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试析西藏林子宗群火山岩的成矿潜力与基本特征
摘要：冈底斯构造-岩浆带新生代岩浆活动强烈，古近纪林子宗群火山岩分布范围广泛。经过多年的地质调查和科学研究，发现了两类与林子宗群火山岩相关矿床，一类是火山活动有关的矿床，矿床类型为火山热液充填型、爆破角砾岩型等，成矿时代与林子宗群火山岩形成同期，这类型矿床深部可能会有斑岩，如纳如松多、斯弄多等；另一类是后期斑岩体侵入林子宗群火山岩，形成斑岩型矿化，林子群起到盖层的作用，让矿床不受到剥蚀或直接为赋矿围岩，成矿时代较晚，如朱诺、厅宫、岗讲等。已发现的矿床基本都产于冈底斯构造-岩浆带中段南部，未在北部及其东西段发现与林子宗群火山岩相关的矿床。已发现的矿床成矿时代集中于60Ma和15Ma，以火山热液充填型、爆破角砾岩型、斑岩型为主，成矿元素以铅-铜-钼、锌-银为主。对已发表文献数据进行整理，通过岩石地球化学的研究以及结合该区地质资料，本文认为林子宗群火山岩找矿潜力巨大。
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冈底斯构造-岩浆带，新生代岩浆活动强烈，火山岩分布广泛，古近纪林子宗群火山岩为其典型代表[1]（图1）。该套火山岩东西延伸超过1200km，南北宽150～00km，分布面积占冈底斯岩浆带一半以上，是青藏高原发育的最大规模的火山岩带[2]，标志着64～44Ma青藏高原南部的一次大规模的构造岩浆事件[3,4,5]。林子宗群火山岩岩性为以中酸性火山岩为主的火山-沉积岩，并被解释为形成于碰撞造山构造背景[6]。与林子宗群火山岩相关矿床已发现纳如松多[7]、斯弄多[8]、朱诺[9]、厅宫[10]等矿床。林子宗群火山岩出露规模如此巨大，现今只发现了仅有的几处矿床，进一步归纳林子宗群火山岩的基本特征，为林子宗群火山岩出露地区的下一步找矿工作打下基础。
1、区域地质背景
青藏高原被由南向北被藏南拆离系（STDS）、印度河-雅鲁藏布江缝合带（IYS）、班公湖-怒江缝合带（BNS）、桥尔天山-红山湖-双湖缝合带（QHSS）划分为高喜马拉雅带、特提斯喜马拉雅带、冈底斯构造-岩浆带、南羌塘带和北羌塘带（图1）。冈底斯构造-岩浆带中广泛分布古近纪林子宗群火山岩，北部紧邻班公湖-怒江缝合带(BNS），南部紧邻印度河-雅鲁藏布江缝合带（IYS)[11]（图1）。莫宣学等（2003)认为林子宗群火山岩与其下伏地层间的区域性不整合表明了林子宗群火山岩是对印度-亚洲大陆主碰撞过程（65Ma）的火山作用响应[11]。
图1冈底斯构造-岩浆带林子宗群火山岩分布图（据莫宣学等,2003修编[11])
STDS：藏南拆离系；IYS：印度河-雅鲁藏布江缝合带；BNS：班公湖-怒江缝合带；QHSS：桥尔天山-红山湖-双湖缝合带
2、林子总群火山岩地质特征
林子宗群火山岩自上而下划分为三组两段：包括典中组（E1d）、年波组（E2n）、帕那组（E2p）。典中组从上至下依次为凝灰岩、火山角砾岩-安山质及英安质火山岩、安山岩、英安岩、粗安岩-泥岩与安山岩互层-砾岩，与下伏设兴组为不整合接触;年波组从下至上依次为砾岩、含砾砂岩、流纹质火山碎屑岩、流纹岩-凝灰质砂岩、角砾凝灰岩夹灰岩、火山碎屑岩，与下伏典中组（E1d）不整合接触;帕那组流纹质凝灰岩夹火山角砾、流纹岩、英安岩、杂砂岩及砾岩，与下伏年波组为不整合接触[11,12,13,14]。以冈底斯地区为例，林子宗群火山岩地层见表1。
表1冈底斯地区林子宗群火山岩地层描述
3、林子总群火山岩岩石地球化学特征
3.1主量元素地球化学特征
