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西藏冈底斯成矿带成矿规律*

2022-11-15谢富伟郎兴海唐菊兴邓煜霖王旭辉

矿床地质 2022年5期
关键词:成矿作用矽卡岩热液

谢富伟,郎兴海**,唐菊兴,何 青,邓煜霖,王旭辉,王 勇,贾 敏

(1 成都理工大学地球科学学院,四川成都 610059;2 中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京 100037)

冈底斯成矿带北以措勤—嘉黎—仲沙断裂为界,南以达吉翁—彭错林—朗县断裂为界,面积约21万km2(徐志刚等,2008),可进一步划分为念青唐古拉成矿亚带、南冈底斯成矿亚带、拉达克—阿尔依拉山成矿亚带和墨脱—洛希特山成矿亚带(图1a、b)。1979 年,全国开展第一轮固体矿产成矿远景区划工作,划定21 个重要成矿区带,其中的第18 号——藏南(即雅鲁藏布江)铜、金、铬成矿带落在当前的冈底斯成矿带范围内,作为西藏开展“新一轮固体矿产普查工作”(“七五”勘查计划)地区,这是冈底斯成矿带内全面开展矿产普查的开端(温家宝,1985;朱裕生等,2016)。1995年编制的“矿产勘查跨世纪工程”中,在全国设置了二十六个重要成矿区带,冈底斯成矿带列为“M026―雅鲁藏布江成矿带”,以重要成矿区带的身份开展大规模勘查工作。1999年开始实施国土资源大调查,“九五”勘查计划细化了“矿产勘查工程”的内容,将冈底斯成矿带列为“第33号——冈底斯—藏南成矿带”。2006 年,《国务院关于加强地质工作决定》颁布后,冈底斯成矿带地质工作进入快速推进阶段,其中,1∶25 万区域地质调查,1∶100 万、1∶25 万遥感地质等工作迅速覆盖全区;1∶100 万、1∶50 万航空磁测、重力调查覆盖大部分区域。截至目前,冈底斯成矿带已分别完成了1∶5 万区域地质调查、区域地质矿产调查标准图幅共61幅、133幅。

冈底斯成矿带是中国地质科学家取得重大成矿理论创新和找矿突破的主战场。在成矿理论方面,“碰撞型斑岩铜矿成矿理论”对经典斑岩成矿理论提出挑战,证实了非弧环境也可以形成大型-超大型斑岩型矿床,并荣获2019 年度国家自然科学奖二等奖(侯增谦等,2006a;2006b;2006c;2020);首次创立大陆非火山岩高温地热系统模型和成因理论,打破非火山活动区不产生高温地热的认识(多吉,2003);“水热成矿新类型——西藏铯硅华矿床”的发现和提取试验研究,荣获1998 年国家科技进步二等奖(郑绵平等,1995)等。在找矿突破方面,冈底斯成矿带已发现280 余个矿床(点),共涉及17 个矿种,其中,达到超大型矿床规模的3个、大型矿床规模的22个、中型矿床规模的59 个、小型矿床规模的40 个,探获的铜金属资源量大于3000万t、铅锌金属资源量大于730万t、伴生金金属资源量大于500 t(据本文统计)。该带上取得的重大找矿成果是2011 年国家科学技术进步奖特等奖“青藏高原地质理论创新与找矿重大突破”的主要支撑之一,对中国战略资源开发和资源储备基地建设有重要意义。

近些年,在深化大陆碰撞成矿理论的同时,成矿系列指导找矿实践在冈底斯成矿带区域成矿预测方面起到重大作用,如中侏罗世—晚侏罗世雄村岛弧型斑岩铜金成矿作用(唐菊兴等,2010;Lang et al.,2014;Tang et al.,2015;Xie et al.,2018)、古新世斯弄多浅成中-低温热液型银多金属成矿作用(唐菊兴等,2016)、中新世罗布真浅成中-低温热液型金银多金属成矿作用(黄瀚霄等,2018;2019)的发现,证实冈底斯成矿带南缘晚三叠世—侏罗纪火山-沉积岩覆盖区具有寻找俯冲型斑岩型铜金矿床的潜力;广泛分布的林子宗群火山岩覆盖区具有寻找浅成中-低温热液型矿床的潜力;渐新世—中新世斑岩型矿床外围可能发育浅成中-低温热液型矿床。显示冈底斯成矿带还具有巨大的找矿前景。

本文在前人已有资料基础上,综合了冈底斯成矿带最新科研和勘查成果,总结出主要矿床类型及其特征,探讨区域成矿规律,以期对冈底斯成矿带成矿理论创新和找矿预测提供一定参考。

1 地质构造背景

冈底斯成矿带隶属冈底斯—念青唐古拉复合岛弧板片,由北向南包括隆格尔—念青唐古拉复合岛弧带和拉达克—南冈底斯—下察隅岩浆弧(潘桂棠等,2009)(图1a)。

隆格尔—念青唐古拉复合岛弧带展布于冈底斯—念青唐古拉山主脊,早年称之为冈底斯弧背断隆带或隆格尔—工布江达弧背断隆带(周祥等,1988),被当雄—羊八井断裂分割成隆格尔—冷青拉断隆构造带和错高—察隅断隆。隆格尔—冷青拉断隆构造带位于念青唐古拉弧背断隆构造带的西段,出露下古生界台地碳酸盐岩-碎屑岩浅海沉积(包括扎扛组、柯尔多组、刚木桑组等)、晚古生界台地碳酸盐岩-滨海碎屑岩沉积(永珠组、拉嘎组、昂杰组、下拉组)和前陆盆地沉积(敌布错组),以及中生界下白垩统海陆交互相-滨浅海沉积(则弄群)。错高—察隅断隆位于念青唐古拉弧背断隆构造带的东段,由基底、盖层和增生杂岩构成;基底为念青唐古拉群混合岩、变粒岩-浅粒岩、斜长角闪岩及麻粒岩组成;盖层主要由石炭系—二叠系砂岩、页岩、泥岩、灰岩、板岩等组成(包括来姑组、乌鲁龙组、洛巴堆组、蒙拉组);增生杂岩为松多岩群,主要分布在扎雪—金达一带,为一套厚度巨大、原岩以陆源碎屑岩为主,夹有中基性火山岩等的变质岩系,主要岩性有石英岩、角闪片岩等(杨经绥等,2007;Yang et al.,2009)。

