Element Migration during Alteration and 40Ar/39Ar Dating of Sericite from the Dongwodong Deposit, Tibet and Its Geological Significance
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摘要: 东窝东铜多金属矿床位于羌塘地体南缘，多龙铜金矿集区东侧。该矿床尚未开展矿化蚀变时限、成矿作用中元素迁移特征等问题的研究。为确定矿床的蚀变矿化作用时限，本文对东窝东矿床的黄铁绢英岩化蚀变带中的蚀变绢云母进行了40Ar-39Ar年代学测试，获得40Ar-39Ar坪年龄为122.20±0.84 Ma，该年龄与已有的斑岩体侵位时代（122 Ma）一致，说明东窝东矿床黄铁绢英岩化蚀变与斑岩体侵位有密切联系。此外，对比分析地表弱蚀变和钻孔中强黄铁绢英岩化花岗闪长斑岩的岩石地球化学结果，运用"等浓度线（isocon）方程"及其推导方程，探讨黄铁绢英岩化蚀变过程中的不同元素的带入、带出特点及元素迁移特征。结果表明：高场强元素质量基本守恒；轻稀土元素较重稀土元素迁移量较大，但总体上稀土元素的迁移程度较弱；主要的成矿元素Cu、Pb、Zn为带入元素。东窝东矿床含矿斑岩侵位时代和热液蚀变时限均与多龙矿集区内多不杂、波龙、铁格隆南等多个超大型-大型铜金矿床一致，说明东窝东矿床和多龙矿集区内的多个矿床受控于同一构造-岩浆成矿背景，东窝东矿区具有重要的找矿潜力。
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关键词:
- 绢云母 /
- 40Ar-39Ar年代学 /
- 元素迁移 /
- 东窝东矿床 /
- 西藏
Abstract: The Dongwodong copper polymetallic deposit is located in the southern margin of Qiangtang terrane, east of the Duolong copper gold ore cluster. The study on the timing of alteration and element migration during the alteration has not yet been conducted. To determine the time of alteration, 40Ar-39Ar isotopic dating was carried out for altered sericites closely related to beresitizate mineralization. The results show that the plateau age is 122.20±0.84 Ma, which is consistent with the age (122 Ma) of ore-bearing porphyry. Thus, there is a close link between the mineralization and granodiorite porphyry. Meanwhile, the geochemical results of weakly-altered and mineralized granodiorite were compared, using the isocon equation and the derivation equation to judge the inclusion or extraction of each element and the element migration during the alteration. Results show that HFSEs are very immobile during the alteration, whereas REEs migrate insignificantly with more obvious migration of LREEs than HREEs. The ore-forming elements (Cu, Pb, Zn) are inclusion elements. The intrusive age of ore-bearing phophyries and the timing of hydrothermal alteration of Dongwodong deposit are consistent with those of other large-superlarge scale copper-gold deposits (Duobuza, Bolong, Tegelongnan) in Duolong copper gold ore cluster, indicating that they were controlled by the same tectonic-magmatic event and thus a great potential of ore-prospecting in Dongwodong mining district can be predicted.-
Keywords:
- sericite /
- 40Ar-39Ar isotopic dating /
- element migration /
- Dongwodong deposit /
- Tibet
