青海南部地区MVT型Pb-Zn矿床研究回顾

王进寿，郑有业，王秉璋，黄青华，张 林，拜永山

(1.中国地质大学(武汉)资源学院，湖北 武汉 430074;2.青海省地质调查院，青海 西宁 810012；3.地质过程与矿产资源国家重点实验室，湖北 武汉430074)

1 概述

青海南部地区所指为包括果洛、玉树和黄南三个藏族自治州的地理空间[1]，土地面积29万km2。在目前的地质研究中[2-13]，涵义特指在大地构造上夹持于金沙江缝合带与班公湖-怒江缝合带之间的、延伸千余公里的狭长构造带，其主体位处羌塘地体，东南侧为拉萨地体，北东侧包括松潘-甘孜地体和扬子(华南)地体的碰撞造山带[2,14-15]。该构造带经历了古生代特提斯多岛弧盆演化[16]，在此基础上，以叠加发育新生代大规模走滑断裂系统、逆冲推覆构造系统，以及相伴产生的第三纪前陆盆地和规模宏大的新生代钾质岩浆岩带为典型特征[17]。在这一狭长的构造转换带，第三纪盆地陆相碎屑岩建造和盆缘逆冲推覆构造带控制了一系列贱金属(Pb-Zn-Cu)和Ag矿床，如云南兰坪盆地的金顶巨型Zn-Pb矿床和白秧坪超大型Ag-Cu-Pb-Zn矿床(成矿年龄介于40 Ma～34 Ma之间[18])。而在青海境内，自南东至北西分布有玉树一带的囊谦、下拉秀、上拉秀等盆地及唐古拉山北坡的沱沱河盆地等产矿盆地。

随着近年地质工作的深入开展，勘查者在青海南部地区玉树境内第三纪盆地中，发现了多处铅锌(银)矿床(点)。它们集中分布在然者涌、东莫扎抓、莫海拉亨等地，其中较有规模的矿区有东莫扎抓铅锌矿床(Pb+Zn资源量大于100万t)、莫海拉亨铅锌矿床(Pb+Zn资源量大于150万t)等[6]；在沱沱河盆地发现的茶曲帕查Pb(-Zn)大型矿床单个矿段Pb+Zn远景储量已大于150万t(超过20个钻孔控制)[4]。基于众多Pb-Zn矿床位处同一构造带中的现象，侯增谦等[2]通过对比研究大胆推断、进而由田世洪等[19]证明，青藏高原东至北缘可能发育一条上千公里长的、受新生代逆冲推覆构造控制的巨型Pb-Zn-Cu-Ag成矿带，并被学者[20]称之为“三江”北段成矿带，是中国著名的“三江”铜多金属巨型成矿带的北延，构造上属特提斯巨型成矿域的重要组成部分。

由此可见，对该成矿带的形成机制、矿床成因类型、成矿模型、勘查模型以及成矿时代等关键科学的解决，将极大的延伸其找矿范围，对地质矿产研究及国民经济均有着现实的重要意义。对于该成矿带的构造演化、成矿模型及成矿时代等已有著述论及[5,7-8,10-13,16,19-20]，本文在此仅就矿床成因类型的研究做一回顾。

2 矿床产出的大地构造背景

始于新生代65Ma左右的印度-欧亚板块碰撞及大规模陆内俯冲[21]的远程效应，在高原中北部和东部形成一系列早期逆冲-推覆和晚期走滑-拉分为特征的收缩构造[22]。羌塘地体北缘在碰撞期发育大型新生代收缩系统—风火山-囊谦褶皱-逆冲断裂带[23]。伴随着大规模的逆冲-推覆和走滑-拉分作用，形成第三纪前陆盆地[24]和拉分盆地[25]。这些盆地基底经历了古特提斯期大规模洋-陆转换构造演化和新特提斯期陆内造山的演化阶段[5,7-8,10-12]，而第三纪原型盆地则在由早期的前陆盆地演化为后期的拉分盆地[26]中，沉积了由沱沱河组、雅西错组、五道梁组和曲果组组成的一套以河湖相为特征的第三纪陆相红色碎屑岩，并伴有钾质岩贯入(42Ma～45Ma)[27]。正如侯增谦等[17]提出的“逆冲推覆构造系统是该构造带的典型特征”，逆冲推覆构造系统的前锋带常常是区域流体大量汇聚和金属物质大量堆积的重要部位[2]，具有与金顶超大型铅锌矿床成因模型中相同的碰撞造山与逆冲推覆构造形成的容矿空间[28]。而这种碰撞造山与逆冲推覆的构造背景，同样在云南兰坪盆地金顶超大型铅锌矿床的新成因模型研究中，被王安建等[29]所强调。