拉达克—南冈底斯—下察隅岩浆弧北缘以沙莫勒—麦拉—米拉山—洛巴堆断裂为界,南侧在中部、东西2 段则分别与日喀则白垩纪弧前盆地、雅鲁藏布江缝合带相邻,由阿依拉日居岩浆弧、南冈底斯岩浆弧和洛希特岩浆弧组成。阿依拉日居岩浆弧主要由晚白垩世—古近纪二长花岗岩、花岗闪长岩组成;洛希特岩浆弧基底为前奥陶系德玛拉岩群变质岩系,主体为古近纪—新近纪中酸性侵入岩;南冈底斯岩浆弧由前寒武纪变质基底(林芝岩群)、雄村组(J1-2x)、叶巴组(J1-2y)、多底沟组(J3d)、麻木下组(J3K1m)、林布宗组(J3K1l)、比马组(K1b)、楚木龙组(K1ch)、塔克那组(K1t)、设兴组(K2sh)、林子宗群(E1-2l)和冈底斯岩基组成。其中,冈底斯岩基岩性包括闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩等,岩浆活动主要集中在237~130 Ma、109~72 Ma、65~40 Ma、33~8 Ma 四个阶段(Ji et al.,2009;徐旺春,2010;谢富伟,2019)。

2 主要矿床类型

冈底斯成矿带经历了新特提斯洋北向俯冲和印度—欧亚板块陆-陆碰撞造山,带内古生界至新生界皆有分布,发育大规模中酸性中浅成侵入岩体,且断裂构造极为发育,具有良好的成矿条件,矿产资源十分丰富,已发现的主要矿床类型包括斑岩型铜金、铜钼、钼(铜)矿床;矽卡岩型铜、铅锌、铁、钨钼矿床;浅成中-低温热液型铅锌、金、银矿床;热泉型自然硫、铯矿床;沉积型石膏、煤矿床等(图1b)。

斑岩型铜金、铜钼、钼(铜)矿床主要受控于侏罗纪、中新世中酸性岩体,赋矿岩体主要为石英闪长斑岩、黑云母花岗闪长斑岩、石英二长花岗斑岩、钾长花岗岩、斑状二长花岗岩等,赋矿地层主要为中侏罗统-下侏罗统雄村组火山-沉积岩、下侏罗统—中侏罗统叶巴组火山岩、上侏罗统多地沟组灰岩、下白垩统林布宗组砂板岩、古近系林子宗群火山岩等,矿石矿物组合主要为黄铜矿-黄铁矿、黄铜矿-黄铁矿-辉钼矿等,围岩蚀变主要包括钾硅酸盐化蚀变、青磐岩化蚀变、钠化-钙化蚀变、绿泥石化-绢云母化蚀变、绢英岩化蚀变和泥化蚀变等,主要分布于谢通门—南木林—拉萨—墨竹工卡一带,典型矿床包括雄村、驱龙、甲玛、邦铺、厅宫、冲江、岗讲、朱诺等。

矽卡岩型铜、铅锌、铁、钨钼矿床:矿体产于地层与中酸性侵入岩体的接触带中,岩性主要为花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩、花岗斑岩、黑云母花岗闪长岩、黑云母花岗岩等,中酸性侵入岩为成矿提供了矿源及热源和热液。这类矿床主要受控于碳酸盐,包括中二叠统下拉组、洛巴堆组、上二叠统蒙拉组、上石炭统—下二叠统来姑组、中侏罗统—下侏罗统叶巴组、上侏罗统多底沟组、下白垩统塔克那组和比马组等。矿石矿物组合主要为磁铁矿、黄铜矿-黄铁矿、黄铜矿-方铅矿-闪锌矿等,发育致密块状、脉状、浸染状、条带状等构造,围岩蚀变主要包括矽卡岩化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化等。这类矿床主要分布于措勤、南木林—拉萨—墨竹工卡、南木林—林周—工布江达一带,代表矿床主要为尼雄、日阿、甲玛、普桑果、努日、勒青拉、蒙亚啊、洞中拉、亚贵拉等。

图1西藏大地构造分区简图(a,据Zhu et al.,2013修改)和冈底斯成矿带成矿区带划分及矿床类型分布示意图(b)1—Ⅲ级成矿带界线;2—Ⅳ级成矿亚带界线;3—Ⅲ级成矿带带号;4—Ⅳ级成矿亚带带号;5—Ⅴ级成矿区(矿田)及编号;6—市级行政单位;7—地区行政单位;8—矿床名称及矿床类型符号;9—油页岩;10—煤矿;11—浅成中-低温热液型自然硫矿;12—矽卡岩型铁矿;13—矽卡岩型铜矿;14—斑岩型铜矿;15—斑岩型铜(钼)矿;16—斑岩型铜金矿;17—矽卡岩型铜多金属矿;18—矽卡岩型铜(金)矿;19—矽卡岩型铜(铅锌)矿;20—矽卡岩型铜(钼钨)矿;21—矽卡岩型铅锌矿;22—矽卡岩型铅锌银矿;23—浅成中-低温热液型铅锌银矿;24—矽卡岩型钨钼矿;25—斑岩型钼矿;26—斑岩型钼(铜)矿;27—浅成中-低温热液型金矿;28—砂金矿;29—浅成中-低温热液型金银多金属矿;30—浅成中-低温热液型铯矿;31—沉积型石膏矿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

浅成中-低温热液型铅锌、金、银矿床:矿体产于典中组、帕那组火山岩中,矿石矿物组合主要为方铅矿-闪锌矿-辉银矿、硫砷铜银矿-螺状硫银矿、自然金-碲银矿等。矿石构造主要发育块状、浸染状、网脉状、角砾状等,围岩蚀变主要包括硅化、伊利石化、绢云母化蚀变等,主要分布于谢通门、墨竹工卡一带,典型矿床包括斯弄多、罗布真等。

热泉型自然硫、铯矿床:自然硫主要产于始新统帕那组和第四系中,分布于羊八井地热田。铯矿主要产于与热泉相关的硅华,典型矿床包括搭格架、布雄朗、谷露等。

沉积型石膏、煤矿床:石膏产出于海相碳酸盐岩(碎屑岩)中,与蒸发岩组合有关,产于旁多组板岩内,主要分布于昂仁一带,代表矿床为空布拉;煤主要产于上侏罗统—下白垩统林布宗组砂泥岩中,分布于林周—墨竹工卡一带,代表矿床为牛马沟。

