DOi:10.16111/j.0258_7106.2017.04.014
西藏喜马拉雅成矿带错那洞超大型铍锡钨多金属矿床的发现及意义
李光明,张林奎,焦彦杰,夏祥标,董随亮,付建刚,梁维,张志,
    吴建阳,董磊 ,黄勇

(中国地质调查局成都地质调查中心, 四川 成都610081)

第一作者简介李光明, 男, 1965年生, 博士, 研究员, 长期从事青藏高原区域成矿 学研究。 Email: li_guangming@163.com

收稿日期2017_05_18

本文为国家重点研发计划“青藏高原典型矿集区透明化与矿体定位预测(编号: 2016YFC 0600308)”、地质调查项目“冈底斯_喜马拉雅铜矿资源基地调查(编号: DD20160015) ”资助成果

摘要:经过地质调查工作在西藏喜马拉雅成矿带东段扎西康矿集区南部新识 别出由花岗片麻岩、 强变形片岩和弱变质板岩组成的错那洞大型片麻岩穹隆构造系统。穹隆核部侵入的淡色花岗 岩主体为含电气石和石榴子石的二云母花岗岩,具多期侵入的特征,其中与成矿有关的中细 粒 电气石二云母花岗岩的锆石U_Pb年龄为(16.64±0.38) Ma。在岩体边部强变形的片岩带 中 新发现了环穹隆展布,层位稳定的矽卡岩带和厚大的铍多金属工业矿体。预查工作通过稀疏 地表工程控制,证实铍达到超大型规模,共生的锡、钨达到大型矿床规模,揭示出西藏喜 马 拉雅成矿带除原有的铅锌、金锑等矿种外,铍锡钨多金属还具有巨大的找矿潜力。该首次发 现和报道的超大型铍锡钨多金属矿床对再认识喜马拉雅成矿带新生代构造_岩浆演化与成矿 作用,指导区域找矿具有重要的意义。
关键词: 关键词地质学;超大型铍锡钨多金属矿床;新发现;错那洞;喜马拉雅成矿 带
 文章编号: 0258_7106 (2017) 04_0103_06 中图分类号: P618.72; P618.44 文献标志码: A
 First discovery and implications of Cuonadong superlarge Be_W_Sn polymetallic 
     deposit in Himalayan metallogenic belt, southern Tibet 
 LI GuangMing, ZHANG LinKui, JIAOYanJie, XIA XiangBiao, DONG SuiLiang, FU JianGa ng, 
    LIANG Wei, ZHANG Zhi, WU JianYang, DONG Lei and HUANG Yong 

(Chengdu Center, China Geological Survey, Chengdu 610081, Sichuan, China)

Abstract:The Cuonadonggneiss dome was first identified in 2016 by field mapping and geolo gical reconnaissance in the Zhaxikang ore concentration area in the Himalayan me tallogenic belt, southern Tibet. The dome consists of a core of orthogneisses an d leucogranites mantled by Paleozoic strongly deformed schists which in turn are overlain by Jurassic metasedimentary and sedimentary rocks. Leucogranite yielde d a zircon U_Pb age of (16.64±0.38) Ma, and is a Miocene tourmaline ± garnet _bear ing two mica granite. A stable skarn zone and thick Be polymetallic ore bodies w ere newly found by the sparse exploration engineering surface in the strongly de formed schists zone around the core of the dome. Beryllium ore resources are est imated to be of up to superlarge size, and paragenetic W_Sn ore resources are of large scale. This new discovery reveals that there is a great prospecting poten tiality not only for Pb_Zn and Au_Sb deposits but also for Be_W_Sn polymetallic deposits in the Himalayan metallogenic belt. Furthermore, this discovery also ha s a great importance for the re_understanding of the relationship between Cenozo ic structural_magmatic evolution and mineralization and for regional prospecting in the Himalayan metallogenic belt. 
