理论预测与科学找矿--以西藏冈底斯斑岩铜矿为例

近年来在西藏冈底斯构造成矿带发现了多个以斑岩铜矿为主的大型和超大型矿床,这些矿床均形成于青藏高原板内隆升过程,主要成矿年龄为17～15 Ma,其矿床类型、矿床规模、成矿部位和成矿时代与作者10 a前的理论预测结果基本吻合.突破板块碰撞造山和板块碰撞成矿模式,按大陆动力学和成矿动力学的新思路,认为冈底斯斑岩铜矿形成于特提斯开合转换、板块碰撞造陆之后的晚新生代构造隆升、下地壳层流、板内造山、地壳增厚、热隆伸展的动力改造成矿过程.加强基础地质研究、倡导创新科学思维、发展地质与成矿理论对于中国西部的找矿勘探具有十分重要的作用.     

青藏高原南部晚新生代板内造山与动力成矿

青藏高原晚新生代构造隆升是板块碰撞成因还是板内造山过程 ,关系到高原形成机制、演化过程以及岩石圈动力学与大陆动力学的关系等一系列重大科学问题。近年来在冈底斯发现多个以斑岩铜矿为主的大型和超大型矿床 ,其成矿时代为 2 0～ 12Ma ,与青藏高原构造隆升时代一致 ,也与笔者10年前以大陆动力学和成矿动力学为理论指导的预测结果吻合。青藏高原南部晚新生代大量的地质、地球物理、矿床等方面的证据根本不支持碰撞造山理论 ,如青藏高原内部伸展边缘逆冲、碰撞与隆升之间时差明显 ,壳内低速层和低阻层发育 ,造山与成盆关系密切 ,板内隆升环境下发生大规模构造变形、岩浆活动和动力成矿等。青藏高原南部晚新生代构造隆升作用是在新特提斯开合转换、碰撞造陆之后 ,在下地壳层流作用的驱动下 ,发生板内造山、地壳增厚、热隆伸展和改造成矿的构造成矿过程 ,大规模的板内金属成矿在 3～ 4Ma以来的均衡隆升、成山过程中进一步改造。     

喜马拉雅构造—成矿域及其成矿效应初步分析

通过近年来的研究，提出了全新的喜马拉雅构造－成矿域概念。从大喜马拉雅构造域及其成矿效应出发，通过构造域对矿集区的控制作用、成矿时代、成矿物质来源、深部过程与成矿效应的分析，从而较全面地评价了青藏高原及邻区的资源潜力和需要进一步工作的重要成矿带或矿集区。通过分析认变喜马拉雅-城矿域内强烈的壳幔物质交换，下地壳翻天覆地的物质和流体交换，导致了在同一构造地质单元内可以有一个或多个超大型矿术的存在。并对多个重要矿床类型提出了更切合实际的观点，如西藏甲马铜钼银铅锌金多金属矿床属于矽卡岩－斑岩复合型，云南羊拉铜钼金及金属矿床也属于矽卡岩－斑岩复合型砂床等，在喜马拉雅构造域内形成的燕山晚期或喜马拉雅期矿床大多和大陆地壳深部复杂的动力学过程有关，矿多矿床中银、钴已经作为主要成矿元素。最后明确提出了青藏高原主体及东缘重要矿集区的资源潜力。     

青藏高原南部与东南部重要成矿带的大地构造定格与找矿前景

印度/亚洲汇聚-碰撞过程经历了新特提斯洋盆滋生、消减和俯冲、亚洲南缘增生造山以及印度/亚洲碰撞造山和青藏高原的隆升,在青藏高原南部和东南部造就了"冈底斯火山岩浆带"、"雅鲁藏布江缝合带"、"喜马拉雅碰撞造山带"和大量物质向南东逃逸的"三江侧向挤出地体群",以及相应形成具有重大找矿突破战略前景的"冈底斯成矿带"、"雅鲁藏布江成矿带"、"特提斯喜马拉雅成矿带"和"三江成矿带"。本文通过对四大成矿带的大地构造定格讨论了与资源前景相关的科学问题,提出"冈底斯成矿带"中的岛弧型斑岩铜金矿具有找矿的重大潜力、重视藏东—滇西地区的俯冲-碰撞型岩浆成矿专属性研究;提出扩大西藏罗布莎铬铁矿矿集区的开发规模,以及在西部阿里地区的大型超基性岩体中寻找新的铬铁矿远景地的思路;在三江多阶段成矿作用的叠合型矿床中,集中古特提斯和新特提斯成矿类型,关注与斜向碰撞有关的走滑剪切带对成矿作用的制约机制;需进一步确定特提斯喜马拉雅矿化带与藏南拆离系关系和重视始—中新世高Sr/Y花岗(斑)岩的成矿专属性及找矿前景。     

