1、20 0 3 年矿 床 地 质M I N E R A L D E P O S I T S 第 22 卷 第 4 期 :0 258_ 71 0 6( 20 0 3 ) 0 4 _ 0 3 1 9_ 1 5 _ X ) ) ) 1 1 2 3 4 5 ( 1 中 国 地 质 科 学 院 矿 产 资 源 研 究 所, 北 京 10 0 0 3 7; 2 中 国 地 质 科 学 院, 北 京 1 0 0 0 3 7; 3 国 土 资 源 部 信 息 中 心, 北 京1 0 0 81 2; 4 中 国 地 质 科 学 院 地 质 研 究 所, 北 京 10 0 0 3 7; 5 中 国 科 学 院 地
2、质 与 地 球 物 理 研 究 所, 北 京 10 0 0 29) 青 藏 高 原 碰 撞 造 山 带 以 其 成 矿 规 模 大 、 形 成 时 代 新 、 矿 床 类 型 多 、 保 存 条 件 好 诸 特 征 而 被 誉 为 研 究 大 陆 成 矿 作 用 的 天 然 实 验 室 。 文 章 基 于 青 藏 高 原 已 有 的 矿 产 勘 查 与 研 究 成 果, 概 述 了 大 陆 碰 撞 过 程 中 的 主 要 成 矿 作 用 及 其 成 矿 带 的 时 空 分 布, 初 步 分 析 了 陆_ 陆 碰 撞 所 造 就 的 成 矿 背 景 和 成 矿 环 境 以 及 控 制 成 矿 作
3、 用 的 关 键 地 质 过 程, 并 草 拟 了 可 供 今 后 研 究 的 工 作 模 型 。 初 步 研 究 认 为, 始 于 6 0 M a 的 印 度 大 陆 与 亚 洲 大 陆 碰 撞 至 少 形 成 了 3 个 重 要 的 控 矿 构 造 单 元, 即 雅 鲁 藏 布 江 以 北 的 主 碰 撞 变 形 带, 雅 鲁 藏 布 江 以 南 的 藏 南 拆 离_ 逆 冲 带 和 高 原 东 缘 的 藏 东 构 造 转 换 带 。 主 碰 撞 变 形 带 以 巨 大 规 模 的 地 壳 缩 短 、 双 倍 地 壳 加 厚 、 大 规 模 逆 冲 系 和 S N 向 正 断 层 系 统
4、发 育 为 特 征, 控 制 了 冈 底 斯 斑 岩 铜 矿 带( 含 浅 成 低 温 热 液 金 矿) 、 安 多 锑 矿 化 带 和 风 火 山 铜 矿 化 带 及 腾 冲 锡 矿 带 的 形 成 及 分 布; 藏 南 拆 离_ 逆 冲 带 由 藏 南 拆 离 系( S T D S ) 和 一 系 列 北 倾 的 叠 瓦 状 逆 冲 断 裂 带 构 成, 控 制 了 藏 南 变 质 核 杂 岩 型 金 矿 化 、 热 液 脉 型 金 锑 矿 化 和 蚀 变 破 碎 带 型 金 锑 矿 化 的 形 成; 藏 东 构 造 转 换 带 以 发 育 大 规 模 走 滑 断 裂 系 统 、 大 型
5、剪 切 带 、 富 碱 斑 岩 带 和 走 滑 拉 分 盆 地 为 特 征, 控 制 了 玉 龙 斑 岩 铜 矿 带 、 哀 牢 山 和 锦 屏 山 金 矿 带 及 兰 坪 盆 地 银 多 金 属 矿 带 的 分 布 。 按 成 矿 系 统 的 基 本 思 想, 初 步 将 青 藏 高 原 碰 撞 造 山 带 的 成 矿 作 用 划 分 为 3 个 成 矿 巨 系 统: 大 陆 俯 冲 碰 撞 成 矿 巨 系 统 、 陆 内 走 滑 _ 剪 切 成 矿 巨 系 统 和 碰 撞 后 伸 展 成 矿 巨 系 统 。 在 大 陆 俯 冲 碰 撞 阶 段, 主 要 发 育 与 流 体 迁 移 汇 聚
6、和 排 泄 有 关 的 锑 金 铜 热 液 成 矿 系 统 和 碰 撞 期 花 岗 岩 岩 浆_ 流 体 锡 稀 有 金 属 成 矿 系 统; 伴 随 陆_ 陆 碰 撞 而 发 生 的 陆 内 走 滑_ 剪 切 作 用, 主 要 导 致 了 走 滑 拉 分 盆 地 银 多 金 属 热 液 成 矿 系 统 、 斑 岩 型 铜 钼 金 成 矿 系 统 和 剪 切 带 型 金 成 矿 系 统 的 形 成; 在 碰 撞 后 伸 展 阶 段, 主 要 发 育 受 S N 向 正 断 层 系 统 控 制 的 斑 岩 铜 矿 成 矿 系 统 、 浅 成 低 温 热 液 金 矿 成 矿 系 统 和 热 水 沉
