西藏甲玛铜多金属矿床中新世埃达克岩特征

李波，胡道功，罗斐，张翼飞，张海林，韩昱

(1.山东省地矿工程勘察院，山东 济南 250014；2.中国地质科学院地质力学研究所，北京 100081)

西藏甲玛铜多金属矿床中新世埃达克岩特征

李波1，胡道功2，罗斐1，张翼飞1，张海林1，韩昱1

(1.山东省地矿工程勘察院，山东 济南 250014；2.中国地质科学院地质力学研究所，北京 100081)

埃达克岩与Gu、Au等金属元素的富集关系密切，并对深部造山构造作用具有重要的指示意义。受到碰撞造山作用，在西藏地区发育了一条成矿潜力巨大的斑岩铜矿带，甲玛铜多金属矿床就位于该铜矿带的东段。对甲玛矿床中酸性侵入岩进行地球化学测试分析，结果显示：SiO2(≥56%)、高Al2O3(≥15%)、低MgO(<3%)，Na2O含量大于2.3%，K2O含量大于2.1%，K2O/Na2O为0.6～1.2；稀土元素和微量元素结果显示高Sr(>400×10-6)，低Yb(<1.9×10-6)、低Y(<15×10-6)，LREE富集，HREE亏损，无负Eu异常，具有埃达克岩地球化学特征，属于C型埃达克岩，为加厚下地壳或上地幔物质部分熔融所形成。

甲玛矿床；中新世；埃达克岩；西藏

0 引言

埃达克岩是指具有特定地球化学性质的一套中酸性火成岩。其地球化学标志是：SiO2≥56%，高铝(Al2O3≥15%)，MgO<3%，很少>6%，贫Y和Yb(Y≤18μg/g，Yb≤1.9μg/g)，Sr含量高(>400μg/g)，LREE富集，无Eu异常(或有轻微的负Eu异常)，87Sr/86Sr比值小于0.704等特征[1-2]。埃达克岩对于判别区域构造环境，寻找富集金属元素具有重要指示意义，因此受到越来越多的关注。

西藏甲玛铜多金属矿床位于冈底斯斑岩铜矿带的东段，与驱龙矿床共同组成了驱龙、甲玛成矿富集区，是冈底斯成矿带的重要组成部分。专家学者从不同角度对甲玛矿床进行了深入研究。周云等[3]对斑岩、矽卡岩矿物中石英的熔融包裹体进行测温，得出斑岩体形成温度，分析成矿元素迁移过程；唐菊兴等[4]总结了甲玛矿区地质、地球化学、地球物理和遥感等多方面的特征，建立了详细的勘察模型；秦志鹏、彭惠娟等人[5-6]通过不同测年方法对甲玛矿区的成矿时代进行确定。研究显示，在陆-陆碰撞造山带构造环境下，仍然可以发育埃达克岩岩浆亲和性的大型斑岩矿床。该文基于地质力学所承担的“西藏冈底斯及邻区深部过程与构造岩浆成矿研究”项目，对甲玛矿床花岗斑岩、石英二长斑岩、闪长玢岩等侵入岩脉进行地球化学测试分析，显示斑岩体具有埃达克岩特征，分析矿区侵入斑岩岩浆来源与生成环境，为甲玛矿床的研究提供更多的科学依据。

1 矿区地质特征

甲玛铜多金属矿床位于拉萨市墨竹工卡县，距离拉萨市区约67km。墨竹工卡县地处藏南雅鲁藏布江中游河谷地带，属拉萨河谷平原的一部分。境内山川相通，河谷环绕，草原广布。地势呈东高西低，平均海拔4000m以上。

甲玛矿区出露地层主要为早白垩世林自宗组砂板岩、角岩与晚侏罗世多底沟组灰岩、大理岩以及少量的第四纪地层，属于被动陆缘期的碎屑—碳酸盐岩系(图1)。矿区内的矽卡岩型矿化主要发生在侵入岩与晚侏罗世多底沟组接触带上，以及和岩浆热液相通的多底沟组与林布宗组界线的层间破碎带上。角岩型矿化主要在早白垩世林布宗组受热液影响的部位。

