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西藏岡底斯成礦帶成礦規(guī)律*

2022-11-15 07:59:10謝富偉郎興海唐菊興鄧煜霖王旭輝
礦床地質(zhì) 2022年5期
關(guān)鍵詞:岡底斯成礦作用矽卡巖

謝富偉,郎興海**,唐菊興,何 青,鄧煜霖,王旭輝,王 勇,賈 敏

(1 成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,四川成都 610059;2 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所自然資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100037)

岡底斯成礦帶北以措勤—嘉黎—仲沙斷裂為界,南以達(dá)吉翁—彭錯(cuò)林—朗縣斷裂為界,面積約21萬(wàn)km2(徐志剛等,2008),可進(jìn)一步劃分為念青唐古拉成礦亞帶、南岡底斯成礦亞帶、拉達(dá)克—阿爾依拉山成礦亞帶和墨脫—洛希特山成礦亞帶(圖1a、b)。1979 年,全國(guó)開(kāi)展第一輪固體礦產(chǎn)成礦遠(yuǎn)景區(qū)劃工作,劃定21 個(gè)重要成礦區(qū)帶,其中的第18 號(hào)——藏南(即雅魯藏布江)銅、金、鉻成礦帶落在當(dāng)前的岡底斯成礦帶范圍內(nèi),作為西藏開(kāi)展“新一輪固體礦產(chǎn)普查工作”(“七五”勘查計(jì)劃)地區(qū),這是岡底斯成礦帶內(nèi)全面開(kāi)展礦產(chǎn)普查的開(kāi)端(溫家寶,1985;朱裕生等,2016)。1995年編制的“礦產(chǎn)勘查跨世紀(jì)工程”中,在全國(guó)設(shè)置了二十六個(gè)重要成礦區(qū)帶,岡底斯成礦帶列為“M026―雅魯藏布江成礦帶”,以重要成礦區(qū)帶的身份開(kāi)展大規(guī)??辈楣ぷ?。1999年開(kāi)始實(shí)施國(guó)土資源大調(diào)查,“九五”勘查計(jì)劃細(xì)化了“礦產(chǎn)勘查工程”的內(nèi)容,將岡底斯成礦帶列為“第33號(hào)——岡底斯—藏南成礦帶”。2006 年,《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)地質(zhì)工作決定》頒布后,岡底斯成礦帶地質(zhì)工作進(jìn)入快速推進(jìn)階段,其中,1∶25 萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查,1∶100 萬(wàn)、1∶25 萬(wàn)遙感地質(zhì)等工作迅速覆蓋全區(qū);1∶100 萬(wàn)、1∶50 萬(wàn)航空磁測(cè)、重力調(diào)查覆蓋大部分區(qū)域。截至目前,岡底斯成礦帶已分別完成了1∶5 萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)圖幅共61幅、133幅。

岡底斯成礦帶是中國(guó)地質(zhì)科學(xué)家取得重大成礦理論創(chuàng)新和找礦突破的主戰(zhàn)場(chǎng)。在成礦理論方面,“碰撞型斑巖銅礦成礦理論”對(duì)經(jīng)典斑巖成礦理論提出挑戰(zhàn),證實(shí)了非弧環(huán)境也可以形成大型-超大型斑巖型礦床,并榮獲2019 年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)(侯增謙等,2006a;2006b;2006c;2020);首次創(chuàng)立大陸非火山巖高溫地?zé)嵯到y(tǒng)模型和成因理論,打破非火山活動(dòng)區(qū)不產(chǎn)生高溫地?zé)岬恼J(rèn)識(shí)(多吉,2003);“水熱成礦新類(lèi)型——西藏銫硅華礦床”的發(fā)現(xiàn)和提取試驗(yàn)研究,榮獲1998 年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)(鄭綿平等,1995)等。在找礦突破方面,岡底斯成礦帶已發(fā)現(xiàn)280 余個(gè)礦床(點(diǎn)),共涉及17 個(gè)礦種,其中,達(dá)到超大型礦床規(guī)模的3個(gè)、大型礦床規(guī)模的22個(gè)、中型礦床規(guī)模的59 個(gè)、小型礦床規(guī)模的40 個(gè),探獲的銅金屬資源量大于3000萬(wàn)t、鉛鋅金屬資源量大于730萬(wàn)t、伴生金金屬資源量大于500 t(據(jù)本文統(tǒng)計(jì))。該帶上取得的重大找礦成果是2011 年國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)“青藏高原地質(zhì)理論創(chuàng)新與找礦重大突破”的主要支撐之一,對(duì)中國(guó)戰(zhàn)略資源開(kāi)發(fā)和資源儲(chǔ)備基地建設(shè)有重要意義。

近些年,在深化大陸碰撞成礦理論的同時(shí),成礦系列指導(dǎo)找礦實(shí)踐在岡底斯成礦帶區(qū)域成礦預(yù)測(cè)方面起到重大作用,如中侏羅世—晚侏羅世雄村島弧型斑巖銅金成礦作用(唐菊興等,2010;Lang et al.,2014;Tang et al.,2015;Xie et al.,2018)、古新世斯弄多淺成中-低溫?zé)嵋盒豌y多金屬成礦作用(唐菊興等,2016)、中新世羅布真淺成中-低溫?zé)嵋盒徒疸y多金屬成礦作用(黃瀚霄等,2018;2019)的發(fā)現(xiàn),證實(shí)岡底斯成礦帶南緣晚三疊世—侏羅紀(jì)火山-沉積巖覆蓋區(qū)具有尋找俯沖型斑巖型銅金礦床的潛力;廣泛分布的林子宗群火山巖覆蓋區(qū)具有尋找淺成中-低溫?zé)嵋盒偷V床的潛力;漸新世—中新世斑巖型礦床外圍可能發(fā)育淺成中-低溫?zé)嵋盒偷V床。顯示岡底斯成礦帶還具有巨大的找礦前景。

本文在前人已有資料基礎(chǔ)上,綜合了岡底斯成礦帶最新科研和勘查成果,總結(jié)出主要礦床類(lèi)型及其特征,探討區(qū)域成礦規(guī)律,以期對(duì)岡底斯成礦帶成礦理論創(chuàng)新和找礦預(yù)測(cè)提供一定參考。

1 地質(zhì)構(gòu)造背景

岡底斯成礦帶隸屬岡底斯—念青唐古拉復(fù)合島弧板片,由北向南包括隆格爾—念青唐古拉復(fù)合島弧帶和拉達(dá)克—南岡底斯—下察隅巖漿?。ㄅ斯鹛牡?,2009)(圖1a)。

隆格爾—念青唐古拉復(fù)合島弧帶展布于岡底斯—念青唐古拉山主脊,早年稱(chēng)之為岡底斯弧背斷隆帶或隆格爾—工布江達(dá)弧背斷隆帶(周祥等,1988),被當(dāng)雄—羊八井?dāng)嗔逊指畛陕「駹枴淝嗬瓟嗦?gòu)造帶和錯(cuò)高—察隅斷隆。隆格爾—冷青拉斷隆構(gòu)造帶位于念青唐古拉弧背斷隆構(gòu)造帶的西段,出露下古生界臺(tái)地碳酸鹽巖-碎屑巖淺海沉積(包括扎扛組、柯?tīng)柖嘟M、剛木桑組等)、晚古生界臺(tái)地碳酸鹽巖-濱海碎屑巖沉積(永珠組、拉嘎組、昂杰組、下拉組)和前陸盆地沉積(敵布錯(cuò)組),以及中生界下白堊統(tǒng)海陸交互相-濱淺海沉積(則弄群)。錯(cuò)高—察隅斷隆位于念青唐古拉弧背斷隆構(gòu)造帶的東段,由基底、蓋層和增生雜巖構(gòu)成;基底為念青唐古拉群混合巖、變粒巖-淺粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖及麻粒巖組成;蓋層主要由石炭系—二疊系砂巖、頁(yè)巖、泥巖、灰?guī)r、板巖等組成(包括來(lái)姑組、烏魯龍組、洛巴堆組、蒙拉組);增生雜巖為松多巖群,主要分布在扎雪—金達(dá)一帶,為一套厚度巨大、原巖以陸源碎屑巖為主,夾有中基性火山巖等的變質(zhì)巖系,主要巖性有石英巖、角閃片巖等(楊經(jīng)綏等,2007;Yang et al.,2009)。

