重大找矿突破：西藏冈底斯-喜马拉雅成矿带的区域地球化学特征与找矿预测

知自然

作者

西藏冈底斯-喜马拉雅造山系区域地球化学元素背景特征及找矿预测

李洪梁¹，刘洪^2,3，黄勇¹，郑强¹，黄岗¹

1 中国地质调查局军民融合地质调查中心

2 中国地质调查局成都地质调查中心

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3 成都理工大学地球科学学院

第一作者：李洪梁，博士，高级工程师，主要从事青藏高原区域及矿产地质研究。

通讯作者：黄岗，博士，高级工程师，主要从事矿产地质调查及相关科研工作。

导读：

近日央视报道，自“十四五”以来，我国在青藏高原累计新增资源量超过2000万吨，预测资源潜力达到1.5亿吨，青藏高原将成为世界级铜资源基地。取得这样重大找矿突破成果的地区位于西藏冈底斯-喜马拉雅成矿带内，目前已形成玉龙、多龙、巨龙-甲玛和雄村-朱诺四个千万吨级铜矿资源基地。

区域地球化学元素背景值是区域找矿预测的重要地球化学指标。本文对西藏冈底斯-喜马拉雅造山系的区域地球化学数据进行了整理和统计研究，查明了不同次级单元中Au、Ag、Cu等39种元素的背景值及富集特征，并进行了找矿预测。

统计结果显示，藏冈底斯-喜马拉雅造山系区域地球化学39种元素的背景变化较大，差异显著，对成矿有利。具体表现为喜马拉雅地块富集Li、Be、Sn、W、Au、Sb、Pb、Zn等成矿元素，雅鲁藏布江结合带主要富集Au、Cr；拉达克-冈底斯-察隅弧盆系Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag等成矿元素富集明显，且从北向南富集程度逐渐增高。综合分析认为，不同大地构造单元的差异化构造-岩浆演化过程导致元素的差异富集，进而形成不同成矿元素组合类型的成矿作用，共圈定Ⅰ类找矿远景区7处、Ⅱ类找矿远景区9处和Ⅲ类远景区17处。

以往，研究区域地球化学元素背景特征多以省份或景观区等为单位计算相关参数，而对控制成矿地质背景的地体或构造单元等次级单元的统计分析相对较弱。本次研究细化了不同构造单元的各元素中位数(m)背景值，可能更有利于藏冈底斯-喜马拉雅造山系找矿预测，研究结果对新一轮找矿战略突破行动具有很好的指导意义。

基金项目：中国地质调查局项目(DD20243086，DD20240014，DD20243084)

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0 引言

1 区域地质概况

1.1 地质背景

1.2 成矿特征

2 数据来源与处理

2.1 数据来源

2.2 数据处理

3 统计单元及其背景特征

3.1 统计单元

3.2 背景特征

4 区域地球化学异常讨论

4.1 元素组合特征

4.2 区域地球化学场特征

4.3 元素背景与成矿作用类型

5 找矿远景区圈定

6 结论

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0 引言

西藏冈底斯-喜马拉雅造山系地处班公湖-怒江对接带以南、印度次大陆以北的广袤区域，主体为冈瓦纳大陆北缘中生代多岛弧盆系转化而来的造山系，历经特提斯演化和印度-亚洲大陆碰撞造山过程，造就了区内多期次构造-岩浆活动和多类型、大规模成矿作用。已有研究及找矿勘查成果显示，冈底斯-喜马拉雅造山系成矿地质条件优越，矿产资源丰富，矿种齐全，截至目前已发现Cu、Mo、Pb、Zn、Sb、Fe、Au、Cr等各类矿床(点)近1700处，找矿潜力巨大，是大力推进矿产资源调查评价的重要成矿带。带内分布有基础调查区、重点调查区、重点勘查区和重要矿山深部等“四区”重点区块29个，具多个巩固和拟新增的大型资源基地。

西藏冈底斯-喜马拉雅造山系东西绵延逾2000km，但一方面因成矿地质条件的差异，已发现的各类金属矿产资源主要分布在日喀则以东地区(图1)，如与高氧逸度的含硫、富水埃达克质岩浆有关的Cu-Mo-Au矿床，受控于晚碰撞(40～26Ma)近东西向挤压构造和后碰撞(25～0Ma)近南北向伸展构造的Pb-Zn-Ag-(Sb)矿床，与大洋俯冲-大陆碰撞相关的造山型Au矿床，以及近年来新发现的与喜马拉雅淡色花岗岩密切相关的Li-Be-Sn-W多金属矿床等，而具有相似成矿地质背景的日喀则以西地区，地质工作程度整体偏低，目前仅有朱诺Cu矿、尼雄和隆格尔Fe矿、马攸木Au矿等几处中-大型矿床。另一方面，大量矿床(点)还停留在找矿线索阶段，未作预查以上评价，因此西藏冈底斯-喜马拉雅的资源家底有待进一步摸清。

图1 西藏冈底斯-喜马拉雅大地构造单元区划与主要矿床(点)分布图

获取成矿元素背景作为地球化学测量的主要工作内容之一，是指导区域找矿预测的重要参数。林才浩等(1996)统计了福建省水系沉积物微量元素含量特征，并进行了成矿远景预测；杜佩轩等(2001)统计了新疆地区西伯利亚板块、准噶尔板块和塔里木板块等Ⅰ级构造单元水系沉积物元素背景值；程志中等(2011)计算了中国南方地区76种元素的平均值；刘驰等(2013)计算了我国森林沼泽景观区水系沉积物39种元素的系列参数；史长义等(2016)计算了中国水系沉积物39种元素系列背景值，为矿产资源远景评价提供了参考依据。尽管以往的区域性地球化学测量工作积累了海量高质量数据，但研究成果区域跨度大，或以省份、景观区等为单元计算相关参数，而对控制成矿地质背景的地体或构造单元等次级单元有所弱化，因此有必要进一步梳理数据，细化不同构造单元的各元素背景值，为矿产勘查提供基础性地球化学数据。本文选取西藏冈底斯-喜马拉雅造山系为研究区，对1∶20万和1∶50万区域地球化学数据进行了整理，查明不同次级单元各元素的背景参数、富集特征及其与成矿作用类型的关联，进而实现找矿远景预测，以更好地服务新一轮找矿战略突破行动。

