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    摘要

    作为中国铜资源规模最大的冈底斯铜多金属成矿带,其东段的找矿工作已取得重大突破,但其西段因被陆相火山岩大面积覆盖导致其找矿勘查工作相对滞后。近年来,在中国地调局、西藏自然资源厅的大力支持下,在冈底斯成矿带西段朱诺矿集区发现并评价了朱诺、北姆朗、次玛班硕、懂师布、落布岗木、巴热拉和唐格等多个超大型、大-中型矿床(点)。按成矿时代可划分为78 Ma的矽卡岩钼铅锌成矿作用,48~65 Ma的热液脉型钼铅锌成矿作用,23 Ma、16~17 Ma及13~14 Ma三期铜钼成矿作用,以及21 Ma的浅成低温热液型金银成矿作用,它们分别构成了晚白垩世矽卡岩型铜铅锌成矿系列、古新世—始新世热液脉型钼铅锌成矿系列及中新世斑岩-浅成低温热液铜钼金银成矿系列。区内斑岩铜矿由南西至北东方向(懂师布→次玛班硕→北姆朗-朱诺)成矿年龄依次减小,总体上表现为多期、多中心成矿的特点,可能受控于深部俯冲印度板片的北向迁移。朱诺矿集区目前已探明铜资源量超过600万t,且北姆朗、次玛班硕、懂师布等区域仍有望进一步突破,有望成为中国又一个千万吨级的铜钼(金)资源基地。

    Abstract

    The eastern segment of the Gangdese giant copper polymetallic metallogenic belt, the largest in China, has achieved notable breakthroughs in the exploration of Cu-Mo polymetallic deposits. In contrast, the western segment, largely covered by continental volcanic rocks, has been debated on its Cu polymetallic potential. Recently, significant support from the China Geological Survey and the Xizang Geology and Mineral Resources Bureau has led to the discovery and evaluation of several large and medium-sized deposits and prospects in this western segment. Notable findings include the Zhunuo, Beimulang, Cimabanshuo, Dongshibu, Luobugangmu, Barela, and Tangge deposits, which may indicate the substantial copper polymetallic mineral potential of the region. The mine-ralization in this area is classified into several types: 78 Ma skarn Mo-Pb-Zn deposit, 48~65 Ma hydrothermal vein-type Mo-Pb-Zn deposit, and approximately 23 Ma, ~16~17 Ma, and ~13~14 Ma porphyry Cu-Mo deposit, along with approximately ~21 Ma epithermal Au-Ag deposit. This series includes Late Cretaceous skarn-type Cu-Pb-Zn mineralization, Paleocene-Eocene hydrothermal vein-type Mo-Pb-Zn mineralization, and Miocene porphyry-epithermal Cu-Mo-Au-Ag mineralization. The porphyry Cu deposits exhibit a trend of progressively younger mineralization ages from southwest to northeast (Dongshibu→Cimabanshuo→Beimulang-Zhunuo), reflecting a multi-phase, multi-center mineralization pattern likely influenced by the northward migration of the deep subducting Indian plate. Over 6 million tons of contained copper metal resources have already been identified in the Zhunuo mineral district, and there are more exploration targets in the areas such as Beimulang, Cimabanshuo and Dongshibu, where have great potential to yield further exploration breakthroughs. This demonstrates significant prospecting potential in the Zhunuo ore district, where may become another Cu-Mo(Au) resource base with about 10-million-tons contained metals in China.

  • 铜是中国重要的战略矿产资源,广泛用于电力、电子、能源及石化、机械及冶金、交通、轻工、新兴产业和国家安全等许多重要高新技术领域,是国家新一轮找矿突破战略的紧缺金属矿产。虽然国家各部门对铜多金属矿床的勘查和研究工作非常重视,但近年来供需形势十分严峻,对外依存度超过70%(左更等,2023)。因此,寻找铜矿有利区带、解析矿集区的成矿规律与成矿系列、创新铜矿勘查方法并建立有效的勘查标识,是一项迫在眉睫的重大任务。

