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西藏浦桑果矿区中新世中酸性侵入岩锆石微量元素特征及地质意义

2022-08-02李壮李兴怡张鹏郎兴海赵枫

地质论评 2022年4期
关键词:桑果花岗黑云母

李壮,李兴怡,张鹏,郎兴海,赵枫

1)内江师范学院地理与资源科学学院,四川内江,641100;2)成都理工大学自然资源部构造成矿成藏重点实验室,成都,610059;3)内江市高新区矿产与工程地质博士工作站,四川内江,641199;4)四川省国土科学技术研究院,成都,610074

内容提要: 浦桑果是近年来西藏冈底斯成矿带内发现的唯一一个富钴矽卡岩型铜多金属矿床,铜、铅、锌品位高,开发价值巨大。矿区主要出露黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩中酸性侵入岩体,岩体形成时代均为中新世(13~14 Ma),但其岩体含矿性目前尚未查明,是否具有斑岩型铜矿成矿潜力值得进一步探讨和研究。本文主要采用LA-ICP-MS原位成分分析方法分别对黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩中锆石展开系统的原位微量元素分析。分析结果表明,黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩中锆石均发育典型的振荡环带结构,两种岩体具有相似的REE配分模式、Ce正异常和Eu负异常特征,锆石成因类型属于典型的岩浆锆石类,锆石主要结晶形成于陆壳环境。锆石初始饱和温度和锆石Ti结晶温度计算结果表明,黑云母花岗闪长岩锆石初始饱和温度范围为633~645℃,锆石Ti结晶温度为658~817℃;闪长玢岩锆石初始饱和温度分布在549~626℃,锆石Ti结晶温度为640~772℃,锆石初始饱和温度均低于锆石Ti结晶温度,综合指示矿区中酸性岩体形成过程中存在多期次岩浆熔体的补给作用。锆石微量元素Dy/Yb、(Ce/Nd)/Y值与氧逸度(ΔFMQ)特征表明,黑云母花岗闪长岩较闪长玢岩具有更高的氧逸度范围(ΔFMQ+0.44 ~ ΔFMQ+3.86)和相对高的水含量,从而更有利于浦桑果矿区铜、硫等成矿元素在岩浆中进一步富集成矿,且矿区可能发育中—大型规模的金属矿床,然而进一步发育斑岩型铜矿床的可能性较低。

锆石(ZrSiO4)是地质学研究中最重要的副矿物之一,广泛分布在沉积岩、岩浆岩和变质岩中(Orejana et al., 2011; Nikitina et al., 2012; Kohn et al., 2015; Loader et al., 2017; Rubatto, 2017; Zhong Shihua et al., 2018; Holder et al., 2020; Tang Juxing et al., 2021),因其地球化学性质十分稳定,难溶解,难熔融(El-Bialy and Ali, 2013),并记录了岩浆结晶分异时的温度、氧逸度、年龄及Hf—O—Zr—Li—Si等多元同位素和微量元素信息(Zou Xinyu et al., 2019; 邹心宇等,2021),被广泛应用于同位素年代学、岩石成因及岩石圈演化等综合研究。近年来,随着矿物原位微区成分分析技术的发展,锆石微量元素地球化学理论研究不断深入,且主要应用在揭示岩浆演化(Gagnevin et al., 2010; Dai Liqun et al., 2011; Klemetti et al., 2011; Chamberlain et al., 2014; Cooper et al., 2014; Storm et al., 2014; Schmitt et al., 2017)、岩浆氧逸度(Ballard et al., 2002; Trail et al., 2011; Shen Ping et al., 2015; Smythe and Brenan, 2015; Loucks et al., 2020)、结晶构造环境(Barth et al., 2013; Carley et al., 2014; Grimes et al., 2015)、结晶温度和年龄(Watson et al., 2006; Harrison et al., 2007; Fu Bin et al., 2008; Schoene, 2014)、岩体含矿性综合评价(Xie Fuwei et al., 2018)等多方面研究中。

素有“世界屋脊”之称的青藏高原,现已成为我国最重要的金属资源聚集地,其中西藏冈底斯成矿带是我国最重要的大宗矿产金属资源储备和开发基地之一(唐菊兴等,2017;唐菊兴,2019),一系列大型超大型斑岩—矽卡岩—浅成低温热液型金属矿床相继被发现和评价(Tang Juxing et al., 2021)。浦桑果矿床位于冈底斯成矿带中段,是近年来新发现的首例矽卡岩型富钴铜多金属矿床,目前矿区共探获金属资源量大于0.30 Mt,其中Cu金属量超过0.10 Mt,Pb+Zn金属量超过0.20 Mt,Co金属量超过280 t(李壮等,2019)。近年来,针对浦桑果矿床的研究工作主要集中在矿床地质特征(崔晓亮,2013;杨海锐,2013;张明举等,2016)、成岩成矿时代(Li Zhuang et al., 2019)、矽卡岩矿物(李壮等,2018a)、成矿物质来源(李壮等,2018b)等多个方面,然而,针对该矿区与成矿有关的真正成矿岩体还有待进一步研究,矿区深部是否存在斑岩型矿体的可能性值得探讨,从而制约了该矿床成矿作用的深入认识和理解。针对上述科学问题,笔者等主要选择浦桑果矿区中酸性侵入岩体(黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩)作为研究对象,利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)分析技术对岩体开展系统的锆石原位微量元素地球化学研究,利用锆石微量元素对岩浆结晶温度、氧逸度等进行初步估算,并对岩浆结晶环境、岩体含矿性等问题展开讨论,为矿区下一步开展找矿工作提供理论指导。

1 区域地质背景

青藏高原位于特提斯—喜马拉雅构造成矿域内,主要发育4条重要的构造成矿带,包括东部的三江成矿带(Hou Zengqian et al., 2011)、中部的冈底斯成矿带(Hou Zengqian et al., 2015)、北部的班公湖—怒江成矿带(Qu Xiaoming et al., 2006)和南部的北喜马拉雅成矿带(Li Yalin et al., 2017)(图1a)。冈底斯成矿带东西延伸大于550 km,东部起于工布江达县沙让钼矿床,西部止于昂仁朱诺铜矿床(Wang Rui et al., 2016; Liu Hong et al., 2018),其金属成矿作用主要集中于3个时间段:① 中侏罗世(174 ~ 160 Ma),成矿作用主要与雅鲁藏布江新特提斯洋壳北向俯冲作用有关,代表性矿床为雄村铜(金)矿床(Lang Xinghai et al., 2019, 2020);② 始新世(51~49 Ma),成矿作用与印度—欧亚板块碰撞作用有关,代表性矿床有吉如和沙让矿床(Zhao Junxing et al., 2020);③ 渐新世—中新世(25~12 Ma),成矿作用主要与印度—欧亚大陆后碰撞伸展作用有关(Sun Xiang et al., 2020; Zheng Shiji et al., 2020),代表性矿床有驱龙、甲玛、朱诺、冲江等(图1b)。

