西藏岡底斯斑巖銅礦帶蝕變系統(tǒng)研究

西藏岡底斯斑巖銅礦帶蝕變系統(tǒng)研究

根據(jù)最新的研究，角巖礦床主要產(chǎn)于兩個(gè)環(huán)境中。即島角-地幔角環(huán)境和沖突造山環(huán)節(jié)。地球邊緣環(huán)境的經(jīng)典礦產(chǎn)國(guó)包括安第斯（如巴西的bajudelalaurma，mat等礦床）、美國(guó)西部（如兵姆，等）和印度尼西亞-伊安湖（如模其詞，弗里納河礦等）。島拱環(huán)境中的角巖礦床代表著西太平洋地區(qū)的指揮官，如印度尼西亞的格拉斯堡、博爾格之母和菲律賓的雷普托-福se。這些成礦省和巨型礦床的含礦斑巖多屬鈣堿性(島弧)和高鉀鈣堿性(陸緣弧),斑巖銅礦具有經(jīng)典的蝕變分帶模型,即自巖體向圍巖依次發(fā)育環(huán)帶狀分布的K-硅酸鹽化帶→石英-絹云母化帶→青磐巖化帶。高級(jí)泥化帶時(shí)有產(chǎn)出,但多數(shù)受構(gòu)造控制,疊加于上述蝕變帶之上,標(biāo)志著斑巖熱液系統(tǒng)向淺成低溫?zé)嵋合到y(tǒng)轉(zhuǎn)化。碰撞造山環(huán)境的典型成礦帶以青藏高原的玉龍斑巖銅礦帶和岡底斯斑巖銅礦帶為代表。兩者均產(chǎn)于印度—亞洲大陸碰撞形成的喜馬拉雅-西藏造山帶,但形成于碰撞造山的不同階段和不同環(huán)境。玉龍斑巖銅礦帶與主碰撞帶斜交,受高原東緣的走滑斷裂系統(tǒng)控制,成礦年齡介于40～36Ma,含礦斑巖為高鉀鈣堿性和鉀玄巖系列(shoshonitic),礦床蝕變分帶與島弧環(huán)境的相類似。岡底斯斑巖銅礦帶與主碰撞帶平行,形成于碰撞后地殼伸展階段,成礦年齡集中于14～16Ma。含礦斑巖也為高鉀鈣堿性和鉀玄巖系列,但礦床蝕變因未系統(tǒng)研究,蝕變分帶模式尚不清楚。為此,在對(duì)沖江、驅(qū)龍兩礦床野外填圖的基礎(chǔ)上,結(jié)合廳宮礦床取得的資料,本文選擇了岡底斯成礦帶內(nèi)沖江、廳宮、驅(qū)龍3個(gè)典型斑巖銅礦床,對(duì)斑巖銅礦蝕變分帶進(jìn)行了系統(tǒng)研究,探討了各蝕變帶的元素遷移與物質(zhì)變化,并對(duì)不同環(huán)境的斑巖銅礦蝕變分帶特征進(jìn)行了對(duì)比分析和初步總結(jié),以增進(jìn)對(duì)碰撞造山型斑巖銅礦熱液蝕變系統(tǒng)的理解和認(rèn)識(shí)。1中、晚風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域?qū)姿拱邘r銅礦帶屬于特提斯構(gòu)造域的一部分,位于西藏碰撞造山帶南部。西藏碰撞造山帶由一系列的古生代和中生代地體拼合而成,新生代前為亞洲大陸南緣的一部分。從中白堊世時(shí)新特提斯洋開(kāi)始向北持續(xù)俯沖,55Ma左右新特提斯洋消亡,印度—亞洲大陸碰撞,西藏碰撞造山帶的格局基本形成。拉薩地體具有雙層結(jié)構(gòu),基底時(shí)代為中元古代—早寒武世變質(zhì)巖系,上覆的沉積地層主要為奧陶系、石炭系、三疊系淺海相碎屑沉積序列。在拉薩地體南緣發(fā)育著名的岡底斯花崗巖基,其南側(cè)依次發(fā)育日喀則弧前盆地和雅魯藏布江縫合帶。中白堊世時(shí)特提斯洋的向北俯沖,形成了沿雅魯藏布江縫合帶北側(cè)沿岡底斯帶狀分布的鈣堿性火山巖系和花崗巖基。岡底斯花崗巖基長(zhǎng)度約2000km,寬達(dá)100km,呈東西向展布,具有安第斯陸緣弧特征。岡底斯巖漿活動(dòng)時(shí)間主要集中在120～20Ma之間,巖漿侵位高峰期為55～45Ma,與印度—亞洲大陸大規(guī)模碰撞時(shí)間相對(duì)應(yīng)。在21Ma左右花崗巖基普遍出現(xiàn)了一次快速冷卻事件,標(biāo)志岡底斯在此間發(fā)生了快速隆升(>2mm/a)。