班公湖-怒江成矿带南缘早白垩世俯冲背景铅锌矿床的发现及其勘查指示意义*

宋 扬，唐菊兴，鲁洪涛，刘振宇，李宝龙，黄维平，郑 明，李发桥，李子琛

（1 中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室，北京 100037；2 吉林省地质调查院，吉林长春 130000）

铅锌矿是西藏特色优势矿种之一，位于西藏中部的冈底斯-念青唐古拉成矿带已经发现了诸如蒙亚啊-龙玛拉、纳如松多-斯弄多等多个大型铅锌矿矿集区，工业类型多为矽卡岩型和热液脉型，成因多与长英质侵入岩或陆相火山岩有关，其中尤以矽卡岩型铅锌矿规模较大，开采经济价值显著(李光明等,2010;刘英超等,2015;Wang,et al.,2016;唐菊兴等,2020)。目前，冈底斯成矿带铅锌矿的控制及远景资源量达到1000 万t(王立强等,2017a)，这些铅锌资源与带内驱龙、甲玛、雄村等超大型铜多金属矿床，共同构成了藏中有色金属开发基地。

班公湖-怒江成矿带与冈底斯-念青唐古拉成矿带南北相邻，成矿作用与班公湖-怒江古洋俯冲、碰撞、碰撞后及陆内伸展作用有关，涉及的动力学背景包括活动大陆边缘到板内的各个阶段，具有形成多种金属矿产资源的构造背景(曲晓明等,2012;唐菊兴等,2013;耿全如等,2015;Li,et al.,2018;Wang,et al.,2020)。虽然在成矿带内先后验证发现铜、金、钨钼等多处矿产地，但在铅锌找矿方面始终没有突破。此外，笔者已经了解到自中生代以来班公湖-怒江洋俯冲作用和陆陆碰撞作用，诱发岩浆活动并伴生铜、铁、金、铅锌等成矿作用（Li,et al.,2018;Fang,et al.,2020a），但与铜金铁成矿作用相比，关于班公湖-怒江带铅锌成矿特点和规律的认识尚显欠缺。

为了进一步拓宽藏西北找矿方向，2018 年中国地质科学院矿产资源所组织实施“班公湖-怒江成矿带铜多金属矿资源基地调查”项目，在2014 年吉林省地质调查院班戈地区1∶5 万区域地质矿产调查工作的基础上，通过少量钻探工程，验证发现了长给铅锌矿床，初步估算Pb+Zn 资源量66.7 万t，Ag资源量646 t，取得班公湖-怒江成矿带铅锌找矿重要发现（图1）。本文通过详细的矿床地质特征和矿物学研究，结合与成矿有关的浅成侵入岩定年结果及成矿物质来源示踪，提出长给铅锌矿的形成与班公湖-怒江洋白垩世早期的俯冲作用有关。本次研究旨在进一步深化班公湖-怒江成矿带区域成矿规律的认识，同时也为新一轮找矿突破战略行动工作部署提供理论依据。

1 区域地质概况

广义的班公湖-怒江成矿带包括缝合线南北两侧与班公湖-怒江洋俯冲、碰撞、碰撞后及陆内伸展作用有关的所有矿床和岩浆岩，其范围包括南羌塘地体南缘、班公湖-怒江缝合带、北-中拉萨地块的大部分区域(宋扬等,2014)（图1）。西藏班公湖-怒江成矿带已发现Cu、Fe、Cr、Pb-Zn 矿床(点)600 多处，除较早发现的岩浆型铬铁矿外，还包括斑岩型铜(金)矿、斑岩-浅成低温热液型铜金矿、斑岩型钼矿、矽卡岩型铜金矿、矽卡岩型铁铜矿、造山型金矿、石英脉型钨矿等(李金祥等,2012;张志等,2013;唐菊兴等,2013;2014;黄瀚霄等,2014;Wang,et al.,2018;彭勃等,2019;方向等,2020a)，虽然带中也有少数铅锌矿点，但工作程度较低。

图1 班公湖-怒江成矿带矿床分布简图Fig.1 Tectonic setting and distribution of metal deposits in the Bangonghu-Nujiang metallogenic belt

长给矿床位于北拉萨地块东段，班公错—怒江缝合带和狮泉河—永珠—嘉黎缝合带之间的昂龙冈日—班戈岩浆弧。该岩浆弧东西向延伸约720 km，南北宽20～40 km，从东到西，该岩浆弧大体可分为昂龙岗日-盐湖岩浆弧段和班戈-青龙乡岩浆弧段，岩性主要为二长花岗岩、二长斑岩、花岗闪长斑岩等。长给矿床位于班戈岩浆弧外围（耿全如等，2020）（图2）。

