青藏高原东部巴塘地区亚日贡花岗闪长岩成因及其对斑岩Cu矿成矿潜力的约束

Petrogenesis of Yarigong Granodiorite in Batang Area and Constraints on Porphyry Cu Fertility, Eastern Tibetan Plateau

摘要

西藏东部的金沙江古特提斯洋闭合在早‒中三叠世，但碰撞后的地质过程还缺乏细致约束，斑岩Cu成矿潜力还缺乏系统评估.对藏东巴塘地区的亚日贡岩体开展年代学、岩石地球化学和矿物成分分析.锆石U-Pb定年结果表明其形成于~227 Ma.这些岩石具有高SiO₂、Mg^#特征（53~64），富集的Sr-Nd同位素组成（初始⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.709 8~0.711 8， ε_Nd（t）=-7.4~-8.0）.亚日贡高Mg^#花岗闪长岩形成是陆壳熔体混染地幔岩石的结果，与古特提斯洋闭合后的板片断离作用有关.系统的锆石、磷灰石和角闪石成分分析表明，尽管亚日贡岩体的岩浆具有高的H₂O含量（>5%）、但其氧逸度比典型斑岩Cu成矿岩浆偏低，且S含量显著低于全球典型成矿斑岩，指示区内形成斑岩型Cu矿床的潜力较低.

Abstract

The Paleo-Tethyan Ocean, represented by the Jinshajiang River suture in eastern Tibetan Plateau, was consumed and closed in the Early-Middle Triassic, but the specific process after the oceanic crust demise is still poorly constrained. The potential for porphyry copper mineralization of magma generated in post-subduction setting remains unclear. In present study, geochronological and geochemical analyses were carried out on the Yarigong pluton in Batang area. Magmas were intruded in Late Triassic as corroborated by zircon U-Pb mean age of about 227 Ma. Rocks from this intrusion were characterized by high SiO₂ (65.5% to 67.6%) and Mg^# (53 to 64), as well as high initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr values (0.709 8 to 0.711 8) and low ε_Nd(t) values (-7.4 to -8.0). Magma generation of the Yarigong pluton resulted from interaction between melts derived from continental crust and peridotite mantle, and partial melts of the continental crust was likely associated with the break-off of early subducted Paleo-Tethyan oceanic slab. Geochemical compositions of amphibole and zircon suggest high magma H₂O contents (>5%), the oxygen fugacity of magma is lower than magma related to typical porphyry Cu deposits, and extremely low S in magma was indicated by consistent low SO₃ in apatite. These conditions imply barren magma for porphyry Cu deposit formation.

Graphical abstract

关键词

高Mg^#酸性岩 / 板片断离 / 斑岩Cu成矿潜力 / 晚三叠世 / 金沙江古特提斯洋 / 岩石学 / 矿产勘查.

Key words

high Mg^# felsic rock / slab break⁃off / porphyry Cu fertility / Late Triassic / Jingshajiang Paleo⁃Tethys / petrology / mineral exploration

与大洋岩石圈俯冲活动相关的弧岩浆与斑岩型Cu矿床具有密切成因联系，这些岩浆常具有高的岩浆H₂O含量、氧逸度（△FMQ=+1~+2），并富S和Cl等特征（Richards， 2015； Lu et al.， 2016； Zhu et al.， 2018）.这些因素可有效促进成矿金属元素的迁移、后期热液流体出溶和金属沉淀过程，被认为是斑岩Cu矿床形成的重要控制因素.近年来研究发现，在俯冲结束后的大陆碰撞后阶段，也发育有许多大型‒超大型斑岩铜矿床，代表性成矿区带包括特提斯成矿域的伊朗Kerman铜矿带，以及我国藏南冈底斯铜矿带（如，王瑞等，2021）.研究显示，这些碰撞/碰撞后阶段的斑岩型Cu矿床成矿岩浆也具有与弧环境成矿斑岩相似的高H₂O含量、氧逸度和富S⁃Cl等特征（Yang et al.， 2016； 王瑞等，2021）.这显著拓展了斑岩Cu矿找矿空间，表明大洋闭合后的碰撞造山带也是斑岩Cu矿床发育的重要潜力区.