3 矿床成因

20世纪30年代末，MVT型Pb-Zn矿床在美国密西西比河谷被发现以来[30]，因其所含的巨大经济属性而受到人们的广泛推崇。MVT铅锌矿床最初是指赋存于台地碳酸盐岩中成因与岩浆活动无关的浅成后生层状铅锌矿床，是在50℃～250℃条件下，从稠密的盆地卤水中沉淀形成的[31]，由此可见，其中并没有强调构造环境所起的作用。因此，MVT铅锌矿床曾被认为是一类与板块构造活动无关的矿床，认为只要存在台地碳酸盐岩，就有MVT铅锌矿化的可能。然而近40年来，构造控制和动力学背景、成矿年代、成矿物质来源、热液成矿系统，以及矿质沉淀机制等方面的研究，使人们对MVT铅锌矿的认识发生了根本性变化[3]，并相继在世界各地发现许多相似但有别于典型MVT型且称为MVT型亚类[3]的金属或非金属矿床。但众多学者[32-33]在对MVT矿床进行总结性研究时，都将这些亚类暂时排除在外。

多年来，国外学者在秉承经典MVT型矿床经典内容基础上，又发展了其内涵，如提出矿床形成的大地构造环境主要位于造山带前陆盆地[34]，少量处于陆内裂谷盆地[35]；并在高氧逸度的盆地卤水长距离运移汇聚[36-37]及矿石主要为开放空间充填类型[31]等等新的认识，并将这些特点作为MVT型铅锌矿床具有的基本要素。这样，扩展后的MVT型铅锌矿床的概念，为更多的研究者准确认识MVT型铅锌矿床提供了合理的依据。

3.1 成矿构造环境及机制

如前所述，被多数人所肯定[3]的MVT型Pb-Zn矿床产出的构造环境之一为前陆盆地。前陆盆地是位于造山带前部介于造山带与克拉通前缘之间的沉积盆地，是造山期后容纳造山带剥蚀物的场所。世界上的MVT铅锌矿床，主要存在于岛弧-大陆碰撞造山带、安第斯型俯冲造山带和陆-陆碰撞造山带3种造山带的前陆中[38]，如中国川滇黔MVT铅锌矿带[39]就是在前陆盆地中。但Bradley等[38]研究发现，MVT铅锌矿床也在造山带的变形地区—逆冲推覆带中分布，由于矿化和构造活动顺序不同，矿体既可赋存于逆冲断层下方，也能在逆冲岩席中出现。侯增谦等[2]、宋玉财等[4]在研究青海南部地区Pb-Zn矿床时，也认为其产于碰撞造山带环境，同样明显受大型逆冲推覆构造控制，其与已知的MVT型铅锌矿床经典成矿模式不相符，且认为其基本特征均有别于世界范围的MVT、Sedex和SST型等矿床，属于受逆冲推覆构造控制的新类型Pb-Zn-Ag-Cu矿床，并称之为造山型Pb-Zn-Ag-Cu矿床。