长给所在的班戈岩浆弧外围，古生界到新生界均有出露。古生界发育有泥盆系达尔东组、查果罗玛组台地相碳酸盐岩、石炭系永珠组浅海陆棚相灰岩夹砂岩、上石炭统—下二叠统拉嘎组浅海相粗碎屑岩沉积、中生界上侏罗统—下白垩统的日拉组灰岩、大理岩及放射虫硅质岩海侵沉积组合、下白垩统多尼组海陆交互相砂岩、郎山组浅海相碳酸盐岩和上白垩统竟柱山组砾岩。上述地层构成呈北西-南东向展布的古生代断隆和中生代盆地，断层和褶皱共同控制岩浆岩分布（图2）。

图2 雄梅-班戈花岗岩带地质矿产简图（据耿全如等,2020改）1—第四系；2—则弄群：灰岩、英安岩、安山岩、火山角砾岩；3—牛堡组：陆相砂岩、砾岩和粉砂岩；4—竟柱山组:陆相砂岩和砾岩；5—早白垩世申拉组火山岩；6—郎山组：灰岩、粉砂岩；7—多尼组：砾岩、粉砂岩、灰岩等；8—日拉组：砾岩、灰岩、板岩等；9—确哈拉群：砾岩、砂岩、页岩；10—二叠纪灰岩、页岩、砂岩、白云岩；11—石炭纪灰岩、砂岩；12—泥盆纪灰岩；13—早古生代碳酸盐岩；14—超镁铁、镁铁质构造岩片(蛇绿岩)；15—早白垩世二长花岗岩/花岗闪长岩；16—晚白垩世二长花岗岩/斑状二长花岗岩；17—古近纪花岗斑岩；18—断层/推测断层；19—地质界线；20—湖泊；21—长给铅锌矿研究区Fig.2 Regional geology and mineral distribution map of the Xiongmei-Baga granite belt(modified after Geng,et al.,2020)1—Quaternary;2—Zenong Group:Limestone,dacite,andesite,volcanic breccia;3—Niubao Formation:Continental sandstone、conglomerate and siltstone;4—Jingzhushan Formation:Continental Sandstone and conglomerate;5—Early Cretaceous Shenla Formation volcanic rocks;6—Langshan Formation:Limestone、siltstone;7—Duoni Formation:Conglomerate、siltstone、limestone;8—Rila Formation:Conglomerate、limestone、slate,etc;9—Quehala Group:Conglomerate、sandstone、shale;10—Permian limestone,shale,sandstone dolomite;11—Carboniferous limestone,sandstone;12—Devonian limestone;13—Early Paleozoic carbonate rocks;14—Ultra-mafic and mafic tectonic rock fragments(ophiolite);15—Early Cretaceous monzogranite/granodiorite;16—Latecretaceous monzogranite/porphyriticmonzogranite;17—Paleogene granite porphyry;18—Fault/inferred fault;19—Geological boundary;20—Lakes;21—Changji lead-zinc deposit research area

耿全如等（2011）在班戈-青龙乡岩浆弧段带中划分出雄梅铜铅锌成矿远景区和班戈-青龙乡铅锌铁成矿远景区。近年来的地质矿产调查在这一区域已发现苦嘎铜矿、雄梅铜矿、舍索铜多金属矿等矿床，主成矿时代在120 Ma 左右(Lin et al.,2018;Wang et al.,2019;Sun et al.,2021)。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质

长给铅锌矿区出露地层主要为下二叠统—上石炭统拉嘎组砾岩夹长石石英砂岩和上石炭统—下石炭统永珠组。上石炭统—下石炭统永珠组是主要的赋矿围岩，矿区内可分为两段：一段岩性为深灰色粉砂岩夹灰岩，劈理发育；二段岩性主要为灰白色细粒长石石英砂岩、石英砂岩、粉砂岩，局部夹灰岩产出。永珠组二段为含矿地层，粉砂岩发生角岩化，灰岩发生矽卡岩化，长给铅锌矿体即赋存在该段。受区域性北西向的孔琼-逆萨替布断裂和甲布隆-拉弄拉逆冲断层控制，矿区发育近南北向和北东向的次级断裂，地表出露3 条北西西向矿化破碎蚀变带，内部发育硅化、褐铁矿化碎裂角砾岩。矿区内出露花岗闪长斑岩和二长斑岩。花岗闪长斑岩为矿区主要侵入岩，呈岩株状侵入上石炭统—下石炭统永珠组或呈岩脉状出露于破碎蚀变带内；二长斑岩出露面积较小，呈肉红色，中细粒二长斑状结构，主要受北西-南东向断裂构造控制，呈岩脉状出露于破碎蚀变带内，具有重要的找矿前景（图3a）。