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东窝东矿床位于羌塘地体南缘，多龙矿集区以东约50 km。曲晓明等[1]、Li等[2-3]、孙嘉[4]等利用锆石U-Pb、绢云母40Ar-39Ar等方法确定了多不杂矿床含矿岩体侵位年龄和热液蚀变年龄；佘宏全等[5]、祝向平等[6]、Li等[3]、吕立娜[7]、孙嘉[4]、陈华安等[8]利用锆石U-Pb、蚀变钾钾长石40Ar-39Ar等方法确定了波龙矿床含矿岩体侵位年龄和热液蚀变年龄；Lin等[9]、孙嘉[4]、杨超[10]、方向等[11]曾利用锆石U-Pb、辉钼矿Re-Os以及绢云母40Ar-39Ar等方法确定了铁格隆南矿床含矿岩体侵位年龄、成矿年龄和热液蚀变年龄。研究表明揭示多龙矿集区矿床含矿岩体侵位年龄以及热液蚀变年龄值位于122.8~115.8 Ma之间，表明其矿化蚀变作用与早白垩世的岩浆活动有关。矿化蚀变过程中元素质量迁移常会导致元素的富集贫化，其具有固有的内在规律性，对蚀变岩石进行物质组成变化的研究有助于了解成矿作用过程。前人对矿床成矿体系的元素迁移规律的研究较多，并取得了丰硕的成果[12-13]。
东窝东矿床位于多龙矿集区外围，其整体地勘查和科学研究程度均较低，虽然林彬等(待刊)[14]确定了含矿斑岩的成岩时代、地球化学特征、构造背景与多龙矿集区内矿床一致，但矿区矿化蚀变时限、成矿作用中元素迁移特征等仍然是需要解决的重要问题。为此，本文利用蚀变绢云母40Ar-39Ar年代学，精确厘定矿区绢英岩化蚀变时限，并根据蚀变含矿斑岩和地表未蚀变斑岩的元素特征对比，运用“等浓度线(isocon)方程”及其推导方程探究黄铁绢英岩化蚀变过程中高场强元素、稀土元素以及成矿元素的带入、带出特点及元素活动性，从而探究绢英岩化蚀变与成矿作用之间的关系，为矿区后续找矿勘查提供参考依据。
1. 矿区地质概况
矿区出露的地层主要为上三叠统日干配错组(T3r)、中侏罗统色哇组(J2s)以及沿河谷广泛分布的第四系(Q)，如图 1所示。其中，日干配错组(T3r)主要分布矿区西部，是一套以含砾灰岩、结晶灰岩、角砾状灰岩等碳酸盐岩为主，夹少量石英砂岩、粉砂岩等碎屑岩的地层体，与上覆色哇组地层不整合接触。中侏罗统色哇组(J2s)可分细为两个岩性段：下段(J2s1)为深灰色薄层状泥岩、粉砂岩及浅灰色薄-中层状长石石英砂岩；上段(J2s2)则为浅灰色薄-中层状长石石英砂岩夹微晶灰岩、泥晶灰岩透镜体或角砾，薄层状粉砂岩夹少量泥岩和浅黄色泥晶灰岩透镜体或角砾。第四系(Q)主要为由碎砂石、砂土、砂砾石组成的洪坡积物。
矿区岩浆活动以中生代的中酸性侵入岩为代表。岩性以花岗闪长斑岩(K1γδπ)为主，地表出露面积较小，仅呈小岩株状侵位于西北部和中部色哇组上段地层(J2s2)中，岩体出露面积约0.1 km2，大部分岩体隐伏于地下(图 1)。矿区位于拉嘎拉—东窝东复式褶皱东段。其中，主要构造为矿区中部与日干配错组伴生的背斜，局部被一系列小断层错动。同时，矿区局部发育小规模的断裂(F1、F2)，分别控制矿区Ⅰ号锑矿化体、Ⅱ号铅锌矿化体。
根据已有工程揭露，矿区发育3个矿(化)体(图 1)：Ⅰ号锑矿化体，位于矿区西北部，受断裂破碎带控制，发育少量脉状、角砾状辉锑矿、黄铁矿化和弱黄铜矿化，沿破碎带发育硅化、碳酸盐化，褐铁矿化蚀变。Ⅱ号铅锌矿化体，位于矿区中部，主要产出断裂破碎带中，发育脉状闪锌矿、方铅矿、黄铁矿化，蚀变主要为褐铁矿化、碳酸盐化。Ⅲ号铜矿化体，位于矿区东南部，是矿区主要的矿化体。浅地表发育角砾状孔雀石化、蓝铜矿化，以及泥化、高岭土化蚀变(图 2a)；浅部为角砾状长石石英砂岩，发育细脉状黄铁矿化和褐铁矿化(图 2b)；中部发育隐爆角砾岩，角砾分选性差，成分复杂，以长石石英砂岩和花岗闪长斑岩为主，胶结物主要为硅质或泥质。其中泥质胶结物发育团块状黄铜矿、黄铁矿化(图 2c)，硅化带中发育细粒稀疏浸染状黄铁矿、闪锌矿颗粒(图 2d)，部分角砾中还发育石英-硫化物矿脉(图 2e)，蚀变主要为弱泥化、绿帘石化、硅化；深部为花岗闪长斑岩，细粒花岗结构，块状构造。发育细脉-浸染状的黄铁矿、铁闪锌矿化以及弱方铅矿、黄铜矿化。蚀变主要为泥化、绢云母化、弱绿泥石、绿帘石化(图 2f)。
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图 2 东窝东矿区ZK0001典型矿石组构(a) ZK0001-10.0m, 蚀变花岗闪长斑岩裂隙面上见孔雀石、蓝铜矿化；(b) ZK0001-10.0m, 角岩化长石石英砂岩中发育几乎完全被氧化为褐铁矿的黄铁矿脉；(c) ZK0001-36.0m, 隐爆角砾岩中泥质基质及黄铁矿化；(d) ZK0001-96.1m, 硅化带中含稀疏浸染状黄铁矿、闪锌矿颗粒；(e) ZK0001-122.0m, 石英+黄铁矿+辉钼矿矿脉穿切砂岩角砾；(f) ZK0001-222.0m, 绢云母化和绿泥石化花岗闪长斑岩中发育石英脉和他形团块状黄铁矿。Figure 2. Typical textures and structures of ore in drillhole ZK0001 from Dongwodong deposit2. 样品制备及测试
2.1 样品制备
本次用于Ar-Ar同位素测年的绢云母样品(ZK0001-270) 采自东窝东矿区ZK0001中花岗闪长斑岩。花岗闪长斑岩中发育细粒浸染状黄铁矿化和鳞片状、板状绢云母化，属于黄铁绢英岩化蚀变带。
绢云母首先经过破碎筛选至60~80目，之后在双目镜下挑出纯的绢云母(纯度>99%)，用于Ar-Ar同位素测年。将选出的绢云母用超声波清洗，清洗后封进石英瓶中送中国原子能科学研究院中子反应堆进行中子照射24 h，辐照参数J=0.004748。同时接受中子照射的还有黑云母标样ZBH-25，其标准年龄为132.7±1.2 Ma，K含量为7.6%。照射后，绢云母样品在超高真空分析氩系统双真空炉中进行阶段升温熔样，用含有锆铝泵NG PREP SYSTEM型系统纯化各阶段释放的气体，再用Helix SFT型惰性气体质谱仪静态测定Ar的同位素比值。测年方法的分析技术和工作流程等可参阅文献[15]。
