引用本文
宋扬, 唐菊兴, 曲晓明, 王登红, 辛洪波, 杨超, 林彬, 范淑芳. 西藏班公湖—怒江成矿带研究进展及一些新认识. 地球科学进展, 2014, 29(7): 795-809
Song Yang, Tang Juxing, Qu Xiaoming, Wang Denghong, Xin Hongbo, Yang Chao, Lin Bin, Fan Shufang. Metallogenic Belt and Some New Recognition. Advances in Earth Science, 2014, 29(7): 795-809  
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西藏班公湖—怒江成矿带研究进展及一些新认识
宋扬, 唐菊兴, 曲晓明, 王登红, 辛洪波, 杨超, 林彬, 范淑芳
中国地质科学院矿产资源研究所, 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室, 北京 100037

作者简介：宋扬（1983-）,男,新疆乌鲁木齐人,助理研究员,主要从事矿产勘查和区域成矿规律研究. E-mail:songyang100@126.com

基金:国家重点基础研究发展计划项目“青藏高原南部增生造山成矿系统发育机制”(编号:2011CB403103);
中国地质调查局项目“我国重要矿产和区域成矿规律研究”（编号：1212010633903）资助
摘要

狭义的班公湖—怒江成矿带的范围与班公湖—怒江洋盆残留的蛇绿混杂岩带一致,包括与超基性岩浆熔离作用相关的Cr,Fe,Ni等矿床;广义的班公湖—怒江成矿带包括缝合线南北两侧与班公湖—怒江洋俯冲、碰撞、碰撞后及陆内伸展作用有关的所有矿床和岩浆岩,其范围包括南羌塘地体南缘、班公湖—怒江缝合带、北—中拉萨地块的大部分区域,发育的矿床类型有斑岩型铜(金)矿、矽卡岩型铁(铜)矿、热液—蚀变岩型金矿和热液型钨矿等,涉及的动力学背景包括活动大陆边缘到板内的各个阶段。在2期重要的斑岩铜(金)成矿作用中,120~105 Ma BP矿床的形成与拉萨地体和南羌塘地体碰撞过程中深部俯冲洋壳物质的重熔有关,90~85 Ma BP矿床始于碰撞后阶段岩石圈地幔的底侵作用。一些关键的基础性科学问题,诸如大地构造背景（成矿环境）、岩浆作用特征、典型矿床成矿机制、矿床的保存与高原隆升之间的关系等,需要在今后的研究工作中予以关注。

关键词: 班怒成矿带; 斑岩铜矿; 青藏高原; 矿床学
中图分类号:P611 文献标志码:A 文章编号:1001-8166(2014)07-0795-15
Metallogenic Belt and Some New Recognition
Song Yang, Tang Juxing, Qu Xiaoming, Wang Denghong, Xin Hongbo, Yang Chao, Lin Bin, Fan Shufang
MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment,Institute of Mineral Resources,CAGS,Beijing 100037,China
Abstract

The traditional Bangongco-Nujiang metallogenic belt overlap with the ophiolitic melange units remained in the Bangongco-Nujiang ocean including the Cr, Au, Fe mineralization controlled with magma liquation. On the other hand, the broad metallogenic belt involved the deposits which had been recognized the products of subduction or postsubduction lithospheric extension in the northern and southern sides of Bangongco-Nujiang subduction zone, which includes the southern edge of the southern Qiangtang, suture zone, part of the North and Middle Gangdese block. The types of deposits include porphyry copper (gold) deposits, skarn iron (copper) deposits, hydrothermal-altered rock type of gold deposits and hydrothermal type of tungsten deposits throughout the evolution of Bangongco-Nujiang ocean. The copper mineralization has two episodes at about 120~105 Ma and 90~85 Ma, respectively. The early stage of copper mineralization (120~105 Ma) likely formes by remelting of previously subduction-modified arc lithosphere. Moreover, the late stage of copper mineralization (90~85 Ma) could be triggered by postcollisional lithospheric mantle delamination. Some of key fundamental scientific problems, such as Tectonic background (metallogenic environment), magmatism, metallogenic mechanism of typical deposits, the relationship between the preservation and plateau uplift, we need to pay attention to in the future work.

Keyword: Bangongco-Nujiang metallogenic belt; Porphyry copper deposits; The Qinghai-Tibet plateau; Deposits.
0 引言

近几年,西藏北部多龙矿集区、尕尔穷—噶拉勒铜金矿、舍索-雄梅铜矿的发现,使人们相信班公湖—怒江成矿带(简称班—怒成矿带)会成为继玉龙、冈底斯之后,青藏高原的又一条世界级斑岩成矿带。虽然还有漫长的路要走,然而,地质工作者的不懈探索,使成矿带正在成为又一处国家级的资源储备基地。众所周知,成矿作用与碰撞造山运动关系密切,在亚洲大陆136个大型或超大型内生金属矿床中,形成于前碰撞期的有4个;同碰撞期为33个;碰撞后为99个[ 1],其中斑岩型矿床多发生在碰撞和碰撞后阶段[ 2]。这说明,对亚洲大陆来说,在板块聚合过程中,适度的、不太强烈构造背景有利于形成大型和超大型内生金属矿床。Richards[ 3]近年来发现,除了形成于俯冲阶段的岛弧型斑岩铜矿外,斑岩型铜(钼金)矿床和相关的热液型金矿可以在板块闭合之后更宽泛的时间和空间内形成,而这种大陆环境斑岩矿床在青藏高原冈底斯地区得到了很好的演绎[ 4, 5, 6]。班—怒成矿带作为一个单独的新的成矿带,最近几年刚开始受到关注,成矿作用的研究尚处于起步阶段。鉴于此,对班—怒成矿带研究进展予以综述,有益于为今后继续开展研究工作奠定基础。本文在综述前人研究的进展的同时,初步阐述了羌塘-拉萨地体碰撞过程中内生矿床的时空分布特征和动力学背景,旨在为西藏成矿理论创新和勘查突破注入新的活力。

