特提斯喜马拉雅成矿带阿布纳布锑矿区地质特征及矿床成因探讨

锑是种高度稀缺的不可再生金属。从静态储采比来看,全球锑金属仅能够满足14年的供应,而中国锑储量仅能够满足6年的供应,目前中国、美国、欧盟、日本等多国已将锑金属列入了关键矿产资源(U.S.G.S,2022)。王登红等(2019a,b)将锑列入关键黑色和有色金属矿产,认为锑、汞、锡等我国具有资源优势的矿种,但近年来已经开始大量进口,需要高度重视。

喜马拉雅成矿带嘎波锂矿铌铁矿族矿物学特征及对岩浆-热液过程的指示

嘎波伟晶岩型锂矿位于西藏喜马拉雅成矿带东段的库拉岗日穹窿东北端,是最近新发现的稀有金属矿床。含矿伟晶岩主要赋存在库拉岗日穹窿滑脱系的大理岩中,成矿元素以锂为主,共生铍铌钽等稀有金属。本文对锂辉石伟晶岩脉中铌铁矿族矿物开展了详细的矿物学、背散射电子成像和能谱元素面扫描分析。岩相学研究表明锂辉石伟晶岩中铌铁矿族矿物内部结构十分复杂,主要包括正向条带结构、反向条带结构、韵律环带结构和复杂结构4种类型。铌铁矿族矿物的内部结构和成分特征,有效记录了锂辉石伟晶岩形成演化的3个阶段:第一阶段,对应于正岩浆阶段的末期,形成铌铁矿族矿物核部,成分相对均一,没有环带的晶体,以富Nb和Fe为特征;第二阶段,对应岩浆-热液过渡阶段的早期,形成铌铁矿族矿物的正向条带结构、反向条带结构和韵律环带结构,以Nb、Ta、Fe、Mn元素含量周期性变化为特征;第三阶段,对应于岩浆-热液过渡阶段的晚期,该阶段形成铌铁矿族矿物的复杂结构,以大量富Ta和富Mn流体交代为特征。研究结果表明,铌铁矿族矿物内部结构对揭示锂辉石伟晶岩的形成过程与岩浆-热液演化过程具有很好的指示意义。

喜马拉雅成矿带嘎波伟晶岩型锂矿的找矿方法与深部背景研究

锂资源为重要的稀有资源、战略资源,被广泛重视,在航空航天、原子能等领域发挥着重要作用。嘎波锂矿位于西藏洛扎县境内,北邻拉隆穹窿,南靠库拉岗日穹窿,是喜马拉雅成矿带新发现的伟晶岩型锂矿。矿区内多条含锂辉石伟晶岩脉,顺拆离带呈缓倾角产于变形带的大理岩夹片岩地层中,形成锂矿化与拆离带、大理岩密切的空间关系。针对嘎波伟晶岩型锂矿,开展了高密度电法、放射性测量、音频大地电磁测深的方法研究。结果表明,伟晶岩具有高电阻、低极化、重力低异常特征,无明显放射性异常。高密度电法成像表明云母片岩、堇青石、石榴石片岩为低电阻和高极化特征。音频大地电磁测深和高密度电法确定了伟晶岩、下拆离断层和穹窿核部花岗岩的相对空间位置。卫星重力和大地电磁资料显示,嘎波伟晶岩型锂矿位于南北向断裂或裂谷附近,其形成可能跟深部高导层、大规模岩浆分异演化结晶有关,空间结构和深部背景特征暗示,嘎波是喜马拉雅稀有金属成矿的潜力地区之一。