7、 积 铯 锂 硼 金 属 成 矿 系 统 。 在 此 基 础 上, 初 步 提 出 了 碰 撞 造 山 带 成 矿 作 用 的 构 造 控 制 模 型 。 地 质 学 陆_ 陆 碰 撞 造 山 带 成 矿 作 用 矿 床 类 型 青 藏 高 原 :P 6 11 ;P 54 2 :A在 中 国 境 内, 至 少 发 育 3 个 各 具 特 色 的 巨 型 成 矿 域 , 即 以 大 洋 板 块 俯 冲 和 沟 弧 盆 成 矿 体 系 为 特 色 的 环 太 平 洋 成 矿 域, 以 小 陆 块 汇 聚 拼 贴 和 古 生 代 大 规 模 成 矿 为 特 色 的 中 亚 成 矿 域, 和 以 印
8、度_ 亚 洲 大 陆 碰 撞 和 喜 马 拉 雅 期 大 规 模 成 矿 为 特 色 的 特 提 斯_ 喜 马 拉 雅 成 矿 域 。 目 前, 建 立 于 大 洋 俯 冲 造 山 理 论 框 架 基 础 上 的 成 矿 理 论 体 系 已 日 臻 成 熟, 然 而 在 解 释 大 陆 成 矿 方 面 却 遇 到 了 一 系 列 重 大 难 题, 迫 使 人 们 开 始 思 考 和 研 究 大 陆 成 矿 作 用 问 题 。 在 大 陆 构 造 及 其 形 成 演 化 中, 最 重 要 的 和 最 典 型 的 大 陆 动 力 学 过 程 莫 过 于 陆_ 陆 碰 撞 造 山 作 用, 但 目
9、前 人 们 对 陆_ 陆 碰 撞 成 矿 作 用 却 知 之 甚 少, 而 基 于 陆_ 陆 碰 撞 造 山 理 论 基 础 上 的 大 陆 成 矿 理 论 框 架 更 未 建 立 。 这 种 客 观 现 实 驱 使 成 矿 学 研 究 的 重 心 向 大 陆 碰 撞 成 矿 理 论 研 究 偏 移, 陆_ 陆 碰 撞 与 成 矿 作 用 已 成 为 当 今 国 际 成 矿 学 的 重 大 研 究 前 沿 。 由 陆_ 陆 碰 撞 形 成 的 巨 型 造 山 带, 古 今 有 之 。 北 美 的 阿 巴 拉 契 亚 、 欧 亚 大 陆 中 部 的 乌 拉 尔 、 亚 洲 大 陆 的 秦 岭_
10、大 别, 均 为 延 绵 上 千 公 里 的 大 陆 碰 撞 造 山 带 。 对 这 些 碰 撞 造 山 带 成 矿 作 用 的 研 究( S e l t m a n n e t a l ., 1994 ), 虽 然 大 大 地 增 加 了 人 们 对 陆_ 陆 碰 撞 与 成 矿 问 题 的 理 解, 但 由 于 这 些 碰 撞 造 山 带 形 成 时 代 较 早, 详 细 的 陆_ 陆 碰 撞 过 程 难 以 重 现 再 造, 同 时, 由 于 矿 床 类 型 相 对 单 调, 且 后 期 破 坏 改 造 强 烈, 因 此, 对 成 矿 作 用 的 解 释 仍 带 有 多 解 性 和 较
11、大 的 臆 断 性 。 然 而, 在 青 藏 高 原, 印 度 与 亚 洲 大 陆 正 在 碰 撞, 巨 型 造 山 带 正 在 形 成, 这 将 便 于 使 用 新 构 造 研 究 方 法 直 接 论 证 各 种 地 X 本 研 究 受 国 家 基 础 研 究 规 划 973 项 目/ 印 度_ 亚 洲 大 陆 主 碰 撞 带 成 矿 作 用0 ( 编 号:20 0 2CB 4 126 0 0 ) 资 助 第 一 作 者 简 介 侯 增 谦, 196 1 年 生, 研 究 员, 博 士 生 导 师 。 主 要 从 事 岩 石 学, 成 矿 学 研 究, 现 在 从 事 大 陆 成 矿 作 用
12、 研 究 。 收 稿 日 期 20 0 3 _ 0 6 _ 0 2; 改 回 日 期 20 0 3 _ 0 9_ 15 。 张 绮 玲 编 辑 。质 关 系, 恢 复 碰 撞 作 用 过 程, 从 而 为 查 明 区 域 成 矿 规 律 提 供 明 确 的 地 质 背 景; 便 于 使 用 现 代 观 测_ 探 测 技 术 直 接 探 测 岩 石 圈 的 深 部 结 构 , 查 明 成 矿 系 统 所 根 植 的 上 部 地 壳 构 造 变 形 和 控 矿 要 素, 从 而 为 理 解 成 矿 过 程 提 供 相 对 明 确 的 深 部 信 息; 便 于 使 用/ 岩 石 探 针0 技 术 和