为研究东窝东铜多金属矿床中黄铁绢英岩化过程中元素迁移特征，采集钻孔0001中黄铁绢英岩化花岗闪长斑岩进行主量、微量和稀土元素分析，并与前人获得的矿区中部Ⅱ号矿体地表未蚀变花岗闪长斑岩体(图 1)主量、微量和稀土元素分析结果进行比较，这两套样品地表距离较近，岩石矿物组合、岩体侵位年龄基本一致(121.0±1.2 Ma和122.8±1.4 Ma)以及Sr-Nd-Pb同位素组成特征相似(详见参考文献[14]、[16])，且均与东窝东矿区的矿化有密切联系，故初步判断二者属同一类岩体，深部同为一个大岩枝，可以用于判别元素迁移特征。
2.2 实验分析
绢云母样品经中子照射后，在超高真空分析氩系统双真空炉中进行阶段升温熔样，用含有锆铝泵NG PREP SYSTEM型系统纯化各阶段释放的气体，再用Helix SFT型惰性气体质谱仪静态测定Ar同位素比值。测年方法的分析技术和工作流程等可参阅文献[15]。测试完成后，利用阶段升温各温度获得的年龄值及累计39Ar含量，通过Ar-Ar CALC ver2.4软件绘制年龄谱图，并用加权法计算出坪年龄，用直线拟合方法计算出40Ar/36Ar初始比值及等时线年龄，坪年龄误差以2σ给出。
ZK0001样品中的主量和微量元素含量分析测定在核工业北京地质研究院分析测试研究中心完成。主量元素分析使用AB-104L、AL-104、Axios X射线荧光光谱仪完成，检测方法依据国家标准GB/T 14506.14—2010和GB/T 14506.28—2010。微量元素、稀土元素分析使用ELEMENT XR电感耦合等离子体质谱仪完成，检测方法依据GB/T 14506.30—2010。详细的样品处理过程、分析精度和准确度见文献[17]。
3. 结果与讨论
3.1 绢云母Ar-Ar年代学
3.1.1 绢云母Ar-Ar定年分析结果
对东窝东铜多金属矿床内黄铁绢英岩化中的蚀变绢云母进行13个阶段的40Ar-39Ar阶段加热分析，加热温度区间为700~1400℃，39Ar累计释放量达100%。实验条件、测试结果及不同温度阶段表观年龄值见表 1，相应坪年龄及正反等时线如图 3所示。除前三个升温阶段(700~850℃)及后两个升温阶段(1120~1400℃)表观年龄值低于坪年龄值外，中间8个升温阶段(850~1120℃)表观年龄值构成了一个较平坦的年龄坪，通过加权平均计算，获得其坪年龄为122.20±0.84 Ma(MSWD=0.90)(图 3a)；等时线年龄为122.1± 2.9 Ma(40Ar/36Ar初始值=291±46)(图 3b)；反等时线年龄为121.9±2.6 Ma(40Ar/36Ar初始值=292±41)(图 3c)。
表 1 东窝东矿区蚀变绢云母(样品号ZK0001-270) 的40Ar-39Ar测试结果Table 1. Analytical results of 40Ar-39Ar for sericite (sample No.ZK0001-270) in Dongwodong deposit温度(℃) (40Ar/39Ar)m (36Ar/39Ar)m (37Ar/39Ar)m (38Ar/39Ar)m 40Ar(%) 40Ar*/39Ar 39Ar(×10-14 mol) 累计39Ar 年龄±1σ(Ma) 700 100.2271 0.3252 1.5877 0.1091 4.22 4.2323 0.04 0.18 36±16 770 27.7185 0.0535 0.3097 0.0263 43.01 11.9242 0.32 1.49 99.3±1.4 810 20.9904 0.0224 0.0964 0.0184 68.54 14.3888 1.14 6.15 119.2±1.3 850 17.5696 0.0086 0.0364 0.0144 85.51 15.0236 2.06 14.6 124.3±1.2 890 16.8681 0.0067 0.0311 0.0138 88.3 14.8947 1.97 22.66 123.3±1.2 920 17.0405 0.0076 0.0513 0.0142 86.74 14.7809 2.27 31.97 122.4±1.2 950 16.7456 0.0069 0.0367 0.0139 87.81 14.7042 2.36 41.65 121.7±1.2 980 16.5232 0.0064 0.0248 0.0138 88.61 14.6417 2.81 53.15 121.2±1.2 1020 16.2696 0.0053 0.0246 0.0137 90.38 14.705 3.61 67.94 121.8±1.2 1060 16.629 0.0064 0.0123 0.014 88.67 14.7447 3.31 81.51 122.1±1.2 1120 18.2743 0.0125 0.0503 0.0155 79.84 14.5915 2.47 91.61 120.8±1.2 1200 22.0329 0.0261 0.1623 0.02 65.01 14.3256 1 95.72 118.7±1.2 1400 19.7675 0.0188 0.3374 0.0305 71.93 14.2236 1.04 100 117.9±1.3 注：样品质量m=16.55 mg，辐照参数J=0.004748。 ![]()
图 3 东窝东矿床绢云母的(a)40Ar-39Ar年龄谱图、(b)等时线图及(c)反等时线图Figure 3. 40Ar-39Ar age spectrum (a), normal isochron diagram (b) and inverse isochron diagram (c) for sericite from Dongwodong deposit本次测试所采集的绢云母样品新鲜，在手标本上未见后期构造变形和热液蚀变改造的现象；另绢云母所获得坪年龄、等时线年龄及反等时线年龄在误差范围内基本一致；且拟合出的两组等时线的40Ar/36Ar初始值(291±46、292±41) 与尼尔值(295.5) 接近，表明绢云母样品中无大量过剩氩存在。以上特征说明此次获得40Ar-39Ar年龄数据真实、可靠。因此，东窝东铜多金属矿床黄铁绢英岩化带中绢云母形成的年龄为122.20±0.84 Ma。