喜马拉雅成矿带嘎波伟晶岩型锂矿成矿时代、岩浆演化及成矿指示意义

近年来,喜马拉雅淡色花岗岩带稀有金属成矿作用得到了广泛的关注。错那洞、琼嘉岗等稀有金属矿的发现,揭开了喜马拉雅地区稀有金属矿产勘查和研究的序幕。已有工作显示该带有望成为一条新的世界级的Li-Be-W-Sn稀有金属成矿带。嘎波锂矿是在喜马拉雅成矿带东段发现的具有工业价值的伟晶岩型锂矿。本研究聚焦库拉岗日穹窿北东侧的嘎波锂矿,重点研究其成矿特征、形成时代、岩浆演化特征。嘎波矿区主要发育锂辉石、锂电气石、锂云母、透锂长石、铌钽铁矿、绿柱石等锂-铍-铷-铌钽稀有金属矿物。伟晶岩内部结构分带简单,锂辉石主要产在细粒钠长石锂辉石带和块体微斜长石锂辉石带中,前者为矿体的主要组成部分。独居石U-Pb定年结果显示嘎波锂辉石伟晶岩形成于中新世早期(23~21 Ma);其成矿年龄与藏南拆离系(STDS)活动的峰期一致,两者具有密切的时空成因联系。岩石学、矿物学、地球化学研究表明嘎波锂辉石伟晶岩具有高度分异演化的特征,熔体经历了斜长石、锆石、云母等矿物的分离结晶作用。云母化学成分显示:云母类型以白云母为主;随着岩浆分异程度的增高,云母中Fe和Mg含量降低,Li含量升高,并出现代表极高分异演化程度的锂云母。嘎波锂矿是喜马拉雅淡色花岗岩稀有金属成矿理论一项重要的找矿成果,为丰富淡色花岗岩稀有金属成矿理论提供了极为重要的地质依据。

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

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。

西藏喜马拉雅成矿带东段嘎波伟晶岩型锂矿的发现及其意义

库拉岗日穹窿位于西藏喜马拉雅成矿带的东段,北邻拉隆穹窿。通过1∶5万矿产地质填图和稀疏地表工程控制,在库拉岗日穹窿东部的嘎波地区新评价一处伟晶岩型锂矿。含矿锂辉石伟晶岩脉整体上顺层出露在穹窿滑脱系大理岩中,单条脉长1~1 200 m不等、宽0.8~40 m不等,主要含锂矿物有锂辉石、锂电气石和锂云母等。目前通过5个地表工程控制识别出2条主要矿化带,其中Ⅰ号矿化带长约2 km,圈出主矿体2条(K_(1)、K_(2)),Ⅱ号矿化带长约700 m,圈出主矿体1条(K_(3))。K_(1)矿体长约1 200 m,厚5~40 m,平均约20 m。K_(2)和K_(3)矿体呈大透镜状产出,走向延伸>100~600 m,厚15~50 m,其中K_(2)矿体总厚度45.3 m, Li2O平均品位为1.11%、Rb2O平均品位为0.064%、BeO平均品位为0.047%。新发现的嘎波锂矿以锂为主,共生铍、铷,伴生铌、钽、铯、钨、锡等有益组分,初步分析有望达到大型规模,进一步找矿潜力巨大。嘎波锂矿的发现是喜马拉雅成矿带稀有金属找矿取得的又一重大突破,对深入认识喜马拉雅新生代构造-岩浆演化与稀有金属成矿作用,进一步丰富和完善青藏高原南部碰撞造山与成矿理论具有十分重要的指导意义。

西藏北喜马拉雅成矿带锑金属成矿作用及找矿方向

北喜马拉雅成矿带是全球巨型成矿带--特提斯-喜马拉雅成矿域的重要组成部分,发育一系列锑、锑金、锑多金属、金、铅锌银、钨锡(铍)、汞、铯为主的矿床或矿(化)点,是全球地质学家关注的热点区域。北喜马拉雅成矿带锑成矿作用时间集中在24~16 Ma之间,与后碰撞造山成矿事件(N_(1):25~9 Ma)时间一致,锑来源于深部岩浆减压分熔形成的富含挥发分的次火山岩浆活动,形成喷流沉积-改造型、岩浆热液型、热泉型矿床系列。因此,矿区内的幔源基性-中性脉岩是锑成矿的重要控制因素,也是找矿的重要标志。Sb元素异常主要围绕羊卓雍错裂谷盆地边缘分布,部分与Au元素异常重合。Sb异常主要与低温热液矿床相关,可单独成矿,亦可与Au共生。当Sb异常与Pb-Zn-Ag异常组合在一起时,多为后期叠加改造成矿,并伴生Ga、Se、In等。锑或锑多金属矿体走向多为近SN向,形成串珠状的地球化学异常组合及矿化组合,主要受走滑正断系统及其次级构造控制,并且在矿带的东部,矿化由北向南具有Sb矿→Au-Sb矿→Au矿→Sb-Pb-Zn-Ag矿→W-Sn矿的规律性分布,揭示成矿中心应在扎西康矿床的深部或南部。锑金矿体走向多为近EW向,主要受拆离构造及其次级构造控制。北喜马拉雅被动大陆边缘中生代裂谷(陷)盆地周围盆山转换部位,特别是同沉积断裂带与新生代SN向堑式构造的交汇部位,是寻找锑、锑金、锑多金属矿床的最有利地区,已发现特提斯-喜马拉雅成矿域中规模第一的扎西康锑多金属矿床等一系列大-超大型矿床,显示巨大的找矿前景。综上所述,北喜马拉雅成矿带将会成为我国最重要的锑资源勘查开发后备基地之一。