13、 同 位 素 示 踪 技 术 揭 示 壳_ 幔 物 质 交 换 过 程, 追 踪 成 矿 物 质 的 分 散_ 积 聚 过 程, 从 而 为 了 解 成 矿 动 力 学 过 程 提 供 重 要 的 地 球 化 学 约 束 。 更 为 重 要 的 是, 该 碰 撞 造 山 带 具 有 成 矿 规 模 大( 大 型_ 巨 型 矿 床) 、 成 矿 时 代 新( 6 0 M a ) 现 代) 、 矿 床 类 型 多( 成 因 独 特 ) 、 保 存 条 件 好 ( 后 期 改 造 轻 微) 等 重 要 特 征, 是 研 究 陆_ 陆 碰 撞 与 成 矿 作 用 的 最 理 想 地 区 。 本 文 将
14、 在 前 人 的 大 量 资 料 和 研 究 成 果 基 础 上, 初 步 梳 理 大 陆 碰 撞 过 程 中 出 现 的 各 类 成 矿 作 用 及 相 应 成 矿 带 的 时 空 分 布, 尝 试 性 地 分 析 陆_ 陆 碰 撞 所 造 就 的 成 矿 背 景 和 成 矿 环 境 以 及 控 制 成 矿 作 用 的 关 键 地 质 过 程, 并 在 此 基 础 上 草 拟 可 供 今 后 研 究 的 工 作 模 型 。 1 碰 撞 造 山 带 构 造 格 架 与 控 矿 构 造 单 元 陆_ 陆 碰 撞 是 形 成 超 级 大 陆 的 最 主 要 的 和 最 有 效 的 过 程, 它 明
15、 显 地 影 响 着 地 球 上 的 地 质 和 生 物 的 演 化 。 喜 马 拉 雅_ 青 藏 高 原 造 山 带, 作 为 全 球 最 大 的 和 最 典 型 的 碰 撞 造 山 带, 自 6 0M a 印 度 与 亚 洲 大 陆 开 始 碰 撞 以 来, 至 少 有 1 3 6 0k m 的 S N 向 缩 短 量 被 该 造 山 带 吸 收( Y i n e t a l ., 20 0 0 ) 。 巨 大 规 模 的 地 壳 缩 短 作 用 可 能 始 于 始 新 世( 50 4 0 M a ), 它 导 致 了 新 生 代 青 藏 高 原 构 造 格 局 的 最 终 定 位 ( 图
16、 1 ), 同 时 引 起 了 高 原 南 部 特 提 斯 喜 马 拉 雅 的 地 壳 缩 短 和 大 规 模 逆 冲 拆 离, 以 及 高 原 东 部 的 大 规 模 走 滑 和 逆 冲 推 覆 。 陆_ 陆 碰 撞 所 产 生 的 一 系 列 重 大 地 质 事 件 也 从 根 本 上 控 制 了 6 0 M a 以 来 发 生 的 大 规 模 成 矿 作 用 和 矿 产 资 源 的 形 成 及 分 布 。 详 细 阐 述 青 藏 高 原 碰 撞 造 山 带 的 构 造 演 化 已 超 出 本 文 范 围, 更 超 出 笔 者 的 知 识 范 围, 但 为 阐 明 碰 撞 成 矿 作 用
17、的 构 造 背 景, 按 成 矿 构 造 单 元 将 其 主 要 特 征 阐 述 于 下 。 1 .1 这 里 是 指 以 北 部 羌 塘 地 体 和 南 部 拉 萨 地 体 拼 合 而 成 的 高 原 主 体, 其 北 以 金 沙 江 缝 合 带( J S ) 为 界, 南 以 印 度 河_ 雅 鲁 藏 布 江 缝 合 带( IY S ) 为 限, 中 央 被 斑 公 湖_ 怒 江 缝 合 带 ( BN S ) 分 隔, 东 西 两 端 分 别 发 育 巨 大 规 模 的 构 造 结( 图 1 ) 。 以 金 沙 江 蛇 绿 岩 残 片 为 标 志 的 古 特 提 斯 洋 板 块 于 新 古
18、 生 代 完 成 了 向 羌 塘 地 体 的 俯 冲 过 程, 于 碰 撞 期 发 育 大 规 模 逆 冲 或 走 滑 断 裂 带 。 而 以 雅 鲁 藏 布 江 蛇 绿 岩 残 片 为 标 志 的 新 特 提 斯 洋 板 块, 自 白 垩 纪 以 来 向 北 俯 冲, 导 致 了 安 第 斯 型 冈 底 斯 弧 在 拉 萨 地 体 南 缘 发 育 。6 0 M a 前 后 的 印_ 亚 大 陆 碰 撞 使 拉 萨 地 体 发 生 了 S N 向 地 壳 缩 短( 大 约 18 0k m )( M u r p h y e t a l ., 1997) 和 双 倍 地 壳 加 厚( 约 6 0