拉達(dá)克—南岡底斯—下察隅巖漿弧北緣以沙莫勒—麥拉—米拉山—洛巴堆斷裂為界,南側(cè)在中部、東西2 段則分別與日喀則白堊紀(jì)弧前盆地、雅魯藏布江縫合帶相鄰,由阿依拉日居巖漿弧、南岡底斯巖漿弧和洛希特巖漿弧組成。阿依拉日居巖漿弧主要由晚白堊世—古近紀(jì)二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖組成;洛希特巖漿弧基底為前奧陶系德瑪拉巖群變質(zhì)巖系,主體為古近紀(jì)—新近紀(jì)中酸性侵入巖;南岡底斯巖漿弧由前寒武紀(jì)變質(zhì)基底(林芝巖群)、雄村組(J1-2x)、葉巴組(J1-2y)、多底溝組(J3d)、麻木下組(J3K1m)、林布宗組(J3K1l)、比馬組(K1b)、楚木龍組(K1ch)、塔克那組(K1t)、設(shè)興組(K2sh)、林子宗群(E1-2l)和岡底斯巖基組成。其中,岡底斯巖基巖性包括閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、花崗巖等,巖漿活動(dòng)主要集中在237~130 Ma、109~72 Ma、65~40 Ma、33~8 Ma 四個(gè)階段(Ji et al.,2009;徐旺春,2010;謝富偉,2019)。

2 主要礦床類(lèi)型

岡底斯成礦帶經(jīng)歷了新特提斯洋北向俯沖和印度—?dú)W亞板塊陸-陸碰撞造山,帶內(nèi)古生界至新生界皆有分布,發(fā)育大規(guī)模中酸性中淺成侵入巖體,且斷裂構(gòu)造極為發(fā)育,具有良好的成礦條件,礦產(chǎn)資源十分豐富,已發(fā)現(xiàn)的主要礦床類(lèi)型包括斑巖型銅金、銅鉬、鉬(銅)礦床;矽卡巖型銅、鉛鋅、鐵、鎢鉬礦床;淺成中-低溫?zé)嵋盒豌U鋅、金、銀礦床;熱泉型自然硫、銫礦床;沉積型石膏、煤礦床等(圖1b)。

斑巖型銅金、銅鉬、鉬(銅)礦床主要受控于侏羅紀(jì)、中新世中酸性巖體,賦礦巖體主要為石英閃長(zhǎng)斑巖、黑云母花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英二長(zhǎng)花崗斑巖、鉀長(zhǎng)花崗巖、斑狀二長(zhǎng)花崗巖等,賦礦地層主要為中侏羅統(tǒng)-下侏羅統(tǒng)雄村組火山-沉積巖、下侏羅統(tǒng)—中侏羅統(tǒng)葉巴組火山巖、上侏羅統(tǒng)多地溝組灰?guī)r、下白堊統(tǒng)林布宗組砂板巖、古近系林子宗群火山巖等,礦石礦物組合主要為黃銅礦-黃鐵礦、黃銅礦-黃鐵礦-輝鉬礦等,圍巖蝕變主要包括鉀硅酸鹽化蝕變、青磐巖化蝕變、鈉化-鈣化蝕變、綠泥石化-絹云母化蝕變、絹英巖化蝕變和泥化蝕變等,主要分布于謝通門(mén)—南木林—拉薩—墨竹工卡一帶,典型礦床包括雄村、驅(qū)龍、甲瑪、邦鋪、廳宮、沖江、崗講、朱諾等。

矽卡巖型銅、鉛鋅、鐵、鎢鉬礦床:礦體產(chǎn)于地層與中酸性侵入巖體的接觸帶中,巖性主要為花崗閃長(zhǎng)巖、黑云母二長(zhǎng)花崗巖、花崗斑巖、黑云母花崗閃長(zhǎng)巖、黑云母花崗巖等,中酸性侵入巖為成礦提供了礦源及熱源和熱液。這類(lèi)礦床主要受控于碳酸鹽,包括中二疊統(tǒng)下拉組、洛巴堆組、上二疊統(tǒng)蒙拉組、上石炭統(tǒng)—下二疊統(tǒng)來(lái)姑組、中侏羅統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)葉巴組、上侏羅統(tǒng)多底溝組、下白堊統(tǒng)塔克那組和比馬組等。礦石礦物組合主要為磁鐵礦、黃銅礦-黃鐵礦、黃銅礦-方鉛礦-閃鋅礦等,發(fā)育致密塊狀、脈狀、浸染狀、條帶狀等構(gòu)造,圍巖蝕變主要包括矽卡巖化、碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化等。這類(lèi)礦床主要分布于措勤、南木林—拉薩—墨竹工卡、南木林—林周—工布江達(dá)一帶,代表礦床主要為尼雄、日阿、甲瑪、普桑果、努日、勒青拉、蒙亞啊、洞中拉、亞貴拉等。

圖1西藏大地構(gòu)造分區(qū)簡(jiǎn)圖(a,據(jù)Zhu et al.,2013修改)和岡底斯成礦帶成礦區(qū)帶劃分及礦床類(lèi)型分布示意圖(b)1—Ⅲ級(jí)成礦帶界線(xiàn);2—Ⅳ級(jí)成礦亞帶界線(xiàn);3—Ⅲ級(jí)成礦帶帶號(hào);4—Ⅳ級(jí)成礦亞帶帶號(hào);5—Ⅴ級(jí)成礦區(qū)(礦田)及編號(hào);6—市級(jí)行政單位;7—地區(qū)行政單位;8—礦床名稱(chēng)及礦床類(lèi)型符號(hào);9—油頁(yè)巖;10—煤礦;11—淺成中-低溫?zé)嵋盒妥匀涣虻V;12—矽卡巖型鐵礦;13—矽卡巖型銅礦;14—斑巖型銅礦;15—斑巖型銅(鉬)礦;16—斑巖型銅金礦;17—矽卡巖型銅多金屬礦;18—矽卡巖型銅(金)礦;19—矽卡巖型銅(鉛鋅)礦;20—矽卡巖型銅(鉬鎢)礦;21—矽卡巖型鉛鋅礦;22—矽卡巖型鉛鋅銀礦;23—淺成中-低溫?zé)嵋盒豌U鋅銀礦;24—矽卡巖型鎢鉬礦;25—斑巖型鉬礦;26—斑巖型鉬(銅)礦;27—淺成中-低溫?zé)嵋盒徒鸬V;28—砂金礦;29—淺成中-低溫?zé)嵋盒徒疸y多金屬礦;30—淺成中-低溫?zé)嵋盒弯C礦;31—沉積型石膏礦Fig.1 Simplified tectonic framework of Tibet(a,modified after Zhu et al.,2013)and division of metallogenic belt and schematic diagram of deposit type distribution in Gangdese metallogenic belt(b)1—Grade-Ⅲmetallogenic belt boundary;2—Grade-Ⅳmetallogenic sub and belt boundary;3—Grade-Ⅲmetallogenic belt number;4—Grade-Ⅳmetallogenic sub and belt number;5—Grade-Ⅴore field;6—Lhasa City;7—Prefecture level region;8—Name and type of deposit;9—Oil shale;10—Coal mine;11—Epithermal medium-low temperature sulfur deposit;12—Skarn Fe deposit;13—Skarn copper deposit;14—Porphyry Cu deposit;15—Porphyry Cu(Mo)deposit;16—Porphyry Cu-Au deposit;17—Skarn Cu polymetallic deposit;18—Skarn Cu(Au)deposit;19—Skarn Cu(Pb-Zn)deposit;20—Skarn Cu(Mo-W)deposit;21—Skarn Pb-Zn deposit;22—Skarn Pb-Zn-Ag deposit;23—Epithermal medium-low temperature Pb-Zn-Ag deposit;24—Skarn W-Mo-Ag deposit;25—Porphyry Mo deposit;26—Porphyry Mo(Cu)deposit;27—Epithermal medium-low temperature Au deposit;28—Placer Au deposit;29—Epithermal medium-low temperature Au-Ag polymetallic deposit;30—Epithermal medium-low temperature Cs deposit;31—Sedimentary gypsum deposit

淺成中-低溫?zé)嵋盒豌U鋅、金、銀礦床:礦體產(chǎn)于典中組、帕那組火山巖中,礦石礦物組合主要為方鉛礦-閃鋅礦-輝銀礦、硫砷銅銀礦-螺狀硫銀礦、自然金-碲銀礦等。礦石構(gòu)造主要發(fā)育塊狀、浸染狀、網(wǎng)脈狀、角礫狀等,圍巖蝕變主要包括硅化、伊利石化、絹云母化蝕變等,主要分布于謝通門(mén)、墨竹工卡一帶,典型礦床包括斯弄多、羅布真等。