    冈底斯造山带是中国规模最大的斑岩铜矿带(图1),它夹持于羌塘和喜马拉雅地体之间,经历了洋壳俯冲、拉萨-羌塘碰撞、印-亚陆陆碰撞,伴随地壳加厚、生长和青藏高原的隆升剥蚀,形成了多期次、多类型的岩浆作用和矿化类型,因而一直是国际地学领域研究的热点地区(Yin et al., 2000;潘桂堂等, 2006; Zhu et al., 2013; Hou et al., 2015a)。经过近20年来的勘查评价,该带(尤其是东段)的找矿工作已取得巨大突破,发现了一大批大型-超大型矿床,例如驱龙、甲玛、雄村、朱诺、冲江、岗讲、得明顶、帮浦、蒙亚啊、洞中拉、斯弄多、纳如松多等(侯增谦等, 2001;曲晓明等, 2001;郑有业等, 2002;2021a;芮宗瑶等, 2003;李光明等, 2005;佘宏全等, 2005;秦克章等, 2008;林彬等,2019;2021;陈伟等,2022;孙豪等,2023;Lin et al., 2024;孙杨等,2024),矿床类型以斑岩型为主,其次为矽卡岩型和浅成低温热液型,铜资源量超过5000万t(Hou et al., 2004;2015a;2015b; Gao et al., 2007;2010; Guo et al., 2007; Yang et al., 2019;2015;2016; Xu et al., 2010;秦克章等,2014;Lu et al., 2015;2018)。

    已有的研究表明,以88°E为界,冈底斯成矿带的东段和西段存在明显差异。特别是地壳结构、地幔热状态及壳幔作用方式的不同,使得冈底斯西段的成矿潜力存在争议(Hou et al., 2015a; Wang et al., 2015;2018;2021)。西段由于地表广泛覆盖林子宗火山岩,并且地幔由厚重的、冷却的古老岩石圈地幔构成(Xu et al., 2017),以及印度板块俯冲的方式为冷平板俯冲,这些因素限制了熔流体的交代和地幔的熔融,从而不利于斑岩铜矿岩浆的形成(Wang et al., 2018;2022)。另一方面,冈底斯西段由于海拔较高,具有高寒缺氧的极端气候及脆弱生态环境特点,依靠传统的地物化遥等方法已不能满足当前的找矿勘查工作,亟需创新高效绿色的找矿方法,以降低勘查成本,提高找矿效率。近些年,矿物原位地球化学探针及短波红外光谱等勘查新方法在斑岩型铜钼矿床、矽卡岩型铅锌矿床广泛应用,取得了一系列重要成果(Cooke et al., 2014;2020; Bouzari et al., 2016; Lu et al., 2016; Williamson et al., 2016; Xiao et al., 2018; Leng et al., 2024)。这些高效绿色勘查技术,是否可以组合起来应用于西段的铜多金属矿床找矿勘查有待进一步探索。

    近年来,在中国地质调查局和西藏地质矿产勘查局的大力资助下,朱诺地区已发现并评价了多个大中型矿床(点),如朱诺、北姆朗、次玛班硕、懂师布、落布岗木、巴热拉和唐格等(郑有业等,2007;李淼等,2015;吴松,2016;Zeng et al., 2017; Sun et al., 2018;2021a;2021b)。这些矿床的潜在铜资源量超过600万t,显示出巨大的找矿潜力。本文在梳理以往研究工作的基础上,结合本团队最新研究成果,对朱诺矿集区典型矿床的地质特征进行深入剖析,总结了该地区矿床的成矿规律与成矿系列,并探讨了与找矿突破相关的基本规律和经验范式,这些研究成果可以为冈底斯西段战略性矿产勘查评价提供指导。

    1区域地质概况

    冈底斯成矿带位于拉萨地块中南部,涵盖了从南至北的4个主要构造单元:日喀则弧前盆地、冈底斯火山-岩浆弧、隆格尔-工布江达复合岛弧带和措勤-申扎岩浆弧带(潘桂棠等,2006)。研究表明,拉萨地块在前寒武纪形成了变质岩系陆壳基底,晚三叠世时隆格尔-工布江达岩浆弧开始形成;在晚三叠世—早白垩世,拉萨地块受到南向中特提斯洋俯冲和北向新特提斯洋俯冲的影响,形成复杂的多岛弧盆系格局(潘桂棠等,2006;Zhu et al., 2009)。早白垩世,中特提斯洋消亡,拉萨地块与羌塘地块发生弧-弧软碰撞(潘桂棠等,2006;Zhu et al., 2011;2016)。新特提斯洋盆进一步向北俯冲,南冈底斯火山岩浆弧在隆格尔-念青唐古拉复合古岛弧带南侧增生;晚白垩世—古新世,新特提斯洋闭合,喜马拉雅造山带与亚洲大陆南缘合并,导致陆壳缩短和增厚,之后经历了主碰撞(41~65 Ma)、晚碰撞(26~40 Ma)和后碰撞(0~25 Ma)造山作用,分别形成了主碰撞阶段、晚碰撞阶段以及后碰撞阶段各具特色的矿床组合类型(侯增谦等,2006)。

