青藏高原南部的主要戰略性礦產:勘查進展、資源潛力與找礦方向

李光明,張林奎,張 志,夏祥標,梁 維,侯春秋

(中國地質調查局成都地質調查中心,四川 成都 610081)

人類文明進步與金屬礦產資源利用的進程息息相關。我國目前90%以上的一次性能源、70%的農用生產資料、80%的工業原材料來自于礦產資源(郭娟等,2020)。進入21世紀后,中國邁入了工業化進程的高速增長期,很多礦產消耗的增加速度已經接近甚至超過中國國民經濟的整體發展速度,礦產品供需矛盾日益尖銳,集中表現在礦產消耗的增長超過儲量的增長,一些重要礦產品進口量急劇增加,一些重要礦產資源儲量的保證度急劇下降。戰略性礦產是支撐我國戰略性新興產業快速可持續發展的重要原材料保障。數據顯示,近年我國鐵礦石對外依存度升至88.7%,銅精礦對外依存度超過70%,對外依存度超過40%的戰略性礦產種類達20余種,供需形勢異常嚴峻(王安建等,2019)。為確保我國戰略性礦產資源安全保障,黨中央提出了要加快構建以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局,要求加強我國短缺型戰略性礦產勘查,進一步提升我國主導型和富有型戰略性礦產的國際話語權,充分利用兩種資源和兩個市場。

位于我國西部的青藏高原,因地勢高峻,四周被一系列高大山系所環繞,平均海拔達4000米以上,被稱為“世界第三極”,總面積約260萬平方千米,涉及西藏、青海、四川、甘肅、新疆和云南等省區,約占我國陸域面積的四分之一。從青藏高原向外奔流出了長江、黃河、湄公河、恒河、印度河、雅魯藏布江等多條世界上著名的大江大河,因此還具有“亞洲水塔”之譽。

目前科學家普遍認為,青藏高原的形成隆升與亞洲和印度大陸板塊在65 Ma發生的強烈碰撞作用密切相關。青藏高原南部地區的岡底斯-喜馬拉雅造山系主體位于西藏自治區,是亞洲-印度大陸板塊正向碰撞作用發生的主要區域,也是新特提斯洋最后消亡的主要場所。伴隨亞洲-印度大陸板塊大規模的碰撞,除了在青藏高原南部地區引起了大規模、多階段的構造-巖漿作用外,還形成了豐富的各類礦產資源。這些礦產組成了著名的岡底斯、喜馬拉雅等巨型成礦帶,是我國銅、鉻、金和鈹稀有金屬等重要戰略性礦產資源的高度富集區,在我國的資源配置中居重要地位。因此,青藏高原南部除了擁有壯麗的自然風光,獨特的風土人情,也是探索地球深部動學過程、高原隆升機制與大規模成礦過程的“金鑰匙”,同時具備構建我國銅、鉻、金和鈹稀有金屬等重要戰略性礦產資源勘查、開發接續基地的資源基礎。

基于“十三五”期間筆者主持由中國地質調查局成都地質調查中心承擔的多個地質調查二級項目與科技項目所取得的調查與研究成果,結合收集整理區內重要典型礦區最新的勘查成果,在分析青藏高原南部岡底斯-喜馬拉雅造山系地質構造演化與大規模成礦作用的基礎上,本文對近年來岡底斯、雅魯藏布江和喜馬拉雅等重點成礦帶內戰略性礦產勘查工作取得的主要成果進展進行了系統地總結和梳理,對資源潛力進行了分析,提出了下一步找礦工作的重點和方向,為進一步謀劃該地區戰略性礦產大型資源接續基地建設提供新的資料和思考。

1 關鍵礦產與戰略性礦產的爭論

關鍵金屬(Critical Minerals)或關鍵礦產一詞近年來頻見于大量的中外文獻與相關報道中。所謂關鍵金屬是美國近年提出的一個新概念(Gulley et al.,2018;European Union,2018),是指對新材料、新能源、信息技術、航空航天、國防軍工等新興產業具有不可替代用途或有重大供應風險的一類金屬元素及其礦床的總稱。由于關鍵金屬在新興產業領域具有不可替代性,是人類社會發展到關鍵階段、在關鍵場合發揮關鍵性作用的礦產資源,在未來幾十年具有需求增長的爆發性和卡或被卡脖子的戰略性,因而備受各國政府或組織的高度關注。