1 班公湖—怒成矿带的划分
1.1 西藏地区成矿区带划分进展

西藏地区的地质矿产工作起步较晚,2000年以前,整个西藏地区仅划分为班公错断裂两侧燕山期铬、金、锑矿和雅鲁藏布江断裂两侧喜马拉雅期铬、金、铜、锑矿2个次级成矿区带。当时,西藏地区仅有罗布莎铬铁矿(当时已为大型规模)和甲玛铜矿(当时为中型矿床)2处具有一定规模的矿床,小规模金锑铜矿床十余处,其他矿化点三百余处,且大部分分布在藏南。后来,陈毓川等[ 7]和朱裕生等[ 8]将青藏高原主体划分为雅鲁藏布江—唐古拉成矿省（简称“西藏成矿省”）,包括羌塘—昌都新生代铜钼金银、冈底斯-念青唐古拉中生代、新生代铜钼金铁、藏南喜马拉雅喜山期汞锑金银次级成矿带。徐志刚等[ 9]在《中国成矿区带划分方案》一书中将班—怒成矿带作为三级成矿区带纳入冈底斯—腾冲成矿省(图1)。随着工作的深入,耿全如等[ 10]将班—怒成矿带及邻区进一步划分为：扎普—多不杂Fe-Cu-Au成矿带、班公湖—达查沟Cr-Au成矿带、东巧—安多Cr-Au多金属成矿带、狮泉河—昂龙岗日—班戈Fe-Cu-Pb-Zn成矿带、措勤—申扎Cu-富Fe成矿带、那曲-洛隆成矿带,并提出了19处成矿远景区。随着矿床的不断发现,越来越多的矿床被纳入成矿带的范围,其中一些矿床产于班—怒缝合带内,而大部分矿床距离缝合带较远,已属于南羌塘地体或北拉萨地体的范围,因此,就目前的研究程度而言,我们认为班—怒成矿带具有狭义和广义2种不同的概念。

1.2 狭义班公湖—怒成矿带

狭义的班—怒成矿带,即徐志刚等[ 9]和耿全如等[ 10]所述的班公湖—怒江Cr—Fe—Cu—Au成矿带,以班—怒缝合线构造为主体,横亘于青藏高原中部,西起班公湖,向东经改则、尼玛、东巧、索县、丁青、嘉玉桥折向南至八宿县上林卡,再向南沿怒江进入滇西,在西藏境内超过2 000 km,宽5 ~50 km北以班公湖—安多—碧土断裂为界,南以狮泉河—觉翁—八宿断裂为界,面积约12万km2 (图1)[ 11]。成矿带内有规模巨大的蛇绿岩和增生杂岩,及被挟持其中的残余弧或岛弧变质地块,沿断裂带还发育晚白垩世-新近纪陆相火山岩,新生代陆相走滑拉分盆地和第四纪谷地。成矿带以发育铬铁矿、金矿为主,其次是铜矿、铁矿,多为中小型规模,可进一步划分出东巧—安多Cr—Au—Fe—Cu成矿亚带和班公湖—达查沟Cr-Au成矿亚带,其中东巧铬铁矿、依拉山铬铁矿较为有名,规模可达中型[ 12],金矿床以屋索拉金矿、商旭金矿、扎格拉金矿床为代表[ 13, 14],其中屋索拉金矿规模已达大型[ 15]。狭义成矿带内的Cr、Fe、Ni等矿床（矿化点）,多与缝合带内超基性岩浆熔离作用有关,矿床规模的大小受到岩浆熔离程度和后期改造作用的影响;Au矿化的形成与夹持在缝合带中的岛弧变质地块相关,并受到剪切带的控制。

1.3 广义班公湖—怒成矿带

Geng 等[ 16]提出了班—怒成矿带不仅是缝合线中的蛇绿混杂岩带,也包括南北两侧的岩浆岩区,岩浆岩和矿床的形成与班—怒洋盆的闭合演化有关。在西太平洋和安第斯地区,由陆缘俯冲作用形成的斑岩矿床带都向内陆延伸超过上百公里,巨型褶皱和超过50 km的等间距的断层是形成矿集区十分有利的条件[ 17]。而俯冲作用结束之后,受到岩石圈增厚、伸展、地幔岩石圈拆沉作用的影响,早期的弧岩石圈重熔,再次形成了富含流体和成矿物质的岩浆,使得碰撞带内很大范围内都具有形成斑岩型矿床的潜力[ 18, 19]。西藏地区发育众多具有大陆环境的斑岩型矿床,在西藏南部,晚碰撞转换环境、后碰撞伸展环境、后造山伸展环境和非造山崩塌环境均可以产生巨型斑岩铜矿[ 4, 5, 6]。由于班—怒洋闭合前具有双向俯冲的特点[ 20, 21],因此本文认为广义的班—怒成矿带应包括缝合线南北两侧与班—怒洋俯冲、碰撞、碰撞后及陆内伸展作用有关的岩浆岩区,在这一演化过程中所伴生的矿床应纳入广义上的班—怒成矿带（图1）。

