趙子歐 喬?hào)|海 趙元藝

1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 1000832.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037

班公湖-怒江縫合帶位于青藏高原中南部，是青藏高原三條主要構(gòu)造縫合帶之一(Girardeauetal.,1984;Panetal.,2012;Metcalfe,2013)，屬于特提斯-喜馬拉雅成礦域(圖1a)。其演化歷史獨(dú)特，成礦條件優(yōu)越，有豐富的金屬礦產(chǎn)資源，是極具潛力的斑巖型-淺成低溫?zé)嵋盒豌~(金)成礦帶(潘桂棠等,1997;段志明等,2013;Xieetal.,2017)。近些年，我國(guó)礦產(chǎn)堪查工作在班公湖-怒江成礦帶西段的多龍礦集區(qū)內(nèi)取得重大突破，探明有榮那、色那、尕爾勤、多不雜等大型、超大型礦床等12個(gè)礦床(點(diǎn))，已探明的銅資源量約2000萬(wàn)噸，遠(yuǎn)景資源量大于3000萬(wàn)噸，金資源量300余噸，找礦潛力巨大(陳紅旗等,2015;唐菊興等,2016)。

榮那礦床位于西藏改則縣物瑪鄉(xiāng)境內(nèi)，是多龍礦集區(qū)內(nèi)的超大型銅(金)礦床，銅資源含量巨大(>1500萬(wàn)噸)，Cu平均品位大于0.5%，且其深部礦體邊界仍未限定，有極大的資源潛力，是世界級(jí)的銅(金)礦床(段志明等,2013;孫興國(guó)等,2014;楊超等,2014;唐菊興等,2016)，也是班公湖-怒江成礦帶內(nèi)首例斑巖型-淺成低溫?zé)嵋盒偷V床(唐菊興等,2014；楊超等,2014)，因此，其成礦機(jī)制、成礦階段等研究對(duì)于重建多龍礦集區(qū)內(nèi)成礦動(dòng)力學(xué)背景模型，以及重新評(píng)估班公湖-怒江成礦帶的資源前景均有著極其重要的意義(耿全如等,2011;唐菊興等,2014,2016;韋少港,2017)。

ZK3204鉆孔位于榮那礦床勘探線正中間，其探明的礦體頂部為全區(qū)已知礦體最高地段，且深部仍未穿透礦體，礦化連續(xù)，礦體延伸趨勢(shì)明顯，蝕變礦物種類(lèi)齊全，具有極高的研究?jī)r(jià)值(孫興國(guó)等,2014)。

短波紅外光譜測(cè)試是礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域常用的識(shí)別熱液蝕變礦物的手段之一，擁有比鏡下薄片鑒定和X射線衍射分析更快速、精準(zhǔn)、定性定量等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，尤其是針對(duì)榮那淺成低溫?zé)嵋旱V床中難以識(shí)別的黏土礦物(楊志明等,2012;井新奎,2018)。而黃鐵礦作為銅、金等熱液礦床的主要組分及載礦礦物，因結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，其微量元素通常反映了結(jié)晶過(guò)程及成因 (嚴(yán)育通等,2012;薛建玲等,2013)。因此，本文選擇以榮那礦床ZK3204巖芯鉆孔為研究對(duì)象，通過(guò)蝕變礦物短波紅外光譜測(cè)試，結(jié)合金屬礦物組合以及黃鐵礦LA-ICP-MS原位微量元素特征，以期查明礦床成因，并對(duì)深部資源勘查工作提供理論依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

多龍礦集區(qū)呈近東西向展布，長(zhǎng)約30km、南北寬約10km，地處班公湖-怒江縫合帶北緣中生代鐵格隆構(gòu)造巖漿弧內(nèi)(耿全如等,2011;Lietal.,2014;宋揚(yáng)等,2014)，中酸性巖漿活動(dòng)及火山活動(dòng)強(qiáng)烈，發(fā)育有大量中酸性侵入體，主要有閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖等，年齡集中在120～105Ma左右，其中與成礦關(guān)系最密切的為早白堊世花崗閃長(zhǎng)斑巖(孫振明,2015;趙元藝等,2017;喬?hào)|海,2018)。該礦集區(qū)主要出露地層包括下二疊統(tǒng)曲地組、上三疊統(tǒng)日干配錯(cuò)組、下侏羅統(tǒng)曲色組、中侏羅統(tǒng)色哇組、下白堊統(tǒng)美日切錯(cuò)組、上白堊統(tǒng)阿布山組、漸新統(tǒng)康托組(圖1b)，其中曲色組與色哇組的復(fù)理石-類(lèi)復(fù)理石沉積是礦區(qū)內(nèi)銅金礦體的主要賦礦圍巖。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要由東西向、北東向和北西向斷裂控制(孫振明,2015)，三組斷裂構(gòu)造呈網(wǎng)格狀發(fā)育，構(gòu)造交匯區(qū)為成礦提供了有利條件(韋少港,2017)。