国际地学计划项目IGCP/SIDA-600项目第一次工作会议在京召开

2011年10月29日—30日,由联合国教科文组织和瑞典国际发展合作基金(SIDA)联合资助、中国地质科学院地质研究所侯增谦研究员担任第一国际负责人的国际地学计划项目东特提斯碰撞造山成矿作用(IGCP/SIDA-600)第一次工作会议在北京召开。国土资源部副部长汪民出席开幕式并致辞。东特提斯碰撞造山成矿作用项目将以特提斯—喜马拉雅成矿域为研究地区,旨在通过造山带、矿集区、矿床矿田等三个不同尺度的综合对比研究,揭示碰撞造山过程与大型矿床形成的内在成因联系,建立大     

喜马拉雅构造-成矿域及其成矿效应初步分析

通过近年来的研究 ,提出了全新的喜马拉雅构造 -成矿域概念。从大喜马拉雅构造域及其成矿效应出发 ,通过构造域对矿集区的控制作用、成矿时代、成矿物质来源、深部过程与成矿效应的分析 ,从而较全面地评价了青藏高原及邻区的资源潜力和需要进一步工作的重要成矿带或矿集区。通过分析认为喜马拉雅构造 -成矿域内强烈的壳幔物质交换 ,下地壳翻天覆地的物质和流体交换 ,导致了在同一构造地质单元内可以有一个或多个超大型矿床的存在。并对多个重要矿床类型提出了更切合实际的观点 ,如西藏甲马铜钼银铅锌金多金属矿床属于矽卡岩 -斑岩复合型 ,云南羊拉铜钼金多金属矿床也属于矽卡岩 -斑岩复合型矿床等。在喜马拉雅构造域内形成的燕山晚期或喜马拉雅期矿床大多和大陆地壳深部复杂的动力学过程有关 ,所形成的矿床矿物组合及成矿元素组合复杂 ,特别是矿石中钴、银元素含量较高 ,许多矿床中银、钴已经作为主要成矿元素。最后明确提出了青藏高原主体及东缘重要矿集区的资源潜力     

青藏高原碰撞造山带:Ⅰ.主碰撞造山成矿作用

大陆碰撞与成矿作用是当代成矿学研究的重要前沿。与板块构造成矿作用研究相比，大陆碰撞造山带的成矿作用研究则明显薄弱。文章以青藏高原主碰撞带为对象，研究了印度-亚洲大陆主碰撞过程与区域成矿作用的耦合关系，并初步建立了主碰撞造山成矿模型。研究表明，印度-亚洲大陆主碰撞始于65Ma，延续至41Ma，形成了以藏南前陆冲断带、冈底斯主碰撞构造-岩浆带和藏北陆内褶皱-逆冲带为特征的青藏高原碰撞造山带主体。伴随陆-陆碰撞，在冈底斯带相继发育①壳源白云母花岗岩-钾质钙碱性花岗岩组合（66-50Ma）、②＋εNd花岗岩-辉长岩组合（52-47Ma）和③幔源玄武质次火山岩-辉绿岩脉组合（42Ma），以及大面积分布的巨厚（5000m）的林子宗火山岩系（65-43Ma），反映深部相继发生大陆碰撞和板片陡深俯冲（65-52Ma）→板片断离（52-42Ma）→板片低角度俯冲（〈40Ma）等重要过程。在主碰撞期，初步识别出4个重要的成矿事件：①与壳源花岗岩有关的Sn、稀有金属成矿事件，在藏东滇西形成腾冲Sn、稀有金属矿集区；②与壳／幔花岗岩有关的Cu-AuMo成矿事件，在冈底斯南缘形成长达百余公里的Cu-Au矿化带；③与碰撞造山有关的剪切带型Au成矿事件，沿雅鲁藏布江缝合带分布，形成具有较大成矿潜力的A-u矿化带；④与挤压抬升有关的Cu-Au成矿事件，形成以雄村大型铜金矿为代表的斑岩型／浅成低温复合型Cu-Au矿床。在综合研究基础上，初步建立了大陆主碰撞造山区域成矿模型。     

