩侵入体控制,铜矿化主体位于斑岩岩体接触带,而银多金属矿化则出现在斑岩远端与变形泥盆系接触带。

年代学研究采用双系统同位素测年方法:对斑岩铜矿中的岩浆锆石进行U-Pb测年,单矿物年龄为213.2±1.8 Ma;对银多金属矿化带中的热液锐钛矿进行U-Pb测年,单矿物年龄为211.7±8.4 Ma。两组年龄在误差范围内一致,表明铜银多金属矿化形成于同一热液事件的不同阶段。

硫同位素与微量元素分析揭示,铜矿床硫化物硫同位素值(δ34S)为+4.5至+8.2‰,与斑岩岩体中重晶石硫同位素(+3.8‰)具有继承性,表明铜矿化流体主要来源于岩浆分异。而银多金属矿床硫同位素值(δ34S)为+2.1至+5.7‰,与区域上晚三叠世火山岩中黄铁矿硫同位素(+3.2‰至+7.1‰)存在显著重叠,表明银多金属矿化可能来源于岩浆热液与区域地下水混合作用。

矿物学研究表明,铜矿床以辉钼矿、黄铜矿为主,共生方铅矿、黄铁矿,显示典型的斑岩铜矿成矿序列。银多金属矿化则呈现过渡特征:既有与斑岩铜矿相同的黄铁矿、方铅矿,又发育特有的辰砂、硫银矿等低硫型矿物组合。电子探针分析显示,银多金属矿床中方铅矿中Ag含量高达12.3%,而闪锌矿中Ag/ Au比值达1.87,表明存在明显的元素分带。

构造控矿分析表明,铜矿化与斑岩侵入体沿断裂带发育的硅化-钾化带密切相关,而银多金属矿化则分布在斑岩远端与泥盆系碳酸盐岩接触带。矿物共生组合研究显示,银多金属矿化带中黄铁矿-方铅矿-闪锌矿组合具有典型的低温热液特征,其流体包裹体均一温度为85-128℃,明显低于铜矿化带(150-185℃),证实了两种矿化分属不同热液演化阶段。

成矿过程模拟显示,斑岩侵入体冷却过程中形成流体分带:中心高硫流体携带铜元素富集,向边缘逐渐过渡为低硫流体,携带银、铅、锌等成矿物质。硫平衡计算表明,铜矿化流体硫来源以岩浆分异为主(占65%),区域地下水贡献占35%;而银多金属矿化流体硫源中地下水比例提升至60%,显示后期热液混合作用。

该研究建立了碰撞后斑岩铜矿与低硫型热液银矿化的时空关联模型:斑岩侵入体沿断裂带上升过程中,先期形成斑岩型铜矿化,后期随着流体迁移路径延长和氧逸度降低,在远端接触带演化出低硫型银多金属矿化。这一发现突破了传统认为低硫型矿化仅与火山岩成矿相关的认知,为理解斑岩铜矿系统内不同硫型矿化的形成机制提供了新证据。

实际找矿意义体现在:① 银多金属矿化带位于斑岩铜矿外围5-8公里范围内,具有相似的蚀变分带特征(钾化-硅化-绢云母化向青盘岩化过渡);② 矿化带中发育的硅化-绢云母化蚀变带与区域断裂带走向一致,为后续勘查提供了空间定位依据;③ 硫同位素显示的混合硫源特征,暗示该区可能存在深部热液系统,为深部勘查指明方向。

该成果对指导东昆仑造山带晚三叠世成矿序列的勘查具有重要价值。研究区已发现二十余处小型斑岩铜矿点,但均缺乏规模性银多金属矿化记录。本文揭示的铜-银多金属共生规律,为在斑岩铜矿远端寻找银多金属矿床提供了理论依据,预计该区银资源潜力可达中型规模。同时,研究提出的"碰撞后斑岩系统多硫型矿化分带模型",可推广至青藏高原北缘其他构造单元的类似地质背景下矿产勘查。
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