在20～14Ma左右發(fā)生區(qū)域性的東西向伸展作用,形成了近南北向的張性構(gòu)造體系,引發(fā)了南北向排列的超鉀質(zhì)脈巖侵位和藏南中新世碰撞后鉀質(zhì)熔巖的噴發(fā),在岡底斯西段發(fā)育一套鈣堿性熔巖。與東西向伸展作用相對(duì)應(yīng),在岡底斯中東段花崗巖基內(nèi)以及二疊紀(jì)—古近紀(jì)地層中廣泛分布小規(guī)模的淡色花崗巖。岡底斯含銅斑巖體沿岡底斯花崗巖基分布,與中新世的碰撞后鉀質(zhì)火山巖伴生,構(gòu)成了一條長(zhǎng)350km、寬30～50km含銅斑巖帶或斑巖銅礦帶(圖1)。這些含銅花崗質(zhì)斑巖體通常侵位較淺,出露面積不足1km2?？臻g上,這些侵入體東西斷續(xù)成帶,沿岡底斯巖基和岡底斯逆沖帶分布,南北向串珠狀分布,受橫跨拉薩地體的張性構(gòu)造系統(tǒng)(正斷層和地塹、盆地)控制。含銅斑巖體結(jié)晶年齡在17～12Ma之間,高峰期為(15±1)Ma,成礦年齡在13.5～16Ma之間,成礦高峰也為(15±1)Ma,表明岡底斯斑巖銅礦帶發(fā)育于碰撞后地殼伸展環(huán)境,成礦作用受張性伸展構(gòu)造系統(tǒng)控制。2斑巖銅化特征(1)巖石地球化學(xué)特征為花崗閃長(zhǎng)斑巖、二長(zhǎng)花崗斑巖、石英二長(zhǎng)斑巖、花崗斑巖,少數(shù)為堿性花崗斑巖。斑巖體出露規(guī)模不大,直徑一般小于2km,多為復(fù)式巖體,主要侵位于碰撞期花崗巖基和白堊系—第三系火山-沉積巖系中。巖石具斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。斑晶體積分?jǐn)?shù)為15%～50%,多由斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英、黑云母組成,部分斑巖斑晶中出現(xiàn)角閃石。副礦物組合為磷灰石+榍石+鋯石±金紅石。斑晶成分及其組合因巖石類型而異?；◢忛W長(zhǎng)斑巖與石英二長(zhǎng)斑巖的斑晶組合相似,為斜長(zhǎng)石+普通角閃石+石英,基質(zhì)成分相差較大,前者基質(zhì)由微晶斜長(zhǎng)石和少量石英組成,后者以隱晶質(zhì)和微晶石英為主。二長(zhǎng)花崗斑巖的斑晶組合為斜長(zhǎng)石+石英+黑云母(普通角閃石),有少量的鉀長(zhǎng)石,基質(zhì)中有大量的鉀長(zhǎng)石。與花崗閃長(zhǎng)斑巖相比,石英斑晶含量明顯增加?；◢彴邘r與堿性花崗斑巖斑晶組合相同,均為石英+斜長(zhǎng)石+鉀長(zhǎng)石,含少量的黑云母,但花崗斑巖中鉀長(zhǎng)石斑晶含量少于堿性花崗斑巖。地球化學(xué)研究表明,含礦斑巖含有高的SiO2(質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥56%)、Al2O3(質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般≥15%),低CaO(質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般≤3%)、TiO2(質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.5%),富K2O,屬于高鉀鈣堿性或鉀玄巖系列。巖石明顯富集Sr((176～930)×10-6)、LILE、LREE,虧損Y((2.74～13.98)×10-6)、HREE(w(Yb)≤0.72×10-6)和TREE((27.30～146.30)×10-6)。