    冈底斯成矿带主要发育斑岩型、矽卡岩型和浅成低温热液型矿床,斑岩型矿床以Cu和Cu-Mo组合为主,Cu-Au组合矿床较少,共发育5期成矿作用,分别为~213 Ma(牙娃夹格;Chen et al., 2020)、165~173 Ma(雄村;Tafti et al., 2014)、~45 Ma(吉如;Zheng et al., 2014)、~30 Ma(明则-程巴;孙祥等,2013)、13~17 Ma(驱龙、甲玛、朱诺等;郑有业等,2007;唐菊兴等, 2010; Hou et al., 2015a; Zheng et al., 2015; Yang et al., 2016),以中新世斑岩铜矿床大量发育为特征。空间上,斑岩矿床主要分布在冈底斯东段,从北至南,成矿元素从Mo-Cu-Pb-Zn,过渡为Cu-Mo,最后到Cu-W-Mo(Zheng et al., 2014;Hou et al., 2015b)。矽卡岩型矿床以Pb-Zn为主,Cu-(Mo-Au)及Fe-(Cu)次之,发育5期成矿作用,分别为~112 Ma(尼雄;于玉帅等,2012)、~77 Ma(帮布勒;田坎等,2019;Gao et al., 2022)、55~67 Ma(哈海岗、蒙亚啊、恰功等;李应栩等,2011;Li et al., 2014; Zheng et al., 2015)、37~41 Ma(冲木达;李光明等,2006)、16~23 Ma(努日、知不拉;张松等,2012;Xu et al., 2016),其中,矽卡岩矿床主要形成于古新世。浅成低温热液型矿床主要分布在冈底斯中西段,以Pb-Zn-Ag-Cu组合为主,发育3期成矿作用,分别为~126 Ma(拔隆;高顺宝等,2020)、55~65 Ma(打加错、斯弄多等;丁帅,2017;郑有业等,2021b)、19~21 Ma(落布岗木、弄如日;黄瀚霄等,2012;Huang et al., 2019),以始新世为主体,与火山作用密切相关。整体上,冈底斯成矿带不同类型矿床在空间上的分布表现出东西成带、北东成行、交汇成矿、近等间距分布的规律性(郑有业等,2021a)。

    矿集区内岩浆活动主要集中在晚白垩世、始新世及中新世(图2)。晚白垩世花岗岩类主要分布在矿集区南部,东西向展布,以岩基产出,出露面积约占矿集区总面积的15%。始新世花岗岩类主要分布在矿集区东部,出露多个岩株。中新世花岗岩类零散分布在矿集区北部、西部,以岩株或岩脉产出。中新世及始新世花岗岩类与成矿关系密切。

    朱诺矿集区出露多套地层,由老至新分别为上侏罗统—下白垩统麻木下组(J3-K1m)、下白垩统比马祖(K1b)、下白垩统楚木龙组(K1cm)、下白垩统塔克那组(K1t)、下-上白垩统昂仁组(K1-2a)、古新统典中组(E1d)、始新统年波组(E2n)、始新统帕那组(E2p)、始新统秋乌组(E2q)、渐新统—中新统大竹卡组(E3-N1d)(图2)。麻木下组仅出露在矿集区中东部,以灰岩夹凝灰岩为特征;比马祖主要出露在矿集区北东部,少量出露在北西部,岩性包括凝灰岩、结晶灰岩等;楚木龙组和塔克那组整合接触产出,出露在矿集区南东部,楚木龙组以石英砂岩、粉砂岩等岩性组合为特征,而塔克那组以灰岩夹泥质粉砂岩岩性组合为特征;昂仁组出露在矿集区南部,东西向展布,与北部地质体以断层接触,岩性包括粗砂岩、页岩、细粒砂岩、粉砂岩等;典中组—帕那组为林子宗群的一部分,出露面积占矿集区面积的60%以上,主要分布在矿集区中北部,为一套中-酸性火山熔岩及火山碎屑岩组合,岩性为凝灰岩、安山岩、流纹岩等;秋乌组出露在矿集区南部,东西向展布,主要岩性为一套含煤碎屑岩;大竹卡组出露在矿集区南西角,与昂仁组断层接触,主要岩性为砾岩、砂岩、页岩夹灰岩等。

    矿集区内已发现多个矿床(点),以朱诺大型斑岩铜矿床为代表(表1)。该区发育多种矿化类型,包括朱诺、北姆朗、次玛班硕、懂师布、无巴多来等斑岩铜钼矿床,(郑有业等,2007;Sun et al., 2021a;Liu et al., 2022;Zheng et al., 2024),唐格矽卡岩型铜铅锌矿床(申亚辉,2016;赵亚云等,2022),落布岗木浅成低温热液型银金铅锌矿床(Sun et al., 2017;洪涛等,2019;Huang et al., 2019)及巴热拉热液脉型钼铅锌矿床。此外,矿集区内还发育多个具找矿前景的矿点和矿化线索,如藏马让、洛莫、领布、查玛、者拉北、者拉南、勒间麦果、铁雅、查拉普、莫桑、斜认等(图2)。