1 区域地质概况

1.1 地质背景

冈底斯-喜马拉雅造山系位于青藏高原南部，起源于冈瓦纳大陆北缘，是中生代以来众多微地体经多期次镶嵌拼贴、碰撞形成的近东西向复合块体。以印度河-雅鲁藏布江结合带为界，冈底斯-喜马拉雅造山系可分为南侧的喜马拉雅地块和北侧的拉达克-冈底斯-察隅弧盆系(图1)。早-中三叠世，冈底斯岛弧带从冈瓦纳大陆北缘裂离，形成雅鲁藏布江洋初始洋盆。晚三叠世，冈底斯岛弧带中北部进一步拉张，发育狮泉河-纳木错-嘉黎弧间洋盆，将冈底斯岛弧带进一步撕裂为南、北冈底斯岛弧带。进入侏罗纪，特别是中-晚侏罗世，雅鲁藏布江洋强烈扩张，冈瓦纳大陆北缘由被动大陆边缘逐渐转化为陆缘裂谷，至此初步形成了冈底斯-喜马拉雅造山系的基本构造格架，从南向北依次为喜马拉雅被动陆缘裂谷、雅鲁藏布江洋盆、南冈底斯岛弧带、狮泉河-纳木错-嘉黎洋盆和北冈底斯岛弧带。至白垩纪，以雅鲁藏布江洋和狮泉河-纳木错-嘉黎洋为代表的新特提斯洋相继闭合，标志着弧间、弧后洋盆消失，弧-弧或弧-陆碰撞造山开启。新生代以来，青藏高原内部各地块全面拼合，进入陆内汇聚造山阶段，形成了世界上最高的山脉，时至今日仍在持续隆升，因此也被称为“造山的高原”。

喜马拉雅地块以大面积出露前寒武系变质岩和奥陶纪-白垩纪基本连续沉积的海相地层为特征。地块内岩浆活动相对较弱，除前寒武纪变质岩系中的深成侵入体及基性火山岩外，主要在二叠纪-白垩纪地层中分布以玄武岩为主的火山岩夹层，以及奥陶纪、新生代(主要为中新世)花岗岩；雅鲁藏布江结合带除仲巴-札达地区发育古生界-白垩系稳定型浅海沉积相外，其余多为蛇绿混杂岩和增生楔杂岩，且蛇绿混杂岩基质显示出自西向东逐渐变新的特征。结合带内以中生代大面积、大规模的超基性-基性岩浆活动为显著特色。其中，侵入岩浆活动主要表现为广泛分布洋壳扩张期的二辉橄榄岩、方辉橄榄岩、橄榄辉石岩等地幔橄榄岩，单辉/二辉橄榄岩、橄榄二辉岩、橄榄辉石岩、辉长岩和辉长斜长岩等堆晶杂岩，以及层状辉长岩、辉长辉绿岩、辉绿岩及斜长花岗岩等席状岩床(墙)杂岩；火山岩浆活动则更为广泛，从二叠系-古近系地层中均有分布，以玄武质火山岩为主，含少量中-酸性火山岩、火山角砾岩和凝灰岩，记录了雅鲁藏布江弧后洋盆扩张、发展到消亡的整个过程。

拉达克-冈底斯-察隅弧盆系，又被称为拉萨地体、冈底斯-念青唐古拉板片、冈底斯造山带等，出露元古宙-新近纪地层，其中前寒武纪变质岩系分布较少，早古生代地层出露较完整，上古生界分布较广，其中上石炭统-下二叠统为海相含冰碛杂砾岩。侏罗系-古近系出露广泛，尤以古近纪多期次大面积火山-沉积岩分布面积最广。拉达克-冈底斯-察隅弧盆系以发育巨大的花岗岩基和广泛出露中-新生代火山岩为特征，是青藏高原最重要的岛弧岩浆岩带，尤其是弧盆系南侧的冈底斯岩浆岩带，经历了长期的幕式岩浆作用，发育晚白垩世、早始新世和早-中中新世3个峰期岩浆作用，以大面积展布的花岗岩基和广泛分布的林子宗火山岩系为典型代表，为本区最显著的特点。

1.2 成矿特征

与冈底斯-喜马拉雅复杂地质演化相伴生的是区域大规模、多期次、多类型成矿作用。喜马拉雅地块新生代以来经历了从早期南北向挤压到晚期南北向伸展拆离和东西向伸展的演化过程，形成了与中-基性岩脉、中-低温热液和变质核杂岩核部淡色花岗岩密切相关的Au(Sb)、Pb-Zn和稀有金属成矿作用，主要分布于拉轨岗日被动陆缘盆地和北喜马拉雅碳酸盐岩台地，两者合称北喜马拉雅或特提斯喜马拉雅，因此有学者将其命名为北喜马拉雅金锑多金属成矿带或喜马拉雅前陆褶皱带金锑成矿带，目前已发现明赛、姐纳各普、浪卡子Au矿，马扎拉、拉琼Au-Sb矿，沙拉岗Sb矿，扎西康、西午、泽当、柯月Pb-Zn矿以及嘎波Li矿、错那洞Be-Sn-W矿(图1)等；雅鲁藏布江结合带是雅鲁藏布江洋盆闭合的痕迹，以Au、Cr成矿作用为主，尤其是Au，是印度-亚洲板块主碰撞造山背景下，新特提斯洋壳板片回卷、断离的产物。带内分布有马攸木、邦布、念扎、折木朗Au矿等，是西藏重要的造山型金矿带，有望进一步成为青藏高原南部重要的“金腰带”；Cr成矿作用主要发育于泽当-罗布莎一带，典型矿床为罗布莎、仁布(图1)。