图1 西藏班公湖—怒江成矿带矿床分布图
1.矽卡岩型铁矿; 2.矽卡岩型铜矿; 3.岩浆型铬铁矿; 4.岩浆型镍矿; 5.斑岩型铜矿; 6.斑岩型铜金矿;7.矽卡岩型铜金矿; 8.矽卡岩型铜多金属矿; 9.金矿; 10.钨钼矿; 11.铅锌矿床(点); 12.蛇绿混杂岩带; 13.二级成矿省边界; 14.三级成矿区带边界; 15.狭义的班公湖—怒江成矿带; 16.广义的班公湖—怒江成矿带(本文讨论对象); 17.城镇. 注：随着认识程度的提高,成矿带的边界还将有实质性的改变Fig.1 Map showing distribution of the mineral deposits in the Bangongco-Nujiang metallogenic belt
1. Skarn Fe deposit; 2. Skarn Cu deposit; 3. Magmatic chromite deposit; 4. Magmatic Ni deposit; 5. Porphyry Cu deposit; 6. Porphyry Cu (Au) deposit;7. Skarn Cu (Au) deposit; 8. Skarn Cu-polymetallic deposit; 9. Au deposit; 10. W-Mo deposit; 11. Pb-Zn deposit (or spot); 12. The ophiolitic melange belt; 13. The border of secondary metallogenic provinces;14. The border of tertiary metallogenic belts; 15. The traditional Bangongco-Nujiang metallogenic belt ; 16. The broad Bangongco-Nujiang metallogenic belt; 17. Town. Note: The boundary of the metallogenic belt may be changed in the future

2 成矿地质背景研究进展
2.1 西藏中部构造格架

印度板块和亚欧大陆初始碰撞发生于始新世,即55~65 Ma[ 22, 23]。自此以后,西藏地区原有的并不简单的前新生代构造现象,又受到异常强烈的改造,更加难以辨别和确定。可以明确的是,青藏高原自南向北依次可划分为特提斯喜马拉雅地体、拉萨地体和羌塘地体,3个地体的界线分别是雅鲁藏布江—恒河缝合带和班—怒缝合带[ 24, 25, 26, 27]。

拉萨地体分为北、中、南3个地块,分别由狮泉河—纳木错蛇绿混杂岩带和洛巴堆—米拉山断裂带为分隔[ 25, 28]。一般认为,南部拉萨地块以新生地壳为特征[ 29],中部地块由于发育新元古代奥长花岗岩和变质岩[ 30, 31],以及代表岩浆侵位年龄的锆石显示非常负的锆石 εHf( t)值,因此,Zhu 等[ 32]认为中部拉萨地体可能是一个以元古代甚至太古宙为基底的条带状微陆块,而北拉萨地体比较复杂,可能是发育多期岩浆作用的新生地壳。也有学者将北、中、南拉萨地体称之为北、中、南冈底斯岩浆弧或冲断带[ 10, 33],在范围上与图1中所示Ⅲ8, Ⅲ9, Ⅲ10 3个成矿带相对应。

新发现的双湖三叠纪缝合线将班—怒缝合带北侧的羌塘地体划分为南羌塘(或西羌塘)和北羌塘(或东羌塘)地块[ 34, 35],特提斯洋闭合以后,在羌塘地体的南缘形成了大量北倾的逆冲断层,这些断层的形成时代在205~137 Ma之间[ 33]。南羌塘地体由多玛地块、南羌塘盆地、扎普—多不杂岩浆弧组成,晚古生代—三叠纪总体为被动陆缘环境,侏罗纪—早白垩世演化为岩浆弧和弧后盆地[ 15]。近年来,新发现的多龙斑岩铜矿矿集区和弗野铁矿都发育在扎普—多不杂岩浆带。

班公湖—怒江蛇绿混杂带作为板块缝合线,已公认是分隔拉萨地体和羌塘地体的主缝合线[ 36, 37, 38]。蛇绿岩主要赋存在3条俯冲带中[ 39]：北面的一条位于班公湖至日土县城一带,南北宽十几公里,东西向延伸百余公里,向东在多不杂以北仍有零星的超基性岩出露[ 40];中间的一条位于狮泉河—改则—洞错一线的北侧,南北宽十几公里,走向延伸长达400多公里,连续性较好[ 41];南面的一条位于改则县南面约20km的拉果错湖北岸,宽几公里,呈北西西—南东东向延伸,长50 km左右[ 42]。南羌塘南缘、冈底斯北缘的岩浆弧和班公湖—怒江蛇绿岩带构成了广义的班公带。

2.2 班公湖-怒江洋盆演化

现今的班—怒缝合带中发育韧性剪切带、逆冲断层、构造混杂岩、复杂褶皱等多种复杂构造形迹[ 43],但仍可恢复厚度大于5 km洋壳,自下而上包括地幔橄榄岩、堆晶杂岩、基性岩墙和熔岩[ 44],由代表254 ~ 217 Ma主洋盆扩张的MOR型蛇绿岩[ 45]和代表177 ~ 162 Ma洋盆由扩张转换为俯冲消减的SSZ型蛇绿岩组成。与班公湖-怒江洋盆的开启时间、俯冲启动时间相比,洋盆的闭合时间,即拉萨地体与南羌塘地体的碰撞时间,则是目前争议较多的科学问题之一。