    2典型矿床特征
    2.1朱诺斑岩铜矿床

    朱诺矿床已探明铜金属量308.9万t,平均品位0.57%(郑有业等,2007)。矿区出露地层包括林子宗群年波组和帕那组,年波组岩性为一套英安质-安山质-流纹质火山碎屑岩,帕那组为砂砾岩(郑有业等,2007)。矿区侵入体由成矿前始新世石英斑岩,成矿期中新世二长花岗岩、二长花岗斑岩、闪长玢岩及成矿后花岗斑岩、煌斑岩组成(图3a),矿体主要赋存在成矿期岩体中(图3b)。辉钼矿Re-Os年龄限定朱诺矿床矿化时间为(13.7±0.6)Ma(郑有业等,2007)。

    朱诺矿床热液蚀变在空间上呈同心环状分布,从内向外依次为钾化、绢英岩化及青磐岩化蚀变(图3a),局部少量泥化蚀变叠加在绢英岩化和青磐岩化蚀变之上(Dai et al., 2021;Sun et al., 2021a)。钾化蚀变带以发育钾长石、黑云母及少量磁铁矿、硬石膏为特征,常见于二长花岗岩和二长花岗斑岩中。钾化蚀变与黑云母±石英±钾长石±黄铜矿±斑铜矿脉(<1 mm)、石英-钾长石±黄铁矿脉(1~5 mm)及石英-钾长石±黄铜矿脉(1~5 mm)、石英-钾长石±硬石膏±黄铜矿脉(2~20 mm)、石英-钾长石-硬石膏-辉钼矿-黄铜矿脉(<3 mm)相关(Sun et al., 2021a)。青磐岩化蚀变发育在林子宗群火山岩中,以出现绿泥石、绿帘石组合为特征,与该蚀变相关的脉体主要为绿泥石和绿帘石细脉(Dai et al., 2021)。绢英岩化蚀变以绢云母、伊利石、石英矿物组合的出现为特征,主要出现在石英斑岩、二长花岗岩和二长花岗斑岩中(Sun et al., 2021a)。绢英岩蚀变在朱诺矿床强烈叠加在早期钾化蚀变上(图3a)。这种现象可能是由于碰撞造山环境斑岩铜矿床经历了的同矿化抬升剥蚀程度更强,从而导致了岩浆-热液体系快速冷却(Yang et al., 2019)。与该类蚀变相关的脉体包括石英-辉钼矿±黄铜矿脉(2~30 mm)、黄铁矿±石英±黄铜矿脉(2~20 mm)及石英-绢云母-伊利石±黄铜矿脉(3~70 mm)(Sun et al., 2021a)。钾化蚀变和绢英岩化蚀变均发育铜矿化,但是绢英岩化叠加钾化蚀变的位置具有更高的铜品位(Sun et al., 2021a)。

    2.2北姆朗斑岩铜矿床

    北姆朗矿床与朱诺矿床相邻(图2),直线距离约1.5 km,目前已探明铜金属量134万t,平均品位0.38%。铜区出露地层主要为古新世—始新世林子宗群火山岩,以安山质、英安质、流纹质火山碎屑岩和砂砾岩组合为主,区内构造复杂,断裂构造主要为近EW向、近SN向、NE向和NW向断裂,与成矿关系密切的断裂为NW向和NE向构造交汇区。次级裂隙构造特别发育,发育密集程度与矿化呈正相关关系,矿区还发育角砾岩构造系统,构造角砾发育的地段底部的二长花岗斑岩是成矿主期岩体(图4a)。矿区主要发育6套岩浆岩组合,其中,主要含矿岩体为石英斑岩、二长花岗斑岩、二长花岗岩,成矿主期为二长花岗斑岩、二长花岗岩和闪长玢岩(图4b; Liu et al., 2022),成矿晚期为二长斑岩、煌斑岩和花岗斑岩。其中,二长花岗斑岩中广泛发育镁铁质暗色微粒包体。CuⅠ和CuⅡ作为全区主要的铜矿体,其中,CuⅠ矿体的平均品位:0.47% Cu、0.01% Mo、2.61 g/t Ag,矿石矿物为黄铜矿、辉钼矿和少量的方铅矿,辉钼矿Re-Os年龄限定北姆朗矿床形成于中新世((13.5±0.1)Ma;Liu et al., 2022)。

