作者：曹建国
安山岩最早由Buch创名于南美安第斯山，是地球上分布比较广泛的一类熔岩。世界上陆相火山的主要喷出物中有61%为安山质岩浆浆，广泛分布于活动大陆边缘、造山带及现代岛弧地区，也可以产出于板内伸展环境、大洋中脊和板内裂谷等非造山环境。俯冲带是形成安山岩最重要的场所，在这个构造背景下的岩浆作用形成的岩浆约占全球总的岩浆释放量的15%，除此之外，也有部分安山岩分布于大陆内部（如大陆裂谷）及洋中脊。一般认为，形成于俯冲带的安山岩是由洋壳物质或受流体交代的地幔楔物质部分熔融产生的安山质岩浆所形成的。
位于西藏多龙矿集区的铁格隆南矿床荣那矿段分布有较大面积安山岩，是铁格隆南超大型斑岩一浅成低温热液型铜（金）矿体的直接盖层，该安山岩亦可作为多龙矿集区重要的找矿标志之一。但截至目前，其成岩时代、岩浆源区及其在铁格隆南矿床的形成与保存过程中的作用等尚无系统的研究。有报告称在多龙矿集区西部地堡那木岗地区的美日切错组安山岩中测得锆石U-Pb谐和年龄为(120.89±0.91) Ma，在多不杂矿区西侧的玄武安山岩中测得7颗锆石U-Pb谐和年龄为(105.7±1.7) Ma (MSWD=1.2)，4颗锆石U- Pb谐和年龄为(121.5土2.4) Ma (MSWD=0.32)，并认为是班公湖一怒江洋洋壳向北俯冲到南羌塘地块之下所造成的o；另有报告认为美日切错组安山岩主要形成于洋壳俯冲期俯冲带后缘的挤压背景下的局部“拉张盆地”环境；报道了在荣那地区英安岩中获得SHRIMP锆石U-Pb年龄为(111±1.4) Ma，并认为早白垩世中期班公湖一怒江洋洋盆并未完全闭合，仍存在向北的俯冲作用。以上研究虽对多龙矿集区的安山岩有所涉及，但显然存在争议，且均未涉及相关火山岩源区特征的讨论，以及该套火山岩对于多龙地区斑岩成矿系统铜（金）矿床的改造、保存的重要性均未给予必要的重视。
为此，本文以出露于铁格隆南矿床荣那矿段的安山岩为研究对象，通过野外地质调查及岩相学研究、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学特征研究，结合详细钻孔岩心编录成果，探讨铁格隆南矿床荣那矿段安山岩的成岩时代、岩浆源区特征及其在铁格隆南斑岩一浅成低温热液型铜（金）矿床的形成、改造与保存过程的重要作用。
1 区域构造背景及样品岩相学特征
班公湖一怒江缝合带分别以日土一改则一丁青断裂、班公湖一康托一兹格塘错断裂为南北两界，横亘于青藏高原中部，是羌塘地体和冈底斯地体重要的分界线(图1-a)。受中特提斯洋发展演化的影响，班公湖一怒江缝合带及其两侧主要由一系列增生杂岩带和岩浆岩带构成。多龙矿集区即位于班公湖一怒江缝合带北侧羌塘弧盆系扎普一多不扎岩浆岩带东段，以深水陆棚一盆地斜坡沉积环境的中一下侏罗统曲色组和色哇组的细碎屑岩，与枕状玄武岩、辉绿岩墙等组合为特征(图l-b)。
下白垩统美日切错组(K1m)整体为一套安山（玢）岩一火山碎屑岩组合，是本文的研究重点。火山岩中菱形节理发育，形成于陆地环境，为一套陆相火山喷发溢流相火山岩。该套火山岩主要沿地堡那木岗一荣那一赛角及赛角一尕尔勤呈NE向和NW向展布，常呈不规则状或串珠状不整合覆盖于侏罗系碎屑岩或剥蚀出来的矿化花岗闪长岩之上。
铁格隆南矿床荣那矿段安山岩具斑状结构，块状构造（图2-a、b），由斑晶(20%～25%)，基质(75%~80%)及少量磁铁矿(1%)组成。斑晶主要为斜长石、角闪石和黑云母，偶见钾长石斑晶(图2-c)，斜长石斑晶呈长板状或柱状，颗粒大小不一，镜下长度从1～10 mm不等，可见聚片双晶(图2-b)，部分绢云母化，角闪石斑晶多呈粒状或长柱状(图2-b)，粒径从0.8～4 mm不等，单偏镜下呈浅绿色或绿色，具明显多色性，部分可见2组解理，矿物边缘发生氧化形成暗化边；黑云母斑晶呈片状、板状，具多色性，部分与角闪石共生。基质为安山结构(图2-c)，主要成分以斜长石及少量磁铁矿等副矿物为主。另外，长石斑晶大多具有熔蚀环边，且部分斑晶边缘熔蚀呈港湾状(图2-d)。
2样品采集与分析方法