3.1.2 东窝东蚀变时限的确定及其意义
东窝东铜多金属矿床绢云母Ar-Ar同位素测年结果表明可以指示蚀变时限的绢云母形成年龄为122.20±0.84 Ma。蚀变时限与林彬等(待发表)[14]报道的含矿花岗闪长斑岩锆石SHRIMP U-Pb年龄122.8±1.4 Ma一致，说明二者属同一次岩浆活动的产物。
将东窝东铜多金属矿床含矿斑岩形成的时代、热液蚀变年龄与多龙矿集区内多不杂、波龙、铁格隆南等多个超大型-大型铜金矿床进行对比后(表 2)发现：东窝东矿床含矿岩体的侵位时间和后期热液蚀变年龄与多龙矿集区内超大型-大型铜金矿床相近，岩体侵位和矿化蚀变均发生于约120 Ma的早白垩世，而且空间位置相近，受控于统一的构造-岩浆成矿事件。因此，东窝东矿床可能为多龙矿集区东延部分，具有寻找斑岩型-低温热液型矿床类型隐伏矿体的良好潜力。
表 2 多龙矿集区与东窝东矿床含矿岩体侵位时代及热液蚀变年龄Table 2. Geochronology of ore-bearing intrusions and hydrothermal alteration from Duolong ore concentration area and Dongwodong deposit, Tibet矿床名称 含矿岩体岩性 岩体侵位时代(Ma) 参考文献 热液蚀变年龄(Ma) 参考文献 多不杂 花岗闪长斑岩 117.5±1.2~119.5±0.7 孙嘉[4] 115.8±1.4~118.1±1.3 孙嘉[4]；Li等[3] 石英闪长斑岩 116.4±2.5~127.8±2.6 曲晓明等[1]；Li等[2-3] 波龙 花岗闪长斑岩 117.5±1.0~120.9 ±2.4 佘宏全等[5]；Li等[3]；
陈华安等[8]117.9±0.7~121.6±0.7 祝向平等[6]；孙嘉[4] 石英闪长玢岩 118.4±1.1~122.3±1.0 Li等[3]；吕立娜[7] 铁格隆南 花岗闪长斑岩 121.1±0.5 孙嘉[4]；Lin等[9] 116.3±0.8 杨超[10] 石英闪长玢岩 120.2±1.0 方向等[11] 东窝东 花岗闪长斑岩 122.8±1.4 林彬等(待刊)[14] 122.20±0.84 本文 3.2 矿化蚀变过程中元素地球化学迁移特征
3.2.1 矿床蚀变过程中元素迁移量
成矿过程中围岩的矿化和蚀变实质上是元素的迁移，也就是元素带入带出的结果。元素质量平衡是一种研究交代蚀变作用物质迁移和体积变化的定量分析方法。定量研究反应前后物质成分的变化，对探讨矿床成因、指导找矿勘探具有重要意义。
Gresens[18]提出以实际岩石化学来分析交代过程中体积和浓度变化的方法并导出著名的Gresens方程。Grant[19]以“Gresens方程”为基础，假定在蚀变过程中没有明显带入带出的某种或某些元素，用于作为惰性组分，得到了“等浓度线(isocon)”方程：
$C_{\rm{i}}^{\rm{A}} = ({M^{\rm{O}}}/{M^{\rm{A}}})(C_{\rm{i}}^{\rm{O}} + \Delta {C_{\rm{i}}})$
(1) 式中：CiO、CiA为原岩、蚀变岩中第i种元素的含量，MO、MA分别为原岩和交代岩的质量，ΔCi为元素i在交代过程中含量的变化，ΔCi>0表明该元素有带入，ΔCi＜0表明该元素有带出。
周永章等[20]提出TiO2是交代蚀变过程中最保守的元素之一，可以作为蚀变体系的不活动元素，因此，其在交代过程中迁移量(ΔCTi)很小可近似为零。代入式(1) 可得到元素i在以TiO2为不活动元素的条件下：(MO/MA)=(CTiA/CTiO)=0.7257，反代入式(1) 获得元素i的迁移量ΔCi=CiA/0.7257-CiO。
利用上述元素迁移方程，东窝东矿区未蚀变花岗闪长斑岩和黄铁绢英岩化花岗闪长斑岩主量、微量及稀土元素及各元素迁移量ΔCi见表 3。元素迁移量ΔCi的值可以代表单位质量的原岩在蚀变过程中元素带入带出质量。例如，每100 g花岗闪长斑岩在黄铁绢英岩化过程中SiO2带入量为23.53 g，Na2O带出量为3.3 g；每一吨花岗闪长斑岩在黄铁绢英岩化过程中Cu带入量为175.12 g，Sr带出量为443.46 g，依此类推。
表 3 东窝东矿区花岗闪长斑岩和黄铁绢英岩化花岗闪长斑岩主量、稀土元素和微量元素分析结果Table 3. Analytical results of major, rare earth and trace elements for granodiorite and beresitizated granodiorite from Dongwodong deposit元素 弱蚀变花岗闪长斑岩 矿化花岗闪长斑岩 ΔCi DL2014-06 DL2014-07 DL2014-08 DL2014-09 CiO ZK0001-262 ZK0001-268 ZK0001-270 ZK0001-300 CiA SiO2 66.30 61.84 62.22 63.96 63.58 65.96 63.09 65.41 SiO20 SiO21 SiO22 Al2O3 14.87 16.19 15.66 14.42 15.29 14.44 14.87 14.90 Al2O30 Al2O31 Al2O32 Fe2O3 3.50 5.26 4.64 6.03 4.86 4.22 3.53 3.11 Fe2O30 Fe2O31 Fe2O32 MgO 1.33 1.72 1.56 1.45 1.52 1.32 1.97 1.63 MgO0 MgO1 MgO2 CaO 3.40 4.52 4.25 3.27 3.86 1.64 