拉达克-冈底斯-察隅弧盆系夹持于雅鲁藏布江结合带和班公湖-怒江结合带之间，历经两侧大洋双向俯冲、主碰撞挤压造山和后碰撞伸展等复杂地质演化过程，造成岩浆活动强烈，成矿作用显著，目前已发现的矿床主要分布在狮泉河-申扎-嘉黎蛇绿混杂岩带以南，特别是在隆格尔-工布江达复合岛弧带和拉达克-冈底斯-下察隅岩浆弧带，分布有以亚贵拉、拉屋、蒙亚阿、勒青拉、斯弄多、尼雄-日阿、驱龙、甲玛、雄村、厅宫、汤布拉、朱诺、冲江、帮浦等一系列大型-超大型矿床为代表的矽卡岩型Cu-Pb-Zn-Ag-(Fe)矿床、斑岩-矽卡岩型Cu-Mo-Pb-Zn-Ag矿床和斑岩-浅成低温热液型Cu-Au矿床(图1)等，已成为我国重要的资源基地。

2 数据来源与处理

2.1 数据来源

数据来源于中国西南地区区域地球化学勘查数据。本次研究裁剪了西藏自治区班公湖-双湖-怒江对接带以南的数据，利用GeoIPASV4.5进行数值、坐标(含重复坐标)检查，获得有效数据量53514条，涉及1∶20万图幅26幅，1∶50万图幅8幅，各图幅数据来源详见表1。区域地球化学勘查采样方法以水系沉积物测量为主，土壤测量为辅，1∶20万工作基本采样密度1～2点/km²，部分工作困难地区为1点/4km^{2，1∶50万工作基本采样密度为16点/km}²。样品全部为无污染样品加工，采用了统一的多元素多方法配套分析方案和分析质量监控系统，测试了32种元素和7种氧化物，保证了样品质量，使得数据具有广泛的代表性。据不完全统计，利用全国区域地球化学勘查数据已圈定异常6万余处，发现各类矿床2000余个，进一步证实全国区域地球化学勘查数据质量可靠。

表1 西藏冈底斯-喜马拉雅造山系区域地球化学数据源一览表

2.2 数据处理

在勘查地球化学领域，背景值的确定还存在一定争议，焦点在于采用算术平均值(X)，还是中位数(m)。一般情况下，地质工作者采用剔除离群数据后剩余数据集的算术平均值(X)作为背景值，但前提仍是剔除后的数据在统计学上需符合正态分布，然而对西藏冈底斯-喜马拉雅区域地球化学勘查数据的整理发现，仅Co、F、La、Li、P、Y、Zr等少数元素符合正态分布(图2)。由此，不少学者提出在数据量较大时，利用中位数(m)作为背景值的度量值，因为中位数(m)具有很强的抗干扰能力，对于跨图幅和区域性数据处理、编图时，利用中位数作为背景值的估算值的误差相较于平均值(X)更小，且得到了很好的应用效果。

图2 西藏冈底斯-喜马拉雅区域地球化学数据箱型图

因此，本文首先利用GeoIPASV4.5软件迭代剔除算术平均值(X)加减3倍标准差(S)剔除原始数据中的离群数据，然后计算剩余数据的中位数(m)，以此为背景值。结果显示，离群数据剔除率最高3.74%，不影响背景值计算，保证了数据具有较强的代表性。

3 统计单元及其背景特征

3.1 统计单元

班公湖-怒江结合带以南的冈底斯-喜马拉雅地区内部单元划分方案较多，但从地质学角度来看，主要包括大地构造单元划分方案和成矿单元划分方案。前者是在对大地构造研究的基础上，结合特定构造部位和构造时期所发生的主要地质事件，并将在这一事件中所形成特定的岩石-构造组合厘定为优势大地构造相(亚相)，分析其与相邻构造部位优势大地构造相之间的时空联系和动力学背景，并综合地球物理及地球化学等信息而厘定的各级大地构造单元，可细分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级。冈底斯-喜马拉雅造山系为Ⅰ级构造单元，由南向北划分为喜马拉雅地块、雅鲁藏布江结合带、拉达克-冈底斯-察隅弧盆系3个Ⅱ级构造单元和拉轨岗日被动陆缘盆地、雅鲁藏布江蛇绿混杂岩带、那曲-洛隆弧前盆地等14个Ⅲ级构造单元(表2)(潘桂棠等，2013)；后者主要依据区域成矿的地质构造环境和区域成矿作用的性质、产物、强度及其他矿化信息进行分类(徐志刚等，2008)。徐志刚等(2008)依托全国矿产资源潜力评价，将冈底斯-喜马拉雅划分为2个成矿省和5个成矿带(表2)。王立全等(2015)将冈底斯-喜马拉雅划分为1个成矿域、2个成矿省和7个成矿带(表2)。在此分类基础上，李光明等(2017a)结合西藏自治区实际，结合成矿大地构造背景，将其划分为1个成矿省、2个成矿带和5个成矿亚带(表2)。

