地壳的矿石研究论文

研究区位于青藏高原藏北腹地，涉及班公湖—怒江结合带、北冈底斯、南羌塘盆地和羌塘中央隆起带。由于大地构造的特殊性和良好的成矿背景，历来备受中外地质学家的关注。但是，由于受恶劣自然地理条件的限制，以往的地质矿产调查工作较薄弱。20 世纪80 年代开展的 1 ∶ 100 万改则幅、日土幅和拉萨幅区域地质调查覆盖本区。80 年代中期，各省相继完成 1 ∶ 20 万区域地质调查，但本区由于自然条件恶劣，绝大部分地区未开展1∶20万区调，直至2000年以来，研究区才陆续完成1∶25万区域地质调查，但区域化探、地球物理测量和矿产调查工作较零散。石油部门和中国地质调查局在羌塘地区开展过专项石油地质研究和部分地震测量。

（一）区域地质调查

本区全面的地质调查主要为 2000 ～ 2006 年开展的 1 ∶ 25 万空白区地质调查。2006年至今，在本区围绕重要成矿带和重大地质问题陆续开展少量 1 ∶ 5 万区域地质调查，但尚处于起步阶段。目前开展的 1 ∶ 5 万区域地质调查和矿产远景调查项目主要部署在班—怒带西段的“革吉—改则铜铁铬金成矿远景区内”，少量部署在“班戈铜铅锌铬规划区”和“雁石坪—安多铁铜规划区”中。班—怒带中东段部署的地质调查项目较少。

上述工作中，最重要的是1∶25万区域地质调查，对班—怒带及其相邻地区的地层格架、岩浆活动、构造演化等方面作了全面、系统的调查和研究。石油部门和中国地质调查局组织的羌塘盆地石油地质调查、青藏高原油气资源战略选区调查与评价主要针对羌塘石油地质、盆地格架、中央隆起带构造演化等方面研究较深入。

本项目系统收集了1∶25万区域地质调查成果、专题研究成果和已发表的论文、专著，同时随时跟踪在研项目的进展和阶段性成果。本书编写充分利用了上述资料。

（二）矿产资源调查

2001 年和 2002 年分别在本区东段双湖—那曲地区、2003 年在改则县北部地区、2005年在狮泉河及日土和改则地区，开展过矿产资源调查评价工作以及与矿产工作相配套的地物探、化探、遥感工作，取得了大量的新发现、新成果与新认识。另外，在羌塘油气地质工作方面，1991 ～ 2006 年，成都地质矿产研究所开展了“中国西部大型盆地分析”重大基础项目；2001 ～ 2004 年，开展了“青藏高原重点沉积盆地油气资源潜力分析”项目；2004 年 5 月～ 2008 年 4 月，开展了“全国油气资源战略选区调查与评价”专项计划等。

2007 ～ 2009 年，中国地质调查局在班公湖—怒江成矿带西段日土—改则一带开展了斑岩铜矿和铁矿的地质找矿工作，已取得显著进展，发现了多龙大型富金斑岩铜矿及弗野、材玛富磁铁矿等。研究认为多不杂矿区为超大型斑岩铜金矿。班—怒带中岩金矿方面的研究工作也取得较大进展。但是与冈底斯成矿带相比，班—怒带的地质找矿和科研水平仍较低。2010 年，中国地质调查局在班—怒带西段部署了 5 个矿产远景调查项目和 1 个矿产综合研究项目。2011 年，中国地质调查局在本区再次部署了 11 个矿产远景调查项目。矿产项目主要部署在班—怒带的“革吉—改则铜铁铬金调查规划区”、“班戈铜铅锌铬规划区”和“雁石坪—安多铁铜规划区”中，目的是查明这些重要成矿地段的成矿地质背景和成矿条件，发现找矿线索，为后续矿产调查提供找矿靶区。