3.29 2.38 CaO0 CaO1 CaO2 Na2O 3.14 3.62 3.61 3.22 3.40 0.06 0.08 0.07 Na2O0 Na2O1 Na2O2 K2O 4.84 4.12 3.66 4.22 4.21 3.52 3.89 3.85 K2O0 K2O1 K2O2 TiO2 0.63 0.77 0.73 0.71 0.71 0.51 0.53 0.53 TiO20 TiO21 TiO22 MnO 0.06 0.08 0.05 0.05 0.06 0.21 0.15 0.14 MnO0 MnO1 MnO2 P2O5 0.17 0.21 0.21 0.19 0.20 0.17 0.17 0.17 P2O50 P2O51 P2O52 LOI 1.09 1.04 2.78 1.83 - 6.94 7.94 7.34 LOI0 LOI1 LOI2 Li 36.64 38.02 37.78 112.85 56.32 28.80 25.90 24.50 Li0 Li1 Li2 Ba 608.04 627.84 590.22 601.39 606.87 263.00 2.46 610.00 Ba0 Ba1 Ba2 Cs 1.99 2.10 3.14 7.86 3.77 5.68 6.46 6.97 Cs0 Cs1 Cs2 Cr 9.11 9.59 6.98 15.20 10.22 26.60 43.80 74.90 Cr0 Cr1 Cr2 Co 5.03 5.31 7.34 12.74 7.61 2.09 1.87 1.24 Co0 Co1 Co2 Ni 4.07 4.53 2.98 5.04 4.16 8.22 9.92 6.33 Ni0 Ni1 Ni2 Cu 14.34 15.19 36.61 53.27 29.85 126.00 231.00 117.00 Cu0 Cu1 Cu2 Zn 48.27 49.79 40.00 60.80 49.72 153.00 178.00 120.00 Zn0 Zn1 Zn2 Ga 19.10 20.30 20.16 27.86 21.86 23.10 23.10 20.90 Ga0 Ga1 Ga2 Rb 123.98 130.24 119.68 182.89 139.20 180.00 205.00 202.00 Rb0 Rb1 Rb2 Sr 496.20 521.80 558.00 592.35 542.09 62.90 91.20 52.20 Sr0 Sr1 Sr2 Nb 30.50 32.00 30.50 40.23 33.31 22.50 25.40 24.10 Nb0 Nb1 Nb2 Ta 1.91 2.00 1.88 2.16 1.99 1.63 1.87 1.72 Ta0 Ta1 Ta2 Pb 16.75 17.43 14.17 16.60 16.24 19.20 10.20 2.76 Pb0 Pb1 Pb2 U 3.50 3.68 3.15 2.14 3.12 2.96 12.30 3.95 U0 U1 U2 Th 14.87 15.63 16.26 12.29 14.76 11.20 11.80 12.00 Th0 Th1 Th2 Zr 229.40 240.20 242.00 235.01 236.65 185.00 177.00 179.00 Zr0 Zr1 Zr2 Hf 6.00 6.33 6.40 3.61 5.59 5.22 5.28 5.15 Hf0 Hf1 Hf2 La 40.97 42.89 48.60 33.50 41.49 56.30 60.50 46.30 La0 La1 La2 Ce 84.10 88.00 88.88 62.53 80.88 95.40 102.00 84.10 Ce0 Ce1 Ce2 Pr 10.06 10.57 9.82 7.12 9.39 10.90 11.60 9.53 Pr0 Pr1 Pr2 Nd 35.95 37.93 33.98 25.19 33.26 41.00 43.00 33.60 Nd0 Nd1 Nd2 Sm 6.99 7.28 6.45 4.90 6.41 6.99 7.62 6.42 Sm0 Sm1 Sm2 Eu 1.93 2.04 1.96 1.47 1.85 1.52 2.11 1.98 Eu0 Eu1 Eu2 Gd 6.26 6.57 5.88 4.61 5.83 5.38 5.88 4.86 Gd0 Gd1 Gd2 Tb 0.94 0.99 0.88 0.67 0.87 0.74 0.85 0.79 Tb0 Tb1 Tb2 Dy 5.23 5.51 5.01 3.76 4.88 3.92 4.28 4.36 Dy0 Dy1 Dy2 Ho 1.07 1.11 1.03 0.76 0.99 0.63 0.67 0.73 Ho0 Ho1 Ho2 Er 2.98 3.13 2.89 2.12 2.78 1.91 1.97 2.13 Er0 Er1 Er2 Tm 0.44 0.46 0.42 0.30 0.41 0.31 0.32 0.34 Tm0 Tm1 Tm2 Yb 2.83 2.94 2.73 1.99 2.62 1.89 1.98 2.16 Yb0 Yb1 Yb2 Lu 0.43 0.45 0.42 0.29 0.40 0.27 0.29 0.30 Lu0 Lu1 Lu2 Y 27.64 28.92 26.60 28.82 28.00 17.80 19.10 20.70 Y0 Y1 Y2 注：① 样品DL2014-06、DL2014-07、DL2014-08、DL2014-09的主量、微量元素数据引用自韦少港等[16]。 ② 主量元素含量单位为%，稀土及微量元素含量单位为×10-6。 ③ CiO、CiA分别为原岩、蚀变岩中第i种元素含量，为所采样品的平均值。元素迁移量ΔCi=CiA/k-CiO(本文选取TiO2作为不活动元素，k值为蚀变岩中TiO2含量与原岩中TiO2含量比值)。 3.2.2 矿床蚀变过程中元素迁移特征