青藏高原东部的金沙江古特提斯洋是晚古生代‒早中生代时期分隔东羌塘和中咱‒义敦地块的地质单元（Hou et al.， 2003； 简平等，2003）.前人对其构造演化和相关的岩浆开展了大量研究，认为该洋盆向西北可能与青藏高原北部西金乌兰湖蛇绿混杂岩代表的古特提斯洋相连，向东南与哀牢山⁃Song Ma蛇绿岩代表的古特提斯洋为同一特提斯分支洋盆（Jian et al.， 2009； Zi et al.， 2012； 简平等，2003）.多数研究者根据藏东地区东羌塘地块发育的江达‒维西岩浆弧认为，金沙江古特提斯洋经历了晚古生代向西俯冲作用，导致洋盆缩小关闭（Hou et al.， 2003； Mo et al.， 1994； Wang et al.， 2014a，2014b； Zhu et al.， 2022及其中相关参考文献）.在早三叠世时，东羌塘和中咱‒义敦地块发生碰撞，稍后形成双峰式火山岩（Hou et al.， 2003； Wang et al.， 2014a，2014b）和高镁安山岩（Fan et al.， 2020），以及侵位到金沙江构造带中的多个花岗质岩体（Zhu et al.， 2011，2022）.已有研究显示，古特提斯俯冲阶段弧岩浆岩具有较低的岩浆氧逸度，不利于斑岩型Cu矿床的形成（Zhu et al.， 2022）.尽管如此，有关藏东金沙江古特提斯洋盆闭合之后的细节性过程还缺乏有力约束.古特提斯带三叠纪的岩浆活动强烈，并发育与岩浆岩相关的矽卡岩型Cu矿床（如羊拉铜矿，Zhu et al.， 2011，2015），但相关的斑岩型Cu矿床很少发现（Zhu et al.， 2022）.因此，很有必要以古特提斯洋闭合后的相关岩浆岩为研究对象，查明其岩石成因和岩浆的H₂O、S、Cl和氧逸度，为约束金沙江古特提斯构造域三叠纪的地质过程和斑岩铜矿成矿潜力提供证据.

本文以藏东巴塘地区的亚日贡岩体为研究对象，通过地质年代学、矿物学、岩石地球化学工作，结合区域地质研究资料，认为其母岩浆形成可能与被拖拽至地幔的大陆岩石圈发生断离过程有关.系统的矿物成分数据显示，尽管亚日贡岩体代表的岩浆具有较高的H₂O含量，但其相比典型斑岩Cu成矿岩浆相对偏低的氧逸度，以及低的S含量不利于斑岩型Cu矿床的形成.

1 地质背景和岩石特征

代表金沙江古特提斯洋盆的蛇绿岩带大致沿金沙江分布，该蛇绿岩带受构造作用发生强烈破碎，主要由蛇纹石化超镁铁质构造岩块、辉长岩、洋中脊型玄武岩和含放射虫硅质岩构成，并与晚古生代灰岩碎片构成蛇绿混杂岩（简平等，2003）.该带用角闪辉长岩（锆石U⁃Pb年龄为328 Ma）代表金沙江古特提斯洋盆扩张岩浆（简平等，2003），哀牢山蛇绿岩带与金沙江蛇绿带具有相同的演化历史（Jian et al.， 2009； Zi et al.， 2012）.金沙江古特提斯洋盆俯冲活动启动时间应不晚于约300 Ma，至少延续到263 Ma（简平等，2003），此过程形成了东羌塘地块（即昌都‒思茅地块）东缘的江达‒维西弧（Mo et al.， 1994； Wang et al.， 2014a， 2014b），以及印支地块北缘的雅轩桥、帽盒山等俯冲相关的岩浆岩（Zi et al.， 2012）.早三叠世喷发的崔依比组、攀天阁组、人支雪山组火山岩具有双峰式火山岩特征，可能代表同碰撞岩浆产物（Wang et al.， 2014a，2014b），这与新近发现的贡觉榴辉岩（Tang et al.， 2023）和具有板内岩浆地球化学特征的大龙凯基性‒超基性侵入岩（Jian et al.， 2009）将金沙江古特提斯洋闭合‒碰撞事件约束在250~240 Ma.