19、k m ), 碰 撞 期 火 山 岩 系 在 冈 底 斯 大 面 积 出 露 。 岛 弧 花 岗 岩 及 碰 撞 期 花 岗 岩 构 成 冈 底 斯 花 岗 岩 基 的 主 体, 并 在 东 构 造 结 出 露 。 陆_ 陆 碰 撞 也 导 致 了 羌 塘 地 体 的 地 壳 缩 短, 形 成 囊 谦_ 风 火 山 逆 冲 带 和 第 三 系 沉 积 盆 地( 图 1 ) 。 引 起 主 碰 撞 带 强 烈 变 形 的 动 力 学 机 制 尚 未 取 得 一 致 的 认 同 。 中 法 合 作 项 目 的 地 震 层 析 资 料 表 明, 向 北 俯 冲 的 印 度 大 陆 板 片 没 有 越
20、 过 印 度 河_ 雅 鲁 藏 布 江 缝 合 带( I Y S )( 吕 庆 田 等, 1 998), 而 I N D E P T H 项 目 深 部 探 测 结 果 显 示, 该 大 陆 板 片 已 以 缓 角 度 俯 冲 到 斑 公 湖_ 怒 江 缝 合 带( BN S ) 附 近 20 0 k m 深 处 ( N e l s o n e t a l ., 1 996 ;Br o w n e t a l ., 1996 ) 。 最 近, Ki n d 等 ( 20 0 2) 根 据 地 震 层 析 成 像 证 据 提 出, 亚 洲 大 陆 板 块 向 南 俯 冲 于 BN S 附 近 。
21、 在 主 碰 撞 带 , 横 跨 拉 萨 地 体 的 众 多 地 震 亮 点 出 现 在 15 20 k m 深 处, 反 映 了 中 地 壳 发 生 部 分 熔 融, 形 成 成 片 分 布 的 部 分 熔 融 层( N e l s o n e t a l ., 1996 ), 其 顶 部 发 育 岩 浆 房 ( Br o e n e t a l ., 1996 ) 。 在 羌 塘 地 体, 大 地 电 磁 资 料 揭 示 地 壳 存 在 大 规 模 的 流 体 储 库( W e i e t a l ., 20 0 1 ) 。 大 约 在 20 18 M a 发 生 E W 向 伸 展( W
22、 i l l i a m s e t a l ., 20 0 1 ), 沿 I Y S 北 缘 发 育 钾 质_ 超 钾 质 脉 岩 和 火 山 岩, 于 1 4M a 前 后 形 成 一 系 列 横 切 主 碰 撞 带 的 近 S N 向 裂 谷 和 正 断 层 系 统( C o l e m a n e t a l ., 1 995; Bl l s n l u k e t a l ., 20 0 1 ) 。 1 .2 _ 这 里 是 指 由 藏 南 拆 离 系 ( S T D S ) 与 IY S 所 夹 持 的 E W 向 展 布 的 狭 长 地 带, 它 实 际 上 是 特 提 斯 喜
23、马 拉 雅 的 一 个 逆 冲 构 造 岩 片( 图 1 ), 被 解 释 为 喜 马 拉 雅 被 动 大 陆 边 缘 的 一 部 分 。 该 岩 片 由 前 寒 武 纪_ 古 生 代 变 质 沉 积 岩 系 和 二 叠 纪_ 白 垩 纪 大 陆 边 缘 沉 积 序 列 构 成 。 S T D S 是 一 个 沿 喜 马 拉 雅 方 向 延 伸 的 北 倾 低 角 度 正 断 层 系 统( B u r c h f i e d e t a l ., 1992), 是 印 度 大 陆 板 块 向 北 俯 冲 过 程 中 的 前 缘 滑 脱 拆 离 产 物 。 根 据 拆 离 系 上 下 盘 出 露
24、 的 淡 色 花 岗 岩 的 结 晶 年 龄 推 断, S T D S 发 育 始 于 21 1 7 M a ( S c h a r e r e t a l ., 1 98 6 ), 持 续 至 8 9 M a ( Ha r r i s o n e t a l ., 1 995) 。 构 造 岩 片 发 生 强 烈 褶 皱 和 逆 冲, 形 成 一 系 列 北 倾 的 叠 瓦 状 逆 冲 断 裂 带, 其 中 的 同 构 造 白 云 母 K_ A r 年 龄 指 示, 向 南 的 强 烈 逆 冲 和 近 13 0k m 的 地 壳 缩 短 发 生 在 50 17 M a 之 间 ( R a t