    矿区热液蚀变包括钾化、青磐岩化、绢英岩化及少量泥化蚀变。钾化蚀变主要形成在成矿期岩体的深部,主要见于二长花岗岩和二长花岗斑岩中,以发育钾长石脉和次生热液黑云母为特征(图4c)。与钾化蚀变相关的脉体包括石英±钾长石±黑云母脉、钾长石-电气石±石英脉、黑云母±石英±黄铁矿±黄铜矿脉。青磐岩化蚀变主要分布在钾化蚀变的外围(图4c),部分叠加在钾化蚀变之上,以绿泥石、绿帘石、少量电气石矿物组合出现为特征。二长花岗岩主要遭受了青磐岩化蚀变。该蚀变使得黑云母、角闪石及长石被绿泥石和绿帘石取代。与青磐岩化蚀变相关的脉体主要为绿泥石±石英±黄铁矿±辉钼矿±硬石膏脉和绿帘石±石英±方解石细脉。绢英岩化蚀变在垂向上主要发育在浅部,部分叠加在钾化蚀变之上(图4c),以发育绢云母、石英、电气石为特征,主要发育在石英斑岩、二长花岗岩及二长花岗斑岩中。与绢英岩化蚀变相关的脉体包括石英-黄铁矿-黄铜矿±方铅矿±闪锌矿脉、石英-辉钼矿±黄铁矿±黄铜矿脉、电气石-黄铜矿-黄铁矿±石英脉、电气石±石英±黄铁矿脉、石英-电气石脉、黄铁矿±石英±辉钼矿±绿泥石脉。泥化蚀变主要分布在成矿晚期二长斑岩中,叠加在绢英岩化蚀变中(图4c),以高岭石、蒙脱石的出现为特征。

    北姆朗斑岩铜矿的电气石在各个成矿阶段均有发育,包括岩浆晚期(与原生钾长石和石英共生;图5a)、岩浆-热液转换(电气石结核;图5b)、钾化蚀变(含电气石脉;图5c)、角砾岩(电气石为主要胶结物;图5d)、青磐岩化蚀变(电气石与绿泥石和黄铜矿共生;图5e),以及绢英岩化(电气石在脉体或蚀变岩中;图5f)。电气石贯穿整个成岩成矿过程,完整记录了岩浆、岩浆-热液过渡及热液阶段成矿流体演化过程(Hong et al., 2017; Li et al., 2022; Zhao et al., 2021; Guo et al., 2022)。最新的电气石B同位素和主微量元素原位分析结果显示,北姆朗成矿斑岩的形成经历了岩浆混合阶段,富集金属、f(O2)、挥发分和H2O的镁铁质岩注入诱发岩浆房失稳、大量流体出溶是形成北姆朗富矿岩浆-热液系统的关键(Zheng et al., 2024)。

    2.3次玛班硕斑岩铜矿床

    次玛班硕矿床距朱诺矿床西南约10 km,估算该矿床铜资源量大于50万t,具备中-大型斑岩铜矿床的成矿远景(图6)。次玛班硕矿区出露的地层为帕那组火山岩,岩性以晶屑凝灰岩和英安岩为主(图6)。矿区出露的岩浆岩包括成矿前始新世花岗闪长斑岩((50.0±0.8)Ma)、石英斑岩,以及成矿期复式杂岩体,包括中新世细粒二长花岗斑岩((16.0±0.3)Ma)、粗粒二长花岗斑岩((15.9±0.1)Ma)、含角闪石二长花岗斑岩((15.8±0.1)Ma)、闪长玢岩、二长花岗岩((15.5±0.1)Ma)(图6)。矿体主要为CuⅠ、CuⅡ和CuⅢ,主要产出在二长花岗斑岩和花岗闪长斑岩中,矿石矿物为黄铜矿和辉钼矿,含有少量斑铜矿。辉钼矿Re-Os定年显示成矿时代为(16.7±0.3)Ma(郑有业等,2021a),矿化年龄早于朱诺矿床~3 Ma,但与东段驱龙矿床矿化年龄((16.4±0.5)Ma;孟祥金等,2003)基本一致。

    二长花岗斑岩中广泛发育梳妆石英(图7a)、石英眼(图7b)、脉状岩枝(图7c)(Kirkham, 1988; Wilson et al., 2003; Betsi et al., 2020)等结构,表明成矿岩体经历了广泛的岩浆-热液出溶过程。另外,低温绢英岩化蚀变岩石被高温钾长石-黄铜矿脉切穿(图7d)、钻孔深部也发现大量的青磐岩化蚀变等现象均表明该矿床至少存在2个期次的流体出溶。该矿床广泛发育钾化、青磐岩化、绢英岩化及晚期形成的方解石化、硬石膏化等蚀变。空间上,钾化位于中深部,外侧为青磐岩化,部分叠加在钾化上,而绢英岩化叠加早期钾化蚀变上。铜矿化主要分布在细粒二长花岗斑岩、花岗闪长斑岩和粗粒二长花岗斑岩中,与钾化关系密切,青磐岩化和绢英岩化阶段也存在部分铜矿化,二长花岗岩几乎不含铜矿化。