2.2 矿体特征

长给地表出露3 条近平行的矿化破碎蚀变带，分别为中部Ⅰ号、北部Ⅱ号、南部Ⅲ号（图3a）。在中部Ⅰ号破碎蚀变带地表断续出露延长约6 km 的铅锌矿化，矿化体呈似层状、透镜状产出，宽3.0～23.9 m，矿体走向呈NEE 向。钻探验证将该矿化体定为1 号矿体，部署3 个钻孔验证矿体延深情况，在最后施工的ZK5001钻孔中，发现厚9.12 m 的铅锌矿体（图3b）。

ZK5001 钻孔深度为89.9 m，岩石类型主要为矽卡岩和长英质角岩，矽卡岩厚度为48.85 m，矽卡岩矿物为石榴子石、透辉石和绿帘石，金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铁矿。矽卡岩具有分带性：可见石榴子石矽卡岩和石榴子石透辉石矽卡岩。23.36～23.98 m 岩芯段见0.62 m 宽角岩型锌矿体；矽卡岩中见2 条铅锌矿体，其中，59.58～60.58 m 岩芯段见矿厚1 m，65.58～74.70 m 岩芯段厚9.12 m 铅锌矿体（图3b）。

图3 长给铅锌矿地质简图（a）及剖面图（b）1—二长斑岩；2—花岗闪长斑岩；3—矿化破碎蚀变带及编号；4—矽卡岩；5—勘探线及编号；6—钻孔位置及编号；7—探槽；8—同位素测年样品及结果；9—第四系冲洪积物；10—角岩化长石石英砂岩；11—矽卡岩；12—铅锌矿化/体；Qhpal—第四系冲洪积物；C1-2y—石炭系永珠组灰岩夹砂岩；C2P1l—下二叠统—上石炭统拉嘎组砾岩夹长石石英砂岩Fig.3 Geological sketch(a)and cross section(b)of the Changji lead-zinc deposit1—Monzonite porphyry;2—Granodiorite porphyry;3—Mineralized alteration zone and number;4—Skarn;5—Exploration line and number;6—Drilling location and number;7—Trenches;8—Location and results of isotopic dating samples;9—Quaternary;10—Brecciated feldspathic quartz sandstone;11—Skarn;12—Lead-zinc ore bodies Qhpal—Quaternary;C1-2y—Limestone intercalated sandstone of Carboniferous Yongzhu Formation;C2P1l—Upper Carboniferous-Lower Permian Laga Formation conglomerate with feldspar quartz sandstone

2.3 矿石结构构造

长给铅锌矿矿石可分为矽卡岩型和角岩型2种，呈团块状、浸染状、网脉状和脉状构造。其中，团块状构造主要发育于矽卡岩型矿石中（图4a、b）；浸染状构造在矽卡岩、角岩中出现（图4c）；脉状矿石主要发育在角岩中（图4d）。

矿石结构主要有粒状结构、碎裂结构、交代残余结构、乳滴状结构、半自形和他形结构等（图4e～g），闪锌矿中见乳滴状黄铜矿，赤铁矿分布在构造角砾岩中形成碎裂结构，黄铜矿、黄铁矿交代闪锌矿，形成交代残余结构（图4h）。

2.4 矿物组合特点

长给矿床中矿石矿物以金属硫化物为主（闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿），及少量金属氧化物（赤铁矿、褐铁矿）；脉石矿物主要为矽卡岩矿物、石英、长石、方解石等。矽卡岩矿物包括石榴子石、透辉石、硅灰石、绿帘石、绿泥石等。

石榴子石多呈黄绿色、灰绿褐色、翠绿色等，致密块状，少数呈半自形-自形晶粒状，局部呈细粒集合体，一般在1～5 mm之间。晶形多为四角三八面体或菱形十二面体，多呈自形-半自形、中-细粒状结构，韵律环带、双晶结构较为发育（图5a、b）。受后期蚀变严重，晶形多不完整，表面裂理发育，往往被绿帘石、绿泥石、碳酸盐等矿物交代，金属矿物多呈他形充填于石榴子石颗粒之间或沿石榴子石的生长环带进行充填交代。

透辉石以浅绿色为主，多以粒状、短柱状或放射状集合体形式产出（图5c、d），自形-半自形结构，一般在3～5 mm 左右；部分颗粒已被绿泥石、闪锌矿交代，可见绿泥石假象。透辉石与浅绿色石榴子石共生形成透辉石-石榴子石矽卡岩，并伴有黄铜矿化、闪锌矿化。

硅灰石颜色为白色、乳白色，透明度较高，具玻璃光泽，呈放射状集合形态（图4a）。显微镜下可见纵纹、简单双晶和聚片双晶，横切面上常可见3 组解理。硅灰石穿插透辉石，又被后期石英硫化物脉或方解石脉等切过。