25、 s c h b a c h e r e t a l ., 1994 ) 。 1 .3 这 里 是 指 高 原 主 体 东 经 95b 以 东 、 夹 持 于 B N S 与 鲜 水 河 走 滑 断 裂 之 间 的 N W 向 展 布 的 狭 长 地 带, 是 三 江 构 造_ 岩 浆 带 的 主 体 部 分, 主 要 受 一 系 列 新 生 代 走 滑 断 裂 系 统 控 制 。 这 些 走 滑 断 裂 包 括 西 部 的 嘉 黎_ 高 黎 贡 断 裂 、 中 部 的 贡 觉_ 芒 康 断 裂 、 东 部 的 鲜 水 河 断 裂 以 及 南 部 的 红 河 断 裂( 图 1) 。 其 中,
26、嘉 黎_ 高 黎 贡 断 裂 围 绕 东 构 造 结 发 育, 贡 觉_ 芒 康 断 裂 发 育 于 羌 塘 地 体 内 部, 沿 断 裂 发 育 一 系 列 中 新 生 代 盆 地, 红 河 断 裂 早 期 为 左 行 走 滑, 晚 期 变 为 右 行 走 滑( T a p p o n n i e r e t a l ., 1990 ) 。 传 统 上, 藏 东 构 造 转 换 带 通 常 被 解 释 为 吸 收 印_ 亚 大 陆 碰 撞 引 起 的 应 力 应 变 的 碰 撞 调 节 带 ( D e w e y , 1988 ) 。 正 如 Y i n 等( 20 0 0 ) 所 评 述,
27、 调 节 变 形 的 机 制 至 少 有 3 种: 印 支 地 体 向 东 南 挤 出 滑 逸( Le l o u p e t a l ., 1 995), 右 行 剪 切 与 地 块 旋 转 ( E n g l a n d e t a l ., 1990 ) 和 内 部 变 形( W a n g e t a l ., 1997), 目 前 尚 不 清 楚 哪 种 机 制 起 主 导 作 用 。 印 支 地 体 沿 红 河 走 滑 断 裂 挤 出 模 式 得 到 沿 哀 牢 山 和 点 苍 山 发 育 的 构 造 变 形 和 混 合 岩_ 糜 棱 岩 的 观 察 研 究 证 实( T a p
28、p o n n i e r e t a l ., 1 990 ), 根 据 同 构 造 3 20 矿 床 地 质 20 0 3 年 图 1 青 藏 高 原 碰 撞 造 山 带 的 构 造 格 架( 据 Y i n e t a l ., 20 0 0 ) F i g .1 S i m p l i f i e d t e c t o n i c m a p o f t h e Hi m a l a y a n _ T i b e t a n O r o g e n ( a f t e r Y i n e t a l ., 20 0 0 ) M a j o r r o c k a n d t e c
29、 t o n i c u n i t s : G C T ) Ga n g d e s e c e n t r a l t h r u s t ; M BT ) M a i n b o u n d a r y t h r u s t f a u l t ; M CT ) M a i n c e n t r a l t h r u s t f a u l t ; S T D S ) S o u t h T ib e t a n d e t a c h m e n t s y s t e m ; I Y S ) I n d i a n r i v e r _ Y a l u _ Z a n g b
30、 o s u t u r e z o n e ; BN S ) B a n g o n g h u _ N u j i a n g s u t u r e z o n e ; J S ) J i n s h a j i a n g s u t u r e z o n e ; GL S ) Ga n z e _ L i t a n g s u t u r e z o n e ; A KM S ) A n i m a q i n g _ Ku n l u n _ M u z i t a g e s u t u r e z o n e ; HHM ) Hi g h Hi m a l a y a n
31、m e t a m o r p h i c r o c k s ; T HS ) T e t h y a n H im a l a y a n s e q u e n c e s ; LHS ) L o w _ Hi m a l a y a n m e t a _ s e d im e n t a r y s e q u e n c e ; 1 ) G a n g d i s e g r a n i t e b a t h o l i t h ; 2) M io c e n e p l u t o n s in Q i a n g 2 t a n g t e r r a n e ; 3) N
