西藏加多捕勒铁铜矿床晚白垩世岩浆活动成因

2014-07-18于玉帅杨竹森孟祥金田世洪刘英超

地质与勘探 2014年2期

于玉帅,杨竹森,孟祥金,田世洪,刘英超

(1. 中国地质调查局武汉地质调查中心，湖北武汉 430205；2. 中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心，湖北武汉 430205；3. 东华理工大学核资源与环境教育部重点实验室，江西南昌 330013； 4. 中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037；5. 中国地质科学院地质研究所，北京 100037)

于玉帅1,2,3,杨竹森4,孟祥金4,田世洪4,刘英超5

加多捕勒铁铜矿床位于冈底斯Pb-Zn-Ag-Cu-Fe成矿带西段。矿区出露的复式岩体由黑云二长花岗岩(50.9±1.8Ma)和石英二长闪长岩组成。本文以石英二长闪长岩为研究对象，分析了岩体地球化学特征、SHRIMP锆石U-Pb年龄以及原位锆石Hf同位素与稀土元素。分析结果显示石英二长闪长岩具岛弧岩浆活动特征，锆石U-Pb年龄84.3±1.4Ma，为晚白垩世岩浆活动产物，锆石Hf同位素与稀土元素指示岩浆源区具壳幔混源特征，且以古老地壳物质的部分熔融为主。综合分析已有研究成果及本文数据，笔者认为矿区晚白垩世岩浆活动可能与低缓角度俯冲的新特提斯洋壳有关。

锆石U-Pb年龄 Lu-Hf同位素稀土元素岩浆活动加多捕勒铁铜矿床西藏

Yu Yu-shuai, Yang Zhu-sen, Meng Xiang-jin, Tian Shi-hong, Liu Ying-chao. Genesis of late Cretaceous magmatic activity in the Jiaduobule iron-copper deposit, Tibet[J]. Geology and Exploration, 2014, 50(2):0216-0225.

冈底斯成矿带以其优越的成矿条件和巨大的成矿潜力备受关注，研究表明在冈底斯构造-岩浆带发育一条东西长约500km，南北宽90km的Pb-Zn-Ag-Cu-Fe矿化带，南起雅鲁藏布江缝合带，北至米拉山-松多断裂为界，与著名的冈底斯斑岩型铜矿成矿带成对产出(孟祥金等，2007)。相较于Pb-Zn-Ag矿床而言，Cu-Fe矿床相对较少，研究程度也较低，以往仅先后报道了相关矿床的成矿岩体锆石年龄：恰功铁矿二长花岗斑岩锆石年龄67.4± 0.5Ma(李应栩等，2011)、加多捕勒黑云二长花岗岩锆石年龄50.9 ± 1.8 Ma(于玉帅等，2011)、加拉普铁矿花岗闪长岩锆石年龄63.4± 0.5Ma(付强等，2013)。然而，位于冈底斯隆格尔-工布江达弧背断隆带南缘的加多捕勒铁铜矿床还出露有细粒石英二长闪长岩，在岩体与下拉组灰岩接触带发育相似的矽卡岩，存在较大的找矿潜力。因此，本文分析了石英二长闪长岩的地球化学特征、锆石的U-Pb年龄、Hf同位素与稀土元素特征，对成岩时代和岩浆源区等加以限定，并依此推断岩浆活动成因。

1 矿区地质概况

加多捕勒铁铜矿床位于谢通门县春哲乡，交通较为便利。矿区出露下二叠统昂杰组和中二叠统下拉组海相沉积地层，及大面积的中酸性侵入岩(图1)。其中，下二叠统昂杰组出露于矿区西部一隅，主要岩性为浅灰色含砾砂岩、岩屑杂砂岩与薄层粉砂岩、极薄层粉砂质板岩互层，偶见有生物碎屑灰岩夹层；中二叠统下拉组与成矿作用关系密切，以灰白色厚层灰岩、生物碎屑微晶灰岩夹薄层砂质板岩为主。矿区岩浆活动强烈，中酸性侵入岩主要为中粗粒黑云二长花岗岩和细粒石英二长闪长岩，两者构成复式岩株。黑云二长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为50.9±1.8Ma，为印度-亚洲大陆碰撞造山主碰撞期晚期阶段岩浆活动的产物(于玉帅等，2011)。