（三）区域化探

班公湖—怒江成矿带化探工作十分薄弱。1999 年和 2001 年，在本区西北部喀喇昆仑南部地区布置了 1 ∶ 20 万和 1 ∶ 50 万区域化探工作，但未涉及本区。2002 年，本区周边开展了大量的1∶20万化探工作，本区仅在东部的双湖周边开展了6幅1∶20万化探，大部分地段仍为空白区。2006 年中国地质调查局在成矿有利的改则（曲松—革吉）地区布置 6 幅 1 ∶ 20 万区域化探调查（面积 43320km2）。2006 年以来本区西段陆续开展的 1 ∶ 5万矿产远景调查项目均有 1 ∶ 5 万化探工作，但是完成的时间晚，本项目难以采用。2009年和 2010 年，中国地质调查局在班—怒带部署了 1 ∶ 20 万都吉尔、依布茶卡、肖茶卡、当穹多、来多强马、岗日博鲁幅区域化探（2009 ～ 2011），1 ∶ 25 万松西幅、土则岗日幅、日土县幅、羌多幅区域化探（2010 ～ 2012），1 ∶ 25 万邦多区幅区域化探（2010 ～2012），阿里左左地区 1 ∶ 5 万化探（2010 ～ 2012）等化探项目。目前班—怒带虽已基本完成中等比例尺的化探工作覆盖，但这些项目正在实施中或资料归档较晚。因此，本项目仍无法采用有效的化探成果对班—怒带进行成矿地质背景综合研究。

（四）区域地球物理、物探

本区地球物理和物探工作主要是在 1999 年之后进行的。1980 年之前开展的 1 ∶ 50 万航空物探，仅涉及那曲、尼玛一带，不包括班—怒带及羌塘地区。1999 年，在西藏西部开展的 1 ∶ 100 万航磁概查测量，覆盖了班—怒带和羌塘大部分地区。2003 年在班—怒带和羌塘地区，开展了 1 ∶ 100 万重力地质调查，同时石油部门在羌塘中央隆起带开展了 1 ∶ 20万重力地质调查。2001 年在西藏西部布置了 16 个调查区的航空遥感地质调查，覆盖了双湖、改则和狮泉河地区。除此之外，在地球物理方面也作了一些专题工作，1986～1990年，地矿部亚东—格尔木地学大断面；1991 ～ 1992 年，国家地震局组织中美合作，利用 11 个台站，分两条测线组成地震台网记录天然地震，对地壳和上地幔进行研究；1998～2000年，中美合作 INDEPTH—羌塘地块项目等。这些成果对羌塘盆地基底、盆地边缘等提供了深部数据。本项目收集了研究区 1 ∶ 100 万的重力、航磁和 ETM 卫星遥感数据。本项目编制了研究区全区的重力和航磁异常图，在日土—羌多编制了重点地区 ETM 遥感异常图。2010年中国地质调查局在本区重点地段多龙等地区设立了“西藏班公湖—怒江成矿带中西段矿产资源遥感综合调查”，采用高分辨率数据对班—怒带西段进行矿产调查。2010 年，中国地质调查局设立 1 ∶ 25 万热布喀、申扎县幅区域重力调查，青海 1 ∶ 25 万沱沱河、可可西里湖、乌兰乌拉湖、布喀达坂峰幅区域重力调查，青海 1 ∶ 25 万赤布张错、温泉兵站、直根尕卡幅区域重力调查等项目。2011 年中国地质调查局再次设立西藏 1 ∶ 25 万当雄县幅、门巴区幅区域重力调查，西藏 1 ∶ 25 万班戈县幅、那曲县幅区域重力调查等项目。

（五）关于班公湖—怒江带的几个重要地质问题

1.班—怒带的构造属性问题

班公湖—怒江蛇绿混杂带作为板块缝合带，分隔南面的拉萨地体和北面的羌塘地体，该认识已取得共识（郭铁鹰等，1991；任纪舜和肖黎薇，2004）。有学者认为班—怒带代表存在于古生代至中生代的特提斯大洋，并分隔欧亚板块和冈瓦纳板块（Hsü et al.，1995；潘桂棠等，1997）。班—怒带东段的丁青、碧土一带的确存在古生代至三叠纪的蛇绿岩，因此本区在石炭纪已打开成洋盆，持续到早三叠世（尹光侯和侯世云，1998），中、晚三叠世开始俯冲、闭合（王玉净等，2002）。但也有人认为藏东古特提斯洋盆向南与滇西的昌宁—孟连缝合带相连，向西北则与双湖—龙木错缝合带连接，构成古特提斯开阔的多岛洋主洋盆（吴根耀，2006），而班—怒带是中生代才开启的洋盆，时代和属性与雅鲁藏布江洋盆相似。在班戈县白拉乡拉纳沟一带，上三叠统确哈拉群与下伏岩系呈角度不整合接触，说明可能有古生代蛇绿岩的存在，中生代洋盆可能是在古生代洋盆基础上继承和发展起来的（陈玉禄等，2005）。