3 成矿规律探讨

3.1 矿床成矿时代分布规律

冈底斯成矿带自晚古生代以来经历了多期构造-岩浆事件和沉积事件的叠加,但成矿事件主要与岩浆热液作用相关,与沉积作用相关的矿床相对较少产出。带内矿床成矿时代的研究起步较晚,至今仍有大量与岩浆热液相关的中小型矿床和沉积型矿床的成矿时代缺乏准确的厘定。近些年,基于同位素测年技术的发展,绢云母/金云母/伊利石40Ar-39Ar、辉钼矿Re-Os等高精度测年方法在带内矿床成矿时代的研究方面得到了广泛应用,所有大型-超大型矿床和少数中小型矿床的成矿时代已查明,带内与岩浆热液相关的矿床成矿年龄与成岩年龄在误差范围内基本保持一致(图2a~b)。总体来看,带内矿床成矿年龄分布上具有时间跨度大,分布不集中的特点,可划分为7 个成矿期:石炭纪、晚三叠世—侏罗纪、早白垩世晚期—晚白垩世早期、晚白垩世晚期—始新世早期、渐新世、中新世、第四纪。

图2 冈底斯成矿带与岩浆-热液相关的主要矿床成岩年龄(a)与成矿年龄(b)频数分布图(相关数据见参考文献)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)

石炭纪成矿期自晚石炭世开始,拉萨地块从冈瓦纳大陆北缘裂解(Zhu et al.,2013),在炎热气候条件下,念青唐古拉地区障壁海湾潟湖或湖坪局部发生化学沉积作用形成了海相沉积作用有关的石膏矿床,如空布拉、热振共巴,皆产于上石炭统板岩内,层厚可达20 m,延伸可至5 km,主要为隐晶质微晶雪花石膏。

晚三叠世—侏罗纪成矿期,成矿作用主要发育于雄村矿集区,形成于新特提斯洋北向俯冲的洋内岛弧环境,包括2 期斑岩型Cu-Au 矿化,辉钼矿Re-Os 年龄分别为(172.6±2.1)Ma 和(161.5±2.7)Ma(Lang et al., 2014;Tang et al., 2015),受控于中侏罗世—晚侏罗世北向俯冲的新特提斯洋壳由板片折返向平板俯冲的转换环境(Xie et al., 2021)。此外,在冈底斯成矿带西段打加错地区由新生地壳部分熔融形成的准铝质钾玄岩系二长闪长岩中发育斑岩型铜金矿化(鲁尔玛),辉钼矿Re-Os 年龄为212 Ma,与含矿斑岩成岩年龄一致(刘洪等,2019);念青唐古拉成矿亚带也发现了形成于202.7 Ma(Rb-Sr 等时线年龄)的板多中-低温热液脉型铅锌矿床(Li et al., 2020),显示整个冈底斯成矿带可能发育1 期晚三叠世—侏罗纪的铜、金、铅锌成矿事件,值得开展进一步的成矿理论研究和找矿勘查工作。

早白垩世晚期—晚白垩世早期成矿期,成矿作用分布在念青唐古拉成矿亚带西段北缘(包括隆格尔、日阿、尼雄等)和南冈底斯成矿带东带南缘(克鲁、桑布加拉等),其中,尼雄矽卡岩型Fe 矿床金云母40Ar-39Ar 年龄为112.3 Ma(于玉帅等,2012),隆格尔矽卡岩型Fe 矿床金云母40Ar-39Ar 年龄为(93.71±2.96)Ma(高顺宝等,2021),日阿矽卡岩型Cu 矿床金云母40Ar-39Ar 年龄为(87.69±0.64)Ma(辛洪波等,2006),克鲁和桑不加拉矽卡岩型Cu-Au矿床辉钼矿Re-Os 年龄分别为(92±11)Ma、(95.2±2.9)Ma(Huang et al.,2020)。

晚白垩世晚期—始新世早期成矿期成矿作用冈底斯成矿带仅次于中新世的成矿爆发期,集中分布在念青唐古拉成矿亚带中东段,西段仅发现查个勒大型矽卡岩型铅锌矿床,其辉钼矿Re-Os 年龄为(61.49±0.6)Ma(高顺宝等,2012);中段主要为浅成中-低温热液型银多金属矿床,其中,斯弄多Pb-Zn-Ag 矿床伊利石40Ar-39Ar 年龄为(63.1±0.7)Ma(Li et al., 2019),纳如松多Pb-Zn-Ag 矿床绢云母(57.81±0.66)Ma(纪现华等,2014),而扎扎龙、德新、拉宗等浅成中-低温热液型矿床尚未获得成矿年龄;东段矽卡岩型铅锌矿床成群分布,其中,切玛辉钼矿Re-Os年龄为(60.5±2.3)Ma(唐菊兴等,2020),勒青拉与成矿相关岩体锆石U-Pb 年龄为(61.5±0.5)Ma(Wang et al.,2016),蒙亚啊辉钼矿Re-Os 年龄为(65.2±0.9)Ma(Wang et al.,2015),洞中拉和洞中松多与成矿密切相关岩体锆石U-Pb年龄分别为51.2 Ma、54.4 Ma(唐菊兴等,2020),亚贵拉辉钼矿Re-Os 年龄为(65.0±1.9)Ma(高一鸣等,2011),玛雄郎绢云母40Ar-39Ar 年龄为69 Ma(唐菊兴等,2020)。东段还发育斑岩型钼矿化和矽卡岩型钨钼矿化,其中,沙让斑岩型Mo矿床辉钼矿Re-Os 年龄为(51.0±1.0)Ma(唐菊兴等,2009),哈海岗矽卡岩型W-Mo 矿床辉钼矿Re-Os 年龄为(63.2±3.2)Ma(唐菊兴等,2020)。此外,位于南冈底斯成矿亚带东段南缘的吉如斑岩型Cu 矿床早期成矿作用辉钼矿Re-Os 年龄为(44.9±2.6)Ma(Zheng et al., 2014),程巴矽卡岩型Cu 矿床辉钼矿Re-Os 年龄为(58.49±0.43)Ma(郑文宝等,2019),冲木达矽卡岩型Cu 矿床辉钼矿Re-Os 年龄为(40.3±5.6)Ma(李光明等,2006)。最近,在南冈底斯成矿亚带西段还发现了哥布弄巴矽卡岩型Fe 多金属矿床白云母40Ar-39Ar 年龄为(59.22±0.61)Ma(Gao et al.,2019)。