2 礦床地質(zhì)特征

榮那銅金礦床礦體整體呈北東-南西走向，向南東傾伏，呈長(zhǎng)約2000m、寬約1000m的巨厚板狀體，且受北東向斷裂控制(孫振明,2015)。目前礦床勘查鉆孔深度平均超700m，最深達(dá)1293m，礦床銅遠(yuǎn)景資源量超1500萬(wàn)噸(孫興國(guó)等,2014;唐菊興等,2016)。

礦床主要出露地層包括中下侏羅統(tǒng)色哇組、下白堊統(tǒng)美日切錯(cuò)組、漸新統(tǒng)康托組、第四系(孫興國(guó)等,2014;唐菊興等,2014;Xuetal.,2017) (圖1b)。礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈(Zhuetal.,2013)，噴出巖主要為美日切錯(cuò)組英安巖、安山巖，在礦床上部形成火山巖蓋層；侵入巖主要為早白堊世侵入的花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英閃長(zhǎng)玢巖(唐菊興等,2016)。

圖1 西藏多龍礦集區(qū)大地構(gòu)造位置示意圖(a，據(jù)西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院,2012(1)西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院.2012.西藏自治區(qū)改則縣拿若銅礦調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告.拉薩:西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院修改)和多龍礦集區(qū)地質(zhì)圖(b，據(jù)李光明等,2015;李志和冉啟蘭,2018修改)Fig.1 Schematic diagram of the structural pattern of the Duolong mining district,Tibet (a) and regional geological map of the Duolong mining district (b,modified after Li et al.,2015;Li and Ran,2018)

礦床蝕變及礦化垂向分帶特征明顯，蝕變帶由淺到深依次為高級(jí)泥化帶、青磐巖化帶、絹英巖化帶、鉀化帶；礦化帶由上部硫砷銅礦、銅藍(lán)、藍(lán)輝銅礦等淺成低溫?zé)嵋旱V床高硫化態(tài)礦物組合逐漸轉(zhuǎn)變到下部黃銅礦、斑銅礦等斑巖型礦床礦物組合(楊超等,2014;李光明等,2015;王藝云等,2018)。

3 樣品描述與分析方法

3.1 樣品描述

本次研究樣品來(lái)自榮那銅金礦床中部的ZK3204鉆孔(圖2)巖芯，共采集巖芯樣品50件，采樣間距控制在20m左右，并記錄其采樣深度、蝕變情況和地質(zhì)特征等。采樣原則是，優(yōu)先等距采集，使樣品在鉆孔中各部位盡量均勻分布，對(duì)于蝕變及礦化特征不明顯的深度，可以適當(dāng)調(diào)整采樣距離，以體現(xiàn)ZK3204整體的蝕變及礦化特征。后將巖芯樣品送至廊坊科大礦物分選科技有限公司磨制探針片，然后在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行觀察、鑒定和照相。重點(diǎn)進(jìn)行金屬礦物組合及蝕變礦物的觀察與鑒定(圖3、圖4)。

圖2 榮那礦床東西向04排鉆孔橫剖面圖(據(jù)楊超等,2014;王藝云等,2018;李志等,2018修改)Fig.2 The east-westward profile of the No.4 row drilling holes in the Rongna deposit (modified after Yang et al.,2014;Wang et al.,2018;Li et al.,2018)