Key words: geology, superlarge size Be_W_Sn polymetallic deposit, new di scovery, Cuonadong, Himalayan metallogenic belt 
 1地质背景
        西藏喜马拉雅构造带位于青藏高原南部,是目前全球最年轻、高大、隆升速率最快的巨型大 陆 碰撞造山带。该构造带北以雅鲁藏布江蛇绿混杂岩带为界,与冈底斯构造带相邻,由北向南 可划分为特提斯喜马拉雅带、高喜马拉雅结晶岩带、低喜马拉雅褶冲带等多个次级构造单元 ,分别以藏南拆离系(STDS)、主中央逆冲断层(MCT)和主边界逆冲断层(MBT)等区域性大型断 裂分割。喜马拉雅造山带的形成与演化被一致认为与印度_亚洲大陆在新生代时期的大规模 陆_陆碰撞造山作用有关,由于形成时代新,大量与碰撞_造山有关的地质纪录得以保存,是 研究青藏高原南部大陆碰撞造山过程与成矿作用的理想地区。
        近年来,在喜马拉雅碰撞造山带东段相继发现了一系列铅锌银矿床和金锑矿床,构成了一条 东西长超过300 km的多金属成矿带(称喜马拉雅或藏南铅锌多金属成矿带),发现的铅锌、 锑金矿体主要赋存于东西向或近南北向的断裂破碎带中,这些矿床的形成与就位被普遍认为 与青藏高原新生代碰撞造山过程中的构造_岩浆与热液作用有关。
        扎西康矿集区位于喜马拉雅成矿带东段,是目前喜马拉雅成矿带中发现的规模最大,以铅锌 锑金为特色的大型矿集区。矿集区在构造上处于绒布_隆子区域性断裂和藏南拆离系(STD S)之间,其西侧有近SN向的错那_拿日雍错裂谷带通过,主体出露一套未变质_弱变质,于 侏罗纪—早白垩世形成的海相细碎屑岩夹碳酸盐岩、火山岩和硅质岩建造。新生代以来由于 印度_亚洲大陆的碰撞,地层形成不同尺度的同斜紧闭褶皱或斜歪褶皱,区域性板劈理发育 。在矿集区南部发育面积约20 km2的错那洞淡色花岗复式岩株,岩性组合较复杂,有电气 石 二云母花岗岩、石榴子石二云花岗岩等,具有多期侵入的复式岩体特征。早期淡色花岗以中 粗粒为主,主要侵入于复式岩体的西部和南部,多个锆石U_Pb年龄数据揭示其时代介于21~ 18 Ma之间(另文发表)。王晓先等(2016)对南部岩体进行研究,也获得了(17.7±0.3) Ma的锆石U_Pb年龄。晚期淡色花岗岩以中细粒为特征,与早期岩体呈不明显的侵入接触关系 ,主要产于复式岩体的中部、北部和东部,锆石U_Pb年龄为(16.64±0.38) Ma和(15.4± 1.5) Ma(另文发表),岩体具有高Si、Al、K、Rb,低Ba、Sr、Th、Mg、Fe、Ti的过铝质 花岗岩地球化学特征。吴福元等(2015)研究认为错那洞岩体具有高分异的特征。尽管目前 获得淡 色花岗岩有早晚2期的侵入年龄,根据穹窿内淡色花岗岩的岩性较复杂,同时,穹窿内 还发现有锆石的U_Pb年龄为33.7 Ma、23.7 Ma等不同时代伟晶岩脉等事实,推测在错那洞 片麻岩穹窿内可能还存在隐伏的古近纪淡色花岗岩。
        目前扎西康矿集区内包括了扎西康、柯月等大型铅锌银多金属矿床,以及则当、索月、吉松 、 拉木由塔、马扎拉等多个中小型铅锌多金属或金锑矿床,被认为是喜马拉雅成矿带中最具找 矿 潜力的铅锌多金属矿和金锑矿的资源富集区。其中,扎西康是该矿集区内最大的铅锌银多金 属矿床,到2016年底已控制铅锌锑金属资源量超过200万吨,伴生银资源量超过3200 t,201 1年国土资源部将扎西康矿集区及外围地区设置为国家级整装勘查区(图1)。
2矿床发现过程
        2012年成都地质调查中心在扎西康铅锌多金属整装勘查区开展了1:5万水系沉积物测量,发 现在扎西康矿集区发育以错那洞淡色复式花岗体为中心,向外表现为明显的由W、Sn、Bi等 高温元素_Zn、Pb、Cu等中温元素_Sb、Au、As等中低温成矿元素组成的地球化学分带特征。 吴建阳等(2015)根据对扎西康、则当等铅锌锑矿的矿床地质特征研究,结合矿集区开展1 ∶ 5地面高精度磁测和重力测量获得的成果资料,认为在扎西康矿集区发育一个受错那洞淡 色花岗岩浆_热液系统控制的大型多金属成矿系统,提出了在错那洞淡色花岗岩及外围可能 具有寻找钨锡矿床潜力的新认识。Xie等(2017)通过对成矿流体的研究,亦 提出了扎西康矿集区岩浆热液控制多金属成矿作用的认识。
