第83卷 第12期
2009年12月
地 质 学 报 ACT A GEOLOGICA SINICA
V ol.83 N o.12D ec . 2009
收稿日期:2009-10-20；改回日期:2009-11-02；责任编辑：周健。
作者简介：陈建平，男,1959年生。教授，博士生导师，地球探测与信息技术专业，主要从事矿产资源预测与评价研究。Email:3s@cugb.edu 。
藏东玉龙斑岩铜矿地质特征及成矿模型
陈建平
1,2)
，唐菊兴
3,4)
，丛源
1,2)
，董庆吉
1,2)
，郝金华
1,2)
1)中国地质大学国土资源与高新技术研究中心，北京,100083;
2)中国地质大学北京市国土资源信息开发研究重点实验室，北京,100083;
3)中国地质科学院矿产资源研究所，北京,100037;
4)成都理工大学，成都,610059
内容提要：西藏玉龙斑岩铜矿是世界级超大型铜矿，从其发现开始迄今，众多学者对其展开了深入研究，积累了大量的资料。随着玉龙铜矿开发进入全面实质性阶段，迫切地需要对玉龙铜矿的研究成果进行系统的归纳总结，分析成矿地质特征以及成矿模式，以便指明玉龙铜矿的矿方向，达到增加储量满足后续开发的需求。笔者利用M icr omine 软件建立了主要矿体的三维立体模型，分析了矿体以及矿石类型三维空间分布规律。通过总结常量元素、微量元素、稀土元素以及流体包裹体地球化学特征，分析同位素测年，厘定矿床成矿时代，建立出玉龙斑岩铜矿成矿模式。该模式的建立对于玉龙斑岩铜矿乃至三江地区斑岩铜矿床矿突破和潜力评价具有重要的指导意义和应用价值。
关键词：斑岩铜矿；地质特征；成矿模型；玉龙
玉龙铜矿是我国三江地区的一个世界级特大型斑岩铜矿床，它所属的玉龙斑岩铜(钼)矿带是我国重要的铜矿成矿远景区带、铜资源最为丰富的地区之一，同时玉龙斑岩铜(钼)矿带也是世界上三大主要斑岩铜矿带之一的特提斯-喜马拉雅成矿带的一个组成部分(陈建平等,1997)。玉龙斑岩铜钼矿带位于特提斯-喜马拉雅构造域东部三江构造带的中部，构造线由近东西向急转为近南北向的转折部位，大地构造位置独特。矿带所处的构造单元是夹持在扬子陆块与印度板块之间的羌塘-昌都中间地块，东邻义敦岛弧带，西连怒江结合带(唐仁鲤等,1995)。
从1966年西藏第一地质大队首度发现玉龙矿床至今，该地区开展了不同程度的地质工作，在矿勘查方面取得了较大的突破，先后在玉龙斑岩铜(钼)成矿带内发现了莽总、扎那、多霞松多、马拉松多、马牧普等代表性的斑岩铜钼矿床(点)。迄今为止，在玉龙铜矿的矿床地质特征(芮宗瑶,1984；唐仁鲤等,1995)、花岗岩类与成矿的关系(马鸿文,1989,1990；姚鹏等,1991；侯增谦等,2003)、含矿斑岩地球
化学特征及成因(张玉泉等,1998a,1998b；姜耀辉
等,2006；陈文明等,2006)、蚀变与成矿的关系(周宜吉,1980,1985,1986)、流体包裹体特征(李萌清等,1981；李萌清,1984,1985；谢玉玲等,2006)、围岩与斑岩铜矿的关系(陈文明,1980,1984；陈建平等,1997)、区域构造与成矿(唐仁鲤等,1995;H ou et al.,2003)、成岩成矿年龄(曾普胜等,2006)、斑岩型铜矿的成矿构造背景(芮宗瑶,1984；唐仁鲤等,1995；张洪涛等,2004)、玉龙斑岩铜(钼)矿的成矿体系(王成善等,1996O ；唐菊兴等,2004,2006)和次生富集成矿作用(唐仁鲤等,1995；王成善等,1996O
；陈建平等,1998；胡明铭等,1998；唐菊兴等,2004；顾雪祥等,2004)等方面做了大量的研究工作。
2007年由西藏玉龙铜业股份有限公司组织四川四o 三地质队和西藏第六地质大队对矿床进行了补充勘探工作，取得了大量新的地质资料与数据。随着玉龙铜矿进入全面实质性实施开发阶段，迫切需要对玉龙铜矿的研究成果进行系统的归纳总结，分析成矿地质特征以及成矿模式，以便指明玉龙铜
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矿的矿方向。本次研究在系统总结前人矿床地质特征、矿床地球化学、矿床成矿模式的研究成果基础上，利用Micromine 软件建立了主要矿体的三维立体模型，并厘定了主要矿石类型的三维空间分布规
律。为矿区开发以及深边部勘查工作提供参考。
图1 玉龙斑岩铜矿床矿区地质简图
F ig.1 T he sketch geolog ical map of t he Y ulong po rphyr y Cu depo sit
1)上三叠统阿堵拉组;2)上三叠统波里拉组下段;3)上三叠统波里拉组中段;4)上三叠统波里拉组上段;5)上三叠统甲丕拉组;6)纳长或石英纳长斑岩;7)喜马拉雅期早期第一次侵入体石英二长斑岩;8)喜马拉雅期早期第一次侵入体二长花岗斑岩;9)矽卡岩;10)低品位氧化铜矿;11)角岩型铜矿;12)富氧化铜矿;13)氧化铜矿;14)铜硫矿;15)含铜铁矿;16)方解石白云石透灰石角岩;17)矿体编号;18)实测及推测张性断层及编号;19)实测及推测地质界线