32、o r t h Hi m a l a y a n g r a n i t e ; 4) L a t e T r i a s s i c p lu t o n s in Y i d u n a r c ; 5) E a r l y T e r t i a r y v o l c a n i c r o c k s i n L h a s a t e r r a n e ; 6 ) O r e _ b e a r _ i n g p o r p h y r i e s ; 7) T e r t i a r y s e d i m e n t s ; 8 ) T h r u s t s e q u
33、e n c e s 晚 期 花 岗 岩 的 U _ P b 年 龄 推 测 大 规 模 左 行 走 滑 发 育 的 时 间 为 23 24M a ( Le l o u p e t a l ., 1 995) 。 古 地 磁 分 析 和 G P S 测 量 表 明, 伴 随 着 大 陆 碰 撞, 围 绕 东 构 造 结 的 地 块 发 生 旋 转, 在 新 生 代 累 积 达 6 0 b ( Hu a n g e t a l ., 1993 ), 直 接 结 果 是 形 成 鲜 水 河 左 行 走 滑 断 裂 。 最 近 研 究 表 明, 伴 随 大 陆 碰 撞 而 产 生 的 大 规 模 走
34、滑, 控 制 了 始 新 世_ 渐 新 世 的 富 碱 岩 浆 活 动 ( 28 4 0 M a ; W a n g e t a l ., 20 0 1 ;Ho u e t a l ., 20 0 3 a ), 形 成 一 条 沿 金 沙 江 缝 合 带( JS ) 展 布 的 、 长 达 1 0 0 0 k m 的 火 成 岩 带 。 同 时, 沿 走 滑 断 裂 的 走 向 滑 动 变 形, 在 兰 坪 盆 地 产 生 了 强 烈 的 逆 冲 推 覆, 使 兰 坪_ 思 茅 地 块 的 地 壳 缩 短 为 50 6 0 k m ( W a n g e t a l ., 1 997) 。 藏
35、 东 构 造 转 换 带 的 新 生 代 变 形 历 史 可 归 纳 为 3 个 阶 段: 始 新 世_ 渐 新 世 压 扭 阶 段 、 早_ 中 中 新 世 张 扭 阶 段 和 晚 第 三 纪_ 第 四 纪 E W 向 伸 展 阶 段( W a n g e t a l ., 20 0 1) 。 2 碰 撞 造 山 带 成 矿 作 用 特 征 与 时 空 分 布 典 型 造 山 带 综 合 研 究 表 明, 一 个 完 整 的 碰 撞 造 山 过 程, 往 往 经 历 陆 壳 板 片 俯 冲 ( A 型 俯 冲 ) 、 地 壳 缩 短 加 厚 、 岩 石 圈 拆 沉 、 造 山 后 伸 展 等
36、 地 质 过 程( J a m i e s o n , 1991 ) 。 陆_ 陆 碰 撞 和 地 壳 加 厚 过 程 伴 随 着 碰 撞 期 浅 色 白 云 母 花 岗 岩 的 形 成, 山 根 拆 沉 和 岩 石 圈 减 薄 诱 发 大 规 模 玄 武 岩 浆 底 侵 和 钾 质 岩 浆 喷 发 ( T u r n e r e t a l ., 1993 ;Ka y e t a l ., 1994 ), 而 伸 展 作 用 与 造 山 带 应 力 场 转 变 则 导 致 A 型 花 岗 岩 侵 位 。 青 藏 高 原 造 山 带 虽 然 尚 未 完 成 碰 撞 造 山 的 完 整 过 程,
37、 但 却 产 生 了 极 具 标 示 性 的 地 质 事 件, 大 大 扩 展 了 人 们 对 碰 撞 造 山 作 用 的 认 识 。 特 别 重 要 的 是, 6 0M a 以 来 印_ 亚 大 陆 的 强 烈 碰 撞, 导 致 地 壳 缩 短1 3 6 0 k m , 地 壳 加 厚 至 6 0k m , 在 IY S 北 侧 形 成 大 量 碰 撞 期 花 岗 岩, 在 I Y S 南 侧 形 成 大 量 淡 色 花 岗 岩, 在 藏 北 形 成 大 型 逆 冲 带 和 第 三 纪 盆 地, 在 藏 南 形 成 大 规 模 逆 冲 断 裂 带 和 拆 离 系, 在 藏 东 形 成 大 规