图1 西藏谢通门县加多捕勒铁铜矿床地质图和矿区位置图(据于玉帅等，2011)Fig.1 Map showing location and geology of the Jiaduobule Fe-Cu deposit(after Yu et al., 2011)1-下拉组；2-昂杰组；3-黑云母二长花岗岩；4-石英二长闪长岩；5-矽卡岩；6-矿体；7-取样位置；8-矿床位置；JS-金沙江缝合线；BNS-班公湖-怒江缝合线；IYS-印度河-雅鲁藏布江缝合线；STD-藏南拆离系；MCT-主中央逆冲断裂；MBT-主边界逆冲断裂1-Xiala Formation; 2-Angjie Formation; 3-biotite monzogranite; 4-quartz monzodiorite; 5-skarn; 6-ore body; 7- sampling position; 8-ore district location；JS-Jinsha-River Suture; BNS-Bangong-Nujiang Suture; IYS-Indus River-Yarlong Zangbo Sutu-re; STD-South Tibetan detachment System; MCT-Main Central Thrust; MBT-Main Boundary Thrust

现已发现的铁铜矿体产于黑云二长花岗岩与下拉组灰岩接触带附近发育矽卡岩带。金属矿物有磁铁矿、黄铜矿、孔雀石、蓝铜矿为主，少量黄铁矿、斑铜矿和自然铜等。脉石矿物为石榴石、透辉石、透闪石、阳起石、硅灰石、绿帘石和绿泥石等。矿石多呈块状、稠密浸染状、斑团状、网脉状等。

2 岩石学特征

矿区石英二长闪长岩东北边缘，岩石呈深灰色，矿物粒度较细，粒径0.5～2mm，主要由斜长石(30%～40%)、正长石(20%～30%)、石英(约15%)、角闪石(约10%)和黑云母(约5%)，以及少量的副矿物磷灰石、锆石、磁铁矿、榍石等组成。全岩主量元素(SiO2=63.57%，TiO2=0.73%，Al2O3=15.23%, Fe2O3=4.62%，MgO=2.83%，MnO=0.14%，CaO=3.58%，Na2O=3.56%，K2O=4.10%，P2O5=0.24%，H2O+=0.74%)表明，岩石属钾玄岩系列，在TAS图解落在石英二长岩区域内；稀土元素(La=197.1，Ce=305.4，Pr=32.2，Nd=87.4，Sm=9.3，Eu=1.6，Gd=6.5，Tb=0.8，Dy=3.9，Ho=0.7，Er=2.0，Tm=0.3，Yb=1.7，Lu=0.3；单位为×10-6)总量∑REE=649. 2×10-6，高于地壳岩浆岩平均值(164×10-6)，稀土元素标准曲线明显右倾，显示强烈的轻重稀土分馏，即轻稀土富集，重稀土亏损(图2a)，(La/Yb)N=76，弱Ce负异常(δCe=0.84)和中等的Eu负异常(δEu=0.62)，指示岩浆源区有残留的斜长石相或岩浆经历了斜长石的分离结晶，Sm/Nd=0.20，指示岩石组分源于地壳物质；微量元素(Ba=575.3，Rb=127.0，Th=29.6，Nb=8.6，Ta=3.1，Sr=543.3， Zr=79.3，Hf=2.2，Y=40.2，Ti=3269.0；单位为×10-6)显示Rb、Pb、Th等大离子亲石元素富集， Nb、P 、Ti等高场强元素亏损(图2b)，可能是磷灰石、Fe-Ti氧化物残留或分异所致，具岛弧岩浆活动特征。