    图 1西藏扎西康矿集区地质略图
     Fig. 1Geological map of the Zhaxikang ore concentration area in southern Tibet
        2015—2016年,作者带领的研究团队在扎西康矿集区实施地质调查与综合研究的过程中,通 过开展1∶5万矿产地质填图,发现在扎西康矿集区南部的错那洞淡色花岗岩体侵入于一套达 角闪岩相中高级变质程度的花岗质片麻岩中,并在片麻状花岗岩中获得499 Ma的锆石U_Pb年 龄数据(另文发表),与矿集区南侧的高喜马拉雅结晶岩系以及北侧的雅拉香波片麻岩穹窿 核部中深变质岩系中获得的时代一致。同时详细的野外地质填图发现,由淡色花岗岩体及片 麻岩向外,出现宽度达2~3 km强变形的、以绢云母石英片岩夹条纹状大理岩为主的片岩带 ,其中大理岩的层位稳定,普遍发育不同程度的矽卡岩化,其外为具低绿片岩相变质特征的 侏罗系日当组复理石地层。在高级变质的片麻岩类与中级变质的各类片岩之间,片岩与具低 级变质的侏罗系绢云母板岩之间,均被具伸展滑脱特点的大型韧性断层所分隔。同时在强变 形的片岩带中,由内向外依次发育有矽线石带_矽卡岩化大理岩带_蓝晶石+石榴子石带_十字 石 +堇青石带_黑云母带+绿泥石带的热变质矿物分带,表现出巴洛式的蚀变矿物分带特征。因 此,Fu等(2016)认为在错那洞一带发育一个受控于新生代伸展拆离作用和淡色花质岩浆作用 共同制约的 片麻岩热穹窿构造,笔者提出了扎西康大型多金属成矿系统即受控于错那 洞伸展热穹窿构造与穹窿内的中新世深熔花岗质岩浆_热液作用的新认识。
        根据矿产地质填图工作取得的新认识,2015年开展了多条岩石地球化学剖面测量,发现在淡 色花岗岩体与围岩的接触带附近存在明显的锡钨铋矿化异常,w(Sn)、w(W) 、w(Bi)分别达 到500×10-6、150×10-6和50×10-6,明确了沿接触带附近找矿的工作 方向。
        2016年重点对填图工作发现的,位于接触带附近的矽卡岩或矽卡岩化大理岩带开展了针对性 的评 价工作。首先,填图工作在穹隆北部的矽卡岩带中发现了呈浸染状或团块状产出的锡石矿化 、白钨矿化和黄铜矿化的露头,对其经拣块样分析,证实矿石中Sn、WO3、Cu、Au、A g 成矿元素等的含量均达到了工业品位,锁定了工作目标,增强了找矿的信心。随后,针对新 发现的矽卡岩带进行了较系统的槽探工程控制,在北部的矽卡岩带内圈出了厚度与延伸较稳 定的锡钨工业矿体,取得良好的找矿效果。
        锡钨矿床的发现,提振了进一步找矿的信心,根据建立的成矿模型和异常元素组合特征,结 合矿区广泛发育的伟晶岩中普遍发育有绿柱石等事实,笔者认为在矽卡岩带内可能还具有寻 找以铍为主的稀有金属矿床的潜力。2016年底,对个别采样工程的副样进行了补充分析,发 现样品中均具存在有铍矿化显示,且达到工业品位,个别样品还具有铷矿化显示。随后,对 所有采样工程的样品进行了分析与外检复核,证实所有探矿工程中均可圈出具工业品位的铍 矿体,个别样品铷的含量达到工业品位,且根据品位圈定的铍矿体厚度远大于锡钨矿体的厚 度,特别是在东部矿带中以前未圈出具工业品位的锡钨矿体的矽卡岩带中亦发现有厚大、延 伸稳定,平均品位达工业品位以上的铍矿体。
3矿床地质特征及找矿潜力分析
        在扎西康矿集区南部错那洞地区新发现的矿床以铍为主,共生锡钨,伴生有铯、铷、铌、钽 、铅、锌、铜、铋、金、银等有益组分。初步的调查评价与研究成果认为,错那洞铍多金属 矿床属矽卡岩型 ,矿体主要分布于错那洞穹隆北部及东部,与晚期时代介于(16~15) Ma之间的淡色花岗岩 关系 密切。矿体主要赋存于岩体外接触带的矽卡岩(图2a)或矽卡岩化大理岩(图2b)中,铍多 金属矿体呈层状或似层状产出,层位稳定,厚度变化均匀,主要的矽卡岩类型有石榴子石透 辉石矽卡岩、透闪石绿帘石矽卡岩等(图2c和2d)。含铍矿物主要为硅铍石、羟硅铍石,其 次为香花石。金属矿物主要为锡石、白钨矿(图2e和2f),次有黄铜矿、方铅矿、辉铋矿和 黄铁矿等。