具有較高的Sr/Y(29.73～182.29)和(La/Yb)N比值(10.94～53.21),LREE與HREE強(qiáng)烈分異,但缺乏或具有微弱的正Eu異常。這些特征表明,含礦巖石具有adakite巖漿親合性。(2)巖體邊緣接觸帶礦化因素在岡底斯斑巖銅礦帶,4個(gè)礦床達(dá)到大型規(guī)模(驅(qū)龍、沖江、廳宮、白容)。Cu品位一般為0.16%～2.27%,Mo為0.024%～1.371%,Pb為1.1%～3.48%,Zn為0.235%～1.04%。礦化類型取決于其產(chǎn)出部位,斑巖體內(nèi)為浸染狀、細(xì)脈浸染狀礦化,形成銅(鉬)礦體,Cu含量較高,Mo含量一般較低;巖體邊緣接觸帶為細(xì)脈狀、板脈狀礦化,形成銅(鉬)多金屬礦體,Cu含量一般、Mo含量較高;外接觸帶地層內(nèi)以網(wǎng)脈狀、脈狀礦化為主,形成以鉛、鋅為主的似層狀、脈狀多金屬礦體,Cu含量變化大,Mo一般含量微弱。礦化金屬組合與圍巖環(huán)境關(guān)系密切,含礦斑巖侵位于早期的侵入巖內(nèi),則以細(xì)脈浸染狀銅、鉬礦化為主,如南木、沖江、驅(qū)龍等礦床;斑巖侵入灰?guī)r或火山沉積巖內(nèi),則以網(wǎng)脈狀、脈狀含銅鉛鋅礦化為主,如甲馬礦床。礦體形態(tài)特征由礦化類型和礦化位置決定。位于斑巖內(nèi)的礦體在面上多呈板狀、不規(guī)則透鏡狀及橢圓狀,巖體邊緣接觸帶以脈狀礦體為主,外接觸帶礦體多呈似層狀、脈狀。礦石分為原生礦石與氧化礦石兩種類型。原生礦石以金屬硫化物為主,主要的金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦、斑銅礦,少量磁鐵礦、輝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦。氧化礦石分布于地表,范圍有限。雖見(jiàn)孔雀石與銅藍(lán)等次生金屬礦物,但未發(fā)現(xiàn)以輝銅礦席為表征的次生富集帶。3鉀硅礦帶與工業(yè)礦體岡底斯內(nèi)沖江、廳宮、驅(qū)龍3個(gè)大型斑巖銅礦床的圍巖蝕變空間分帶具有很大的相似性(圖2),顯示斑巖型銅礦的總體蝕變特征,但其蝕變強(qiáng)度與蝕變礦物組合有所差異?？傮w上從內(nèi)到外為鉀硅酸鹽化帶—石英絹云母化帶—青磐巖化帶,呈環(huán)帶狀面型分布,泥化帶在不同的礦床發(fā)育程度與分布位置不同。蝕變帶組合分布與南美阿根廷的Bajodela斑巖銅-金礦床、智利Escondida斑巖銅礦和西太平洋印度尼西亞的Grasberg斑巖銅金礦床不同,而與西藏玉龍斑巖銅礦較為相近。鉀硅酸鹽化帶:蝕變礦物組合為鉀長(zhǎng)石+黑云母+石英±鈉長(zhǎng)石±硬石膏。位于含礦斑巖體內(nèi)部,以強(qiáng)鉀硅酸鹽交代和硅化為特征。該帶的蝕變強(qiáng)度與分布范圍在不同的礦床有不同的表現(xiàn),沖江、廳宮銅礦內(nèi)發(fā)育強(qiáng)烈的鉀硅酸鹽化,見(jiàn)有明顯的鉀長(zhǎng)石細(xì)脈與團(tuán)粒狀黑云母集合體,硅化在局部發(fā)育。而驅(qū)龍銅礦則主要以次生黑云母形式出現(xiàn),硅化較強(qiáng),普遍發(fā)育硅化細(xì)脈。在驅(qū)龍銅礦和沖江銅礦的鉀硅酸鹽化帶內(nèi),斜長(zhǎng)石出現(xiàn)弱的鈉長(zhǎng)石化,這種鈉長(zhǎng)石化蝕變與智利的Chuquicamata斑巖銅礦相同、與西藏玉龍斑巖銅礦鈉長(zhǎng)石蝕變出現(xiàn)在鉀化帶(無(wú)礦核)相似,而與BajodelaAlumbrera斑巖銅-金礦床青磐巖化帶的鈉長(zhǎng)石蝕變不同。