首先,Kapp et al[ 46]和陈国荣等[ 47]发现上侏罗统-下白垩统沙木罗组角度不整合覆盖于早-中侏罗统木嘎岗日岩群之上,将洋盆的闭合时间限定在侏罗纪末-白垩纪初,即145 Ma前后,后来Kapp 等人[ 48]后来又在尼玛县发现了早白垩纪边缘海沉积相变化为河流相沉积,进一步认为125-118 Ma时,拉萨地体与南羌塘地体在尼玛地区已经发生碰撞, ~110 Ma形成的A型花岗岩则代表了洋盆闭合后的板内岩浆作用[ 11]。也有很多学者认为,班怒洋盆闭合的时间较晚,其中,洋岛玄武岩形成时代的差异,指示洋盆闭合时间由向东分别为96 Ma以前、107 Ma前后、117~120 Ma之间,闭合是从东向西穿时进行[ 49]。最近发现上白垩统竟柱山组沉积—火山岩地层不整合发育在蛇绿混杂岩之上,说明班公湖-怒江洋盆的闭合时间在101 ~ 83 Ma之间[ 50],而岛弧岩浆岩的地球化学特征则指示110 Ma洋盆仍处于俯冲状态[ 38, 51]。

关于班—怒洋的俯冲方向,有向北[ 46, 52]、向南[ 53, 54]、南北双向俯冲[ 39, 55]多种观点。而构造背景由扩张转换为俯冲消减的时间可能在165 Ma左右[ 56, 57],洋盆向北俯冲发生在晚侏罗世,而向南俯冲发生在早白垩世,两者相差约8 Ma[ 21]。

2.3 中生代岩浆作用

近年来,班—怒缝合带两侧大量中生代岩浆作用研究为还原这一地区构造演化和矿床形成提供了更多的依据[ 28, 58]。侏罗世开始火山作用显著增强,其中,早侏罗世接奴群火山岩分布在北拉萨地体西段,为玄武岩—安山岩—英安岩钙碱性组合,显示出岛弧或洋岛特征。中侏罗世—早白垩世初期,火山岩零星分布于中拉萨地体,时间在170~137 Ma,越向北火山岩越年轻,地球化学特征表现出同碰撞火山岩的特点[ 58]。早白垩世末期,火山作用更加强烈,其中,南冈底斯和北冈底斯基本同时分别发生了以桑日群、则弄群火山岩、去申拉组为代表的岩浆作用。其中,去申拉组火山岩出露于拉萨地体北缘,靠近班—怒缝合带一侧,从东向西断续展布,出露面积近1 000 km2,K-Ar法获取同位素年龄为(112±)3.0 Ma[ 59],流纹岩锆石U-Pb定年为（103±1） Ma和（107Ma±1）Ma[ 60],是断离的洋壳沉积物交代地幔楔部分熔融的产物[ 59]。则弄群火山岩出露于中拉萨地体,靠近班—怒缝合带南侧的狮泉河—纳木错蛇绿混杂岩带,东西延伸也达1 000 km,火山作用可能开始于130 Ma,停息于110 Ma,作用时间持续约20 Ma[ 61, 62],与班公湖—怒江洋壳岩石圈南向俯冲板片在113 Ma左右发生的板片断离有关[ 63],同时,板片断离所形成的“板片窗”为软流圈物质上涌提供了通道,形成了约110 Ma的若干个A型花岗岩体[ 11, 64]。在缝合带以北的多龙矿集区,发育有花岗闪长(斑)岩、石英闪长(玢)岩、花岗斑岩等侵入岩,均侵位于下—中侏罗统色哇组石英砂岩地层中,形成时代在120 Ma左右[ 65, 66],岩石具有钙碱性系列→高钾钙碱性系列中基性-中酸性岩浆岩特点,表现出岛弧型岩浆的亲和性,下白垩统美日切错组中酸性火山岩形成于110~116 Ma[ 65]。晚白垩世（90~77.8 Ma）发育具有同碰撞型的黑云母二长花岗岩、黑云母正长花岗岩和碱长花岗岩,典型代表为班戈岩体[ 67]。而约75 Ma形成于伸展环境的花岗斑岩脉,成岩物质中俯冲沉积物熔体减少为1%~10%[ 68],表明着碰撞环境趋于结束。

3 主要矿床地质特征及研究现状

矿产地质调查发现,西藏班—怒成矿带具有优越的成矿地质条件和潜力,目前已发现Cu,Fe,Cr,Pb-Zn矿床(点)600多处[ 15],除较早发现的岩浆型铬铁矿外,还包括：浅成低温热液型铜(金)矿、斑岩型铜(金)矿、矽卡岩型铁(铜)矿、热液-蚀变岩型金矿、热液型钨矿,带中也有少数铅锌矿床,但由于研究程度低,本文未讨论。