    2.4唐格矽卡岩型铜铅锌多金属矿床

    唐格矽卡岩型铜铅锌矿床位于朱诺铜矿床东约7 km,探明Cu+Pb+Zn资源量9.96万t,伴生银200.28 t(赵亚云等,2022)。矿区出露的地层包括侏罗纪—白垩纪桑日群麻木下组粉砂岩、灰岩、比马组凝灰砂岩、灰岩、层状砂岩和古近纪林子宗群典中组晶屑凝灰岩、年波组凝灰岩、砂岩。其中,比马祖灰岩为主要赋矿层位。矿区发育2组近东西向断层(F1、F2)、1组北北东向断层(F3)及1组北北西向(F4)断层(图8)。矿区侵入岩由石英斑岩、花岗闪长岩及二长花岗岩组成,石英斑岩与矿化关系最为密切,锆石U-Pb年龄为(78.0±0.9)Ma(赵亚云等,2022)。矿区共圈定出4个铜多金属矿体,均产于矽卡岩或矽卡岩化灰岩中,部分矿体受断层控制(图8)。其中,Ⅱ号矿体为唐格矿床主矿带,受断层控制,该矿体长约1600 m,宽约20~180 m(赵亚云等,2022)。

    唐格矿床可划分为5个成矿阶段,分别为干矽卡岩阶段、湿矽卡岩阶段、石英-铁铜硫化物阶段、石英-铅锌硫化物阶段及石英-碳酸盐阶段(申亚辉,2016)。干矽卡岩阶段为一套以石榴子石、辉石为主的无水硅酸盐矿物,多被后期矿物交代。湿矽卡岩阶段形成了大量的以绿帘石、绿泥石为主的富水硅酸盐矿物,这些矿物多交代早期形成的石榴子石。石英-铁铜硫化物阶段以黄铁矿、磁黄铁矿及黄铜矿为主,硫化物与硅化及绿帘石化密切相关。石英-铅锌硫化物阶段以方铅矿、闪锌矿大量发育为特征,局部可见共生的黄铁矿、黄铜矿及磁黄铁矿。石英-碳酸盐阶段发育大量的石英、碳酸盐矿物,石英以及碳酸盐矿物主要呈脉体形式产出。

    2.5落布岗木浅成低温热液型金银铅锌矿床

    落布岗木金银铅锌矿床位于西藏昂仁县卡嘎镇德吉林村,估算金资源量约8 t,并伴生银铅锌(欧阳海涛等,2015;Sun et al., 2017;黄瀚霄等,2019)。早期认为落布岗木属于中低温热液脉型铅锌矿床(欧阳海涛等,2015;Sun et al., 2017),然而随着研究的深入,越来越多信息指示该矿床具有低硫型浅成低温热液矿床的特征(黄瀚霄等,2018;2019;刘洪等,2020)。矿区出露的地层为林子宗群帕那组,岩性从南至北由英安岩过渡为流纹岩(图9)。英安岩锆石U-Pb年龄为(50.1±0.4)Ma(Sun et al., 2017)。矿体主要受1组近乎平行的东西向断裂控制,该断裂长600~3000 m不等(黄瀚霄等,2019)。该矿床发育的侵入岩包括始新世黑云母花岗斑岩((51.0±0.7)Ma;洪涛,2019)和中新世二长花岗岩((17.0±0.1)Ma;Sun et al., 2017)。这些侵入体以岩基、岩株或岩脉形式侵入到帕那组中。含矿石英脉中石英Rb-Sr年龄限定落布岗木形成于(21.1±1.8)Ma(Huang et al., 2019)。该矿床主要热液蚀变类型包括黄铁矿化、绢英岩化、硅化、青磐岩化、碳酸盐化等,其中,黄铁矿化、绢英岩化、硅化与矿化密切相关。空间上,从矿体到围岩,热液蚀变由绢英岩化,过渡为碳酸盐化,外围变化为青磐岩化(黄瀚霄等,2019)。矿石类型可分为角砾岩型、石英脉型和蚀变岩型。矿石矿物包括自然金、锑银矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂、黄铁矿、黄铜矿等(黄瀚霄等,2019;刘洪等,2020)。Au主要以不可见金形式赋存于微粒(<50 μm)黄铁矿中,而Ag主要赋存于碲银矿以及含银黝铜矿中。