熱泉型自然硫、銫礦床:自然硫主要產(chǎn)于始新統(tǒng)帕那組和第四系中,分布于羊八井地?zé)崽铩dC礦主要產(chǎn)于與熱泉相關(guān)的硅華,典型礦床包括搭格架、布雄朗、谷露等。

沉積型石膏、煤礦床:石膏產(chǎn)出于海相碳酸鹽巖(碎屑巖)中,與蒸發(fā)巖組合有關(guān),產(chǎn)于旁多組板巖內(nèi),主要分布于昂仁一帶,代表礦床為空布拉;煤主要產(chǎn)于上侏羅統(tǒng)—下白堊統(tǒng)林布宗組砂泥巖中,分布于林周—墨竹工卡一帶,代表礦床為牛馬溝。

3 成礦規(guī)律探討

3.1 礦床成礦時(shí)代分布規(guī)律

岡底斯成礦帶自晚古生代以來(lái)經(jīng)歷了多期構(gòu)造-巖漿事件和沉積事件的疊加,但成礦事件主要與巖漿熱液作用相關(guān),與沉積作用相關(guān)的礦床相對(duì)較少產(chǎn)出。帶內(nèi)礦床成礦時(shí)代的研究起步較晚,至今仍有大量與巖漿熱液相關(guān)的中小型礦床和沉積型礦床的成礦時(shí)代缺乏準(zhǔn)確的厘定。近些年,基于同位素測(cè)年技術(shù)的發(fā)展,絹云母/金云母/伊利石40Ar-39Ar、輝鉬礦Re-Os等高精度測(cè)年方法在帶內(nèi)礦床成礦時(shí)代的研究方面得到了廣泛應(yīng)用,所有大型-超大型礦床和少數(shù)中小型礦床的成礦時(shí)代已查明,帶內(nèi)與巖漿熱液相關(guān)的礦床成礦年齡與成巖年齡在誤差范圍內(nèi)基本保持一致(圖2a~b)??傮w來(lái)看,帶內(nèi)礦床成礦年齡分布上具有時(shí)間跨度大,分布不集中的特點(diǎn),可劃分為7 個(gè)成礦期:石炭紀(jì)、晚三疊世—侏羅紀(jì)、早白堊世晚期—晚白堊世早期、晚白堊世晚期—始新世早期、漸新世、中新世、第四紀(jì)。

圖2 岡底斯成礦帶與巖漿-熱液相關(guān)的主要礦床成巖年齡(a)與成礦年齡(b)頻數(shù)分布圖(相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)參考文獻(xiàn))Fig.2 Frequency distribution map of intrusion emplacement age(a)and metallogenic age(b)of ore deposits related to magmatichydrothermal solution in the Gangdese metallogenic belt(date from references)

石炭紀(jì)成礦期自晚石炭世開(kāi)始,拉薩地塊從岡瓦納大陸北緣裂解(Zhu et al.,2013),在炎熱氣候條件下,念青唐古拉地區(qū)障壁海灣潟湖或湖坪局部發(fā)生化學(xué)沉積作用形成了海相沉積作用有關(guān)的石膏礦床,如空布拉、熱振共巴,皆產(chǎn)于上石炭統(tǒng)板巖內(nèi),層厚可達(dá)20 m,延伸可至5 km,主要為隱晶質(zhì)微晶雪花石膏。

晚三疊世—侏羅紀(jì)成礦期,成礦作用主要發(fā)育于雄村礦集區(qū),形成于新特提斯洋北向俯沖的洋內(nèi)島弧環(huán)境,包括2 期斑巖型Cu-Au 礦化,輝鉬礦Re-Os 年齡分別為(172.6±2.1)Ma 和(161.5±2.7)Ma(Lang et al., 2014;Tang et al., 2015),受控于中侏羅世—晚侏羅世北向俯沖的新特提斯洋殼由板片折返向平板俯沖的轉(zhuǎn)換環(huán)境(Xie et al., 2021)。此外,在岡底斯成礦帶西段打加錯(cuò)地區(qū)由新生地殼部分熔融形成的準(zhǔn)鋁質(zhì)鉀玄巖系二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖中發(fā)育斑巖型銅金礦化(魯爾瑪),輝鉬礦Re-Os 年齡為212 Ma,與含礦斑巖成巖年齡一致(劉洪等,2019);念青唐古拉成礦亞帶也發(fā)現(xiàn)了形成于202.7 Ma(Rb-Sr 等時(shí)線(xiàn)年齡)的板多中-低溫?zé)嵋好}型鉛鋅礦床(Li et al., 2020),顯示整個(gè)岡底斯成礦帶可能發(fā)育1 期晚三疊世—侏羅紀(jì)的銅、金、鉛鋅成礦事件,值得開(kāi)展進(jìn)一步的成礦理論研究和找礦勘查工作。

早白堊世晚期—晚白堊世早期成礦期,成礦作用分布在念青唐古拉成礦亞帶西段北緣(包括隆格爾、日阿、尼雄等)和南岡底斯成礦帶東帶南緣(克魯、桑布加拉等),其中,尼雄矽卡巖型Fe 礦床金云母40Ar-39Ar 年齡為112.3 Ma(于玉帥等,2012),隆格爾矽卡巖型Fe 礦床金云母40Ar-39Ar 年齡為(93.71±2.96)Ma(高順寶等,2021),日阿矽卡巖型Cu 礦床金云母40Ar-39Ar 年齡為(87.69±0.64)Ma(辛洪波等,2006),克魯和桑不加拉矽卡巖型Cu-Au礦床輝鉬礦Re-Os 年齡分別為(92±11)Ma、(95.2±2.9)Ma(Huang et al.,2020)。

晚白堊世晚期—始新世早期成礦期成礦作用岡底斯成礦帶僅次于中新世的成礦爆發(fā)期,集中分布在念青唐古拉成礦亞帶中東段,西段僅發(fā)現(xiàn)查個(gè)勒大型矽卡巖型鉛鋅礦床,其輝鉬礦Re-Os 年齡為(61.49±0.6)Ma(高順寶等,2012);中段主要為淺成中-低溫?zé)嵋盒豌y多金屬礦床,其中,斯弄多Pb-Zn-Ag 礦床伊利石40Ar-39Ar 年齡為(63.1±0.7)Ma(Li et al., 2019),納如松多Pb-Zn-Ag 礦床絹云母(57.81±0.66)Ma(紀(jì)現(xiàn)華等,2014),而扎扎龍、德新、拉宗等淺成中-低溫?zé)嵋盒偷V床尚未獲得成礦年齡;東段矽卡巖型鉛鋅礦床成群分布,其中,切瑪輝鉬礦Re-Os年齡為(60.5±2.3)Ma(唐菊興等,2020),勒青拉與成礦相關(guān)巖體鋯石U-Pb 年齡為(61.5±0.5)Ma(Wang et al.,2016),蒙亞啊輝鉬礦Re-Os 年齡為(65.2±0.9)Ma(Wang et al.,2015),洞中拉和洞中松多與成礦密切相關(guān)巖體鋯石U-Pb年齡分別為51.2 Ma、54.4 Ma(唐菊興等,2020),亞貴拉輝鉬礦Re-Os 年齡為(65.0±1.9)Ma(高一鳴等,2011),瑪雄郎絹云母40Ar-39Ar 年齡為69 Ma(唐菊興等,2020)。東段還發(fā)育斑巖型鉬礦化和矽卡巖型鎢鉬礦化,其中,沙讓斑巖型Mo礦床輝鉬礦Re-Os 年齡為(51.0±1.0)Ma(唐菊興等,2009),哈海崗矽卡巖型W-Mo 礦床輝鉬礦Re-Os 年齡為(63.2±3.2)Ma(唐菊興等,2020)。此外,位于南岡底斯成礦亞帶東段南緣的吉如斑巖型Cu 礦床早期成礦作用輝鉬礦Re-Os 年齡為(44.9±2.6)Ma(Zheng et al., 2014),程巴矽卡巖型Cu 礦床輝鉬礦Re-Os 年齡為(58.49±0.43)Ma(鄭文寶等,2019),沖木達(dá)矽卡巖型Cu 礦床輝鉬礦Re-Os 年齡為(40.3±5.6)Ma(李光明等,2006)。最近,在南岡底斯成礦亞帶西段還發(fā)現(xiàn)了哥布弄巴矽卡巖型Fe 多金屬礦床白云母40Ar-39Ar 年齡為(59.22±0.61)Ma(Gao et al.,2019)。