3.1 岩浆型铬铁矿、镍矿床

众所周知,铬铁矿和镍矿是超基性岩的专属矿产,属于典型的岩浆型矿床,班—怒成矿带铬铁矿床与镍矿化的出现,与缝合带内蛇绿混杂岩中的超基性岩密切相关。

在主缝合带南、北两亚带分别形成依拉山铬铁矿床和东巧阿尔卑斯型豆荚状铬铁矿床,Cr2O3平均品位一般在30%以上。以东巧铬铁矿床为例,围岩主要为纯橄榄岩,次为方辉橄榄岩,共发现矿体130个,长度大于20 m的矿体约占矿体总数的12％。矿石以中、粗粒半自形—他形致密块状和准致密块状为主,局部见有斑杂状、豆状构造的矿石[ 69]。研究认为俯冲带上存在的大量流体增加了Cr的活性[ 70, 71],熔体与熔融残留地幔橄榄岩之间的反应进一步促进Cr的迁移,在冷却过程中Cr发生富集[ 72]。东巧的地幔橄榄岩（方辉橄榄岩、纯橄岩,包括铬铁矿）是蛇绿岩形成过程中原始地幔部分熔融抽取出熔体后的残留,与蛇绿岩上部的熔体相（枕状熔岩和辉长辉绿岩等）是同时代形成的[ 12, 73]。Re-Os同位素验证了方辉橄榄岩和铬铁矿由极度亏损的纯橄岩和熔体按不同比例混合而成,代表熔体相的堆晶岩Re-Os同位素等时线年龄为（251±65） Ma[ 74]。此外还有依拉山、切里湖、江错等小型铬铁矿床,其成矿作用类型与东巧铬铁矿一致。

班—怒矿带镍矿内以玉古拉小型镍矿床、赞宗错镍矿点等为代表,矿体产于超基性岩体中或岩体边部,赋矿岩石为斜辉辉橄岩,主要矿体与磁铁矿共生,矿体形态呈层状、条带状,矿床成因类型为岩浆型。目前西藏地区所发现的镍矿能达到矿床规模的极少,有关镍矿的地质和研究资料匮乏,在东巧地区发现了富镍的风化壳以及班公湖地区发现的碳酸岩体中的硫化镍[ 75],为今后找镍矿提供了新的线索。

3.2 斑岩型铜(金)矿

在班—怒缝合线北侧,多龙斑岩型铜(金)矿矿集区是近几年班—怒成矿带最为瞩目的找矿发现。矿集区包括多不杂、波龙、铁格龙南、地堡那木岗、拿若、色那、塞角、尕尔勤等矿床,截止2013年,已探获铜金属量超过1 300万t,金资源量超过400 t。最近的地质填图发现,多龙矿集区内以往认为的侏罗系曲色组、色洼组地层单元,实际上是由具有复理石特征的细碎屑岩,夹大小不等的玄武岩、安山玄武岩、灰岩、硅质岩、辉长岩和超基性岩块体的增生杂岩带,因此,耿全如等[ 15]将多龙斑岩铜矿矿集区的成矿背景定位为增生弧,命名为扎普—多不杂岩浆弧。

众所周知,增生弧构造背景对形成斑岩和与斑岩相关的浅成低温热液型铜—金矿床十分有利,如南太平洋Grasberg地区、俄罗斯的远东和中亚天山地区。多龙矿集区成矿时代在120~116 Ma之间,成矿流体较早从岩浆中分离和高氧化的岩浆-成矿流体体系是形成富金斑岩铜金系统的关键因素[ 76],岩浆作用与班公湖-怒江洋盆向北俯冲作用有关,成矿岩体大多为花岗闪长岩。最近,中铝资源公司在多龙地区开展矿产勘查,仅1年,发现铁格龙南矿床为超大规模的高硫-浅成低温热液型铜(金)矿床,这在西藏尚属首例[ 77]。值得注意的是,铁格龙南矿床在蚀变分带上与福建的紫金山超大型铜(金)矿床具有一定的相似性[ 78],且为一隐伏矿床,下白垩统美日切错组安山岩盖在矿体上面,说明矿床形成以后受到一定程度的剥蚀,而后被火山岩覆盖。Hedenquist[ 79]认为浅成低温热液矿床形成之后的风化和剥蚀作用必须得到考虑,这些后期的地质作用在一定程度上决定着矿床产出的位置和矿石的经济价值。

在缝合线南侧,雄梅含矿斑岩形成于（106±0.5） Ma,岩浆岩地球化学特征与多不杂斑岩铜矿相似,证明沿班—怒缝合线两侧可能存在相同的斑岩铜矿成矿系统[ 80]。尕尔穷铜(金)矿是班—怒缝合线南侧一处取得重要突破的矿床,其金资源量已达到大型规模[ 81]。矿区出露地层主要为白垩系多爱组,区内侵入岩为燕山晚期中酸性花岗岩类,按侵位时序从早至晚主要可见石英闪长(玢)岩、花岗闪长岩、花岗斑岩等。铜金矿体产于石英闪长岩与大理岩或灰岩的矽卡岩接触带内[ 82],成岩成矿时代分别是（87.1±0.4）Ma和（86.8±0.5） Ma[ 83]。嘎拉勒矿床由十多个矽卡岩型铜金矿体组成,矿化发生于花岗闪长岩与白垩系捷嘎组白云岩或白云质大理岩矽卡岩接触带内,花岗闪长岩形成于（86.5±0.4） Ma[ 82]。缝合线南侧还产有舍索矽卡岩型铜矿和色布塔矽卡岩型铜钼矿床,前者成矿岩浆岩也为花岗闪长岩,成矿时代为116 Ma[ 84],后者成矿岩体为花岗斑岩,成矿时代是（88.8±1.5）Ma[ 85]。

近2年,矿床的发现和同位素地质年代学研究的跟进,使我们可以初步认定,沿班—怒缝合带南北两侧具有120~105 Ma和90~85 Ma两期铜成矿作用。在班—怒带中,存在形成时代相近的斑岩型、矽卡岩型和浅成低温热液型矿体,而三者之间关系的研究尚处于起步阶段。一般而言,浅成低温热液矿床形成于火山弧的最上部,常随构造隆升而被剥蚀,在西藏冈底斯地区,矽卡岩型矿体往往作为斑岩铜矿床矿化系统的一部分在斑岩体的外围或顶部出现。因此有理由相信,伴随着洋壳闭合和陆陆碰撞造山运动,在班—怒缝合线南北侧发生了多阶段的巨量铜金元素聚集,并以斑岩成矿系统为核心。