3.2 分析方法

3.2.1 短波紅外光譜測(cè)試

本次短波紅外光譜測(cè)試所用儀器為南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所的BJFK-1型便攜式近紅外礦物分析儀(PIMA)，測(cè)試前，先將樣品洗凈晾干。測(cè)試期間，將儀器置于穩(wěn)固水平位置，測(cè)試環(huán)境保持干燥，環(huán)境溫度在20～30℃范圍內(nèi)，時(shí)刻保持頂部測(cè)量窗口潔凈。為避免發(fā)生誤差或異常，每塊樣品選擇蝕變典型且平整新鮮的巖石表面點(diǎn)位3個(gè)，每個(gè)點(diǎn)的短波紅外光譜測(cè)量時(shí)間為15～20秒(楊志明等,2012;井新奎,2018)，后期運(yùn)用TSG軟件對(duì)PIMA測(cè)試獲得的共150條光譜曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及解譯，并進(jìn)行人工核對(duì)和篩選，最終根據(jù)譜線特征吸收峰參數(shù)識(shí)別礦物的蝕變信息(修連存等,2007,2009)。

3.2.2 黃鐵礦LA-ICP-MS元素地球化學(xué)分析

將探針光片中的黃鐵礦進(jìn)行原位元素含量測(cè)試，方法為激光剝蝕電感耦合等離子質(zhì)譜法(LA-ICP-MS)，實(shí)驗(yàn)在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成。使用儀器為T(mén)hermo Element Ⅱ型等離子質(zhì)譜儀，激光剝蝕系統(tǒng)為New Wave UP-213。實(shí)驗(yàn)采用He作為剝蝕物質(zhì)載氣，所有分析數(shù)據(jù)都用標(biāo)樣值進(jìn)行了校正，采用外標(biāo)結(jié)合內(nèi)標(biāo)基體歸一法。黃鐵礦外標(biāo)采用Nist 610和Mass-1標(biāo)化，F(xiàn)e做內(nèi)標(biāo)。Nist 610和Mass-1均為人工合成的玻璃圓盤(pán)，起始時(shí)測(cè)一次標(biāo)樣，結(jié)束時(shí)再測(cè)一次，測(cè)試結(jié)果均在誤差范圍內(nèi)(袁繼海,2011;藍(lán)廷廣等,2017)。

4 礦物學(xué)特征

4.1 蝕變礦物學(xué)特征

通過(guò)PIMA測(cè)試獲得的短波紅外光譜曲線與標(biāo)準(zhǔn)礦物曲線匹配，識(shí)別出3種主要蝕變礦物，包括高嶺石、伊利石和絹云母(表1、圖5)。高嶺石在鉆孔淺部最為發(fā)育；絹云母主要集中在鉆孔中部，而在其余深度含量均較低；伊利石廣泛分布于鉆孔中，主要集中在鉆孔中下部，在鉆孔上部呈階段性分布，主要集中在在146～179m及350m附近(表1)。部分深度還存在3種次要蝕變礦物，包括地開(kāi)石、葉臘石和石膏。

表1 榮那礦床ZK3204鉆孔巖芯短波紅外光譜蝕變礦物測(cè)試數(shù)據(jù)表Table 1 Altered minerals test data by Short Wave Infrared Spectrum of the drilling hole ZK3204 in the Rongna deposit

從垂向上來(lái)看，ZK3204鉆孔蝕變礦物組合具明顯分帶性，表現(xiàn)為高嶺石+(地開(kāi)石)→高嶺石+伊利石→高嶺石+(地開(kāi)石+石膏)→高嶺石+絹云母+伊利石→高嶺石+伊利石+(葉臘石)+(地開(kāi)石)。

4.2 金屬硫化物礦相學(xué)特征

ZK3204鉆孔巖芯中礦石以細(xì)脈浸染狀構(gòu)造為主，少量表現(xiàn)出稀疏浸染狀與稠密浸染狀構(gòu)造(圖3b，e，f)；金屬硫化物礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦、藍(lán)輝銅礦、銅藍(lán)、黝銅礦、斑銅礦、輝銅礦等(圖4a-f)，粒徑在100～300μm之間，多具交代殘余結(jié)構(gòu)。其中銅藍(lán)、藍(lán)輝銅礦常交代黃銅礦、黃鐵礦(圖4a，d)，表明是在黃銅礦和黃鐵礦形成之后形成的。其含銅礦物主要分4個(gè)帶：頂部主要由輝銅礦-藍(lán)輝銅礦組成；中上部為藍(lán)輝銅礦-砷黝銅礦-硫砷銅礦組合；中部以斑銅礦-銅藍(lán)組合為特征；下部主要為斑銅礦-黃銅礦?？傮w上，礦床中上部為Cu-S體系，向下轉(zhuǎn)變?yōu)镃u-Fe-S體系。

