研究目的:喜马拉雅成矿带近年来在锂铍铌钽等稀有金属找矿方面取得重大突破,本文通过1∶5万矿产地质调查实施,在喜马拉雅成矿带东段的库拉岗日穹窿不同位置发现并评价多个不同的矿化类型,包括嘎波伟晶岩型锂矿、次麦矽卡岩型锡铁铅锌多金属矿和木村构造−蚀变岩型金矿。旨在查明喜马拉雅带典型稀有金属矿床的成矿时代、解析穹窿构造−高分异淡色花岗岩−稀有金属成矿关系、总结穹窿构造控矿规律,从而为区域稀有金属找矿预测提供理论依据。
研究方法:在详细的野外地质调查基础上,开展伟晶岩独居石定年和典型矿床地质特征研究,查明穹窿构造与稀有金属的成矿关系。
研究结果:嘎波锂矿位于库拉岗日穹窿东北端,成矿年龄为23.1Ma;次麦锡铁铅锌多金属矿成矿年龄为23.0Ma;木村金矿位于库拉岗日穹窿东南部,受北东走向和东西走向的张性断裂控制。库拉岗日穹窿在空间上由内向外呈现高温岩浆型锂铍稀有金属矿→中—高温矽卡岩型锡铁、铅锌矿→中—低温构造−蚀变岩型金矿的规律变化。
结论:库拉岗日穹窿的东段作为藏南拆离系(STDS)在其北部的一种表现形式,穹窿中高分异淡色花岗岩和大规模拆离断层(对应于区域上STDS)的强烈活动,是锂铍铌钽锡等稀有金属成矿的关键因素,同时也是未来在喜马拉雅成矿带其他典型穹窿构造中寻找新的稀有金属矿的必备条件。
喜马拉雅成矿带作为中国境内一条十分重要的成矿带,以发育一套高分异淡色花岗岩以及与淡色花岗岩密切相关的Li、Be、Nb、Ta、Rb、Cs、W、Sn等一系列稀有金属矿床而备受国内外地质学家关注。近年来,在喜马拉雅带东段的多个地区相继发现一系列锂铍铌钽等稀有金属矿化线索,证实了喜马拉雅带是中国一条新的稀有金属成矿带。
按照大地构造背景,可将喜马拉雅碰撞造山带划分为4个构造地层单元,由北向南依次是:特提斯喜马拉雅(THS)、高喜马拉雅(GHS)、低喜马拉雅(LHS)和次喜马拉雅(SHS),对应构造边界向南依次为雅鲁藏布江缝合带(ITSZ)、藏南拆离系 (STDS)、主中央逆冲断裂(MCT)、主边界逆冲断裂(MBT)和主前锋逆冲断裂(MFT)(图1a、b)。特提斯喜马拉雅通常被称为北喜马拉雅带,位于雅鲁藏布江缝合带(ITSZ)和藏南拆离系(STDS)之间(图1b),主要分布三叠纪—白垩纪沉积岩系,北喜马拉雅双穹窿构造带位于该带内,进一步可分为南穹窿带和北穹窿带。北穹窿带(简称N-NHGD)也就是前人研究程度较高的拉轨岗日穹窿带,自东向西依次有雅拉香波、康马、然巴、岗巴、麻布迦、拉轨岗日和马拉山等穹窿。南穹窿带(简称S-NHGD)是近年来新发现并厘定的一系列穹窿,紧邻藏南拆离系,主要包括错那洞、库局、恰隆、拉隆、库拉岗日穹窿和西段的萨尔和吉隆穹窿等。


库拉岗日穹窿东西向延伸约80km,是整个北喜马拉雅片麻岩穹窿中出露规模最大的穹窿构造。该穹窿具有典型的三层结构,由内向外依次为核部(下部单元)、滑脱系(中部单元)和盖层(上部单元)。核部主要由花岗质片麻岩、片麻状花岗岩、二云母花岗岩、白云母花岗岩、钠长石花岗岩和伟晶岩组成。滑脱系主要由一条规模较大的韧性剪切带组成,出露厚度为100~800m。盖层主要由低级变质的千枚状板岩和弱变质或未变质的粉砂质板岩组成。

嘎波锂矿位于西藏山南市洛扎县城东侧,地处库拉岗日穹窿的东北部。矿区出露地层主要为石炭系雇孜组,滑脱系主要为该组二段的大理岩夹石英云母片岩组合,锂辉石伟晶岩脉主要产出于此。矿区记录的四期构造变形中,与伟晶岩型锂矿密切相关的是第二期构造变形,对应于区域上藏南拆离系(STDS)的活动。