图2 加多捕勒铁铜矿床石英二长闪长岩和黑云母花岗岩稀土元素配分模式图(a)和微量元素蜘蛛网图(b)Fig.2 Chondrite-normalized REE patterns (a) and pimitive mantle normalized trace element spectrum (b) of quartz monzodiorite and biotite monzogranite from Jiaduobule Fe-Cu deposit

3 分析结果

样品制备和实验仪器、分析方法及结果处理参见于玉帅等(2011)。

3.1 锆石U-Pb年龄

石英二长闪长岩锆石形态及阴极发光图像(图3)显示，锆石为自形和半自形晶体，长柱状或短柱状，内部结构比较清晰，均发育核-边结构，具多阶段生长的特点。锆石多为颗粒，长100～300μm，宽50～150μm，发育清晰的振荡环带、明显的扇状环带特征，具岩浆成因锆石特征。所有测得锆石颗粒的Th、U含量较高(Th：95×10-6～848×10-6，U：90×10-6～744×10-6)，Th/U比值变化范围较大(Th/U：0.79～1.46，平均0.98)，均大于0.1，明显的区别于以低Th/U比值(<0.1，多为0.01)为特征的变质成因锆石(Hoskin and Schaltegger, 2003)，应属于典型的岩浆成因锆石(0.1

石英二长闪长岩SHRIMP锆石U-Pb测年在中国地质科学院北京离子探针中心SHRIMPⅡ离子探针仪上完成。SHRIMP分析结果表明(表1)，锆石206Pb/238U年龄变化于 82.0±2.1～90.6±3.4Ma之间，加权平均年龄为85.2±1.2Ma(MSWD=0.90，n=16)。在协和曲线上(图4)，206Pb/238U与207Pb/235U具有较好的协和性，表明锆石形成后没有明显的U或Pb同位素丢失或加入。根据协和曲线和206Pb/238U年龄，大致可将所测年龄数据分为两组，即以代表锆石在深部岩浆房结晶演化的第I组和真正代表岩浆侵位结晶的第Ⅱ组。其中，第I组锆石206Pb/238U年龄约为88.3±2.6～90.6±3.4Ma；第Ⅱ组锆石206Pb/238U年龄约为82.0±2.1～86.0±2.2Ma，加权平均为84.3±1.4Ma(MSWD=0.26，n=12)。

3.2 锆石Hf同位素地球化学特征

在西北大学大陆动力学国家重点实验室对已完成SHRIMP测年锆石进行了微区原位Hf同位素分析，补充分析了与第二期锆石特征相似的其他4粒锆石(表2)。分析结果显示，锆石176Lu/177Hf比值为0.000348～0.001720(均小于0.002)，指示获得的锆石176Hf/177Hf 比值与初始176Hf/177Hf比值一致。计算得到第I组锆石εHf(t)值为-3.37～-0.81，平均为-2.57，亏损地幔模式年龄(tDM)为801～910Ma，均值858Ma，平均地壳模式年龄(tDMC)为1206～1401Ma，均值1319Ma，fLu/Hf变化于-0.9834～-0.9482之间，平均-0.9701；第Ⅱ组锆石εHf(t)值为-6.27～-0.57，平均-2.97，亏损地幔模式年龄(tDM)为770～997Ma，均值866Ma，平均地壳模式年龄(tDMC)为1187～1549Ma，均值1341Ma，fLu/Hf变化于-0.9895～-0.9595之间，平均-0.9765。

3.3 锆石稀土元素地球化学特征

锆石的稀土元素分析结果见表3，两组锆石的稀土元素总量分别为∑REE=377～1530μg/g和289～2973μg/g；强-中等强度的Eu负异常，δEu=0.27～0.42和0.21～0.48，平均为0.37和0.39；弱-强烈的Ce正异常，δCe=1.29～210.55和1.09～186.13，平均为59.95和31.57。两者具有相似的稀土元素配分模式，总体左倾(图5a，b)。由于La、Pr的含量低，Ce正异常，用(Nd/Yb)CN表示LREE亏损程度(Belousovaetal., 1998)，两组锆石(Nd/Yb)CN为0.0022～0.2241和0.0025～1.0807，显示重稀土元素富集，轻稀土元素亏损。第二组锆石部分测点伴有LREE超量现象。