圖4 榮那礦床ZK3204鉆孔巖芯金屬礦物顯微鏡下照片(a)黃鐵礦、黃銅礦和藍(lán)輝銅礦共生;(b)黃鐵礦、斑銅礦共生;(c)黃鐵礦、黝銅礦、斑銅礦共生;(d)斑銅礦、黃銅礦表面的銅藍(lán);(e)黃鐵礦、斑銅礦交代黃銅礦;(f)黃鐵礦充填于黃銅礦裂隙中.Py-黃鐵礦;Ccp-黃銅礦;Dg-藍(lán)輝銅礦;Bn-斑銅礦;Thr-黝銅礦;Cov-銅藍(lán)Fig.4 Photomicrographs of metallic minerals in the drilling hole ZK3204 in the Rongna deposit(a) the paragenesis of pyrite,chalcopyrite,digenite;(b) the paragenesis of pyrite,bornite;(c) the paragenesis of pyrite,tetrahedrite,bornite;(d) covellite inclusion in the surface of bornite and chalcopyrite;(e) pyrite,bornite replaced by chalcopyrite;(f) the fractures of chalcopyrite filled with pyrite.Py-pyrite;Ccp-chalcopyrite;Dg-digenite;Bn-bornite;Thr-tetrahedrite;Cov-covellite

圖5 榮那礦床ZK3204鉆孔巖性與蝕變礦物以及主要金屬元素含量變化圖Fig.5 Lithology and altered minerals and variation diagram of the major metallic minerals of the drilling hole ZK3204 in the Rongna deposit

5 黃鐵礦LA-ICP-MS分析結(jié)果

5.1 主量元素地球化學(xué)特征

黃鐵礦(Fe2S)元素含量標(biāo)準(zhǔn)值為Fe=46.55%，S=53.45%，S/Fe=2，S/Fe<2的稱(chēng)為硫虧損，S/Fe>2稱(chēng)為鐵虧損(周學(xué)武等,1994;Doyle and Mirza,1996;Oberthüretal.,1997)。本文黃鐵礦樣品中Fe=50.75%～56.90%，S=42.96%～48.64%，S/Fe在1.32～1.67之間，均屬于強(qiáng)硫虧損型(表2)。

表2 榮那礦床ZK3204鉆孔巖芯黃鐵礦LA-ICP-MS分析結(jié)果(×10-6)(平均含量)Table 2 LA-ICP-MS trace element compositions (×10-6) for the pyrites of the drilling hole ZK3204 in the Rongna deposit (average contents)

5.2 微量元素地球化學(xué)特征

黃鐵礦部分元素含量低于儀器檢測(cè)下限，不做進(jìn)一步討論。ZK3204鉆孔Au的變化范圍為0.01×10-6～2.36×10-6，平均為0.14×10-6；Ag的變化范圍為0.01×10-6～3.11×10-6，平均為0.33×10-6；Cu的變化范圍為0.17×10-6～5075×10-6，平均為529.2×10-6；Zn的變化范圍為1.17×10-6～22.49×10-6，平均為6.96×10-6；Pb的變化范圍為0.01×10-6～89.37×10-6，平均為2.83×10-6；As的變化范圍為8.20×10-6～40.74×10-6，平均為15.26×10-6；Se的變化范圍為6.07×10-6～231.5×10-6，平均為53.50×10-6；Sb的變化范圍為0.01×10-6～0.17×10-6，平均為0.56×10-6；Co的變化范圍為0.02×10-6～9678×10-6，平均為720.3×10-6；Ni的變化范圍為1.32×10-6～2590×10-6，平均為331.5×10-6(圖6、電子版附表1)。

圖6 榮那礦床ZK3204鉆孔巖芯黃鐵礦微量元素含量變化圖解Fig.6 Variation diagrams of trace element contents of pyrites from the drilling hole ZK3204 in the Rongna deposit