38、 模 走 滑 断 裂 系 统 和 大 型 剪 切 带 。 同 时, 这 种 碰 撞 作 用 不 仅 在 高 原 腹 地 中 上 地 壳 出 现 成 片 的 部 分 熔 融 层 和 壳 内 流 体 库, 而 且 在 高 原 东 缘 发 育 规 模 巨 大 的 始 新 世_ 渐 新 世 岩 浆 岩 带 和 一 系 列 压 性 盆 地 。 始 于 20 M a 的 E W 向 伸 展, 不 仅 在 高 原 腹 地 发 育 一 系 列 近 S N 向 活 动 裂 谷 和 正 断 层 系 统 以 及 钾 质 _ 超 钾 质 火 山 岩 和 含 铜 斑 岩 系 统, 而 且 在 高 原 东 缘 发 育 大
39、 量 幔 3 21 第 22 卷 第 4 期 侯 增 谦 等: 初 论 陆_ 陆 碰 撞 与 成 矿 作 用) ) ) 以 青 藏 高 原 造 山 带 为 例 源 火 山 岩 。 上 述 种 种 地 质 事 件, 作 为 碰 撞 成 矿 作 用 的 一 级 约 束 条 件, 从 根 本 上 控 制 了 青 藏 高 原 成 矿 作 用 的 发 生 与 发 展 。 下 面 按 碰 撞 造 山 过 程 的 不 同 动 力 学 背 景 阐 述 成 矿 作 用 及 其 时 空 分 布 特 征 。 2 .1 _ 印_ 亚 大 陆 在 6 0 M a 前 后 的 强 烈 碰 撞 和 碰 撞 造 山 带 雏
40、形 的 基 本 形 成, 至 少 诱 发 了 4 种 不 同 类 型 的 成 矿 作 用 ( 图 2): 与 碰 撞 期 花 岗 岩 有 关 的 锡 及 稀 有 稀 土 矿 化; 与 碰 撞 挤 压 流 体 排 泄 有 关 的 锑 金 矿 化; 与 碰 撞 挤 压 流 体 迁 移 汇 聚 有 关 的 层 控 铜 矿 化; 与 冲 断 带 和 拆 离 系 有 关 的 热 液 脉 型 锑 金 矿 化 。 2.1 .1 与 碰 撞 期 花 岗 岩 有 关 的 锡 及 稀 有 稀 土 金 属 矿 化 主 要 见 于 东 构 造 结 东 侧 腾 冲_ 梁 河 花 岗 岩 带, 碰 撞 期 花 岗 岩 群
41、 由 新 歧 、 来 利 山 和 百 花 脑 3 个 超 单 元 构 成, 同 位 素 年 龄 51 .1 59.8 M a ( 刘 增 乾 等,1993 ), 是 印_ 亚 大 陆 强 烈 碰 撞 背 景 下 的 壳 熔 产 物 。 其 中, 来 利 山 超 单 元 的 黑 云 母 钾 长 花 岗 岩 产 出 来 利 山 大 型 锡 矿 床; 百 花 脑 超 单 元 的 碱 长 花 岗 岩 产 出 大 型 稀 有 金 属 矿 床 。 这 2 个 大 型 矿 床 与 区 内 燕 山 晚 期 的 1 个 大 型 锡 矿( 小 龙 河) 、 5 个 中 型 锡 矿 和 近 百 处 矿 ( 化 )
42、点 构 成 一 条 锡 多 金 属 和 稀 有 金 属 成 矿 带( 见: 刘 增 乾 等,1 993 之 图 4 _ 1 ) 。 来 利 山 花 岗 岩 以 富 K 、 F 、 S 为 特 征, 锡 含 量 变 化 于 150 1 0 - 6 20 0 1 0 - 6 ,w M g /w T i 比 值 为 1.5 3 .0 ,w Z r /w S n 比 值 为 4 16 10 , 显 示 含 锡 花 岗 岩 的 特 征 。 花 岗 岩 的 8 7 S r / 8 7 S r 为 0 .713 8, 反 映 了 花 岗 岩 的 陆 壳 重 熔 型 成 因 ( 吕 伯 西 等, 1993 )
43、 。 锡 矿 体 产 出 于 花 岗 岩 岩 体 底 部 接 触 带 及 外 围 的 断 裂 破 碎 带 内, 锡 矿 石 为 云 英 岩 型 和 块 状 黄 铁 矿 型, 锡 含 量 变 化 于0 .6 3 % 1.58% 之 间 。 百 花 脑 花 岗 岩 以 高 S i , 富 L I LE ( K, R b , Cs , L i ) 、 挥 发 份 F 及 稀 有 、 稀 土 金 属 为 特 征 ( 刘 增 乾 等, 1993 ), 并 具 有 稀 土 矿 化 花 岗 岩y 铌 矿 化 花 岗 岩 y 钽 矿 化 花 岗 岩y 锡 钨 矿 化 花 岗 岩 的 序 次 演 化 规 律(