1—晚侏罗世多底沟组灰岩、大理岩；2—矽卡岩化大理岩；3—花岗闪长斑岩脉；4—石英钠长斑岩脉；5—花岗斑岩脉；6—花岗细晶岩脉；7—矽卡岩；8—矽卡岩型矿体；9—断层线；10—剖面位置

2 岩石特征

甲玛矿区岩浆岩主要为中酸性的侵入岩。在甲玛矿床主成矿带上选取典型剖面并进行取样，样品为中酸性侵入岩、石英脉和方解石脉，中酸性侵入岩岩石样品主要有花岗斑岩、石英二长斑岩、(石英)闪长玢岩等，分别具有不同的产状和地质特征(图2)，具体所含矿物见表1。

花岗斑岩出露范围最广，大部分产于区域背、向斜的核部，常见于象背山、塔龙尾等，呈岩枝或岩脉产出，在接触面可见弱烘烤现象。岩石受后期区域构造影响，岩体中劈理发育。岩石呈灰白—乳白色，斑状构造，主要由斑晶和基质组成。斑晶由斜长石、钾长石、石英、白云母等组成，含量约占20%。斜长石半自形板状，大小一般2～5mm；石英半自形粒状，大小一般2～5mm。基质为斜长石、钾长石、石英。斜长石微晶状、半自形板状，大小一般0.02～0.05mm，部分0.05～0.1mm，少0.01～0.02mm，杂乱分布。被绢云母、方解石、绿泥石交代。花岗斑岩次生蚀变发育，有硅化、绿帘石化、绿泥石化、绢云母化等，部分可见矿化现象，主要为铜、钼矿化，铜、钼含量较少，矿化不均。

图2 甲玛矿区铅山成矿带信手剖面图

表1 甲玛矿区中酸性侵入岩矿物组合

石英二长斑岩呈白色、灰白色，斑状构造。岩石主要由斑晶和基质组成。斑晶为斜长石、石英、黑云母和钾长石等，杂乱分布。基质为斜长石、钾长石、石英及黑云母等。岩石具有弱蚀变、矿化现象。次生矿物主要有绢云母、绿泥石、方解石、高岭土等。

(石英)闪长玢岩出露面积较小，岩性主要包括石英闪长玢岩、花岗闪长玢岩和闪长玢岩等。石英闪长玢岩呈灰白色，斑状构造，块状构造，主要由斜长石含少许斑点状绿泥石和隐晶质基质组成，部分可见石英和暗色矿物斑晶。岩体具有弱蚀变，可见硅化、绿泥石和碳酸盐化，个别可见黄铁绢英岩化。花岗闪长玢岩呈白色—灰白色，斑状结构，斑晶含量较少。岩石主要由斜长石组成，偶尔可以见到石英斑晶；基质的成分主要是长石，含有少量石英。岩石蚀变主要以泥化、绢云母化为主。

3 样品的地球化学特征

样品的地球化学测试由中国地质科学院国家地质实验测试中心实验室完成，具体测试数据见表2。

3.1主量元素特征

甲玛矿区中酸性斑岩主元素特征总体表现为高硅、低Mg，Al2O3，K2O，Na2O偏中高等，在图3中可以看出，矿区样品均投点于高钾钙碱性系列区域。综合样品中的矿物组合，尤其是副矿物组合，甲玛矿区的中酸性斑岩属于钙碱性-高钾钙碱性花岗岩岩类。

①—钾玄岩系列；②—高钾钙碱性系列；③—钙碱性系列；④—低钾(拉斑)系列

3.2微量元素特征

甲玛矿区中酸性斑岩的稀土元素含量为(77.95～179.90)×10-6，平均值为109.94×10-6(表3)；轻稀土元素(LREE)富集，重稀土元素(HREE)亏损，LREE/HREE平均值为18.49，图形分布曲线呈“右倾勺型”。高Sr低Y和Yb，没有明显的负Eu异常。