漸新世成礦期,成礦作用較弱,僅在南岡底斯成礦亞帶東段南緣發(fā)現(xiàn)少量斑巖型鉬礦床,其中程巴斑巖型Mo 礦床輝鉬礦Re-Os年齡為(30.17±0.94)Ma(孫祥等,2013),明則斑巖型Mo 礦床輝鉬礦Re-Os年齡為(30.26±0.69)Ma(閆學(xué)義等,2010),帕南斑巖型Mo 礦床輝鉬礦Re-Os 年齡為(32.4±1.5)Ma(段連峰等,2014)。

中新世成礦期,是岡底斯成礦帶最強(qiáng)烈的礦化集中爆發(fā)期,典型礦床成礦年齡見(jiàn)表1,主要為發(fā)育于南岡底斯成礦亞帶東段的斑巖-矽卡巖型銅多金屬礦床,如甲瑪、驅(qū)龍、朱諾、邦鋪、拉抗俄、達(dá)布、廳宮、沖江、湯不拉、崗講、白容等,成礦時(shí)代集中在15 Ma 前后(圖2b),也可見(jiàn)富Co 的普桑果矽卡巖型銅多金屬礦床,其石英Rb-Sr 等時(shí)線(xiàn)為(13.2±0.7)Ma(Li et al.,2019)。此外,在南岡底斯成礦亞帶還發(fā)育淺成中-低溫?zé)嵋盒偷V化,如弄如日淺成中-低溫?zé)嵋盒虯u 礦床絹云母40Ar-39Ar 為(19.87±0.96)Ma(黃瀚霄等,2012;劉云飛,2013),羅布真淺成中-低溫?zé)嵋盒虯g 多金屬礦床與自然金、方鉛礦等共生的石英Rb-Sr等時(shí)線(xiàn)年齡為(21.1±1.8)Ma(黃瀚霄等,2019)。

表1 岡底斯成礦帶中新世主要礦床成礦時(shí)代Table 1 Metallogenic ages of main deposits during Miocene in Gangdese metallogenic belt

3.2 礦床空間分布規(guī)律

根據(jù)已有資料,岡底斯成礦帶內(nèi)礦床空間分布規(guī)律呈現(xiàn)南北向成串、東西向成帶、帶內(nèi)有區(qū)、區(qū)內(nèi)相對(duì)集中的特點(diǎn)(圖1b)。筆者從礦床類(lèi)型、成礦元素的空間分布及其控制因素進(jìn)行闡述。

3.2.1 礦床類(lèi)型的空間分布

(1)斑巖型礦床

斑巖型銅金礦床主要分布于南岡底斯成礦亞帶中段南緣,南側(cè)緊鄰雅魯藏布縫合帶。含礦斑巖主要為侏羅紀(jì)石英閃長(zhǎng)斑巖,侵位于下侏羅統(tǒng)—中侏羅統(tǒng)雄村組凝灰?guī)r中,在斑巖體和附近的凝灰?guī)r中產(chǎn)生銅金礦化。這類(lèi)礦床主要與新特提斯洋的早期洋內(nèi)俯沖相關(guān),典型礦床以雄村為代表。

斑巖型銅鉬礦床主要分布于南岡底斯成礦亞帶中東段,受印度板塊俯沖形式控制。含礦斑巖主要為石英二長(zhǎng)斑巖、二長(zhǎng)花崗斑巖、黑云母花崗斑巖、石英閃長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖等,這些常呈巖株?duì)钋治挥谥行律纭律缁鹕?沉積巖中,包括下侏羅統(tǒng)—中侏羅統(tǒng)葉巴組火山巖、始新統(tǒng)帕那組火山巖、古新統(tǒng)典中組凝灰?guī)r等,受到南北向、北西向、北東向、近東西向次級(jí)斷裂或其交匯部位的控制。岡底斯成礦帶中斑巖型銅鉬礦床的含礦巖漿的形成主要與碰撞后陸內(nèi)伸展作用密切相關(guān)。以驅(qū)龍、廳宮、沖江、崗講、吉如等礦床為代表。

斑巖型鉬(銅)礦床主要分布于岡底斯成礦帶東段。含礦斑巖主要為花崗斑巖、二長(zhǎng)花崗斑巖,主要侵位于上二疊統(tǒng)蒙拉組淺變質(zhì)碎屑巖、下二疊統(tǒng)洛巴堆組凝灰?guī)r和早期的巖漿巖巖體中,在斑巖體及附近接觸帶中形成鉬礦化,礦體主要呈透鏡狀、層狀。該類(lèi)礦床主要分為2 個(gè)成礦時(shí)期,一是形成于始新世早期印度—?dú)W亞大陸主碰撞階段的礦床,以沙讓為代表,分布于念青唐古拉成礦亞帶東段;二是形成于中新世印度—?dú)W亞大陸后碰撞伸展背景下的礦床,以邦鋪、湯不拉為代表,分布于南岡底斯成礦亞帶東段。

(2)矽卡巖型礦床

矽卡巖型銅(鉛鋅-鉬-金-鎢)礦床主要分布于南岡底斯成礦亞帶中東段。與成礦相關(guān)的侵入巖體主要為花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖等,巖體主要侵位于下中侏羅統(tǒng)葉巴組灰?guī)r、上侏羅統(tǒng)多底溝組灰?guī)r、下白堊統(tǒng)塔克那組灰?guī)r和下白堊統(tǒng)比馬組灰?guī)r中,在接觸帶附近發(fā)生接觸交代作用,產(chǎn)生銅、鉛鋅、鉬等礦化。礦體主要呈層狀、似層狀、囊狀、不規(guī)則狀等,嚴(yán)格受到侵入巖體和碳酸鹽巖的控制。該類(lèi)礦床形成構(gòu)造背景主要分為2 大類(lèi):一是產(chǎn)出于漸新世的晚碰撞環(huán)境,以努日等礦床為代表;二是產(chǎn)出于中新世碰撞后伸展環(huán)境,以甲瑪、普桑果、知不拉等礦床為代表。

矽卡巖型鉛鋅(銀)礦是岡底斯成礦帶上分布廣泛的礦床類(lèi)型。成礦作用常發(fā)生在中酸性侵入體與碳酸鹽類(lèi)圍巖接觸帶上,因此該類(lèi)礦床受侵入巖體和碳酸鹽巖的雙重控制。與該類(lèi)礦床相關(guān)的侵入巖、碳酸鹽巖或富鈣碎屑巖總體呈東西向帶狀出露。該類(lèi)礦床主要分布在念青唐古拉成礦亞帶東段,形成于古新世陸-陸碰撞環(huán)境。典型礦床以蒙亞啊、亞貴拉、洞中拉、龍馬拉及勒青拉為代表。

矽卡巖型鐵(銅)礦主要分布于念青唐古拉成礦亞帶中西段南緣。與成礦作用相關(guān)的侵入巖體為花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗斑巖等,主要侵位于中二疊統(tǒng)下拉組灰?guī)r、下白堊統(tǒng)塔克那組灰?guī)r中,礦體主要產(chǎn)于侵入體與碳酸鹽巖內(nèi)外接觸帶,并且次級(jí)斷裂構(gòu)造是其礦化產(chǎn)出的有利部位。礦床主要形成于2 個(gè)時(shí)期:一是形成于白堊紀(jì)新特提斯洋俯沖階段,以尼雄、滾糾、日阿為代表,主要分布于念青唐古拉成礦亞帶西段,即措勤一帶;二是形成于古新世印度—?dú)W亞大陸主碰撞匯聚階段,以恰功、春哲為代表,分布于念青唐古拉成礦亞帶中段南緣或南岡底斯成礦亞帶中段北緣。

矽卡巖型鎢鉬礦床在岡底斯成礦帶上分布較少,以哈海崗為代表,位于念青唐古拉成礦亞帶中段南緣。礦體主要產(chǎn)于矽卡巖中,呈透鏡狀、脈狀,嚴(yán)格受到達(dá)龍斷裂帶控制。