        根据工程控制情况,在北部矿带已初步控制矽卡岩型锡钨矿体长3200 m,平均厚度7.55 m , WO3平均品位0.21%,Sn平均品位0.36%,伴生Cu品位介于0.17~0.59之间,Ag品位介 于11.9 9~61.82 g/t之间,单独圈定的铍矿体平均厚度6.4 m,BeO品位0.08%,初步估算33 4级 资源量:BeO大于3.4万吨,Sn 大于8万吨,WO3大于5万吨,已具备大型矿床的雏型。在 东部 矿带稀疏槽探工程目前未能圈出具工业品位的锡钨矿体,但铍矿化明显,5条槽探工程控制 产于矽卡岩中的铍矿体长度大于12 000 m,矿体厚度介于6~14 m之间,BeO平均品位介 于0. 08%~0.1%之间,平均品位0.09%。由于以前是针对锡钨采样,圈定的铍矿体多数未能控边 , 在东部矿带已初步估算334级BeO资源量约14万吨,已具有超大型铍稀有金属矿床的雏型。
        目前在矿区北部发现的含矿矽卡岩带长度大于6 km,宽度介于30~80 m之间。东部含矿矽卡 岩带长度约19 km,宽度介于15~200 m之间,产于矽卡岩中的矿体以铍为主,矿化连续稳定 ,共生锡钨。按照目前预查的工程控制情况和400 m的推深,在矿区的北部和东部矿段初 步推断BeO资源量约17万吨,Sn资源量约8万吨,WO3资源量约5万吨,达超大型规模。由于 目前新 发现的铍多金属矿床还处于预查阶段,工作程度还极低,北部矿带和东部矿带中产 于矽卡岩带中的铍多金属矿体呈多层矿化 产出,地表尚未得到完全控制,深部亦无钻探工程验证。矿区南部填图工作发现的矽卡岩带 长度约6 km,宽度介于20~100 m之间,具有与北 部 、东部类似的蚀变矿化特征,目前尚未开展工作。这些事实说明,在扎西康矿集区南部围绕 错那洞片麻岩穹隆一带,铍多金属矿还具有进一步的巨大找矿潜力,预测整个错那洞穹隆地 区铍资源潜力大于50万吨,锡钨资源潜力大于30万吨。
图 2藏南错那洞穹隆中含矿层位的野外和手标本照片
     a. 伟晶岩呈透镜体夹于层状矽卡岩带中; b. 条带状含石榴石矽卡岩化大理岩; c. 矽卡 岩 手标本特征,主要由石榴石和透闪石组成; 
    d. 透闪石绿帘石矽卡岩手标本; e和f. 含 白钨矿电气石云英化的矽卡岩,其中f中的亮蓝色为钨灯下照射的白钨矿特征
     Fig. 2Specimen and field photos of the host rocks in the Cuonadong done, south ern Tibet
     a. Lenticular pegmatite in the stratiform skarn; b. Lamellar garnet_bearing skar nization marble; c. Skarn, consisting of garnet and tremolite; d. Skarn, con sist ing of tremolite and epidote; e and f. Scheelite tourmaline muscovite quartz ska rn, typical features of scheelite under the tungsten lamp    
4意义
        中国铍矿产资源虽较丰富,但独立矿床少,资源禀赋较差,铍主要与锂、铌、钽等矿共伴生 ,大型独 立铍矿床稀少,矿床平均品位远低于其他国家的水平。西藏扎西康矿集区南部错那洞超大型 铍锡钨多金属矿床的首次发现和报道,具有极为重要的理论与实际意义。
        (1) 新发现的错那洞铍多金属矿床以Be为主,共生Sn、W,伴生Li、Rb、Cu、Pb、Zn、Au 、Ag等有益组分,经地表初步控制,已达超大型规模,进一步找矿潜力巨大。
        (2) 主矿体产于矽卡岩中,矿床类型属矽卡岩型,矿床的形成受大型热穹隆构造和中新世 深熔淡色花岗质岩浆作用的双重控制,可能与时代为16~15 Ma的淡色花岗岩关系密 切,如此规模和类型特殊的矿床在世界上罕见报道,极具有研究价值。
        (3) 改变了长期以来喜马拉雅成矿带主要为中低温铅锌锑金成矿带的传统认识,丰富 了喜马拉雅成矿带新矿种和新的矿床类型。证实该成矿带中除铅锌锑金等矿种外,还具铍、 锡钨等中高温矿产的巨大找矿潜力。
        (4) 建立了一个成功的找矿实践范例,证实喜马拉雅成矿带可能成为中国除华南地区以外 ,又一个新的稀有金属矿产和锡钨矿产资源富集区,打开了找矿新窗口,拓展了新的找矿 领域和找矿空间,对带动喜马拉雅成矿带区域找矿有重要的指导意义。