浦桑果矿床大地构造位置位于冈底斯成矿带火山岩浆弧中段,区域内出露的地层单元主要归属于隆格尔—南木林地层分区,包括上侏罗统麻木下组(J3m)、下白垩统楚木龙组(K1c)、下白垩统比马组(K1b)、下白垩统塔克那组(K1t)、上白垩统设兴组(K2s)等(李壮等,2018a,b,2019),其中塔克那组主要由灰岩、大理岩、钙质砂岩等组成。区域岩浆岩发育并广泛出露,主要包括晚三叠世—中侏罗世花岗岩(215 ~ 175 Ma)(李才等,2003;张宏飞等,2007)、晚侏罗世—白垩世中酸性火山岩及花岗岩(160 ~ 80 Ma)(朱弟成等,2008)、古新世—始新世火山岩(70 ~ 40 Ma)(莫宣学等,2003;Zhu Dicheng et al., 2010)和渐新世—中新世二长花岗岩等中酸性岩体(33 ~ 10 Ma)(Zhou Jianping et al., 2017)。浦桑果区域发育并广泛出露中酸性侵入岩体,岩石类型主要包括花岗闪长岩和二长花岗岩体等。区域构造以断裂构造为主,次为褶皱构造及韧(脆)性剪切带构造。

2 矿床地质特征

浦桑果矿区位于西藏南木林县北西方向近40 km处,矿区出露地层整体简单,主要包括上白垩统设兴组(K2s)、下白垩统塔克那组(K1t)和始新统典中组(E1d),地层走向总体呈东西向,其中塔克那组为矿区的主要赋矿地层,岩性为大理岩、灰岩和大理岩化灰岩,设兴组地层岩性包括泥岩和砂岩,典中组为一套由凝灰岩、火山角砾岩等组成的火山碎屑岩(李壮等,2018a,b)。受南北向构造挤压的影响,矿区发育断裂构造及小的褶皱构造,其中断裂构造主要包括近东西向的F1主干断层、F2逆断层及F3平移断层(图2)。矿区出露岩浆岩类型多样,岩石类型主要包括矿区西部的黑云母花岗闪长岩、中部的闪长玢岩和北部的辉长岩,其中黑云母花岗闪长岩地表出露面积约0.3 km2,呈岩基状产出;闪长玢岩出露面积约0.04 km2,以岩株状产出,矿体主要发育于黑云母花岗闪长岩、闪长玢岩与塔克那组灰岩、大理岩等矽卡岩化接触带内。黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩中酸性岩体侵位时代均为中新世(13.6 ~ 14.6 Ma)(Li Zhuang et al., 2020),与矿区Cu—Pb—Zn等金属成矿作用(13.2 ± 0.7 Ma)同时代(Li Zhuang et al., 2019)。

图1 青藏高原构造单元划分图(a)(修改自Zhu Dicheng et al., 2011)及西藏冈底斯成矿带主要金属矿床分布图(b)(修改自唐菊兴等,2012)Fig. 1 The tectonic framework of Qinghai—Xizang(Tibet) Plateau (a) (modified from Zhu Dicheng et al., 2011) and the distribution location of the main mineral deposits in Gangdese metallogenic belt (b) (modified from Tang Juxing et al., 2012&)JSSZ—金沙江缝合带;LSSZ—龙木错—双湖缝合带;BNSZ—班公湖怒江缝合带;SNMZ—狮泉河蛇绿岩带;YZSZ—雅鲁藏布江缝合带;GLZCF—噶尔—隆格尔—扎日南木错—错麦断裂带;LMF—洛巴堆—米拉山断裂带JSSZ—Jinsha River Suture Zone; LSSZ—Longmu Lake—Shuanghu Suture Zone; BNSZ—Bangong Lake—Nujiang River Suture Zone; SNMZ—Shiquan River—Nam Lake Mélange Zone; YZSZ—Yarlung River Suture Zone; GLZCF—Ga’er—Long Ge’er—Zharinanmu Lake—Cuomai Fault; LMF—Luobadui—Milashan Fault

图2 西藏冈底斯成矿带浦桑果富钴铜多金属矿床地质简图(据李壮等,2019修改)Fig. 2 Simplified geological map of the Pusangguo cobalt-rich copper-dominated polymetallic deposit in the Gangdese belt (modified from Li Zhuang et al., 2019&)

图3 西藏浦桑果富钴铜多金属矿床矿石组构及矿物组合特征Fig. 3 Photographs and photomicrographs showing ore textures, ore minerals in the Pusangguo deposit(a)—(f)—矿石手标本特征;(g)—(l)—矿物组合镜下特征(单偏光)。 Grt—石榴子石;Ep—绿帘石;Chl—绿泥石;Qtz—石英;Ccp—黄铜矿;Sp—闪锌矿;Gn—方铅矿;Py—黄铁矿;Cob—辉砷镍钴矿;Aik—针硫铋铅矿;Cha—辉铜矿(a)—(f)—the hand specimen characteristics of the ores; (g)—(l)—microscopic features of the mineral assemblages (single polarization). Grt—garnet; Ep—epidote; Chl—chlorite; Qtz—quartz; Ccp—chalcopyrite; Sp—sphalerite; Gn—galena; Py—pyrite; Cob—cobaltite; Aik—aikinite; Chal—chalcocite