本批样品中，选择l件安山岩样品用于LA-ICP-MS锆石U-Pb测试。样品采自荣那沟北侧铁格隆南矿区ZK2404施工位置附近的山顶安山岩露头。另有9件用于主量、微量元素分析，其中4件采集于荣那沟北侧，1件采集于荣那沟南侧山顶，4件采集于矿区北东侧拿若山西麓呈串珠状产出的安山岩中(图l-b)，采样坐标：东经83°30'22”，北纬32°52’36”，野外定名均为安山岩，样品新鲜（图2-a），新鲜面呈紫红色，岩石均无矿化，蚀变、脉体不发育。
锆石分选工作由廊坊市宇能岩石矿物分选技术服务有限公司完成。样品按照常规粉碎淘洗后，经浮选和电磁选后，在双目镜下人工挑选纯度在99%以上的锆石。锆石的制靶和透射光、反射光、阴极发光照相在北京锆年领航科技有限公司完成。在此基础上观察锆石的内部结构，避开包裹体和裂隙进行选点。样品测年工作在中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室内完成，采用LA-MC-ICP-MS进行锆石U- Pb同位素定年测试，详细流程及原理参见文献。测试数据采用Isplot v3.75程序进行处理完成。
对9件样品进行主、微量元素分析。在对样品去除风化壳后，用破碎机粉碎，再用球磨仪研磨至粒径小于200目的粉末状，用于主量元素和微量元素分析。样品的测试分析在西南冶金分析测试所完成，主量元素用X射线荧光光谱法(XRF)测试，分析仪器为Axios X荧光仪，分析精度2%，微量元素使用ICP-MS测试，分析仪器为NexION 300x ICP-MS，分析精度优于5%。
3分析结果
3.1锆石U-Pb同位素年代学
本文对1件安山岩样品(RN-GS01)中的23颗锆石进行了锆石U-Pb定年（表1）。样品中锆石多呈自形一半自形短柱状，长宽比1：l～3：1，透明度好，表面光滑，颗粒大多在50～150 um。锆石阴极发光(CL)图像显示具有明显岩浆成因的韵律环带（图3-a)。对安山岩样品23颗锆石23个点进行了锆石U-Pb同位素分析，测点都选择在韵律环带结构清晰的部位，并避开裂隙及包裹体。在所测的23个测点中，3个测点(RN-GS01.12、RN- GS01.22、RN-GS01.23)的207Pb/235U和206Pb/238U年龄不谐和，1个测点(RN-GS01.19)Th/U比值小于0.07，属变质成因锆石，1个测点(RN- GS01.20)所测年龄较大((395.8±5.9) Ma)，可能为岩浆作用过程中捕获的早期继承锆石(图3-b)。剔除以上5个测点，其余18个测点均位于U-Pb谐和线上或其附近，谐和度较好。18颗锆石的Th/U比值均大于0.3，说明其属于岩浆锆石。
据测试结果，1 8颗锆石的206Pb/238U表面年龄介于106.9～112.2 Ma,在置信度为95%时的加权平均年龄为(110.1士0.7) Ma (MSWD=2.3)，代表了荣那安山岩的成岩年龄。
3.2岩石地球化学特征
本次研究对荣那地区9件安山岩样品进行了全岩主量元素、微量元素和稀土元素分析，样品分析结果及主要岩石地球化学特征参数见表2。
3.2.1主量元素地球化学特征
9件安山岩样品Si02含量为59.5%～61.48%，平均值为60.48%，全碱(Na2O+K2O)含量6.02%~6.63%，平均值为6.30%，K20含量在2.48%～3.11%变化，Al：0，含量为16.14%～17.11%，平均值为16.5%，接近典型岛弧火山岩(Al2O3为17.1%～17.8%)；Ti02含量介于0.82%～0.96%，平均值为0.88%，低于大陆裂谷碱性玄武岩Ti0：平均值(2.2%)和钙碱性系列安山岩平均值(1.16%)，与岛弧区钙碱性火山岩(0.58%～0.85%)相似;Mg0变化范围在1.72%～2.69%，Mg#值中等，为36.45～44.78(表2)，以上岩石地球化学特征显示荣那安山岩具有弧火山岩的特征。在TAS图解中9件样品均落入安山岩区域，位于亚碱性范畴（图4-a），在K2O- Si02图解上样品均位于高钾钙碱性系列岩石范围(图4-b)。
3.2.2微量元素地球化学特征