图3 加多捕勒铁铜矿床石英二长闪长岩锆石阴极发光图像Fig. 3 Cathodoluminescence images of zircon grains from quartz monzodiorite in the Jiaduobule Fe-Cu deposit

图4 加多捕勒铁铜矿床石英二长闪长岩锆石U-Pb年龄谐和图Fig.4 SHRIMP U-Pb zircon concordia diagram of quartz monzodiorite in the Jiaduobule Fe-Cu deposit

分析点号206Pbc(%)U(×10-6)Th(×10-6)232Th/238U206Pb*(×10-6)207Pb*/206Pb*1σ207Pb*/235U1σ206Pb*/238U1σ206Pb/238UAge(Ma)1σ组别GDPL-1-9.10.002622591.023.100.05656.50.10757.00.013802.788.42.4IGDPL-1-10.10.001992141.112.400.05046.80.09767.40.014042.989.92.6IGDPL-1-14.11.082722310.883.260.05895.80.096130.013813.288.32.8IGDPL-1-16.15.141831710.972.340.06737.00.050780.014223.690.63.4IGDPL-1-1.10.554294341.054.870.04844.60.07988.60.013142.684.12.2ⅡGDPL-1-2.14.4690951.091.070.06428.90.051560.013253.884.53.3ⅡGDPL-1-3.10.004354571.084.860.05635.70.10076.40.012992.983.22.4ⅡGDPL-1-4.11.275174610.925.980.05494.30.08238.40.013312.685.22.2ⅡGDPL-1-5.10.817448481.188.590.04876.20.078130.013342.685.32.2ⅡGDPL-1-6.11.842813321.223.260.05665.60.077240.013283.084.92.6ⅡGDPL-1-7.14.861582221.461.880.06506.80.047410.013263.184.62.7ⅡGDPL-1-8.17.442682060.793.300.07455.30.025920.013343.184.92.6ⅡGDPL-1-11.11.112392210.952.690.04496.90.064190.012962.982.92.4ⅡGDPL-1-12.10.004203670.904.730.05304.60.09595.30.013122.684.02.2ⅡGDPL-1-13.10.004103150.794.730.05084.70.09425.40.013432.686.02.2ⅡGDPL-1-15.10.004553520.805.000.04894.60.08645.20.012802.682.02.1Ⅱ

注： Pbc和Pb*分别代表普通铅和放射成因铅，年龄和同位素比值用204Pb 校正。

表2 加多捕勒铁铜矿床石英二长闪长岩锆石Lu-Hf同位素分析结果Table 2 Lu-Hf isotopic compositions of zircon from quartz monzodiorite in the Jiaduobule Fe-Cu deposit

注：εHf(0)=[(176Hf/177Hf)S/(176Hf/177Hf)CHUR-1]×10000；εHf(t)={[(176Hf/177Hf)S-(176Lu/177Hf)S×(eλt-1)]/[(176Hf/177Hf)CHUR-(176Lu/177Hf)CHUR×(eλt-1)]-1}×10000；tDM=(1/λ)×ln{1+[(176Hf/177Hf)S-(176Hf/177Hf)DM]/[(176Lu/177Hf)S-(176Lu/177Hf)DM]}；tDMC=TDM-(TDM-t)×[(fCC-fS)/(fCC-fDM)]；fLu/Hf=(176Lu/177Hf)S/(176Lu/177Hf)CHUR-1；(176Hf/177Hf)S和(176Lu/177Hf)S为样品测试值；(176Hf/177Hf)CHUR=0.282772；(176Lu/177Hf)CHUR=0.0332；(176Hf/177Hf)DM=0.28325；(176Lu/177Hf)DM=0.0384；λ=1.867(10-11year-1)；t是样品形成时间；fCC、fS、fDM分别为大陆地壳、样品、亏损地幔的fLu/Hf(吴福元等，2007)。