渐新世成矿期,成矿作用较弱,仅在南冈底斯成矿亚带东段南缘发现少量斑岩型钼矿床,其中程巴斑岩型Mo 矿床辉钼矿Re-Os年龄为(30.17±0.94)Ma(孙祥等,2013),明则斑岩型Mo 矿床辉钼矿Re-Os年龄为(30.26±0.69)Ma(闫学义等,2010),帕南斑岩型Mo 矿床辉钼矿Re-Os 年龄为(32.4±1.5)Ma(段连峰等,2014)。

中新世成矿期,是冈底斯成矿带最强烈的矿化集中爆发期,典型矿床成矿年龄见表1,主要为发育于南冈底斯成矿亚带东段的斑岩-矽卡岩型铜多金属矿床,如甲玛、驱龙、朱诺、邦铺、拉抗俄、达布、厅宫、冲江、汤不拉、岗讲、白容等,成矿时代集中在15 Ma 前后(图2b),也可见富Co 的普桑果矽卡岩型铜多金属矿床,其石英Rb-Sr 等时线为(13.2±0.7)Ma(Li et al.,2019)。此外,在南冈底斯成矿亚带还发育浅成中-低温热液型矿化,如弄如日浅成中-低温热液型Au 矿床绢云母40Ar-39Ar 为(19.87±0.96)Ma(黄瀚霄等,2012;刘云飞,2013),罗布真浅成中-低温热液型Ag 多金属矿床与自然金、方铅矿等共生的石英Rb-Sr等时线年龄为(21.1±1.8)Ma(黄瀚霄等,2019)。

表1 冈底斯成矿带中新世主要矿床成矿时代Table 1 Metallogenic ages of main deposits during Miocene in Gangdese metallogenic belt

3.2 矿床空间分布规律

根据已有资料,冈底斯成矿带内矿床空间分布规律呈现南北向成串、东西向成带、带内有区、区内相对集中的特点(图1b)。笔者从矿床类型、成矿元素的空间分布及其控制因素进行阐述。

3.2.1 矿床类型的空间分布

(1)斑岩型矿床

斑岩型铜金矿床主要分布于南冈底斯成矿亚带中段南缘,南侧紧邻雅鲁藏布缝合带。含矿斑岩主要为侏罗纪石英闪长斑岩,侵位于下侏罗统—中侏罗统雄村组凝灰岩中,在斑岩体和附近的凝灰岩中产生铜金矿化。这类矿床主要与新特提斯洋的早期洋内俯冲相关,典型矿床以雄村为代表。

斑岩型铜钼矿床主要分布于南冈底斯成矿亚带中东段,受印度板块俯冲形式控制。含矿斑岩主要为石英二长斑岩、二长花岗斑岩、黑云母花岗斑岩、石英闪长岩和花岗闪长岩等,这些常呈岩株状侵位于中新生界—新生界火山-沉积岩中,包括下侏罗统—中侏罗统叶巴组火山岩、始新统帕那组火山岩、古新统典中组凝灰岩等,受到南北向、北西向、北东向、近东西向次级断裂或其交汇部位的控制。冈底斯成矿带中斑岩型铜钼矿床的含矿岩浆的形成主要与碰撞后陆内伸展作用密切相关。以驱龙、厅宫、冲江、岗讲、吉如等矿床为代表。

斑岩型钼(铜)矿床主要分布于冈底斯成矿带东段。含矿斑岩主要为花岗斑岩、二长花岗斑岩,主要侵位于上二叠统蒙拉组浅变质碎屑岩、下二叠统洛巴堆组凝灰岩和早期的岩浆岩岩体中,在斑岩体及附近接触带中形成钼矿化,矿体主要呈透镜状、层状。该类矿床主要分为2 个成矿时期,一是形成于始新世早期印度—欧亚大陆主碰撞阶段的矿床,以沙让为代表,分布于念青唐古拉成矿亚带东段;二是形成于中新世印度—欧亚大陆后碰撞伸展背景下的矿床,以邦铺、汤不拉为代表,分布于南冈底斯成矿亚带东段。

(2)矽卡岩型矿床

矽卡岩型铜(铅锌-钼-金-钨)矿床主要分布于南冈底斯成矿亚带中东段。与成矿相关的侵入岩体主要为花岗闪长岩、二长花岗岩等,岩体主要侵位于下中侏罗统叶巴组灰岩、上侏罗统多底沟组灰岩、下白垩统塔克那组灰岩和下白垩统比马组灰岩中,在接触带附近发生接触交代作用,产生铜、铅锌、钼等矿化。矿体主要呈层状、似层状、囊状、不规则状等,严格受到侵入岩体和碳酸盐岩的控制。该类矿床形成构造背景主要分为2 大类:一是产出于渐新世的晚碰撞环境,以努日等矿床为代表;二是产出于中新世碰撞后伸展环境,以甲玛、普桑果、知不拉等矿床为代表。

矽卡岩型铅锌(银)矿是冈底斯成矿带上分布广泛的矿床类型。成矿作用常发生在中酸性侵入体与碳酸盐类围岩接触带上,因此该类矿床受侵入岩体和碳酸盐岩的双重控制。与该类矿床相关的侵入岩、碳酸盐岩或富钙碎屑岩总体呈东西向带状出露。该类矿床主要分布在念青唐古拉成矿亚带东段,形成于古新世陆-陆碰撞环境。典型矿床以蒙亚啊、亚贵拉、洞中拉、龙马拉及勒青拉为代表。

矽卡岩型铁(铜)矿主要分布于念青唐古拉成矿亚带中西段南缘。与成矿作用相关的侵入岩体为花岗闪长岩、二长花岗斑岩等,主要侵位于中二叠统下拉组灰岩、下白垩统塔克那组灰岩中,矿体主要产于侵入体与碳酸盐岩内外接触带,并且次级断裂构造是其矿化产出的有利部位。矿床主要形成于2 个时期:一是形成于白垩纪新特提斯洋俯冲阶段,以尼雄、滚纠、日阿为代表,主要分布于念青唐古拉成矿亚带西段,即措勤一带;二是形成于古新世印度—欧亚大陆主碰撞汇聚阶段,以恰功、春哲为代表,分布于念青唐古拉成矿亚带中段南缘或南冈底斯成矿亚带中段北缘。