表2 西藏冈底斯-喜马拉雅成矿带与构造单元划分方案

由于区域地质构造与成矿密切相关，因此同时代成矿单元多与大地构造单元重合，如拉达克-冈底斯-下察隅岩浆弧带与日喀则弧前盆地，即狭义的冈底斯岩浆岩带或冈底斯岩浆弧，与冈底斯岩浆弧Cu-Au-Mo-Fe-Sb-Pb-Zn成矿带、南冈底斯-下察隅Cu-Pb-Zn-Au-Ag(-W-Mo)成矿亚带重合，雅鲁藏布江结合带与雅鲁藏布江Cr-Au-Ag-As-Sb成矿带、雅鲁藏布江Cr-Pt-Au成矿亚带重合等等，但两者也存在一定差异，如李光明等(2017a)等将西藏冈底斯-喜马拉雅成矿带的范围定义为永珠-纳木错-嘉黎蛇绿混杂岩带与中华人民共和国国界之间，与潘桂棠等(2013)的大地构造单元划分方案限定的范围有所不同，再如部分成矿带(亚带)范围涵盖了多个Ⅲ级大地构造单元等。

为全面梳理冈底斯-喜马拉雅内部各次级单元的区域地球化学元素背景值，本次研究采用潘桂棠等(2013)提出的大地构造单元划分方案，去掉无数据点的低喜马拉雅被动陆缘盆地，计算了西藏冈底斯-喜马拉雅造山系1个Ⅰ构造单元及内部3个Ⅱ级构造单元和13个三级构造单元的区域地球化学39种元素的背景值及其富集系数。

3.2 背景特征

利用GeoIPASV4.5软件迭代剔除算术平均值(X)加减3倍标准差(S)剔除原始数据中的离群数据，然后计算剩余数据的中位数(m)，得到各元素背景值(表3～表5)。考虑到目前部分学者在文献和实际应用中仍采用算术平均值(X)作为背景值，为便于富集系数等部分区域地球化学指标的换算，本文同时列出了西藏冈底斯-喜马拉雅造山系Ⅰ级构造单元的区域地球化学39种元素的中位数(m)和平均值(X)(表3)，而在其次级构造单元中均采用中位数(m)作为背景值的度量值。

表3 西藏冈底斯-喜马拉雅Ⅰ级构造单元区域地球化学39种元素参数统计表

注：富集系数(EC)=中位数(m)/全国背景值(X_NB)；全国背景值(X_NB)引自史长义等(2016)。

表4 西藏冈底斯-喜马拉雅构造单元内的Ⅱ级与Ⅲ级分区区域地球化学39种元素背景值

注：构造单元代号同表2。

表5 西藏冈底斯-喜马拉雅构造单元内的Ⅱ级与Ⅲ级分区区域地球化学39种元素富集系数

注：富集系数(EC)=各构造单元背景值/冈底斯-喜马拉雅背景值；构造单元代号同表2。

从计算结果可见，与全国区域地球化学元素背景值相比，西藏冈底斯-喜马拉雅造山系(Ⅶ)区域地球化学39种元素背景变化较大，富集As、B、Be、Bi、Li、Na₂O、Pb、SiO₂、Sr、Th和W(图3)，其中以As、Be、Bi、Na₂O、W显著富集，富集系数(EC)大于1.2(将EC>1.2定义为“显著富集”，下同)。在西藏冈底斯-喜马拉雅造山系(Ⅶ)内，不同构造次级单元区域地球化学元素富集特征具有明显差异。

图3 不同构造单元富集系数(EC)对比图(构造单元代号同表2)

拉达克-冈底斯-察隅弧盆系(Ⅶ₁)富集Ag、Al₂O₃、Ba、CaO、Hg、K₂O、La、MgO、Na₂O、P、Sr、Th、U、W和Zr，其中以Hg、MgO、CaO富集系数较高，分别为1.10、1.10和1.17(图3)。那曲-洛隆弧前盆地(Ⅶ_1-1)富集Ag、Al₂O₃、Be、F、La、Mn、Na₂O、Nb、Pb、Th、W、Y，显著富集As、B、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Li、Ni、Sb、Sn、^TFe₂O₃、Ti、V、Zn、Zr，尤其以Cr、Hg、B、Sb为代表；昂龙岗日-班戈-腾冲岩浆弧带(Ⅶ_1-2)富集Au、B、Cd、Co、Cu、F、Hg、La、Li、Na₂O、Nb、Ni、Pb、Sn、^TFe₂O₃、Th、U、W、Y、Zn、Zr，显著富集As、CaO、Cr、MgO、Sb；狮泉河-申扎-嘉黎蛇绿混杂岩带(Ⅶ_1-3)富集CaO、Cd、Sr，显著富集CaO；措勤-申扎岩浆弧(Ⅶ_1-4)富集Ag、Ba、CaO、K₂O、Na₂O、SiO₂、Sr、U，其中以CaO、U、Sr、Ba、K₂O富集系数较高；隆格尔-工布江达复合岛弧带(Ⅶ_1-5)富集Ag、Al₂O₃、Ba、Be、Cd、F、Hg、K₂O、La、MgO、Mo、Na₂O、Nb、P、Pb、SiO₂、Sn、Sr、W、Y、Zr，显著富集Th、U；拉达克-冈底斯-下察隅岩浆弧带(Ⅶ_1-6)富集Al₂O₃、Au、Ba、CaO、Co、Cr、Cu、MgO、Mn、Mo、Ni、P、^TFe₂O₃、Ti、V、Zn，显著富集K₂O、Sr；日喀则弧前盆地(Ⅶ_1-7)富集F、La、Li、MgO、Mn、Nb、^TFe₂O₃、V、W、Y、Zn、Zr，显著富集As、Au、B、Be、CaO、Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Sb、Ti，其中以Au、Hg、As、Sb、Ni、Cu、B富集程度高。