绿帘石多为翠绿色、黄绿色或绿褐色，主要呈粒状，粒径0.05～0.20 cm，可见交代石榴子石的现象（图5a、b）。主要产于石榴子石矽卡岩中，在角岩中也有产出。

绿泥石多为绿褐色或墨绿色，镜下呈淡绿色、墨绿色或淡黄色，正低突起，具有较弱的多色性（图4h，图5c、d）。绿泥石内部常包含细小的辉石颗粒。多分布于辉石矿物颗粒的缝隙中，多与透辉石呈交代结构，是透辉石后期蚀变形成的产物。

闪锌矿呈灰黑色，细粒结构、团块状构造、浸染状构造。镜下闪锌矿呈内反射，红褐色，常呈他形粒状集合体，内部可见0.001～0.010 mm 乳滴状黄铜矿（图4g）。主要与方铅矿、黄铜矿共生（图5e、h），粒径变化大，从细小至4 mm，多呈不均匀分布的粒状不规则状或集合体。

方铅矿为铅灰色，细粒结构、浸染状构造。镜下呈纯白色，自形晶和他形晶集合体，3 组解理发育。主要产于矽卡岩矿物间隙中。主要与闪锌矿、黄铜矿共生（图5f～h），方铅矿常呈致密块状与闪锌矿共生，可形成铅锌矿石，在矿体中主要产于透辉石矽卡岩下部，少量产于角岩矿物缝隙中。粒径0.01～3 mm 以上，结晶较好。

黄铜矿多呈他形晶状和他形集合体（图5e、f），粒径大小不等，以中细粒为主，一般0.01～0.12 mm。矽卡岩中，黄铜矿主要呈浸染状等，角岩中主要呈脉状、浸染状、团斑状等。此外，黄铁矿常呈淡黄色，具有多种晶形结构（图4f，图5h），粒度变化较大，可能形成于多个世代。

图4 长给铅锌矿床主要矿石结构构造a.石榴子石矽卡岩中的团块状黄铁矿及方铅矿；b.透辉石矽卡岩中团块状方铅矿；c.透辉石矽卡岩中的稠密浸染状方铅矿；d.闪锌矿发育于透辉石粒间，手标本上闪锌矿呈细脉状；e.半自形方铅矿与闪锌矿共生；f.粒状闪锌矿包裹乳滴状黄铁、黄铜矿；g.自形闪锌矿、他形黄铜矿发育于透辉石粒间，其中闪锌矿内见乳滴状黄铜矿；h.闪锌矿交代结构Chl—绿泥石；Ccp—黄铜矿；Di—透辉石；Ep—绿帘石；Grt—石榴子石；Gn—方铅矿；Py—黄铁矿；Sp—闪锌矿；Wo—硅灰石；Q—石英Fig.4 Main ore texture and structure of the Changji lead-zinc deposita.Bulk pyrite and galena in garnet skarn;b.Bulk galena in diopside skarn;c.Dense disseminated galena in diopside skarn;d.The Sphalerite developed between diopside grains and the sphalerite is vein-like on the hand specimen;e.Subhedral galena and sphalerite coexist;f.Granular sphalerite wrapping droplets of pyrite and chalcopyrite;g.Euhedral sphalerite and anhedral chalcopyrite are developed between diopside grains,in which chalcopyrite droplets are found in sphalerite;h.Metasomatism structure of sphaleriteChl—Chlorite;Ccp—Chalcopyrite;Di—Diopside;Ep—Epidote;Grt—Garnet;Gn—Galena;Py—Pyrite;Sp—Sphalerite;Wo—Wollastonite;Q—Quartz

2.5 成矿阶段

根据矿区野外地质观察、钻孔编录和显微镜下矿物共生组合的研究，将成矿过程划分为矽卡岩期、石英/方解石-硫化物期和表生期3 个成矿期次，其中矽卡岩期可分为进变质矽卡岩阶段、退变质矽卡岩阶段，石英/方解石-硫化物期分为石英-硫化物阶段和方解石-硫化物阶段。

进变质矽卡岩阶段：又称干矽卡岩阶段，主要生成石榴子石、透辉石等无水矽卡岩矿物（图5a～d）。

退变质矽卡岩阶段：又称湿矽卡岩阶段，在进变质矽卡岩阶段基础上，早期矽卡岩矿物被重新交代、破碎，残留石榴子石，生成绿帘石和绿泥石等含水硅酸盐矿物为标志（图5a～d），并伴有黄铜矿、黄铁矿化（图5e～h）。

