冈底斯东段构造-岩浆作用与成矿研究进展

周堂波，陈程，陈小平



冈底斯东段构造-岩浆作用与成矿研究进展

周堂波1，陈程1，陈小平2

（1.东华理工大学地球科学学院，南昌 330013；2.核工业地质局282大队，四川 德阳 618000）

西藏冈底斯成矿带东段具有找矿潜力巨大、矿种类型丰富以及矿化特征典型等特征。以大量前人研究资料为基础，从成矿岩浆岩活动与成矿、构造背景与成矿及矿产分布规律等方面较系统地阐述了近些年该地区在喜马拉雅晚期构造-岩浆活动与成矿研究的相关进展。随着测年技术精度及方法的提升，成矿岩浆岩的时代划分也更加准确。晚喜马拉雅阶段主要矿化类型为斑岩-矽卡岩型，成矿物质可能为同一来源，并受到构造活动及岩浆多期次作用影响，矿产分布具有一定规律性。

岩浆活动；喜马拉雅晚期；构造；成矿；冈底斯东段

黄汲清将中国大陆整个新生代的构造事件统称为喜马拉雅构造事件，并得到广泛应用。以冈底斯火山-侵入岩带林子宗火山岩系底部的不整合面代表晚燕山构造事件Ⅱ和喜马拉雅构造阶段的下限，并将喜马拉雅构造阶段划分为早喜马拉雅构造亚阶段（62～23Ma）和晚喜马拉雅构造亚阶段（23～3.4 Ma）[1]。

晚喜马拉雅阶段与青藏高原碰撞造山带的后碰撞伸展阶段（<25Ma）在时间上具有同期性，与此同时，在青藏高原发育了一系列标志性的构造-岩浆事件，形成钾质-超钾质火山岩、钾质埃达克岩、淡色花岗岩以及钾质钙碱性花岗岩等岩浆岩，主要发育于冈底斯构造-岩浆带之上[2]。在此阶段形成了冈底斯东段诸如冲江、甲玛及驱龙等大型、超大型斑岩型铜矿床[3]。该系列构造-岩浆活动，导致冈底斯东部成矿物质的大量聚集，形成的矿产资源在该区乃至整个亚洲都非常有名。因此，研究该时期区域构造-岩浆作用与成矿的研究进展对后期的找矿勘探意义重大。

冈底斯成矿带具有成矿类型丰富、成矿地质特征典型、矿床成因复杂等特征[4]，尤其是冈底斯带东段地区，其丰富的矿产资源总量为国民经济的发展奠定了扎实的基础，也为认识区域地质演化、构造-岩浆与成矿作用提供了天然的研究素材[4,5]。本文就以冈底斯带东段地区作为主要研究对象，从多个方面研究近些年来喜马拉雅晚期构造-岩浆作用与成矿的研究进展。

图1 西藏冈底斯东段大地构造单元划分图（据郑有业等，2002修改）

1.板块结合带;2.冈底斯火山岩浆弧带;3.念青唐古拉中生代岛链带;4.火成岩

1 区域地质概况

冈底斯东段构造-岩浆带属于冈底斯-念青唐古拉板片次级构造单元[6]，处班公湖-怒江结合带与雅鲁藏布江结合带之间，受逆冲推覆以及陆内走滑作用控制之下，该区构造变形主要表现为区域性的SN向张性断裂带和NE、NW向走滑断裂以及EW向压性断裂、褶皱[7]。

成矿带内出露的地层主体可以分为拉萨-察隅和措勒-申扎两个地层分区。区内出露的地层较为完整，从中新元古界到新生界地层都有分布。带内火山活动频繁，具多期多阶段特征，尤以燕山期和喜山期活动最为强烈，在区内分布面积也最广泛。从酸性到基性岩浆岩都有分布，其中侵入岩在燕山晚期以中酸性为主，喜山期则已酸性为主，火山岩以喜山期为主。

