三江地區大規模成礦動力學模式淺析

劉 軍，黃 波，楊 濤，徐偉鈞，黎 朋，楊順成

（1.貴州理工學院資源與環境工程學院，貴陽550003；2.西安西北有色物化探總隊有限公司，西安710068；3.貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊，貴州 都勻558000；4.浙江省水文地質工程地質大隊，浙江 寧波315012）

三江地區泛指怒江、瀾滄江和金沙江流域，而三江成礦帶主要指印度板塊以東—揚子陸塊西緣，經歷了以喜山期為主的構造運動，產出以玉龍銅礦、蘭坪金頂鉛鋅礦、臨滄鍺礦等為代表的有色金屬、貴金屬、黑色金屬、稀有稀土及分散元素等大型—超大型礦床系列（圖1），成為我國最重要成礦區帶之一[1、2]。

貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊自上世紀80年代起，在三江地區作過不同程度地質找礦工作，但主要在2000年后于云南省維西—蘭坪地區完成一系列地質調查工作。在該地區發現箐口塘—白馬駒多個中大型鉛鋅銀多金屬礦床和大寶山—八寶山為多個中小型以銅為主多金屬礦床系列[3、4、5]，取得較好的找礦成果；根據蘇之良等（2004）[3]、楊松等（2009）[4]、何明球等（2008）[5]、陳恒術等（2013）[6]認為礦床成因主要為沉積—改造型，成礦物質均與深部來源有關，與黃波等（2009、20016、2017）[7、8、9]、王登紅等（2005）[1]、顧雪祥等（2001）[2]、涂光熾等（2003）[11]、李興振等（1999）[14]提出的三江地區大規模成礦與深源性成礦物質相對應。

2 地質構造背景

圖1 三江地區構造背景圖（據王登紅等修編，2005）

由于印度板塊與歐亞板塊的強烈碰撞，“三江造山帶與揚子陸塊西緣在新生代快速抬升；構造活動劇烈并切穿了上地幔，發生一系列強烈的逆沖推覆、走滑拉張作用和巖漿作用（圖1）[9、12]。

三江地區經歷了前中生代特提斯演化后，成為歐亞次大陸的南緣部分，受雅魯藏布江洋閉合、印度板塊向北俯沖和歐亞板塊碰撞以及受到揚子地臺阻擋影響，三江地區中部以推覆構造作用為主，蘭坪地區以南和德欽以北以剪、走滑構造作用為主[1、9]，伴隨推覆構造作用[13]，瀾滄江斷裂帶主要為右旋斷裂帶，斷裂帶以西地區，新生代發育一系列NWW 走向的左旋為主的走滑斷裂，因此本區瀕臨的揚子地臺西緣新生代走滑、逆沖推覆和拉張構造發育，產生了錯綜復雜的構造網絡和空間[1、9、13]，伴隨強烈的巖漿活動和成礦物質上涌，為大規模成礦作用提供了前提條件。

3 討論

1）地球表面出露以低密度沉積巖為主，各元素主要以固態形式分布且較分散，豐度值較低，活化能力差，如Cu在地殼豐度為27×10-6（Rundick et al,2003）[15]，要達到最低工業品位（如：Cu，0.4%），必須經過地質富集作用。

從三江地區主要礦床來看，如：玉龍銅礦、蘭坪金頂鉛鋅礦、臨滄鍺礦為代表的有色金屬、貴金屬、黑色金屬、稀有稀土及分散元素等大型—超大型礦床系列，要完成如此大規模的成礦作用，必須有大規模成礦物質來源作為支撐；如涂光熾等（2000）[11]統計的除玉龍銅礦、金頂鉛鋅礦和臨滄鍺礦外，白云鄂博超大型REE-Fe-Nb礦、柿竹園超大型鎢礦、大廠錫礦、老王寨金礦等大型—超大型礦床系列，均與上地幔—下地殼來源有關，并提出了殼幔相互作用對大型—超大型礦床的制約作用與影響的觀點。

李興振等（1999）、李定謀等（2002）、王登紅等（2005）、黃波等（2009、2016、2017）在研究三江成礦特征時指出：三江地區大規模礦床的集中產出，必須有大規模深源性成礦物質的上涌為前提，并在有利條件下完成各成礦流體的分異—富集和成礦作用。

2)根據蘇之良等（2004）對維西縣箐口塘—白馬駒多個鉛鋅（銀）多金屬礦床系列和楊松等（2009）、何明球等（2008）、陳恒術等（2013）對維西—蘭坪縣大寶山—八寶山多個以銅為主的多金屬礦床系列的研究，認為礦床在形成過程中有豐富的成礦物質來源，也與深源成礦流體有關，在有利空間（構造裂隙、層間破碎帶等）完成成礦作用，礦體多與圍巖界線分明，由此認為礦床成因主要為沉積—改造型。

