地質上ssz是什麼含義
1. 研究區以往的地質礦產工作概況及評述
研究區位於青藏高原藏北腹地,涉及班公湖—怒江結合帶、北岡底斯、南羌塘盆地和羌塘中央隆起帶。由於大地構造的特殊性和良好的成礦背景,歷來備受中外地質學家的關注。但是,由於受惡劣自然地理條件的限制,以往的地質礦產調查工作較薄弱。20 世紀80 年代開展的 1 ∶ 100 萬改則幅、日土幅和拉薩幅區域地質調查覆蓋本區。80 年代中期,各省相繼完成 1 ∶ 20 萬區域地質調查,但本區由於自然條件惡劣,絕大部分地區未開展1∶20萬區調,直至2000年以來,研究區才陸續完成1∶25萬區域地質調查,但區域化探、地球物理測量和礦產調查工作較零散。石油部門和中國地質調查局在羌塘地區開展過專項石油地質研究和部分地震測量。
(一)區域地質調查
本區全面的地質調查主要為 2000 ~ 2006 年開展的 1 ∶ 25 萬空白區地質調查。2006年至今,在本區圍繞重要成礦帶和重大地質問題陸續開展少量 1 ∶ 5 萬區域地質調查,但尚處於起步階段。目前開展的 1 ∶ 5 萬區域地質調查和礦產遠景調查項目主要部署在班—怒帶西段的「革吉—改則銅鐵鉻金成礦遠景區內」,少量部署在「班戈銅鉛鋅鉻規劃區」和「雁石坪—安多鐵銅規劃區」中。班—怒帶中東段部署的地質調查項目較少。
上述工作中,最重要的是1∶25萬區域地質調查,對班—怒帶及其相鄰地區的地層格架、岩漿活動、構造演化等方面作了全面、系統的調查和研究。石油部門和中國地質調查局組織的羌塘盆地石油地質調查、青藏高原油氣資源戰略選區調查與評價主要針對羌塘石油地質、盆地格架、中央隆起帶構造演化等方面研究較深入。
本項目系統收集了1∶25萬區域地質調查成果、專題研究成果和已發表的論文、專著,同時隨時跟蹤在研項目的進展和階段性成果。本書編寫充分利用了上述資料。
(二)礦產資源調查
2001 年和 2002 年分別在本區東段雙湖—那曲地區、2003 年在改則縣北部地區、2005年在獅泉河及日土和改則地區,開展過礦產資源調查評價工作以及與礦產工作相配套的地物探、化探、遙感工作,取得了大量的新發現、新成果與新認識。另外,在羌塘油氣地質工作方面,1991 ~ 2006 年,成都地質礦產研究所開展了「中國西部大型盆地分析」重大基礎項目;2001 ~ 2004 年,開展了「青藏高原重點沉積盆地油氣資源潛力分析」項目;2004 年 5 月~ 2008 年 4 月,開展了「全國油氣資源戰略選區調查與評價」專項計劃等。
2007 ~ 2009 年,中國地質調查局在班公湖—怒江成礦帶西段日土—改則一帶開展了斑岩銅礦和鐵礦的地質找礦工作,已取得顯著進展,發現了多龍大型富金斑岩銅礦及弗野、材瑪富磁鐵礦等。研究認為多不雜礦區為超大型斑岩銅金礦。班—怒帶中岩金礦方面的研究工作也取得較大進展。但是與岡底斯成礦帶相比,班—怒帶的地質找礦和科研水平仍較低。2010 年,中國地質調查局在班—怒帶西段部署了 5 個礦產遠景調查項目和 1 個礦產綜合研究項目。2011 年,中國地質調查局在本區再次部署了 11 個礦產遠景調查項目。礦產項目主要部署在班—怒帶的「革吉—改則銅鐵鉻金調查規劃區」、「班戈銅鉛鋅鉻規劃區」和「雁石坪—安多鐵銅規劃區」中,目的是查明這些重要成礦地段的成礦地質背景和成礦條件,發現找礦線索,為後續礦產調查提供找礦靶區。
(三)區域化探