在驅(qū)龍礦區(qū)的鉀硅酸鹽化帶內(nèi)有大量硬石膏礦物,呈紫紅色團(tuán)塊狀、角礫狀和細(xì)脈狀分布,顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)其與磁鐵礦、次生黑云母、次生石英共生,部分與石英一起形成石英-硬石膏細(xì)脈。沖江礦區(qū)硬石膏較少,零星單獨(dú)分布于鉀長(zhǎng)石化、硅化的巖石基質(zhì)中。這與眾多的斑巖銅礦如智利的Escondida斑巖銅礦、Chuquicamata斑巖銅礦、阿根廷的BajodelaAlumbrera斑巖銅-金礦床以及我國(guó)江西德興銅廠、富家塢銅礦的蝕變現(xiàn)象相同。金屬礦物組合為磁鐵礦+黃銅礦+輝鉬礦+黃鐵礦。黃銅礦、輝鉬礦呈浸染狀、團(tuán)斑狀、網(wǎng)脈狀分布。岡底斯斑巖銅礦帶中的工業(yè)礦體多集中分布在本蝕變帶內(nèi)(圖2)。石英絹云母化帶:蝕變礦物組合一般為石英+絹云母+鉀長(zhǎng)石±綠泥石。鉀長(zhǎng)石與斜長(zhǎng)石不同程度地被絹云母和石英交代,石英斑晶有次生加大現(xiàn)象。主要蝕變礦物為石英和絹云母,局部出現(xiàn)綠泥石。有少量的石膏和螢石。強(qiáng)石英絹云母化后巖石呈灰白色。該蝕變帶主要產(chǎn)于含礦斑巖邊緣及其與圍巖的接觸帶上,多環(huán)繞鉀硅酸鹽化帶分布,并與鉀硅酸鹽化帶呈漸變過(guò)渡關(guān)系,部分疊加在鉀硅酸鹽化帶內(nèi)。這種疊加現(xiàn)象在驅(qū)龍礦區(qū)較為明顯。石英絹云母化帶的礦化范圍廣但礦化不強(qiáng)。金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、斑銅礦,少量的方鉛礦、閃鋅礦。金屬硫化物呈浸染狀或以石英-硫化物細(xì)脈、網(wǎng)脈形式分布,輝鉬礦以石英+輝鉬礦細(xì)脈狀產(chǎn)出。泥化帶:蝕變礦物為石英+粘土礦物+黃鐵礦±絹云母,以長(zhǎng)石礦物粘土化和糖粒狀石英及少量的梳狀石英脈為特征。該帶多疊加在其它蝕變帶上,并沿構(gòu)造破碎帶或在巖石破碎地帶分布,如沖江銅礦區(qū)的泥化帶位于石英絹云母化帶內(nèi),基本沿?cái)嗔逊植?驅(qū)龍礦區(qū)的泥化帶疊加在鉀硅酸鹽化帶內(nèi)(圖2)。岡底斯帶上的斑巖銅礦沒(méi)有明顯的泥化帶發(fā)育。泥化帶內(nèi)的金屬礦物為黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、銅藍(lán)、孔雀石、輝銅礦,黃銅礦與黃鐵礦呈星點(diǎn)狀分布,輝鉬礦呈斑點(diǎn)集合狀分布于梳狀石英脈中。泥化帶內(nèi)的礦化比較弱,還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的工業(yè)礦體。青磐巖化帶:蝕變礦物為綠泥石、黃鐵礦、綠簾石、碳酸鹽礦物,多分布于上述蝕變帶外圍的火山巖圍巖中。礦化較弱,局部可見(jiàn)零星的黃銅礦與黃鐵礦化。根據(jù)各蝕變帶礦物組合及其空間分布,從早到晚依次形成鉀硅酸鹽化、石英絹云母化、青磐巖化蝕變,晚期蝕變可以疊加在早期蝕變帶上。泥化可能為最后形成。蝕變與礦化有下列基本對(duì)應(yīng)關(guān)系:(1)鉀硅酸鹽化蝕變:早期黃銅礦+黃鐵礦+輝鉬礦浸染狀、團(tuán)斑狀、細(xì)脈狀礦化;(2)石英絹云母化蝕變:黃銅礦+黃鐵礦+斑銅礦細(xì)脈(網(wǎng)脈)狀、浸染狀礦化;黃銅礦+方鉛礦+閃鋅礦細(xì)脈狀礦化;石英+輝鉬礦細(xì)脈狀礦化;(3)泥化蝕變:黃銅礦+黃鐵礦+輝鉬礦+銅藍(lán)+孔雀石+輝銅礦浸染狀礦化;(4)青磐巖化蝕變:黃鐵礦+黃銅礦浸染狀(細(xì)脈狀)礦化。從礦化與蝕變組合及礦體與蝕變帶空間分布關(guān)系來(lái)看,岡底斯斑巖銅礦的鉀硅酸鹽化蝕變期是最重要的成礦時(shí)期,稍晚的石英絹云母化蝕變次之。