對(duì)ZK3204鉆孔黃鐵礦微量元素進(jìn)行R型聚類(lèi)分析，可將其大致分為五大類(lèi)，第一類(lèi)包括Cu、Ag、Au；第二類(lèi)包括As、Sb、Bi、Mo；第三類(lèi)包括Zn、Hg、Pb、Co；第四類(lèi)包括Ni；第五類(lèi)包括Se，與其他各元素相關(guān)性較低，表現(xiàn)出獨(dú)立因子成分(圖7、表3)。采用因子分析，獲得方差極大旋轉(zhuǎn)成分矩陣，累計(jì)方差貢獻(xiàn)68.90%，主因子基本上包含了原始元素變量的大部分信息，其中F1：Cu、Ag、Au，方差貢獻(xiàn)21.05%；F2：Sb、Bi、Mo，方差貢獻(xiàn)15.81%；F3：Zn、Pb，方差貢獻(xiàn)10.96%；F4：Ni、As，方差貢獻(xiàn)10.89%；F5：Se、Co、Hg，方差貢獻(xiàn)10.20%。因子分析結(jié)果與聚類(lèi)分析結(jié)果基本一致。

圖7 黃鐵礦微量元素R型聚類(lèi)分析圖解Fig.7 R-type clustering analysis graphic of trace elements in pyrites

表3 黃鐵礦微量元素因子分析旋轉(zhuǎn)成分矩陣Table 3 Rotation factor load matrix of trace elements in pyrites

黃鐵礦Co、Ni含量及其比值(Co/Ni)受其沉淀時(shí)的物化條件影響，常作為判別黃鐵礦成因的經(jīng)驗(yàn)性指示標(biāo)志，Co/Ni>10常被認(rèn)為是火山成因，10>Co/Ni>1為熱液成因，而Co/Ni<1為沉積改造或沉積成因(Bajwahetal.,1987;Brill,1989;周濤發(fā)等,2010;嚴(yán)育通等,2012;薛建玲等,2013)。因此，榮那礦床ZK3204鉆孔中黃鐵礦可大致分為四類(lèi)：Py I：Co、Ni、Cu、Au、Ag含量較低，Co/Ni顯示沉積或沉積改造成因；Py Ⅱ：Co、Ni含量較低，Cu、Au、Ag含量較高，Co/Ni顯示為沉積或沉積改造成因；Py Ⅲ：Co含量較低，Ni、Cu、Au、Ag含量較高，Co/Ni顯示為沉積或沉積改造成因；Py Ⅳ：Co、Ni含量較高，貧Cu、Au、Ag，Co/Ni顯示為火山或熱液成因。Py Ⅰ、Py Ⅱ、Py Ⅲ廣泛分布于鉆孔中，Py Ⅳ主要集中在鉆孔中上部(圖8)。

圖8 黃鐵礦Co-Ni成因圖解(底圖據(jù)Bajwah et al.,1987;Brill,1989)Ⅰ-火山成因;Ⅱ-熱液成因;Ⅲ-沉積成因;Ⅳ-巖漿熱液成因Fig.8 The genetic diagram of Co-Ni for pyrite (base map after Bajwah et al.,1987;Brill,1989)Ⅰ-Volcanic;Ⅱ-Hydrothermal;Ⅲ-Sedimentary;Ⅳ-Magmatic-hydrothermal

6 討論

6.1 礦床成因

通常，斑巖型礦床與淺成低溫?zé)嵋盒偷V床同屬一個(gè)巖漿-熱液成礦系統(tǒng)，但其空間位置一般不相疊加(Sillitoe,2000)，蝕變礦物及礦石組構(gòu)也有極大差別，因此可作為反映其成礦部位、成礦環(huán)境及成礦期次的標(biāo)志(Reyes,1990;Hedenquistetal.,2000;Qiuetal.,2019)。榮那礦床成因類(lèi)型復(fù)雜，前人根據(jù)熱液蝕變及金屬礦物組合證據(jù)指出，榮那礦床具有三元體系，由深到淺分別為：斑巖型礦床→高硫型淺成低溫?zé)岬V床疊加斑巖型礦床→高硫型淺成低溫?zé)嵋盒偷V床(陳紅旗等,2015;李光明等,2015;孫振明等,2015)。ZK3204鉆孔顯示出，在700m以下，發(fā)育大量伊利石與高嶺石，礦石礦物主要有斑銅礦、黃銅礦為主的Cu-Fe-S體系，為中高溫中性成巖環(huán)境，屬于榮那礦床的斑巖型礦床；在300m以上，發(fā)育有大量高嶺石，礦石礦物為以輝銅礦、藍(lán)輝銅礦為主的高硫化態(tài)Cu-S體系，為酸性成巖環(huán)境(楊超等,2014)，屬于榮那礦床的高硫型淺成低溫?zé)嵋盒偷V床；而在300～700m，發(fā)育的黃銅礦、斑銅礦等多被藍(lán)輝銅礦、銅藍(lán)交代(圖4a，d)，并形成藍(lán)輝銅礦、砷黝銅礦、硫砷銅礦等Cu-As-S體系礦物，且多穿插石膏、地開(kāi)石、葉臘石等礦物，顯示淺成低溫?zé)嵋旱V床疊加在早期斑巖型礦床之上。

