三江地区大规模成矿动力学模式浅析

刘 军，黄 波，杨 涛，徐伟钧，黎 朋，杨顺成

（1.贵州理工学院资源与环境工程学院，贵阳550003；2.西安西北有色物化探总队有限公司，西安710068；3.贵州省有色金属和核工业地质勘查局物化探总队，贵州 都匀558000；4.浙江省水文地质工程地质大队，浙江 宁波315012）

三江地区泛指怒江、澜沧江和金沙江流域，而三江成矿带主要指印度板块以东—扬子陆块西缘，经历了以喜山期为主的构造运动，产出以玉龙铜矿、兰坪金顶铅锌矿、临沧锗矿等为代表的有色金属、贵金属、黑色金属、稀有稀土及分散元素等大型—超大型矿床系列（图1），成为我国最重要成矿区带之一[1、2]。

贵州省有色金属和核工业地质勘查局物化探总队自上世纪80年代起，在三江地区作过不同程度地质找矿工作，但主要在2000年后于云南省维西—兰坪地区完成一系列地质调查工作。在该地区发现箐口塘—白马驹多个中大型铅锌银多金属矿床和大宝山—八宝山为多个中小型以铜为主多金属矿床系列[3、4、5]，取得较好的找矿成果；根据苏之良等（2004）[3]、杨松等（2009）[4]、何明球等（2008）[5]、陈恒术等（2013）[6]认为矿床成因主要为沉积—改造型，成矿物质均与深部来源有关，与黄波等（2009、20016、2017）[7、8、9]、王登红等（2005）[1]、顾雪祥等（2001）[2]、涂光炽等（2003）[11]、李兴振等（1999）[14]提出的三江地区大规模成矿与深源性成矿物质相对应。

2 地质构造背景

图1 三江地区构造背景图（据王登红等修编，2005）

由于印度板块与欧亚板块的强烈碰撞，“三江造山带与扬子陆块西缘在新生代快速抬升；构造活动剧烈并切穿了上地幔，发生一系列强烈的逆冲推覆、走滑拉张作用和岩浆作用（图1）[9、12]。

三江地区经历了前中生代特提斯演化后，成为欧亚次大陆的南缘部分，受雅鲁藏布江洋闭合、印度板块向北俯冲和欧亚板块碰撞以及受到扬子地台阻挡影响，三江地区中部以推覆构造作用为主，兰坪地区以南和德钦以北以剪、走滑构造作用为主[1、9]，伴随推覆构造作用[13]，澜沧江断裂带主要为右旋断裂带，断裂带以西地区，新生代发育一系列NWW 走向的左旋为主的走滑断裂，因此本区濒临的扬子地台西缘新生代走滑、逆冲推覆和拉张构造发育，产生了错综复杂的构造网络和空间[1、9、13]，伴随强烈的岩浆活动和成矿物质上涌，为大规模成矿作用提供了前提条件。

3 讨论

1）地球表面出露以低密度沉积岩为主，各元素主要以固态形式分布且较分散，丰度值较低，活化能力差，如Cu在地壳丰度为27×10-6（Rundick et al,2003）[15]，要达到最低工业品位（如：Cu，0.4%），必须经过地质富集作用。

从三江地区主要矿床来看，如：玉龙铜矿、兰坪金顶铅锌矿、临沧锗矿为代表的有色金属、贵金属、黑色金属、稀有稀土及分散元素等大型—超大型矿床系列，要完成如此大规模的成矿作用，必须有大规模成矿物质来源作为支撑；如涂光炽等（2000）[11]统计的除玉龙铜矿、金顶铅锌矿和临沧锗矿外，白云鄂博超大型REE-Fe-Nb矿、柿竹园超大型钨矿、大厂锡矿、老王寨金矿等大型—超大型矿床系列，均与上地幔—下地壳来源有关，并提出了壳幔相互作用对大型—超大型矿床的制约作用与影响的观点。

李兴振等（1999）、李定谋等（2002）、王登红等（2005）、黄波等（2009、2016、2017）在研究三江成矿特征时指出：三江地区大规模矿床的集中产出，必须有大规模深源性成矿物质的上涌为前提，并在有利条件下完成各成矿流体的分异—富集和成矿作用。

2)根据苏之良等（2004）对维西县箐口塘—白马驹多个铅锌（银）多金属矿床系列和杨松等（2009）、何明球等（2008）、陈恒术等（2013）对维西—兰坪县大宝山—八宝山多个以铜为主的多金属矿床系列的研究，认为矿床在形成过程中有丰富的成矿物质来源，也与深源成矿流体有关，在有利空间（构造裂隙、层间破碎带等）完成成矿作用，矿体多与围岩界线分明，由此认为矿床成因主要为沉积—改造型。