矿区共揭露铜多金属矿体5条,矿体的成矿元素以Cu—Pb—Zn—Ag为主,伴生Co、Ni|、Bi、Cd等多种有用金属组分,矿体编号依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号矿体(图2),矿体形态主要呈层状、似层状、透镜状和脉状,目前共探获Cu+Pb+Zn+Co金属资源量超过0.30 Mt, Cu、Pb、Zn、Co金属平均品位分别为1.42%、1.01%、1.82%和140×10-6(李壮等,2019)。I号矿体是矿区的主矿体,具有规模大、金属品位高的特点,主要发育在黑云母花岗闪长岩与下白垩统塔克那组矽卡岩化大理岩接触带中。矿区围岩蚀变类型主要为矽卡岩化、大理岩化,次为硅化、碳酸盐化、角岩化,铜铅锌等金属矿化主要与矽卡岩化相关,矽卡岩化主要发育于矿区黑云母花岗闪长岩及闪长玢岩中酸性侵入岩与下白垩统塔克那组地层的接触带及附近。矿石构造类型主要包括块状构造、浸染状构造、脉状构造、条带状构造和层纹状构造(图3a—f);矿石结构类型包括交代结构、结晶结构、固溶体分离结构和压力结构,其中,交代结构主要包括交代残余结构、骸晶结构、包含结构等(图3g—l)。矿区非金属矿物主要为石榴子石、硅灰石、透辉石、绿帘石等矽卡岩矿物,其中石榴子石主要为钙铁榴石和钙铝榴石(李壮等,2018b),次为石英、方解石等;金属矿物主要为黄铜矿、闪锌矿、方铅矿,次为黄铁矿、赤铁矿、辉砷镍钴矿(图3g、 k)、针硫铋铅矿、硫铋铜铅矿等。辉砷镍钴矿为矿区主要的富钴矿物,次以类质同象钴发育于大量闪锌矿和少量黄铁矿中(Co类质同象替代Zn、Fe)。根据矿物组合及形成关系,成矿过程主要划分为矽卡岩成矿期和热液成矿期,对应的成矿阶段包括进变质矽卡岩阶段、退变质矽卡岩阶段、石英硫化物阶段和碳酸盐阶段,其中,石英硫化物阶段又可划分为石英—辉砷镍钴矿—黄铜矿—黄铁矿和闪锌矿—方铅矿—铋矿物—石英两个成矿亚阶段(Li Zhuang et al., 2019)。

3 样品采集

笔者等用于锆石微量元素测试分析的样品主要采自矿区地表,选取了新鲜蚀变程度低的黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩(图4),其中2件黑云母花岗闪长岩样品(PLX2-2、PSGHGSY)的具体采样位置坐标为:89°26′08″E、29°35′45″N和89°26′20″E、29°35′38″N;2件闪长玢岩(PLX1-8、PLX5-9)的采样位置坐标为:89°26′31″E、29°35′34″N和89°26′40″E、29°35′32″N,具体采样位置如图2。

黑云母花岗闪长岩(PLX2-2、PSGHGSY)颜色呈灰白—浅棕色,具中粗粒粒状结构,块状构造(图4a、 b、 c)。岩石主要组成矿物为斜长石、石英及钾长石,次为少量黑云母、角闪石等暗色矿物。副矿物为磁铁矿、磷灰石、锆石等。斜长石呈板状、长柱状,粒径约1.0 ~ 2 mm,普遍发育聚片双晶结构;钾长石呈它形—半自形粒状结构,粒径约1.5 ~ 2.0 mm,发育卡式双晶结构;黑云母呈片状结构,单偏光下具明显多色性特征,粒径约0.5 ~ 1.5 mm;角闪石呈半自形—自形晶结构,粒径约0.5 ~ 1.5 mm(图4e, f, g)。岩石内可见矽卡岩化,且发育浸染状黄铜矿、闪锌矿等矿化(图4b)。

图4 西藏浦桑果富钴铜多金属矿床黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩手标本及显微镜下特征Fig. 4 Hand specimens and microscopic characteristics of the biotite granodiorite and diorite porphyrite from Pusangguo cobalt-rich copper polymetallic deposit, Xizang(Tibet)(a)、(b)黑云母花岗闪长岩手标本特征;(c)、(d)闪长玢岩手标本特征;(e)—(g)黑云母花岗闪长岩显微镜下特征(正交偏光);(h)、(i)闪长玢岩显微镜下特征(正交偏光);Ccp—黄铜矿;Sp—闪锌矿;Pl—斜长石;Kfs—钾长石;Bt—黑云母;Hb—角闪石;Qtz—石英(a),(b) specimens characteristics of biotite granodiorite; (c),(d) specimens characteristics of diorite porphyrite; (e)—(g) microscopic characteristics of biotite granodiorite (orthogonal polarization); (h),(i) microscopic characteristics of diorite porphyrite (orthogonal polarization); Ccp—chalcopyrite; Sp—sphalerite; Pl—plagioclase; Kfs—potassium feldspar; Bt—biotite; Hb—hornblende; Qtz—quartz

闪长玢岩(PLX1-8、PLX5-9)颜色呈灰绿色—墨绿色,具斑状结构,块状构造,斑晶占40%左右,基质占60%左右(图4c, d)。斑晶成分主要为斜长石、角闪石,次为少量石英,斑晶粒径约1.5 ~ 2.5 mm,斜长石呈半自形—自形晶柱状,普遍发育环带结构,暗色矿物主要为角闪石,次为少量黑云母,角闪石常被鳞片状黑云母及绿泥石交代呈假象结构,黑云母普遍发育绿泥石化(图4h、 i)。基质成分主要为细粒斜长石、角闪石等暗色矿物及少量石英,暗色矿物主要为黑云母,且普遍发育绿泥石化等蚀变(图4i)。岩石副矿物主要为磁铁矿、锆石、磷灰石等。岩石内部可见细粒黄铁矿化,未见明显铜、铅、锌等矿化。

4 分析方法和结果

4.1 分析方法

岩石样品碎样、锆石单矿物挑选及锆石制靶在广州市拓岩检测技术有限公司完成,其锆石单矿物分选方法主要为重液、重选和磁选等技术。锆石透射光、反射光及阴极发光CL照相均在中国地质科学院矿产资源研究所成矿作用与资源评价重点实验室完成,仪器型号为JXA8230型电子探针,最后选择无裂痕发育环带的锆石颗粒进行锆石微量元素含量测试。

图5 西藏浦桑果富钴铜多金属矿床黑云母花岗闪长岩(a)及闪长玢岩(b)锆石阴极发光特征及分析点Fig. 5 The zircon cathodoluminescence feature and analysis point of the biotite granodiorite (a) and diorite porphyrite (b) in Pusangguo cobalt-rich copper polymetallic deposit, Xizang(Tibet)