大部分学者认同班—怒带仅是存在于中生代特提斯洋的一支，而冈瓦纳板块的北界位于双湖—龙木错缝合带（李才等，1995；鲍佩声等，1999；李才等，2006）。根据深部地球物理证据，认为班—怒带可能不是严格意义上的缝合带，而仅是一个老的弧后拉张区（赵文津等，2004）。根据对班公错蛇绿岩岩石化学的详细研究，认为的确存在洋脊型（MORB type）和俯冲带型（SSZ type）两类蛇绿岩，并形成于早期的大洋中脊和晚期的俯冲带之上两个构造环境（阶段），但认为仅仅是冈瓦纳大陆内部的地块界线（Shi etal.，2008）。根据玻安岩的出现和岩石化学综合特征看，班—怒带蛇绿岩是 SSZ 型的，并非形成于大洋环境（邱瑞照等，2004；史仁灯等，2005；叶培盛等，2004；刘文斌等，2002；Qiu，et al.，2007）。

由此可见，对班—怒带洋盆的构造属性、时代及其与特提斯演化的时空关系仍是一个存在争议的问题。对它的演化过程、岩浆岩响应及其与成矿作用的时空关系，尚缺乏深入研究。

2.班—怒带洋盆的俯冲极性与时代问题

对蛇绿岩的同位素年代学测试表明，班—怒带特提斯洋存在于侏罗纪，但关闭时代尚存争议。班公错蛇绿岩中辉长岩中锆石SHRIMP U—Pb年龄为（±）～（±）Ma，加权平均年龄为（±）Ma，代表新特提斯洋在该区俯冲消减的时限，指示班公湖—怒江特提斯洋至少从中侏罗世开始由扩张转换为俯冲消减（史仁灯，2007）。对改则舍马拉沟中层状辉长岩的Sm—Nd内部等时线年龄为（191±22）Ma，K—Ar年龄为（140±）Ma和（±）Ma，因此认为洋盆在早侏罗世打开，中侏罗世开始向南的俯冲、早白垩世闭合（邱瑞照等，2004）。对东巧蛇绿岩中辉长岩进行了锆石SHRIMPU—Pb年龄测试，得出（±）Ma的年龄（夏斌等，2008）。

班—怒带西段蛇绿岩和木嘎岗日岩群被具陆相沉积特点的沙木罗组不整合覆盖，说明洋盆在晚侏罗世闭合并开始仰冲（Kappetal.，2003；陈国荣等，2004）。根据那曲觉翁地区的地质调查，认为班—怒带存在早白垩世的蛇绿岩，其上被晚白垩世竞柱山组不整合覆盖，因此班—怒带特提斯洋最终闭合时代为晚白垩世（陈玉禄等，2006）。在洞错蛇绿岩堆晶橄长岩中测得SHRIMPU—Pb年龄为（132±3）Ma，玄武岩的全岩40Ar/39Ar年龄为（±）Ma和（±）Ma（鲍佩声等，2007）。再者，塔仁本早白垩世洋岛玄武岩的发现，表明班公湖—怒江特提斯洋在早白垩世还没有彻底消亡（王忠恒等，2005；朱弟成等，2006）。这些证据反映班—怒带西段在早白垩世尚处于洋盆环境，在晚白垩世才关闭。

对于班—怒带特提斯洋的俯冲时代和俯冲极性也存在争论。有北向俯冲（曲晓明等，2009）、南向俯冲（耿全如等，2005；2006）以及分期次双向俯冲（廖六根等，2005；曹圣华等，2006）等观点。俯冲的时代一般认为发生在中侏罗世至早白垩世。但是冈底斯带二叠纪初始岛弧的形成可能与古特提斯洋壳向南的俯冲也有关（Gengetal.，2009）。

3.班公湖—怒江缝合带北侧燕山期岩浆弧与成矿

班—怒带北缘侏罗纪、白垩纪岩浆岩被视为岩浆弧，是青藏高原地质矿产调查的重要进展。近年来发现的多龙斑岩铜矿、弗野—材玛大型磁铁矿等是本区地质矿产调查最令人瞩目的成果，并可能是青藏高原继玉龙和冈底斯之后的第三条斑岩铜矿带（曲晓明等，2001）。