林子宗群火山岩的主量元素组成见表2，林子宗群火山岩SiO2含量46.48%～77.53%;Al2O3含量12.28%～19.37%;K2O含量1.38%～6.11%，一个样品在0.01%,Na2O含量1.84%～4.85%；典中组在TAS图解为花岗岩类，属亚碱性；在SiO2-K2O相关图中，位于钙碱性系列区。年波组在TAS图解为花岗岩类，属亚碱性；在SiO2-K2O相关图中，位于高钾钙碱性系列-钙碱性系列区。帕那组在TAS图解为石英二长岩、花岗岩类，属碱性-亚碱性；在SiO2-K2O相关图中，位于高钾钙碱性系列，靠近钾玄岩系列。
图2林子宗群火山岩TAS(a)[15]和K2O-SiO2(b)[16]图解（数据来自[17,18,19,20,21,22])
3.2微量元素及稀土元素地球化学特征
林子宗群火山岩微量元素组成见表2。林子宗群火山岩整体上岩石都亏损大离子亲石元素（LILEs:K、Nb、Sr等），相对亏损高场强元素（HFSEs:P、Ti等）（图2a），表明该套火山岩的形成可能与碰撞造山作用有关。在微量元素原始地幔标准化蛛网图（图3a；原始地幔数据来自[23]）中，微量元素呈右倾斜型。但典中组亏损Y，富集Lu，与年波组、帕那组极为不同，这可能暗示了典中组与年波组、帕那组构造环境的差别[8]。
表2林子宗群火山岩主量元素（%）和微量元素（×10-6）分析数据表
数据来自[17,18,19,20,21,22,24,25,26]
林子宗群火山岩稀土元素含量见表2。林子宗群稀土元素含量ΣREE范围为138.73×10-6～400.43×10-6，稀土元素总量高；轻稀土元素平均含量（LREE）强烈富集（121.32×10-6～369.74×10-6），重稀土元素（HREE）亏损（12.65×10-6～42.40×10-6);LREE/HREE比值为3.17～14.43，属轻稀土元素富集型。反映稀土元素分馏程度的(La/Yb)N比值高，为7.25～28.89，平均比值13.01，表明分馏程度高。在稀土元素球粒陨石标准化图解（图3b；原始地幔数据来自[23]）中，为富集的右倾斜型，其中，Ce异常变化较大，（δCe:0.39～1.18，平均值为0.97),Eu相对负异常（δEu:0.32～0.87，平均值为0.97）。但典中组富集Lu，与年波组、帕那组极为不同，微量元素原始地幔标准化蛛网图（图2a）也证实了这一点，这可能暗示了典中组与年波组、帕那组构造环境的差别[8]。由此可见，林子宗群火山岩岩浆源主要来源于碰撞造山的地幔源区[11]。
4、形成时代
大量学者对林子宗群火山岩进行了研究，获得了大量有关林子宗群火山岩年龄数据。贾建称等（2005）通过全岩K-Ar法获得了一批林子宗群的年龄数据，47.96±1.03Ma（阿木雄），33.97±0.75Ma（打加错），47.67±0.71Ma（那加），39.50±0.64Ma（桑桑）[6]；李皓扬等（2007）在林周盆地通过锆石SHRIMPU-Pb法获得典中组英安质火山角砾岩62.5±1.1Ma、年波组流纹质熔结凝灰岩56.4±1.2Ma[27]；李再会等（2009）通过对谢通门地区年波组火山岩进行了40Ar-39Ar测年，获得年龄51.67±0.29Ma[20]；梁银平等（2010）通过LA-ICP-MS锆石U-Pb法获得朱诺地区典中组、年波组和帕那组年龄分别为64.8±1.6Ma、59.7±1.8Ma和48.9±0.8Ma[28]；付文春等（2014)LA-ICP-MS锆石U-Pb法获得狮泉河地区帕那组流纹岩年龄为53.9±0.5Ma[29]；刘安琳等（2015）在米拉山通过LA-ICP-MS锆石U-Pb法获得年波组年龄为60.1±0.9Ma[25]；陈贝贝等（2016）对林周盆地林子宗群火山岩进行了精细年代学研究，结果显示林周盆地林子宗群的时代为66～47Ma，其中典中组年龄范围为66～59Ma；年波组年龄范围为56～54Ma；帕那组一段年龄范围为54～50Ma；帕那组二段年龄范围为49～47Ma[14]。