喜马拉雅成矿带锂-铍-铷-铯超常富集规律与稀有元素找矿潜力预测

稀有元素锂、铍、铷、铯地壳丰度低,需要数百至上千倍的超常富集才能成矿,导致其矿产资源分布极不均匀,发现稀有元素超常富集区是战略资源找矿预测的关键,特别是在青藏高原这种野外条件极困难的工作区。全国地球化学基准图揭示喜马拉雅成矿带锂、铍、铷、铯等稀有元素超常富集规律。这一超常富集的特点是:(1)锂、铍、铷、铯都发生超常富集,富集系数均大于2,其中喜马拉雅成矿带是铯和铍的全国最强富集区,是锂、铷的全国第二强富集区;(2)富集区异常规模达104156 km^(2),富集中心面积均超过1000 km^(2);(3)超常富集区沿喜马拉雅造山带呈近东西向展布,从西向东依次分布于札达县—日土县、吉隆县—聂拉木县、定日县—拉孜县、江孜县和洛扎县—错那县—隆子县一带;(4)异常核心区主要与含有电气石、石榴子石、锂辉石等淡色花岗岩密切相关,特别是铯的大规模超常富集,证明了喜马拉雅淡色花岗岩为高度结晶分异的花岗岩;(5)目前该成矿带内已发现定日县琼嘉岗和洛扎嘎波两处伟晶岩型锂矿,以及错那县境内错那洞钨-锡-铍矿床,喜马拉雅稀有元素超常富集区具有寻找锂-铍-铷-铯等稀有金属矿床的潜力。

喜马拉雅琼嘉岗伟晶岩型锂矿成矿地质特征和形成机制

西藏喜马拉雅琼嘉岗伟晶岩型锂矿是喜马拉雅稀有金属成矿带标志性的伟晶岩型矿床。其成矿地质特征、成矿机理-机制和含矿性评价的研究对喜马拉雅稀有金属成矿带的形成机制和找矿勘查工作研究具有重要意义。中国科学院地质与地球物理研究所在2021~2023年期间对喜马拉雅琼嘉岗伟晶岩型锂矿形成机制研究中,获得如下认识:(1)琼嘉岗锂辉石伟晶岩的主矿体主要顺矽卡岩化大理岩和钙质千枚岩面理侵入,中部整体上呈板状近水平(10°~20°),主矿体两侧倾角相对较大(30°~50°);(2)琼嘉岗矿床的富锂矿物主要为锂辉石(包括3个期次),次为透锂长石、锂绿泥石、锂云母等,其他稀有金属矿物包括绿柱石、日光榴石、羟硅铍石、铌锰矿-铌铁矿、锡石等,围岩蚀变主要为矽卡岩化并含有少量锡矿化;(3)琼嘉岗锂矿中花岗岩-伟晶岩的演化和成矿受岩浆结晶分异过程控制,锂辉石伟晶岩矿体的形成与系统大量流体出溶有关,花岗质熔体演化的早期阶段稀有金属可能达到饱和;(4)钾长石Ti温度计和流体包裹体等容线相交法揭示出从电气石白云母花岗岩到锂辉石伟晶岩呈现降温趋势,锂辉石伟晶岩石英形成时流体的捕获温度为410~475℃,捕获压力为180~240MPa,结合含锂矿物相关系揭示出降压是锂辉石伟晶岩形成的重要机制;(5)建立了琼嘉岗锂矿的成矿模式,指出高度结晶分异、流体出溶和降压过程控制了琼嘉岗锂辉石伟晶岩的形成,流体交代作用形成了稀有金属矿化;(6)长石结构和化学成分(Rb、Cs、Sr、Ba、K/Rb和形成温度)、石榴子石组成(高水含量、高Mn/(Mn+Fe)的锰铝榴石)、副矿物组成及其包裹矿物类型是琼嘉岗及周边伟晶岩含矿性评价的有效指标。

