Question

成矿物质来源和有关矿床

Answer 1

冈底斯成矿带的金属矿产可以统称为与造山带有关的矿床。与造山带有关的金属矿产具有两个显明特点：其一，所有形成于碰撞造山前的金属矿产无不打上改造或再造的烙印；其二，形成于碰撞造山期或之后的金属矿产均受到构造、岩浆、热液等明显的控制。

通过地质分析和岩石矿石的地球化学、同位素示踪等方法，可以将本区的成矿物质划分为3种来源。

（1）主要来自上地幔或壳幔混合带，例如堆晶杂岩中的铬铁矿和斑岩型矿床。

（2）来自地幔与地壳物质交换，例如矽卡岩型和浅成热液型多金属矿、铅锌银矿、钼矿、铁矿等。

（3）来自大陆地壳的，例如云英岩型锡矿，石英脉型、韧性剪切带型锑矿和破碎蚀变岩型金矿等。

一、与上地幔或壳幔混合带成矿物质来源有关的矿床

1.蛇绿岩型铬铁矿

西藏的铬铁矿为蛇绿岩型。蛇绿岩的层序组合自下而上为：变质橄榄岩夹二辉橄榄岩和纯橄岩；超基性－基性堆晶岩（铬铁矿通常产于堆晶岩的底部），席状岩床（墙）杂岩（辉绿岩、辉长辉绿岩和粒玄岩），枕状玄武质熔岩（玄武岩、细碧岩）和放射虫硅质岩、大洋沉积岩。

铬铁矿集中分布于冈底斯成矿带南北边界的两个矿带中，一个为雅鲁藏布江矿带，以曲松罗布莎和曲松香卡山的铬铁矿矿床为代表，铬铁矿储量已达435×10⁴t，为全国铬铁矿规模最大的矿床；另一个为班公湖－怒江矿带，以安多东巧西、班戈江错、那曲依拉山和丁青东铬铁矿矿床为代表，已获得铬铁矿储量为66.8×10⁴t。班公湖－怒江的蛇绿岩带为燕山期的产物，而雅鲁藏布江的蛇绿岩带为燕山晚期－喜马拉雅早期的产物。

班公错－怒江矿带，分为西段、中段和东段。

西段：包括班公湖－纳屋错和改则－色哇西亚带，出露35个岩体（群），其中由超基性岩组成的26个，辉长岩类组成的7个，基性和超基性杂岩体2个。岩体面积为1～95km²，呈冲断岩片产出。该带未开展铬铁矿普查工作。

中段：可称为藏北铬矿段。包括东巧－伦坡拉亚带、安多亚带和日拉－依拉山亚带和暂归其中的冈底斯永珠－纳木错蛇绿岩矿段（图2-1）。中段东西长500km，南北宽70-140km，共有43个岩体，其中江错、依拉山、东巧等岩体已证明含铬铁矿。

东段：大部分在藏东地区。其走向由西往东再转南东，出露于从索县，经荣布、丁青和加玉桥，到八宿和下林卡之间的怒江沿岸。本段共有28个岩体（群）。其中丁青岩体最大，也被证明为含铬铁矿的蛇绿岩型岩体。

雅鲁藏布江矿带也分为西段、中段和东段，整个矿带长1500km，已发现58个岩体，出露总面积约1628km²，其中东段的罗布莎和香卡山岩体已发现铬铁矿，勘查工作和研究程度最高，并已开采多年。

西段：西起阿里的札达县依松日居主脊的吾且以西，经噶尔县达机翁、门士，顺冈底斯山脉南坡，止于仲巴县罗波冈日北东向断裂，长430km左右。本段有12个岩体，总面积约189km²。已在一些岩体中见铬铁矿，但由于交通不便，很少经过系统评价。

中段：西起罗布岗日，沿雅鲁藏布江经萨嘎、昂仁、柳区、大竹卡至仁布以东。本段已圈定15个岩体，总面积约1159km²。单个岩体延续性较好，以蛇绿岩的上部组分为主，故尚未发现含矿岩体。大竹卡蛇绿岩中钠长花岗岩的U-Pb（锆石）年龄为139Ma（王希斌、鲍佩声，1987）。因此蛇绿岩的形成时代应为侏罗纪晚期—白垩世早期。