近年来矿产地质调查成果显示，冈底斯东段矿产资源十分丰富，种类繁样，金属矿产占主体地位，其中以Cu、Pb、Zn、Au、Ag等资源量最丰富。特别是喜马拉雅晚期形成的斑岩-矽卡岩铜多金属矿床多为大型或超大型级别，其时空分布规律与构造-岩浆的作用及演化有着密切的联系。

2 成矿岩浆岩的时代

西藏冈底斯成矿带东段在晚喜马拉雅时期形成的大型、超大型斑岩型铜多金属矿床以驱龙及甲玛矿床最具代表性。对该矿，中外学者研究程度较深，成矿时代的厘定也最具权威性。

驱龙铜矿其含矿斑岩Rb-Sr等时线年龄的测定，孟祥金等[8]测得为16.41±0.48Ma，芮宗瑶等[9]利用SHRIMP锆石U-Pb方法测得石英二长花岗斑岩的年龄为17.58±0.74Ma；王亮亮等[10]运用同样的方法测定该矿黑云母花岗闪长岩的成岩年龄，两个样品的SHRIMP锆石U-Pb谐和年龄为16.35±0.40 Ma和16.38±0.46Ma；郑有业等[11]测得该矿Ⅰ号含矿斑岩中单颗锆石U-Pb年龄为17.0Ma；杨志明等[12]研究发现闪长玢岩作为驱龙铜矿最晚期侵入的脉岩，可由其结晶时限15.7±0.2Ma作为区内岩浆活动的下限，而上限则是根据最早期侵入的闪长岩脉结晶时限22.2±0.5Ma来确定，说明该矿床的岩浆活动时间介于这两者之间。

唐菊兴等[13]测得甲玛矿区含矿斑岩脉的锆石SHRIMP年龄在14.20±0.20 Ma～14.10±0.30 Ma；秦志鹏等[14]利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术测定含矿斑岩年龄为14.81～16.27 Ma；应立娟等[15]利用SHRIMP锆石U-Pb方法测得含矿二长花岗斑岩年龄为15.5～16.1Ma。

西藏冈底斯东段晚喜马拉雅阶段主要岩浆岩年龄简表

矿产期产地岩石名称成岩年龄（Ma）测试方法及对象资料来源 喜马拉雅晚期努日石英闪长岩23.77Ar-Ar文献[16] 冲江二长花岗斑岩闪长玢岩15.60±0.5214.54±0.65SHPIMP锆石U-PbSHPIMP锆石U-Pb文献[9]文献[9] 邦铺辉绿玢岩二长花岗斑岩闪长玢岩15.21±0.2916.20±0.2015.20±0.10SHPIMP锆石U-PbLA-ICP-MS锆石U-PbLA-ICP-MS锆石U-Pb文献[17]文献[18] 文献[18] 厅宫斑状二长花岗岩英云闪长斑岩闪长玢岩15.50±0.0912.99±0.2214.90±0.20LA-ICP-MS锆石U-PbLA-ICP-MS锆石U-PbLA-ICP-MS锆石U-Pb文献[19]文献[19] 文献[19] 汤不拉花岗斑岩花岗闪长斑岩19.70±0.2019.90±0.40LA-ICP-MS锆石U-PbLA-ICP-MS锆石U-Pb文献[20]文献[20] 朱诺花岗斑岩15.60±0.60SHPIMP锆石U-Pb文献[21] 岗讲石英二长岩流纹英安斑岩14.73±0.1312.01±0.29SIMS锆石U-PbSIMS锆石U-Pb文献[22]文献[22]

这些年龄数据与冈底斯东段带邦铺、厅宫和朱诺等铜多金属矿床的成岩成矿年龄一致，都处于晚喜马拉雅阶段内。此外冈底斯成矿带东段该时期其他类型矿床与成矿相关的主要岩浆岩年龄见表。