4在刻劃帶中，物質(zhì)成分的變化(1)蝕變帶與成分的遷移特征斑巖銅礦蝕變分帶是斑巖成礦系統(tǒng)熱流體活動(dòng)的結(jié)果。對(duì)斑巖銅礦蝕變系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)組成變化分析有助于了解斑巖流體成礦系統(tǒng)特征及其成礦作用過(guò)程。對(duì)沖江和驅(qū)龍銅礦含礦斑巖內(nèi)鉀硅酸鹽化帶、石英絹云母化帶、青磐巖化帶內(nèi)的蝕變巖石和微(無(wú))蝕變巖石進(jìn)行了物質(zhì)成分分析。各蝕變帶代表性巖石樣品分析數(shù)據(jù)列于表1。這里用Grant(1986)的計(jì)算方法來(lái)確定各蝕變帶物質(zhì)成分的遷移情況。運(yùn)用公式ΔC=(CFi/CAi)×CA?CFΔC=(CiF/CiA)×CA-CF(CFi和CAi分別為未蝕變巖石和蝕變巖石惰性組分的含量,CF和CA分別為未蝕變巖石與蝕變巖石某組分的含量值,ΔC為蝕變巖石相對(duì)于未蝕變巖石某組分的遷移量)計(jì)算各蝕變帶物質(zhì)組分遷移程度。依據(jù)Grant(1986)方法選擇P2O5作為不活潑組分。各蝕變帶選擇一個(gè)代表性的樣品參與計(jì)算,其中驅(qū)龍與沖江礦區(qū)弱(未)蝕變樣品分別為Q3-1和D3-1。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2與圖3。鉀硅酸鹽化帶:驅(qū)龍銅礦該帶蝕變巖石的SiO2,Al2O3,Fe2O3,CaO,K2O,V,Co,Ni,Cu,Mo,Rb及MgO有不同程度的富集,Ba、Sr強(qiáng)烈虧損,Na2O與Pb帶出。SiO2,Al2O3,K2O,Rb及MgO的富集與鉀長(zhǎng)石化和富鎂次生黑云母形成有關(guān),而B(niǎo)a,Sr,Pb,Na2O的減少則與斜長(zhǎng)石、角閃石的蝕變有關(guān)。Fe2O3的增加可能說(shuō)明環(huán)境氧化程度增高,形成磁鐵礦。V,Co,Ni含量的增加可能暗示蝕變流體的深源性。Cu在此蝕變帶含量增值最大,說(shuō)明本蝕變帶是銅礦化的場(chǎng)所。沖江礦區(qū)鉀硅酸鹽化蝕變巖石成分變化與驅(qū)龍礦區(qū)略有差異:Fe2O3,CaO,V,Co,Ni,Rb,MgO遷出而Na2O增加。Na2O的增加可能是斜長(zhǎng)石鈉長(zhǎng)石化作用的結(jié)果,斜長(zhǎng)石、角閃石被分解分別遷出CaO、MgO。石英絹云母化帶:驅(qū)龍礦區(qū)主要為斜長(zhǎng)石礦物被蝕變?cè)斐傻腃a,Na,Ba,Sr等元素遷出。沖江礦區(qū)Ca,Na,K增高與絹云母形成有關(guān)。兩礦區(qū)的中溫成礦元素如Pb,Zn,Bi與Cu,Mo礦化元素含量均增加。在驅(qū)龍礦區(qū),該帶V,Co,Ni增加。Mo在本蝕變帶內(nèi)的增幅最大,暗示本蝕變階段是輝鉬礦的主要形成時(shí)期。青磐巖化帶:在沖江礦區(qū),本帶內(nèi)巖石Sr,Ba,Ca含量增加,Rb,Cu,Si降低,驅(qū)龍礦區(qū)則是Ca,Na,Sr降低,Rb,K,Ba含量升高。Cu,Mo,Pb,Zn等礦化元素幾乎沒(méi)有什么變化或變化微弱。斜長(zhǎng)石分解可以使Ca,Na,Sr(Rb)虧損,而熱液礦物如碳酸鹽類礦物以及云母類礦物形成也可以使Rb,K,Ba(Sr),Ca增加。兩礦區(qū)青磐巖化蝕變巖石部分元素的遷移方向不同,可能與不同礦區(qū)斑巖內(nèi)該類蝕變程度不同有關(guān)?？傮w上兩個(gè)礦區(qū)的SiO2,Al2O3,K2O,TiO2,Ba,Cr,Ni,Cu,Mo,Pb,Zn,Rb,Nb等成分表現(xiàn)出相同的遷移趨勢(shì)。