东段：西起曲水，往东经泽当、朗县和米林，绕过大拐弯至墨脱以南，长约600km。本段大小岩体（群）31个，总面积约280km²。其中罗布莎和香卡山已初步勘探获得铬铁矿435×10⁴t。

图2-1 班公错－怒江矿带中段岩体分布示意图

1—变质橄榄岩；2—火山岩；3—亚带分布范围；4—堆岩杂岩；5—硅质岩；6—枕状熔岩

2.斑岩型铜矿

洋底沉积物高Cu是不容置疑的。深海物质测试数据中，全球洋底锰结核含Cu高达2.5%，太平洋的锰结核含CuO.03%～1.6%、太平洋的粘土含Cu323×10^-6、含Mo18×10⁶，大西洋和太平洋的玄武岩含Cu77×10^-6，洋壳的辉长岩含Cu也很高（Sillitoe,1972）。因此推测大洋沉积物、玄武岩和辉长岩为斑岩铜矿物质来源的源头。这些高Cu物质随俯冲带下插到上地幔，以榴辉岩的形式发生脱水和部分熔融，即形成含铜斑岩岩浆（图2-2）。

图2-2 斑岩铜矿岩浆起源图解

（据Sawkins,1972）

冈底斯斑岩铜矿带含铜斑岩的初始锶比值小于0.708，具有较高的fo₂，富集挥发分，具有岩浆二次沸腾的特征，富集大阳离子不相容元素，亏损高强元素，右斜式REE模式等岩石化学与稀土元素特征证明主要来源于亏损上地幔壳幔混合带。

斑岩铜矿成矿物质主要来源于亏损上地幔或壳幔混合带的结论得到斑岩的同位素Nd和Sr等的支持，如ε_Nd（t）－ε_Sr（t）投影落于亏损上地幔一侧（表2-2、表2-3和图2-3）。驱龙石英二长花岗斑岩初始钕值为0.512258～0.512598，初始锶值为0.704643～0.705216；冲江二长花岗斑岩初始钕值为0.512418～0.513458，初始锶值为0.705390～0.706229。证明都在亏损上地幔附近或壳幔混合带，因此我们认为朱金初等（1990）计算斑岩铜矿的亏损上地幔来源不少于70%是正确的。

表2-2 冈底斯斑岩铜矿带中驱龙（Q）斑岩、冲江（C）斑岩和冲江斑岩中暗色包体（bc）的Sm-Nd同位素分析结果

表2-3 冈底斯斑岩铜矿中驱龙（Q）斑岩、冲江（C）斑岩和冲江斑岩中暗色包体（bc）Rb-Sr同位素分析结果

续表

图2-3 西藏冈底斯斑岩铜矿的ε_Nd（t）－ε_Sr（t）图解

Ⅰ－洋脊玄武岩；Ⅱ－美国西部内华达山脉和Peninsular Range花岗岩；Ⅲ－澳大利亚“Ⅰ”型花岗岩；Ⅳ－澳大利亚“S”型花岗岩；Ⅴ－华南和马来西亚“S”型花岗岩；Ⅵ－喜马拉雅浅色花岗岩

西藏的斑岩铜矿分布于藏东玉龙斑岩铜矿带、冈底斯斑岩铜矿带和班公错－怒江斑岩铜矿带，与西藏的3个主要板块俯冲带相一致。玉龙矿带矿化最好的地带集中分布于玉龙－马拉松多和雪鸡坪－普朗西段，前者的成矿年龄为40～35Ma（梁华英，2002），后者的成矿年龄为213～235Ma（黄崇轲等，2001）。冈底斯矿带可以分为3段：仁布以东为东段，目前地质大调查资源评价工作主要集中于北段；仁布与萨嘎之间为中段，大地调和评价的触足才刚刚涉及；萨嘎以西为西段，大地调评价仅局部触及。冈底斯矿带东段矿床又可分为南、中、北3个亚带。南亚带已发现克鲁、冲木达等铜金矿床，为层状矽卡岩型铜（金）矿床，受角闪黑云母花岗岩与上侏罗统—下白垩统桑日群比马组火山－沉积岩的接触带控制，Re-Os等时线年龄为40.3Ma（李光明等，2005）；中亚带已发现驱龙、拉抗俄、达布、厅宫、冲江、白容等斑岩型铜（钼）矿，另叠加了甲马、驱龙外围等矽卡岩型铜多金属矿。斑岩的锆石SHRIMPU-Pb年龄通常为18～12Ma,Re-Os等时线年龄为17-12Ma；北亚带为矽卡岩型铅锌银矿床和斑岩型钼矿床，已发现的矿床有拉屋、勒青拉、洞中松多、亚贵拉、沙让等，仅有获得的成矿年龄数据较少，恰功矽卡岩型富铁矿床花岗岩体锆石SHRIMPU-Pb年龄为56.9±2.6Ma（李光明未发表数据）。林周盆地北部金矿化斑岩体锆石SHRIMPU-Pb年龄为58.7±1.1Ma（王立全等，2006），沙让斑岩钼矿Re-Os等时线年龄为51Ma（李光明未发表数据）。