锆石微量元素含量分析在中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)上完成。LA-ICP-MS激光剥蚀系统为美国Coherent公司的GeoLasPro193准分子固体进样系统,ICP-MS等离子体质谱仪为美国Thermo Fisher公司的X Series2型四级杆等离子体质谱仪,测试激光剥蚀束斑大小为32 μm,分析频率为6 Hz。测试中,He作为载气,Ar作为补偿气,采用Plesovice(Sláma et al., 2008)和SL标准锆石91500(Claoué-Long et al., 1995)作为外标进行数据校正,采用NIST SRM 610作为成分标样,29Si作为内标元素。最终实验数据的离线分析和处理采用软件ICPMSDataCal(Liu Yongsheng et al., 2008, 2010a, b)完成。实验中每测定样品5个单点测定两次标准锆石91500,样品点激光剥蚀采集信息时间为50 s且前20 s为背景信号采集时间。实验具体的参数及分析流程详见参考文献(Hu Zhaochu et al., 2012a, b)。

4.2 分析结果

对采自浦桑果矿区4件侵入岩体样品中91个锆石进行微量元素分析(PLX2-2=26、PSGHGSY=27、PLX1-8=26和PLX5-9=12)。锆石阴极发光分析显示,黑云母花岗闪长岩中锆石多为灰白色,呈短柱状、长柱状或不规则状自形晶粒状结构,锆石长轴长度为200 ~ 300 μm,短轴长度为150 ~ 200 μm,锆石长轴和短轴之比约1∶1 ~ 2∶1(图5a)。闪长玢岩中锆石为灰白色—黑色,颜色较黑云母花岗闪长岩更深,锆石形态呈浑圆状、长柱状或不规则状半自形—自形晶粒状结构,锆石长轴长度为100 ~ 300 μm,短轴长度为50 ~ 150 μm,锆石长轴和短轴之比约1∶1 ~ 2∶1(图5b)。黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩中锆石均可见清晰的振荡环带结构,少数锆石内发育溶蚀孔洞或细小裂纹。两类岩石中锆石形态结构简单且具有明显的振荡环带,为典型的岩浆成因锆石(吴元保等,2004;赵振华,2010)。

每个锆石颗粒选择一个点进行LA-ICP-MS微量分析,分析结果见表1~表4。锆石球粒陨石标准化(Sun and McDonough, 1989)稀土配分曲线图见图6,本文中测定的锆石颗粒全部具有重稀土元素(HREE)相对中稀土元素(MREE)和轻稀土元素(LREE)强烈富集特征,且表现出不同程度的Ce正异常和Eu负异常。其中,4件样品的Ce正异常程度从大到小依次为:PLX2-2(Ce/Ce*=9.20 ~ 1100,平均414)、PSGHGSY(99.8 ~ 303,平均200)、PLX1-8(1.30~376,平均57.4)、PLX5-9(1.30~52.3,平均17.5);4件样品的Eu负异常程度相差不大,PLX2-2(Eu/Eu*=0.20~0.40,平均0.30)、PSGHGSY(0.20~0.40,平均0.30)、PLX1-8(0.10~0.50,平均0.30)、PLX5-9(0.10~0.50,平均0.30)。

锆石总稀土元素含量(∑REE)变化范围分别为:PLX5-9(359×10-6~5000×10-6,平均1910×10-6)最高,PLX1-8(280×10-6~4990×10-6,平均1360×10-6)次之,PLX2-2(235×10-6~576×10-6,平均359×10-6)和PSGHGSY(190×10-6~419×10-6,平均294×10-6)较低。其中,样品PLX5-9和PLX1-8的∑REE变化范围最大(表1~表4)。单个样品的HREE分布整体平行于(Yb/Gd)N值范围,PLX2-2((Yb/Gd)N=7.50~18.3)、PSGHGSY(7.10~21.6)、PLX1-8(6.00~17.4)、PLX5-9(5.90~15.7),而单个样品内部(Sm/La)N值变化较大,即PLX2-2(2.80~1120)、PSGHGSY(114~1280)、PLX1-8(1.90~2440)、PLX5-9(2.00~2330),表明样品内LREE和MREE部分分布变化较大。

表1 西藏浦桑果矿区黑云母花岗闪长岩(PLX2-2)中锆石微量元素组成(×10-6)及锆石tZr-Ti温度Table 1 The trace element (×10-6)composition and tZr-Ti temperature of zircon in the biotite granodiorite (PLX2-2) from the Pusangguo deposit

分析点号02050607080910111213141617Th89.6 181 108 134 222 64.6 234 152 117 135 101 169 171 U131 179 158 178 349 103 257 263 158 174 145 168 169 ΣREE328 550 330 365 358 239 559 396 395 351 354 576 556 LREE42.4 46.2 35.5 26.3 32.6 25.8 32.1 22.3 80.6 41.7 46.0 105 37.5 HREE286 504 294 339 326 213 527 374 314 309 308 471 519 LREE/HREE0.15 0.09 0.12 0.08 0.10 0.12 0.06 0.06 0.26 0.14 0.15 0.22 0.07 Th/U0.68 1.01 0.68 0.75 0.64 0.63 0.91 0.58 0.74 0.77 0.70 1.00 1.01 EuN/Eu∗N0.22 0.28 0.39 0.24 0.26 0.31 0.34 0.22 0.35 0.32 0.33 0.30 0.35 CeN/Ce∗N499 107 486 193 9.17 186 167 233 1104 357 320 749 190 n(Ce4+)n(Ce3+)300 274 240 163 199 174 179 143 590 278. 320 725 212 (Sm/La)N352 222 586 453 2.80 119 610 461 336 477 214 1076 892 (Lu/Gd)N18.2 9.30 17.2 17.7 26.9 18.7 12.8 24.8 18.7 14.1 16.7 9.70 9.99 tZr-Ti(℃)839 770 811 782 744 791 792 781 790 762 766 776 803 △FMQ2.142.291.841.351.451.841.130.833.462.402.743.861.65

表2 西藏浦桑果矿区黑云母花岗闪长岩(PSGHGSY)中锆石微量元素组成(×10-6)及锆石tZr-Ti温度Table 2 The trace element (×10-6) composition and tZr-Ti temperature of zircon in the biotite granodiorite (PSGHGSY) from the Pusangguo