雅鲁藏布江结合带(Ⅶ3)富集Ag、As、Be、MgO、Mn、Nb、P、Sn、Zn，强烈富集Au、B、Co、Cr、Cu、Hg、Li、Ni、^TFe₂O₃、Ti、V，其中以Hg、Cu、B、Ni为代表(图3)。雅鲁藏布江蛇绿混杂岩带(Ⅶ_3-1)富集Be、Hg、MgO、Mn、Sn、Ti、V、Zn，显著富集Au、B、Co、Cr、Cu、Li、Ni、^TFe₂O₃，其中Au、Cr、Co、Ni富集程度高；朗杰学增生楔(Ⅶ_3-2)富集Ag、Al₂O₃、Ba、Be、La、MgO、Sn、W、Y，显著富集As、Au、B、Co、Cr、Cu、Hg、Li、Ti、Mn、Mo、Nb、Ni、P、Sb、^TFe₂O₃、Ti、V、Zn、Zr，其中以Au、Sb、Co、V、Cr、As、Li、Ti、Cu、B、Hg富集程度高；仲巴地块(Ⅶ_3-3)富集Au、B、Be、Cr、MgO、Pb、SiO₂，显著富集K₂O、Ni。

喜马拉雅地块(Ⅶ₄)富集Al₂O₃、Au、F、La、MgO、Nb、P、Pb、Sr、Th、Y、Zn、Zr，显著富集As、B、Be、CaO、Co、Cr、Cu、Hg、Li、Ni、Sb、Sn、^TFe₂O₃、Ti、V，其中以Hg、Cr、Li、Sb、As、Ni、B、CaO富集程度高，富集系数依次为1.50、1.59、1.65、1.67、1.86、1.87、2.27、2.67(图3)。拉轨岗日被动陆缘盆地(Ⅶ_4-1)富集Al₂O₃、Au、Cd、F、La、MgO、Mo、P、Pb、Th、W、Y、Zr，显著富集As、B、Be、Bi、CaO、Co、Cr、Cu、Hg、Li、Nb、Ni、Sb、Sn、^TFe₂O₃、Ti、V、Zn，其中以Cr、Li、Hg、Ni、As、Sb、B、CaO为代表；北喜马拉雅碳酸盐岩台地(Ⅶ_4-2)富集As、Ba、K₂O、Na₂O、P、Pb、Sr，显著富集B、Be、Bi、CaO、F、Li、Sb、Sn、U、W；高喜马拉雅基底杂岩带(Ⅶ_4-3)富集Ba、Be、Cu、Mn、Na₂O、Sr、^TFe₂O₃、Zr，显著富集Ti、Sn、V、La、K₂O、Y、Co、Cr、P、Th、Ni、F、U、MgO、CaO。

4 区域地球化学异常讨论

4.1 元素组合特征

以冈底斯-喜马拉雅区域地球化学勘查数据为基础，综合区域矿产地质特征，选取Ag、As、Au、Be、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Li、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Sn、Ti、V、W、Zn等区域主成矿元素及其伴生元素，利用聚类分析和因子分析等方法，剖析各元素之间的相关性特征，确定主要矿床类型找矿元素组合，进而提取可能的找矿信息。聚类分析结果显示，21个元素可分为7个族群，分别为Hg-Sb-As-Cu-Ag-Bi、Cd-Pb-Zn、Cr-Ni-Co、Ti-V-Mn、Li-Be、Au-Sn和Mo-W(图4)。

图4 元素聚类分析图

运用SPSS软件对上述数据进行因子分析，得到Bartlett球度检验和KMO检验分析结果，Bartlett球度检验统计量为730514.86，KMO检验值为0.729，在自由度为210的条件下，概率P值为0，表明数据适合做因子分析。选择因子分析特征值大于1的组合，累计方差贡献率大于70%，提取出7个主要因子(表6)，得到旋转后的因子载荷矩阵(表7)，各因子元素组合与聚类分析结果近于一致。

表6 因子分析总方差解释

表7 旋转后的因子载荷矩阵

注：(1)提取方法：主成分；(2)旋转在6次迭代后收敛。

为查明成矿元素组合与区域矿产分布的关联性，以因子方差贡献率为权重计算各因子得分高下限，绘制因子得分高等值线图(图5)。可见，F1因子为Hg-Sb-As-Cu-Ag-Bi元素组合，主要分布于拉达克-冈底斯-下察隅岩浆弧带(Ⅶ_1-6)、拉轨岗日被动陆缘盆地(Ⅶ_4-1)以及隆格尔-工布江达复合岛弧带(Ⅶ_1-5)中段、东段和昂龙岗日-班戈-腾冲岩浆弧带(Ⅶ_1-2)东段，为区域斑岩型铜多金属矿和热液脉型、矽卡岩型铅锌矿的主要成矿元素分区(图5a)，因子得分高值区分布甲玛、驱龙、厅宫、帮浦、雄村、朱诺等多个斑岩型铜矿，扎西康、西午、吉松、柯月、索月、夏隆岗等热液脉型铅锌矿以及查个勒、蒙亚阿、勒青拉等矽卡岩型铅锌矿，表明该区域具有寻找同类型矿床的巨大潜力。

图5 因子得分高等值线图

F2因子为Cd-Pb-Zn元素组合，分布在雅鲁藏布江结合带(Ⅶ₃)东段及其以南的拉轨岗日被动陆缘盆地(Ⅶ_4-1)(图5b)，与F1因子在拉轨岗日被动陆缘盆地(Ⅶ_4-1)的分布范围相似，为区域热液脉型铅锌矿的指示。