班公湖—怒江成礦帶化探工作十分薄弱。1999 年和 2001 年,在本區西北部喀喇昆侖南部地區布置了 1 ∶ 20 萬和 1 ∶ 50 萬區域化探工作,但未涉及本區。2002 年,本區周邊開展了大量的1∶20萬化探工作,本區僅在東部的雙湖周邊開展了6幅1∶20萬化探,大部分地段仍為空白區。2006 年中國地質調查局在成礦有利的改則(曲松—革吉)地區布置 6 幅 1 ∶ 20 萬區域化探調查(面積 43320km2)。2006 年以來本區西段陸續開展的 1 ∶ 5萬礦產遠景調查項目均有 1 ∶ 5 萬化探工作,但是完成的時間晚,本項目難以採用。2009年和 2010 年,中國地質調查局在班—怒帶部署了 1 ∶ 20 萬都吉爾、依布茶卡、肖茶卡、當穹多、來多強馬、崗日博魯幅區域化探(2009 ~ 2011),1 ∶ 25 萬松西幅、土則崗日幅、日土縣幅、羌多幅區域化探(2010 ~ 2012),1 ∶ 25 萬邦多區幅區域化探(2010 ~2012),阿里左左地區 1 ∶ 5 萬化探(2010 ~ 2012)等化探項目。目前班—怒帶雖已基本完成中等比例尺的化探工作覆蓋,但這些項目正在實施中或資料歸檔較晚。因此,本項目仍無法採用有效的化探成果對班—怒帶進行成礦地質背景綜合研究。
(四)區域地球物理、物探
本區地球物理和物探工作主要是在 1999 年之後進行的。1980 年之前開展的 1 ∶ 50 萬航空物探,僅涉及那曲、尼瑪一帶,不包括班—怒帶及羌塘地區。1999 年,在西藏西部開展的 1 ∶ 100 萬航磁概查測量,覆蓋了班—怒帶和羌塘大部分地區。2003 年在班—怒帶和羌塘地區,開展了 1 ∶ 100 萬重力地質調查,同時石油部門在羌塘中央隆起帶開展了 1 ∶ 20萬重力地質調查。2001 年在西藏西部布置了 16 個調查區的航空遙感地質調查,覆蓋了雙湖、改則和獅泉河地區。除此之外,在地球物理方面也作了一些專題工作,1986~1990年,地礦部亞東—格爾木地學大斷面;1991 ~ 1992 年,國家地震局組織中美合作,利用 11 個台站,分兩條測線組成地震台網記錄天然地震,對地殼和上地幔進行研究;1998~2000年,中美合作 INDEPTH—羌塘地塊項目等。這些成果對羌塘盆地基底、盆地邊緣等提供了深部數據。本項目收集了研究區 1 ∶ 100 萬的重力、航磁和 ETM 衛星遙感數據。本項目編制了研究區全區的重力和航磁異常圖,在日土—羌多編制了重點地區 ETM 遙感異常圖。2010年中國地質調查局在本區重點地段多龍等地區設立了「西藏班公湖—怒江成礦帶中西段礦產資源遙感綜合調查」,採用高解析度數據對班—怒帶西段進行礦產調查。2010 年,中國地質調查局設立 1 ∶ 25 萬熱布喀、申扎縣幅區域重力調查,青海 1 ∶ 25 萬沱沱河、可可西里湖、烏蘭烏拉湖、布喀達坂峰幅區域重力調查,青海 1 ∶ 25 萬赤布張錯、溫泉兵站、直根尕卡幅區域重力調查等項目。2011 年中國地質調查局再次設立西藏 1 ∶ 25 萬當雄縣幅、門巴區幅區域重力調查,西藏 1 ∶ 25 萬班戈縣幅、那曲縣幅區域重力調查等項目。
(五)關於班公湖—怒江帶的幾個重要地質問題
1.班—怒帶的構造屬性問題
班公湖—怒江蛇綠混雜帶作為板塊縫合帶,分隔南面的拉薩地體和北面的羌塘地體,該認識已取得共識(郭鐵鷹等,1991;任紀舜和肖黎薇,2004)。有學者認為班—怒帶代表存在於古生代至中生代的特提斯大洋,並分隔歐亞板塊和岡瓦納板塊(Hsü et al.,1995;潘桂棠等,1997)。班—怒帶東段的丁青、碧土一帶的確存在古生代至三疊紀的蛇綠岩,因此本區在石炭紀已打開成洋盆,持續到早三疊世(尹光侯和侯世雲,1998),中、晚三疊世開始俯沖、閉合(王玉凈等,2002)。但也有人認為藏東古特提斯洋盆向南與滇西的昌寧—孟連縫合帶相連,向西北則與雙湖—龍木錯縫合帶連接,構成古特提斯開闊的多島洋主洋盆(吳根耀,2006),而班—怒帶是中生代才開啟的洋盆,時代和屬性與雅魯藏布江洋盆相似。在班戈縣白拉鄉拉納溝一帶,上三疊統確哈拉群與下伏岩系呈角度不整合接觸,說明可能有古生代蛇綠岩的存在,中生代洋盆可能是在古生代洋盆基礎上繼承和發展起來的(陳玉祿等,2005)。
