西藏冈底斯措勤尼雄矿田滚纠铁矿成矿作用探讨

矿床地质
西藏冈底斯措勤尼雄矿田滚纠铁矿成矿作用探讨*
于玉帅1，杨竹森2
（1 中国地质调查局武汉地质调查中心，湖北武汉430205；2 中国地质科学院矿产资源研究所，北京100037）
尼雄矿田位于冈底斯中北部隆格尔-工布江达断隆带，是措勤-申扎铁铜多金属成矿带的重要组成部分。

包括滚纠、尼雄、沙松南和毛加崃磁铁矿床及日阿铜矿床。

1 矿床地质特征
滚纠铁矿出露下石炭-上二叠统（拉嘎组C2-P1l）砂岩、中二叠统碳酸盐岩（下拉组P2x）、晚二叠统碎屑岩（敌布错组P3d）及第四系（Q）松散堆积物（图1）。

受区域构造影响，矿区以NWW向断裂构造为主，层间滑动面构造也较发育。

矿区中酸性岩浆侵入活动强烈，出露大量黑云花岗闪长岩、黑云二长花岗岩、花岗岩及少量酸性岩脉。

铁矿体呈NWW向展布于黑云花岗闪长岩和黑云二长花岗岩与下拉组、敌布错组地层接触带矽卡岩及矽卡岩化灰岩中。

矿区发育大量石榴子石、透辉石、金云母、蛇纹石、绿帘石、阳起石等矽卡岩矿物和退化蚀变的绿泥石、石英、方解石等。

主要矿石矿物有磁铁矿、穆磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿，少量褐铁矿、针铁矿等，还见有少量硫化物黄铁矿和黄铜矿。

铁矿石以致密块状构造、角砾状构造为主，结构主要有它形-半自形-自形粒状结构、残余鲕状结构，粒状变晶结构等。

图1 滚纠铁矿地质简图（据于玉帅等，2011）
2 矿物学
对滚纠铁矿矽卡岩矿物进行电子探针分析表明，矿区石榴子石以钙铁榴石为主，次为钙铝榴石。

由矽卡岩内接触带到矽卡岩外接触带，钙铝榴石逐渐降低，钙铁榴石则呈增加趋势。

辉石主要为透辉石、次透辉石和铁次透辉石。

表明成矿流体处于高氧逸度环境下，由内矽卡岩接触带到外矽卡岩接触带成矿流体温度降低，氧逸度和pH值呈升高趋势（赵斌，1989；梁
*本文受“十一五”国家科技支撑计划项目（2006BAB01A04）、国家重点基础研究发展计划973项目（2011CB403100，2009CB421007）、地质调
查计划项目（1212010918014）联合资助
第一作者简介于玉帅，男，1985年生，实习研究员，从事地质找矿与矿床学研究。

Email：shuaiyuyu1103@
1008 矿床地质2012年祥济，1994）。

金云母富F（平均0.63%），40Ar- 39Ar测年得到总气体年龄为112.3 Ma（待刊资料）。

退化蚀变矿物绿泥石富铁贫镁，指示其在低pH值、还原环境下形成，计算得到其在185～268℃下形成。

3 岩石学
研究表明（于玉帅等，2011），与铁矿有关的花岗闪长岩和二长花岗岩富钾钙碱性，具有I型花岗岩特征，REE配分模式总体右倾，弱Eu负异常。

富集Rb、K、Pb、Th等大离子亲石元素，亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素，指示岛弧岩浆作用特点，形成于弧后伸展环境。

岩浆起源于岩石圈地幔，并有较多壳源物质加入。

花岗闪长岩和二长花岗岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄为（112.6±1.6）Ma和（113.6±1.6）Ma，是早白垩世晚期岩浆活动的产物。

与金云母40Ar- 39Ar总气体年龄（112.3 Ma）一致，指示成矿作用是白垩世晚期岩浆活动作用的结果。

4 流体包裹体
滚纠铁矿干矽卡岩阶段石榴子石和石英硫化物阶段石英流体包裹体中发育有石盐、钾盐和方解石子晶。

石榴子石流体包裹体中石盐子晶熔化温度316～373℃，均一温度462～558℃，对应w（NaCl eq）为40.6%～44.3%，密度1.068～1.088 g/cm3。