3.3 矽卡岩型铁(铜)矿

矽卡岩型铁(铜)矿床是班—怒成矿带中重点勘查的矿床类型之一,目前已发现弗野、碾廷、梅花山、丛巴日、偏曲、帮爱、所曲等铁矿床(点),成矿潜力较大。其中,规模较大的材玛铁矿体产于中侏罗世黑云二长花岗与早—中二叠世碳酸盐岩地层的外接触带;而弗野铁矿产于早白垩世石英闪长岩、花岗闪长玢岩与早—中二叠世碳酸盐岩地层的接触带,两者都位于缝合线西段北侧。在缝合线的中段还发育有再阿、雪如小型矽卡岩型铁铜矿床,矿化发生于花岗闪长岩与下白垩统郎山组灰岩的接触带中,岩体形成时代为80 Ma左右[ 86, 87]。可见,成矿带内发育有三期矽卡岩型铁矿,其中,中侏罗世材玛岩体为班—怒带向北俯冲作用的产物,为岛弧型岩浆岩,成矿物质来源为俯冲带之上的地幔部分熔融,并有地壳物质混熔,而早白垩世弗野铁矿花岗岩类主要来源于地壳重熔[ 88],晚期约80 Ma的矽卡岩型铁矿与班公湖—怒江洋盆闭合之后的岩浆活动有关[ 86, 87, 89]。

尼雄超大型富铁矿床是西藏地区最重要的矽卡岩型铁矿,矿体主要产于黑云母花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩与二叠纪下拉组、敌布错组接触带附近,矿体可见长度达7 000 m。最新的研究表明,花岗闪长岩和二长花岗岩分别形成于（113.6±1.2 ）Ma和（112.6±1.6 ）Ma[ 90],而矿化形成于122.3 Ma[ 91],属于早白垩世晚期岩浆活动产物。由于雅鲁藏布江洋壳低角度向北俯冲在早白垩世晚期达不到措勤一带,因此铁矿的形成可能与班公湖—怒江洋壳向南俯冲回转有关[ 90]。如果事实确实如此,那么尼雄地区包括尼雄铁矿、日阿铜矿等矿床也应纳入广义的班—怒成矿带范围。

3.4 热液-蚀变岩型金矿

除了发育大量的沉积型砂金矿床外,在本区自西向东形成有屋索拉、商旭、扎格拉大中型金矿和一批矿化点,矿化的形成与夹持在缝合带中的岛弧变质地块相关。屋索拉金矿床产于侏罗系木嘎岗日群第三、三岩组浅变质碎屑岩建造内,区内有石英粗安岩、花岗闪长岩、二长花岗岩等小规模岩浆岩侵入,金赋存在黄铁绢英岩化的闪长玢岩中,蚀变阶段形成的铬绢云母K-Ar年龄为（97.5±1.4） Ma[ 92],可近似代表成矿时代。商旭金矿位于班—怒缝合带西段,产于侏罗统木嘎岗日群的石英脉及其两侧蚀变围岩中,目前对于该矿的认识程度较低,矿床成因尚不清楚。

扎格拉金矿位于班公湖—怒江缝合带由东西向向南东向转折部位的南侧,矿区主要出露下-中侏罗统希湖群和上三叠统确哈拉群,金矿产出在下中侏罗统希湖群陆源复理石建造中,矿体沿北西—南东向韧—脆性断裂构造,呈似层状、脉状或透镜状产出,近平行排列,由含金石英脉和含金构造蚀变岩型矿石组成[ 93],扎格拉金矿的成矿时代尚不清楚。

3.5 热液型钨矿

甲岗石英脉型钨钼（铋）矿床为西藏中部为数不多的钨矿床,达到中型规模,虽然矿床海拔较高（5 400~5 744 m）但矿石质量好、品位高,矿床具有一定的工业意义。矿脉产于中新世二长花岗岩岩株与石炭系接触带的石英大脉中,主要为黑钨矿、辉钼矿和辉铋矿。甲岗钨钼（铋）矿床辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄平均值为21.3 Ma,显示区内钨钼（铋）等金属矿化形成于喜马拉雅中期,属于碰撞造山后陆内伸展构造环境[ 94]。

4 缝合线两侧金属聚集的动力学背景探讨

班—怒成矿带以洋盆的缝合线为中心,缺少基底岩系,复杂的逆冲构造和混杂岩极为发育,同时发育大量与洋盆演化相关的岩浆岩和火山沉积岩。目前的勘查程度来看,成矿带内缺少大洋开裂过程形成的海底喷流型矿床,包括洋中脊块状硫化物型Cu-Pb-Zn矿床、缺少次火山岩有关的多金属矿床,缺少代表造山带弧后伸展带的斑岩钼矿和陆内环境下与花岗岩有关的W-Sn矿床,同时,可能由于强烈的隆升剥蚀,造山型金矿被大量的沉积型砂金矿床代替。可以说,班—怒成矿带(广义＆狭义)在青藏高原乃至中国都具有一定的特殊性。虽然关于这一地区的科学问题还存有争论和不确定性,但是可以肯定的是,中生代以来班公湖—怒江洋俯冲作用和陆陆碰撞作用,诱发了大量岩浆活动,伴生的大量铜、铁、金等矿床构成了班—怒成矿带,一条新的斑岩铜矿带也逐渐呈现出来（图2）。