大部分學者認同班—怒帶僅是存在於中生代特提斯洋的一支,而岡瓦納板塊的北界位於雙湖—龍木錯縫合帶(李才等,1995;鮑佩聲等,1999;李才等,2006)。根據深部地球物理證據,認為班—怒帶可能不是嚴格意義上的縫合帶,而僅是一個老的弧後拉張區(趙文津等,2004)。根據對班公錯蛇綠岩岩石化學的詳細研究,認為的確存在洋脊型(MORB type)和俯沖帶型(SSZ type)兩類蛇綠岩,並形成於早期的大洋中脊和晚期的俯沖帶之上兩個構造環境(階段),但認為僅僅是岡瓦納大陸內部的地塊界線(Shi etal.,2008)。根據玻安岩的出現和岩石化學綜合特徵看,班—怒帶蛇綠岩是 SSZ 型的,並非形成於大洋環境(邱瑞照等,2004;史仁燈等,2005;葉培盛等,2004;劉文斌等,2002;Qiu,et al.,2007)。
由此可見,對班—怒帶洋盆的構造屬性、時代及其與特提斯演化的時空關系仍是一個存在爭議的問題。對它的演化過程、岩漿岩響應及其與成礦作用的時空關系,尚缺乏深入研究。
2.班—怒帶洋盆的俯沖極性與時代問題
對蛇綠岩的同位素年代學測試表明,班—怒帶特提斯洋存在於侏羅紀,但關閉時代尚存爭議。班公錯蛇綠岩中輝長岩中鋯石SHRIMP U—Pb年齡為(162.5±8.6)~(177.1±1.4)Ma,加權平均年齡為(167.0±1.4)Ma,代表新特提斯洋在該區俯沖消減的時限,指示班公湖—怒江特提斯洋至少從中侏羅世開始由擴張轉換為俯沖消減(史仁燈,2007)。對改則舍馬拉溝中層狀輝長岩的Sm—Nd內部等時線年齡為(191±22)Ma,K—Ar年齡為(140±4.07)Ma和(152.3±3.6)Ma,因此認為洋盆在早侏羅世打開,中侏羅世開始向南的俯沖、早白堊世閉合(邱瑞照等,2004)。對東巧蛇綠岩中輝長岩進行了鋯石SHRIMPU—Pb年齡測試,得出(187.8±3.7)Ma的年齡(夏斌等,2008)。
班—怒帶西段蛇綠岩和木嘎崗日岩群被具陸相沉積特點的沙木羅組不整合覆蓋,說明洋盆在晚侏羅世閉合並開始仰沖(Kappetal.,2003;陳國榮等,2004)。根據那曲覺翁地區的地質調查,認為班—怒帶存在早白堊世的蛇綠岩,其上被晚白堊世競柱山組不整合覆蓋,因此班—怒帶特提斯洋最終閉合時代為晚白堊世(陳玉祿等,2006)。在洞錯蛇綠岩堆晶橄長岩中測得SHRIMPU—Pb年齡為(132±3)Ma,玄武岩的全岩40Ar/39Ar年齡為(137.4±2.7)Ma和(140.9±2.8)Ma(鮑佩聲等,2007)。再者,塔仁本早白堊世洋島玄武岩的發現,表明班公湖—怒江特提斯洋在早白堊世還沒有徹底消亡(王忠恆等,2005;朱弟成等,2006)。這些證據反映班—怒帶西段在早白堊世尚處於洋盆環境,在晚白堊世才關閉。
對於班—怒帶特提斯洋的俯沖時代和俯沖極性也存在爭論。有北向俯沖(曲曉明等,2009)、南向俯沖(耿全如等,2005;2006)以及分期次雙向俯沖(廖六根等,2005;曹聖華等,2006)等觀點。俯沖的時代一般認為發生在中侏羅世至早白堊世。但是岡底斯帶二疊紀初始島弧的形成可能與古特提斯洋殼向南的俯沖也有關(Gengetal.,2009)。
3.班公湖—怒江縫合帶北側燕山期岩漿弧與成礦
班—怒帶北緣侏羅紀、白堊紀岩漿岩被視為岩漿弧,是青藏高原地質礦產調查的重要進展。近年來發現的多龍斑岩銅礦、弗野—材瑪大型磁鐵礦等是本區地質礦產調查最令人矚目的成果,並可能是青藏高原繼玉龍和岡底斯之後的第三條斑岩銅礦帶(曲曉明等,2001)。