金沙江蛇绿混杂岩带东侧为中咱‒义敦地块（图1a），它被认为是从扬子克拉通西缘裂解分离出来的微陆块（如Wang et al.， 2021a）.大致沿NNW向乡城‒格咱断裂，可将其进一步分为东西两部分.其西部主要出露古生代变质沉积岩和少量火山岩夹层，在稻城‒木里地区还出露少量前寒武系变质岩.其东部出露大面积的火山岩和复理石，以及晚三叠世火山‒侵入岩，南部区域还发育多个斑岩型铜矿床（Wang et al.， 2021a）.昌都‒思茅地块位于金沙江蛇绿混杂岩带西侧，该地块的变质基底在点仓山‒哀牢山局部出露，主要为一套低角闪岩相到高绿片岩相变质岩（Wang et al.， 2014a，2014b）.最老的沉积盖层见有下奥陶统变质沉积岩，它们被中泥盆统底砾岩和浅海沉积岩覆盖，并发育有晚古生代到早中生代浅海碎屑岩、碳酸盐岩和含火山岩地层（Zi et al.， 2012）.

亚日贡岩体侵入到金沙江蛇绿混杂岩带中（图1b），其围岩为晚古生代的绿片岩到高角闪岩相变质泥岩、角闪岩和大理岩（Zhu et al.， 2011，2022）.该岩体长轴呈NNW走向，出露面积>250 km².根据岩体最南部出露的大量花岗质滚石，主要岩性为似斑状到中粒花岗闪长岩（图2a， 2b）.斑状结构的岩石中斑晶含量不超过20%，主要为自形‒半自形斜长石，粒径在1~2 mm.主要造岩矿物为石英、斜长石、钾长石、角闪石和黑云母，以及少量单斜辉石，副矿物有锆石、磷灰石等（图2c~2f）.由于该区地形和岩体出露限制，在岩体的南部区域尽可能靠近岩体的两个不同位置采集11件岩石样品.

2 分析方法

角闪石和磷灰石主量元素分析在中国科学院地球化学研究所关键矿产成矿与预测全国重点实验室完成.所用仪器JEOL JXA8230型电子探针，分析过程中电压为25 kV，电流为10 nA，束斑大小在3~10 μm.采用钛角闪石、磷灰石、铬透辉石、镁铝榴石和硅铍铝钠石为标样，并优先分析易挥发和扩散元素，测得元素含量使用ZAF校正方法进行校正，分析误差好于2%.

用作分选锆石的岩石样品每件重约5 kg，清洗破碎后用常规重磁法分选出锆石，并在双目镜下挑纯.将锆石粘在环氧树脂上制成靶，然后抛光打磨去掉约1/3锆石厚度使其内部暴露，在光学显微镜下观察其形貌特征.

锆石U⁃Pb同位素和微量元素分析在中国科学院地球化学研究所关键矿产成矿与预测全国重点实验室完成，所用仪器为配备GeoLas Pro 193 nm ArF准分子激光器的Agilent 7500 x四极杆等离子质谱仪.分析中使用的激光束斑直径为32 μm，激光脉冲频率为5 Hz.锆石91500用作同位素分馏校正外部标样，锆石Plešovice和Qinghu用作外部质量监控样.微量元素校正标样为NIST610、BHVO⁃2G、BCR⁃1G和BIR⁃1G.采用多外标‒无内标的校正方法进行含量校正，数据离线处理使用ICPMSDataCal 10.2软件进行（Liu et al.， 2008），年龄计算和谐和图使用Isoplot/Ex（ver. 4.2； Ludwig， 2012）完成.