图2 班—怒成矿带矿床时空分布规律及成矿背景示意图Fig. 2 Space-time distribution and tectonic setting of main ore deposits of Bangongco-Nujiang metallogenic belt

然而,对于班—怒成矿带斑岩铜矿成矿动力学背景,目前仍有岛弧、陆缘弧、碰撞后等不同的认识,前者主要根据与成矿有关的岩浆作用具有高场强元素亏损和大离子亲石元素富集的岛弧火山岩特征[ 76, 95],而后者则根据 约110 Ma 的A型花岗岩所代表的后碰撞伸展环境予以判断[ 64],也有学者根据局部发育的洋岛玄武岩来判断当时的地质环境[ 49, 96]。研究表明,青藏高原斑岩型矿床不仅可以产于俯冲背景[ 97, 98],也可产于碰撞造山带和大陆内部的构造环境。Richards[ 3]发现斑岩型铜±钼±金矿床和一些浅成低温热液型金矿床可以形成在俯冲后阶段和碰撞后的各个阶段,成矿岩浆可以是俯冲洋壳重熔、碰撞中的岩石圈增厚过程中的下地壳重熔、碰撞后阶段的岩石圈地幔底侵、陆内伸展阶段的地壳重熔,并在碰撞带中相当宽广的范围内都具有成矿潜力。国际知名杂志 Lithos 1998年出版了关于碰撞后阶段及岩浆作用的专辑,其中将洋壳消失后的陆陆碰撞定义为碰撞阶段,碰撞作用之后依次是碰撞后阶段、造山后阶段和非造山阶段,其中洋壳俯冲、陆陆碰撞、碰撞后3个阶段为造山期,之后进入板内期[ 99]（图2左）。虽然洋壳闭合以后,斑岩铜矿与洋壳俯冲过程已没有直接联系,但在源区物质组成上仍然没有摆脱俯冲组份(流体或熔体)对岩浆作用的影响[ 99],这使得不少形成于大陆内部的斑岩铜矿也表现出岛弧岩浆作用的亲和性特征。可以说,碰撞过程中大量走滑性质断裂的发育,也利于斑岩铜矿床和相关的浅成低温热液型金矿的形成[ 6, 18],由于板块碰撞过程中岩浆源区相对经典俯冲模式更加复杂,这也使得成岩成矿背景的认定存在很大的不确定性。

受制于班公湖-怒江缝合带的闭合时限,对于多龙地区120 Ma左右形成的斑岩铜矿床动力学背景认识的分歧较大。有野外证据显示,在班—怒成矿带中段,上侏罗统—下白垩统沙木罗组角度不整合覆盖于木嘎岗日岩群之上,表明在145 Ma前后,北部拉萨地体与南羌塘地体发生了板块的接触[ 46],在仲岗、多玛、塔仁本、那东一带分别发现了侏罗纪—早白垩晚期的洋岛玄武岩,说明,由多岛弧所组成的班公湖—怒江洋盆的闭合过程可能相当漫长,主体闭合后残余小洋盆中的洋岛玄武岩可能仍然发育。Kapp等人发现尼玛地区125 Ma以后发生了边缘海沉积相向河流相沉积转变,118 Ma左右隆升于海平面之上[ 48],说明这一时期陆陆碰撞的范围和强度进一步扩大,继而在早白垩世晚期(约113 Ma)班公湖—怒江洋板片发生断离[ 28, 32, 63]。早白垩世花岗岩类中的辉长质包体与典型的岛弧岩浆岩已有较大的差别,已表现出板内伸展带玄武岩的地球化学特征,缝合线南北两侧同期发生的大规模火山作用可能与洋盆的最终闭合有关。

按照前文所述,洋盆闭合以后,残余的洋壳组分仍然可以形成有利于斑岩成矿的岩浆,因而在俯冲、碰撞后长期存在的洋壳组分使得不少成矿岩浆表现出岛弧亲和性。不同的是,由于碰撞作用已经发生,这时洋壳组分参与岩浆作用的深度应该更深,而埃达克岩与典型岛弧岩浆岩相比具有高Sr低Y,意味着源区较深,进入石榴石相,因而一些成矿岩浆表现出埃达克岩的亲和性[ 100, 101],多不杂、波龙等斑岩铜矿120 Ma左右的成矿母岩表现出岛弧型岩浆岩的特征[ 76],说明碰撞阶段洋壳组分仍然发挥很大的作用。

拉萨地体和羌塘地体的碰撞导致了西藏中部中白垩世（100~80 Ma）显著的地壳增厚,在缝合线南侧尕尔穷、嘎拉勒斑岩—矽卡岩型铜金矿、拔拉扎斑岩型铜矿形成于86~93 Ma,已公认形成于班公湖—怒江洋盆闭合之后[ 83, 102, 103],即碰撞后阶段,说明班—怒成矿带至少具有一期碰撞后斑岩铜矿床。由于压力的增加,下地壳的玄武岩、辉长岩组合发生了角闪岩相、麻粒岩相乃至榴辉岩相的变质形成了石榴子石辉石岩组合,因而,这一阶段的斑岩型铜(金)矿床可能与碰撞后阶段的岩石圈地幔底侵作用有关。岩浆为深部地壳物质熔融后与幔源基性岩浆混合作用的产物,同时具备俯冲带岛弧岩浆活动特点[ 104],由于俯冲组分仍然存在,说明碰撞后环境仍未结束[ 99]。晚白垩世(80~70 Ma)发生了下地壳的拆沉和软流圈地幔的上涌,同时也导致了幔源基性岩浆的重熔,在缝合带北侧形成了一套富钾的火山岩[ 105], 约75 Ma的花岗斑岩脉中俯冲沉积物熔体减少至1%~10%,表明碰撞环境趋于结束[ 68]。