3 岩浆活动与成矿

秦志鹏等[14]、应立娟[15]在研究西藏冈底斯成矿带东段甲玛矿床时发现矿床的形成与岩浆作用密不可分，岩浆活动可以细分为三期，每一期岩浆活动都对应一次成矿作用；唐菊兴等[13]发现矿区围岩发育大规模的热液蚀变，预示着深部必定有隐伏的岩浆岩活动，并从岩浆岩地球化学特征出发，认为矿区含矿斑岩具有埃达克岩特征；杨志明等[12]在研究驱龙矿床时认为深部岩浆房的结晶（二次沸腾）是成矿流体形成的重要途径，另外矿区内大范围的围岩蚀变也指示了岩浆作用的存在；孙建东等[23]提出“驱龙式”成矿模式，指出成矿斑岩源岩来自于岩石圈地幔或玄武质下地壳的拆沉-底侵作用产物；曾忠诚等[24]提出冈底斯带东段地区构造-岩浆演化与成矿分为三种类型：分别是①早-中侏罗世岛弧型中酸性火山岩-浅成岩建造有关的铜、金、银、铅锌矿床亚系列；②与林子宗组火山岩和大量发育的侵入岩有关形成的中新世-始新世中酸性火山-中浅成岩建造有关的铅锌、银、钼、钨、铁矿床成矿亚系列；③在后伸展体制下，与大量侵入的斑岩有关形成的中新世中酸性浅成岩建造有关的铜、钼、铅锌、钨、金和银等矿床成矿亚系列，这是该区的主要成矿类型，同时喜马拉雅晚期的成矿作用与该期火山岩浆活动密切相关；郑有业等[25]等认为含矿岩体并非传统的单一斑岩体而是形成时间相近，多期次侵入的复式小斑（杂）岩体，并提出一新理论模型即“在相同环境下小（斑）杂岩体的侵入的期次越多，岩性及成矿元素越复杂越有利于形成大矿”。

进入晚喜马拉雅阶段，斑岩-矽卡岩型铜矿床大规模爆发，成因上与印度-亚洲大陆碰撞密切相关，属于后碰撞成矿阶段。板片断离作用随着印度板块的不断俯冲持续进行并沿北侧更大规模的扩展，前者“关闭”30Ma前后的板片断离窗口，沿泽当弧地体的岩浆活动嘎然而止；后者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（O2）长英质岩浆。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、S和水。在地壳伸展环境，岩浆浅成侵位和流体快速分凝，形成斑岩铜矿床[26]。另外与成矿关系密切的小斑岩体研究发现，多期次的岩浆侵入提供了大量的成矿物质、成矿流体及成矿热动力，是形成大型-超大型斑岩铜矿床的最为重要的找矿标志[25]。

4 构造背景与成矿

近年来，众多学者对西藏冈底斯成矿带东段晚喜马拉雅阶段大规模成矿作用构造背景进行了研究及讨论，尽管仍有许多争论，但大部分观点认为大规模成矿与后碰撞作用伸展体制背景密切相关[2,3,6,26,27]。

郑有业等[6]依据成矿构造背景将冈底斯东段矿床类型划分为四大成矿系列：与新特提斯洋壳俯冲作用有关的岩浆型矿床系列及喷流型矿床系列；与弧-陆碰撞作用有关的浅成低温热液型、矽卡岩型及蚀变岩型矿床系列；与碰撞造山后期伸展走滑作用有关的斑岩型、隐爆角砾岩型、剪切带型以及矽卡岩型矿床系列，其中晚喜马拉雅阶段大规模矿床的形成属于碰撞造山后期伸展走滑作用成矿系列。进入中新世，冈底斯地壳隆升达到最大限度，加厚地壳发生减薄，高原壳幔物质和能量再度发生大规模的调整和交换，这些也是晚喜马拉雅阶段岩浆活动的重要因素[13]，在深部地质作用下，青藏高原进入后造山伸展阶段，深部物质减压分熔，形成富含挥发分、侵位能力极强的花岗岩浆[28]。沿北东、北西和南北向构造侵位产生一系列的斑岩、与成矿相关的小岩体及火山岩，在浅部发生蚀变矿化、喷气等活动，形成与伸展走滑作用有关的斑岩型、隐爆角砾岩型、矽卡岩型矿床。区内矿化受火山岩浆弧盆控制，具有“成带分布，分片集中”的特点，在东西方向上表现各异，在东部，矿体走向沿NE向以及近SN向展布，在西部矿体则以NW向及NWW向为主。候增谦等[6]认为后碰撞地壳伸展伴随着大规模的金属成矿作用，并结合其他不同造山带后碰撞-岩浆发育特征初步将后碰撞作用划分为三个阶段：下地壳流动与构造拆离阶段；垂直碰撞带的地壳伸展阶段以及平行碰撞带的地壳裂陷阶段，并认为成矿作用与这三个阶段的动力学机制密不可分。

