西藏羌塘地体南缘铁格龙南超大型浅成低温热液型铜(金)矿床保存条件研究

Some of large porphyry copper deposits recently found in Duolong district of the southern margin Qiangtang terrane in Tibet has been pay more and more attention. However, the preserve conditions of these deposits were not provided, and we still not know whether there had been uplifted significantly in the Qiangtang terrane before the India–Asia collision, in the background of the intensely uplift and erosion of the Qinghai-Tibet Plateau. While it is extremely important to understanding the tectonic evolution of the Qiangtang terrane in the early stage of the late Cretaceous and the mineralization of the Bangong–Nujiang metallogenic belt. In this application, it will be focused on the newly discovered Tiegelongnan super-large epithermal copper (gold) deposit and the alteration model will be established by using the hyperspectral remote sensing technology, fluid inclusion geobarometry and biotite geobarometry etc, to identify the preservation in Tiegelongnan deposit. Besides, in order to fully recognize the exhumation process during and after ore-forming, uplift or erosion rate will be calculated by comparing with the isotope dating. Secondly, This approach will combine the key factor of mineralization system with the tectonic evolution, looking for the evidence of late Early Cretaceous tectonic uplift in the hinterland of the Qinghai-Tibet Plateau, revealing the coupling relationship between the orogeny and porphyry copper mineralization, and thus estimate the embryos of Qinghai-Tibet Plateau for frontiers discuss. The interdisciplinary perspective from the mineral deposit geology to structural geology in this application reflecting the general trend of the earth science development.

近几年，西藏羌塘地体南缘多龙斑岩铜矿矿集区的发现引起了广泛关注，然而，在青藏高原强烈隆升剥蚀的背景下，对矿床形成后的保存条件还缺乏了解；同时，我们仍不清楚，羌塘地体在印度板块与亚欧大陆碰撞前，是否曾发生过显著隆升。而这些问题，对认识羌塘地体早白垩世晚期构造演化和班公湖-怒江成矿带都非常重要。申请书以新发现的铁格龙南超大型浅成低温热液型铜(金)矿床为研究对象，运用高光谱遥感、包裹体压力计、黑云母压力计等技术手段，建立铁格龙南矿床蚀变分带模型，查明矿床的保存特征；并结合同位素年龄，计算矿床形成前后构造隆升和剥蚀的速率，以期全面掌握矿床的保存过程。其次，本次研究将成矿系统要素与构造演化规律结合起来，在青藏高原腹地寻找早白垩世晚期构造隆升的证据；从浅成低温热液矿床的保存条件，揭示造山运动与斑岩成矿作用之间的耦合关系，进而为探索青藏高原雏形提供依据。这种学科间的交叉，体现了地球科学综合性发展的趋势。

近几年，西藏羌塘地体南缘多龙斑岩铜矿矿集区的发现引起了广泛关注，然而，在青藏高原强烈隆升剥蚀的背景下，对矿床形成后的保存条件还缺乏了解；同时，我们仍不清楚，羌塘地体在印度板块与亚欧大陆碰撞前，是否曾发生过显著隆升。因此，本次青年基金研究着重与探索或回答如下2个问题：（1）羌塘地体南缘早白垩世晚期是否已经形成高原雏形？（2）班公湖-怒江铜矿带的形成是否对应一次显著的地壳隆升？本次研究主要针对2015年新发现的铁格隆南千万吨级铜矿，通过3年的研究，彻底查清了矿床的形成时代、矿床类型、地质背景和保存条件。岩石学“探针”揭示铁格隆南矿床早白垩世（115~126Ma）与成矿有关的岩浆作用形成于陆缘弧背景，系统的野外地质编录及显微镜下鉴定，将铁格隆南矿区划分成4个成矿期：岩浆期（Ⅰ）→斑岩成矿期（Ⅱ）→高硫型浅成低温热液成矿期（Ⅲ）→表生期（Ⅵ）。其中，斑岩成矿期和高硫型浅成低温热液成矿期是矿区最重要的成矿期，且后者明显叠加前者成矿的特征，暗示存在成矿期隆升事件。确定了铁格隆南铜矿是一处隐伏的超大型斑岩-浅成低温热液叠加矿床，建立了矿床保存模型。在矿体和火山岩之间发现了古风化壳，并识别出弱风化残积层、残积古土壤、半风化坡积物三种风化剥蚀界面，说明矿床形成以后经历了一定程度的隆升剥蚀。直接证实矿床曾经历明显剥蚀。而剥蚀对矿床的改造和破坏，产生三个方面的影响：①直接导致浅成低温热液型矿体与斑岩型矿体叠加，这一现象打破了斑岩成矿系统的传统认识。②叠加型矿体之上古风化壳，说明斑岩成矿系统形成后，经历过剥蚀改造，本次隆升剥蚀对应班公湖-怒江洋盆闭合碰撞过程中的青藏高原早期抬升。③古风化壳之上陆相美日切错组火山岩，属于成矿作用末期的岩浆事件，该火山岩的剥蚀程度对矿床的保存至关重要。通过成矿系统的保存程度间接估算，118Ma～111Ma之间最小剥蚀厚度为600～1200 m，区间剥蚀速率为0.1-0.2，平均0.15 mm/a。矿床形成于班公湖-怒江洋盆闭合末期，并与南羌塘地体南缘的早白垩世晚期的隆升具有一定的联系，矿床形成时的地表高程可能达到2000-2500 m，代表挤压背景下大陆边缘构造环境的地表抬升。