中国造山带内生金属矿床类型、特点和成矿过程探讨

中国是造山带最为发育的国家之一,尤其是在西部地区分布广泛。本文从成矿地球动力学演化角度对中国造山带中矿床类型、特点和成矿过程进行了初步的综合研究,将造山带矿床分为碰撞造山型和俯冲造山型两种。前者进一步可分为同碰撞造山过程成矿和后碰撞造山成矿。以青藏高原为例,又将同碰撞造山过程成矿分为碰撞造山期成矿、松弛期(伸展)成矿、走滑拉分盆地成矿和剪切带扩容成矿。以西秦岭和东天山为例,剖析了后碰撞成矿特点、过程和成矿规律。在扬子克拉通西南缘发育有中国颇具特色的低温成矿域,包括广泛分布的卡林型金矿、密西西比型铅锌矿和玄武岩型铜矿,本文研究提出这些矿床形成于中生代大陆边缘造山带弧后伸展盆地。     

哀牢山矿集区构造环境演化与金多金属成矿系统

哀牢山金多金属矿集区是指以传统的哀牢山成矿带为中心,包括与其相邻的矿田、矿区在内的多金属矿床分布密集区,地处由哀牢山复合造山作用为纽带而发生相互联系的多个不同性质的古大地构造单元结合地带。哀牢山复合造山作用演化经历了前寒武纪-早古生代造山带基础形成、晚古生代俯冲造山作用、海西末-印支期碰撞造山作用、燕山期-新生代伸展造山作用等复杂的造山过程。伴随着造山作用演化,在矿集区内不同构造-成矿单元形成了不同性质的成矿地质环境以及与其对应的成矿系统。主要包括早中元古代扬子板块大陆边缘裂谷环境及成矿系统、中晚古生代哀牢山大陆边缘洋盆裂谷(小洋盆)-缝合带环境及汇聚大陆边缘复合成矿系统、个旧-文山复合裂陷盆地多旋回演化与复合成矿系统、金平"稳定"陆缘块体构造环境与陆内复合成矿系统及墨江-绿春多期叠加弧-裂谷盆地环境与成矿系统等。由此形成了由一系列超大型-大型锡、金、铁铜、铅锌、镍等多金属矿床组成的成矿集中区。     

初论秦岭造山土带超大型金属矿集区研究与勘查技术

层控矿床理论运用及岩相古地理研究,综合方法普查与系统评价、普查与科研并举是发现厂坝－李家沟超大型铅锌矿床、李坝及金龙山超大金矿集区、八卦庙超大金矿床的主要勘查方法技术。认为秦岭造山带大型－超大型矿（床）集区的主要勘查标志有：三级热水沉积成矿盆地是聚矿的构造空间;同生断裂是成盆－成矿的主控因素。热水沉积岩相发育齐全及分异良好是热水层流体系形成;不同成分、性状的热水混合体系中,多组分、多因素及多过程耦     

新疆北部金矿化与碰撞造山作用的耦合及金等矿床的分布规律

北疆是世界第二大碰撞造山带－乌拉尔－蒙古造山带的重要组成部分，是全球最典型的碰撞造山地区之一。该区的碰撞造山作用发生在石炭纪和二叠纪，呈先挤压后伸展的特征。北疆地区金等矿床的成矿作用主要发生在二叠纪，少数发生在晚石炭世，与碰撞造山作用的时间一致；金等矿床主要分布在碰撞造山作用较强烈的地带，金矿化与碰撞作用的空间吻合；金等矿床的成矿地球动力学背景是碰撞造山作用的挤压－伸展转变期。成矿时间、空间、地球     