顧學祥等（2001）提出喜山運動控制下的深部過程和成礦作用有關，王登紅等（2005）提出“幔涌殼旋”動力學模式的反“S”構造是三江地區大規模成礦的主要成因，與劉增乾等（1993）、李興振等（1999）、涂光熾（2003）、李定謀等（2002）、劉文中等（2003）、黃波等（2009、2016、2017）提出的深成物源相對應，均具有豐富成礦流體、運移通道和有利的成礦空間，在不同地質條件下，產出不同成因的一系列礦床，如殼源、幔源和混源等成礦流體，形成結晶分異、流體交代、構造裂隙充填、推覆—剪切等多種成因礦床。

3）據國內外地質學家們長期對地殼的研究認為：大陸地殼平均厚度37～40km，而洋殼不足10km，最厚的喜馬拉雅山地區高達80km（Christensen et al,1995）[15]，比大陸平均厚度超過40km，比洋殼超過70km，表明喜馬拉雅山地區的地殼已深插上地幔。

4）根據馬曉旻（1989、1991“全球旋渦大地構造假說”[16、17]認為：地球自轉（最外圈轉速高達1700km/小時），帶動地幔軟流圈對流離極運動和科里奧利作用下，赤道以北產生五個順時針和一個北極逆時針的高能旋轉旋渦對流單元，而赤道以南形成相對應旋渦對流單元（圖2），每個旋渦對流單元所受的構造應力方向大致為旋渦中心向心擠壓應力和旋轉方向上旋轉動力的復合作用，二者近于相互垂直，并在近赤道處有相對加快而遠離赤道處滯后的特點。

圖2 地球漩渦單元及應力示意圖（據馬曉旻應力分布示意圖修編，1991）

我國地處北半球五個順時針旋轉的東亞旋渦單元，旋渦中心大致位于：E102°10'，N28°20'，西藏南部地區地處東亞旋渦中心西部，應力方向為近SN向旋轉動力和近東西向擠壓應力，形成一系列近東西向構造。而三江地區地處東亞旋渦中心南部偏西，產生近南北向擠壓和從東往西的旋轉應力作用；并在三江地區南部的（近赤道處）相對加快，而北部相對滯后，產生反“S”形構造，與王登紅等（2005）提出的反“S”形“幔涌殼旋”動力學模式對應。而來自于65Ma前強烈撞擊（Alvarez et al,1980）[15]，促進印度板塊向北漂移，東亞旋渦旋轉加速和印度板塊與歐亞板塊強烈碰撞[16、17]，帶動“三江”造山帶與揚子陸塊西緣抬升，產生了“加厚旋涌”效應，即地殼加厚并深插上地幔，上地幔軟流圈的高能旋轉受阻而被動沿構造裂隙上涌，導致強烈巖漿活動和大規模成礦物質上涌，并在有利條件下完成一系列成礦物質的分異—富集和大規模成礦作用，正如王登紅（2005）等指出的“成巖—成礦物質同樣來自于地幔，在不斷加厚的地殼環境下，地幔物質能夠到達近地表，表明了地幔物質和能量作用之強烈”。

因此“加厚旋涌”成礦動力學模式是三江地區特有的成礦動力學模式。

4 結語

喜山期劇烈構造運動引起印度板塊與歐亞板塊強烈碰撞，帶動“三江”造山帶與揚子陸塊西緣抬升，地殼加厚并深插上地幔，上地幔軟流圈的高能旋轉受阻而被動沿構造裂隙上涌，導致強烈的巖漿活動和大規模成礦物質上涌，并在有利條件下完成各成礦物質的分異—富集和大規模成礦作用，并在不同的地質條件下形成不同成因的礦床；由此“加厚旋涌”成礦動力學模式是三江地區特有的成礦動力學模式。

下一步工作建議：2013年貴州有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊在該地區進行1∶5萬水系沉積物測量，圈出以Cu、Pb、Zn、Ag、Au為主的5個找礦遠景區，異常強度高（Cu、Pb、Zn、Ag、Au峰值達到最低工業品位或接近邊界品位），元素組合好，規模大（異常面積達51～69km2），具多個明顯濃集中心和濃度分帶（黃波等，2016、2017）[7、8]。2014年在玉獅山遠景區通過工程驗證發現6條工業礦體，為礦致異常，顯示了極高的找礦前景，但由于種種原因該項目于2016年底結題。由此建議對4個遠景區進行進一步工作，同時對維西縣西北部進行快速化探掃面，在三江地區大規模大型—超大型礦床集中區的背景下以期發現新的遠景區和礦產地，使其早日成為國家級礦業開發基地。

致謝：本文有幸得到“全球旋渦假說”提出者馬曉旻指導，在此表示誠摯感謝！筆者認為該“假說”也是板塊運動和碰撞動力來源，對研究三江地區大地構造和指導找礦具重要意義，并對研究全球大地構造、成礦預測及地震預報同樣具有重要意義，今后將以各種方式與各位專家學者探討和研究全球大地構造、成礦預測和地震預報。