东窝东矿床花岗闪长斑岩在黄铁绢英岩蚀变过程中各元素迁移量(ΔCi)见表 3，这些元素在迁移过程中表现出一定的规律：Na2O、Sr、Ba等元素呈带出，K2O、MgO、Fe2O3等元素呈带入；CaO、P2O5以及高场强元素的质量基本守恒；轻稀土元素较重稀土元素迁移量较大，但总体迁移程度较弱。主要的成矿元素Cu、Pb、Zn为带入元素。
研究表明：绢云母化主要有两种表现形式，一种是流体交代钾长石，形成绢云母和石英：
3KAlSi3O8(钾长石)+2H+→4KAl3Si3O10(OH)2
(绢云母)+2K++6SiO2(石英)[21]
另一种形式是由热液带入K+交代斜长石，形成绢云母和石英，并伴随着黄铁矿的生成：
3NaAlSi3O8(钠长石)+2H++K+→4KAlSi3O10
(OH)2(绢云母)+6SiO2(石英)+3Na+
2Fe3++2H2S→FeS2(黄铁矿)+Fe2++4H+ [21]
东窝东矿床在黄铁绢英岩化过程中Na2O呈带出，K2O呈带入，与第二种交代类型符合。因此，流体中富含的SiO2、K+和H2O+交代原来的钠长石，钠长石中因类质同象富集的Sr、Ba由于交代作用而带出进入流体相；MgO、Fe2O3的带入可能与伴生的绿泥石化有关：气水热液带来大量铁、镁，交代铝硅酸盐而形成绿泥石，其可能的反应式[21]为：
3NaAlSi3O8(钠长石)+4(Fe, Mg)2++2(Fe, Al)3+
+10H2O→(Mg, Fe)4 (Fe, Al)2Al2Si2O10(OH)8
(绿泥石)+4SiO2(石英)+2Na++12H+
这与东窝东矿床钻孔0001中可见黄铁绢英岩化伴生绿泥石化、绿帘石化特征相吻合。CaO、P2O5以及高场强元素(Ta、Nb、Th、Zr)在蚀变过程中质量基本守恒；稀土元素在蚀变过程中发生一定的分馏：轻稀土元素(La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu)较重稀土元素(Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y)迁移程度较强，但稀土元素迁移程度总体较弱(表 2)；主要的成矿元素Cu、Pb、Zn呈带入，具有强烈的亲硫性，Cu的迁移方式主要呈氯的络合物及硫氢络合物等形式(如[Cu(HS)3]-、[CuCl3]2-等)，Pb、Zn也以氯化物络合物的形式在溶液中运移。热液迁移过程中条件的变化如温度、pH值变化，硫浓度增加时，络合物发生分解，Cu、Pb、Zn发生沉淀形成黄铁矿、方铅矿和闪锌矿。这与东窝东矿床岩心中黄铁矿、闪锌矿产出(图 2d、e、f)的特征吻合。
4. 结论
东窝东矿床主要矿化为黄铁绢英岩化，并伴随泥化、绢云母化、弱绿泥石、绿帘石化，前人确定了含矿斑岩的侵位时代、地球化学特征、构造背景与多龙矿集区内矿床一致。本次通过对东窝东铜多金属矿床内黄铁绢英岩化中的蚀变绢云母进行阶段加热分析，获得绢云母40Ar-39Ar坪年龄为122.20±0.84 Ma，等时线年龄为122.1±2.9 Ma，反等时线年龄为121.9±2.6 Ma，所获得的坪年龄、等时线年龄及反等时线年龄在误差范围内基本一致，具有地质意义，代表东窝东矿床是早白垩世岩浆-热液活动的产物。进一步佐证了东窝东矿床是多龙矿集区东延的一部分，与多龙矿集区诸多矿床受控于同一构造-岩浆成矿事件。此外，花岗闪长斑岩在黄铁绢英岩化蚀变过程伴随着绿泥石化，主要的成矿元素Cu、Pb、Zn为带入元素，当温度、pH值变化，硫浓度增加时，Cu、Pb、Zn发生沉淀形成黄铁矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿，指示研究区内具有成矿潜力。
致谢: 感谢中铝西藏金龙矿业股份有限公司为本研究工作提供的野外支持，感谢西藏地质矿产勘查开发局第五地质大队对野外工作的帮助。感谢核工业北京地质研究院对绢云母Ar-Ar年代学和岩石主微量元素的分析。感谢审稿专家所提出的宝贵意见。 -
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图 2 东窝东矿区ZK0001典型矿石组构
(a) ZK0001-10.0m, 蚀变花岗闪长斑岩裂隙面上见孔雀石、蓝铜矿化；(b) ZK0001-10.0m, 角岩化长石石英砂岩中发育几乎完全被氧化为褐铁矿的黄铁矿脉；(c) ZK0001-36.0m, 隐爆角砾岩中泥质基质及黄铁矿化；(d) ZK0001-96.1m, 硅化带中含稀疏浸染状黄铁矿、闪锌矿颗粒；(e) ZK0001-122.0m, 石英+黄铁矿+辉钼矿矿脉穿切砂岩角砾；(f) ZK0001-222.0m, 绢云母化和绿泥石化花岗闪长斑岩中发育石英脉和他形团块状黄铁矿。
Figure 2. Typical textures and structures of ore in drillhole ZK0001 from Dongwodong deposit
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图 3 东窝东矿床绢云母的(a)40Ar-39Ar年龄谱图、(b)等时线图及(c)反等时线图
Figure 3. 40Ar-39Ar age spectrum (a), normal isochron diagram (b) and inverse isochron diagram (c) for sericite from Dongwodong deposit
表 1 东窝东矿区蚀变绢云母(样品号ZK0001-270) 的40Ar-39Ar测试结果
Table 1 Analytical results of 40Ar-39Ar for sericite (sample No.ZK0001-270) in Dongwodong deposit