侏罗纪花岗岩类分布在日土、羌多地区和多龙地区（1∶25万日土幅、羌多幅和物玛幅区调资料）。对改则以北约20km拉布错东侧的火山岩全岩和花岗岩黑云母做了40Ar—39Ar年代学研究，年龄分别为（111±2）Ma和（145±1）Ma（Kapp，etal.，2003）。日土北部发现年龄为159Ma的辉长岩墙，并具有岩浆弧成分特征（曲晓明等，2009）。在狮泉河带东部的尕尔穷含铜矿斑岩中测得锆石SHRIMP年龄为（曲晓明和辛洪波，2006）。但狮泉河地区的花岗岩是否与班—怒带的俯冲有关，也需要深入研究。

以往的同位素测试发现，多龙和日土地区与成矿作用相关的岩浆岩的年龄主要为早白垩世。多龙地区与成矿作用相关的岩浆弧形成于早白垩世（张玉修，2007，中科院博士论文；李金祥，2008，中科院博士论文；佘宏全等，2009）。多不扎大型斑岩铜矿含矿斑岩为钾玄岩—高钾钙碱性系列（曲晓明和辛洪波，2006）。日土一带、改则多龙地区早白垩世侵入岩与喀纳地区火山岩可能代表班—怒带北部燕山期岩浆弧带，岩浆活动时代获得同位素年代学支持（江西省地质调查研究院，2004；四川省地质调查院，2006；西藏自治区地质调查院，2006）。在改则北约5km的火山岩角闪石和全岩40Ar—39Ar法年龄为110～116Ma（Kappetal.，2003）。以往对日土—弗野岩浆弧的年代学测试还较薄弱。

与班—怒带有关的大型斑岩铜矿目前仅在其西段的多不扎得到确认，尕尔穷斑岩铜矿位于冈底斯带，是否与班—怒带的岩浆弧有关尚不能确认。但该带在向西延伸，形成萨尔切什梅（伊朗）和赛恩达克（巴基斯坦）等著名的斑岩铜矿（芮宗瑶等，2004）。班—怒带西段已发现的另一类矿床为矽卡岩型磁铁矿，分布在羌多和日土一带。与成矿作用相关的岩体初步测得早白垩世同位素年龄，但该区还获得花岗质岩体的侏罗纪年龄。初步研究认为，这些矿床与班—怒带特提斯洋壳向北俯冲形成的岩浆弧有关（廖六根等，2005；李光明等，2006；鲍佩声等，2007；冯国胜等，2007；李金祥等，2008）。但是，该期岩浆弧的性质代表陆缘弧还是岛弧？岩浆弧有无陆壳或弧前增生楔基底、它们成矿作用的时空联系以及当时南羌塘板块南缘的构造属性、有无弧后盆地等问题，尚未得到研究。必须从地层学对比、岩浆岩岩石学和构造演化特征等多方面加以研究。

（六）存在的主要地质矿产问题分析

以往的地质、矿产工作已形成大量的资料积累，包括基础地质、矿产和物探、化探、遥感资料，基本确认班—怒带和双湖—龙木错蛇绿岩带，主要成矿类型为斑岩型铜矿、接触交代—热液充填型铁矿、超镁铁岩浆融离型铬矿等。但有些重大基础地质问题尚未解决，例如，班—怒带特提斯的俯冲极性、岩浆弧（沉积盆地）的时空展布、羌塘盆地的基底问题、特提斯演化问题等，区域成矿背景也需要研究（Cu，Au，Fe 形成的构造背景及其与燕山期岩浆作用的关系），成矿作用是否与班—怒带岩浆弧有关？时代、期次、分布等。主要地质矿产问题如下。

1.区域地层划分与构造时空格架需要进一步厘定和完善

区域地质调查在地层划分与对比、岩浆活动时空格架等方面取得了重要进展，但是缺乏全面对比和划分，地层划分十分混乱。①羌塘地区的前寒武纪基底及空间展布；②下古生界在羌塘盆地的分布及其代表的沉积环境；③羌塘地区是否存在晚古生代花岗岩及其构造意义，羌塘和班—怒带花岗岩活动的时、空分布；④班—怒带作为构造混杂带，地层划分较混乱，需要进一步理清、对比；⑤需要在详细对比、划分的基础上，厘定本区地层、岩浆活动和构造活动的时空结构。