黃鐵礦微量元素構(gòu)成同樣也包含了礦床成礦過(guò)程的重要信息(嚴(yán)育通等,2012;申俊峰,2013;薛建玲等,2013;Qiuetal.,2016)。通常，Py Ⅰ被認(rèn)為是來(lái)自圍巖并重新沉淀的黃鐵礦，其保留了圍巖中的信息，因此呈沉積或沉積改造成因(周濤發(fā)等,2010)。而Py Ⅱ及Py Ⅲ卻與多數(shù)熱液礦床黃鐵礦高Co、Ni含量及比值的特性相反，這可能與風(fēng)化作用有關(guān)。通常，Ni在黃鐵礦重結(jié)晶過(guò)程中不容易被釋放出來(lái)，含量較為穩(wěn)定，而風(fēng)化作用過(guò)程中Co丟失較多(Morse and Luther,1999;Tribovillardetal.,2006)，導(dǎo)致Co/Ni值逐漸減小，榮那礦床由此形成了Py Ⅱ和Py Ⅲ。但同作為富成礦元素的Py Ⅱ與Py Ⅲ的Co、Ni含量卻有較大差異，低Ni的Py Ⅱ的形成很可能遠(yuǎn)早于Py Ⅲ，且經(jīng)歷過(guò)極強(qiáng)的風(fēng)化作用，導(dǎo)致Ni也隨之流失。

前人研究表明，榮那礦床至少經(jīng)歷了兩期斑巖體侵入，年齡分別為120.2±1.0Ma與115.9±0.41Ma，同屬多龍礦集區(qū)的多不雜礦床也發(fā)育同樣的兩期成礦作用，分別為121.6±1.9Ma與115.7±1.1Ma(楊超等,2014;方向等,2015)；且多龍礦集區(qū)內(nèi)各礦床的花崗閃長(zhǎng)斑巖與閃長(zhǎng)玢巖均顯示出同時(shí)同源、形成于島弧俯沖環(huán)境、具有殼幔混合性質(zhì)的特征(孫振明,2015)，表明在早白堊世晚期(約121～115Ma)，多龍礦集區(qū)發(fā)生了與班公湖-怒江洋盆向北俯沖消減密切相關(guān)的主要成巖成礦事件，但同時(shí)也經(jīng)歷了隆升事件，即使在榮那礦床第二期斑巖體形成之后，擠壓和隆升作用仍未完全停止，第二期斑巖體也隨即遭受風(fēng)化剝蝕，形成了Py Ⅲ，但第一期斑巖體卻因風(fēng)化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，并可能受到沉積改造作用，由此形成了Py Ⅱ。在ZK3204深部本該是斑巖型礦床鉀化帶，高嶺石和伊利石含量呈現(xiàn)逐漸升高趨勢(shì)的這種反常現(xiàn)象，正是原鉀化帶中的鉀長(zhǎng)石及黑云母等礦物，因后期風(fēng)化作用影響而形成的產(chǎn)物。