(3)淺成中-低溫?zé)嵋盒偷V床

淺成中-低溫?zé)嵋盒豌U鋅銀礦主要分布于念青唐古拉成礦亞帶中段南緣,他們主要與古近紀(jì)林子宗群火山巖成礦密切,礦體主要產(chǎn)于火山機(jī)構(gòu)旁側(cè)張性斷裂中。主要形成于古新世印度—?dú)W亞大陸主碰撞和后碰撞伸展階段,典型礦床以斯弄多、納如松多鉛鋅銀礦為代表。

淺成中-低溫?zé)嵋盒徒鸬V主要分布于南岡底斯成礦亞帶中段南緣,礦體賦存于構(gòu)造破碎帶中,成礦侵入巖為中新世二長(zhǎng)花崗斑巖。主要形成于古新世印度—?dú)W亞大陸主碰撞階段,典型礦床以弄如日金礦為代表。

淺成中-低溫?zé)嵋盒妥匀涣虻V床主要位于當(dāng)雄羊八井熱田內(nèi),含礦層位為始新統(tǒng)帕那組火山巖和第四系沉積物中。自然硫礦體產(chǎn)狀嚴(yán)格受氣泉、溫泉口通道附近始新統(tǒng)基巖裂隙形態(tài)控制,或充填于第四系礫石層中。

淺成中-低溫?zé)嵋盒弯C礦床主要位于搭格架熱泉硅華內(nèi),搭格架地?zé)犸@示強(qiáng)度和規(guī)模均受近南北、北北西、北東、北西向4 組斷裂的嚴(yán)格控制。硅華中的銫來(lái)自深部地殼熔融層,硅主要來(lái)自圍巖,熱水由大氣降水下滲后受殼內(nèi)熔融層改造后攜銫上升。

(4)沉積型礦床

生物化學(xué)沉積型煤礦床主要分布于林周—拉薩、亞米—日喀則一帶,含煤地層主要為上侏羅統(tǒng)—下白堊統(tǒng)林布宗組(J3K1l)和下白堊統(tǒng)楚木龍組(K1ch),其沉積環(huán)境為海陸過(guò)渡相的扇三角洲。主要代表有牛馬溝、向陽(yáng)、楚木龍等煤礦(點(diǎn)),但整體含煤性較差。

蒸發(fā)沉積型石膏礦床主要分布于當(dāng)雄東部一帶,含礦層位為上石炭統(tǒng)旁多組(C2p)石灰?guī)r-石膏建造,主要產(chǎn)于海相碳酸鹽巖、蒸發(fā)巖組合中。石膏層可達(dá)20 m 厚,延伸可至5 km,礦石為隱晶質(zhì)雪花石膏。可能為加里東運(yùn)動(dòng)使岡底斯—念青唐古拉一帶的地殼上升,在淺水甚至湖坪環(huán)境下形成,代表礦床為空布拉。

砂礦型砂金礦床主要位于南岡底斯成礦亞帶西段南緣,含礦層位巖性主要為第四系沖洪積物。由于新生代以來(lái)青藏高原快速隆升剝蝕,含金碎屑物經(jīng)水流搬運(yùn)至河谷或階地中形成了現(xiàn)代和古砂金礦床,代表礦床為那木如砂金礦。

(5)地?zé)崽?/p>

地?zé)崽镂挥趯姿钩傻V帶南北向那曲—羊八井—亞?wèn)|活動(dòng)構(gòu)造帶,這條張性斷裂帶上有羊八井、羊易和谷露等地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)潛力十分可觀(guān)的高溫地?zé)崽?。西藏水熱活?dòng)是青藏高原碰撞造山過(guò)程的產(chǎn)物,水熱活動(dòng)強(qiáng)度和時(shí)空變化真實(shí)地記錄著青藏高原隆升的進(jìn)程。

3.2.2 成礦元素的空間分布

岡底斯成礦帶成礦元素存在明顯的分帶,從南到北分別為:Cu-Au(如雄村礦床)→Mo-W(Cu)(如程巴、努日、沖木達(dá)等礦床)→Cu-Mo-Pb-Zn(Au、Ag)(如驅(qū)龍、甲瑪、沖江、廳宮、白容、拉抗俄、知不拉、朱諾等礦床)→Mo(Cu)(如沙讓礦床)→Pb-Zn-Mo-WFe(如江嘎、熱瑪、加拉普、列廷岡等礦床)→Pb、Zn(Ag)(如亞貴拉、蒙亞啊、洞中拉、洞中松多、斯弄多、納如松多、查個(gè)勒等礦床)(唐菊興等,2012)。此外,念青唐古拉成礦亞帶成礦元素由東向西依次為Mo→Pb-Zn→Cu(Fe)。南岡底斯成礦亞帶成礦元素由東向西依次為Cu-Mo→Cu-Au。

此外,帶內(nèi)多數(shù)典型礦床也存在顯著的礦床尺度成礦元素分帶,如雄村銅金礦床晚期Zn-Pb-Cu-Au-Ag 礦化疊加于早期Cu-Au-Ag 礦化(郎興海等,2010);甲瑪銅多金屬礦床由巖體中心向外到中部至矽卡巖前緣與大理巖接觸帶,矽卡巖中礦石礦物組合對(duì)應(yīng)的成礦元素分帶為成礦元素分帶:Mo+Cu±Au±Ag→Cu±Mo±Au±Ag→Pb+Zn+Cu±Au±Ag±Mo→Au±Ag±Cu,這反映了由巖體中心向外,礦物由高溫→低溫的沉淀順序,反演了熱液流體的運(yùn)移路徑,即流體側(cè)向逃逸的結(jié)果(鄭文寶等,2012);斯弄多銀多金屬礦床的Pb、Zn、Ag 成礦元素在空間上具有比較明顯的分帶特征,具體表現(xiàn)為:在海拔5050 m 以上,以Pb、Ag 礦化為主,Zn 品位較低;在海拔5050 m以下,以Zn 礦化為主,Pb、Ag 礦化減弱(丁帥,2017);崗講和白容礦床主成礦元素空間上,自上而下依次為:Cu→Cu(Mo)→Mo(Cu)。

3.2.3 礦床空間分布的控制因素

岡底斯成礦帶受到強(qiáng)烈的擠壓造山作用,形成了一系列近東西向展布的復(fù)式褶皺和大規(guī)模的近東西向展布的逆沖斷裂和北東向、北西向壓扭性次級(jí)斷裂,為巖漿活動(dòng)及含礦熱液的運(yùn)移、成礦提供了良好的構(gòu)造條件。孟祥金(2004)認(rèn)為,南北向張性構(gòu)造系統(tǒng)是岡底斯斑巖銅礦帶出現(xiàn)南北分帶的根本原因,在南岡底斯成礦亞帶形成一條東西展布的斑巖型-矽卡巖型銅礦帶,在北側(cè)念青唐古拉成礦亞帶發(fā)育一條與之平行分布的銀多金屬成礦帶。其中,斑巖型-矽卡巖型礦床由于含礦斑巖侵位環(huán)境不同,靠南側(cè)主要侵位于更早期花崗巖基中,形成典型的斑巖型銅鉬礦床,靠北側(cè)主要侵位于火山-沉積巖及碳酸鹽巖地層中,形成矽卡巖型銅多金屬礦床。念青唐古拉成礦亞帶的銀多金屬礦化受旁多—措勤逆沖構(gòu)造系的控制,呈東西向展布,區(qū)內(nèi)礦床多位于東西向逆沖斷裂與南北向伸展斷裂交匯部位,使其具有東西向成帶、南北向成串的分布特征(孟祥金等,2007)。因此,岡底斯成礦帶的礦床空間分布受東西向逆沖斷裂帶與南北向張性構(gòu)造系統(tǒng)的共同控制。

3.3 成礦物質(zhì)來(lái)源

硫同位素分布特征顯示:南岡底斯成礦亞帶金屬硫化物硫同位素分布均一,主要在零附近(圖3a~b),顯示出幔源硫的特征,表明成礦物質(zhì)中的硫元素主要為幔源,而在念青唐古拉成礦亞帶查個(gè)勒、勒青拉—新嘎果成礦區(qū)金屬硫化物硫同位素組成相對(duì)富集輕硫,指示南岡底斯成礦亞帶與念青唐古拉成礦亞帶的成礦物質(zhì)來(lái)源存在一定差異。