1)Adula Form ation of Upp er T riassic;2)lower part of Bolilia Formation of U pper Triass ic;3)middle part of Bolilia Formation of U pper T rias sic;4)upper part of Bolilia Formation of Upper T rias sic;5)Jiapila Formation of U pper Triass ic;6)albite or quartz albite porphyry;7)Him alayan qu artz m onzonitic porphyry;8)H imalayan m onzonitic gran ite -porphyry;9)skarn;10)low er content oxide copper ore;11)copper ore of hornfels type;12)oxide copper -rich ore;13)oxide copper ore;14)Cu +S ore;15)copper -b earing iron ore;16)hornfels of calcite and dolomite and diopside;17)ore body n umber;18)m on itorin g and measuring tensional faults an d num bers ;19)monitoring and meas uring geological boundary
1 矿床地质
玉龙斑岩体侵位于甘龙拉背斜的南端转折端，其直接围岩为T 3j 砂岩、泥岩,T 3b 碳酸盐岩、碎屑岩。岩体空间形态呈/蘑菇0状，在地表展布形态为/梨
形0，其长轴为近南北向，已控制长约1.6km，短轴为近东西向，宽约0.9km，面积约0.85km 2
(图1)。1.1 矿体产出特征
根据斑岩铜矿的成矿规律及蚀变带分布特征，结合矿区最新的钻孔编录成果，在Micromine 软件平台上建立了玉龙斑岩铜矿床主要矿体三维实体模型。其中,Ñ号矿体主要位于斑岩体中，将Ñ号矿体细分为3个矿层(图2):Ñ-3矿层分布于斑岩体上部的硅化粘土化带(SiKa)内，为Ñ号矿体主要的赋矿层。Ñ-2矿层分布于斑岩体中部的绢云英化带
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东玉龙斑岩铜矿地质特征及成矿模型图2 玉龙斑岩铜矿Ñ号矿体三维模型图
Fig.2 T he three dimensional stereo model of the N o.I or e bo dy in Yulo ng por phyr y Cu deposit
1)斑岩体;2)Ñ-1矿层;3)Ñ-2矿层;4)Ñ-3矿层
1)Porphyry;2)Ñ-1ore -con tr olling;3)Ñ-2ore -con tr olling;4)Ñ-3ore -con tr olling
(SeSi)内,Ñ-3矿体下部,Ñ-1矿体上部。Ñ-1矿层分布于斑岩体中下部的钾硅化带(KSi)内。
Ò号矿体产出于玉龙斑岩体周围的矽卡岩带中，矿体多赋存于波里拉组中、下段与上三叠统甲丕拉组的接触带之中，该矿体呈/鞍状0产出(图3)
。
图3 玉龙斑岩铜矿Ò号矿体三维模型图
F ig.3 T he t hr ee dimensio nal st ereomo del of the No.Òo re body in Y ulong po rphy ry Cu depo sit
1)斑岩体;2)波里拉组中段;3)波里拉组下段;4)甲丕拉组;5)Ò号矿体
1)Porphyry;2)middle part of Bolilia Formation;3)low er part of Bolilia Formation;4)Jipila Formation ;5)No.Òore body
Õ矿体与Ò号矿体产出一致，均产于玉龙含矿斑岩体周围的矽卡岩带中，矿体主要赋存于斑岩与围岩外接触带的三叠系上统甲丕拉组和三叠系上统
波里拉组下段之间。在横向和纵向上均呈叠瓦状、波状起伏(图4)。
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年
图4 玉龙斑岩铜矿Õ号矿体三维模型图
Fig.4 T he three dimensional stereo model of the N o.Õor e bo dy in Yulo ng por phyr y Cu deposit