雖然榮那礦床在不同成礦期內(nèi)均經(jīng)歷了劇烈的風(fēng)化作用，但熱液礦床中由礦化元素活動(dòng)性差異導(dǎo)致的礦化分帶性常常保留在黃鐵礦微量元素之中，對(duì)其進(jìn)行空間分析能顯示出成礦地球化學(xué)空間演化規(guī)律(薛建玲等,2013;田廣等,2014)。在鉆孔下部的斑巖型礦體內(nèi)，高溫親鐵元素(Co、Ni)→主要成礦元素(Cu、Ag、Au、Zn、Pb)→低溫親銅元素(As、Sb)組合表現(xiàn)出良好的分帶性(圖6)，顯示斑巖型礦床為在巖漿流體上升過(guò)程中冷卻稀釋?zhuān)菇饘僭刂饾u沉淀而富集成礦的，但越接近高級(jí)泥化帶，這種元素分帶組合中的部分元素相關(guān)性逐漸減弱，Co、Ni含量及比值逐漸增大，Zn、Pb與Cu、Au、Ag逐漸由正相關(guān)變?yōu)樨?fù)相關(guān)(圖6、圖7、表3)，這可能與淺成低溫?zé)嵋旱V床的形成有關(guān)。在礦床上部，不僅發(fā)育有大量高嶺石，也發(fā)育有金紅石、石膏與多孔狀殘余石英等蝕變礦物，代表一種高氧逸度、強(qiáng)酸性淋慮的成巖環(huán)境(Reyes,1990;Hedenquistetal.,2000;楊超等,2014)。目前已有流體包裹體證據(jù)表明，這種成巖環(huán)境與榮那礦床巖漿流體受大氣降水混合影響有關(guān)，礦床上部遭受強(qiáng)酸性淋慮蝕變過(guò)程(楊超等,2014)，由此形成高硫型淺成低溫?zé)嵋旱V床，這與目前斑巖型-淺成低溫?zé)嵋盒偷V床系統(tǒng)模型相符合(Hedenquistetal.,1998,2000;Sillitoe,2000;Einaudietal.,2003;Simpsonetal.,2004;Seedorffetal.,2005;Gemmell,2007;Hedenquist and Taran,2013)。而在近地表黃鐵礦微量元素中，這種過(guò)程表現(xiàn)為Al、Zn、Pb等強(qiáng)親硫性金屬元素被淋慮出，為高嶺石、地開(kāi)石等蝕變礦物及鉛鋅礦、銅藍(lán)等硫化礦物提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí)，這類(lèi)高硫化強(qiáng)酸性流體對(duì)金的遷移與富集也起著重要作用(Ridley and Diamond,2000;Phillips and Evans,2004;Phillips and Powell,2010;Yuetal.,2020)，而強(qiáng)親硫性金屬元素(如Pb、Zn)也作為Au的保護(hù)劑，先與高硫型酸性流體發(fā)生反應(yīng)，但隨著在礦物中濃度逐漸降低，Au發(fā)生運(yùn)移和富集，所以Pb、Zn與Cu、Ag、Au也逐漸變?yōu)樨?fù)相關(guān)性(圖6、圖8)，礦床上部黃鐵礦中Au含量更高(圖6)。原斑巖型礦床的Py Ⅱ和Py Ⅲ的成礦元素在這過(guò)程中也已被淋慮和遷移，并與保留圍巖信息的Py Ⅰ一同受熱液改造影響，由此形成Py Ⅳ。

高硫型淺成低溫?zé)嵋旱V床對(duì)斑巖型礦床的疊加改造也體現(xiàn)在深部斑巖體中。與大氣降水混合后的高硫化強(qiáng)酸性流體下滲到一定深度，形成石膏、地開(kāi)石、葉臘石等蝕變礦物，并通過(guò)熱液改造使黃鐵礦貧成礦元素(如1033m處)，也使Cu-Fe-S金屬礦物體系被交代(圖4a，d)。該深部改造過(guò)程與紫金山斑巖型-高硫型淺成低溫?zé)嵋旱V床類(lèi)似(劉羽等，2011；唐菊興等，2014)，并非傳統(tǒng)意義上的硫化物次生富集成礦。

一般來(lái)說(shuō)，在斑巖型-淺成低溫?zé)嵋旱V床成礦系統(tǒng)的淺成低溫?zé)嵋旱V床成礦過(guò)程中，成礦元素被重新活化和富集，使礦床上部有存在獨(dú)立礦體的可能(Hedenquistetal.,1998)。但是與紫金山礦床不同的是，目前榮那淺成低溫?zé)嵋旱V床范圍內(nèi)并未發(fā)現(xiàn)任何獨(dú)立礦體，這可能也與在榮那礦床成礦期內(nèi)劇烈的風(fēng)化作用有關(guān)，根據(jù)估算，在120～110Ma期間，榮那礦床上部剝蝕深度在500～1000m左右(楊超等,2014)，上部礦體可能已遭受風(fēng)化剝蝕，從而導(dǎo)致獨(dú)立礦體的消失。這也正與榮那礦床黃鐵礦中Co、Ni降低的特征相符合。而在110Ma左右，火山活動(dòng)噴發(fā)出形成較厚的安山巖、英安巖等蓋層，覆蓋在礦體之上很好地保護(hù)了礦體(王勤等,2015;唐菊興等,2016)，使礦床沒(méi)有進(jìn)一步遭受風(fēng)化剝蝕影響，所以仍保留了一部分熱液及火山成因黃鐵礦。而這也暗示，班公湖-怒江洋盆在早白堊世晚期仍未閉合(孫振明,2015)。