在剔除岩石样品表面肉眼可见的蚀变部分之后，将其破碎成小颗粒之后用清水清洗后晾干，再用碳化钨研钵研磨成不低于200目粉末烘干备用.主量元素氧化物含量分析在广州澳实矿物实验室完成.称取适量岩石样品与偏硼酸锂混合均匀后置于铂金坩埚中在1 000 ℃条件下熔融后制成玻璃片，然后在X射线荧光光谱仪上进行分析测试.全岩微量元素和稀土元素含量分析在中国科学院地球化学研究所关键矿产成矿与预测全国重点实验室完成，分析仪器为PerkinElmer公司的ELAN DRC⁃e型电感耦合等离子质谱仪，详细分析流程同Zhu et al. （2022）中相关参考文献.称取50 mg样品粉末，将其置于洁净的特氟龙（Teflon）溶样杯中，加入HF⁃HNO₃混合酸，在190 ℃条件下溶解48 h.加入Rh标准溶液作为内标校正信号漂移，大多数元素分析精度优于10%.全岩Sr⁃Nd同位素分离纯化和测试在南京聚谱检测科技有限公司完成.将样品置于特氟龙溶样杯中，并加入硝酸和氢氟酸混合酸；在195 ℃条件下加热3 d以确保样品彻底溶解.Sr分离纯化使用AG50W⁃X8阳离子树脂和Sr特效树脂交换柱完成，Nd分离纯化使用LN交换树脂.同位素分析仪器为Nu Plasma II MC⁃ICP⁃MS.测试过程中，采用⁸⁶Sr/⁸⁸Sr=0.119 4进行内部仪器质量分馏校正，Sr同位素国际标准物质NIST SRM 987作为外标校正仪器漂移；采用¹⁴⁶Nd/¹⁴⁴Nd=0.721 9内部校正仪器质量分馏，Nd同位素国际标准物质 JNdi⁃1作为外标校正仪器漂移.分析过程中，美国地质调查局岩石标准物质AGV⁃2和BHVO⁃2的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr和¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd测试值分别为0.703 977±0.000 005、0.703 483±0.000 005和0.512 774±0.000 002、0.512 981±0.000 002.

3 分析结果

3.1　锆石U⁃Pb年代学

样品中的锆石多具有长柱状外形，长宽比约 1∶1到3∶1，长轴长度一般150 μm.绝大多数锆石具有较高的Th/U比值（0.08~0.75），与典型岩浆锆石类似.样品YRG17⁃3共获得的25个分析点中（图3），一个分析点²⁰⁶Pb/²³⁸U表观年龄为（455±5） Ma，可能为捕掳晶或继承锆石.另外两个分析点谐和度低于90%，它们不参与谐和年龄计算.其余22个分析点的加权平均年龄和谐和年龄一致，为（227±2） Ma（n=22，MSWD=1.7），代表该岩体形成年龄.

分析的锆石均具有低的轻稀土而高重稀土元素含量特征，显示左倾的稀土元素配分模式，多数都具有显著的正Ce异常和负Eu异常，它们还具有较低的Ti含量（<10 ×10^-6）.尽管在分析过程中，我们尽可能地选择没有裂隙和肉眼可见包裹体的位置进行激光剥蚀，但锆石内部依然存在细小磷灰石等矿物包裹体.分析获得的数据中，元素Ca含量超过300×10^-6、La含量高于0.3×10^-6的可能受细微磷灰石包裹体混染.由此，对明显受包裹体混染的数据仅列于表中，不参与后续相关数值计算和分析讨论.

3.2　角闪石和磷灰石成分特征

样品中的角闪石多呈自形‒半自形结构，绝大多数均未显示明显环带结构或筛状结构特征（图2c，2e）.这些角闪石主要为钙质角闪石族的镁角闪石，极少数为阳起石或韭闪石.化学成分特征上，它们多数具有高的SiO₂（>50%）而低Al₂O₃含量 （<11%），其MgO在13.3%~15.6%.