1)斑岩体;2)波里拉组下段;3)甲丕拉组;4)Õ号矿体
1)Por phyry;2)low er part of Bolilia Formation;3)Jipila Formation ;4)No.Õore body
1.2 矿石类型分布特征
玉龙矿床内各种矿化体的矿石类型比较复杂，产出的状态和形成作用各异，矿物组合迥然不同。矿石类型依据自然产出状态、含矿金属种类、结构和构造特点分为：细脉浸染状矿石、块状磁铁矿、
硫化
周程成
图5 玉龙斑岩铜矿Ñ号矿体矿石类型空间分布图
F ig.5 T he spatia l distributio n o f or e t ypes o f the No.Ño re body in Y ulong por phy ry Cu depo sit
1)围岩;2)Ò号矿体;3)Õ号矿体;4)斑岩体;5)脉状矿石;6)细脉浸染状矿石;7)浸染状矿石;
1)Wall rock;2)No.Òore body;3)No.Õore b ody;4)porph yry;5)vein ore;6)veinlet -diss emination ore;7)diss emin ation ore
矿石、肾状、皮壳状氧化矿石、细脉浸染状矿石、土状、粉末状氧化矿石、块状、蜂窝状褐铁矿型矿石、块
状铜铁矿型矿石、块状赤铜矿型矿石、土状硫化物矿石、块状黄铁矿型硫化物矿石、块状矿石、细脉浸染状角岩型硫化矿石、角砾状矿石。经过2009年玉龙
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第12期陈建平等：藏东玉龙斑岩铜矿地质特征及成矿模型
铜矿的补充勘探，探明I号矿体向南侧伏，矿体可分为3个矿层，矿石类型从浅部至深部依次为：脉状矿
石(Ñ-3)y细脉浸染状矿石(Ñ-2)y浸染状矿石(Ñ-1)(图5)，矿石矿物主要为黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿等，次为辉铜矿、赤铜矿，由于近地表氧化淋滤作用，局部可见孔雀石、蓝铜矿等表生铜矿物。
1.3矿石矿物特征
黄铜矿：一般呈他形粒状，内部裂纹较发育，被斑铜矿、铜蓝交代现象普遍(图版Ñ-1)，构成网状结构(图版Ñ-2),/弧岛0、/碎片0残余结构(图版Ñ-3)；有的颗粒被蓝辉铜矿沿周边交代呈反应边结构(图版Ñ-4)；有的呈自形)半自形晶分布于脉石矿物中(图版Ñ-5)，其中可看见黄铜矿的四方偏三角面体；有的呈他形粒状均匀分布于脉石矿物中构成稠密浸染状(图版Ñ-6)；有的呈他形晶粗粒状集合体，产于闪锌矿中(图版Ñ-7)；有的产于磁铁矿和赤铁矿中(图版Ñ-8)。
黄铁矿：内部裂纹发育，有的颗粒见压碎现象(图版Ò-1)，黄铁矿集合体呈脉状产出(图版Ò-2)，大小脉体近于平行。有的呈自形晶、半自形晶、他形晶，星散分布于脉石矿物中，有的镶嵌于黄铜矿中(图版Ò-3)。
蓝辉铜矿：产出状态有:¹他形粒状集合体呈脉状分布于脉石矿物中(图版Ò-4);º在黄铜矿周边交代构成反应边结构(图版Ñ-4)。
铜蓝：主要呈片状、不规则状分布于斑铜矿中(图版Ò-5)。与斑铜矿关系密切。是表生条件下次生产物。
辉钼矿：呈板状、片状集合体，局部氧化，见有交代黄铜矿的现象(图版Ò-6、7，图版Ó-6)。
斑铜矿：主要见交代黄铜矿而成伴生关系，沿黄铜矿内部裂纹交代呈网状结构、/弧岛0/碎片0状残余结构(图版Ò-8)；沿黄铜矿边缘交代呈反应边和细针状(图版Ò-5)。
赤铜矿：镜下为灰白带蓝，产出状态有：呈他形粒状连晶结构和结状结构(图版Ó-1、7)；个别呈半自形晶；有的呈细脉分布于岩石裂隙中，呈针状、片状、纤维状集合体分布于岩石裂隙中(图版Ó-2、3)。值得关注的是赤铜矿与自然铜关系十分密切，常伴生在一起形成各种矿石组构如脉状构造(图版Ó-3)、填隙交代结构(图版Ó-4)、反应边结构、残余弧岛结构(图版Ó-3)、浸蚀结构(图版Ó-5)等，从组构的特征来看，自然铜先于赤铜矿形成，均是氧化带的产物。
黝铜矿：与黄铜矿连生(图版Ñ-5)，呈等粒状或半自形晶分布于脉石矿物中。
辉铜矿：辉铜矿呈他形粒状分布于脉石矿物中(图版Ó-8)。
2矿床地球化学
2.1常量元素特征
玉龙斑岩岩体主要氧化物含量(表1)同世界花岗岩平均化学成分相比，平均值接近世界花岗岩的平均化学成分。成分差异表现在:SiO2含量偏低。碱质含量，特别是K2O含量偏高。
表1玉龙斑岩铜矿岩石化学成分(%)
Table1Chemical compositions of rocks from the Yulong porphyry copper deposit(%)