鉛同位素顯示,侏羅紀(jì)與新特提斯洋俯沖相關(guān)的雄村斑巖型銅金礦床成礦物質(zhì)具幔源特征(圖3c~d),Tang 等(2015)和Hou 等(2015)研究表明與成礦密切相關(guān)的巖漿巖具有較高的εHf(t)(>10)值,具有虧損地幔的特征。這些結(jié)果暗示,侏羅紀(jì)與新特提斯洋俯沖相關(guān)的斑巖型礦床成巖成礦物質(zhì)具有相同的源區(qū),即均來(lái)自于地幔。而南岡底斯成礦亞帶中新世斑巖型、矽卡巖型銅鉬礦床鉛同位素主要落在造山帶演化線(xiàn)附近,表明該源區(qū)形成過(guò)程中存在幔源物質(zhì)與地殼物質(zhì)的交換。目前普遍認(rèn)為,岡底斯斑巖銅礦帶中礦石硫化物與含礦斑巖具有一致的鉛同位素組成,成巖和成礦具有相同源區(qū),成礦巖體具有正的εHf(t),被認(rèn)為來(lái)自新生下地殼部分熔融且混有少許地幔物質(zhì)。結(jié)合該類(lèi)礦床的金屬硫化物硫同位素特征,認(rèn)為該類(lèi)礦床成礦物質(zhì)主要來(lái)自于地幔、伴有少許地殼物質(zhì)的混入。其中,普桑果矽卡巖型銅鉛鋅礦床金屬硫化物的硫同位素主要落在念青唐古拉結(jié)晶基底區(qū)域,遠(yuǎn)離造山帶演化線(xiàn),表明其成礦物質(zhì)主要來(lái)源于上地殼(圖3e)。念青唐古拉成礦亞帶主要成礦區(qū)金屬硫化物的鉛同位素特征顯示(圖3f),亞貴拉—沙讓成礦區(qū)、蒙亞啊—龍瑪拉成礦區(qū)成礦金屬物質(zhì)主要來(lái)源于念青唐古拉結(jié)晶基底的重熔,即主要來(lái)自上地殼物質(zhì);列廷岡—勒青拉成礦區(qū)鉛同位素組成兼具殼幔組分混合的特征,幔源物質(zhì)參與成礦的量較亞貴拉—沙讓和蒙亞啊—龍瑪拉成礦區(qū)明顯增加;卻桑鄉(xiāng)—新嘎果成礦區(qū)成礦金屬物質(zhì)源自念青唐古拉結(jié)晶基底物質(zhì)和幔源物質(zhì)的混合;斯弄多—納如松多成礦區(qū)和查個(gè)勒成礦區(qū)中除納如松多礦床尚存在幔源組分參與成礦的可能,其余礦床成礦金屬物質(zhì)均源于拉薩地體結(jié)晶基底。整體而言,念青唐古拉成礦亞帶結(jié)晶基底物質(zhì)在成礦物質(zhì)源區(qū)中所占的比例東段較西段更高。

圖3 岡底斯成礦帶典型礦床金屬硫化物硫、鉛同位素特征a.南岡底斯成礦亞帶礦床金屬硫化物硫同位素分布特征;b.念青唐古拉成礦亞帶礦床金屬硫化物硫同位素分布特征;c.南岡底斯成礦亞帶礦床金屬硫化物206Pb/204Pb vs. 207Pb/204Pb;d.南岡底斯成礦亞帶礦床金屬硫化物206Pb/204Pb vs. 208Pb/204Pb;e.念青唐古拉成礦亞帶礦床金屬硫化物206Pb/204Pb vs. 207Pb/204Pb;f.念青唐古拉成礦亞帶礦床金屬硫化物206Pb/204Pb vs. 208Pb/204Pb(底圖據(jù)Zartman et al.,1981;Sun,1980;Gariépy et al.,1985)數(shù)據(jù)引自張永超等,2018;Wang et al.,2015;2018;程順波等,2008;鄧金賢,2015;丁帥,2017;費(fèi)凡,2014;2015;費(fèi)光春等,2011;付強(qiáng)等,2012;紀(jì)現(xiàn)華,2013;連永牢等,2009;劉婷婷等,2011;劉英超等,2015;王立強(qiáng)等,2014;辛存林等,2013;閆國(guó)強(qiáng)等,2011;楊勇等,2010;臧文栓等,2007;張林奎等,2008;張哨波等,2009;Li,et al.,2018;2019;Wu et al.,2017;Zhao et al.,2015;崔曉亮,2013;黃勇等,2011;孟祥金,2006;佘宏全等,2006;王煥等,2011;鄭文寶等,2012;周雄等,2012;周云等,2012;于玉帥等,2011;2013;曹圣華,2012;高順寶,2015;張永超等,2018;紀(jì)現(xiàn)華,2013;黃勇等,2011;王登芳等,2015;李永勝等,2012Fig.3 The sulfur and lead isotopic characteristics of metal sulfides in typical deposits in the Gangdese metallogenic belt a.The sulfur isotope characteristics of metal sulfides in the southern Gangdese metallogenic sub-belt;b.The sulfur isotopic characteristics of metal sulfides in the Nyainqentanglha metallogenic sub-belt;c.The 206Pb/204Pb vs. 207Pb/204Pb of metal sulfides in the southern Gangdese metallogenic sub-belt;d.The 206Pb/204Pb vs. 208Pb/204Pb of metal sulfides in the southern Gangdese metallogenic sub-belt;e.The 206Pb/204Pb vs. 207Pb/204Pb of metal sulfides in the Nyainqentangula metallogenic sub-belt;f.The 206Pb/204Pb vs. 208Pb/204Pb of metal sulfides in the Nyainqentangula metallogenic sub-belt(modified after Zartman et al.,1981;Sun,1980;Gariépy et al.,1985)Data from Zhang et al.,2018;Wang et al.,2015;2018;Cheng et al.,2008;Deng,2015;Ding,2017;Fei F,2014;2015;Fei et al.,2011;Fu et al.,2012;Ji,2013;Lian et al.,2009;Liu et al.,2011;Liu et al.,2015;Wang et al.,2014;Xin et al.,2013;Yan et al.,2011;Yang et al.,2010;Zhang W S et al.,2007;Zhang L K et al.,2008;Zhang S B et al.,2009;Li et al.,2018;2019;Wu et al.,2017;Zhao et al.,2015;Cui,2013;Huang et al.,2011;Meng,2006;She et al.,2006;Wang et al.,2011;Zheng et al.,2012;Zhou et al.,2012;Zhou et al.,2012;Yu et al.,2011;2013;Cao,2012;Gao,2015;Zhang et al.,2018;Ji,2013;Huang et al.,2011;Wang et al.,2015;Li et al.,2012

由于南岡底斯成礦亞帶與成礦關(guān)系密切的巖體主要起源于地?;蛐律碌貧?,其成礦物質(zhì)主要來(lái)源于地?;驓め;旌显磪^(qū)(除普桑果礦床成礦物質(zhì)主要來(lái)源于地殼)。念青唐古拉成礦亞帶由于存在古老的結(jié)晶基底,其成礦物質(zhì)主要來(lái)源于結(jié)晶基底重熔形成的殼源物質(zhì)。同時(shí),物質(zhì)源區(qū)對(duì)成礦元素具有明顯的控制作用,即成巖成礦物質(zhì)源區(qū)中幔源組分混入量的不同造成了各礦床之間礦化元素組合的差異。總體趨勢(shì)為幔源物質(zhì)→殼?;旌衔镔|(zhì)→殼源物質(zhì)依次控制Cu-Au→Cu-Mo→Pb-Zn 礦床的形成。例如,雄村礦床成礦物質(zhì)源區(qū)為地幔,成礦元素組合為Cu、Au;驅(qū)龍、達(dá)布等礦床成礦物質(zhì)源區(qū)為殼?;旌显磪^(qū),成礦元素主要為Cu、Mo;普桑果成礦物質(zhì)主要來(lái)源地殼,成礦元素組合為Cu、Pb、Zn;亞貴拉、蒙亞啊、查個(gè)勒等礦床成礦物質(zhì)源區(qū)主要為古老結(jié)晶基底,成礦元素主要為Pb、Zn、Ag。