F3因子为Cr-Ni-Co元素组合，沿雅鲁藏布江结合带(Ⅶ₃)和狮泉河-申扎-嘉黎蛇绿混杂岩带(Ⅶ_1-3)呈条带状展布(图5c)，代表了铬铁矿和结合带内基性-超基性岩的元素组合。在雅鲁藏布江结合带(Ⅶ₃)东段高值区分布罗布莎铬铁矿，是我国目前储量最大的铬铁矿，其西侧日喀则及普兰地区分布因子得分高值区，暗示具有寻找铬铁矿的找矿潜力。

F4因子为Ti-V-Mn元素组合，该因子高值区主体沿中冈底斯古老地壳展布，区内分布隆格尔、尼雄-日阿和恰功等矽卡岩型铁矿(图5d)，表明该元素组合可能是区域矽卡岩型铁矿的伴生元素，但同时也蕴含了重要的古老成岩信息。

F5因子为Li-Be元素组合，代表了与淡色花岗岩有关的Li-Be-W-Sn矿床的成矿元素组合。该区域沿特提斯喜马拉雅断续分布(图5e)，因子得分高值区与淡色花岗岩近于重合，如错那洞、拉隆、拉轨岗日、马拉山、恰足翁等淡色花岗岩，目前已发现与淡色花岗岩相关的错那洞铍钨锡矿、嘎波锂矿等，具有进一步寻找同类型矿床的潜力。

F6因子为Au-Sn组合，分布于雅鲁藏布江结合带(Ⅶ₃)、昂龙岗日-班戈-腾冲岩浆弧带(Ⅶ_1-2)东段、隆格尔-工布江达复合岛弧带(Ⅶ_1-5)中段、东段和拉达克-冈底斯-下察隅岩浆弧带(Ⅶ_1-6)(图5f)，与F1因子在雅鲁藏布江结合带(Ⅶ₃)及其以北的分布区域吻合，代表了雅鲁藏布江结合带(Ⅶ₃)造山型金矿的成矿元素和冈底斯斑岩型铜矿伴生成矿的主要元素之一，具有重要的找矿指示意义。

F7因子为Mo-W组合，与F1、F5因子元组组合分布范围近于一致(图5g)，但因子得分值稍低，代表了与中酸性侵入岩相关的Li-Be-W-Sn矿化和冈底斯斑岩型铜矿床的伴生元素，表明该区域具有寻找同类型矿床的潜力。

4.2 区域地球化学场特征

在梳理元素背景及组合特征的基础上，结合区域主要矿产资源分布，绘制了Ag、Au、Be、Cr、Cu、Li、Mo、Pb、Sb、Sn、W、Zn等12种区域主要成矿元素的地球化学图(图6)。可见，Ag元素高值区分布范围较广，呈带状展布，主要位于昂龙岗日-班戈-腾冲岩浆弧(Ⅶ_1-2)东部、隆格尔-工布江达复合岛弧带(Ⅶ_1-5)中部和拉轨岗日被动陆缘盆地(Ⅶ_4-1)东部(图6a)，区内分布蒙亚阿铅锌矿、亚贵拉铅锌银钼多金属矿、扎西康铅锌多金属矿床及吉松、柯月、索月、夏隆岗等多个铅锌矿。Au元素高值区呈团块或串珠状分布在昂龙岗日-班戈-腾冲岩浆弧(Ⅶ_1-2)东部、拉达克-冈底斯-下察隅岩浆弧带(Ⅶ_1-6)中段、印度河-雅鲁藏布江结合带(Ⅶ₄)和拉轨岗日被动陆缘盆地(Ⅶ_4-1)东部，与冈底斯斑岩型铜(多金属)矿带、雅鲁藏布江造山型金矿带空间分布近于一致(图6b)，与因子分析结果一致，代表了雅鲁藏布江结合带(Ⅶ₃)造山型金矿的成矿元素和冈底斯斑岩型铜矿伴生成矿的主要元素之一。Be元素高值区分布较为局限，呈团块状分布于隆格尔-工布江达复合岛弧带(Ⅶ_1-5)东部以及拉轨岗日被动陆缘盆地(Ⅶ_4-1)、北喜马拉雅碳酸盐岩台地(Ⅶ_4-2)中东部(图6c)，与区域淡色花岗岩分布范围较为一致，分布有近年来新发现的错那洞铍锡钨矿、嘎波锂矿等；Cr元素高值区分布特征明显，基本呈条带状沿狮泉河-申扎-嘉黎蛇绿混杂岩带(Ⅶ_1-3)和印度河-雅鲁藏布江结合带(Ⅶ₄)展布(图6d)，在嘉黎以西、普兰以东及日喀则、仁布等地区含量较高；Cu元素高值区分布较广，主要位于拉达克-冈底斯-下察隅岩浆弧带(Ⅶ_1-6)中段(图6e)，与冈底斯斑岩型铜多金属矿带吻合，区内分布有朱诺、雄村、东嘎、泽莫、甲玛、驱龙、厅宫、帮浦等多个大型、超大型铜多金属矿。Li元素高值区基本位于拉轨岗日被动陆缘盆地(Ⅶ_4-1)、北喜马拉雅碳酸盐岩台地(Ⅶ_4-2)中东部(图6f)，与Be元素分布特征相似，浓集中心与淡色花岗岩吻合；Mo元素高值区与Cu元素重叠面积较大，位于拉达克-冈底斯-下察隅岩浆弧带(Ⅶ_1-6)中段、隆格尔-工布江达复合岛弧带(Ⅶ_1-5)中部和东段(图6g)，表现为斑岩型铜多金属矿的伴生成矿元素或主要成矿元素。Pb元素高值区沿带状展布于隆格尔-工布江达复合岛弧带(Ⅶ_1-5)中部、昂龙岗日-班戈-腾冲岩浆弧(Ⅶ_1-2)东部和拉轨岗日被动陆缘盆地(Ⅶ_4-1)东部(图6h)，与区域主要铅锌(银)矿床分布吻合；Sb高值区元素分布范围较窄，在拉轨岗日被动陆缘盆地(Ⅶ_4-1)和那曲-洛隆弧前盆地(Ⅶ_1-1)呈团块分布(图6i)；Sn为典型高温元素，高值区呈团块分布，表现为与岩体密切相关，分布于拉轨岗日被动陆缘盆地(Ⅶ_4-1)、北喜马拉雅碳酸盐岩台地(Ⅶ_4-2)和昂龙岗日-班戈-腾冲岩浆弧(图6j)；W元素亦为高温元素，高值区分布特征及范围与Sn元素近于一致(图6k)；Zn元素高值区分布范围较广，呈串珠状及团块状分布于拉轨岗日被动陆缘盆地(Ⅶ_4-1)东部、隆格尔-工布江达复合岛弧带(Ⅶ_1-5)中部和昂龙岗日-班戈-腾冲岩浆弧(Ⅶ_1-2)东部，与Pb、Ag元素高值区分布范围一致，区内分布多个铅锌(银)矿床，是铅锌(银)矿床的直接指示元素。