温度(℃) (40Ar/39Ar)m (36Ar/39Ar)m (37Ar/39Ar)m (38Ar/39Ar)m 40Ar(%) 40Ar*/39Ar 39Ar(×10-14 mol) 累计39Ar 年龄±1σ(Ma) 700 100.2271 0.3252 1.5877 0.1091 4.22 4.2323 0.04 0.18 36±16 770 27.7185 0.0535 0.3097 0.0263 43.01 11.9242 0.32 1.49 99.3±1.4 810 20.9904 0.0224 0.0964 0.0184 68.54 14.3888 1.14 6.15 119.2±1.3 850 17.5696 0.0086 0.0364 0.0144 85.51 15.0236 2.06 14.6 124.3±1.2 890 16.8681 0.0067 0.0311 0.0138 88.3 14.8947 1.97 22.66 123.3±1.2 920 17.0405 0.0076 0.0513 0.0142 86.74 14.7809 2.27 31.97 122.4±1.2 950 16.7456 0.0069 0.0367 0.0139 87.81 14.7042 2.36 41.65 121.7±1.2 980 16.5232 0.0064 0.0248 0.0138 88.61 14.6417 2.81 53.15 121.2±1.2 1020 16.2696 0.0053 0.0246 0.0137 90.38 14.705 3.61 67.94 121.8±1.2 1060 16.629 0.0064 0.0123 0.014 88.67 14.7447 3.31 81.51 122.1±1.2 1120 18.2743 0.0125 0.0503 0.0155 79.84 14.5915 2.47 91.61 120.8±1.2 1200 22.0329 0.0261 0.1623 0.02 65.01 14.3256 1 95.72 118.7±1.2 1400 19.7675 0.0188 0.3374 0.0305 71.93 14.2236 1.04 100 117.9±1.3 注：样品质量m=16.55 mg，辐照参数J=0.004748。 
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表 2 多龙矿集区与东窝东矿床含矿岩体侵位时代及热液蚀变年龄
Table 2 Geochronology of ore-bearing intrusions and hydrothermal alteration from Duolong ore concentration area and Dongwodong deposit, Tibet
矿床名称 含矿岩体岩性 岩体侵位时代(Ma) 参考文献 热液蚀变年龄(Ma) 参考文献 多不杂 花岗闪长斑岩 117.5±1.2~119.5±0.7 孙嘉[4] 115.8±1.4~118.1±1.3 孙嘉[4]；Li等[3] 石英闪长斑岩 116.4±2.5~127.8±2.6 曲晓明等[1]；Li等[2-3] 波龙 花岗闪长斑岩 117.5±1.0~120.9 ±2.4 佘宏全等[5]；Li等[3]；
陈华安等[8]117.9±0.7~121.6±0.7 祝向平等[6]；孙嘉[4] 石英闪长玢岩 118.4±1.1~122.3±1.0 Li等[3]；吕立娜[7] 铁格隆南 花岗闪长斑岩 121.1±0.5 孙嘉[4]；Lin等[9] 116.3±0.8 杨超[10] 石英闪长玢岩 120.2±1.0 方向等[11] 东窝东 花岗闪长斑岩 122.8±1.4 林彬等(待刊)[14] 122.20±0.84 本文
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表 3 东窝东矿区花岗闪长斑岩和黄铁绢英岩化花岗闪长斑岩主量、稀土元素和微量元素分析结果
Table 3 Analytical results of major, rare earth and trace elements for granodiorite and beresitizated granodiorite from Dongwodong deposit
元素 弱蚀变花岗闪长斑岩 矿化花岗闪长斑岩 ΔCi DL2014-06 DL2014-07 DL2014-08 DL2014-09 CiO ZK0001-262 ZK0001-268 ZK0001-270 ZK0001-300 CiA SiO2 66.30 61.84 62.22 63.96 63.58 65.96 63.09 65.41 SiO20 SiO21 SiO22 Al2O3 14.87 16.19 15.66 14.42 15.29 14.44 14.87 14.90 Al2O30 Al2O31 Al2O32 Fe2O3 3.50 5.26 4.64 6.03 4.86 4.22 3.53 3.11 Fe2O30 Fe2O31 Fe2O32 MgO 1.33 1.72 1.56 1.45 1.52 1.32 1.97 1.63 MgO0 MgO1 MgO2 CaO 3.40 4.52 4.25 3.27 3.86 1.64 3.29 2.38 CaO0 CaO1 CaO2 Na2O 3.14 3.62 3.61 3.22 3.40 0.06 0.08 0.07 Na2O0 Na2O1 Na2O2 K2O 4.84 4.12 3.66 4.22 4.21 3.52 3.89 3.85 K2O0 K2O1 K2O2 TiO2 0.63 0.77 0.73 0.71 0.71 0.51 0.53 0.53 TiO20 TiO21 