矽卡岩型钨钼矿床在冈底斯成矿带上分布较少,以哈海岗为代表,位于念青唐古拉成矿亚带中段南缘。矿体主要产于矽卡岩中,呈透镜状、脉状,严格受到达龙断裂带控制。

(3)浅成中-低温热液型矿床

浅成中-低温热液型铅锌银矿主要分布于念青唐古拉成矿亚带中段南缘,他们主要与古近纪林子宗群火山岩成矿密切,矿体主要产于火山机构旁侧张性断裂中。主要形成于古新世印度—欧亚大陆主碰撞和后碰撞伸展阶段,典型矿床以斯弄多、纳如松多铅锌银矿为代表。

浅成中-低温热液型金矿主要分布于南冈底斯成矿亚带中段南缘,矿体赋存于构造破碎带中,成矿侵入岩为中新世二长花岗斑岩。主要形成于古新世印度—欧亚大陆主碰撞阶段,典型矿床以弄如日金矿为代表。

浅成中-低温热液型自然硫矿床主要位于当雄羊八井热田内,含矿层位为始新统帕那组火山岩和第四系沉积物中。自然硫矿体产状严格受气泉、温泉口通道附近始新统基岩裂隙形态控制,或充填于第四系砾石层中。

浅成中-低温热液型铯矿床主要位于搭格架热泉硅华内,搭格架地热显示强度和规模均受近南北、北北西、北东、北西向4 组断裂的严格控制。硅华中的铯来自深部地壳熔融层,硅主要来自围岩,热水由大气降水下渗后受壳内熔融层改造后携铯上升。

(4)沉积型矿床

生物化学沉积型煤矿床主要分布于林周—拉萨、亚米—日喀则一带,含煤地层主要为上侏罗统—下白垩统林布宗组(J3K1l)和下白垩统楚木龙组(K1ch),其沉积环境为海陆过渡相的扇三角洲。主要代表有牛马沟、向阳、楚木龙等煤矿(点),但整体含煤性较差。

蒸发沉积型石膏矿床主要分布于当雄东部一带,含矿层位为上石炭统旁多组(C2p)石灰岩-石膏建造,主要产于海相碳酸盐岩、蒸发岩组合中。石膏层可达20 m 厚,延伸可至5 km,矿石为隐晶质雪花石膏。可能为加里东运动使冈底斯—念青唐古拉一带的地壳上升,在浅水甚至湖坪环境下形成,代表矿床为空布拉。

砂矿型砂金矿床主要位于南冈底斯成矿亚带西段南缘,含矿层位岩性主要为第四系冲洪积物。由于新生代以来青藏高原快速隆升剥蚀,含金碎屑物经水流搬运至河谷或阶地中形成了现代和古砂金矿床,代表矿床为那木如砂金矿。

(5)地热田

地热田位于冈底斯成矿带南北向那曲—羊八井—亚东活动构造带,这条张性断裂带上有羊八井、羊易和谷露等地热资源开发潜力十分可观的高温地热田。西藏水热活动是青藏高原碰撞造山过程的产物,水热活动强度和时空变化真实地记录着青藏高原隆升的进程。

3.2.2 成矿元素的空间分布

冈底斯成矿带成矿元素存在明显的分带,从南到北分别为:Cu-Au(如雄村矿床)→Mo-W(Cu)(如程巴、努日、冲木达等矿床)→Cu-Mo-Pb-Zn(Au、Ag)(如驱龙、甲玛、冲江、厅宫、白容、拉抗俄、知不拉、朱诺等矿床)→Mo(Cu)(如沙让矿床)→Pb-Zn-Mo-WFe(如江嘎、热玛、加拉普、列廷冈等矿床)→Pb、Zn(Ag)(如亚贵拉、蒙亚啊、洞中拉、洞中松多、斯弄多、纳如松多、查个勒等矿床)(唐菊兴等,2012)。此外,念青唐古拉成矿亚带成矿元素由东向西依次为Mo→Pb-Zn→Cu(Fe)。南冈底斯成矿亚带成矿元素由东向西依次为Cu-Mo→Cu-Au。

此外,带内多数典型矿床也存在显著的矿床尺度成矿元素分带,如雄村铜金矿床晚期Zn-Pb-Cu-Au-Ag 矿化叠加于早期Cu-Au-Ag 矿化(郎兴海等,2010);甲玛铜多金属矿床由岩体中心向外到中部至矽卡岩前缘与大理岩接触带,矽卡岩中矿石矿物组合对应的成矿元素分带为成矿元素分带:Mo+Cu±Au±Ag→Cu±Mo±Au±Ag→Pb+Zn+Cu±Au±Ag±Mo→Au±Ag±Cu,这反映了由岩体中心向外,矿物由高温→低温的沉淀顺序,反演了热液流体的运移路径,即流体侧向逃逸的结果(郑文宝等,2012);斯弄多银多金属矿床的Pb、Zn、Ag 成矿元素在空间上具有比较明显的分带特征,具体表现为:在海拔5050 m 以上,以Pb、Ag 矿化为主,Zn 品位较低;在海拔5050 m以下,以Zn 矿化为主,Pb、Ag 矿化减弱(丁帅,2017);岗讲和白容矿床主成矿元素空间上,自上而下依次为:Cu→Cu(Mo)→Mo(Cu)。

3.2.3 矿床空间分布的控制因素

冈底斯成矿带受到强烈的挤压造山作用,形成了一系列近东西向展布的复式褶皱和大规模的近东西向展布的逆冲断裂和北东向、北西向压扭性次级断裂,为岩浆活动及含矿热液的运移、成矿提供了良好的构造条件。孟祥金(2004)认为,南北向张性构造系统是冈底斯斑岩铜矿带出现南北分带的根本原因,在南冈底斯成矿亚带形成一条东西展布的斑岩型-矽卡岩型铜矿带,在北侧念青唐古拉成矿亚带发育一条与之平行分布的银多金属成矿带。其中,斑岩型-矽卡岩型矿床由于含矿斑岩侵位环境不同,靠南侧主要侵位于更早期花岗岩基中,形成典型的斑岩型铜钼矿床,靠北侧主要侵位于火山-沉积岩及碳酸盐岩地层中,形成矽卡岩型铜多金属矿床。念青唐古拉成矿亚带的银多金属矿化受旁多—措勤逆冲构造系的控制,呈东西向展布,区内矿床多位于东西向逆冲断裂与南北向伸展断裂交汇部位,使其具有东西向成带、南北向成串的分布特征(孟祥金等,2007)。因此,冈底斯成矿带的矿床空间分布受东西向逆冲断裂带与南北向张性构造系统的共同控制。