分析点号0203040608091012131415161718U128 162 183 105 153 247 164 121 211 149 196 198 125 ΣREE254 288 290 279 228 331 285 279 274 419 374 310 296 LREE19.2 24.2 20.6 18.2 19.2 24.7 21.0 22.8 23.2 24.5 22.6 25.4 21.0 HREE235 264 269 261 209 306 264 256 251 395 352 285 275 LREE/HREE0.08 0.09 0.08 0.07 0.09 0.08 0.08 0.09 0.09 0.06 0.06 0.09 0.08 Th/U0.68 0.76 0.59 0.78 0.55 0.63 0.65 0.80 0.60 0.80 0.66 0.68 0.62 EuN/Eu∗N0.27 0.33 0.33 0.25 0.36 0.31 0.31 0.31 0.35 0.30 0.30 0.24 0.25 CeN/Ce∗N180 223 174 212 280 171 223 116 283 99.8 231 302 120 n(Ce4+)n(Ce3+)122 154 138 113 125 161 138 135 154 139 143 168 133 (Sm/La)N294 376 211 371 331 316 250 176 483 269 365 338 114 (Lu/Gd)N19.1 16.4 19.5 15.1 18.7 23.6 16.9 12.7 17.8 14.2 19.2 16.9 20.5 tZr-Ti(℃)809 735 784 658 779 762 781 669 821 794 760 690 801 △FMQ0.941.741.042.331.071.231.162.400.821.141.252.141.16

表3 西藏浦桑果矿区闪长玢岩(PLX1-8)中锆石微量元素组成(×10-6)及锆石tZr-Ti温度Table 3 The element (×10-6) composition and tZr-Ti temperature of zircon in the diorite porphyrite (PLX1-8) from the Pusangguo deposit

分析点号01030506070811121415171820ΣREE821 486 401 280 739 343 725 708 3800461 693 950 455 LREE28.1 37.0 23.3 22.7 35.3 19.8 37.3 33.7 128 24.2 29.7 52.3 23.0 HREE793 449 378 257 704 323 688 674 368437 664 898 432 LREE/HREE0.04 0.08 0.06 0.09 0.05 0.06 0.05 0.05 0.03 0.06 0.04 0.06 0.05 Th/U0.58 0.90 0.95 0.83 2.02 0.98 1.19 6.46 2.75 0.83 3.01 3.90 0.37 EuN/Eu∗N0.44 0.45 0.40 0.35 0.18 0.36 0.25 0.36 0.29 0.40 0.24 0.24 0.07 CeN/Ce∗N57.5 20.9 108 376 22.2 81.5 41.9 68.1 6.71 43.3 41.3 43.7 358 n(Ce4+)n(Ce3+)186 218 183 191 225 131 234 217 188 192 182 197 202 (Sm/La)N189 2.50 224 332 64.5 676 220 711 423 50.6 262 1870365 (Lu/Gd)N16.0 20.3 17.8 17.3 11.8 14.3 10.7 13.5 7.71 23.7 10.8 6.25 23.9 tZr-Ti(℃)738 686 712 640 698 661 841 704 743 759 661 689 712 △FMQ-0.411.611.042.231.031.490.691.62-0.090.360.880.001.30

表4 西藏浦桑果矿区闪长玢岩(PLX5-9)中锆石微量元素组成(×10-6)及锆石tZr-Ti温度Table 4 The trace element (×10-6) composition and tZr-Ti temperature of zircon in the diorite porphyrite (PLX5-9) from the Pusangguo deposit

表5 西藏浦桑果矿区黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩部分主量元素(%)、Zr含量(×10-6)及锆石初始饱和温度计算结果Table 5 The main (%) and Zr elements (×10-6) composition and tZr temperature of zircon in the biotite granodiorite and diorite porphyrite from the Pusangguo deposit

图6 浦桑果矿区黑云母花岗闪长岩(a)、(b)和闪长玢岩(c)、(d)锆石球粒陨石标准化REE配分曲线图(球粒陨石标准化值据Sun and McDonough, 1989)Fig. 6 Chondrite-normalized REE contents diagrams of the biotite granodiorite (a),(b) and diorite porphyrite (c),(d) magmatic intrusions from the Pusangguo deposit (normalization values after Sun and McDonough, 1989)

锆石中Hf含量常较高,其含量为球粒陨石的几百—几千倍。样品PLX2-2中Hf含量为8.650‰~12.50‰,平均1.030‰;PSGHGSY中Hf含量9.360‰~12.90‰,平均10.90‰;样品PLX1-8中Hf含量为7.130‰~12.30‰,平均9.750‰;样品PLX5-9中Hf含量为7.350‰~11.80‰,平均9.790‰(表1~表4)。Th和U是锆石中研究程度较高的微量元素,Th4+、U4+的离子电荷和离子半径均接近于Zr4+,因此Th、U在锆石中的含量普遍较高(n×10-5~n×10-3)且U含量常大于Th(周敖日格勒等,2017)。样品PLX2-2中Th含量为60.0×10-6~234×10-6(平均118×10-6),U含量为94.5×10-6~349×10-6(平均158×10-6),Th/U值为0.60~1.00(平均0.70);样品PSGHGSY中Th含量为54.2×10-6~155×10-6(平均101×10-6),U含量为79.4×10-6~247×10-6(平均152×10-6),Th/U值为0.50~1.10(平均0.70);PLX1-8中Th含量为0.127‰~11.19‰(平均2.230‰),U含量为0.176‰~2.430‰(平均0.862‰),Th/U值0.40~6.50(平均2.10);PLX5-9中Th含量为153×10-6~5550×10-6(平均2056×10-6),U含量为180~2430×10-6(平均1070×10-6),Th/U值0.70~4.80(平均2.20)。单个同一样品中不同锆石颗粒中可出现Th、U含量超过十的数量级差异(如样品PLX1-8和PLX5-9)。