石英硫化物阶段石英中石盐子晶溶化温度为261～320℃，对应盐度为w（NaCl eq）36.0%～39.8%，密度为1.069～1.082g/cm3；碳酸盐阶段方解石中不发育子晶，均一温度188～251℃（和同期形成绿泥石温度185℃～268℃吻合），盐度w（NaCl eq）3.9%～8.9%，密度0.975～1.117 g/cm3。

成矿流体总体上经历了高温高盐度，中温高盐度和低温低盐度3个演化阶段。

石盐、钾盐和方解石子晶的出现表明流体至少包含Na+、K+、Ca2+和CO32-、Cl-。

根据发育的矽卡岩矿物推断成矿流体成分主要为Na+、K+、Ca2+、Cl-、F-、CO32-、SO42-等，其中的卤离子（Cl-、F-）为矿质运移提供了载体。

5 稳定同位素
滚纠铁矿矽卡岩矿物和磁铁矿 D V-SMOW值变化范围为-131‰～-90‰，均值-116‰，成矿流体18O H2O变化范围为6.07‰～11.31‰。

反映成矿流体主要来源于岩浆水，有大气降水加入。

方解石δ13C V-PDB为-2.4 ‰~-0.5‰，δ18Ov-PDB 为-20.4‰～-18.3‰；换算得到成矿流体中δ13C∑C为-0.2‰～-2.2‰，18O V-SMOW为+9.8‰～+12.0‰，指示岩浆碳来源的特点。

黄铁矿δ34S均为正值，为4.2‰～11.1‰，平均8.36 ‰，极差6.9‰，显示花岗质岩浆硫特征，较小的δ34S变化范围指示硫源单一的特点。

上述结果表明，成矿流体和成矿物质主要来源于岩浆。

6 成矿作用过程
早白垩世晚期（113 Ma）羌塘陆壳与冈底斯陆壳对接碰撞，两地块的会聚速率减缓，重力拖拽使已俯冲的班公湖-怒江特提斯洋壳发生板片回转，诱发软流圈物质上涌，引发岩石圈地幔和上覆地壳部分熔融，形成以壳源为主的壳幔混源岩浆（于玉帅等，2011）。

地幔熔融形成的高氧逸度岩浆使大量成矿金属元素（Fe）进入岩浆（Silltoe et al.，1997）。

在弧后伸展条件下，混源岩浆沿NWW向断裂上升侵位，使下拉组和敌布错组灰岩、白云质灰岩、砂岩等发生大规模大理岩化和角岩化。

岩浆在上升侵位过程不断冷却结晶，形成二长花岗岩和花岗闪长岩，分异出大量高温、高盐度并富含成矿物质的流体。

成矿流体在运移过程中，遭遇富含Ca、Mg围岩地层，与之发生成分交换，形成大量石榴子石、透辉石、次透辉石和铁次透辉石等干矽卡岩矿物。

围岩地层的冷却作用降低了成矿流体的温度，温度降低和高氧逸度环境，促使部分Fe发生沉淀，同时形成金云母、阳起石、蛇纹石、绿帘石等湿矽卡岩矿物。

由于流体和灰岩的接触，成矿流体中的酸性组分与CaCO3、MgCO3发生反应，同时大气降水的持续混入和流体沸腾导致大量SO2、H2S、HCl、HF等从液相分离出来，进入气相，使得流体pH 值增大。

围岩的持续冷却也造成了成矿流体温度的进一步降低，随着流体温度、压力的骤降，pH值增大，以络合物和\或卤化物运移的Fe质发生分解，于在强氧化条件下发生大规模沉淀，形成磁铁矿。

而后，流体温度、压力、氧逸度降低，以高价态（S+6、S+4）存在的S被还原成S-2，最终阻碍了Fe继续以氧化物沉淀，转而以硫化物（黄铁矿及少量黄铜矿）沉淀，形成了石英-硫化物阶段。

温度的继续降低，较还原的条件和较丰富的Fe质等条件，最后形成了碳酸盐阶段富铁贫镁的绿泥石。

参考文献（略）。