亚日贡岩体中的磷灰石存在于长石‒石英间隙或在角闪石/黑云母中以包裹体形式存在（图2c，2d），它们绝大多数显示均匀的成分特征，极少数具有相对内部窄而更亮的边部.分析点几乎全部位于在磷灰石内部具有均一成分区域.这些磷灰石具有低Cl（0.03%~0.66%，检出限为50×10^-6~70×10^-6）和SO₃含量（低于检测限~0.1%）特征，多数具有较低的F/Cl比值（中值为10.5，大多数都低于30）.

3.3　岩石主量、微量元素

对11个样品的分析结果显示，这些岩石具有较高的SiO₂（65.5%~67.6%）和全碱含量（K₂O+N₂O：6.26%~6.81%），属于高钾钙碱性系列花岗闪长岩（图4a）.此外，这些岩石还具有高的MgO（2.11%~3.96%）但偏低的Fe₂O₃^t含量（3.67%~4.21%），这使得它们具有高的Mg#（53~64，图4b）.

亚日贡岩体的Cr（47.8×10^-6~133×10^-6）、Ni含量（14.0×10^-6~61.6×10^-6）相对较高，显示一定的地幔亲缘性.它们还具有高的Sr（502×10^-6~658×10^-6）和Y含量（15.5×10^-6~20.2×10^-6），重稀土元素Yb含量（1.26×10^-6~1.84×10^-6）也较高，不同于埃达克质岩，尽管它们具有高的轻稀土元素含量（La：32.1×10^-6~43.4×10^-6）和明显分异的轻重稀土元素配分模式（La/Yb：21.4~28.1，图5a）.这些样品显示中等程度的Eu亏损特征（Eu/Eu*：0.70~0.78）.在原始地幔标准化蛛网图上，它们显示明显的Nb、Ta和Ti相对相邻元素亏损（图5b），类似大陆地壳和弧岩浆的地球化学特征.

3.4　全岩Sr⁃Nd同位素

对其中的4个样品分析了Sr⁃Nd同位素，它们显示较为均一而富集的特征（图6）.其中，测得的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值在0.711 691~0.713 842，¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd比值在0.512 094~0.512 122.根据锆石U⁃Pb年龄结果，计算得到这些样品的初始⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值在 0.709 8~0.711 8，ε_Nd（t=227 Ma）值介于-8.0~-7.4.

4 讨论

4.1　岩石成因

本研究获得的全岩主量元素数据表明，亚日贡岩体具有高的SiO₂和Mg^#，表明其不可能由地幔橄榄岩或玄武质中下地壳直接熔融形成.根据熔融实验结果，在中下地壳温度‒压力条件下，玄武质岩石熔融形成的熔体的Mg^#常常低于 50（Rapp and Watson， 1995； Rapp et al.， 1999）；而地幔橄榄岩低程度熔融时仅可能形成高镁安山质岩浆.类似的高Mg^#花岗闪长质岩浆可能有以下几种成因：a. 原始玄武质或安山质岩浆分离结晶； b. 幔源岩浆与壳源岩浆混合作用；c. 俯冲洋壳熔融形成的熔体混染地幔镁铁质岩石；d. 增厚的大陆地壳拆沉并与地幔发生反应.

原始玄武质或安山质岩浆分异模式（Wang et al.， 2021b）不可能形成亚日贡岩体代表的高镁酸性岩.在金沙江蛇绿混杂岩带南部，羊拉地区的高Mg^#安山质岩浆（Fan et al.， 2020）喷发时代与亚日贡岩浆侵位时代相近或稍早，这指示后者可能由羊拉高Mg^#安山质岩浆经过结晶分异作用形成.然而，羊拉高Mg^#安山岩的Sr（93.3×10^-6 ~560×10^-6）、Sr/Y（4.4~28.5）和La/Yb比值（5.8~11.7）明显低于亚日贡花岗闪长岩.在地壳压力条件下，要使得演化的岩浆具有相对母岩浆更高的Sr/Y和La/Yb比值，则可能的结晶分异矿物组合中必然出现角闪石或石榴子石，而斜长石分异的比例则要求很低.然而，亚日贡这些样品的Dy/Yb比值随SiO₂变化趋势（图7a）显然与大量角闪石分异模型不符（Davidson et al.， 2007）.它们的Dy/Yb比值随SiO₂升高并未表现出明显的增加趋势，且其高的重稀土元素含量（Yb： 1.26×10^-6 ~1.84×10^-6）也与显著的石榴子石分异模式不同（Wang et al.， 2021b）.