6.2 深部資源預(yù)測(cè)

前人已就磁異常、鉆探、音頻電磁測(cè)深等物探方面做了大量研究，結(jié)果表明榮那礦體由淺到深礦化基本連續(xù)，且向礦體傾向延伸方向仍有找礦潛力(段志明等,2013;孫興國(guó)等,2014;汪東波等，2016;李志和冉啟蘭,2018)，但是地球化學(xué)方面的研究及證據(jù)仍不充分。

黃鐵礦作為熱液礦床重要的載礦礦物，其微量元素反映出的熱液礦床元素分帶性常常可為熱液礦床盲礦預(yù)測(cè)提供良好依據(jù)(胡楚雁,2001;薛建玲等,2013;李惠等,2015)。因子及聚類(lèi)分析表明，榮那礦床主成礦階段F1(Cu、Ag、Au)可作為礦體的指示標(biāo)志，在鉆孔下部，高溫親鐵元素(Co、Ni)→主要成礦元素(Cu、Ag、Au、Zn、Pb)→低溫親銅元素(As、Sb)組合表現(xiàn)出良好的分帶性，由1033.80m向下，Cu、Ag、Au等微量元素均有升高及延伸的趨勢(shì)，說(shuō)明遠(yuǎn)未接近礦體尾暈，仍有較大找礦潛力。

榮那礦床深部資源潛力也可以從礦石礦物組合特征角度來(lái)預(yù)測(cè)(郭娜等,2017;王藝云等,2018)。鉆孔深部礦石礦物主要以斑銅礦、黃銅礦等Cu-Fe-S礦物為主，隨著鉆孔深度增大，黃銅礦含量逐漸升高，鉆孔中Cu、Pb、Zn、Cr、Hg等含量、礦石品位以及作為斑巖型礦床典型蝕變產(chǎn)物的絹云母、伊利石含量在1000m之后均有向下升高的趨勢(shì)(圖3)，表明在礦床深部(1000m之下)，仍然存在礦體。由此可見(jiàn)，榮那礦床下部仍有較大的遠(yuǎn)景資源量，位于目前勘查區(qū)中部的ZK3204鉆孔深部及周邊可作為未來(lái)深部資源勘察的重點(diǎn)對(duì)象。

7 結(jié)論

(1)ZK3204鉆孔巖芯樣品中礦石的構(gòu)造以細(xì)脈浸染狀構(gòu)造為主，少量表現(xiàn)出浸染狀與稠密浸染狀構(gòu)造。含銅礦物主要分四個(gè)帶：下部主要為斑銅礦-黃銅礦；中部以斑銅礦-銅藍(lán)組合為特征；中上部為藍(lán)輝銅礦-砷黝銅礦-硫砷銅礦組合；頂部主要由輝銅礦-藍(lán)輝銅礦組成。蝕變礦物組合由上往下表現(xiàn)為高嶺石+(地開(kāi)石)→高嶺石+伊利石→高嶺石+(地開(kāi)石+石膏)→高嶺石+絹云母+伊利石→高嶺石+伊利石+(葉臘石)+(地開(kāi)石)。

(2)榮那礦床經(jīng)歷了三個(gè)成礦期、四個(gè)成礦階段，分別為：巖漿成礦期、熱液成礦期、表生成礦期，其中熱液成礦期有兩個(gè)成礦階段。

(3)在礦床深部(815m以下)，榮那銅金礦床主成礦階段元素(Cu、Ag、Au)含量、鉆孔中Cu、Pb、Zn、Cr、Hg等含量、礦石品位以及絹云母、伊利石含量均有向下升高的趨勢(shì)，說(shuō)明在ZK3204鉆孔下部仍有巨大的找礦潛力，可作為未來(lái)深部資源重點(diǎn)勘察對(duì)象。

致謝南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所的修連存研究員在PIMA測(cè)試中給予了指導(dǎo)；國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心的趙令浩博士在LA-ICP-MS實(shí)驗(yàn)中提供了幫助。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)的邱昆峰副教授提出了建設(shè)性意見(jiàn)和建議；中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所的曲曉明研究員提出了寶貴的修改意見(jiàn)。在此，一并表示衷心的感謝！