4 礦床成礦系列

礦床成礦系列是指在特定的地質(zhì)歷史時(shí)期或構(gòu)造運(yùn)動(dòng)階段,在特定的地質(zhì)構(gòu)造單元內(nèi)及地質(zhì)構(gòu)造部位,由相關(guān)的地質(zhì)成礦作用,形成由各種成礦元素、礦物、巖石、流體、氣體組成的多種礦床類(lèi)型組合自然體(程裕淇等,1979;陳毓川等,1998;2006;2007;2015;2016;2020;王登紅等,2020)。依據(jù)“原則上一個(gè)Ⅲ級(jí)區(qū)帶就是一個(gè)礦床成礦系列的厘定范圍,按照時(shí)代分不同的系列,每個(gè)系列按照不同的成礦作用分出亞系列”,在岡底斯成礦帶厘定了5個(gè)礦床成礦系列,即①岡底斯與華力西期沉積成礦作用有關(guān)的石膏礦床成礦系列;②岡底斯與印支期—燕山期中酸性巖漿成礦作用有關(guān)的Cu、Au、Ag、Fe 礦床成礦系列;③岡底斯與印支期—燕山期沉積成礦作用有關(guān)的煤礦床成礦系列;④岡底斯與喜馬拉雅期巖漿成礦作用有關(guān)的Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag、W、Fe、Co礦床成礦系列;⑤岡底斯與喜馬拉雅期沉積成礦作用有關(guān)的砂金礦床成礦系列。在上述5個(gè)成礦系列劃分基礎(chǔ)上,進(jìn)一步劃分了6個(gè)成礦亞系列和19個(gè)礦床式(表2)。

表2 岡底斯成礦帶礦床成礦系列劃分表Table 2 Division table of metallogenic series of ore deposits in Gangdese metallogenic belt

岡底斯成礦帶礦床成礦系列之間的疊加、改造相對(duì)較弱,不同成礦系列之間相對(duì)較獨(dú)立,但成礦亞系列之間也存在相互疊加、改造的現(xiàn)象。如,念青唐古拉與燕山晚期中酸性侵入巖有關(guān)的Fe、Cu 礦床成礦亞系列被南岡底斯—念青唐古拉與喜馬拉雅中期巖漿-熱液成礦作用有關(guān)Pb、Zn、Ag、Mo、Fe、Cu、W礦床成礦亞系列疊加,南岡底斯—念青唐古拉與喜馬拉雅中期巖漿-熱液成礦作用有關(guān)Pb、Zn、Ag、Mo、Fe、Cu、W 礦床成礦亞系列被南岡底斯—念青唐古拉與喜馬拉雅晚期巖漿-熱液成礦作用有關(guān)Cu、Mo、Pb、Zn、W、Au、Ag、Co 礦床成礦亞系列疊加,如哈海崗矽卡巖型鎢、鉬礦區(qū)一共發(fā)育5 個(gè)礦體,王立強(qiáng)等(2012)對(duì)No.3礦體中的輝鉬礦進(jìn)行了Re-Os定年,結(jié)果為141 Ma,而Li 等(2014) 對(duì)No.5 礦體中的輝鉬礦同樣進(jìn)行了Re-Os 定年,結(jié)果為63 Ma,表明哈海崗矽卡巖型鎢、鉬礦在白堊世時(shí)期發(fā)生了一期成礦作用,同時(shí)又受到了主碰撞階段成礦事件的疊加。此外,南岡底斯—念青唐古拉與喜馬拉雅中期巖漿-熱液成礦作用有關(guān)Pb、Zn、Ag、Mo、Fe、Cu、W礦床成礦亞系列被南岡底斯—念青唐古拉與喜馬拉雅晚期巖漿-熱液成礦作用有關(guān)Cu、Mo、Pb、Zn、W、Au、Ag、Co 礦床成礦亞系列疊加,如吉如斑巖型Cu礦被認(rèn)為形成于始新世主碰撞環(huán)境,但礦區(qū)一共發(fā)育2 套巖體,分別為二長(zhǎng)花崗巖(48 Ma)和二長(zhǎng)花崗斑巖(16 Ma)(Zheng et al.,2014),與2個(gè)巖體相關(guān)的成礦事件分別發(fā)生在45 Ma 和15 Ma(由輝鉬礦Re-Os 定年測(cè)得),這些年齡結(jié)果表明吉如斑巖型銅礦早期成礦作用發(fā)生在始新世主碰撞環(huán)境,晚期被中新世后碰撞伸展環(huán)境成礦作用所疊加。

5 構(gòu)造演化及成礦

岡底斯成礦帶經(jīng)歷了華力西期、印支期—燕山期、喜馬拉雅期等3 個(gè)構(gòu)造演化旋回,且以印支期—燕山期和喜馬拉雅期的成礦作用最為重要。

華力西期:晚石炭世時(shí)期該帶位于岡瓦納大陸北緣的活動(dòng)大陸邊緣環(huán)境(Metcalfe,2009;Zhu et al., 2013),地理位置處于南半球中-低緯度區(qū)(相當(dāng)于非洲撒哈拉沙漠南部現(xiàn)在的干旱區(qū)),由于氣候炎熱,從而在障壁海灣潟湖環(huán)境或湖坪環(huán)境發(fā)生化學(xué)沉積作用形成了岡底斯與晚古生代沉積成礦作用有關(guān)的石膏-(硫?)-礦床成礦系列。晚石炭世—中二疊紀(jì)時(shí)期,由于古特提斯洋南向俯沖作用,使岡底斯從岡瓦納大陸北緣裂解并出現(xiàn)活動(dòng)性岡瓦納相沉積。在念青唐古拉弧背斷隆帶發(fā)育一套淺海碳酸鹽巖-次深海斜坡相復(fù)理石夾中基性火山巖建造,并出現(xiàn)深水硅質(zhì)巖,主體表現(xiàn)為裂解擴(kuò)張盆地中的火山-沉積序列。盡管該套火山-沉積序列并沒(méi)有發(fā)生直接的成礦作用,但是他們是晚白堊世—古新世成礦作用的主要賦礦地層。晚二疊世S 型花崗巖的侵位時(shí)代(約263 Ma;Zhu et al., 2009a)與其西側(cè)約80 km松多榴輝巖的高壓變質(zhì)作用時(shí)代(約262 Ma;Li et al., 2009;Yang et al., 2009),以及中二疊統(tǒng)、上二疊統(tǒng)之間的角度不整合(Zhu et al., 2009b;朱弟成等,2009),表明該帶在中二疊世末期(約263 Ma)與岡瓦納大陸北緣發(fā)生碰撞造山作用并與其拼貼在一起。

印支期—燕山期:可能由于班公湖—怒江特提斯洋殼向南俯沖造成的弧后伸展(Zhu et al.,213)或松多特提斯洋北向的俯沖牽引,新特提斯洋于早二疊世—中二疊世打開(kāi)(Wang et al.,2020)。晚三疊世—侏羅紀(jì)時(shí)期,岡底斯成礦帶南緣廣泛分布的I型花崗巖,以及葉巴組、桑日群等弧火山巖(Zhu et al.,2008;Lang et al., 2014;Ji et al., 2009;Meng et al.,2016a;2016b;Xie et al.,2021),指示該階段新特提斯洋洋殼已然發(fā)生向北的俯沖作用。晚三疊世—中侏羅世時(shí)期,在大洋島弧環(huán)境形成了南岡底斯與印支晚期-燕山早期中酸性火山-侵入巖有關(guān)的Cu、Au、Ag 礦床成礦亞系列(圖4a)。晚侏羅世—早白堊世時(shí)期在大陸邊緣裂陷盆地環(huán)境形成了岡底斯與晚中生代沉積成礦作用有關(guān)的煤礦床成礦系列。白堊紀(jì)時(shí)期,在弧后環(huán)境形成了念青唐古拉成礦亞帶念青唐古拉與燕山晚期中酸性侵入巖有關(guān)的Fe、Cu 礦床成礦亞系列(圖4b)。

喜馬拉雅期:隨著新特提斯洋殼持續(xù)北向俯沖,最終洋盆閉合,在古新世時(shí)期印度大陸與歐亞大陸發(fā)生陸-陸碰撞造山作用,該作用一直延續(xù)至今,整個(gè)過(guò)程可以分為3 個(gè)階段,即主碰撞陸陸匯聚(65~41 Ma)、晚碰撞構(gòu)造轉(zhuǎn)換(40~26 Ma)、后碰撞地殼伸展(25~0 Ma)(侯增謙等,2006a;2006b;2006c;2020)。