大陆碰撞成矿论

基于经典的板块构造而建立的成矿理论已日臻完善,完好地解释了增生造山成矿作用及汇聚边缘成矿系统发育机制,但却无法解释碰撞造山成矿作用及大陆碰撞带成矿系统。通过对青藏高原碰撞造山与成矿作用的详细研究,并与中国秦岭和其它碰撞造山带综合对比,本文系统提出了一套全新的大陆碰撞成矿理论,简称"大陆碰撞成矿论",初步阐明了大陆碰撞带成矿系统和大型矿床的成矿动力背景、深部作用过程和形成机制。该理论认为,伴随大陆三段式碰撞过程而发育的主碰撞陆陆汇聚环境、晚碰撞构造转换环境和后碰撞地壳伸展环境,是大陆碰撞带成矿系统和大型矿床的主要成矿构造背景。对应于三段式碰撞而在深部出现的俯冲板片断离、软流圈上涌和岩石圈拆沉过程,是导致大规模成矿作用的异常热能驱动力。伴随三段式碰撞而分别出现的压-张交替或压扭/张扭转换的应力场演变,是驱动成矿系统形成发育的构造应力机制。大陆碰撞产生的不同尺度的高热流、不同起源的富金属流体流、不同级次的走滑-剪切-拆离-推覆构造系统和张性裂隙系统,是形成成矿系统和大型矿床的主导因素。成矿金属在碰撞形成的壳/幔混源高fO2岩浆-热液系统、地壳深熔低fO2岩浆-热液系统、剪切变质-富CO2流体系统以及逆冲推覆构造驱动的区域卤水系统和浅位岩浆房诱发的对流循环流体系统中,伴随成矿金属的积聚与淀积是形成大型矿床的关键机制。"大陆碰撞成矿论"还强调,完整的大陆碰撞过程可以引发三次大规模成矿作用,形成一系列标示性的大型矿床:在主碰撞陆陆汇聚成矿期,大陆碰撞引发地壳加厚与深熔,产生富W-Sn壳源花岗岩,形成花岗岩型Sn-W矿床;大陆俯冲板片断离诱发软流圈上涌,产生富金属的壳/幔混源花岗闪长岩,形成岩浆-热液型或叠合型Pb-Zn-Mo-Fe矿床;大陆碰撞从变质地体排挤出富CO2流体,在剪切带形成造山型Au矿,从造山带排泄出建造流体,在前陆盆地形成MVT型Zn-Pb矿。在晚碰撞构造转换成矿期,大规模走滑断裂系统诱发壳幔过渡带和富集地幔减压熔融,其岩浆在浅部地壳岩浆房出溶成矿流体,分别形成斑岩型Cu(-Mo-Au)矿床和碳酸岩型REE矿床;深切岩石圈的剪切作用与下地壳变质产生含Au富CO2流体,形成造山型Au矿;逆冲推覆构造驱动地壳流体长距离迁移汇聚、走滑拉分导致流体大量排泄和充填,形成Pb-Zn-Cu-Ag矿。在后碰撞地壳伸展成矿期,新生下地壳部分熔融产生富金属、富水、高fO2埃达克质岩浆浅成侵位和流体出溶,产生斑岩型Cu矿;中上地壳部分熔融层(岩浆房)驱动地热流体系统,在地热区发育热泉型Cs-Au矿,在构造拆离带形成热液脉型Pb-Zn-Sb和Sb-Au矿。     