伴随印度-欧亚大陆碰撞挤压形成的风火山-囊谦逆冲褶皱[40]，出现了囊谦、下拉秀、上拉秀及沱沱河等一系列第三纪前陆盆地[2,26,41]。青海南部地区“三江”成矿带中的东莫扎抓、莫海拉亨及茶曲帕查等铅锌矿床，即沿这些大型逆冲推覆构造[2]控制的前陆盆地与前锋带叠合部位分布。而前陆盆地沉积物是青海南部地区大型Pb-Zn矿床成矿流体和成矿物质的主要供给源[2]。因此，寻找容存于沉积岩中的贱金属矿床，应首先着眼于这些前陆盆地。侯增谦等[2]据相关资料[42]，将其与邻近昌都地区的Pb、Zn多金属矿床联合起来考虑。

在沱沱河盆地茶曲帕查Pb-Zn矿区填图和钻孔编录显示[4]，矿区发育逆冲推覆构造，上盘为二叠系九十道班组(P1j)灰岩，下盘为古近系沱沱河组(E1t)碎屑岩；北部晚第三系五道梁组(E1w)泥灰岩(含石膏层)不整合于灰岩之上。矿体主要就位于灰岩内，产状与推覆面一致。五道梁组泥灰岩中局部见有矿化。金属具有西部以Pb为主，向东为Pb-Zn组合的分带现象。邻近的空介Pb-Zn矿区同样发现九十道班组与沱沱河组(？)间以逆冲推覆断层接触[2]，矿化出现在逆冲断裂面的灰岩破碎带和孔渗性好的下伏碎屑岩中。但值得注意的是，在茶曲帕查以东的开心岭一带，出露晚古生代碳酸盐岩、碎屑岩夹橄榄玄武岩地层。钻探表明，深部的九十道班组中赋存有层状铅锌矿体，其很可能同样受逆冲推覆构造的制约，而与第三系地层无关。这表明，该区的Pb-Zn矿床成矿机制，主要与碰撞造山带逆冲推覆构造有关。

在囊谦-上拉秀新生代盆地中的东莫扎抓铅锌矿床、莫海拉亨铅锌矿床，都赋存于早二叠世九十道班组灰岩、碎裂灰岩中。矿化受构造控制，同时层控特征也较为明显[6]。但是，含矿碳酸盐岩建造通常形成于古特提斯时期，因碰撞期前陆区逆冲推覆构造才得以出露。Pb-Zn矿床的形成与前陆盆地没有显示明显的成因关系[2]，矿床矿体明显受逆冲推覆构造系统中的次级断裂破碎带控制，显示出与区域性对冲式逆冲推覆构造有密切的成因联系。

3.2 成矿流体及物质来源

Leach等[31-32]认为，MVT型Pb-Zn矿床的流体特征，主要为近地面海水蒸发形成的盆地卤水。从该类型矿床闪锌矿中的流体包裹体研究统计表明，均一温度为50℃～250℃，但多在90℃～150℃之间[31,43]。宋玉财等[4]对沱沱河盆地茶曲帕查矿床流体包裹体、方铅矿δ34S及脉石方解石的C-O同位素等地球化学研究表明，矿床的成矿流体中Ca2+浓度大于Na+浓度，盐度介于1.23%～22.84% NaCl eq.之间，包裹体均一温度集中在120℃～240℃；方铅矿δ34Svcdt值在-7.05‰和-34.53‰之间。侯增谦等[2]在研究“碰撞造山带”中Pb-Zn矿床类型特点时认为，矿床流体与油田卤水在化学成分上具有相似性，尤其是出现低温和高盐度的特征与形成MVT型矿床的盆地卤水特征十分相似；本区多数贱金属矿床的Pb同位素组成介于区域上地壳Pb组成范围内，总体类似于MVT型矿床[2]。成矿流体具盆地卤水+大气降水的特点，成矿物质可能来自沉积地层，指示矿床形成与岩浆活动无关，系盆地内流体活动的产物。在东莫扎抓铅锌矿床、莫海拉亨铅锌矿床矿区中均发现有干沥青[19]。刘英超等[44]已证实，这两个矿床为同期同源热液流体矿化的产物。据笔者等在沱沱河盆地空介Pb-Zn矿床所作的工作，矿床中具有与MVT铅锌矿床相似的一些蚀变特征。比如溶蚀坍塌角砾岩、交代围岩以及碳酸盐化等[44]，可能反映了远源的盆地含金属流体和本地含H2S流体在成矿区混合导致金属硫化物沉淀[45-46]。流体长距离迁移是形成热液型矿床的首要条件[32]，而东莫扎抓和莫海拉亨铅锌矿区中含矿流体，即通过矿区的逆冲断裂和平移断层垂向沟通网络进入的[19]。以上讨论说明，出茶曲帕查Pb-Zn矿床具有与典型MVT型矿床类似的特点。