2.重大基础地质问题尚未解决

随着区域地质调查和相关科研工作的开展，班—怒带和羌塘盆地的基础地质资料已越来越丰富，需要进行总结和区域性对比，还有一些关键性问题并未得到根本解决。

（1）龙木错—双湖—澜沧江蛇绿混杂带与冈瓦纳大陆北界问题

青藏高原特提斯演化与冈瓦纳大陆和欧亚大陆的界线研究，是几十年来持续的研究热点。龙木错—双湖—澜沧江缝合带能否作为两大陆的界线，争论较大。

我国学者在大量的区域地质调查资料的基础上，提出了“多岛弧盆系”、“一个特提斯大洋、两个大陆边缘”和增生型造山等模式（潘桂棠等，2010）。在新的理论模式下，如何认识冈瓦纳和泛华夏大陆之间的界线，是今后需要研究的课题。

（2）羌塘盆地的基底问题

羌塘盆地是否存在前寒武纪基底，是长期争论的重要地质问题。根据野外观察和同位素年龄测试，认为羌塘盆地基底为元古宙变质岩系，甚至有太古宙陆核存在的可能（黄继钧，2001；王国芝和王成善，2001；鲁兵，2001；苑守成等，2007；谭富文等，2009）。另一种截然相反的观点，认为羌塘盆地尚无可靠的结晶基底的证据，已获得的基底锆石年龄为碎屑锆石年龄，不能代表原岩和变质年龄（李才等，2000；2001；2003）。

经过笔者在野外和室内研究，在双湖—龙木错带和北羌塘有些地区（玛尔果茶卡、俄久麦、本松错、嘎错）发现含蓝晶石、矽线石的长英质片麻岩和绢云母石英片岩等，代表一套负变质岩组合（1∶25万区调，阿木岗岩组、齐陇乌如岩组和嘎错岩组，成都地质矿产研究所，2005）。这套偶尔出露的片岩、片麻岩类是否代表羌塘盆地的前寒武纪结晶基底，还需深入研究。有趣的是，南羌塘盆地至今未发现类似的片麻岩和片岩露头，是否说明南羌塘古生代和中生代沉积盆地建筑在不同类型的基底之上？必须借助地质和地球物理资料对该问题进行深入研究。

（3）羌塘盆地古生代和中生代的构造属性问题

羌塘盆地是高原上面积最大的海相盆地，面积超过18万km2，有良好的生储盖条件，具有很好的油气远景。但是对盆地的性质、大地构造背景与演化过程在认识上还存在较大分歧，直接影响到寻找油气资源的指导思想。该问题涉及羌塘盆地古生代、中生代区域性地层对比。古生代羌塘盆地是否代表被动大陆边缘？中生代（侏罗纪）南羌塘是否代表弧前增生楔？解决羌塘盆地的构造演化、盆地性质不仅是重大的基础地质问题，对矿产、油气地质研究均有重要意义。

3.对成矿（区）带需要详细划分，总结区域成矿背景、成矿规律

由于在班—怒带及邻区开展的矿产地质调查和专题研究较少，所以对本带的成矿地质背景、成矿带划分等方面的研究十分薄弱。在区调和矿产调查中已发现大量矿床、矿点和矿化线索，需要从区域成矿背景、成矿带和成矿机理等方面进行全面、深入研究。目前在班—怒带西段的多不杂—铁格隆发现良好的斑岩铜矿；全区金矿点广泛分布；班—怒带中段安多—那曲地区的铬和贵金属等方面都有重要发现，成矿前景良好。对区域矿化特征、成矿规律还存在不同认识，对区域成矿规律及其内在原因还缺乏深入探讨。

4.区域物探、化探、遥感地质调查基础薄弱

本区目前仅有1∶100万的重力和航磁资料，缺乏中、大比例尺的区域物探和地球物理调查资料，缺乏区域性1∶20万化探资料，已有的化探成果实际利用不足。对区域物探、化探、遥感资料的综合利用和研究，不仅对区域构造的时空划分具有重要意义，而且对区域成矿规律和矿产预测也有十分重要的意义。

以往的地质、矿产工作，在班—怒带和羌塘地块取得了重要进展，同时也发现了重要的基础地质问题。本区的地质、矿产调查工作仍在继续进行中。对取得的实际资料需要系统的地层学、构造、岩浆岩年代学和地球化学数据总结，深化对成矿地质背景及找矿方向方面的认识。