图5 长给铅锌矿床主要矿物特征a.绿帘石交代石榴子石矽卡岩，绿帘石呈细小鳞片状及纤维状集合体呈石榴子石假象，石榴子石呈自形粒状发育环带构造；b.绿帘石交代石榴子石矽卡岩，绿帘石发育于石榴子石粒间，石榴子石呈自形粒状具双晶构造；c.透辉石被闪锌矿包裹，后被绿泥石交代；d.放射状绿泥石与柱状、放射状透辉石共生，被闪锌矿包裹；e.粒状闪锌矿包裹黄铜矿；f.方铅矿与黄铜矿共生；g.闪锌矿交代透辉石；h.角岩中闪锌矿与方铅矿共生。Chl—绿泥石；Ccp—黄铜矿；Di—透辉石；Gn—方铅矿；Py—黄铁矿；Wo—硅灰石；Sp—闪锌矿Fig.5 Main mineral characteristics of Changji lead-zinc deposita.Epidote metasomatism of garnet skarn,epidote as fine scaly orappear as garnet pseudomorph of fibrous aggregates,garnet is euhedralgranular with zonalstructure;b.Epidote metasomatism of garnet skarn,epidote develops between garnet grains,and garnet is euhedralgranular with double crystal structure;c.Diopside is wrapped by sphalerite and then replaced by chlorite;d.Radial chlorite intergrowth with columnar and radial diopside,wrapped by sphalerite;e.Granular sphalerite wrapping chalcopyrite;f.Galena and chalcopyrite intergrowth;g.Sphalerite metasomatism of diopside;h.Symbiosis of sphalerite and galena intergrowth in hornfelsChl—Chlorite;Ccp—Chalcopyrite;Di—Diopside;Gn—Galena;Py—Pyrite;Wo—Wollastonite;Sp—Sphalerite

石英-硫化物阶段：为主要成矿阶段，以广泛发育石英为特征，伴有绿泥石等脉石矿物以及黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等金属矿物的形成。

方解石-硫化物阶段：含矿热液沿破碎断裂面重新充填，形成方解石、绿泥石等脉石矿物，以及黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿等金属硫化物。

表生期：氧化形成的孔雀石和褐铁矿。

3 实验方法与结果

3.1 同位素年代学分析

花岗闪长斑岩为矿区主要侵入岩，呈岩株状侵入上石炭统—下石炭统永珠组或呈岩脉状出露于矿化破碎蚀变带内（图3a）。本次采集破碎蚀变带内出露的花岗闪长斑岩作为限制成矿时代的主要测试对象。锆石挑选、制靶和阴极发光图像(CL)拍摄均由北京锆年领航科技有限公司完成。具体流程如下：将待测锆石颗粒用环氧树脂，研磨至一半，用透射光和CL 对锆石颗粒拍照。通过阴极发光照片和CL 照片来检查锆石的内部结构，然后挑选无缝隙、无包裹体的锆石颗粒进行测试。锆石LA-ICP-MS U-Pb 同位素测定在中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室完成，仪器型号为Agilent7700 型ICPMS，激光斑束直径为32 μm，剥蚀深度为20～40 μm，剥蚀物质的载气采用He 气，实验过程中每隔10 个测点中插入4 个标准样品点，详细样品处理、实验测试流程及数据处理过程可参考侯可军等（2009）。年龄计算采用Isoplot3.0 版本（Ludwig,2003）。U-Pb 同位素测试结果见表1，单个数据点的误差均为1δ。

表1 长给地区岩浆岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果Table 1 Results of LA-ICP-MS zircon U-Pb dating for the granodiorite porphyry(CG1)samples from the Changji deposit

花岗闪长斑岩锆石总体结晶较好，边缘比较规则，多数无色透明，呈柱状，长轴80～150 μm，短轴50～90 μm，发育振荡环带，柱状形态与环带结构显示其具岩浆成因特征。花岗闪长斑岩CG1中锆石的阴极发光图像见（图6a）。对CG1 样品中的锆石，进行了26 个测点的同位素测试，拟合谐和年龄时排除1个点（CG1-3 测点）。25 个测点的w(U)为530.9×10-6～2868.3×10-6，w(Th)为203.1×10-6～1915.0×10-6，Th/U 值介于0.31～0.66，指示为岩浆成因锆石。同位素比值校正后，年龄数据除少数在两端分布外，多数集中在139 Ma 左右（图6a），在U-Pb 一致曲线上均接近谐和线，给出的加权平均年龄为(139.38±0.48)Ma（MSWD=0.41，95.7%置信度）（图6b～c），为岩浆的结晶年龄。这与前人研究结果一致(赵元艺等,2011;曲晓明等,2012;王江朋等,2012;李小赛等,2013;易明筱等,2017;王启等,2018;Lin et al.,2018;Wang et al.,2019)。