从稀土元素分析数据看（表2），荣那安山岩稀土元素总量(∑REE)偏低，介于114 x10-6～143 X10-6，在球粒陨石标准化稀土元素配分模式图(图5-a)上，各样品显示出良好的一致性，自Ce元素向右，各元素的含量下降很快，表现出活动大陆边缘的特征，轻稀土元素相对富集且轻、重稀土元素之间存在较强的分馏作用((La/Yb)N为8.04～12.5，平均10.6)，配分曲线整体右倾，Eu显示出弱的负异常(8Eu=0.85～1.03)，表明其具有相同源区，与正常岛弧火山岩一致。轻稀土元素内部之间分馏作用明显((La/Sm)N=3.59～4.01)，而重稀土元素分馏不明显((Gd/Yb)N=1.56～2.42)。
荣那安山岩微量元素主要特征列于表3，并与安第斯地区、大陆岛弧、大洋岛弧的低钾安山岩和其他安山岩的有关数值进行对比表明研究区安山岩微量元素特征与大陆岛弧和安第斯地区安山岩相似，更相似于大陆岛弧安山岩。微量元素具高Sr(平均值大于400xl0-6)和低Yb(平均值小于1.9xl0-6)、Y(平均值小于29.9 x10-6)，高Sr/Y比值和低Rb/Sr比值。在球粒陨石标准化微量元素蛛网图(图5-b)上，各样品的分布型式同样具有良好的一致性，均富集Ba、Rb、Th、K等大离子亲石元素(LILE)，相对亏损Ta、Nb、P、Ti等高场强元素(HFSE)，显示出与俯冲作用有关的火山岩的特征，样品具有Rb正异常和明显的Zr、Hf负异常，说明该安山岩形成的环境为俯冲岛弧环境。
4讨论
4.1安山岩的形成时代及其在矿床形成、保存中的作用
通过安山岩年代学研究，获得了荣那安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(110.1±0.7) Ma，代表其成岩年龄为早白垩世。此结果与前人在该地区的英安岩中获得的SHRIMP锆石U- Pb年龄(111±1.4) Ma基本一致。而在此安山岩覆盖之下的铁格隆南矿床荣那矿段的矿体中获含矿花岗闪长斑岩形成年代为(115.87±0.41) Ma，含矿石英闪长石英闪长玢岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(120.2±1.0) Ma,此2组数据为该矿床的成岩年龄，获辉钼矿Re—Os等时线年龄(119.0±1.4) Ma，为铁格隆南矿床的早期成矿年龄。
同时，根据详细的钻孔岩心编录成果显示，安山岩底部存在一套古风化壳，表明该安山岩的形成应晚于铁格隆南矿床的成岩和成矿时间，显示其是在铁格隆南矿床形成、矿体出露地表接受剥蚀之后，安山岩喷发并角度不整合覆盖于矿体之上，是该高硫型浅成低温热液型铜（金）矿体得以保存基本完好的重要条件之一。
也即是意味着在最后一期成矿(116 Ma)之后，拉萨地体此时可能与南羌塘地体已经发生了碰撞拼贴，导致地壳抬升，致使形成较浅的叠加在斑岩型矿体之上的浅成低温热液型铜（金）矿体及其上的中下侏罗统色哇组围岩接受剥蚀。从成矿深度判断，此时矿床的剥蚀深度已经超过500 m，也即是在(116~110) Ma的6 Ma期间，羌塘地体南缘已经接受了约500 m的剥蚀。羌塘南缘是否受拉萨地体与南羌塘地体发生强烈的碰撞拼贴的影响并已经发生一定规模的初始隆升？还需要深入的研究。
4.2安山质岩浆的源区特征
有学者提出，下地壳铁镁质岩石未与地幔发生相互作用，直接部分熔融形成的岩浆，或单纯的基性岩石部分熔融形成的岩浆，其Mg值不会超过45，而Mg#>60和Ni>lOOxl0-6的高镁安山质岩浆很可能与地幔橄榄石是平衡的，代表了地幔熔体。荣那安山岩的Mg#值平均值为41.64，表明其可能由俯冲洋壳板片岩石部分熔融形成。根据Pb-Pb/Ce图解(图6)判断，荣那安山岩样品主要源区为大洋玄武岩区，表明其安山岩源区可能为大洋板片岩石。
微量元素地球化学特征显示，该地区安山岩样品均富集Ba、Rb、Th、K等大离子亲石元素(LILE)，相对亏损Ta、Nb、P、Ti等高场强元素(HFSE)。在Y-Sr/Y图解（图7）中，所有样品均落入经典岛弧安山岩一英安岩一流纹岩区域，显示出岛弧火山岩的特征，也能够说明该安山岩源区可能与洋壳俯冲板片有关这套具有洋壳冲板片性质的安山质岩浆形成的地球动力学背景，是羌塘地体与拉萨地体碰撞拼贴过程中，下插到南羌塘地体之下的班公湖一怒江洋俯冲板片脱水重熔，岩浆上侵的结果呢？还是早白垩世中期班公湖一怒江洋洋盆并未完全闭合，仍存在向北的俯冲作用，形成的安山岩浆？还需要进一乡研究。