锆石中Ti、Nb和Ta 3个高场强元素被有效测定,且锆石中Ti含量最高。分析结果(表1—表4)显示,样品锆石中Ti含量依次为:PLX2-2(3.70~14.8×10-6,平均8.80×10-6)、PSGHGSY(2.10~16.6×10-6,平均8.40×10-6)、PLX1-8(1.60~15.0×10-6,平均3.90×10-6)和PLX5-9(1.80~7.70×10-6,平均3.40×10-6),其锆石Ti含量均位于岩浆岩锆石中Ti含量正常范围(≤75.0×10-6,Hoskin and Schaltegger, 2003)。4件样品的Nb含量均在岩浆锆石范围内(Nb≤62.0×10-6,Hoskin and Schaltegger, 2003),样品锆石中Nb含量依次为:PLX2-2(0.40~1.60×10-6,平均0.90×10-6)、PSGHGSY(0.60~1.50×10-6,平均1.00×10-6)、PLX1-8(0.50~15.2×10-6,平均3.50×10-6)、PLX5-9(1.30~15.0×10-6,平均5.10×10-6)。4件样品中Ta含量绝大多数均在岩浆锆石Ta含量范围内(Ta≤3.00×10-6,Hoskin and Schaltegger, 2003),除个别锆石颗粒(PLX1-8-42,Ta=3.70×10-6)、(PLX5-9-11,Ta=3.80×10-6)中Ta大于岩浆锆石范围,这种个别富Ta锆石可能是在钽氧化物和钽铁矿沉淀之前的花岗岩熔浆内结晶(Van Lichtervelde et al., 2009; El-Baily and Ali, 2013)。其余样品中锆石Ta含量依次为:PLX2-2(0.30~1.20×10-6,平均0.60×10-6)、PSGHGSY(0.40~0.80×10-6,平均0.60×10-6)、PLX1-8(0.40~2.80×10-6,平均1.20×10-6)和PLX5-9(0.50~2.90×10-6,平均1.50×10-6),具有典型岩浆锆石的稀土配分模式特点。

5 讨论

5.1 锆石成因类型与结晶环境

不同成因锆石的U、Th含量及其比值存在较大差异,岩浆锆石Th/U>0.4,热液锆石Th/U<0.1(Hoskin and Schaltegger, 2003; Rayner et al., 2005)。本文黑云母花岗闪长岩(PLX2-2、PSGHGSY)锆石中U含量为79.4~349×10-6(平均值为155×10-6),Th/U值为0.50~1.10(平均值为0.70),具有典型岩浆锆石的特征;闪长玢岩(PLX1-8、PLX5-9)锆石U含量较高(176~2430×10-6,平均927×10-6),Th/U值为0.40~6.50(平均值为2.10),具有典型的岩浆锆石特征。前人研究表明,锆石的REE配分特征可以区别热液锆石和未蚀变的岩浆锆石(Rayner et al., 2005; Hanchar and Westrenen, 2007)。本文黑云母花岗闪长岩(PLX2-2、PSGHGSY)锆石∑REE平均值为326×10-6,LREE/HREE平均值为0.12,Ce/Ce*平均值为305,表现出岩浆锆石特征;闪长玢岩(PLX2-2、PLX5-9)∑REE平均值为1530×10-6,LREE/HREE平均值为0.05,Ce/Ce*平均值为46.3,表现出岩浆锆石特征。然而,赵振华(2010)通过对锆石微量元素地球化学特征进行综合研究证实,仅利用锆石Th/U值及REE配分特征判定锆石成因类型时需谨慎,应综合锆石其他地球化学指标。

图7 浦桑果矿区黑云母花岗闪长岩及闪长玢岩锆石(Sm/La)N—La(a)和(Sm/La)N—(Lu/Gd)N(b)图解(底图据Hoskin, 2005)Fig. 7 Plot of La vs. (Sm/La)N (a) and (Lu/Gd)N vs. (Sm/La)N (b) diagrams to discriminate magmatic zircon and hydrothermal zircon of the biotite granodiorite and diorite porphyrite in Pusangguo deposit (after Hoskin, 2005)

图8 U/Yb—Hf(a)和U/Yb—Y(b)图解区分陆壳锆石和洋壳锆石(底图修改自Grimes et al., 2007;图例同图7)Fig. 8 U/Yb vs. Hf (a) and U/Yb vs. Y (b) diagrams to discriminate between continental and oceanic crust zircon ( after Grimes et al., 2007; the legend is the same as Fig. 7)

Hoskin等(2005)研究发现,(Sm/La)N—La及(Sm/La)N—(Lu/Gd)N图解(图7)可以很好地区分开岩浆锆石和热液锆石。在(Sm/La)N—La图解(图7a)中,黑云母花岗闪长岩(PLX2-2、PSGHGSY)中仅1个点靠近热液锆石边界范围(可能为继承性锆石),其余所有数据点均落入岩浆锆石区域中;闪长玢岩(PLX1-8、PLX5-9)中2个点靠近热液锆石边界区域内,7个点紧邻岩浆锆石边界区域,其余所有数据点均落入岩浆锆石区域内。在(Sm/La)N—(Lu/Gd)N图解(图7b)中,黑云母花岗闪长岩(PLX2-2、PSGHGSY)中仅1个数据点落入热液锆石区域内(可能为继承性锆石),其他所有锆石数据点均落在岩浆锆石区域内;闪长玢岩(PLX1-8、PLX5-9)中仅2个锆石数据点落入热液锆石区域内,其余数据点均落在岩浆锆石区域内。综上所述,浦桑果矿区黑云母花岗闪长岩及闪长玢岩锆石成因类型主要为岩浆锆石类,而黑云母花岗闪长岩锆石数据比较集中,闪长玢岩数据分布相对广泛,其原因可能为闪长玢岩较黑云母花岗闪长岩遭受了更强的蚀变作用。

锆石微量元素可以较好地记录寄主岩石的结晶环境,利用锆石微量元素Hf—U/Yb和Y—U/Yb图解可以明显区别陆壳成因锆石和洋壳成因锆石,从而有效判断锆石是从大陆环境还是洋壳环境中结晶分异而成(Grimes et al., 2007, 2009)。在锆石Hf—U/Yb图解(图8a)中,黑云母花岗闪长岩样品(PLX2-2、PSGHGSY)和闪长玢岩样品(PLX1-8、PLX5-9)中数据点均落在陆壳锆石区域;在Y—U/Yb图解(图8b)中,均落入陆壳锆石区域内,综合指示黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩锆石主要形成于陆壳环境,从而推断浦桑果矿区中酸性侵入岩体结晶环境为陆壳环境。