從蝕變中心的鉀硅酸鹽化帶到外側(cè)的青磐巖化帶,Al2O3,K2O,TiO2,Cr,Ni,Cu,Mo,Zn,Rb,Nb等增高,Ba、Pb等降低。岡底斯帶斑巖銅礦蝕變巖石的組分遷移特征與斑巖蝕變宏觀特點(diǎn)相吻合。部分組分遷移方向的不一致性,可能與不同礦區(qū)的蝕變強(qiáng)度和(或)流體演化過(guò)程不同有關(guān)。(2)蝕變巖石的地球化學(xué)特征REE是熱液活動(dòng)的示蹤劑,對(duì)含礦蝕變巖石稀土的研究可以獲得流體/巖石反應(yīng)與流體演化信息。為此,我們對(duì)岡底斯驅(qū)龍銅礦與沖江銅礦不同蝕變帶的典型蝕變巖石進(jìn)行了REE分析(表1)。沖江礦區(qū)從未(弱)蝕變巖石—青磐巖化帶—石英絹云母化帶—鉀硅酸鹽化帶,∑REE含量變化為157.79×10-6—150×10-6—104.99×10-6—123.42×10-6,驅(qū)龍礦區(qū)也具有相似的變化規(guī)律(表1)。巖石稀土含量具有規(guī)律性的變化,與流體演化和成礦時(shí)序完全吻合,并暗示了蝕變(成礦)流體的巖漿來(lái)源。早期流體/巖石作用形成鉀硅酸鹽化蝕變,使得蝕變巖石∑REE含量減少,隨后形成硅化絹云母化蝕變,巖石∑REE繼續(xù)降低。由于青盤巖化蝕變作用不強(qiáng),巖石呈現(xiàn)出∑REE輕微減弱現(xiàn)象。石英絹云母化帶成為含礦斑巖蝕變區(qū)內(nèi)∑REE含量最低帶。從鉀硅酸鹽化蝕變帶到石英絹云母化蝕變帶巖石∑REE含量的急劇降低,可能是流體蝕變過(guò)程中環(huán)境變化的結(jié)果,因在開(kāi)放體系中礦物相的蝕變更易于釋放REE而使巖石REE含量減少。同一礦區(qū)各蝕變帶巖石的稀土配分型式比較一致(圖4)。這一特征說(shuō)明蝕變巖石經(jīng)歷了相同來(lái)源流體的交代蝕變,是源于巖漿的流體連續(xù)作用的結(jié)果。蝕變巖石的弱Eu負(fù)異常指示蝕變過(guò)程中斜長(zhǎng)石礦物的分解。驅(qū)龍銅礦蝕變巖石在稀土配分型式上的微略變化可能是巖漿流體演化過(guò)程中性質(zhì)發(fā)生了的變化,例如有其它流體的加入。5討論5.1島弧-陸緣弧環(huán)境斑巖蝕變模式及蝕變機(jī)制世界上大多數(shù)斑巖銅礦產(chǎn)出于島弧(陸緣弧)和碰撞造山帶環(huán)境[53,54,55,56,57,58]。前者以環(huán)太平洋斑巖銅礦帶為代表,如安底斯大陸邊緣的斑巖銅礦帶,后者以青藏高原碰撞造山帶的玉龍斑巖銅礦帶和岡底斯斑巖銅礦帶為代表。對(duì)于島弧-陸緣弧環(huán)境的斑巖銅礦,其熱液蝕變至少有兩種模式,即Lowell和Guilbert模式和Hollister模式。Lowell和Guilbert的經(jīng)典模式以自內(nèi)而外環(huán)帶狀分布的鉀硅酸鹽化帶→石英-絹云母化帶→青磐巖化帶為特征,蝕變模式適用于鈣堿性中酸性斑巖系統(tǒng)(如花崗閃長(zhǎng)斑巖-二長(zhǎng)花崗斑巖)。Hollister的模式以綠泥石、黑云母和磁鐵礦大量發(fā)育為特征,石英-絹云母化帶相對(duì)缺失,鉀硅酸鹽化帶與青磐巖化帶直接接觸,蝕變模式適用于鈣堿性中性巖系統(tǒng)(如閃長(zhǎng)巖)。對(duì)于碰撞造山環(huán)境的斑巖銅礦,如玉龍斑巖銅礦帶,含礦斑巖主要為高鉀鈣堿性和鉀玄巖系列,巖相主要為二長(zhǎng)花崗斑巖,其蝕變模式總體上類似于Lowell和Guilbert模式,自巖體向圍巖,依次發(fā)育鉀硅酸鹽化帶→石英絹云母化帶→青磐巖化帶。