表3 加多捕勒铁铜矿床石英二长闪长岩锆石稀土元素分析结果Table 3 REE compositions of zircon of coarse quartz monzodiorite in the Jiaduobule Fe-Cu deposit

注：(1) 球粒陨石标准化值采用Taylor and Mclennan(1985)值；(2)δCe = 2 (Ce)N/ (La + Pr)N；δEu =2 (Eu)N/ (Sm + Gd)N。

图5 加多捕勒铁铜矿床石英二长闪长岩锆石稀土元素配分模式图Fig.5 Chondrite-normalized REE pattern of zircons from of quartz monzodiorite in the Jiaduobule Fe-Cu Deposit

4 讨论

4.1 成岩年龄

加多捕勒铁铜矿床石英二长闪长岩锆石具有明显的振荡环带、扇状环带，较高的Th、U含量(Th：95×10-6～848×10-6，U：90×10-6～744×10-6)及Th/U比值(Th/U：0.79～1.46)，均反映岩浆锆石特征。锆石SHRIMP测年结果表明，加多捕勒铁铜矿床石英二长闪长岩分为两组，第I组锆石年龄88.3±2.6～90.6±3.4Ma，第Ⅱ组锆石年龄82.0±2.1～86.0±2.2Ma，加权平均为84.3±1.4Ma(MSWD=0.26，n=12)。此外，于玉帅等(2011)对矿区黑云母二长花岗岩锆石SHRIMP定年获得两颗锆石U-Pb年龄为83.4±2.2Ma和87.7±2.8Ma，与石英二长闪长岩84.3±1.4Ma在误差范围内一致，判断为印-亚大陆碰撞造山主碰撞期晚阶段黑云二长花岗岩岩浆活动(50.9 ± 1.8 Ma)捕获的岩浆岩围岩的锆石颗粒。因此，有理由相信加多捕勒矿床存在晚白垩世岩浆活动，具体时限为84.3±1.4Ma。

4.2 岩浆源区

已有研究表明，冈底斯发育分布于南冈底斯和北冈底斯的中-新元古代和显生宙初生地壳，以及分布于中冈底斯的古元古代-中元古代的成熟地壳(莫宣学等，2005；纪伟强等，2009；朱弟成等，2009；Zhuetal., 2011)。加多捕勒铁铜矿床位于拉萨地块中部，岩浆可能来源于古元古代-中元古代的成熟地壳的部分熔融，这也得到了如下全岩微量元素、锆石稀土元素以及Lu-Hf同位素的支持。

地球化学研究表明，地幔源岩浆具较高的Nb/U和Ce/Pb比值，分别为47和27(Hofmannetal., 1986)，而壳源物质Nb/U和Ce/Pb平均值相对较低，为6.2和3.9(Rudnicketal., 2003)，石英二长闪长岩的Nb/U=4.7，Ce/Pb=4.3，与地壳值一致，反映石英二长闪长岩主要源自地壳物质的部分熔融，这一结论同样得到了较低的Sm/Nd比值的支持。

幔源岩浆锆石稀土总量较低(一般<300μg/g)，而典型壳源岩浆锆石稀土总量较高，变化范围大(250 ～5000μg/g)(Belousovaetal., 1998；Li Xetal., 2000；Hoskinetal., 2000)。石英二长闪长岩两组锆石的稀土元素配分模式，稀土元素总量变化范围较宽，分别为∑REE=377～1530μg/g和289～2973μg/g；负Eu异常，强-中等强度(δEu=0.27～0.42和0.21～0.48)；部分样品LREE超量(La/Lu=0.00002～0.10817和0.00006～0.31732)，这些特征与典型的壳源岩浆结晶锆石的稀土元素特征一致。加多捕勒石英二长闪长岩两组锆石均显示Ce正异常，强度不等，δCe=1.29～210.55和1.09～186.13，与幔源金岩浆锆石具有弱或无Ce正异常区别明显(Belousovaetal., 1998)，而类似于壳源岩浆锆石则以显著Ce正异常(Li Xetal., 2000)，指示岩浆起源于地壳物质的部分熔融。