表3 甲玛矿区所测样品稀土元素分析

稀土元素富集曲线呈右倾型，说明稀土元素发生了明显的分馏作用(图4)。从稀土元素富集曲线可以看出，轻稀土元素右倾明显，而重稀土元素则较为平坦；说明轻稀土元素分馏作用强，重稀土元素分馏作用弱，暗示在岩浆源区可能会出现残留的角闪石和石榴子石。高Sr、低Y、没有明显负Eu异常等特征，反映岩浆源区无斜长石，或者残留相无斜长石，表明岩石形成于加厚的大陆陆壳，或造山环境中[7-8]。因此，甲玛矿区中酸性斑岩岩浆应该来源于下地壳，或者上地幔物质部分熔融交代后形成。

图4 甲玛矿区所测样品稀土元素曲线图

从图5可以看出，斑岩具有富集强不相容性元素Rb，Th，U，亏损Nb，Ta和Ti的特征，Sr正异常或弱负异常，无负Eu异常。通过微量元素分配形式和Sr，Eu等元素的特征，可以看出，花岗斑岩Sr具有微弱的负异常现象，石英二长斑岩、石英闪长玢岩无Sr负异常特征，与典型埃达克岩的元素特征相吻

合，显示了甲玛矿区中酸性斑岩良好的埃达克岩特征。

图5 甲玛矿区所测样品微量元素规律图

3.3样品的埃达克岩性与分类

依据埃达克岩地球化学特征的特殊性，前人[9]制定了埃达克岩Sr/Y-Y与(La/Yb)N-YbN判别图，以此来判断不同地球化学特征的岩浆岩是否具有埃达克岩特征。通过minpet软件，将所测试样品进行Sr/Y-Y，(La/Yb)N-YbN投图(图6)。投图结果表明，所取样品均投在埃达克岩范围内，只有花岗斑岩投在埃达克岩的边缘地区。

图6 甲玛矿区所测样品埃达克岩判别图

埃达克岩的分类具有多样性，张旗等[10]按照Na2O/K2O比值、Sr-Nd同位素特征和产出位置等将埃达克岩分为O型和C型两类埃达克岩。其中O型埃达克岩富Na，Na2O/K2O>2.0，主要分布在太平洋以及周边地区。C型埃达克岩的特征主要是富K(大部分依然是钠质，只有少数部分是钾质)，Na2O/K2O=1或>1，主要产在大陆的内部。

随后张旗等[11]又将埃达克岩依据Mg#(Mg/)等因素分为6类：①典型的埃达克岩；②高镁埃达克岩(MgO<6%，Mg#>0.5、富Cr和Ni)；③TTG岩套(富Cr贫Mg，Mg#<0.5)；④高钾钙碱性埃达克岩(K2O/Na2O<1或=1，Mg#<0.5)；⑤高钾和镁的埃达克岩(K2O/Na2O<1或=1，Mg#>0.5)；⑥钾质埃达克岩(K2O/Na2O=1或>1，Mg#<0.5)，其中①，②，③类埃达克岩属于O型埃达克岩;④，⑤，⑥类属于C型埃达克岩。

在SiO2-K2O图解中，所取样品大部分落在高钾钙碱性系列范围内，属于高钾钙碱性埃达克岩、钾质埃达克岩[12]。因此，甲玛矿区内主成矿带中的中酸性侵入岩主要为C型埃达克，产于大陆内部，推测属于碰撞时期的产物。

4 结论

(1)对甲玛矿区岩石样品进行地球化学测试分析，结果显示所测样品符合埃达克岩的特征，依据前人分类标准，判定样品属于C型埃达克岩，是大陆碰撞后的产物。

(2)主量元素与微量元素特征显示，样品具有高硅、低镁，Al2O3，K2O，Na2O偏中高的特征，表面甲玛矿区的中酸性斑岩属于高钾钙碱性花岗岩类，属于高钾钙碱性埃达克岩、钾质埃达克岩。

[1] 张琪，王焰，刘伟，等.埃达克岩的特征及意义[J].地质通报，2002，21(7)：431-43.