熊耳山—外方山矿集区中生代Au-Mo成矿系统

熊耳山—外方山矿集区位于秦岭造山带之华北板块南缘,经历了复杂的碰撞造山过程,成矿时间跨度大,成矿强度高,成矿作用多样。复合造山过程和相应的成矿作用已被深入研究,但成矿系统的划分和叠加成矿作用尚需研究。本文将熊耳山—外方山矿集区发育的Au-Mo矿床划分为造山型Mo矿床、斑岩型Mo矿床、岩浆热液脉型Mo矿床、造山型Au矿床和岩浆热液型Au矿床5个类型,对应5种成矿系统：(1)造山型Mo矿床形成于250~227 Ma的同碰撞环境和227~194 Ma的后碰撞环境,为变质热液萃取壳源Mo成矿;(2)斑岩型Mo矿床形成于163~135 Ma的洋陆俯冲环境和135~116 Ma的岩石圈减薄环境,为岩浆热液携带幔源或壳源Mo成矿;(3)岩浆热液脉型Mo矿床形成于227~194 Ma的后碰撞环境,为岩浆热液携带幔源Mo成矿;(4)造山型Au矿床在三叠纪发生了预富集作用,主要形成于163~135 Ma的洋陆俯冲环境和135~103 Ma的岩石圈减薄环境,为变质热液萃取壳源Au成矿;(5)岩浆热液型Au矿床仅形成于135~103 Ma的岩石圈减薄环境,为岩浆热液携带壳源Au成矿。矿集区主要存在两种叠加成矿作用,即不同构造背景下多种成矿系统的叠加和同一构造背景下不同成矿系统的叠加。     

青藏高原片麻岩穹窿与找矿前景

片麻岩穹窿是研究俯冲-折返和碰撞-折返造山过程的重要窗口。已查明的大量青藏高原片麻岩穹窿(群)分布在古特提斯和新特提斯大洋俯冲-折返以及地体碰撞-折返过程中。松潘-甘孜造山带中雅江甲基卡片(麻)岩穹窿的三叠纪变质片岩的含矿伟晶岩脉中发现了超大型锂矿床,揭示片(麻)岩穹窿构造与同构造花岗岩、含矿伟晶岩脉以及大型印支滑脱带在时空和成因上有天然联系,为片麻岩穹窿的找矿前景提供了范例。     

青藏高原碰撞造山带：Ⅱ.晚碰撞转换成矿作用

许多古老造山带的碰撞造山过程,因从晚碰撞向后碰撞的转换,既不清楚,又难以界定,常被分为碰撞和后碰撞2个阶段。文章对青藏高原碰撞造山过程进行了分析,发现其具有明显的3段性,由此将碰撞造山过程分为主碰撞(65~41Ma)、晚碰撞(40~26Ma)和后碰撞(25~0Ma)3个阶段。其中,晚碰撞造山作用发生于印度与亚洲大陆的持续汇聚和SN向挤压背景之下,以陆内俯冲、大规模逆冲推覆、走滑断裂系统的发育为特征,导致了区域尺度的地壳缩短及藏东富碱斑岩和碳酸岩_正长岩、藏北钾质_超钾质火山岩的大规模产出。晚碰撞期成矿作用强烈发育,主要集中于高原东缘的构造转换带,成矿高峰期集中于(35±5)Ma。现已识别出4个重要的成矿事件:①与大规模走滑断裂系统有关的斑岩型Cu_Mo(Au)成矿事件,形成著名的玉龙斑岩铜矿带(40~36Ma);②与碳酸岩_正长岩杂岩有关的REE成矿事件,在二叠纪攀西古裂谷带内发育勉宁—德昌喜马拉雅期REE成矿带(41~27Ma);③与逆冲推覆构造系统有关的热卤水型Pb_Zn_Ag_Cu成矿事件,集中产出于兰坪盆地,形成大型Pb_Zn_Ag矿集区(40~30Ma);④与大规模剪切系统有关的剪切带型Au成矿事件,形成著名的哀牢山大型Au矿带(63~28Ma)。晚碰撞成矿作用主要发育于陆内转换造山环境,受大规模走滑_推覆_剪切作用控制,受控于统一的深部作用过程,与软流圈上涌导致的幔源或壳/幔混源岩浆活动密切相关。在综合研究基础上,初步建立了晚碰撞转换成矿模型。     