地幔和地壳熔融形成的岩浆经过岩浆混合作用（b模型）被认为是高Mg^#岩浆形成的一种重要途径（Streck and Leeman， 2018）.然而，该区域缺乏同时期的高Sr含量的岩浆岩，而亚日贡岩体的样品均具有高Sr含量（>500×10^-6），这使得该模型缺乏合适的混合端元.此外，这些样品未见有石英眼斑、辉石和角闪石等构成的团块等指示岩浆混合作用的典型结构特征（图2a，2b）.岩石中角闪石和斜长石等矿物缺乏显著的因岩浆混合作用形成的熔蚀结构、筛状结构、成分回吸面和反环带特征（图2c，图2e~2f）.

一些天然产出的埃达克质岩具有高的Mg^#，它们被认为是俯冲洋壳熔融形成的熔体与地幔反应的结果（c模型，Gómez⁃Tuena et al.， 2007）.但是，亚日贡岩体样品具有较高的Y和Yb含量，相对低的Sr/Y和La/Yb，以及它们高的初始⁸⁷Sr/⁸⁶Sr和低 ε_Nd（t）值不支持玄武质洋壳熔融并与地幔反应的假设.该岩体侵位到金沙江蛇绿混杂岩带之中，其锆石年龄晚于贡觉榴辉岩记录的超高压变质和快速剥露事件（Tang et al.， 2023），也晚于该带的一些具有板内岩浆地球化学特征的基性岩（Jian et al.， 2009）、以及类似A₂型花岗质岩浆的流纹岩和早‒中三叠世和更老地层之间的不整合事件（Zi et al.， 2012及其中相关参考文献），是金沙江古特提斯碰撞后的岩浆产物.因此，其有可能是缝合带两侧羌塘和中咱地块碰撞导致地壳增厚并发生榴辉岩相变质，进而因榴辉岩较高的密度发生拆沉熔融形成（d模型，Gao et al.， 2004； Wang et al.， 2006），但是这些岩石的高的重稀土元素含量和平坦的重稀土元素配分模式（图5a）不支持熔融发生在榴辉岩相压力深度范围.同时，在金沙江古特提斯造山带，并未发现同时期增厚地壳熔融形成的埃达克质岩，这间接地指示该区域可能不存在显著地壳增厚事件，也就不可能发生因地壳增厚而发生拆沉陆壳熔融.

当前获得的亚日贡岩体数据显示，这些岩石具有高K₂O和K₂O/Na₂O比值特征.实验结果表明，这种特征主要是继承其源区（如Rapp and Watson， 1995；Rapp et al.， 1999），反映其熔融源岩的高K₂O特性.因此，这指示亚日贡岩体的源岩类似俯冲沉积物或大陆地壳物质，而非低钾玄武质岩石.其次，这些岩石还具有高的Th/La比值（0.32~0.43），较高的La含量和分异的稀土元素配分模式，这些特征与大陆地壳或全球俯冲沉积物类似.此外，这些岩石还具有均一而富集的全岩Sr⁃Nd同位素特征，由于ε_Nd（t）与Nb/La和Th/La比值之间并未显示显著的地壳混染趋势（图7b，7c），故认为这种富集的Sr⁃Nd同位素反映其源区可能为古老陆壳物质.亚日贡样品高La/Sm且低Ba/Th比值（图7d）也与沉积物熔体相似（Tatsumi， 2001）.在金沙江构造带，稍早时期的玄武质岩石相比亚日贡高镁花岗闪长岩具有更亏损的Sr⁃Nd同位素（图6）、更低的La/Yb和Th/La比值（Wang et al.， 2014a，2014b； Zi et al.， 2012），这说明早期沉积物俯冲不可能是导致亚日贡岩体富集Sr⁃Nd同位素的首要因素.考虑到亚日贡岩体就位于碰撞或碰撞后的构造环境，其母岩浆可能为俯冲陆壳物质发生熔融并混染橄榄岩地幔从而形成这些高镁的岩浆.