[2] 王焰，张旗，钱青.埃达克岩(adakite)的地球化学特征及其构造意义[J].地质科学，2000，35(2)：251-256.

[3] 周云，汪雄武，唐菊兴，等.西藏甲玛铜多金属矿床成矿流体来源及演化[J].矿床地质，2011，30(2):231-247.

[4] 唐菊兴，邓世林，郑文宝，等.西藏墨竹工卡县甲玛铜多金属矿床勘查模型[J].矿床地质，2011，30(2)：179-196.

[5] 秦志鹏，汪雄武，多吉，等.西藏甲玛中酸性侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及成矿意义[J].矿床地质，2011，30(2):339-348.

[6] 彭惠娟，汪雄武，Muller Axel，等.西藏甲玛通多金属矿区成矿斑岩的岩浆混合作用：石英及长石斑晶新证据[J].矿床地质，2011，30(2):249-265.

[7] Defant M J，Drum mond M S. Derivation of some modern arc magmas by melting of young subducted lithosphere[J]. Nature，1990，(347): 662-665.

[8] Defant M J，Drum mond M S. Mount St Helens: potential example of partial melting of subducted lithosphere in a volcanic arc[J]. Geology，1993，(21): 547-550.

[9] Defant M J，Xu J F，Kepezhinskas P et al. Adakites：some variations on a theme.Acta Petrologica Sinica[J]. Nature，2002，(18):129-142.

[10] 张旗，钱青，王二七，等.燕山中晚期的中国东部高原：埃达克岩的启示[J].地质科学，2001，36(2)：248-255.

[11] 张旗，王焰，钱青，等.中国东部燕山期埃达克岩的特征及其构造-成矿意义[J].岩石学报，2001，17(2)：236-244.

[12] 刘传朋.青海省都兰县哈茨谱山北铜铅银金多金属矿矿床地质特征及成因探讨[J].山东国土资源，2016,32(5)：9-14.

Characteristics of Miocene Adakite in Jiama Copper- polymetallic Deposit in Tibet

LI Bo1, HU Daogong2, LUO Fei1, ZHANG Yifei1, ZHANG Hailin1, HAN Yi1

(1. Shandong Geo-engineering Exploration Institue, Shandong Jinan 250014, China; 2. Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100081, China)

Adakite has close relation with the enrichment of metallic element, such as Gu and Au, and also has an important indicating significance of deep orogenesis. Because of the collisional orogeny, an enormous potential porphyry copper ore belt was formed in Tibet. Jiama copper polymetallic deposit is just located in the eastern section of the copper ore belt. The geochemistry test has been carried out on the intermediate acid intrusive rock of Jiama deposit. It is showed that the content of SiO2≥56%, Al2O3≥15%, MgO<3%, Na2O>2.3%, K2O>2.1%, and K2O/Na2O is between 0.6～1.2. As showed by rare earth element and trace element results, it is high in Sr content(>400×106), low in Yb content(<1.9×106) and Y content(<15×106), LREE is enriched while HREE is deficiency, and without Eu anomaly. It has the same geochemistry characteristics with adakite, and belongs to C type adakite. It is considered that the intermediate acid intrusive rock was formed by the melting of extra heavy lower crust and upper mantle materials.

Jiama deposit; Miocene; adakite; Tibet

2016-02-15；

2016-10-20；编辑：曹丽丽

中国地质调查局项目(编号：1212011120185)

李波(1988—)，男，山东沂源人，工程师，主要从事水文地质与地质研究工作；E-mail：710445277@qq.com

P618.41

A

李波，胡道功，罗斐，等.西藏甲玛铜多金属矿床中新世埃达克岩特征[J].山东国土资源，2017,33(2)：16-20.LI Bo, HU Daogong, LUO Fei, etc. Characteristics of Miocene Adakite in Jiama Copper Polymetallic Deposit in Tibet[J].Shandong Land and Resources, 2017,33(2)：16-20.