5 矿床分布规律

1）冈底斯成矿带是我国重要的斑岩-矽卡岩型成矿带，主要受呈南北向展布的盆地以及呈近东西向的伸展构造控制。其中在南北挤压应力下形成的近东西向断裂构造为本区的主要导矿、控矿构造，同时形成多期多阶段的侵入岩体，另外韧性剪切带发育，这些因素为矿床的形成提供了有利的条件。

2）区内矿床按成矿元素分布规律可以分为：冈底斯南缘西段为Cu-Au矿化元素组合；南缘东段为Cu-Au-Mo-W矿化元素组合；中部则以Cu-Mo-(Ag)、Cu-Mo-Pb-Zn-Au-Ag矿化元素组合以及冈底斯北缘-冈底斯弧背断垄带以Pb-Zn- Mo-Ag-Fe-(Au)矿化元素组合。

3）冈底斯成矿带东段由于受俯冲碰撞作用影响，成矿物质来源丰富，矿床种类繁多，现已知各类工业矿床，特别是大中型、超大型矿床，其周围必聚集有许多的矿床点，在空间分布上显示出明显的的矿床（点）密集区，比较典型矿集区有驱龙铜铅锌金属矿集区、甲玛铜多金属矿集区、邦铺铜多金属矿集区、朱诺铜多金属矿集区等，这些矿集区的主成矿时代都为晚喜马拉雅阶段。

6 结语

冈底斯成矿带东段晚喜马拉雅阶段构造-岩浆活动强烈且复杂，其与成矿作用的研究也一直存在争议，随着研究手段的日益精确以及区内地质构架体系的不断完善，从成矿岩浆岩的年代、岩浆活动、构造背景及动力学机制等方面来探讨与成矿的关系显得尤为重要。区内已发现众多金属矿床，其形成因素与晚喜马拉雅阶段构造-岩浆作用有着直接或间接的关系。

该地区晚喜马拉雅阶段构造-岩浆演化作用与成矿仍有许多需要解决的问题，例如带内矿床可按元素分布组合进行划分，控制斑岩成矿系统金属组合的机制是什么；铜钼铅锌等金属矿化是否与斑岩的成因具有专属性；成岩与成矿时间上的同期性，是否能说明两者的形成关系密切等；这些都需要总结前人研究资料及成果，用新的方法，新的角度，进行更深层次的探讨。

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Advances in Research for Tectonism-Magmatism and Metallogeny in the East Gangdisê Metallogenic Belt

ZHOU Tang-bo1CHEN Cheng1CHEN Xiao-ping2

(1- College of Earth Science, East China University of Technology, Nanchang 330013; 2-No. 282 Geological Party, Bureau of Geology, CNNC, Deyang, Sichuan 618000)

Based on a large number of previous research data, the eastern section of the Gangdisê metallogenic belt has great potential for prospecting with various types of deposits and mineralization. This paper deals with advances in research for the Late Himalayan tectonic-magmatic activity and metallogeny in the studied area. The mineralization types in the Late Himalayan stage in this area were predominated by porphyry-skarn type, and the ore material was derived from the same source and affected by structural y and multi-stage dynamic activities.

Late Himalayan stage; magmatic activity; tectonic setting; Gangdisê metallogenic belt

2017-05-12

周堂波（1991-），男，江西上饶人，研究生在读，研究方向：矿物学、岩石学、矿床学

[P511.4]

A

1006-0995（2017）04-0557-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.04.006