4.2　岩浆形成的动力学过程

雅轩桥弧火山喷发于264~268 Ma期间（Jian et al.， 2009），结合侵入到蛇绿岩中的吉义独花岗闪长岩（263 Ma，简平等，2003），表明金沙江古特提斯洋壳俯冲可能持续到260 Ma.金沙江古特提斯东侧中咱‒义敦地块和西侧羌塘地块的碰撞事件可能发生在不晚于250 Ma.德钦双峰式火山岩浆喷发发生在249~237 Ma，可能与向西俯冲到昌都（羌塘）地块之下的板片断离作用有关，同时还使得中咱‒义敦地块发生抬升剥蚀，西侧的昌都地块由弧后盆地转变成弧后前陆盆地（Wang et al.， 2014a，2014b）.具有A₂型花岗质岩浆特征的攀天阁组流纹岩和崔依比组双峰式火山岩（245~237 Ma，Zi et al.， 2012），以及同时发育的同构造沉降、断陷盆地（Mo et al.， 1994； Hou et al.， 2003）指示地壳伸展构造.此外，新近发现的贡觉榴辉岩中变质锆石年龄为244~240 Ma，榴辉岩围岩中云母Ar⁃Ar坪年龄在238~225 Ma，指示金沙江蛇绿混杂岩带两侧地体碰撞拼合时间应不晚于~240 Ma（Tang et al.， 2023）.

根据上述资料，亚日贡岩体代表的岩浆形成于碰撞后伸展构造环境.且在更早或更晚时期，在金沙江构造带并未发现典型的具有高钾特征的埃达克质岩，故认为该区域可能没有发生显著地壳增厚和榴辉岩化地壳拆沉作用.而该岩体的高Mg^#特征指示地幔物质参与其岩浆形成，并且其Sr⁃Nd同位素指示富集的沉积物（很可能是俯冲的古老陆壳物质）贡献.更可能的情况是，至少部分陆壳物质被俯冲洋壳拖拽进入到浅部地幔，由于俯冲洋壳发生榴辉岩化变质而密度增加，使得其与后侧陆壳发生断离（Davis and von Blanckenburg， 1995）.在此情形下，陆壳物质受软流圈地幔加热而发生熔融，形成的熔体混染橄榄岩地幔，使得其具有高的Mg^#和Cr含量以及富集的Sr⁃Nd同位素，随后岩浆侵位至缝合带位置.实验岩石学数据表明，酸性熔体与橄榄岩地幔反应能够有效提高混染后熔体的地幔相容元素含量（Rapp et al.， 1999）.类似的，土耳其Central Anatolia的更新世高镁酸性岩浆也被认为其形成于俯冲板片断离有关（Aydin et al.， 2022）.

4.3　斑岩Cu成矿潜力

大量研究结果表明，岩浆较高的H₂O含量、氧逸度、S和Cl含量对斑岩型Cu矿床形成具有重要作用，有利于成矿金属元素从源区提取、搬运和沉淀（如Lu et al.， 2016； Zhu et al.， 2018）.对亚日贡岩体岩浆形成斑岩型Cu矿的成矿潜力，本研究将从上述几个因素对其开展评估.

亚日贡岩体的母岩浆具有较高的H₂O含量特征.这些样品中都发育岩浆成因角闪石，指示岩浆具有较高H₂O含量.根据角闪石化学成分计算的三个不同样品平衡熔体H₂O含量平均值分别为（5.6±0.2）%、（5.6±0.3）%和（5.6±0.2）%，高于藏东玉龙斑岩Cu矿成矿斑岩（4.2%，Huang et al.， 2022）.根据锆石微量元素计算结果表明，亚日贡岩体中锆石结晶平衡熔体H₂O含量为（9.4±0.7）%，也稍高于华南德兴（（8.4±0.4）%）、西藏甲玛（（8.8±0.5）%）和驱龙斑岩Cu矿成矿斑岩（（8.4±0.4）%）相应值（Ge et al.， 2023）.