班—怒缝合带班—怒成矿带班—怒缝合带班—怒成矿带造山型金矿床,由于其规模一般较大,品位较高,蕴藏的经济价值巨大,因此被认为是世界上最重要的金矿床类型,成矿作用与增生造山运动有关[ 107, 108]。在雅鲁藏布江缝合带和班—怒缝合带两侧,产出有大量的沉积型砂金矿床,预示着沿板块缝合带金矿化带的存在,其中雅鲁藏布江西段的马攸木金矿床被证明属于造山型金矿成因类型,矿床形成于印度-亚洲大陆的主碰撞期[ 109]。对于班—怒成矿带为数不多的独立金矿床,仅有屋索拉金矿开展了少量的研究工作[ 14],屋索拉金矿的成矿时代在（97.5±1.4 ）Ma,说明金矿床在拉萨地体和羌塘地体之间的碰撞后阶段形成,与造山过程关系密切,同时也与Richards对于斑岩系统相关的热液型金矿的认识一致[ 18]。班—怒带广泛发育的增生楔和碰撞后阶段走滑断层是造山型金矿床成矿的有利部位,目前出现的大量砂金可能是差异隆升剥蚀作用的结果。本文认为,班—怒成矿带具有形成造山型金矿的成矿条件：多次的海底火山喷溢使金及其它成矿物质沉淀富集,为金矿的形成提供了最原始的矿源层;俯冲碰撞时的区域动力变质作用可以使矿源层中的金活化,并随变质流体初步富集;碰撞后阶段多期走滑构造及岩浆-热液活动有利于初步富集的金进一步活化—迁移,形成含金热液,随着物理化学条件的变化,金可以在构造破碎带及韧-脆性断层中沉淀富集。班—怒成矿带造山型金矿的产出与保存必然受到藏北高原隆升剥蚀作用的严格控制。

由于甲岗钨钼(铋)矿床位于西藏中部申扎县,因此本文将其归入班—怒成矿带,矿床成矿时代为21.4 Ma,即喜马拉雅中期,在钨、钼矿化外围,广泛发育有与同期岩浆活动稍晚的中低温铜、金、银、铅、锌矿化,平面上呈现出一个从中心向外,由中高温成矿元素到中低温成矿元素组成的分带现象[ 94]。由于班公湖-—怒江洋和雅鲁藏布江已经完全闭合,因此矿床形成于造山作用结束后的陆内伸展阶段,按照斑岩铜钼矿及相关的浅成低温热液型金矿的成矿背景也可以是陆内伸展阶段的认识[ 18],西藏北部和中部地区是否能形成或保存喜马拉雅期的斑岩型矿床值得进一步研究。主要金属矿床地质特征见表1。

表1 班公湖—怒江成矿带主要金属矿床地质特征表 Table 1 Characteristics of the main deposits in the Bangongco-Nujiang metallogenic belt
5 展望

藏北高原被称作“世界屋脊的屋脊”,那里平均海拔5000米以上,且高寒缺氧、交通不便,被视为“生命禁区”,地质工作的艰难和艰苦程度可想而知,然而随着地质工作程度的提高和矿业投资的引进,获得了大量的新进展、新发现,大型-超大型矿床不断发现,资源量不断扩大,然而,找矿成果另人们欣喜的同时,也意识到对一些关键地质问题认识的滞后,严重的制约了班—怒成矿带今后勘查工作的开展。综合考虑,以下几方面需要我们今后关注：

（1）班公湖-怒江缝合带构造叠加异常强烈,有许多基础性科学问题需要深入研究。其中一个亟待解决的问题就是班-怒缝合带增生汇聚、碰撞转换、构造叠加等重大地质事件的时间及内在关联。对于成矿带来说,尤其要确定洋盆俯冲和陆陆碰撞阶段的俯冲极性和构造响应,建立洋盆俯冲闭合事件与矿床形成的地质年代学序列。

（2）俯冲与碰撞条件下的岩浆演化与火山作用特征,决定着班-怒成矿带产出什么类型的矿床,能生产多大规模的资源量,直接决定国家地质工作部署。因此,前期的基础性研究,还需要查明多期构造活动制约下的岩浆活动,研究岩浆活动的深部过程及岩浆源区,梳理成矿作用与岩浆演化的关系。

（3）在班-怒成矿带,由于许多矿床刚刚被发现,科学研究尚处于起步阶段,因此,要了解区域成矿规律,开展典型矿床的研究必不可少。需要在典型矿床研究的基础上,开展以斑岩成矿作用为核心的成矿系统研究,从成矿时间、空间、物质、运动的有机结合上来探讨区域成矿规律,建立区域成矿与找矿预测模型。

（4）从矿床成因联系上讲,矿床形成的内因意味着一次较深层次的构造变革,矿床所以能保存下来并被人发现,离不开古构造隆升和适度剥蚀。而班—怒成矿带,以发生强烈隆升为最显著的构造特征,以形成巨型斑岩矿床为最鲜明的成矿特征,对于两者之间的关系,需要我们在今后开展科学探索中加以关注。

The authors have declared that no competing interests exist.

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