矿区石英二长闪长岩第一组锆石和第二组锆石具有相似的εHf(t)值，均为负值。在t-εHf(t)图解上处于相同的位置，均位于球粒陨石演化线之下的附近区域(图6)。其特征与低176Hf/177Hf和εHf(t)值的壳源岩浆锆石(Peteretal., 2003)相似，指示岩浆起源于地壳物质。两组锆石平均地壳模式年龄(tDMC)分别为1206～1401Ma和1187～1549Ma，与当雄土那基性片麻岩(988～1766Ma)相当①，表明加多捕勒晚白垩世(84.3±1.4Ma)岩浆活动起源于与当雄中元古代片麻岩相当的地壳物质部分熔融。于玉帅等(2011)在黑云母二长花岗岩中获得的两颗晚白垩世锆石，其εHf(0)分别为-0.96和5.60，εHf(t)为0.83和7.47，相应的tDMC为712Ma和456Ma，tDMC为1098Ma和676Ma，表明岩浆主要源自古老壳源物质部分熔融，并混入了少量的幔源物质。

图6 加多捕勒铁铜矿床石英二长闪长岩锆石εHf(t)-t图解(黑云母二长花岗岩数据引自于玉帅等，2011)Fig.6 Diagram of εHf(t) versus U-Pb ages of zircons from quartz monzodiorite in the Jiaduobule Fe-Cu deposit(data of biotite monzogranite in Jiaduobule Fe-Cu deposit are from Yu et al, 2011)

4.3 岩石成因

新特提斯洋约在中三叠世打开，新特提斯洋壳于早侏罗世俯冲于冈底斯之下(Jietal., 2009)。早白垩世晚期日喀则弧前盆地在增生杂岩之上开始接受阿普第期的恰布林组沉积，其物源来自于北侧增生杂岩的剥蚀(旺罗等，1999)。晚白垩世早期，日喀则弧前盆地接受阿尔毕晚期-康尼阿克期晚期的复理石沉积，具体时代为100～86Ma(万晓樵等，1997)，其中的砾石及岩屑成分指示物源主要为北部冈底斯岩浆弧中火山岩和中酸性花岗岩(郝杰和李曰俊，1997)，铬尖晶石地球化学特征也指示盆地物源可能来自北侧冈底斯岩浆弧(郭荣华等，2012)。这些证据标志着早白垩世晚期以发育增生杂岩为特征的新特提斯洋壳为大角度俯冲，之后的晚白垩世早期转变为以发育弧前盆地沉积为特征的缓角度俯冲。资料显示，84Ma以来，印度-亚洲大陆汇聚速率于70～67.5Ma陡然加快，从120mm/a加快至170mm/a (Lee and Lawver，1995)，而这种汇聚速率的加快可以用俯冲的新特提斯洋壳回卷解释(Chungetal., 2005)，同时还引发新特提斯洋壳由低角度的平缓俯冲转变为高角度的陡深俯冲(Dingetal., 2003)。根据上述研究结果可以推断从约85～70Ma，新特提斯洋壳是以低角度俯冲与冈底斯之下。