    3成矿规律与成矿系列
    3.1成矿规律

    朱诺矿集区的矿床可以分为:形成于晚白垩世的唐格矽卡岩型铜铅锌矿床,形成于古新世—始新世的巴热拉热液脉型钼铅锌矿床,形成于中新世的约21 Ma的落布岗木浅成低温热液型金银铅锌矿床以及约23 Ma、16 Ma和14 Ma的3期斑岩铜钼矿床(如朱诺、北姆朗、次玛班硕)(图10;侯增谦等,2006;Huang et al., 2019; Sun et al., 2021a;郑有业等,2021a; Liu et al., 2022)。空间上,斑岩型矿床主要分布在朱诺矿集区中心部位,以斑岩矿床为中心,矽卡岩型矿床主要分布在其东侧,浅成低温热液型矿床与热液脉型矿床相邻,分布在其南西侧(图2)。朱诺矿集区存在多种矿床类型,然而,现有的成矿年龄数据表明矽卡岩矿床、热液脉型矿床和斑岩型矿床形成于不同时期,此外,矿化元素组合蚀变特征也各不相同,无成因联系,这与Sillitoe(2010)提出成矿岩体中心为斑岩铜矿床、位于成矿岩体外围的脉状Zn-Cu-Pb-Ag±Au矿床、位于成矿岩体上部的浅成低温热液Au-Ag矿床、位于侵入体与围岩接触带的近端富Cu-Au和远端富Pb-Zn的矽卡岩矿床及沉积岩容矿浸染状Zn-Pb-Ag-Au矿床明显不同,因此,属于不同成矿系统。唐格矿床代表晚白垩世矽卡岩型铜铅锌成矿系统(图11);巴热拉矿床代表古新世—始新世热液脉型钼铅锌成矿系统;朱诺-北姆朗-次玛班硕-落布岗木则构成了中新世斑岩-浅成低温热液型铜钼金银成矿系统。

    3.2成矿系列

    成矿系列是矿床地质科学中的一种重要研究方法,它探讨特定地质历史阶段或构造环境中矿床的成因和矿床组合(陈毓川等,2006;2016;2022)。根据成矿系列的定义,朱诺矿集区形成了3个主要成矿系列:晚白垩世矽卡岩型铜铅锌成矿系列、古新世—始新世热液脉型钼铅锌成矿系列及中新世斑岩-浅成低温热液铜钼金银成矿系列。

    晚白垩世矽卡岩型Cu-Pb-Zn成矿系列。矽卡岩矿床在朱诺矿集区以唐格矿床为代表,与矿化密切相关的石英斑岩锆石U-Pb年龄为(78.0±0.9)Ma(赵亚云等,2022),表明该矿床可能形成于晚白垩世(图12a)。唐格矿床可能与冈底斯带晚白垩世岩浆作用有关的矽卡岩型铁铜铅锌成矿系列相关(郑有业等,2021a)。这类矿床主要在冈底斯西段发育,其成矿岩体的锆石Hf同位素及全岩Sr-Nd同位素表明该成矿系列形成于与新特提洋北向俯冲有关的弧后伸展背景,岩浆源自于拉萨地体古老基底,并有不同程度地幔物质的混入(郑有业等,2021b)。

    古新世—始新世热液脉型Mo-Pb-Zn成矿系列。热液脉型矿床以巴热拉矿床为代表。辉钼矿Re-Os年龄表明该矿床可能存在2期矿化作用,分别为(65.4±1.0)Ma和(47.9±0.9)Ma(未发表数据)。2期成矿对应不同动力学背景,其中,~65 Ma矿化可能与新特提斯洋的回卷相关(Zhou et al., 2018;图12b),而~48 Ma矿化对应于主碰撞时期(侯增谦等,2020;图12c)。巴热拉矿床的发现进一步拓展了西藏热液脉型矿床形成的时限和勘查方向,表明古新世—始新世均可发育此类矿床。

    中新世斑岩-浅成低温热液铜金银成矿系列。朱诺矿集区发育多个斑岩矿床,现有数据限定了朱诺((14.78±0.11)Ma~(13.51±0.07)Ma,郑有业等,2007;Sun et al., 2021a)、北姆朗((13.5±0.1)Ma,Liu et al., 2022)、次玛班硕((16.7±0.3)Ma,郑有业等,2021a)及懂师布((23.0±2)Ma,Huang et al., 2019)的矿化时间。此外,矿集区内斑岩矿床的矿化年龄在空间上也呈现出一定的规律:由南西至北东方向(懂师布→次玛班硕→北姆朗-朱诺),斑岩矿床成矿年龄及相关的中新世岩浆岩的年龄具有逐渐变年轻的趋势,表现出多中心复式杂岩体多期次成矿的特点(图11),推测其成因可能受控于深部俯冲印度板片的北向迁移(图12d~f),该过程诱发地幔物质上涌,在区域上形成北东向-南西向的断裂,不仅为中新世成岩成矿作用提供了深部动力学驱动,也为岩浆就位、热液的迁移、矿化的保存提供了通道(Wu et al., 2022)。浅成低温热液矿床以落布岗木矿床为代表,与矿共生石英Rb-Sr年龄为(21.1±1.8)Ma(Huang et al., 2019)。地质填图证据表明,始新世林子宗群帕那组火山岩与落布岗木银金铅锌成矿关系密切,表现出巨大的浅成低温热液矿床的找矿潜力(郑有业等,2021b)。