形成亚日贡岩体的岩浆具有中等偏低的氧逸度特征.锆石微量元素计算（Loucks et al.， 2020）结果表明熔体相对氧逸度为△FMQ=1.1±0.3 （n=12，图8c），根据角闪石计算的岩浆相对氧逸度为△FMQ=2.1±0.2（图8d）.研究指出（Wang et al.， 2014a，2014b），角闪石计算所得相对氧逸度比磁铁矿‒钛铁矿矿物对计算值更高（可达1 log单位）.亚日贡岩体中锆石Eu/Eu*值在0.36~0.45，与全球斑岩Cu矿床成矿斑岩大致相同（Lu et al.， 2016）.变价元素可作为岩浆氧逸度的指示，亚日贡花岗闪长岩的V/Sc比值小于7，这低于藏南冈底斯中新世多个斑岩Cu矿床成矿斑岩的相应值（王瑞等，2021）.结合该岩体中极低的磷灰石S含量（见后文）认为，亚日贡岩体反映的岩浆氧逸度相对典型斑岩Cu矿成矿斑岩偏低.

这些岩石样品中的磷灰石具有低S含量（图8e），显著低于西藏玉龙和Red Chris成矿斑岩磷灰石SO₃（Zhu et al.， 2018； Huang et al.， 2022）.由于锆石微量数据和角闪石都指示亚日贡岩体所代表的岩浆具有中等氧逸度特征，因此，这种低S含量不太可能是源区存在的S未能有效提取或经历早期硫化物饱和消耗所致.尽管这些样品变化的F/Cl比值指示岩浆可能遭受不同程度的流体出溶（Huang et al.， 2023），但不同赋存状态的磷灰石均显示系统性的低S特征，因此，这很可能反映了岩浆低S的性质.同时，这些磷灰石也以中等偏低的Cl含量为特征（图8f）.尽管部分可能是受流体出溶的影响，但大部分Cl高于0.2%的数据并未显示极高的F/Cl比值.且大多数情况下电子探针分析位置都位于均一的磷灰石中部，由此，可认为磷灰石Cl反映了岩浆整体低Cl特征.

硫含量是铜硫化物沉淀的关键要素之一，岩浆低的S含量不利于Cu的沉淀和矿床的形成（Jugo， 2009）；而Cl则是重要的矿化剂，对Cu在流体中的迁移起到关键作用（Zhu et al.， 2018； Huang et al.， 2023）.综合认为，亚日贡岩体很可能不具有形成斑岩型Cu矿床的潜力，这可能主要是由于岩浆较低的氧逸度和S含量所控制，它们不利于成矿元素Cu的迁移和沉淀.

5 结论

对青藏高原东部巴塘地区的亚日贡岩体开展了地质年代学、岩石地球化学研究，根据获得数据和区域地质资料得到如下几点认识：

（1）亚日贡花岗闪长岩具有高Mg^#和富集的Sr⁃Nd同位素特征，是晚三叠世中咱和东羌塘‒昌都地块碰撞后岩浆产物.

（2）其形成与俯冲洋壳和后侧陆壳的断离作用有关，断离处的陆壳受热熔融形成的酸性熔体与地幔反应形成高Mg^#酸性岩浆.

（3）亚日贡岩体代表的岩浆具有较高H₂O含量，但磷灰石低S和锆石成分指示其低于典型斑岩Cu成矿岩浆氧逸度，故区内同期岩浆可能不具有较高的斑岩Cu成矿潜力.

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基金资助

国家重点研发计划项目(2022YFC2903303)

2020-2021年贵州省补助资金项目(GZ2020SIG)

2020-2021年贵州省补助资金项目(GZ2021SIG)