侏羅紀花崗岩類分布在日土、羌多地區和多龍地區(1∶25萬日土幅、羌多幅和物瑪幅區調資料)。對改則以北約20km拉布錯東側的火山岩全岩和花崗岩黑雲母做了40Ar—39Ar年代學研究,年齡分別為(111±2)Ma和(145±1)Ma(Kapp,etal.,2003)。日土北部發現年齡為159Ma的輝長岩牆,並具有岩漿弧成分特徵(曲曉明等,2009)。在獅泉河帶東部的尕爾窮含銅礦斑岩中測得鋯石SHRIMP年齡為112.0Ma(曲曉明和辛洪波,2006)。但獅泉河地區的花崗岩是否與班—怒帶的俯沖有關,也需要深入研究。
以往的同位素測試發現,多龍和日土地區與成礦作用相關的岩漿岩的年齡主要為早白堊世。多龍地區與成礦作用相關的岩漿弧形成於早白堊世(張玉修,2007,中科院博士論文;李金祥,2008,中科院博士論文;佘宏全等,2009)。多不扎大型斑岩銅礦含礦斑岩為鉀玄岩—高鉀鈣鹼性系列(曲曉明和辛洪波,2006)。日土一帶、改則多龍地區早白堊世侵入岩與喀納地區火山岩可能代表班—怒帶北部燕山期岩漿弧帶,岩漿活動時代獲得同位素年代學支持(江西省地質調查研究院,2004;四川省地質調查院,2006;西藏自治區地質調查院,2006)。在改則北約5km的火山岩角閃石和全岩40Ar—39Ar法年齡為110~116Ma(Kappetal.,2003)。以往對日土—弗野岩漿弧的年代學測試還較薄弱。
與班—怒帶有關的大型斑岩銅礦目前僅在其西段的多不扎得到確認,尕爾窮斑岩銅礦位於岡底斯帶,是否與班—怒帶的岩漿弧有關尚不能確認。但該帶在向西延伸,形成薩爾切什梅(伊朗)和賽恩達克(巴基斯坦)等著名的斑岩銅礦(芮宗瑤等,2004)。班—怒帶西段已發現的另一類礦床為矽卡岩型磁鐵礦,分布在羌多和日土一帶。與成礦作用相關的岩體初步測得早白堊世同位素年齡,但該區還獲得花崗質岩體的侏羅紀年齡。初步研究認為,這些礦床與班—怒帶特提斯洋殼向北俯沖形成的岩漿弧有關(廖六根等,2005;李光明等,2006;鮑佩聲等,2007;馮國勝等,2007;李金祥等,2008)。但是,該期岩漿弧的性質代表陸緣弧還是島弧?岩漿弧有無陸殼或弧前增生楔基底、它們成礦作用的時空聯系以及當時南羌塘板塊南緣的構造屬性、有無弧後盆地等問題,尚未得到研究。必須從地層學對比、岩漿岩岩石學和構造演化特徵等多方面加以研究。
(六)存在的主要地質礦產問題分析
以往的地質、礦產工作已形成大量的資料積累,包括基礎地質、礦產和物探、化探、遙感資料,基本確認班—怒帶和雙湖—龍木錯蛇綠岩帶,主要成礦類型為斑岩型銅礦、接觸交代—熱液充填型鐵礦、超鎂鐵岩漿融離型鉻礦等。但有些重大基礎地質問題尚未解決,例如,班—怒帶特提斯的俯沖極性、岩漿弧(沉積盆地)的時空展布、羌塘盆地的基底問題、特提斯演化問題等,區域成礦背景也需要研究(Cu,Au,Fe 形成的構造背景及其與燕山期岩漿作用的關系),成礦作用是否與班—怒帶岩漿弧有關?時代、期次、分布等。主要地質礦產問題如下。
1.區域地層劃分與構造時空格架需要進一步釐定和完善
區域地質調查在地層劃分與對比、岩漿活動時空格架等方面取得了重要進展,但是缺乏全面對比和劃分,地層劃分十分混亂。①羌塘地區的前寒武紀基底及空間展布;②下古生界在羌塘盆地的分布及其代表的沉積環境;③羌塘地區是否存在晚古生代花崗岩及其構造意義,羌塘和班—怒帶花崗岩活動的時、空分布;④班—怒帶作為構造混雜帶,地層劃分較混亂,需要進一步理清、對比;⑤需要在詳細對比、劃分的基礎上,釐定本區地層、岩漿活動和構造活動的時空結構。