44、刘 增 乾 等,1 993 ) 。 百 花 脑 式 矿 床 的 矿 化 元 素 种 类 繁 多, 既 有 S n 、 W 金 属 的 工 业 矿 化, 又 有 稀 有 金 属 ( Li , R b , C s , N b , T a , Z r , Hf ) 、 稀 土 金 属( Y , Ce , S c ) 矿 化 。 矿 化 类 型 复 杂, 既 有 产 于 花 岗 岩 内 部 的 蚀 变 花 岗 岩 型, 又 有 产 于 岩 体 内 外 接 触 带 的 线 性 云 英 岩 型 和 热 液 脉 型 。 在 岛 弧 期 和 碰 撞 期 花 岗 岩 广 泛 出 露 的 冈 底 斯 带, 尚 未
45、 发 现 成 型 的 锡 矿 床, 其 原 因 可 能 有 两 个: 在 含 铜 斑 岩 系 统( 12 1 8 M a ) 大 规 模 侵 位 前, 冈 底 斯 带 发 生 强 烈 隆 升, 与 花 岗 岩 有 关 的 锡 矿 床 被 剥 蚀 殆 尽; 缺 乏 富 锡 的 地 球 化 学 背 景 和 燕 山 期 富 锡 建 造 。 2.1 .2 与 碰 撞 挤 压 和 流 体 排 泄 有 关 的 锑 金 矿 化 主 要 分 布 于 藏 北 羌 塘 盆 地 南 侧 长 1 0 0 1 50 k m 、 宽 约 20 k m 的 狭 长 地 带 内 。 区 内 分 布 有 美 多 、 尕 尔 西
46、 姜 、 美 多 献 纳 等 十 几 个 矿 床 和 众 多 矿 点, 俗 称 美 多 锑 矿 带 。 空 间 上, 这 些 矿 床 受 控 于 碰 撞 造 山 过 程 中 沿 羌 塘 盆 地 古 隆 起 形 成 的 对 冲 断 裂 系 统 以 及 与 之 相 交 的 N E 或 N N E 向 张 性 断 裂 系 统 O 。 区 域 上, 锑 矿 床 主 要 与 一 套 喷 流 沉 积 和 渗 滤 沉 积 形 成 的 硅 质 岩 密 切 伴 生 。 容 矿 围 岩 以 上 三 叠 统 土 门 格 拉 群 灰 岩 和 海 陆 沉 积 的 碎 屑 岩 为 主, 少 量 为 第 三 系 陆 相 碎
47、 屑 岩 。 矿 体 呈 脉 状 、 透 镜 状 或 囊 状, 可 分 为 两 类: N W 向 或 N N W 向 分 布; N E 或 N N E 向 分 布 的 富 矿 囊 。 围 岩 蚀 变 主 要 为 硅 化 和 碳 酸 盐 化, 空 间 上 无 明 显 分 带 。 矿 石 矿 物 以 辉 锑 矿 为 主, 少 量 黄 铁 矿 、 雄 黄 和 毛 发 状 毒 砂, 脉 石 矿 物 为 石 英 、 蛋 白 石 、 方 解 石 以 及 少 量 萤 石 和 重 晶 石, 自 型 和 半 自 型 结 构, 浸 染 状 、 细 脉 状 、 块 状 、 角 粒 状 和 晶 族 状 构 造 。 包
48、 裹 体 测 定 成 矿 温 度 介 于1 3 0 23 0e , 图 2 青 藏 高 原 造 山 带 主 要 成 矿 事 件 的 年 代 格 架 a 高 原 本 部;b 高 原 东 缘 F i g .2 Ge o c h r o n o l o g i c a l f r a m e w o r k o f m a j o r m i n e r a l i z a t i o n e v e n t s i n t h e T i b e t a n c o l l i s i o n a l o r o g e n 3 22 矿 床 地 质 20 0 3 年 O 王 安 建 等. 20 0 1. 藏 北 安 多 锑 矿 带 地 质 与 成 矿 远 景( 研 究 报 告).D 3 4 S 为- 6 .6 j + 2.6 j , 氢 氧 同 位 素 和 氦 同 位 素 以 及 流 体 包 裹 体 数 据 显 现 出 建 造 流 体 和 深 源 流 体 成 矿 的 特 征 。 美 多 锑 矿 带 的 成 矿 年 龄 尚 未 直 接 标 定, 但 根 据 野 外 观 察, 矿 化 分 为 两 期: 早 期 与 古 隆 起 边 缘 对 冲 构 造 相 关 的 、 N W 或 N N W 向 延 伸 的 细 粒