侯增谦等[2]认为，青海南部地区MVT型后生层控Pb-Zn矿床的硫化物矿体，是在开放空间充填和顺层交代形成的，矿体受特定层位控制，但矿石呈块状、角砾状、脉状、网脉状产出。据笔者等*青海省地质调查院，青海扎日根地区矿产远景调查，2010.在沱沱河地区工作成果，侯增谦等[2]所称的特定层位是指九十道班组含燧石条带生物碎屑灰岩。一般认为MVT型矿床均产于渗透性较差的盖层和底层之间，而矿体主要产于盖层与底层之间的渗透性较强的岩层[47-48]。青海南部囊谦-上拉秀盆地东莫扎抓矿床中早二叠世尕笛考组中细粒长石石英砂岩作为盖层，而下部为致密块状的凝灰岩；同样，莫海拉亨也具有渗透性很差的盖、底层特征，而含矿层为渗透性较好的碎裂灰岩[6]。在沱沱河地区，成矿流体沿主逆冲断裂面迁移，由于顶部灰岩有效地封挡了流体的向外迁移，故成矿流体主要进入下盘多孔的沱沱河组砂岩内，形成矿床的主矿体，少量进入上盘灰岩的破碎部位，形成局部矿化[2]。

因此，如以上述此特征作为判别MVT型矿床的标识，则本文所讨论的青海南部地区Pb-Zn矿床，均可归属于MVT型矿床的范畴，具有较好的找矿前景。

4 结论

1)青海南部地区的东莫扎抓、莫海拉亨及茶曲帕查等大型Pb-Zn矿床，具有MVT型铅锌矿床产出的构造环境、赋矿岩石、成矿流体及地球化学等特征，是形成于120℃～240℃温度下、与岩浆活动无关的浅成后生层状矿床。成矿流体具盆地卤水+大气降水的特点，表明成矿物质可能来自沉积地层，但是否为从第三系稠密的盆地卤水中沉淀形成[31]，仍值得深入研究。

2)青海南部地区的MVT型铅锌矿床沿大型逆冲推覆构造[2]控制的前陆盆地与前锋带叠合部位分布，其中前两者赋存于早二叠世九十道班组(碎裂)生物碎屑灰岩中，但后者则既在断裂构造上盘九十道班组灰岩中产出，也在下盘第三系泥灰岩或碎屑岩中就位，说明台地碳酸盐岩不是MVT型矿床的唯一选择岩性。表明逆冲推覆构造前锋带与前陆盆地叠合部位，是青海南部地区寻找MVT型铅锌矿床的有利部位。

3)据目前研究成果，青海南部地区的囊谦-上拉秀盆地中的Pb-Zn矿床赋矿建造为早二叠世九十道班组碳酸盐岩[2,6]，属古特提斯时期，但成矿时代为33Ma～35Ma[19]，与沱沱河盆地内茶曲帕查等矿床成矿时期相近[2,19]。说明矿床是在喜山期大陆碰撞阶段前陆区逆冲推覆构造作用下出露，矿床的形成与前陆盆地没有显示明显的成因关系[2]。青海南部地区的Pb-Zn矿床形成于印度-欧亚大陆碰撞挤压环境下，其成矿机制主要与碰撞造山带逆冲推覆构造有关[2]，都与Bradley等[38]的MVT铅锌矿床可在造山带变形地区—逆冲推覆带中产出的发现一致。这种特点，为青南地区MVT型Pb-Zn矿床建立找矿勘查模型提供了依据。

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