班-怒带西段荣那超大型斑岩-高硫型浅成低温热液Cu(-Au)矿床套合成矿机制研究

The Rongna super-large porphyry-high sulfidation Cu (-Au) deposit, as a exploring breakthrough of the Duolong ore cluster in 2013, is the most recent area recognized to contain the significant specialties with other porphyry Cu-Au deposits in the district in the western Bangong-Nujiang belt, Tibet. This proposal takes the Rongna deposit as the research object, aiming at the deciphering of telescoped mineralization mechanism between porphyry- and high sulfidation epithermal Cu (-Au) deposit. Based on detailed field geological survey and systematic sampling plan, this scientific question can be investigated by the work of petrology, petrography, mineralogy and fluid inclusion study, in the combination of petrochemistry, Sr-Nd-Pb-Hf isotope study, S-H-O isotope study and trace element analysis on minerals. The magmatic origin and evolution, metal behavior in the magma and its constrains on the ore formation, the exsolution and evolution of magmatic volatile phases and the ore precipitation from porphyry- to epithermal environment will be explained. The mechanism of telescoped mineralization between porphyry- and high sulfidation epithermal Cu (-Au) deposit will be figured out. The metallogenic model of the Rongna porphyry-high sulfidation deposits be ultimately established. This study will promote the understanding of telescoped porphyry-high sulfidation epithermal deposits. The geological and ore-forming characteristics of porphyry-high sulfidation epithermal Cu (-Au) deposits will be fully concluded. The prospecting criteria set up from this study will help proceeding the further exploration in the same mineralization.

以班-怒带多龙矿集区新取得勘查突破的、成矿特点与矿集区内其他斑岩Cu-Au矿床有显著差别的荣那超大型斑岩-高硫型浅成低温热液Cu(-Au)矿床为研究对象，以详细野外地质调查为基础，系统采集各类研究样品，围绕"斑岩-高硫型浅成低温热液Cu（-Au）套合成矿机制"这一关键科学问题，通过锆石U-Pb、蚀变含钾矿物Ar-Ar、辉钼矿Re-Os测年方法，限定岩浆-热液-成矿时限。进行系统岩石学、岩相学、矿物学、流体包裹体工作配合岩石化学、Sr-Nd-Pb-Hf、S-H-O同位素、矿物微量元素分析，探讨岩浆源区、岩浆中金属元素行为对成矿的制约、岩浆流体出溶及演化、斑岩到浅成低温环境矿质沉淀过程，揭示斑岩-高硫型浅成低温热Cu(Au)套合成矿机制，建立成矿模型，有助于提升对该类矿床形成演化的理解，充分揭示该地区斑岩-浅成低温热液矿床Cu（-Au）矿床成矿特点，对促进区域同类型矿床勘查具有重要的实际意义。

以班-怒带西段多龙矿集区俯冲背景形成的荣那超大型斑岩-高硫型浅成低温热液Cu（Au）矿床为研究对象，以斑岩-高硫型浅成低温热液套合成矿为研究主线，通过系统的岩相学、矿相学、矿物化学、同位素年代学、岩石地球化学、同位素地球化学和流体包裹体研究，结果表明荣那矿床发育两类特征的热液蚀变-矿化组合：斑岩型蚀变矿化和高硫型浅成低温蚀变矿化，在空间上，高硫型浅成低温型蚀变-矿化从浅到深叠置在斑岩型的蚀变-矿化之上。成矿斑岩主要为花岗闪长斑岩，SIMS锆石U-Pb年龄为~118 Ma。根据全岩Sr-Nd、锆石的Hf-O同位素研究指示其源区从地幔楔熔融出的基性熔体在壳幔边界发生MASH作用，与下地壳熔融产生的长英质熔体发生混合，随后经历了结晶分异和少量的地壳混染。通过石英流体包裹体研究揭示早期单一相流体（B35）在向上运移过程中发生相分离，在深部形成斑岩体系早期的钾化和矿化（~600℃，1.6 kbar）。冷却到400℃以下，形成大规模斑岩型矿化叠加在早期的钾化之上（300-400℃，0.1-1.5kbar）。气相流体（B80）向上运移，经气相收缩、冷凝为水溶液流体（B20）后，以斑岩体系中形成的脉系以及热液角砾岩的裂隙中为流体通道，向下淋滤逐渐形成高硫型的蚀变和矿化（270-370 ℃，0.05-0.75 kbar）叠加在斑岩体系之上。H-O同位素结果揭示初始岩浆水组分为氧同位素值（δ18O）在+11.0 ~ +11.7‰之间，氢同位素值（δD）在-78.5 ~ -70.6‰之间，流体来源以岩浆水为主，天水的作用有限。深部斑岩体系中硫化物的S同位素显示岩浆S的同位素组成特征。高硫型浅成低温热液体系中硫化物S同位素组成（δ34SV-CDT）在-20.6 ~ +3.2‰之间，硫化物因储库效应以及低温造成的更加显著的分馏效应而亏损重同位素。黄铁矿LA微量分析显示成矿元素Cu、Au均表现出在高硫型浅成低温热液流体中更富集的特征，Cu、Au、As等元素在高硫型浅成低温热液体系形成的黄铁矿中含量更高。结上研究，斑岩体系Cu矿化的主要沉淀机制与水岩反应引发的流体化学条件的改变有关，高硫型浅成低温热液体系的Cu矿化是在斑岩体系矿化之上再次活化、迁移而沉淀。