顾学祥等（2001）提出喜山运动控制下的深部过程和成矿作用有关，王登红等（2005）提出“幔涌壳旋”动力学模式的反“S”构造是三江地区大规模成矿的主要成因，与刘增乾等（1993）、李兴振等（1999）、涂光炽（2003）、李定谋等（2002）、刘文中等（2003）、黄波等（2009、2016、2017）提出的深成物源相对应，均具有丰富成矿流体、运移通道和有利的成矿空间，在不同地质条件下，产出不同成因的一系列矿床，如壳源、幔源和混源等成矿流体，形成结晶分异、流体交代、构造裂隙充填、推覆—剪切等多种成因矿床。

3）据国内外地质学家们长期对地壳的研究认为：大陆地壳平均厚度37～40km，而洋壳不足10km，最厚的喜马拉雅山地区高达80km（Christensen et al,1995）[15]，比大陆平均厚度超过40km，比洋壳超过70km，表明喜马拉雅山地区的地壳已深插上地幔。

4）根据马晓旻（1989、1991“全球旋涡大地构造假说”[16、17]认为：地球自转（最外圈转速高达1700km/小时），带动地幔软流圈对流离极运动和科里奥利作用下，赤道以北产生五个顺时针和一个北极逆时针的高能旋转旋涡对流单元，而赤道以南形成相对应旋涡对流单元（图2），每个旋涡对流单元所受的构造应力方向大致为旋涡中心向心挤压应力和旋转方向上旋转动力的复合作用，二者近于相互垂直，并在近赤道处有相对加快而远离赤道处滞后的特点。

图2 地球漩涡单元及应力示意图（据马晓旻应力分布示意图修编，1991）

我国地处北半球五个顺时针旋转的东亚旋涡单元，旋涡中心大致位于：E102°10'，N28°20'，西藏南部地区地处东亚旋涡中心西部，应力方向为近SN向旋转动力和近东西向挤压应力，形成一系列近东西向构造。而三江地区地处东亚旋涡中心南部偏西，产生近南北向挤压和从东往西的旋转应力作用；并在三江地区南部的（近赤道处）相对加快，而北部相对滞后，产生反“S”形构造，与王登红等（2005）提出的反“S”形“幔涌壳旋”动力学模式对应。而来自于65Ma前强烈撞击（Alvarez et al,1980）[15]，促进印度板块向北漂移，东亚旋涡旋转加速和印度板块与欧亚板块强烈碰撞[16、17]，带动“三江”造山带与扬子陆块西缘抬升，产生了“加厚旋涌”效应，即地壳加厚并深插上地幔，上地幔软流圈的高能旋转受阻而被动沿构造裂隙上涌，导致强烈岩浆活动和大规模成矿物质上涌，并在有利条件下完成一系列成矿物质的分异—富集和大规模成矿作用，正如王登红（2005）等指出的“成岩—成矿物质同样来自于地幔，在不断加厚的地壳环境下，地幔物质能够到达近地表，表明了地幔物质和能量作用之强烈”。

因此“加厚旋涌”成矿动力学模式是三江地区特有的成矿动力学模式。

4 结语

喜山期剧烈构造运动引起印度板块与欧亚板块强烈碰撞，带动“三江”造山带与扬子陆块西缘抬升，地壳加厚并深插上地幔，上地幔软流圈的高能旋转受阻而被动沿构造裂隙上涌，导致强烈的岩浆活动和大规模成矿物质上涌，并在有利条件下完成各成矿物质的分异—富集和大规模成矿作用，并在不同的地质条件下形成不同成因的矿床；由此“加厚旋涌”成矿动力学模式是三江地区特有的成矿动力学模式。

下一步工作建议：2013年贵州有色金属和核工业地质勘查局物化探总队在该地区进行1∶5万水系沉积物测量，圈出以Cu、Pb、Zn、Ag、Au为主的5个找矿远景区，异常强度高（Cu、Pb、Zn、Ag、Au峰值达到最低工业品位或接近边界品位），元素组合好，规模大（异常面积达51～69km2），具多个明显浓集中心和浓度分带（黄波等，2016、2017）[7、8]。2014年在玉狮山远景区通过工程验证发现6条工业矿体，为矿致异常，显示了极高的找矿前景，但由于种种原因该项目于2016年底结题。由此建议对4个远景区进行进一步工作，同时对维西县西北部进行快速化探扫面，在三江地区大规模大型—超大型矿床集中区的背景下以期发现新的远景区和矿产地，使其早日成为国家级矿业开发基地。

致谢：本文有幸得到“全球旋涡假说”提出者马晓旻指导，在此表示诚挚感谢！笔者认为该“假说”也是板块运动和碰撞动力来源，对研究三江地区大地构造和指导找矿具重要意义，并对研究全球大地构造、成矿预测及地震预报同样具有重要意义，今后将以各种方式与各位专家学者探讨和研究全球大地构造、成矿预测和地震预报。