5.2 锆石饱和温度与结晶温度

根据岩浆岩中Zr浓度和全岩主量成分的M指数(M=[n(Na)+n(K)+2n(Ca)]/[n(Al)×n(Si)])可以估算锆石的初始饱和温度(tZr)(Watson and Harrison, 1983)。目前,关于锆石初始饱和温度主要有以下3种解释:①对于早期结晶锆石的岩石,表明熔体中锆石未达饱和,代表广泛结晶前的岩浆侵位上部的实际温度;②对于长英质岩浆,tZr近似于熔体分离的温度,tZr代表原始侵位岩浆的最低计算温度;③对于富含继承锆石的侵入体,表明源区中锆石是饱和的,tZr代表岩浆温度的上限(Miller et al., 2003)。根据Watson和Harrison (1983)提出的锆石初始饱和温度计算公式,笔者等获得了浦桑果矿区中新世侵入岩的锆石初始饱和温度(表5),其中黑云母花岗闪长岩(PLX2-2)的锆石初始饱和温度分布在633~645℃(平均值639℃)、闪长玢岩(PLX1-8)的锆石初始饱和温度分布在549~626℃(平均值586℃)。上述岩浆岩存在锆石的大量饱和,故锆石温度可作为熔体分离时原始岩浆的最低温度。

锆石中Ti含量与岩体SiO2含量具有相关性,且锆石微量元素在其存在的熔体/流体相或矿物中的分配系数遵循Nernst定律,因此锆石Ti温度计可作为约束锆石结晶温度有效的地球化学追踪器(Ferry and Watson, 2007; Watson et al., 2006)。Ti原子进入锆石晶体的过程主要发生如下化学反应:ZrSiO4+TiO2=ZrTiO4+SiO2或TiO2+SiO2=TiSO4,故锆石中Ti温度计主要受控于TiO2和SiO2的活度影响(αTiO2、αSiO2)(Watson and Harrison, 2005)。在此理论基础上,并结合天然锆石和高温高压实验分析,锆石的Ti温度计计算公式最终被修正为:

t(Zr-Ti)={(4800±86)/(5.711±0.072)-lg(Ti/10-6)}-273.15 (Ferry and Watson, 2007)

岩浆中有石英存在时,αSiO2=1(Watson and Harrison, 2005; Fu Bin et al., 2008),硅酸盐熔体在典型岩浆结晶温度范围内时,αTiO2≈0.6(Hayden et al., 2007; Wark et al., 2007)。因此本文中4件样品的岩浆中SiO2和TiO2的活度可分别视为αSiO2=1和αTiO2=0.6。据此,笔者等利用锆石Ti地质温度计计算分别获得了4件岩石样品所代表的岩浆锆石Ti结晶温度范围。其中,样品PLX2-2中除2个锆石点温度值较高(811℃、839℃),其余锆石颗粒结晶温度范围为704~805℃(平均值778℃);样品PSGHGSY中除2个锆石点结晶温度值较高(821℃、852℃),其余锆石结晶温度范围主要位于658~817℃(平均值767℃);样品PLX1-8中除1个锆石颗粒结晶温度值较高(841℃),其余锆石结晶温度范围为640~771℃(平均值694℃);样品PLX5-9锆石结晶温度范围为649~772℃(平均值691℃)(表1~表4)。综上所述,浦桑果矿区黑云母花岗闪长岩(PLX2-2、PSGHGSY)锆石结晶温度范围为658~817℃,平均温度772℃;闪长玢岩(PLX1-8、PLX5-9)锆石结晶温度分布在640~772℃,平均温度为693℃,获得的温度较高的个别锆石点可能为继承性锆石颗粒,锆石结晶温度与锆石Ti含量整体呈现明显的正相关性(图9a),且黑云母花岗闪长岩结晶温度明显高于闪长玢岩。此外,前人研究认为A型花岗岩岩浆或由地幔柱作用形成的花岗岩岩浆结晶温度一般大于800℃,而在富水饱和流体中结晶形成的花岗岩岩浆温度小于800℃(Miller et al., 2003),因此,浦桑果矿区中酸性侵入岩体(黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩)可能主要形成于近水饱和环境中结晶分异形成。

在锆石的tZr-Ti—tZr图解中(图9b),浦桑果矿区黑云母花岗闪长岩(PLX2-2、PSGHGSY)和闪长玢岩(PLX1-8、PLX5-9)的锆石饱和温度均低于锆石Ti结晶温度,这些高锆石Ti结晶温度的锆石颗粒来源于更高温补给岩浆的注入,说明浦桑果矿区中新世中酸性侵入岩的形成于多期次岩浆熔体的补给。

5.3 岩浆氧化还原状态和相对水含量

高氧逸度环境下的岩浆中更富硫(Sun Weidong et al., 2013, 2015),且岩浆演化过程中硫化物处于不饱和状态易发生分解,导致岩浆中Cu等亲硫性元素的初始浓度增加(Jugo, 2009; Hu Yongbin et al., 2015a),因此,Cu等亲硫性金属元素的金属矿化与岩浆氧逸度紧密相关(Lu Yongjun et al., 2016),金属含量随着岩浆氧逸度增大而增加(Ballard et al., 2002; Liang Huaying et al., 2006)。研究认为斑岩—矽卡岩型矿床属于统一的成矿系统(Richards, 2003; Sillitoe, 2010),两者具有相似的岩浆演化过程(Li Yalin et al., 2017),因此,氧逸度示踪岩体含矿性也同样适用于矽卡岩型矿床岩体含矿性判别(胡永斌,2015;钟世华,2018)。

图9 黑云母花岗闪长岩及闪长玢岩锆石的tZr-Ti—Ti图解(a)和tZr—tZr-Ti图解(b)Fig. 9 Plots diagrams of Ti vs. tZr-Ti (a) and tZr vs. tZr-Ti (b) of the zircon from the biotite granodiorite and diorite porphyrite in the Pusangguo deposit

(1)锆石中的n(Ce4+)/n(Ce3+)。锆石中的Ce不同于其它REE元素,Ce通常以Ce3+、Ce4+两种离子形式存在,当岩浆处于相对高氧逸度环境时,Ce主要以Ce4+形式存在,Ce4+与Zr4+具有相同的价态和相似的离子半径,容易取代Zr4+从而使锆石表现为Ce正异常,因此利用n(Ce4+)/n(Ce3+)值大小可有效评估岩浆的氧化还原状态,n(Ce4+)/n(Ce3+)值越大,氧逸度越高;n(Ce4+)/n(Ce3+)值越小,氧逸度越低(Burnham and Berry, 2012; Trail et al., 2012; Dills et al., 2015; Lu Yongjun et al., 2016; Loader et al., 2017)。Ballard等(2002)研究指出应用锆石晶格应变模型的方法可以获得锆石的n(Ce4+)/n(Ce3+)值:

此公式中n(Ce锆石)和n(Ce熔体)分别代表Ce在锆石和熔体中的浓度含量,DCe3+锆石/熔体和DCe4+锆石/熔体分别表示Ce3+和Ce4+在锆石—熔体中的分配系数。据此,笔者等计算得到了浦桑果矿床黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩中锆石的nCe4+)/n(Ce3+)值,其结果为(表1—表4):样品PLX2-2中锆石n(Ce4+)/n(Ce3+)值分布在143~725(平均值为308),样品PSGHGSY分布在92.2~168(平均值132),PLX1-8分布在122~234(平均值178),PLX5-9分布在123~194(平均值158)。其中,黑云母花岗闪长岩(PLX2-2、PSGHGSY)中锆石n(Ce4+)/n(Ce3+)值分布在92.2~725(平均值为218),闪长玢岩(PLX1-8、PLX5-9)中锆石n(Ce4+)/n(Ce3+)值分布在122~234(平均值为172),n(Ce4+)/n(Ce3+)值均高于冈底斯带古—始新世含矿岩浆的锆石n(Ce4+)/n(Ce3+)值(3.50~66.7)和中新世含矿岩体的锆石n(Ce4+)/n(Ce3+)值(18.6~142)(Wang Rui et al., 2018)。在锆石的结晶年龄Age(Ma)—n(Ce4+)/n(Ce3+)图解中(图10a),分布在14.4~14.8Ma之间的黑云母花岗闪长岩(PLX2-2和PSGHGSY)的n(Ce4+)/n(Ce3+)值高于年龄分布在13.6~14.6Ma之间的闪长玢岩(PLX1-8和PLX5-9),指示黑云母花岗闪长岩体形成时的氧逸度略高于闪长玢岩。在锆石n(Ce4+)/n(Ce3+)—tZr-Ti(℃)图解中(图10b),闪长玢岩中锆石n(Ce4+)/n(Ce3+)值与锆石结晶温度呈正相关性,随着岩浆演化温度降低,氧逸度逐渐降低;而黑云母花岗闪长岩中锆石n(Ce4+)/n(Ce3+)值与锆石结晶温度呈负相关性,随着岩浆演化,锆石结晶温度不断降低,而岩浆氧逸度有逐渐升高的趋势,尽管目前对于引起该阶段岩浆的氧逸度升高的具体原因尚不清楚,但高氧逸度的岩浆为成矿提供了十分有利的条件,更有利于铜、硫等成矿元素在岩浆中进一步富集成矿。

图10 锆石n(Ce4+)/n(Ce3+)年龄(a)和n(Ce4+)/n(Ce3+)—tZr-Ti(b)相关图解(图例同图9)Fig. 10 Zircon n(Ce4+)/n(Ce3+) vs. Age (a) and n(Ce4+)/n(Ce3+) vs. tZr-Ti (b) diagrams (legend is the same as Fig. 9)

图11 黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩氧逸度计算结果(底图据Loucks et al., 2020;氧逸度缓冲线据Frost, 1991;图例同图9)Fig. 11 Calculated oxygen fugacities of zircons from the biotite granodiorite and diorite porphyrite (revised from Loucks et al., 2020; the oxygen fugacity buffer line is after Frost, 1991; the legend is the same as Fig. 9)

(3)相对水含量。Lu Yongjun等(2016)通过对全球含矿和贫矿的酸性岩浆锆石微量元素的研究,提出(Ce/Nd)/Y与Dy/Yb值可以指征岩浆的水含量。在富水岩浆中,角闪石结晶于岩浆演化的早期阶段,使得残余熔体中亏损Y(安山质、英安质岩浆中,Y在角闪石与熔体之间的分配系数为2~6)。此外,角闪石还富集MREE,角闪石在富水熔体结晶会导致残余熔体的Dy/Yb值降低。富水的成矿岩浆锆石(较贫矿的锆石)具有更高的(Ce/Nd)/Y值(>0.01),以及更低的Dy/Yb值(<0.30)(Lu Yongjun et al., 2016; Wang Rui et al., 2018)。浦桑果矿区黑云母花岗闪长岩中锆石的(Ce/Nd)/Y值为0~0.30(平均值0.1),Dy/Yb值为0.25~0.45(平均值0.30);闪长玢岩中锆石(Ce/Nd)/Y值为0~0.02(平均值0.01),Dy/Yb值为0.25~0.53(平均值0.38),指示黑云母花岗闪长岩体较闪长玢岩含水量更高。

图12 黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩锆石n(Ce4+)/图解(底图据Shu Qihai et al., 2019)Fig. 12 The zircon diagram of the biotite granodiorite and diorite porphyrite (revised from Shu Qihai et al., 2019)

5.4 斑岩型铜矿成矿潜力分析

图13 黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩锆石图解(a)和图解(b)(底图据Lu Yongjun et al., 2016)Fig. 13 The zircon (b) diagrams of the biotite granodiorite and diorite porphyrite (revised from Lu Yongjun et al., 2016)

6 结论

笔者等主要通过激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)方法对浦桑果矿区中新世中酸性侵入岩(黑云母二长花岗岩和闪长玢岩)锆石进行系统的微量元素分析,主要得出如下结论:

(1)黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩锆石发育振荡环带结构,具有相似的稀土元素(REE)配分模式及Ce正异常和Eu负异常特征,结合锆石微量元素Th/U值、特征及锆石(Sm/La)N—La、(Sm/La)N—(Lu/Gd)N等微量元素判别图解结果,综合指示锆石成因类型属于岩浆锆石,且锆石主要结晶形成于陆壳环境中。锆石结晶温度除个别可能为继承性锆石的结晶温度较高外,黑云母花岗闪长岩锆石结晶温度范围为658~817℃,闪长玢岩锆石结晶温度分布在640~772℃。

(2)锆石初始饱和温度(tZr)和锆石Ti结晶温度(tZr-Ti)计算结果显示,黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩的锆石初始饱和温度均低于锆石Ti结晶温度,高Ti结晶温度的锆石颗粒可能来源于更高温补给岩浆的注入,指示浦桑果矿区中酸性岩体的形成存在多期次岩浆熔体的补给作用。

致谢:本文在野外工作中得到西藏地勘局第六地质大队的热情帮助和支持,在锆石微量元素分析测试过程中得到了中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验相鹏老师的耐心帮助,以及审稿人和编辑部提供了宝贵的意见,在此一并致以衷心的感谢!

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