作为地壳混染指数，当La/ Nb＜＜l、La/Ta<＜22时，地壳的混染可以忽略不计。荣那地区安山岩的La Nb值在1.11～5.41，平均值为2.93; La/Ta值在28．59～54.81，平均值为41.31，可能代表了源区有地专物质的参与，或者在岩浆上侵过程中存在后期陆壳物质的混染。
从La-La/Sm图解（图8）看，荣那安山岩样品大致沿斜线分布，认为其源岩应为部分熔融作用的产物。
根据以上特征综合分析认为，荣那安山岩的源区应为单一源区，其形成应为洋壳俯冲板片在未与地幔物质发生相互作用的情况下部分熔融并在岩浆上升过程中混染了地壳物质。
4.3安山岩产出的构造环境
根据全岩主、微量元素地球化学特征研究，荣那安山岩表现出活动大陆边缘的特征，并相似于大陆岛弧安山岩，样品富集LILE，相对亏损HFSE，Eu弱负异常，显示出弧火山岩的亲缘性，说明其物质组成具有形成环境为俯冲岛弧的特点。利用La/Yb- Sc/Ni图解识别出低钾大洋岛弧安山岩、其他大洋岛弧安山岩、大陆岛弧安山岩和安第斯型活动大陆边缘安山岩等四种类型。在该图解中（图9），安山岩样品全部落入安第斯型活动大陆边缘安山岩区中，表明荣那安山岩产出于活动大陆边缘环境。
岩石地球化学研究显示，荣那安山岩属于高钾钙碱性系列，与传统的以低钾、中钾钙碱性火山岩为主的岛弧火山岩和典型的钙碱性碰撞后弧火山岩不同，而与秘鲁南部和智利北部的中安第斯火山岩具有很强的相似性。安山岩样品的La/Yb比值均大于2，显示出活动大陆边缘火山岩的性质。
综上所述，荣那安山岩的岩石地球化学研究表明该安山岩属一套典型的大陆边缘型岛弧火山岩，形成于班公湖一怒江洋向北俯冲的消减带环境，是在此动力学背景下所诱发的岩浆产物。
5结论
本文在开展野外地质调查的基础上，通过对出露于铁格隆南矿床荣那矿段的安山岩岩相学、年代学、岩石地球化学及构造环境、岩浆源区、岩石成因及与铁格隆南矿床成矿关系等方面的研究，得出如下结论：
(1)铁格隆南矿床荣那矿段的安山岩主要形成于(110.1±0.7) Ma，表明其成岩年龄为早白垩世，该安山岩的形成晚于铁格隆南矿床的成岩和成矿时间，是铁格隆南矿床得以完好保存的必要条件。
(2)岩石地球化学研究表明，荣那安山岩属高钾钙碱性系列岩石，轻、重稀土元素之间分馏作用较强，Eu弱负异常，富集LILE，相对亏损HFSE，表明该安山岩的形成环境为俯冲岛弧环境。
(3)安山岩的岩石成因应为洋壳俯冲板片在未与地幔物质发生相互作用的情况下，部分熔融并在岩浆上升过程中混染地壳物质所形成。
(4)荣那安山岩属一套典型的大陆边缘型岛弧火山岩，形成于班公湖一怒江洋向北俯冲的消减带环境，是在此动力学背景下所诱发的岩浆产物。
致谢：笔者及所在的科研团队在野外工作、生活期间得到了中铝西藏矿业有限公司及西藏金龙矿业股份有限公司的大力支持和协助，匿名审稿专家及责任编辑杨艳老师对论文提出了宝贵修改意见，在此一并表示感谢。
5提要：
本文主要对出露与西藏多龙矿集区铁格隆南矿区荣那矿段的安山岩开展了锆石U-Pb定年、岩石地球化学测试，旨在确定该套火山岩的成岩年龄及其形成的构造背景。安山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为(110.1±0.7) Ma (MSWD=2.3)，代表了其成岩年龄。岩石Si02为59.5%～61.48%; Al：03为16.14%～17.11%; Na：O+K20为6.02%—6.63%; Mg#值中等，微量元素富集Ba、Rb、Th、K等大离子亲石元素，相对亏损Ta、Nb、P、Ti等高场强元素，具有Rb正异常和明显的Zr、Hf负异常，据此认为该安山岩属高钾钙碱性系列岩石，具有活动大陆边缘火山岩的性质，是班公湖一怒江洋北向俯冲，拉萨地体与羌塘地体碰撞拼贴过程中所诱发的岩浆产物。结合其他资料分析认为，此安山岩的成岩时间应晚于铁格隆南高硫型浅成低温热液铜（金）矿床的成岩和成矿时间，是该矿床得以良好保存的重要条件。