样品编号样品名称S iO2T iO2Al2O3Fe2O3M nO M gO CaO Na2O K2O P2O5 P1-21二长花岗斑岩63.420.3417.45 2.540.080.79 3.24 3.71 4.40.29 P1-24二长花岗斑岩67.470.3315.69 2.320.020.54 2.35 3.3 4.880.06 ZK1808-42泥化矿化斑岩63.720.3517.51 2.450.080.83 3.29 3.77 4.450.29 ZK59-19泥化矿化斑岩66.40.3813.18 2.710.0590.620.49 1.61 6.970.19
2.2稀土元素特征
本区各种岩石和矿石均有轻稀土元素富集的特点(表2)，稀土配分模式呈平缓的右倾型(图6)；其中二长花岗斑岩稀土总量为209.88@10-6~ 400.88@10-6，平均值为292.95@10-6。矿化蚀变花岗斑岩稀土总量为16.37@10-6~246.18@ 10-6，平均值为90.08@10-6，说明花岗斑岩遭受矿化、蚀变时的溶液为强酸性、低盐度溶液(黄朋, 2002)。具弱Eu和Ce异常。矿石的稀土元素总量为11.38@10-6~47.59@10-6，平均值为29.63@10-6。(La/Yb)N比值均大于1，其中花岗斑岩的该比值最大为24.56，矿化蚀变花岗斑岩的该比值介于两者之间，为13.56，矿石的该比值最小为6.03。H REE的极度亏损以及轻重稀土的强烈分异，说明源区岩浆残留相中存有石榴子石或普通角闪石(孟祥金,2004)，强烈的富集轻稀土、弱的Eu 异常和Ce异常的特征。
2.3微量元素特征
本区花岗斑岩的微量元素含量(表3)特点表明：花岗斑岩中的M o、Cu、Au、Ag、Th、U等微量元
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表2玉龙斑岩铜矿稀土元素分析结果及相关计算参数(@10-6)
Table2Calculated parameter and analyses results of REE(@10-6)from the Yulong porphyry copper deposit
样品编号样品名称La C e Nd S m Eu T b Yb Lu LREE
/HREE
E REE(La/Yb)N D Eu D Ce
96P1-14二长花岗斑岩48.3391.4534.90 6.78 1.310.73 2.400.3311.29209.8813.430.770.93 96P1-16二长花岗斑岩45.67103.6642.247.54 1.230.46 1.210.1719.52222.9225.160.77 1.01 96P1-21二长花
岗斑岩65.99168.4460.9810.38 1.480.44 1.840.2125.91338.1223.910.75 1.09 96P1-24二长花岗斑岩83.36193.1071.7713.71 1.760.73 1.610.1624.01400.8834.520.67 1.04 ZK1808-28含石英硫化物脉石英8.2013.7210.99 3.350.640.71 2.080.30 2.6253.6736.040.640.74 ZK1808-34矽卡岩化斑岩 4.62 1.22 4.67 1.280.250.220.280.22 3.2916.37 2.630.690.17 ZK1808-38泥化斑岩46.98112.4754.077.55 1.240.43 1.130.1222.92246.1811.000.78 1.00 ZK1808-42泥化矿化斑岩38.88102.5957.2511.47 1.940.77 2.030.3112.5243.2627.720.77 1.02 ZK32-12泥化、黄铁矿化斑岩脉 3.20 5.38 3.670.910.150.230.600.11 3.1118.5512.770.530.78 ZK51-3泥化斑岩 3.25 6.13 5.58 2.190.710.48 1.760.27 1.6130.18 3.560.950.76 ZK51-6泥化斑岩 2.66 5.88 3.95 1.370.330.34 1.110.18222.36 1.230.730.89 ZK32-1块状褐铁矿铜矿石7.9411.88.43 2.730.970.61 2.010.34 2.3347.59 2.63 1.020.72 ZK32-5蓝灰褐红褐铁矿矿石 4.09 6.25 3.33 1.010.290.210.790.13 3.1220.72 3.450.880.78 ZK32-8黄铁矿化粘土矿石 1.99 3.25 2.660.780.130.110.210.03 4.4511.38 6.320.640.73 ZK32-9含黄铁矿化孔雀石氧化矿石 6.229.311.27 1.420.370.220.580.09 6.3435.157.150.880.62 ZK36-4孔雀石化块状褐铁矿矿石27.9946.1768.6414.80.740.33 1.20.2120.27177.0315.550.410.61 ZK36-6块状黄铁矿黄铜矿矿石 6.717.348.9 2.610.950.560.970.19 2.4738.87 4.61 1.050.53 ZK36-7浸染状黄铁矿黄铜矿矿石 3.87 1.93 5.87 2.390.670.41 1.020.15 1.7124.11 2.530.910.26