在岡底斯斑巖銅礦帶,含礦斑巖也主要為高鉀鈣堿性和鉀玄巖系列,巖相主要為花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英二長(zhǎng)斑巖、二長(zhǎng)花崗斑巖和花崗斑巖,其蝕變模式也總體上符合Lowell和Guilbert模式,平面上,鉀硅酸鹽化帶→石英-絹云母化帶→青磐巖化帶依次套合,呈環(huán)帶狀分布;空間上,鉀硅酸鹽化帶形成蝕變核,青磐巖化帶形成大面積蝕變暈,而石英-絹云母化帶則介于兩者之間。不同環(huán)境不同礦帶斑巖成礦系統(tǒng)的蝕變分帶特征表明,斑巖蝕變模式與其巖相巖性特征密切相關(guān)。在島弧環(huán)境,由于含礦斑巖多以閃長(zhǎng)斑巖和石英閃長(zhǎng)斑巖為主,巖漿-熱液硫不足以消耗巖漿中的鐵,因而產(chǎn)出大量的綠泥石、黑云母和磁鐵礦,并顯示Hollister式蝕變分帶模式。而在陸緣弧環(huán)境,加厚的地殼將導(dǎo)致巖漿充分分異而形成鈣堿性的花崗閃長(zhǎng)斑巖-二長(zhǎng)花崗斑巖,其熱液系統(tǒng)依次發(fā)生鉀交代、氫交代和Na-Ca-Mg滲濾交代,形成Lowell和Guilbert式蝕變分帶。在碰撞造山環(huán)境,因碰撞而加厚的大陸地殼,更有效地阻止巖漿的快速上侵和噴發(fā),使巖漿發(fā)生更充分的結(jié)晶分異,形成酸性斑巖系統(tǒng)。因而,也同樣發(fā)育Lowell和Guilbert式蝕變分帶模式。盡管如此,兩類不同環(huán)境的斑巖蝕變系統(tǒng)具有不盡相同的發(fā)育程度。島弧-陸緣弧環(huán)境的斑巖的蝕變強(qiáng)度較大,蝕變帶間發(fā)生復(fù)雜疊加。如安第斯成礦帶Escondida銅礦可以劃分出至少5個(gè)蝕變帶,而B(niǎo)ajodelaAlumbrera銅礦也有復(fù)雜的蝕變帶相互疊加,島弧環(huán)境的Grasberg礦床發(fā)育大量的石英硅化脈疊加在其他蝕變帶之上,位于南太平洋帶的Yandera礦床具有不同階段的蝕變疊合;蝕變礦物組合也因蝕變的復(fù)雜化而多變。在碰撞造山環(huán)境,岡底斯斑巖銅礦與玉龍斑巖銅礦蝕變分帶相對(duì)簡(jiǎn)單,相帶界限比較清楚,各帶相應(yīng)的蝕變礦物組合穩(wěn)定。這表明,島弧-陸緣弧環(huán)境的熱液系統(tǒng)可能具有更強(qiáng)的活動(dòng)性和脈動(dòng)性。在島弧-陸緣弧環(huán)境,斑巖蝕變系統(tǒng)中常常發(fā)育高級(jí)泥化蝕變(表3)。其開(kāi)始發(fā)育時(shí)間可能較早,但延續(xù)時(shí)間很長(zhǎng),發(fā)育部位較高,疊加于上述3個(gè)蝕變帶之上,主要發(fā)育在斑巖體頂部及其與圍巖接觸帶,明顯受斷裂或裂隙構(gòu)造控制,主要由酸性的以天水為主的流體交代而成,往往伴隨著輝銅礦-藍(lán)銅礦-硫砷銅礦-金礦化。盡管對(duì)其成因及其與斑巖系統(tǒng)的內(nèi)在關(guān)系尚有不同的認(rèn)識(shí),但其發(fā)育標(biāo)志著熱液系統(tǒng)出現(xiàn)維系延續(xù)和遠(yuǎn)程效應(yīng)(telescoping),許多斑巖型礦床因此而規(guī)模變大,甚至出現(xiàn)淺成低溫?zé)嵋撼傻V系統(tǒng)疊加。在碰撞造山環(huán)境,如在玉龍斑巖銅礦帶,高級(jí)泥化蝕變僅見(jiàn)于玉龍斑巖銅礦中,而其它幾個(gè)大型銅礦卻沒(méi)有發(fā)育。在玉龍礦區(qū),高級(jí)泥化蝕變疊加于早期的K硅酸鹽化帶和石英-絹云母化帶之上,其發(fā)育明顯較晚,受斷裂破碎帶控制,發(fā)育在斑巖體頂部及其爆破角礫巖中,蝕變巖全部由埃洛石和少量伊利石、明礬石、水鋁英石、三水鋁石和玉髓構(gòu)成,與淺成低溫?zé)嵋篈u-Cu礦化伴生。