图6 西藏冈底斯-喜马拉雅主要成矿元素地球化学图

从构造单元角度来看，拉达克-冈底斯-察隅湖盆系(Ⅶ₁)主要富集Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag元素，与区内主要矽卡岩型Cu-Pb-Zn-Ag-(Fe)矿床、斑岩-矽卡岩型Cu-Mo-Pb-Zn-Ag矿床和斑岩-浅成低温热液型Cu-Au矿床分布范围一致，且由南向北元素含量具有逐渐降低的趋势。印度河-雅鲁藏布江结合带(Ⅶ₄)富集元素单一，主要为Au和Cr，Au代表了区域造山型金矿的成矿元素，Cr是结合带内基性-超基性岩及其内部铬铁矿的指示元素。喜马拉雅地矿(Ⅶ₄)的元素富集可分为两组，分别为Pb-Zn-Au-Ag-(Sb)和Li-Be-Sn-W，前者位于拉轨岗日被动陆缘盆地(Ⅶ_4-1)东部，区内分布扎西康铅锌多金属矿床、吉松、柯月、索月、夏隆岗铅锌矿、明赛、姐纳各普金矿、马扎拉、姜仓、古堆金锑矿等，是北喜马拉雅金锑多金属成矿带或喜马拉雅前陆褶皱带金锑成矿带的重要组成部分；后者呈团块状，分布于拉轨岗日被动陆缘盆地(Ⅶ_4-1)、北喜马拉雅碳酸盐岩台地(Ⅶ_4-2)中东部，浓集中心与淡色花岗岩分布近于一致，是与淡色花岗岩相关的伟晶岩型Li矿及矽卡岩型Be-Sn-W矿床的主要成矿元素。

4.3 元素背景与成矿作用类型

不同大地构造单元的成矿作用类型差异反映在区域地球化学方面表现为元素背景值的差异。喜马拉雅地块以发育Au-(Sb)、Pb-Zn和Li-Be-Sn-W等稀有金属成矿作用为主(图1)，富集Au、Be、Li、Pb、Sb、Sn、W、Zn等成矿元素(图3、图7)，除Au元素外，其余元素富集系数(EC)均大于1.2(图3)，具体表现为在淡色花岗岩内部及边部富集高温W、Sn等成矿元素，岩体向外逐渐富集中温Pb、Zn等成矿元素，外围则以富集Au、Sb为主；雅鲁藏布江结合带显著富集Au、Cr，富集系数(EC)分别为1.27和1.43，发育造山型金矿和岩浆熔离型铬铁矿(图1)，矿床分别富集As、Sb和Co、Ni等元素；拉达克-冈底斯-察隅弧盆系具Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag等元素的富集(图3、图7)，且从北向南，元素富集程度逐渐提高，特别是在狮泉河-申扎-嘉黎蛇绿混杂岩带以南的隆格尔-工布江达复合岛弧带、拉达克-冈底斯-下察隅岩浆弧带和日喀则弧前盆地具Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag等元素的明显富集(图3、图7)，发育大规模铜多金属成矿作用，以斑岩型、斑岩-矽卡岩型、斑岩-浅成低温热液型和矽卡岩型为主，从岩体边部向外大体呈现出现Cu-(Mo)→Pb-Zn→Au-(Ag)的富集特征。综上可见，不同大地构造单元具有显著差异的构造-岩浆演化过程，导致了不同元素的富集，因此发育了不同类型的成矿作用。

图7 西藏冈底斯-喜马拉雅主要成矿元素异常气泡图

5 找矿远景区圈定

区域地球化学元素背景值是区域找矿预测的重要地球化学指标。根据元素背景特征、组合特征及其与成矿作用类型的关系，结合冈底斯-喜马拉雅内部各次级构造单元构造-岩浆演化过程的差异和已有矿床(点)发育特征等，将找矿远景区划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类，最终圈定找矿远景区。其中，Ⅰ类找矿远景区元素异常强度和规模大，元素组合特征与已知矿床元素异常相似，属矿致异常，且异常出现在成矿有利部位或与已知矿床空间分布特征吻合；Ⅱ类找矿远景区元素异常具一定规模和强度，元素异常组合特征与区域已知矿床具有可对比性，但规模相对较小；Ⅲ类找矿远景区元素异常组合单一，规模小，强度一般，与已知矿床对比性一般或较差。以此为优选原则，最终在西藏冈底斯-喜马拉雅圈定Ⅰ类找矿远景区7处、Ⅱ类找矿远景区9处、Ⅲ类远景区17处(图8)，各找矿远景区详细信息见表8所示。