西藏北喜马拉雅马扎拉金锑矿床地质特征及成矿作用

马扎拉金锑矿床位于西藏北喜马拉雅金锑成矿带。阐述了马扎拉金锑矿床矿床地质特征、金的赋存状态以及矿床地球化学特征,并对矿床成矿作用进行了探讨。研究结果表明,马扎拉金锑矿床严格受构造及层位的控制,金主要以裂隙金、包裹金和晶隙金3种形式赋存在黄铁矿、辉锑矿、石英及方解石中;流体包裹体类型主要为气液二相包裹体和含CO2三相包裹体,成矿温度在180～350℃之间,峰值为270℃,w(NaCl)为2.90%～5.56%,成矿流体为中低温低盐度的岩浆水与地热水混合流体,成矿物质来源于深源闪长质岩浆及周围地层。因此,其成矿作用为早期断陷盆地沉积地层经区域变质作用使成矿物质初步富集,中新世岩浆热液带来成矿物质叠加成矿。

西藏喜马拉雅带稀有金属矿勘查与研究进展

长期以来,西藏喜马拉雅带以发育较多金、金锑及铅锌多金属矿为显著特色,而稀有金属矿未曾列入主流找矿方向。近年来,该带由于铍、锂等稀有金属矿的重要找矿新发现而备受广大学者关注,其相应的成矿作用研究亦有较大进展。本文在喜马拉雅带已有地质找矿成果及科学研究资料的基础上,对该带新发现的稀有金属矿勘查与研究进展进行了总结。本文提出:喜马拉雅带主要发育有伟晶岩型锂-铍矿、锡石-硫化物型锡-铍矿、矽卡岩型铍-锡-钨矿、矽卡岩型铍-铌-钽矿、钠长石花岗岩型铍-铌-钽矿、热液脉型萤石-铍矿6种稀有金属矿化类型,其中伟晶岩型锂-铍矿及锡石-硫化物型锡-铍矿最具经济意义上的找矿价值。这些稀有金属成矿作用均与中新世淡色花岗岩浆活动密切相关,属于岩浆高度结晶分异的产物,是印度-亚洲大陆碰撞造山成矿作用中的新成员,并构成了喜马拉雅带与淡色花岗岩相关的稀有金属矿成矿系列。为指导找矿勘查,今后喜马拉雅稀有金属成矿作用研究应加强如下几方面:(1)高分异淡色花岗岩-伟晶岩岩相分带与相应的稀有金属分带;(2)锂-铍-铌-钽-钨-锡共生分离机制;(3)喜马拉雅式稀有金属矿成矿模式与勘查模型;(4)稀有金属与铅锌-金锑成矿作用的关系。喜马拉雅带新发现的稀有金属成矿作用大部分靠近我国边境地区,通过进一步的勘查评价工作有望形成西藏地区具有战略意义的稀有金属成矿带。

喜马拉雅琼嘉岗超大型伟晶岩锂矿的形成时代、源区特征及分异特征

喜马拉雅新生代淡色花岗岩带是近年来提出的与高度结晶分异、异地深成淡色花岗岩有关的稀有金属战略远景区,目前其金属组合以铍-铌-钽(-锡-钨)为主。秦克章等(2021a)报道了在高喜马拉雅带珠峰地区发现的琼嘉岗锂矿,是喜马拉雅首例具有工业价值的伟晶岩型锂矿。本次研究重点揭示喜马拉雅琼嘉岗伟晶岩型锂矿的成矿特征、形成时代和源区特征。琼嘉岗矿区矿石矿物主要为锂辉石、铌铁矿-铌锰矿、少量锡石和绿柱石,特征性长柱状锂辉石主要产于块体微斜长石+锂辉石带和分层细晶岩带内。琼嘉岗锂辉石伟晶岩各结构分带的K/Rb含量较为相似,锂含量从边部细粒钠长石带(~100×10^(-6))到分层细晶岩带(~1000×10^(-6)),再到块体微斜长石+锂辉石带(>3000×10^(-6))逐渐升高,而Cs含量逐渐降低。独居石和铌钽铁矿族矿物LA-ICPMS定年结果显示,琼嘉岗锂辉石伟晶岩形成于新喜马拉雅阶段早期(25~24Ma),与高喜马拉雅地区淡色花岗岩时代相近。矿物化学和独居石Nd同位素结果显示该稀有金属伟晶岩结晶于高度演化的花岗伟晶岩熔体,源区特征与高喜马拉雅结晶岩系一致。本研究所揭示的琼嘉岗成矿特征、形成时代和源区特征将为高喜马拉雅其它地区找寻大型花岗伟晶岩型锂矿提供重要借鉴意义。