图6 长给铅锌矿床花岗闪长斑岩（CG1）的锆石阴极发光图像（a）及U-Pb年龄谐和图（b）和加权平均年龄（c）Fig.6 Zircon CL images(a)，zircon U-Pb dating concordia diagram(b)and weighted average ages diagram(c)from CG1 of granoitdiorite porphyry from Changji lead-zinc deposit

3.2 S同位素分析

为了进一步确定长给铅锌成矿作用与岩浆关系，挑选了岩芯样品中的硫化物开展S同位素测定。单矿物挑选由北京锆年领航科技有限公司完成，同位素测试在中国地质科学院矿产资源研究所同位素实验室进行。使用MAT251 同位素质谱仪分析不同硫化物单矿物中的硫同位素，测试结果采用CDT 标准，用δ34S表示，测试精度为±0.2‰，分析方法见(Giesemann et al.,1994)。

测试结果见表2。δ34S 介于-2.5‰～2.6‰，均值为0.03‰，其中，黄铁矿δ34S 值介于0.2‰～2.0‰；黄铜矿δ34S 值介于-0.5‰～1.2‰；方铅矿δ34S 值介于-2.5‰～-0.2‰；闪锌矿δ34S 值介于-1.9‰～2.6‰；辉铋矿δ34S 值介于-0.9‰～-0.5‰。δ34S 数值显示出：黄铁矿>闪锌矿>黄铜矿>辉铋矿>方铅矿，分布范围集中、轻富集δ34S、塔式分布的特征，表明硫化物中的S 同位素达到基本平衡且具有单一来源，因此，所测δ34S 可代表成矿流体中的δ34S，进而示踪成矿物质来源(郑永飞等,2000)。

表2 长给矿床金属硫化物S同位素组成Table2 δ34S values of sulfides from the Changji lead-zinc deposit

4 讨论

4.1 物质来源与成矿机制

长给矿区的围岩为砂岩和灰岩，围岩以砂岩为主的地段发育硅化、角岩化，围岩以灰岩为主的地段则为矽卡岩化。其中，矽卡岩化包括早期形成的石榴子石、透辉石等无水矽卡岩矿物以及晚期退蚀变阶段形成的绿帘石、绿泥石等含水矽卡岩矿。矽卡岩在地表和钻孔中均发育，钻孔揭露矽卡岩厚度达到48 m。铅锌矿体赋存在石榴子石矽卡岩和石榴子石透辉石矽卡岩中，其产出范围受矽卡岩的控制，并显示出含铅锌成矿物质的较晚期热液叠加交代早期矽卡岩的特征。

长给铅锌矿体矿物组合，主要为闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿等，反映出成矿热液中不同价态硫之间以及不同成矿阶段的硫同位素分馏较弱。因此，硫化物的δ34S 值可大致代表热液的总硫同位素组成。本次硫同位素研究表明，长给矿床矿石硫化物的δ34S 值变化较窄，峰值集中于-2.5‰～2.6‰之间，具有明显的塔式分布特征。长给矿区矿石金属硫化物δ34S 平均值为0.03‰，与中国的岩浆活动有关的铅锌矿床(-5‰～5‰) 相似（陈好寿等，1994），并且与岩浆硫的δ34S 值（0±3‰）相近（Ohmoto et al.,1986），反映成矿物质来源与岩浆有关。

上述特征显示了岩浆接触交代型铅锌矿床的成矿特点，因此本文认为，长给铅锌矿床属于矽卡岩型矿床。矽卡岩铅锌矿的形成是一个复杂的动态过程，岩石中矿物组合常取决于岩浆岩特征、围岩性质、流体特征及成矿环境物理化学条件(赵一鸣,1990;Meinert,1992)。长给矿床岩石矿物组合及显微结构均显示明显的矽卡岩矿物交代现象，并存在若干交代蚀变组合，表明成矿作用经历了由高温向低温的变化。时间上，经历了早期矽卡岩阶段→晚期矽卡岩阶段→石英-硫化物阶段→碳酸盐阶段→表生氧化阶段。

长给铅锌矿的成矿过程初步判断如下：岩浆有关的成矿流体向上运移过程中，沿永珠组层间断裂侧向迁移，岩浆热液与永珠组发生反应，地层中的粉砂岩受热形成角岩，长石石英砂岩发生硅化，灰岩发生接触交代变质，生成矽卡岩。早期高温阶段，形成石榴子石、透辉石、硅灰石等无水的硅酸盐矿物；此后，随着温度降低，挥发分逐渐逃逸，矽卡岩化基本结束，矽卡岩矿物发生热液蚀变改造发生退化蚀变，形成阳起石、绿帘石；在石英-硫化物阶段，发生黄铁矿、黄铜矿等硫化物的沉淀，随后发生方铅矿、闪锌矿的沉淀，形成铅锌矿体。