3.3 成矿物质来源

硫同位素分布特征显示:南冈底斯成矿亚带金属硫化物硫同位素分布均一,主要在零附近(图3a~b),显示出幔源硫的特征,表明成矿物质中的硫元素主要为幔源,而在念青唐古拉成矿亚带查个勒、勒青拉—新嘎果成矿区金属硫化物硫同位素组成相对富集轻硫,指示南冈底斯成矿亚带与念青唐古拉成矿亚带的成矿物质来源存在一定差异。

铅同位素显示,侏罗纪与新特提斯洋俯冲相关的雄村斑岩型铜金矿床成矿物质具幔源特征(图3c~d),Tang 等(2015)和Hou 等(2015)研究表明与成矿密切相关的岩浆岩具有较高的εHf(t)(>10)值,具有亏损地幔的特征。这些结果暗示,侏罗纪与新特提斯洋俯冲相关的斑岩型矿床成岩成矿物质具有相同的源区,即均来自于地幔。而南冈底斯成矿亚带中新世斑岩型、矽卡岩型铜钼矿床铅同位素主要落在造山带演化线附近,表明该源区形成过程中存在幔源物质与地壳物质的交换。目前普遍认为,冈底斯斑岩铜矿带中矿石硫化物与含矿斑岩具有一致的铅同位素组成,成岩和成矿具有相同源区,成矿岩体具有正的εHf(t),被认为来自新生下地壳部分熔融且混有少许地幔物质。结合该类矿床的金属硫化物硫同位素特征,认为该类矿床成矿物质主要来自于地幔、伴有少许地壳物质的混入。其中,普桑果矽卡岩型铜铅锌矿床金属硫化物的硫同位素主要落在念青唐古拉结晶基底区域,远离造山带演化线,表明其成矿物质主要来源于上地壳(图3e)。念青唐古拉成矿亚带主要成矿区金属硫化物的铅同位素特征显示(图3f),亚贵拉—沙让成矿区、蒙亚啊—龙玛拉成矿区成矿金属物质主要来源于念青唐古拉结晶基底的重熔,即主要来自上地壳物质;列廷冈—勒青拉成矿区铅同位素组成兼具壳幔组分混合的特征,幔源物质参与成矿的量较亚贵拉—沙让和蒙亚啊—龙玛拉成矿区明显增加;却桑乡—新嘎果成矿区成矿金属物质源自念青唐古拉结晶基底物质和幔源物质的混合;斯弄多—纳如松多成矿区和查个勒成矿区中除纳如松多矿床尚存在幔源组分参与成矿的可能,其余矿床成矿金属物质均源于拉萨地体结晶基底。整体而言,念青唐古拉成矿亚带结晶基底物质在成矿物质源区中所占的比例东段较西段更高。

图3 冈底斯成矿带典型矿床金属硫化物硫、铅同位素特征a.南冈底斯成矿亚带矿床金属硫化物硫同位素分布特征;b.念青唐古拉成矿亚带矿床金属硫化物硫同位素分布特征;c.南冈底斯成矿亚带矿床金属硫化物206Pb/204Pb vs. 207Pb/204Pb;d.南冈底斯成矿亚带矿床金属硫化物206Pb/204Pb vs. 208Pb/204Pb;e.念青唐古拉成矿亚带矿床金属硫化物206Pb/204Pb vs. 207Pb/204Pb;f.念青唐古拉成矿亚带矿床金属硫化物206Pb/204Pb vs. 208Pb/204Pb(底图据Zartman et al.,1981;Sun,1980;Gariépy et al.,1985)数据引自张永超等,2018;Wang et al.,2015;2018;程顺波等,2008;邓金贤,2015;丁帅,2017;费凡,2014;2015;费光春等,2011;付强等,2012;纪现华,2013;连永牢等,2009;刘婷婷等,2011;刘英超等,2015;王立强等,2014;辛存林等,2013;闫国强等,2011;杨勇等,2010;臧文栓等,2007;张林奎等,2008;张哨波等,2009;Li,et al.,2018;2019;Wu et al.,2017;Zhao et al.,2015;崔晓亮,2013;黄勇等,2011;孟祥金,2006;佘宏全等,2006;王焕等,2011;郑文宝等,2012;周雄等,2012;周云等,2012;于玉帅等,2011;2013;曹圣华,2012;高顺宝,2015;张永超等,2018;纪现华,2013;黄勇等,2011;王登芳等,2015;李永胜等,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

由于南冈底斯成矿亚带与成矿关系密切的岩体主要起源于地幔或新生下地壳,其成矿物质主要来源于地幔或壳幔混合源区(除普桑果矿床成矿物质主要来源于地壳)。念青唐古拉成矿亚带由于存在古老的结晶基底,其成矿物质主要来源于结晶基底重熔形成的壳源物质。同时,物质源区对成矿元素具有明显的控制作用,即成岩成矿物质源区中幔源组分混入量的不同造成了各矿床之间矿化元素组合的差异。总体趋势为幔源物质→壳幔混合物质→壳源物质依次控制Cu-Au→Cu-Mo→Pb-Zn 矿床的形成。例如,雄村矿床成矿物质源区为地幔,成矿元素组合为Cu、Au;驱龙、达布等矿床成矿物质源区为壳幔混合源区,成矿元素主要为Cu、Mo;普桑果成矿物质主要来源地壳,成矿元素组合为Cu、Pb、Zn;亚贵拉、蒙亚啊、查个勒等矿床成矿物质源区主要为古老结晶基底,成矿元素主要为Pb、Zn、Ag。

4 矿床成矿系列

矿床成矿系列是指在特定的地质历史时期或构造运动阶段,在特定的地质构造单元内及地质构造部位,由相关的地质成矿作用,形成由各种成矿元素、矿物、岩石、流体、气体组成的多种矿床类型组合自然体(程裕淇等,1979;陈毓川等,1998;2006;2007;2015;2016;2020;王登红等,2020)。依据“原则上一个Ⅲ级区带就是一个矿床成矿系列的厘定范围,按照时代分不同的系列,每个系列按照不同的成矿作用分出亚系列”,在冈底斯成矿带厘定了5个矿床成矿系列,即①冈底斯与华力西期沉积成矿作用有关的石膏矿床成矿系列;②冈底斯与印支期—燕山期中酸性岩浆成矿作用有关的Cu、Au、Ag、Fe 矿床成矿系列;③冈底斯与印支期—燕山期沉积成矿作用有关的煤矿床成矿系列;④冈底斯与喜马拉雅期岩浆成矿作用有关的Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag、W、Fe、Co矿床成矿系列;⑤冈底斯与喜马拉雅期沉积成矿作用有关的砂金矿床成矿系列。在上述5个成矿系列划分基础上,进一步划分了6个成矿亚系列和19个矿床式(表2)。