而在岡底斯斑巖銅礦帶,高級(jí)泥化蝕變基本不發(fā)育,僅見(jiàn)少量泥化蝕變補(bǔ)片(patches)疊加于鉀硅酸鹽化和石英-絹云母化帶內(nèi),蝕變礦物組合以石英-粘土礦物為主,沒(méi)有發(fā)育特征的高硫化(high-sulfidation)的明礬石-高嶺石組合和低硫化(low-sulfidation)的冰長(zhǎng)石-絹云母組合。以高級(jí)泥化蝕變?yōu)樘卣鞯臒嵋合到y(tǒng)延續(xù)活動(dòng)和淺成低溫?zé)嵋篈u-Cu礦化疊加,可能與區(qū)域快速隆升過(guò)程有關(guān)。在島弧-陸緣弧環(huán)境,斑巖成礦過(guò)程中或成礦后的地塊隆升,將處于淺成環(huán)境(1～3km)的斑巖型成礦系統(tǒng)抬升至淺成低溫?zé)嵋撼傻V系統(tǒng)的發(fā)育環(huán)境(1～0.5km),而斑巖巖漿供給部分巖漿水,并驅(qū)動(dòng)淺表流體(天水)對(duì)流循環(huán),達(dá)到淺成低溫?zé)嵋旱V化的物化條件(溫度:230～260℃;壓力:3～5MPa)。相反,在岡底斯成礦帶,岡底斯花崗巖基于20Ma前后發(fā)生大規(guī)模剝露和抬升,至18Ma左右,出現(xiàn)碰撞后地殼伸展,于14Ma前后,形成一系列近NS向正斷層系統(tǒng)。岡底斯含礦斑巖侵位于13～17Ma,Cu-Mo礦化發(fā)生于14～16Ma。這些年代學(xué)資料證實(shí),岡底斯含礦斑巖和熱液-成礦系統(tǒng)發(fā)育于碰撞后地殼伸展階段,Cu-Mo礦化之后,沒(méi)有經(jīng)歷明顯的地殼抬升,因此,不會(huì)發(fā)育高級(jí)泥化蝕變和淺成低溫?zé)嵋撼傻V疊加。5.2成礦環(huán)境及含礦斑巖巖漿富金的制約因素依據(jù)岡底斯斑巖銅礦的蝕變分帶和物質(zhì)變化特征,將蝕變-礦化過(guò)程概括為3個(gè)階段:(1)早期鉀硅酸鹽化蝕變:巖漿侵位上升時(shí)含有HCl,HF,CO2等揮發(fā)組分的堿質(zhì)流體與斜長(zhǎng)石、黑云母等礦物發(fā)生交代反應(yīng),形成鉀長(zhǎng)石、次生黑云母與石英。在巖漿演化過(guò)程中,f(O2)增高使巖漿熔體中S演變?yōu)镾O2,在鉀硅酸鹽化時(shí)發(fā)生水解,形成H2SO4與H2S,結(jié)果導(dǎo)致熱液體系中的Cu、Mo金屬氯化物絡(luò)合物被離解,并以黃銅礦與輝鉬礦形式大量沉淀。H2SO4與鉀化作用形成的Ca結(jié)合形成硬石膏。(2)中期石英絹云母化蝕變:隨著溫度降低,巖漿冷凝收縮,巖石發(fā)生破裂,流體體系開(kāi)放,不斷產(chǎn)生減壓沸騰(二次沸騰)。含礦流體在向破裂系統(tǒng)上部和外部運(yùn)移過(guò)程中,高酸性流體與長(zhǎng)石礦物發(fā)育導(dǎo)致大量絹云母與石英淀積,形成石英絹云母化帶。伴隨環(huán)境改變和系統(tǒng)溫度衰減,部分金屬硫化物沉淀出來(lái),形成黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、斑銅礦,方鉛礦、閃鋅礦等集合體。由于硫化物在鉀硅酸鹽化階段大量淀積,故該階段礦化不強(qiáng)。(3)青磐巖化與晚期泥化帶蝕變:巖漿流體在上述蝕變與礦化過(guò)程中有大量的Fe、Ca、Mg、Na等帶出,在外帶交代沉淀出綠泥石、綠簾石與碳酸鹽等礦物,形成青磐巖化帶,伴有微弱礦化,在細(xì)小裂隙帶呈細(xì)脈產(chǎn)出。酸性流體加入引起絹云母蝕變,形成泥化帶,并伴有較弱的孔雀石、銅藍(lán)、斑銅礦礦化。與島弧-陸緣弧環(huán)境的斑巖銅礦相比,有兩個(gè)重要事實(shí)需要特別關(guān)注:(1)島弧-陸緣弧環(huán)境的斑巖銅礦相對(duì)富金,例如,安第斯中部阿根廷Bajode