    4找矿重大突破及前景展望

    朱诺矿集区高寒缺氧,交通不便,构造复杂,以及大面积火山岩覆盖,传统的找矿技术方法在该地区找矿效率低下,为了进一步提高工作效率、降低勘查成本、实现找矿突破,在朱诺矿集区运用地质内涵法开展靶区圈定(Zheng et al., 2014),通过赋予数据以客观的地质内涵及运用地质规律来限定元素组合规律,将异常识别与评价融为一体,发现了朱诺斑岩铜矿,之后运用短波红外光谱技术及矿物地球化学勘查等新技术圈定热液中心、鉴别富矿-贫矿岩浆-热液体系、确定热液(矿化)中心距离,解决了高、难、险地区矿产勘查评价的高效技术难题。经过近十年的勘查评价,朱诺矿集区发现了78 Ma的矽卡岩钼铅锌成矿作用,48~65 Ma的热液脉型钼铅锌成矿作用,23 Ma、16~17 Ma及13~14 Ma三期铜钼成矿作用,以及21 Ma的浅成低温热液型金银成矿作用,它们分别构成了晚白垩世矽卡岩型铜铅锌成矿系列、古新世—始新世热液脉型钼铅锌成矿系列及中新世斑岩-浅成低温热液铜钼金银成矿系列。包括朱诺、北姆朗、落布岗木在内的多个大中型矿床(点),累计查明铜资源量(贫矿+富矿)达600万t,显示出巨大的铜多金属找矿潜力(郑有业等,2007;2021a;赵亚云等, 2018; Liu et al., 2022;杨航等2023;Zheng et al., 2024),极大地保障了中国战略性矿产铜资源的安全。

    该区位于冈底斯陆缘火山-岩浆弧西段的达多盆地,火山-岩浆活动强烈,呈NE-SW向展布。发育有古近系林子宗群陆相火山岩和始新世—中新世花岗质侵入岩,成矿条件优越。斑岩成矿年龄从西南至北东方向逐渐变新,表现出多期、多中心叠加复合成矿的特点(图11)。特别是次玛班硕、无巴多来、藏马让和懂师布等区域显示出显著的找矿前景,但是勘查程度低,下一步有望取得找矿突破。此外,矿集区内还发育多个具找矿前景的矿点或矿化线索,如藏马让、洛莫、领布、查玛、者拉北、者拉南、勒间麦果、铁雅、查拉普、莫桑、斜认等,亟须开展进一步的勘查评价工作。综上所述,朱诺矿集区这些新发现的矿床规模与潜力巨大,揭露出冈底斯西段具有形成斑岩铜矿床的潜力,促进重新认识冈底斯西段的成矿作用与找矿潜力,这些矿床的发现亦打开了新的找矿窗口,拓展了新的找矿空间,证实朱诺矿集区有望成为中国新的千万吨级铜资源基地,为建设国家战略矿产资源接续储备基地奠定坚实基础,服务于国家资源战略,满足国民经济快速发展对矿产资源的需求。

    5结论

    (1)总结了朱诺矿集区矿床的时空演化,78 Ma矽卡岩钼铅锌银金成矿作用、48~65 Ma的热液脉型钼铅锌矿床、约23 Ma、约16~17 Ma及约13~14 Ma三期铜钼成矿作用及约21 Ma的浅成低温热液型金银成矿作用,构成了晚白垩世矽卡岩型铜铅锌成矿系列、古新世—始新世热液脉型钼铅锌成矿系列及中新世斑岩-浅成低温热液铜钼金银成矿系列。区内斑岩铜矿由南西至北东方向(懂师布→次玛班硕→北姆朗-朱诺)成矿年龄呈现出逐渐变年轻的趋势,表现多期、多中心成矿的特点,可能受控于深部俯冲印度板片的北向迁移有关。

    (2)成矿规律及成矿系列的研究和高效的勘查技术方法,支撑了朱诺矿集区的重大找矿突破。目前,已控制铜资源量超过600万t,展现出巨大的找矿潜力,北姆朗、次玛班硕等矿床的相继发现和评价有望将朱诺矿集区发展为中国新的千万吨级铜钼(金)资源基地。



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