藏南特提斯喜马拉雅成矿带错那洞钨锡铍矿床成因研究

The Himalaya belongs to the latest collisional orogenic belt sandwiched between the India and Asia plates, and is one of the most important ore potential districts in the eastern part of the Tethyan metallogenic belt in the southern Tibet Plateau. The Cuonadong deposit, as a newly-discovered W-Sn-Be deposit there, was chosen to study its metallogenic age, material source, and genesis by the precise cassiterite LA-ICP-MS U-Pb and muscovite Ar-Ar dating, C-H-O-S-Pb isotopes of minerals and fluid inclusions. Combined with the zircon (monazite or xenotime) U-Pb dating and Sr-Nd-Pb-Hf isotopes of ore-related leucogranite and pegmatite in the area, the relationship between the diagenetic and metallogenic processes is expected to be clarified. Therefore, this study is critical not only to constrain the W-Sn-Be metallogenic events in the Tethyan Himalaya metallogenic belt, to study the mineralization events derived from the leucogranite, but also to provide significant guides for future regional ore prospecting.

喜马拉雅地区属于印度与亚洲大陆间的碰撞造山带，是青藏高原东特提斯成矿域最具资源潜力的地区之一。本次研究以特提斯喜马拉雅成矿带首次发现的钨锡铍矿床——错那洞矿床作为研究对象，利用先进的锡石LA-ICP-MS U-Pb测年技术和白云母Ar-Ar定年，及C-H-O-S-Pb同位素和流体包裹体等研究，探讨矿床的成矿时代、物质来源和矿床成因；辅以与成矿相关的淡色花岗岩和伟晶岩的锆石（独居石/磷钇矿）U-Pb定年、Sr-Nd-Pb-Hf同位素地球化学研究，探讨岩浆成岩过程及其与成矿的耦合关系。本次研究对厘定特提斯喜马拉雅成矿带钨锡铍成矿事件、探讨淡色花岗岩与成矿作用、指导区域矿产勘查工作具有重要意义。

错那洞Sn-W-Be矿床位于藏南地区，是喜马拉雅地区发现的首例与中新世淡色花岗岩有关的大型锡多金属矿床。矿化类型和成矿阶段包括伟晶岩型Be-Nb-Ta矿化，矽卡岩型W-Sn-Be矿化，锡石-石英脉型Sn-W矿化、锡石-硫化物型Sn矿化和萤石-石英脉。矽卡岩中白云母和锡石-硫化物脉中金云母Ar-Ar年龄分别为15.4Ma和15.0Ma，矽卡岩中的锡石U-Pb年龄为14.3Ma。含锡淡色花岗岩的锆石和独居石U-Pb年龄分别为14.9Ma和15.3Ma。上述成岩和成矿年龄在误差范围内完全一致，表明锡钨成矿在成因上与中新世淡色花岗岩有关。含锡淡色花岗岩的锆石ξHf(t)值集中在-13.3和-8.5之间，其二阶段模式年龄平均值为1.56Ga，表明其起源于古老变质沉积岩的部分熔融。结合锆石微量元素特征，岩体属于较高温度-高分异-还原性-S型花岗岩。从矽卡岩晚期、锡石-石英脉、锡石-硫化物脉到萤石-石英脉，成矿温度逐渐降低，但是盐度变化较大，先降低再升高后再降低。成矿流体、淡色花岗岩和围岩的C-H-O-S-Pb同位素显示成矿流体和成矿物质主要来自于中新世含锡淡色花岗岩，此外，围岩(大理岩和正片麻岩)也提供了少量的成矿物质。结合流体包裹体激光拉曼光谱、显微测温和同位素分析，矽卡岩型W-Sn-Be的主要成矿机制是水岩反应，锡石-石英脉和锡石-硫化物脉成矿的机制是氧逸度升高、降温和降压引起的流体沸腾，萤石-石英脉沉淀机制是岩浆热液流体与大气降水的流体混合和稀释作用。错那洞穹隆石榴石片岩独居石U-Pb年龄表明在38-26 Ma时发生折返和退变质，并形成少量的伟晶岩脉(34±1 Ma)。错那洞穹隆主要形成于21-18 Ma，是藏南拆离系伸展构造和第二期淡色花岗岩(21±2 Ma)岩浆底辟的共同作用。18-16 Ma，东西向伸展的南北向裂谷导致高喜马拉雅的云母发生脱水部分熔融，形成最晚期的含锡淡色花岗岩(16±1 Ma)和控矿断裂系统。含锡淡色花岗岩的高分异演化、流体出熔和岩浆热液流体的共同作用形成错那洞锡多金属矿床。喜马拉雅地区有大量的与错那洞相似的穹隆构造和中新世高分异含锡淡色花岗岩，这个地区有望成为一条新的锡钨稀有金属成矿带。