表3玉龙斑岩铜矿岩石微量元素组成
Table3Composition of trace element of rocks from the Yulong porphyry copper deposit 样品编号样品名称Fe Na K Ca T l S c Cr C o Ni Cu Zn Rb Sr 96P1-14二长花岗斑岩0.810.667.300.170.611.0623 3.4<66200201366259 96P1-16二长花岗斑岩 1.411.93475.60-0.920.6 4.815 3.2682200342254305 96P1-21二长花岗斑岩 1.8 3.16 2.55 1.550.5 4.78229.1<614600288173852 96P1-24二长花岗斑岩 1.62 2.91 3.32 2.12<0.5 4.7519 2.5674100221189739 ZK1808-28含石英硫化物脉石英11.350.020.480.09<0.513.553724.254110004954980 ZK1808-34矽卡岩化斑岩24.170.020.11<0.010.70.449145.2108770060118<40 ZK1808-38泥化斑岩 1.72 2.59 2.54 2.96 1.3 6.42337.4471100318138292 ZK1808-42泥化矿化斑岩 3.370.72 1.3611.38_ 5.01227815410430050198<40 ZK32-12泥化、黄铁矿化斑岩脉9.010.040.110.77_ 5.7636 5.67010100620112<40 ZK51-3泥化斑岩11.020.040.040.06_8.872018.3521050054957<40 ZK51-6泥化斑岩15.180.040.050.2_9.123646.3471110010.09%15<40样品编号样品名称Cs T a As Zr M o Ag Ba H f W Au Th U 96P1-14二长花岗斑岩16.30.5181.411327.67.21408 6.620.430.816.814.32 96P1-16二长花岗斑岩10.10.9190.11187.112.9493121337.336.51 5.57 96P1-21二长花岗斑岩 5.2 1.2248.8141<0.7 5.575210.912.146.528.58 2.57 96P1-24二长花岗斑岩7.6 1.0824.3146 5.1 5.612098.418.9<0.122.26 1.84
ZK1808-28含石英硫化物脉石英 3.90.77206.251<0.713.8116 2.6253.897.5 5.180.39
ZK1808-34矽卡岩化斑岩 1.10.25250.18410.118.2<500.3105.897.3 1.15 1.4
ZK1808-38泥化斑岩18.40.0841.8108<0.7 2.1773 5.7 2.536.218.67 3.72
ZK1808-42泥化矿化斑岩9.530.896 2.38.3444 4.864.751.415.77 4.94 ZK32-12泥化、黄铁矿化斑岩脉234.40.4350<10 3.2<0.1121 1.9264135 3.14 4.51 ZK51-3泥化斑岩 3.80.21111<10 4.92321412712.1 2.826.8 ZK51-6泥化斑岩76.60.12122<10 3.5<0.1100 1.7700.5 5.5115.3
注:Ca、Na、K、Fe、Tl含量单位为%，其余元素含量单位为@10-6。由成都理工学院中子活化分析室测定。
素均高于花岗岩克拉克值，其余微量元素与花岗岩克拉克值相近。各种岩石的微量元素含量具有一致性，显示它们具有相同的来源和成因特征。花岗斑岩中Ti的亏损可能说明了源区有金红石矿物相的残留,Ta的亏损与Zr、H f的富集表明源区残留相中可能有角闪石的存在。Yb的亏损则意味着岩浆
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