表8 西藏冈底斯-喜马拉雅找矿远景区一览表

图8 西藏冈底斯-喜马拉雅找矿预测图

为了更好地理解找矿远景区划分原则，以Ⅰ类找矿远景区为例，逐一介绍了各找矿远景区内元素背景、异常组合及矿床(点)发育特征，详述如下：

桑弄-北纳Ⅰ类找矿远景区(GH06)：远景区内具Cu、Mo、Fe、Pb、Zn、Ag等多金属异常，尤其在远景区东南侧，Pb、Zn异常规模较大。在矿产资源方面，由西向东已发现有隆格尔、滚旧、尼雄、沙松铁矿、日阿铜多金属矿以及查个勒、邦布勒铅锌铜矿等，是冈底斯中北部地区大型-超大型铁铜矿产的典型代表，具有进一步寻找Cu、Fe、Pb、Zn等金属矿产的潜力。

斯弄多Ⅰ类找矿远景区(GH012)：远景区发育Pb、Zn、Ag组合异常，异常强度和规模大，区内目前已发现恰功铁矿和斯弄多大型铅锌银矿床，且元素异常与矿床分布空间位置叠合，属矿致异常。

勒青拉Ⅰ类找矿远景区(GH013)：该远景区发育Cu、Mo、Pb、Zn、Ag组合异常，异常强度大而集中，异常强度空间分布与区内分布的列廷冈-勒青拉矽卡岩型Fe-Cu-Pb-Zn矿床套合，为矿致异常，具有进一步寻找同类型矿床的潜力。

蒙亚阿Ⅰ类找矿远景区(GH014)：区内具Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag组合异常，异常强度高，规模大，元素组合异常与已发现的蒙亚阿铅锌矿、亚贵拉铅锌银钼多金属矿、沙让钼矿和洞中拉铅锌矿等空间分布吻合，属典型矿致异常，找矿潜力大。

朱诺-雄村Ⅰ类找矿远景区(GH017)：该远景区分布范围与西藏雄村-朱诺一带铜钼矿重点调查区、西藏雄村铜矿重点调查区、西藏朱诺-北姆朗铜矿重点调查区重合，区内发育Cu、Mo、Au元素组合异常，异常强度大而集中，异常浓集中心内分布朱诺、雄村、东嘎和泽莫多拉等多个Cu-Au矿床，具有Cu-Au矿床找矿潜力。

厅宫-帮浦Ⅰ类找矿远景区(GH018)：该远景区呈东西向带状延伸，地处冈底斯-喜马拉雅铜钼锑等多金属矿产基础调查区东段，区内涵盖西藏帮浦铜矿重点勘查区、西藏工布江达加兴铜矿重点勘查区、西藏墨竹工卡驱龙-甲玛铜矿重点勘查区、西藏达孜拉抗俄铜矿重点勘查区和西藏努日铜矿重点勘查区等，发育Cu、Mo、Au、Ag组合异常，各元素异常高值超过远景区所在Ⅱ级构造的单元背景值的8倍，异常浓集中心分布甲玛、驱龙、厅宫、帮浦等多个铜多金属矿床，是冈底斯斑岩铜矿带的重要组成部分。

扎西康-马扎拉Ⅰ类找矿远景区(GH032)：远景区内发育Au、Sb、Pb、Zn、Ag和Li、Be、Sn、W组合异常，异常强度高、规模大，区内分布藏南马扎拉-扎西康锑矿重点调查区、西藏隆子错那洞祥林锡铍矿重点勘查区，异常空间分布与扎西康铅锌多金属矿床、吉松、柯月、索月、夏隆岗铅锌矿、明赛、姐纳各普金矿、马扎拉、姜仓、古堆金锑矿以及错那洞铍锡钨矿、嘎波锂矿等分布吻合，具有进一步寻找同类型矿床的潜力。

6 结论

(1)西藏冈底斯-喜马拉雅造山系各元素背景变化较大，具有显著差异富集的特点，表现为喜马拉雅地块富集Li、Be、Sn、W、Au、Sb、Pb、Zn，雅鲁藏布江结合带富集Au、Cr，拉达克-冈底斯-察隅弧盆系富集Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag等，且在拉达克-冈底斯-察隅弧盆系内部，由北向南元素富集程度逐渐提高。

(2)差异化的构造-岩浆演化过程导致不同大地构造单元元素差异富集，进而发育不同类型的成矿作用。

(3)以元素背景、组合特征及其与成矿作用类型的关系为基础，圈定Ⅰ类找矿远景区7处、Ⅱ类找矿远景区9处和Ⅲ类远景区17处，以期服务新一轮找矿突破战略行动。

致谢数据采集与处理工作得到了成都地质矿产研究所(现中国地质调查局成都地质调查中心)、中国科学院地球物理地球化学勘查研究所、西藏自治区地质调查院、四川省地质调查院、湖北省地质调查院、甘肃省地质调查院、河南省地质调查院、陕西省地质勘查开发局第二综合物探大队(现陕西省第二物探大队有限公司)、青海省地质调查院、江西省地质调查院、云南省地质调查院、云南省地质调查局等众多地勘、科研单位的鼎力支持。中国地质调查局地球物理与地球化学研究所公开的全国地球化学图及中国地球化学基准计划数据为本文撰写提供了部分数据支撑。

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来源：覆盖区找矿

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发布于 2025-01-08 09:10:49

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