西藏库拉岗日穹窿次麦矽卡岩型锡铁铅锌多金属矿床的发现及其意义

库拉岗日穹窿位于西藏北喜马拉雅片麻岩穹窿带东段,毗邻北部的拉隆穹窿。通过1∶5万矿产地质填图和稀疏地表工程控制,在库拉岗日穹窿东部发现了一具有大型矿床潜力的次麦锡铁铅锌多金属矿床,其中Sn-Fe和Pb-Zn-Ag矿体主要赋存于矽卡岩中,属于矽卡岩型矿床。该矿床的矿体品位高,厚度大,主要金属矿物有锡石、磁铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、白钨矿和镜铁矿等;非金属矿物有石英、方解石、云母、绿帘石、绿泥石、透闪石、阳起石和符山石等。目前,稀疏的地表工程已控制2条Sn-Fe矿体和5条Pb-Zn-Ag矿体,且矿区内钨也显示出良好的成矿前景。综合评估表明,次麦矽卡岩型锡铁铅锌多金属矿床的资源潜力巨大,其矿化特点与成矿元素组合独特,以锡石和磁铁矿共生为特点,明显不同于北喜马拉雅成矿带其他矿床,是一种新的矿床类型。该矿床的发现对认识和理解北喜马拉雅成矿带稀有金属成矿作用与穹窿构造淡色花岗岩成矿系统有重要意义。

西藏拉康地区地质特征及找矿前景研究

西藏拉康地区位于特提斯喜马拉雅造山带中东部,是大喜马拉雅成矿带中的北喜马拉雅成矿亚带,属于“藏南多金属成矿带”的一部分。该区属于北喜马拉雅被动陆缘——褶冲带,经历了复杂的构造岩浆演化,成矿地质背景优越。文章通过详实的野外调查资料,在对该区地质特征分析的基础上,通过与周边邻近的已探明矿床的地质特征进行局部对比,通过区域地球物化特征及遥感异常特征系统分析了该地区矿化点的时空分布规律及控矿地质因素,并对找矿标志进行了讨论,进一步对该地区找矿方向和找矿前景进行了研究及预测。

多尺度综合地球物理方法在扎西康铅锌锑金多金属矿找矿预测中的应用

青藏高原后碰撞阶段发生了大规模地壳尺度的伸展作用,并在特提斯喜马拉雅带内发育了淡色花岗岩、南北及东西向断裂等构造-热事件,形成了一系列的铅锌锑金多金属矿床.扎西康铅锌锑金多金属矿是带内已发现唯一的超大型多金属矿床.应用多尺度的综合地球物理方法开展扎西康矿区的找矿预测,为特提斯喜马拉雅铅锌锑金成矿带内的矿床勘查提供借鉴.首先,通过穿越错那洞穹窿、藏南拆离系(STDS)及扎西康典型矿床的南北向MT剖面(长72 km,基准点距1 km),初步建立了扎西康矿床深部构造-热事件的空间关系,结合区域构造-热事件的时间关系,提出了构造-热耦合成矿作用模型,为扎西康的地球物理勘探提供基础.其次,通过1∶5万区域重力(线距500 m,点距400 m)和MT剖面(点距500 m)浅部信息的联合解译,对扎西康整装勘查区尺度的导矿构造开展研究.最终,通过激电中梯扫面测量(线距100 m,点距40 m)、AMT剖面(点距50 m)及重力剖面(点距20 m)的联合解译,对扎西康的含矿断裂开展研究,定位深部隐伏矿体.