表2 冈底斯成矿带矿床成矿系列划分表Table 2 Division table of metallogenic series of ore deposits in Gangdese metallogenic belt

冈底斯成矿带矿床成矿系列之间的叠加、改造相对较弱,不同成矿系列之间相对较独立,但成矿亚系列之间也存在相互叠加、改造的现象。如,念青唐古拉与燕山晚期中酸性侵入岩有关的Fe、Cu 矿床成矿亚系列被南冈底斯—念青唐古拉与喜马拉雅中期岩浆-热液成矿作用有关Pb、Zn、Ag、Mo、Fe、Cu、W矿床成矿亚系列叠加,南冈底斯—念青唐古拉与喜马拉雅中期岩浆-热液成矿作用有关Pb、Zn、Ag、Mo、Fe、Cu、W 矿床成矿亚系列被南冈底斯—念青唐古拉与喜马拉雅晚期岩浆-热液成矿作用有关Cu、Mo、Pb、Zn、W、Au、Ag、Co 矿床成矿亚系列叠加,如哈海岗矽卡岩型钨、钼矿区一共发育5 个矿体,王立强等(2012)对No.3矿体中的辉钼矿进行了Re-Os定年,结果为141 Ma,而Li 等(2014) 对No.5 矿体中的辉钼矿同样进行了Re-Os 定年,结果为63 Ma,表明哈海岗矽卡岩型钨、钼矿在白垩世时期发生了一期成矿作用,同时又受到了主碰撞阶段成矿事件的叠加。此外,南冈底斯—念青唐古拉与喜马拉雅中期岩浆-热液成矿作用有关Pb、Zn、Ag、Mo、Fe、Cu、W矿床成矿亚系列被南冈底斯—念青唐古拉与喜马拉雅晚期岩浆-热液成矿作用有关Cu、Mo、Pb、Zn、W、Au、Ag、Co 矿床成矿亚系列叠加,如吉如斑岩型Cu矿被认为形成于始新世主碰撞环境,但矿区一共发育2 套岩体,分别为二长花岗岩(48 Ma)和二长花岗斑岩(16 Ma)(Zheng et al.,2014),与2个岩体相关的成矿事件分别发生在45 Ma 和15 Ma(由辉钼矿Re-Os 定年测得),这些年龄结果表明吉如斑岩型铜矿早期成矿作用发生在始新世主碰撞环境,晚期被中新世后碰撞伸展环境成矿作用所叠加。

5 构造演化及成矿

冈底斯成矿带经历了华力西期、印支期—燕山期、喜马拉雅期等3 个构造演化旋回,且以印支期—燕山期和喜马拉雅期的成矿作用最为重要。

华力西期:晚石炭世时期该带位于冈瓦纳大陆北缘的活动大陆边缘环境(Metcalfe,2009;Zhu et al., 2013),地理位置处于南半球中-低纬度区(相当于非洲撒哈拉沙漠南部现在的干旱区),由于气候炎热,从而在障壁海湾潟湖环境或湖坪环境发生化学沉积作用形成了冈底斯与晚古生代沉积成矿作用有关的石膏-(硫?)-矿床成矿系列。晚石炭世—中二叠纪时期,由于古特提斯洋南向俯冲作用,使冈底斯从冈瓦纳大陆北缘裂解并出现活动性冈瓦纳相沉积。在念青唐古拉弧背断隆带发育一套浅海碳酸盐岩-次深海斜坡相复理石夹中基性火山岩建造,并出现深水硅质岩,主体表现为裂解扩张盆地中的火山-沉积序列。尽管该套火山-沉积序列并没有发生直接的成矿作用,但是他们是晚白垩世—古新世成矿作用的主要赋矿地层。晚二叠世S 型花岗岩的侵位时代(约263 Ma;Zhu et al., 2009a)与其西侧约80 km松多榴辉岩的高压变质作用时代(约262 Ma;Li et al., 2009;Yang et al., 2009),以及中二叠统、上二叠统之间的角度不整合(Zhu et al., 2009b;朱弟成等,2009),表明该带在中二叠世末期(约263 Ma)与冈瓦纳大陆北缘发生碰撞造山作用并与其拼贴在一起。

印支期—燕山期:可能由于班公湖—怒江特提斯洋壳向南俯冲造成的弧后伸展(Zhu et al.,213)或松多特提斯洋北向的俯冲牵引,新特提斯洋于早二叠世—中二叠世打开(Wang et al.,2020)。晚三叠世—侏罗纪时期,冈底斯成矿带南缘广泛分布的I型花岗岩,以及叶巴组、桑日群等弧火山岩(Zhu et al.,2008;Lang et al., 2014;Ji et al., 2009;Meng et al.,2016a;2016b;Xie et al.,2021),指示该阶段新特提斯洋洋壳已然发生向北的俯冲作用。晚三叠世—中侏罗世时期,在大洋岛弧环境形成了南冈底斯与印支晚期-燕山早期中酸性火山-侵入岩有关的Cu、Au、Ag 矿床成矿亚系列(图4a)。晚侏罗世—早白垩世时期在大陆边缘裂陷盆地环境形成了冈底斯与晚中生代沉积成矿作用有关的煤矿床成矿系列。白垩纪时期,在弧后环境形成了念青唐古拉成矿亚带念青唐古拉与燕山晚期中酸性侵入岩有关的Fe、Cu 矿床成矿亚系列(图4b)。

喜马拉雅期:随着新特提斯洋壳持续北向俯冲,最终洋盆闭合,在古新世时期印度大陆与欧亚大陆发生陆-陆碰撞造山作用,该作用一直延续至今,整个过程可以分为3 个阶段,即主碰撞陆陆汇聚(65~41 Ma)、晚碰撞构造转换(40~26 Ma)、后碰撞地壳伸展(25~0 Ma)(侯增谦等,2006a;2006b;2006c;2020)。