        (5) 新发现的矿床位于藏南扎西康矿集区内,矿体厚度大,延伸稳定,品位较高,主要矿 石矿物为硅铍石、羟硅铍石、锡石、白钨矿、黄铜矿、方铅矿等,便于利用,这将极大地推 动扎西康整装勘查区的地质找矿工作,促进西藏藏南地区大型资源基地的规划与建设。
        (6) 建立了藏南地区淡色花岗岩成矿的典型实例,对深入认识喜马拉雅新生代构造_岩浆 演化与成矿作用,丰富和完善青藏高原南部碰撞造山与成矿理论有重要意义。
    
        志谢本项成果为国家地质调查和国家重点研发计划工作的共同成果,西藏自 治区及山南 市各级国土资源管理部门为扎西康整装勘查提供了良好的外部条件,西藏华钰矿业股份有限 公司为整装勘查工作提供了资金支持,在此表示衷心的感谢!      
参考文献
     Fu J G, Li G M, Wang G H, Huang Y, Zhang L K, Dong S L and Liang W. 2016. First field identification of the Cuonadong dome in southern Tibet: Implications for E W extension of the North Himalayan gneiss dome[J]. International Journal of Ea rth Sciences, DOI: 10.1007/s00531_016_1368_2.
     Wang X X, Zhang J J, Yan S Y and Liu J. 2016. Age and geochemistry of the Cuona leucogranite in southern Tibet and its geological implications[J]. Geologi ca l Bulletin of China, 35(1):91_103(in Chinese with EnglishAbstract).
     Wu F Y, Liu Z C, Liu X C and Ji W Q. 2015. Himalayan leucogranite: Petrogenesi s and implications to orogenesis and plateau uplift[J]. Acta Petrologica Sin ica, 31(1) : 1_36(in Chinese with EnglishAbstract).
     Wu J Y, Li G M, Zhou Q, Dong S L and Xiang X B. 2015. Metallogenesis in Zhaxikan g oreconcentration area, southern Tibet[J]. Geology in China, 42(6): 1 674_1683(in Chinese with EnglishAbstract).
     Xie Y L, Li L M, Wang B G, Li G M, Liu H F, Li Y X, Dong S L and Zhou J J. 2017. Genesis of the Zhaxikang epithermal Pb_Zn_Sb deposit in southern Tibet, Chi na: Evidence for a magmatic link[J]. Ore Geology Reviews, 80: 891_909(in Chinese with EnglishAbstract).    
     附中文参考文献    
     王晓先, 张进江, 闫淑玉, 刘江. 2016. 藏南错那淡色花岗岩LA_MC_ICP_MS锆石U_ Pb年龄、岩石地球化学及其地质意义[J]. 地质通报,(1):91_103.
     吴福元, 刘志超, 刘小驰, 纪伟强. 2015.喜马拉雅淡色花岗岩[J].岩石学报, 31(1) :1_ 36.
     吴建阳, 李光明, 周清, 董随亮,夏祥标. 2015.藏南扎西康整装勘查区成矿体系初探[J] .中国地质, 42(6): 1674_1683.