TiO22 MnO 0.06 0.08 0.05 0.05 0.06 0.21 0.15 0.14 MnO0 MnO1 MnO2 P2O5 0.17 0.21 0.21 0.19 0.20 0.17 0.17 0.17 P2O50 P2O51 P2O52 LOI 1.09 1.04 2.78 1.83 - 6.94 7.94 7.34 LOI0 LOI1 LOI2 Li 36.64 38.02 37.78 112.85 56.32 28.80 25.90 24.50 Li0 Li1 Li2 Ba 608.04 627.84 590.22 601.39 606.87 263.00 2.46 610.00 Ba0 Ba1 Ba2 Cs 1.99 2.10 3.14 7.86 3.77 5.68 6.46 6.97 Cs0 Cs1 Cs2 Cr 9.11 9.59 6.98 15.20 10.22 26.60 43.80 74.90 Cr0 Cr1 Cr2 Co 5.03 5.31 7.34 12.74 7.61 2.09 1.87 1.24 Co0 Co1 Co2 Ni 4.07 4.53 2.98 5.04 4.16 8.22 9.92 6.33 Ni0 Ni1 Ni2 Cu 14.34 15.19 36.61 53.27 29.85 126.00 231.00 117.00 Cu0 Cu1 Cu2 Zn 48.27 49.79 40.00 60.80 49.72 153.00 178.00 120.00 Zn0 Zn1 Zn2 Ga 19.10 20.30 20.16 27.86 21.86 23.10 23.10 20.90 Ga0 Ga1 Ga2 Rb 123.98 130.24 119.68 182.89 139.20 180.00 205.00 202.00 Rb0 Rb1 Rb2 Sr 496.20 521.80 558.00 592.35 542.09 62.90 91.20 52.20 Sr0 Sr1 Sr2 Nb 30.50 32.00 30.50 40.23 33.31 22.50 25.40 24.10 Nb0 Nb1 Nb2 Ta 1.91 2.00 1.88 2.16 1.99 1.63 1.87 1.72 Ta0 Ta1 Ta2 Pb 16.75 17.43 14.17 16.60 16.24 19.20 10.20 2.76 Pb0 Pb1 Pb2 U 3.50 3.68 3.15 2.14 3.12 2.96 12.30 3.95 U0 U1 U2 Th 14.87 15.63 16.26 12.29 14.76 11.20 11.80 12.00 Th0 Th1 Th2 Zr 229.40 240.20 242.00 235.01 236.65 185.00 177.00 179.00 Zr0 Zr1 Zr2 Hf 6.00 6.33 6.40 3.61 5.59 5.22 5.28 5.15 Hf0 Hf1 Hf2 La 40.97 42.89 48.60 33.50 41.49 56.30 60.50 46.30 La0 La1 La2 Ce 84.10 88.00 88.88 62.53 80.88 95.40 102.00 84.10 Ce0 Ce1 Ce2 Pr 10.06 10.57 9.82 7.12 9.39 10.90 11.60 9.53 Pr0 Pr1 Pr2 Nd 35.95 37.93 33.98 25.19 33.26 41.00 43.00 33.60 Nd0 Nd1 Nd2 Sm 6.99 7.28 6.45 4.90 6.41 6.99 7.62 6.42 Sm0 Sm1 Sm2 Eu 1.93 2.04 1.96 1.47 1.85 1.52 2.11 1.98 Eu0 Eu1 Eu2 Gd 6.26 6.57 5.88 4.61 5.83 5.38 5.88 4.86 Gd0 Gd1 Gd2 Tb 0.94 0.99 0.88 0.67 0.87 0.74 0.85 0.79 Tb0 Tb1 Tb2 Dy 5.23 5.51 5.01 3.76 4.88 3.92 4.28 4.36 Dy0 Dy1 Dy2 Ho 1.07 1.11 1.03 0.76 0.99 0.63 0.67 0.73 Ho0 Ho1 Ho2 Er 2.98 3.13 2.89 2.12 2.78 1.91 1.97 2.13 Er0 Er1 Er2 Tm 0.44 0.46 0.42 0.30 0.41 0.31 0.32 0.34 Tm0 Tm1 Tm2 Yb 2.83 2.94 2.73 1.99 2.62 1.89 1.98 2.16 Yb0 Yb1 Yb2 Lu 0.43 0.45 0.42 0.29 0.40 0.27 0.29 0.30 Lu0 Lu1 Lu2 Y 27.64 28.92 26.60 28.82 28.00 17.80 19.10 20.70 Y0 Y1 Y2 注：① 样品DL2014-06、DL2014-07、DL2014-08、DL2014-09的主量、微量元素数据引用自韦少港等[16]。 ② 主量元素含量单位为%，稀土及微量元素含量单位为×10-6。 ③ CiO、CiA分别为原岩、蚀变岩中第i种元素含量，为所采样品的平均值。元素迁移量ΔCi=CiA/k-CiO(本文选取TiO2作为不活动元素，k值为蚀变岩中TiO2含量与原岩中TiO2含量比值)。
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1. 崔中良，郭心雨，王嘉宇，郭钢阳. 基于稀土元素的软玉产地溯源研究. 化工矿物与加工. 2024(05): 30-41 . 
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