南秦岭及邻区大陆动力成矿系统 及成矿系列特征与找矿方向

以南秦岭及邻区为例, 从大陆岩石圈地幔尺度上探讨了早古生代以来４ 种大陆动力学成矿系统及其１４ 种不同的成矿系列, 并指出了具有重要经济价值的主要成矿系列及今后的找矿方向。在早古生代大陆岩石圈地幔垂向构造扩展动力成矿系统中, 陆缘主动裂谷盆地中, 陆缘主动裂谷盆地中Ｎｉ－Ｖ－Ｍｏ－Ａｕ－Ｕ－Ｓｅ等是主要成矿系列。晚古生代岩石圈地幔俯冲收缩导生大陆壳伸展形成的伸展动力学成矿系统中, 形成的４种成矿系列是具有重大经济价值的主要成矿系列。印支期陆陆碰撞造山期形成的含金剪切型金成矿系列及燕山期－ 喜马拉雅期陆内造山期热泉型金矿成矿系列中, 常形成大型－超大型金矿矿集区。     

秦岭造山带中热水沉积成矿盆地的研究思路与方法初探：兼论秦岭超大型金属

以秦岭造山带中热水沉积成矿盆地为例,讨论了热水沉积成矿盆地的研究思路与方法（１）,在这些盆地中已发现一批大型－超大型矿床,也是秦岭超大型矿集区的研究原理,研究及研究内容等基本准则。提出盆地充填史,盆地内同生构造作用等研究沉积形成与发展。认为秦岭热水沉积成矿盆地具有分级特征,热水沉积岩相是主要的物质组成。     

准噶尔造山带碰撞体制的成矿作用及金等矿床分布规律

准噶尔造山带是乌拉尔—蒙古造山带的重要组成部分。该区的碰撞造山作用主要发生在石炭纪和二叠纪,并经历了先挤压后伸展的演化过程。区内的金等矿床主要就位于晚石炭世—二叠纪,集中分布在碰撞造山作用较强烈的地带,矿床形成于碰撞作用的挤压—伸展转变期。因此该区金等矿床的成矿时间、空间和地球动力学背景等与碰撞造山作用发生的时间、空间及动力学背景完全吻合,表明适于用碰撞造山成矿模式指导找矿和研究。而该区矿床的实际分布也确与碰撞造山成矿模式完全一致。     

西藏扎西康矿区铅锌矿综合信息成矿预测研究

<正>60 Ma前后,印度与亚洲大陆的碰撞及青藏高原的隆升是全球重大事件之一,伴随着青藏高原碰撞造山过程的同时也是大型、超大型矿床形成、定位、定型,以及早期形成的矿床(点)改造的成矿作用过程(潘桂棠等,2013)。西藏扎西康铅锌矿床经过多年的勘察工作,特别是从2013年至今,中国地质调查局成都地质调查中心开展"西藏扎西康整装勘查区关键基础地质问题研究"以来,较系统研究清楚了勘查区内地层、构造特征及矿床的控矿因素、找矿标志等,在此基础上实现了资源量的巨大突破。但在矿区东部、     

中国西南特提斯典型复合成矿系统及其深部驱动机制研究进展

"973"项目"中国西南特提斯典型复合成矿系统及其深部驱动机制"实施3年多来,在成矿动力学背景、复合造山与复合成矿系统、大型矿集区的成矿深部驱动机制、成矿预测理论和勘查技术集成等方面取得了重要进展。研究工作完善了西南特提斯大地构造演化格架;构建了西南特提斯域岩浆时空序列;明确了复合成矿系统的理论概念,在西南特提斯成矿域内厘定出增生造山海底喷流型Cu-Pb-Zn-Ag、增生-碰撞造山岩浆热液型Cu-Mo-Sn-W、碰撞造山盆地卤水-岩浆热液型Pb-Zn-Ag-Cu和碰撞造山斑岩-矽卡岩型Au-Cu-Mo四类典型复合成矿系统;深入剖析了代表性矿床的成矿过程和深部驱动机制;总结出典型矿床相应的最佳勘查技术集成,并在羊拉铜钼矿床(矽卡岩叠加型)、普朗铜矿床(俯冲型斑岩矿床)、北衙金多金属矿床(碰撞型斑岩矿床)等不同构造背景、多个构造单元、多种矿床类型勘查中予以实践应用,取得了良好的找矿效果。本专辑论文覆盖了上述各方面的研究进展,涵盖成矿动力学背景、典型复合成矿系统及深部驱动机制等主题。