莫宣学等（2003）系统的40Ar/39Ar同位素测年确定林子宗火山岩的年龄区间为64.47～40.84Ma[11]。因此，我们可以限定典中组年龄范围为66～60Ma；年波组年龄范围为60～54Ma；帕那组年龄范围为54～47Ma；整个冈底斯构造-岩浆带出露的林子宗群火山岩的时代年龄被限制在34～66Ma，林子宗群火山岩属于～65Ma印度-亚洲大陆碰撞的产物[3]。
5、火山岩成矿潜力评价
林子宗群火山岩产出了斯弄多、纳如松多、罗布真、朱诺、厅宫、岗讲等矿床。唐菊兴等（2017）在西藏林子宗群火山岩中首次发现了斯弄多火山热液充填型和爆破角砾岩型铅锌银矿床（60～62Ma），矿石中的铅主要来源于林子宗群火山岩，且所有矿体均赋存在典中组火山岩中，构成斯弄多矿区最直接的赋矿围岩，斯弄多银多金属矿共探明Pb+Zn金属量大于30万吨，Ag金属量超过400吨(331+332类别)[8];纳如松多爆破角砾岩型铅锌矿床（61.5～57.8Ma）Ⅰ号爆破角砾岩型矿体的赋矿层位为林子宗群典中组火山岩[7]。罗布真火山热液充填型铅锌矿床（17.1Ma）铅来源于上地壳（林子宗群火山岩）[30]；朱诺斑岩型铜钼矿床其成矿斑岩的锆石SHRIMPU-Pb年龄为15.6Ma，辉钼矿Re-Os年龄为13.72±0.62Ma，含矿斑岩侵入林子宗群火山岩，林子宗群火山岩起盖层作用，保护矿床不遭受剥蚀[9]；厅宫斑岩型铜钼矿床矿区地层主要为林子宗群帕那组火山岩，与成矿有关的斑岩体主要为中新世的花岗斑岩（15.49Ma），含矿斑岩的直接围岩为帕那组的火山岩地层，帕那组火山岩起盖层作用，保护矿床不遭受剥蚀[10]；岗讲斑岩型铜钼矿床（13.4±0.1Ma）主要矿体产于侵入斑岩及侵入角砾岩，部分矿体赋存于林子宗群火山岩中[31]。因此，林子宗群火山岩中的矿床分两类，一类是与火山活动有关的矿床，目前发现的火山热液充填型、爆破角砾岩型等，成矿时代与林子宗群火山岩形成同期，这类型矿床深部可能会有斑岩。另一种是后期斑岩体侵入林子宗群，形成斑岩型矿化，林子群起到盖层的作用，让矿床不受到剥蚀或直接为赋矿围岩，成矿时代较晚。与林子宗群火山岩相关的矿床成矿时代集中于60Ma和15Ma两个时期，一是林子宗群火山岩喷发相关（60Ma），二是后期岩浆侵入林子宗群火山岩（15Ma）。与林子宗群火山岩相关的矿床成因类型以火山热液充填型、爆破角砾岩型、斑岩型为主。与林子宗群火山岩相关的矿床成矿元素以铅-铜-钼、锌-银的组合方式出现。这些都证明林子宗群火山岩的成矿潜力巨大，特别是林子宗群火山岩中可能存在斑岩型、火山热液充填型铜钼铅锌银矿床，建议进一步加强林子宗群火山岩分布区的找矿工作，以期获得新的找矿突破。
图3微量元素原始地幔标准化蛛网图(a）和林子宗群火山岩稀土元素球粒陨石标准化配分图(b)（数据来自[17,18,19,20,21,22])
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2020-07-09我要评论
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2020-07-06
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