4.2 成矿时代与构造背景

中生代以来班公湖-怒江洋俯冲作用和陆陆碰撞作用，诱发了大量岩浆活动，伴生的大量铜、铁、金等矿床构成了班公湖-怒江成矿带(宋扬等,2014)，已在成矿带西段识别出晚侏罗世早期、晚侏罗世晚期、早白垩世晚期、晚白垩世中期、晚白垩世晚期和中新世等6 期与岩浆有关的铜-金-钨-钼成矿事件(王立强等,2017b)，但在成矿带中段还缺少相关梳理总结。

根据已发表的矿床(点)数据和本次研究初步梳理，班公湖-怒江成矿带中生代铁-铅锌-铜-金成矿作用时限在170～76 Ma，可进一步划分为：①中-晚侏罗世，代表矿床为江错矽卡岩型铁矿(易明筱等,2017)，南措矽卡岩铜金矿(王启等,2018)；②早白垩世早期，代表矿床是本次新发现的长给矽卡岩型铅锌矿；③早白垩世晚期，代表矿床是雄梅斑岩型铜矿、舍索矽卡岩型铜矿和苦嘎斑岩-矽卡岩型铜金矿(赵元艺等,2011;曲晓明等,2012;Lin et al.,2018;Wang et al.,2019)和商旭造山型金矿(方向等,2020b)；④晚白垩世，代表矿床为雪如、查郎拉、再阿、更乃等矽卡岩型铁多金属矿(王江朋等,2012;李小赛等,2013)。

长给矿床位于班戈岩浆弧南侧，矿区内及外围发育花岗闪长斑岩、二长斑岩、花岗斑岩等浅成侵入岩，成矿作用与班戈岩浆弧的形成演化相关。班戈岩浆弧主要发育中酸性侵入岩体，形成于早白垩世早期至晚白垩世晚期（140～70 Ma），呈复式岩基、岩株、岩脉东西向带状产出(耿全如等,2015;2020)。高顺宝等(2011)将班戈地区侵入岩分为4期，其中,早白垩世早期石英闪长岩和英云闪长岩的形成时代在138 Ma左右，形成环境为班公湖-怒江古洋盆南向俯冲背景下的岛弧环境。综合本文及前人认识，矿区内花岗闪长斑岩与长给铅锌矿成矿事件密切相关，二者形成于～139 Ma，与班戈岩浆弧早期活动一致，属于班戈岩浆弧早期岩浆事件的产物。因此文章认为，长给铅锌矿成矿与班公湖-怒江成矿带南缘早白垩世洋壳俯冲事件有关。

4.3 勘查指示意义

以往班公湖-怒江成矿带找矿勘查以铜金为主，沿班怒缝合带南北两侧存在120～105 Ma 和90～85 Ma 两期重要的中生代铜金成矿作用，其中，120～105 Ma 斑岩型铜(金)矿床的形成与俯冲洋壳物质的重熔有关，而90～85 Ma 矽卡岩型铁铜(金)矿床则是碰撞后阶段岩石圈地幔拆沉作用的产物(唐菊兴等,2013;宋扬等,2014;王立强等,2017b;Li et al.,2017)。随着中国地质调查局“班公湖-怒江成矿带铜多金属矿资源基地调查”和“藏西北铜多金属资源基地综合评价”的实施，成矿带新发现多处铜、金、钨、钼、铅锌、铁矿产地和靶区，展示出更丰富的成矿系列组合(图1)，进一步明确了西藏斑岩-矽卡岩-浅成低温热液矿床形成的地质背景、保存机制、找矿标志、勘查模型，为班公湖-怒江成矿带区域找矿提供了科学依据和勘查实例(唐菊兴等,2017；2019)。

班戈岩浆弧位于班公湖-怒江成矿带南缘的北拉萨地体，北界是班公湖-怒江缝合带，南界是永珠蛇绿混杂岩带，其作为班公湖-怒江成矿带的重要组成部分，成矿潜力一直备受关注。本次在班戈岩浆弧外围古生代碳酸盐岩中发现并识别出早白垩世矽卡岩型铅锌矿床，说明班公湖-怒江成矿带南缘可能保存有与早白垩世洋壳俯冲有关的成矿系统。