加多捕勒铁铜矿床石英二长闪长岩与埃达克岩明显不同，岩石具有低的Sr/Y比值(13.5)和较高的Y值(40.2)，这与富集大离子亲石元素，亏损高场强元素一致，为经典岛弧岩浆活动。这与稀土元素富集Rb、Pb、Th等大离子亲石元素，亏损Nb、P 、Ti等高场强元素互为佐证。石英二长闪长岩Nb/U=4.3和Ce/Pb=4.9，与洋中脊和洋岛玄武岩(47和27，Hofmannetal., 1986)相差甚远，但却显示出与全球平均大洋沉积物相似的比值(5.3和2.9， Plank and Langmuir, 1986)，似乎指示了俯冲板片沉积物与岩浆活动的某种亲缘性。相对较高的相容元素含量(Cr=46.1×10-6和Ni=32.1×10-6)，反映其可能是俯冲洋壳岩石圈部分熔融形成。SHRIMP锆石U-Pb年龄约84.3±1.4Ma，显示为晚白垩世岩浆活动，岩浆起源于地壳物质的部分熔融，有少量幔源物质的混入。上述研究表明，加多捕勒石英二长闪长岩成因可以表述为，晚白垩世早期新特提斯洋壳以平缓的角度于冈底斯之下，俯冲洋壳释放出大量的沉积物熔(流)体，交代上覆地幔楔，引起上覆地壳的部分熔融，形成以壳源物质为主，少量幔源物质为辅的混源岩浆，向上侵位形成加多捕勒石英二长闪长岩。

5 结论

加多捕勒石英二长闪长岩锆石LA-ICP-MS年龄84.3±1.4Ma，具岛弧岩浆活动亲缘性，源区岩浆以古老地壳部分熔融为主，还存在少量的幔源物质，岩浆活动可能受晚白垩世早期缓角度俯冲的新特提斯洋壳控制。

致谢本文中样品的SHRIMP U-Pb定年和Hf同位素与稀土元素分析分别在中国地质科学院北京离子探针中心和西北大学大陆动力学国家重点实验室相关人员的协助下得以完成，在此致以衷心的感谢！

[注释]

① 中国地质科学院地质力学研究所. 2003. 中华人民共和国1∶25万当雄幅区域地质调查报告

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[附中文参考文献]

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Genesis of Late Cretaceous Magmatic Activity in the Jiaduobule Iron Copper Deposit, Tibet

YU Yu-shuai1,2,3, YANG Zhu-sen4, MENG Xiang-jin4, TIAN Shi-hong4, LIU Ying-chao5

(1. Wuhan Center of Geology survey, CGS, Wuhan, Hubei 430205;2. Research Center of Granitic Diagenesis and Mineralization, CGS, Wuhan, Hubei 430205;3. Key Laboratory of Nuclear Resources and Environment (ECIT), Ministry of Education, Nanchang, Jiangxi 330013;4. Institute of Mineral Resources, CAGS, Beijing 100037;5. Institute of Geology, CAGS, Beijing 100037)

The Jiaduobule skarn iron copper deposit is located in the western part of the famous Gangdese Pb-Zn-Ag-Cu-Fe metallogenic belt. The biotite monzogranite, with age of 50.9±1.8 Ma, and the quartz monzodiorite formed a duplex pluton in the Jiaduobule deposit. This paper focuses on the quartz monzodiorite to analyze its geochemistry, SHRIMP U-Pb dating, Hf isotope and REE of zircon. The results show that the quartz monzodiorite has the characteristic of arc magmatism. The SHRIMP U-Pb dating of zircons yields the age of 84.3±1.4Ma, which represents the crystallization age of quartz monzodiorite, showing the rock formed in the late Cretaceous. The Lu-Hf isotope composition and the characteristics of REE demonstrate that the magma of quartz monzodiorite was mainly derived from the partial melting Mesoproterozoic crust, with a small number of mantle materials involved. By integration of existing research results and the data in this paper, we suggest that the late Cretaieous magmatic activity of the Jiaduobule iron copper deposit was probably related with the low-angle subduction of Neo-Tethys oceanic crust.

U-Pb age, Lu-Hf isotope, REE, magmatic activity, Jiaduobule iron copper deposit, Tibet