主碰撞陸陸匯聚階段:古新世—始新世時(shí)期,新特提斯洋洋殼俯沖到岡底斯—念青唐古拉板塊下發(fā)生回轉(zhuǎn)或斷離,導(dǎo)致軟流圈穿過(guò)板片窗上涌,誘發(fā)了上覆地幔楔和念青唐古拉結(jié)晶基底的重熔,產(chǎn)生了同碰撞花崗巖和大規(guī)模的林子宗火山巖(Lee et al.,2009;侯增謙等,2012)。同時(shí)其富含成礦物質(zhì)的巖漿侵位到同時(shí)代火山巖或已存的碳酸鹽建造中形成了南岡底斯—念青唐古拉與喜馬拉雅中期巖漿-熱液成礦作用有關(guān)Pb、Zn、Ag、Mo、Fe、Cu、W 礦床成礦亞系列(圖4c)。

晚碰撞構(gòu)造轉(zhuǎn)換階段:隨著印度大陸繼續(xù)向北俯沖和楔入,青藏高原東緣發(fā)生以大規(guī)模逆沖推覆、走滑、剪切為標(biāo)志的構(gòu)造轉(zhuǎn)換,以及以鉀質(zhì)-超鉀質(zhì)巖及煌斑巖為特征的強(qiáng)烈?guī)r漿活動(dòng)(侯增謙等,2012),南岡底斯及澤當(dāng)弧地體則發(fā)生地殼加厚和巖漿活動(dòng)間歇,大約在30 Ma,加厚的高密度地殼逐漸失穩(wěn)而發(fā)生斷離或拆沉(Chung et al.,2005),斷離窗首先出現(xiàn)于雅魯藏布江古縫合帶南側(cè),透過(guò)斷離窗的高熱流引起印度地殼熔融,角閃榴輝巖相下地殼熔融產(chǎn)生花崗閃長(zhǎng)巖漿(Chung et al.,2009),而稍淺部的石榴子石角閃巖相下地殼熔融產(chǎn)生二長(zhǎng)花崗巖和花崗巖漿。少量幔源熔體注入淺部地殼巖漿房,并與花崗質(zhì)巖漿有限混合,其在南岡底斯最南側(cè)侵位形成了南岡底斯—念青唐古拉與喜馬拉雅中期中酸性侵入巖有關(guān)的Mo、Cu、Au、W 礦床成礦亞系列(圖4d)。

后碰撞地殼伸展階段:印度大陸繼續(xù)俯沖,板片斷離作用向北大規(guī)模擴(kuò)展(Mahéo et al., 2002;Hou et al., 2004),導(dǎo)致幔源巖漿上涌底侵,不僅為鎂鐵質(zhì)的新生加厚下地殼熔融提供熱能,而且釋放出大量含Cu 富S 的流體,使加厚下地殼在富水條件下發(fā)生部分熔融,產(chǎn)生含Cu、富水、高氧逸度長(zhǎng)英 質(zhì) 巖 漿(Hou et al., 2013; 2015;Wang et al.,2014a; 2014b)。同時(shí),長(zhǎng)英質(zhì)巖漿與幔源巖漿的有限混合則使含礦巖漿更富金屬、硫和水。在地殼伸展環(huán)境,巖漿淺層侵位和流體快速分凝,形成了南岡底斯—念青唐古拉與喜馬拉雅晚期巖漿-熱液成礦作用有關(guān)Cu、Mo、Pb、Zn、W、Au、Ag、Co 礦床成礦亞系列(圖4e)。

圖4 岡底斯成礦帶不同時(shí)期構(gòu)造-巖漿演化及成礦作用示意圖(a~e)a.晚三疊世—中侏羅世;b.白堊紀(jì);c.古新世—始新世;d.漸新世;e.中新世Fig.4 Schematic diagram showing the tectonic-magmatic evolution and mineralization in the Gangdese metallogenic belt(a~e)a.Late Triassic to Middle Jurassic;b.Cretaceous;c.Paleocene to Eocene;d.Oligocene;e.Miocene

同時(shí),印度—?dú)W亞大陸后碰撞伸展引起的一系列近南北向正斷層系統(tǒng)在高原腹地主要體現(xiàn)為南北向裂谷和山間盆地。張性斷裂的發(fā)育為巖漿的構(gòu)造侵位提供通道,地殼深部熔融層及巖漿體的發(fā)育為地?zé)崴难h(huán)及成礦提供了持續(xù)的熱源,富含成礦物質(zhì)的地?zé)釃姵龅乇戆l(fā)生沉積作用形成了南岡底斯—念青唐古拉與喜馬拉雅晚期火山-噴氣作用有關(guān)的Cs、自然硫礦床成礦亞系列。更新世時(shí)期,南岡底斯南緣雅魯藏布江流域上游豐富的地表水把河谷兩側(cè)及支溝中各物源區(qū)的含金碎屑物帶入到河谷中,形成多級(jí)洪積型階地砂金礦,后經(jīng)河流流水作用進(jìn)一步搬運(yùn)、分選、富集,在河谷的有利地貌位置,形成了岡底斯與新生代沉積成礦作用有關(guān)的砂金礦床成礦系列。

6 結(jié) 論

(1)岡底斯成礦帶北界為措勤—嘉黎—仲沙斷裂,南界為達(dá)吉翁—彭錯(cuò)林—朗縣斷裂,可進(jìn)一步劃分為念青唐古拉成礦亞帶、南岡底斯成礦亞帶、拉達(dá)克—阿爾依拉山成礦亞帶和墨脫—洛希特山成礦亞帶,是二十一世紀(jì)中國(guó)在成礦理論創(chuàng)新和找礦突破方面取得舉世矚目成績(jī)的成礦區(qū)帶之一。

(2)岡底斯成礦帶礦床類(lèi)型豐富,包括斑巖型、矽卡巖型、淺成中-低溫?zé)嵋盒?、沉積型等,也是中國(guó)高溫地?zé)崽锏闹饕植紖^(qū)。成礦元素以Cu、Pb、Zn為主,由南向北具有明顯的分帶。

(3)岡底斯成礦帶礦床成礦時(shí)代具有時(shí)間跨度大、分布不集中的特點(diǎn),包括石炭紀(jì)、晚三疊世—侏羅紀(jì)、早白堊世晚期—晚白堊世早期、晚白堊世晚期—始新世早期、漸新世、中新世、第四紀(jì)7 個(gè)成礦期,其中,晚白堊世晚期—始新世早期、中新世2 個(gè)成礦期成礦作用最為強(qiáng)烈。

(4)岡底斯成礦帶礦床的空間分布受淺部東西向逆沖斷裂帶與南北向張性構(gòu)造系統(tǒng)的共同控制。南岡底斯成礦亞帶從南至北主要發(fā)育斑巖型、矽卡巖型礦床,成礦物質(zhì)主要來(lái)源于地?;驓め;旌显磪^(qū);念青唐古拉成礦亞帶東段主要發(fā)育矽卡巖型礦床,西段主要發(fā)育淺成中-低溫?zé)嵋盒偷V床,成礦物質(zhì)主要來(lái)源于結(jié)晶基底重熔形成的殼源物質(zhì)。

(5)岡底斯成礦帶經(jīng)歷了多階段的構(gòu)造演化。晚石炭世位于岡瓦納大陸北緣的活動(dòng)大陸邊緣;晚三疊世—白堊紀(jì)經(jīng)歷了新特提斯洋漫長(zhǎng)的北向俯沖;古新世以來(lái),印度大陸與歐亞大陸發(fā)生陸-陸碰撞造山。多階段的構(gòu)造演化形成了該帶發(fā)育完整的從洋-陸俯沖到陸陸碰撞再到碰撞后陸內(nèi)伸展環(huán)境與巖漿熱液有關(guān)的多期成礦作用。

致 謝感謝對(duì)《中國(guó)礦產(chǎn)地質(zhì)志·岡底斯卷》把關(guān)、提出寶貴意見(jiàn)的陳毓川院士、多吉院士、王登紅研究員、徐志剛研究員、朱裕生研究員、丁俊研究員、鄭有業(yè)教授、潘鳳雛教授級(jí)高工、劉登忠教授、鐘康惠教授及其他編審。特別感謝西藏地勘局第六地質(zhì)大隊(duì)何亮高級(jí)工程師、成都地質(zhì)調(diào)查中心張志副研究員、西藏地質(zhì)調(diào)查院李玉彬高級(jí)工程師等為志書(shū)編寫(xiě)提供了大量基礎(chǔ)資料。感謝審稿專(zhuān)家提出許多建設(shè)性意見(jiàn)!

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