因此，考虑到本区地质工作程度还比较低，以下几个方面值得关注：①班戈岩浆弧及邻区可能发育与洋壳俯冲重熔有关的斑岩-矽卡岩型铜金矿床；②早白垩世晚期多尼组火山岩下部可能保存早期形成的浅成低温热液型金银矿床；③除了俯冲期铅锌矿外，在古生代地层中也可能形成同时代，并与浅成岩或火山岩有关的钨锡钼铁等矿床；④班戈复式岩体的调查研究中关注是否存在石英脉型、云英岩型或伟晶岩型的稀有金属矿化；⑤在早白垩世岩脉及外围的构造发育地段，寻找硅钙界面控制下的矽卡岩型铅锌矿床，是长给铅锌矿对区域找矿最重要的启示。

目前长给铅锌矿只有3 个钻孔揭露深部信息，其中，ZK5001 发现隐伏的铅锌矿体，勘查工作程度尚低，下一步勘探方向亟待明确。

矿区及外围出露花岗闪长斑岩、二长斑岩和花岗斑岩，仅从岩性考虑，岩浆岩与西藏念青唐古拉成矿带东段铅锌矿集区岩浆岩相似，也与湖南水口山、内蒙古白音诺等国内其他地区的典型矽卡岩型铅锌矿相近(张德全等,1991;李永胜等,2020)，加之区域化探具有较好的Pb 元素异常，已有物探推断与钻探揭露矿体一致，因此，勘探工作仍应以铅锌为主攻矿种。

如排除构造因素，矽卡岩的厚度常由围岩的渗透率和接触交代作用中的水/岩比控制，后两者均是成矿的有利要素，因此，矽卡岩厚度可一定程度反映成矿规模(Meinert,1987)。长给矿床ZK5001 孔深仅为89.9 m，其中，矽卡岩厚度达到48.8 m，铅锌矿体厚9.12 m，说明岩浆与围岩发生了较强烈的物质交换，且成矿流体充足，有利于成矿，判断长给矿床具有进一步勘查的潜力。

矽卡岩型铅锌矿体常呈不规则的囊状，透镜状，脉状，常产于远端矽卡岩中，甚至可超出矽卡岩范围而产于围岩中(Meinert et al.,2005;Chang et al.,2019)。在大多数矽卡岩矿床中，存在近端石榴子石和远端辉石的分布规律，且石榴子石的颜色从近端到远端变浅(Meinert,2020)。长给矿床钻孔中石榴子石以黄绿色为主，石榴子石/辉石含量比值约为1∶2，未见大理岩，大致判断已发现的铅锌矿体赋存于矽卡岩分带的中部，远端矽卡岩尚未发现。

长给铅锌矿床是在前期1∶5 万水系沉积物测量工作基础上通过钻探验证发现的，化探异常元素组合为Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、W、Sn、Mo、Cd等12 种，其中，具3 级浓度分带的有Pb、Ag、Bi、Cd、Mo元素，以中低温元素异常组合为主，但由于异常面积达到面积约32.14 km2，因此，有必要在这一地区开展大比例尺矿产调查和更精细的矿床学研究，有望取得找矿新发现。

5 结论

（1）新发现的长给铅锌矿床位于西藏班公湖-怒江成矿带南缘班戈岩浆弧外围，成矿类型属于矽卡岩型，可识别出矽卡岩期、石英/方解石-硫化物期和表生期3个成矿期次。

（2）花岗闪长斑岩、二长斑岩与长给铅锌矿成矿事件密切相关，二者形成于～139 Ma，与班戈岩浆弧早期活动一致，属于班戈岩浆弧早期岩浆事件的产物，长给铅锌矿成矿与班公湖-怒江成矿带南缘早白垩世洋壳俯冲事件有关。班公湖-怒江成矿带中段中生代存在：中-晚侏罗世、早白垩世早期、早白垩世晚期、晚白垩世四期成矿作用。

（3）班公湖-怒江成矿带南缘可能保存有与早白垩世洋壳俯冲有关的成矿系统，文章提出5 个区域找矿关注点。判断长给矿床岩浆与围岩发生了较强烈的物质交换，成矿流体充足，且远端的矽卡岩尚未发现，建议勘探工作仍以铅锌为主攻矿种，有必要开展大比例尺矿产调查和更精细的矿床学研究，有望取得找矿新发现。

致 谢感谢匿名专家提出的诸多宝贵意见。2019～2021 年，中国地质科学院矿产资源研究所在“班公湖-怒江成矿带铜多金属矿资源基地调查”基础上，开展了“藏西北铜多金属资源基地综合调查评价”工作，项目组克服海拔、气候、疫情等种种困难，坚守在藏西北开展战略性矿产找矿工作。感谢王立强、刘治博、陈伟、彭勃、王楠、代晶晶、马旭东、李志军等老师，诸多新发现支撑了本文的观点。同时，很多领导专家长期支持关心项目组在班公湖-怒江成矿带的地质调查工作，在此一并深表谢意。