2.重大基礎地質問題尚未解決
隨著區域地質調查和相關科研工作的開展,班—怒帶和羌塘盆地的基礎地質資料已越來越豐富,需要進行總結和區域性對比,還有一些關鍵性問題並未得到根本解決。
(1)龍木錯—雙湖—瀾滄江蛇綠混雜帶與岡瓦納大陸北界問題
青藏高原特提斯演化與岡瓦納大陸和歐亞大陸的界線研究,是幾十年來持續的研究熱點。龍木錯—雙湖—瀾滄江縫合帶能否作為兩大陸的界線,爭論較大。
我國學者在大量的區域地質調查資料的基礎上,提出了「多島弧盆系」、「一個特提斯大洋、兩個大陸邊緣」和增生型造山等模式(潘桂棠等,2010)。在新的理論模式下,如何認識岡瓦納和泛華夏大陸之間的界線,是今後需要研究的課題。
(2)羌塘盆地的基底問題
羌塘盆地是否存在前寒武紀基底,是長期爭論的重要地質問題。根據野外觀察和同位素年齡測試,認為羌塘盆地基底為元古宙變質岩系,甚至有太古宙陸核存在的可能(黃繼鈞,2001;王國芝和王成善,2001;魯兵,2001;苑守成等,2007;譚富文等,2009)。另一種截然相反的觀點,認為羌塘盆地尚無可靠的結晶基底的證據,已獲得的基底鋯石年齡為碎屑鋯石年齡,不能代表原岩和變質年齡(李才等,2000;2001;2003)。
經過筆者在野外和室內研究,在雙湖—龍木錯帶和北羌塘有些地區(瑪爾果茶卡、俄久麥、本松錯、嘎錯)發現含藍晶石、矽線石的長英質片麻岩和絹雲母石英片岩等,代表一套負變質岩組合(1∶25萬區調,阿木崗岩組、齊隴烏如岩組和嘎錯岩組,成都地質礦產研究所,2005)。這套偶爾出露的片岩、片麻岩類是否代表羌塘盆地的前寒武紀結晶基底,還需深入研究。有趣的是,南羌塘盆地至今未發現類似的片麻岩和片岩露頭,是否說明南羌塘古生代和中生代沉積盆地建築在不同類型的基底之上?必須藉助地質和地球物理資料對該問題進行深入研究。
(3)羌塘盆地古生代和中生代的構造屬性問題
羌塘盆地是高原上面積最大的海相盆地,面積超過18萬km2,有良好的生儲蓋條件,具有很好的油氣遠景。但是對盆地的性質、大地構造背景與演化過程在認識上還存在較大分歧,直接影響到尋找油氣資源的指導思想。該問題涉及羌塘盆地古生代、中生代區域性地層對比。古生代羌塘盆地是否代表被動大陸邊緣?中生代(侏羅紀)南羌塘是否代表弧前增生楔?解決羌塘盆地的構造演化、盆地性質不僅是重大的基礎地質問題,對礦產、油氣地質研究均有重要意義。
3.對成礦(區)帶需要詳細劃分,總結區域成礦背景、成礦規律
由於在班—怒帶及鄰區開展的礦產地質調查和專題研究較少,所以對本帶的成礦地質背景、成礦帶劃分等方面的研究十分薄弱。在區調和礦產調查中已發現大量礦床、礦點和礦化線索,需要從區域成礦背景、成礦帶和成礦機理等方面進行全面、深入研究。目前在班—怒帶西段的多不雜—鐵格隆發現良好的斑岩銅礦;全區金礦點廣泛分布;班—怒帶中段安多—那曲地區的鉻和貴金屬等方面都有重要發現,成礦前景良好。對區域礦化特徵、成礦規律還存在不同認識,對區域成礦規律及其內在原因還缺乏深入探討。
4.區域物探、化探、遙感地質調查基礎薄弱
本區目前僅有1∶100萬的重力和航磁資料,缺乏中、大比例尺的區域物探和地球物理調查資料,缺乏區域性1∶20萬化探資料,已有的化探成果實際利用不足。對區域物探、化探、遙感資料的綜合利用和研究,不僅對區域構造的時空劃分具有重要意義,而且對區域成礦規律和礦產預測也有十分重要的意義。
以往的地質、礦產工作,在班—怒帶和羌塘地塊取得了重要進展,同時也發現了重要的基礎地質問題。本區的地質、礦產調查工作仍在繼續進行中。對取得的實際資料需要系統的地層學、構造、岩漿岩年代學和地球化學數據總結,深化對成礦地質背景及找礦方向方面的認識。