冈底斯矿带中段已发现雄村、洞嘎、普钦木等浅成热液型铜（金）矿床和朱诺等斑岩型铜矿床。雄村矿区黑云母二长花岗岩K-Ar稀释法年龄为61.9～63.3Ma，锆石U-Pb年龄为56.0Ma，成矿年龄根据蚀变绢英岩⁴⁰Ar-³⁹Ar年龄为38.68±.67Ma（水白云母）。

班公错－怒江矿带：目前仅发现多不杂斑岩铜（金）矿床。曲晓明等（2005）对多不杂矿区的含矿斑岩进行了离子探针（SHRIMP）锆石U—Pb定年，获127.8Ma的平均年龄。佘宏全等（2005）通过对多不杂含矿斑岩体的锆石和矿石中辉钼矿的精确定年，分别获得的含矿斑岩体锆石年龄为120.9+2.4Ma，辉钼矿等时线年龄为118±2Ma。班公错－怒江矿带与国外特提斯矿带相接，但伊朗的Sar Cheshm eh斑岩铜矿和巴基斯坦的Saindak斑岩铜矿成矿年龄为50～20Ma，较我国境内的成矿时代新。

二、与壳幔物质交换区成矿物质来源有关的矿床

该类矿床即通常与Ⅰ型花岗岩岩浆和其热液有关的矽卡岩型和浅成热液型矿床。

1.矽卡岩型铁、多金属和铜（金）矿

冈底斯成矿带东段的南部有克鲁、冲木达等矽卡岩型铜（金）矿床，中部有恰功等矽卡岩型铁矿床和甲马、知不拉、邦浦等铜多金属矿。中冈底斯弧背断隆东部北亚带有勒青拉、洞中松、拉屋等矽卡岩型多金属矿床，成矿年龄介于50～20Ma之间；中段有恰功等矽卡岩型铁矿床。成矿花岗岩中锆石的SHRIMP年龄为56.9±2.6Ma（李光明未发表数据）。这些矿床的生成大多数受控于“Ⅰ”型花岗岩浆和其含矿热液活动区，故将它们归为来自地幔与地壳物质交换形成的。

2.破碎蚀变岩型浅成热液铜（金）和多金属矿

雄村、洞嘎、普钦木等铜（金）矿和多金属矿，受断裂破碎蚀变带控制。相关花岗岩年龄为56～63Ma，蚀变岩年龄为38Ma，与冈底斯碰撞造山期相一致。推测它们受“Ⅰ”型花岗岩浆热液控制，应属于地幔与地壳物质交换的产物。

三、与地壳成矿物质来源有关的矿床

冈底斯成矿带与地壳成矿物质来源有关的矿床包括锡矿、钨矿、锑矿、铯矿等。其中云英岩型锡矿的主要成矿物质起源于陆壳物质重熔形成的“S”型花岗岩浆及其含矿热液。代表性矿床为班戈县的期波下日等云英岩型锡矿和申扎县甲岗高温石英脉型钨（钼）矿床；韧性剪切带型和石英脉型金矿的成矿物质也主要来源于陆壳，受控于造山带，主要分布于冈底斯带南北的北喜马拉雅和唐古拉成矿带。该两带“S”岗岩浆热液活动活跃，并与金矿关系密切；浅成热液型锑矿和热泉型铯矿也主要分布于北喜马拉雅和唐古拉成矿带。此外，主要分布于羌塘陆块唐古拉拗陷前陆隆起带的当曲等，矿体虽为沉积型菱铁矿，受后期花岗岩浆热液改造而变富并叠加了镜铁矿和铜矿化。