主碰撞陆陆汇聚阶段:古新世—始新世时期,新特提斯洋洋壳俯冲到冈底斯—念青唐古拉板块下发生回转或断离,导致软流圈穿过板片窗上涌,诱发了上覆地幔楔和念青唐古拉结晶基底的重熔,产生了同碰撞花岗岩和大规模的林子宗火山岩(Lee et al.,2009;侯增谦等,2012)。同时其富含成矿物质的岩浆侵位到同时代火山岩或已存的碳酸盐建造中形成了南冈底斯—念青唐古拉与喜马拉雅中期岩浆-热液成矿作用有关Pb、Zn、Ag、Mo、Fe、Cu、W 矿床成矿亚系列(图4c)。

晚碰撞构造转换阶段:随着印度大陆继续向北俯冲和楔入,青藏高原东缘发生以大规模逆冲推覆、走滑、剪切为标志的构造转换,以及以钾质-超钾质岩及煌斑岩为特征的强烈岩浆活动(侯增谦等,2012),南冈底斯及泽当弧地体则发生地壳加厚和岩浆活动间歇,大约在30 Ma,加厚的高密度地壳逐渐失稳而发生断离或拆沉(Chung et al.,2005),断离窗首先出现于雅鲁藏布江古缝合带南侧,透过断离窗的高热流引起印度地壳熔融,角闪榴辉岩相下地壳熔融产生花岗闪长岩浆(Chung et al.,2009),而稍浅部的石榴子石角闪岩相下地壳熔融产生二长花岗岩和花岗岩浆。少量幔源熔体注入浅部地壳岩浆房,并与花岗质岩浆有限混合,其在南冈底斯最南侧侵位形成了南冈底斯—念青唐古拉与喜马拉雅中期中酸性侵入岩有关的Mo、Cu、Au、W 矿床成矿亚系列(图4d)。

后碰撞地壳伸展阶段:印度大陆继续俯冲,板片断离作用向北大规模扩展(Mahéo et al., 2002;Hou et al., 2004),导致幔源岩浆上涌底侵,不仅为镁铁质的新生加厚下地壳熔融提供热能,而且释放出大量含Cu 富S 的流体,使加厚下地壳在富水条件下发生部分熔融,产生含Cu、富水、高氧逸度长英 质 岩 浆(Hou et al., 2013; 2015;Wang et al.,2014a; 2014b)。同时,长英质岩浆与幔源岩浆的有限混合则使含矿岩浆更富金属、硫和水。在地壳伸展环境,岩浆浅层侵位和流体快速分凝,形成了南冈底斯—念青唐古拉与喜马拉雅晚期岩浆-热液成矿作用有关Cu、Mo、Pb、Zn、W、Au、Ag、Co 矿床成矿亚系列(图4e)。

图4 冈底斯成矿带不同时期构造-岩浆演化及成矿作用示意图(a~e)a.晚三叠世—中侏罗世;b.白垩纪;c.古新世—始新世;d.渐新世;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

同时,印度—欧亚大陆后碰撞伸展引起的一系列近南北向正断层系统在高原腹地主要体现为南北向裂谷和山间盆地。张性断裂的发育为岩浆的构造侵位提供通道,地壳深部熔融层及岩浆体的发育为地热水的循环及成矿提供了持续的热源,富含成矿物质的地热喷出地表发生沉积作用形成了南冈底斯—念青唐古拉与喜马拉雅晚期火山-喷气作用有关的Cs、自然硫矿床成矿亚系列。更新世时期,南冈底斯南缘雅鲁藏布江流域上游丰富的地表水把河谷两侧及支沟中各物源区的含金碎屑物带入到河谷中,形成多级洪积型阶地砂金矿,后经河流流水作用进一步搬运、分选、富集,在河谷的有利地貌位置,形成了冈底斯与新生代沉积成矿作用有关的砂金矿床成矿系列。

6 结 论

(1)冈底斯成矿带北界为措勤—嘉黎—仲沙断裂,南界为达吉翁—彭错林—朗县断裂,可进一步划分为念青唐古拉成矿亚带、南冈底斯成矿亚带、拉达克—阿尔依拉山成矿亚带和墨脱—洛希特山成矿亚带,是二十一世纪中国在成矿理论创新和找矿突破方面取得举世瞩目成绩的成矿区带之一。

(2)冈底斯成矿带矿床类型丰富,包括斑岩型、矽卡岩型、浅成中-低温热液型、沉积型等,也是中国高温地热田的主要分布区。成矿元素以Cu、Pb、Zn为主,由南向北具有明显的分带。

(3)冈底斯成矿带矿床成矿时代具有时间跨度大、分布不集中的特点,包括石炭纪、晚三叠世—侏罗纪、早白垩世晚期—晚白垩世早期、晚白垩世晚期—始新世早期、渐新世、中新世、第四纪7 个成矿期,其中,晚白垩世晚期—始新世早期、中新世2 个成矿期成矿作用最为强烈。

(4)冈底斯成矿带矿床的空间分布受浅部东西向逆冲断裂带与南北向张性构造系统的共同控制。南冈底斯成矿亚带从南至北主要发育斑岩型、矽卡岩型矿床,成矿物质主要来源于地幔或壳幔混合源区;念青唐古拉成矿亚带东段主要发育矽卡岩型矿床,西段主要发育浅成中-低温热液型矿床,成矿物质主要来源于结晶基底重熔形成的壳源物质。

(5)冈底斯成矿带经历了多阶段的构造演化。晚石炭世位于冈瓦纳大陆北缘的活动大陆边缘;晚三叠世—白垩纪经历了新特提斯洋漫长的北向俯冲;古新世以来,印度大陆与欧亚大陆发生陆-陆碰撞造山。多阶段的构造演化形成了该带发育完整的从洋-陆俯冲到陆陆碰撞再到碰撞后陆内伸展环境与岩浆热液有关的多期成矿作用。

致 谢感谢对《中国矿产地质志·冈底斯卷》把关、提出宝贵意见的陈毓川院士、多吉院士、王登红研究员、徐志刚研究员、朱裕生研究员、丁俊研究员、郑有业教授、潘凤雏教授级高工、刘登忠教授、钟康惠教授及其他编审。特别感谢西藏地勘局第六地质大队何亮高级工程师、成都地质调查中心张志副研究员、西藏地质调查院李玉彬高级工程师等为志书编写提供了大量基础资料。感谢审稿专家提出许多建设性意见!

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