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青藏高原是在漫长的基底构造演化和特提斯开合过程之后形成的、具有多体多山多层结构的造山复合体。班公湖-怒江构造带是其中较为重要的缝合带之一。近年来的国土资源大调查和专题研究发现,班怒带不仅是一条重要的板块缝合带,同时也是一条重要的多金属成矿带。该构造带西段,日土-弗野-多不杂一带,出露燕山期岩浆弧,并产出铁、铜等金属矿产,规模达到超大型。本文对该地区的构造、地层,岩浆演化和班公湖-怒江洋盆在该区域的性质等基础问题做了系统总结和进一步研究。
研究区岩体为于扎普-多不杂岩浆弧带,主要出露拉热拉新、材玛、弗野和多不杂地区。构造形迹西部以北西-南东为主,至东部渐变为近东西向,与班怒带展布形态关系密切。与岩体关系密切的地层有日干配错群(T3R)、龙格组(P2lg)、曲色组(J1q)和色哇组(J2S)。
各岩体岩性特征:拉热拉新为花岗岩;材玛为花岗闪长岩-花岗岩,高钾钙碱性系列;弗野为闪长(玢)岩-花岗闪长岩,高钾钙碱性系列和拉斑系列;多不杂为闪长(玢)岩-花岗闪长(斑)岩,属高钾钙碱性系列,部分为钙碱性系列和钾玄岩系列。
REE球粒陨石标准化配分模式图解显示,拉热拉新岩体和材玛岩体有一定相似性,为:LREE富集,Eu负异常,右倾型;弗野为Eu负异常,整体略平缓-右倾型;多不杂为LREE略富集,平缓右倾型。微量元素蛛网图投图解显示多不杂、弗野和材玛三处岩体均为地壳物质熔融的产物,但略有差异(倾斜模式、亏损元素组合等)。同位素分析数据表明材玛、弗野有着复杂的源区特征,可能同时含有地幔物质,洋壳物质和陆壳物质。Nd模式年龄显示花岗岩类来源于太古代源区和中元古代,是壳幔混合形成的花岗岩浆。
同位素定年结果显示研究区岩浆岩活动时限共有3组:第一组是中-晚侏罗世(157Ma~173Ma),从西侧的拉热拉新岩体到多不杂东侧的查尔康错地区均有出现,反映出该区域岩浆岩侵位年龄范围应该为中-晚侏罗世。该时间段是研究区班公湖-怒江洋盆西段向南羌塘南缘俯冲的第一批岩浆弧响应事件时间跨度。第二组是早白垩世中期(130~138Ma),弗野岩体岩浆侵位,结合该地区矿体特征,这个阶段发生了研究区第二批岩浆弧响应事件,并发生了成矿作用。第三组为早白垩世晚期(123~119Ma),多不杂富金斑岩铜矿含矿斑岩侵位以及材玛岩体后期热液活动。该阶段是研究区洋盆闭合前最后一批岩浆弧响应事件时间。
该区域岩浆弧在燕山期不存在较为统一的演化模式,每个岩体均有各自的独特性,但总体受制于班公湖-怒江洋盆的向北俯冲体系。拉热拉新岩体为含有较多地壳物质熔融,并伴有少量地幔物质加入的大陆边缘型岩浆岩。该岩体岩浆活动期涵盖整个俯冲碰撞及陆内碰撞阶段(花岗岩类型涵盖I型,S型和A型)。材玛岩体为含有较多地壳物质熔融,并伴有少量地幔物质和洋壳物质加入的俯冲阶段后期的岩浆岩。岩浆形成在于俯冲阶段和后碰撞造山阶段。弗野岩体为含有地壳物质熔融,较多地幔物质混入的俯冲阶段岛弧型岩浆岩。多不杂岩体为有较多地幔物质混入的岛弧岩浆岩(埃达克质岩),于碰撞完成后仍有岩浆活动迹象。多不杂岩体及其东部查尔康错岩体均显示出埃达克岩特征。
在岩浆弧和蛇绿岩的年代学信息指示班公湖-怒江洋盆在该区燕山期总体上经历了双向俯冲并最后消亡的过程但局部差异明显:在中侏罗世,研究区中西段该洋盆以发育出成熟的大洋环境,在西边拉热拉新和材玛两地已经开始向北、向南的双向俯冲,此时,弗野和多不杂地区向南的俯冲情况不明;进入晚侏罗世,多不杂地区进入双向俯冲阶段;早白垩世材玛地区洋盆已经闭合,此时,弗野地区出现向南俯冲的迹象,多不杂地区出现岛弧型岩浆;晚白垩世阶段,研究区洋盆整体闭合。