为了查明嘎波矿区锂辉石伟晶岩和北部电气石花岗岩的形成时代,分别对矿区K3号矿体采集锂辉石伟晶岩样品和电气石花岗岩样品进行独居石U-Th-Pb定年分析。
锂辉石伟晶岩样品获得独居石U-Th-Pb年龄为23.1Ma,代表嘎波锂矿的成矿年龄。矿区北部电气石花岗岩样品获得独居石U-Th-Pb年龄为19.3Ma,明显晚于锂矿的成矿时代。

次麦锡铁铅锌多金属矿位于库拉岗日穹窿的东部,北侧紧邻嘎波伟晶岩型锂矿。矿区出露地层主要有下石炭统雇孜组和上二叠统白定浦组,整体遭受了强烈的韧性剪切作用。次麦矿区发育两种矿化类型:矽卡岩型Sn-Fe矿体和矽卡岩型Pb-Zn多金属矿体,两类矿体均产在穹窿滑脱系的大理岩或矽卡岩化大理岩中。


通过对次麦矿区与矽卡岩密切相关的伟晶岩进行独居石U-Th-Pb定年,获得其形成年龄为23.0Ma,代表次麦矽卡岩型锡铁铅锌多金属矿的成矿时代。


木村金矿位于库拉岗日穹窿的东南侧,地处洛扎县城南东约25km。矿区出露地层主要有破林浦组、康马组和白定浦组三个组。Au矿体主要受北东走向和近东西走向的断层控制。


中国地质调查局成都地质调查中心于2019年开展的1∶5万水系沉积物测量成果显示,区内有大于30×10-9的Au含量的采样点7处,其中最高值为422×10-9。2020年至2021年根据水系异常实施的1∶1万土壤剖面测量和土壤测量,圈定出Au矿化带,并划分了三期构造,初步判断成矿与第二期构造活动有关。
库拉岗日穹窿位于特提斯喜马拉雅带的东段,作为北喜马拉雅穹窿带中出露面积最大的穹窿构造,通过西藏洛扎地区1∶5万矿产地质调查的实施,发现并厘定了三种矿化类型:嘎波伟晶岩型锂矿、次麦矽卡岩型锡铁铅锌多金属矿、木村金矿。在成矿时代方面,获得嘎波锂辉石伟晶岩的成矿年龄为23.1Ma,次麦矽卡岩型锡铁铅锌多金属矿的成矿时代为23Ma左右。

库拉岗日穹窿作为北喜马拉雅穹窿带中出露面积最大的穹窿,具有出露位置特殊、淡色花岗岩出露类型齐全、岩浆活动周期长且期次多、成矿类型多样且矿化类型独特等特点。其岩浆活动主要受STDS控制,大规模的SDTS广泛活动为淡色花岗岩的形成和岩浆的长距离迁移提供了就位空间和良好通道,从而有效地保证了岩浆的高度结晶分异。

1. 库拉岗日穹窿嘎波矿区北部电气石花岗岩的侵位年龄为19.3Ma、锂辉石伟晶岩的侵位年龄为23.1Ma,代表了嘎波锂矿的成矿时代;次麦矿区紧邻矽卡岩型矿体的伟晶岩侵位年龄为23.0Ma,代表了次麦矽卡岩型锡铁铅锌多金属矿的成矿时代。
2. 围绕库拉岗日穹窿发育三种矿化类型:嘎波伟晶岩型锂矿、次麦矽卡岩型锡铁铅锌多金属矿和木村构造-蚀变岩型金矿,呈现出从高温岩浆型锂铍稀有金属矿→中—高温矽卡岩型锡铁、铅锌矿→中—低温构造蚀变岩型金矿化的规律变化。
3. 库拉岗日穹窿滑脱系中大规模的伸展拆离构造变形、淡色花岗岩的岩浆侵位和高度结晶分异、同构造矽卡岩的形成、锂铍铌钽锡等稀有金属成矿作用在23Ma同时进行。
4. 库拉岗日穹窿作为STDS在其北部的一种表现形式,穹窿中高分异淡色花岗岩和大规模拆离断层的强烈活动,是锂铍铌钽锡的稀有金属成矿的关键因素,同时也是未来在喜马拉雅成矿带其他典型穹窿构造中寻找新的稀有金属矿的必备条件。