由于關鍵礦產是主要發達國家和地區組織根據新興產業和高科技發展的需求和供給風險所界定的礦產資源類型,因此,關鍵礦產的定義和所涉及的礦種隨著時代發展以及各國之間關系的變化而變化(Schulz et al.,2017;Gulley et al.,2018;European Union,2018;翟明國等,2019)。2017年12月20日,美國總統特朗普簽署13817號行政令,發布《確保關鍵礦產安全和可靠供應的聯邦戰略》,以減少因關鍵礦產供應鏈中斷帶來的國家安全與經濟繁榮隱患(Schulz et al.,2017;翟明國等,2019),隨后美國內政部于2018年提出了關鍵礦產的清單,在該清單中包括了銻、鈹、鉍、銫、銣、鉻、鈷、鎵、鍺、氦、銦、鋰、鈮、鉑族元素、稀土元素、錸、鈧、鍶、鉭、碲、錫、鈦、鎢、鈾、釩、鋯、鉿、砷、重晶石、天然石墨、螢石、鋁、鉀、錳、鎂等35種礦產。歐盟于2017年列出的26種關鍵礦產,包括了金屬礦產鈹、鉍、鈦、鈷、鉭、鎢、釩、鉑族金屬、重稀土、輕稀土、鈧、鎵、鍺、鉿、氦、銦、鈮、鎂;非金屬礦產天然石墨、磷酸鹽巖、硼、磷、結晶硅、重晶石、焦煤、螢石(European Union,2018;翟明國等,2019;毛景文等,2019b;王登紅,2019)。隨后根據情況變化于2020年再次將其調整為30種礦產,增加了銻、鋁土礦、鋰、天然橡膠、鈦、鍶,減去了鎢和氦。由此可見,世界上各國對關鍵礦產均十分重視,并將其上升到了國家戰略的高度。從目前美國、歐盟、日本等對關鍵礦產的定義和所涉及的礦種看,主要包括了稀有、稀土和稀散元素等“三稀”礦產及少部分其他重要的大宗礦產。

戰略性新興礦產,顧名思義是新一代信息技術、高端裝備制造、新材料、生物、新能源汽車、新能源、節能環保等戰略性新興產業發展所需的礦產資源。我國十分重視戰略性新興礦產。2016年,國土資源部在《全國礦產資源規劃(2016—2020年)》中,將石油、天然氣、頁巖氣、煤炭、煤層氣、鈾、鐵、鉻、銅、鋁、鎳、金、鎢、錫、鉬、銻、鈷、鋰、稀土、鋯、磷、鉀鹽、晶質石墨、螢石24種礦產列入戰略性新興礦產目錄。毛景文等根據全球資源的供需形勢、我國探明資源的豐富狀況與稟賦特點等因素,將關鍵礦產進一步劃分為主導型(如鍺、銦、輕重稀土元素、鎢、天然石墨、銻、鎂、鎵、釩、鉍、重晶石、螢石、鈧、鈦、鍶、砷、碲、汞、鎘、氟、鋇等)、技術和條件制約型(如鋰、錫、鈹、鈮和錳等)、市場制約型(錸、鎵、鈧、銣、碲等稀散礦產等)和資源短缺型(鎳、鈷、鉑族元素和鉻等)4類(毛景文等,2019a,2019b;王登紅,2019)。

由于關鍵礦產主要是不同發達國家和地區組織根據高科技產業發展的需求和供給風險所界定的礦產資源類型,其所定義礦種的種類與內涵各不相同,體現了他們對礦產資源認知和管理理念的差異,并且隨著時代發展以及各國之間關系、需求、供應變化而發生變化,因此可以說關鍵礦產不是一個科學名詞,而是一個政治名詞(毛景文語)。戰略性礦產的提出,具有顯著的中國特色,是指對我國經濟、國防和戰略性新興產業發展至關重要的礦產資源,包括了我國資源優勢可以調控國際市場的礦產資源(可卡別人脖子),和我國資源短缺存在較大安全隱患的礦產資源(可被別人卡脖子)。根據我國銅、鐵、錳、鋁、鋰、鈷、鎳、鋯、鈮、鉭、鉑族等戰略性礦產的對外依存度均超過了70%的嚴峻資源形勢與現狀,我國多數學者建議明確使用“戰略性礦產”一詞,而不使用“戰略新興礦產”和“關鍵礦產”,同時建議將我國的戰略性礦產區分為特別緊缺戰略性礦產和優勢戰略性礦產2類(毛景文等,2019b)。

隨著我國目前經濟社會進入高質量發展階段,習近平總書記、李克強總理等黨和國家領導人高度重視戰略性礦產的資源安全,多次進行批示,明確提出要保障能源資源安全,提高戰略性礦產的掌控能力和國際話語權。2020年中央十九屆五中全會通過的“關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議”也明確提出要“確保國家經濟安全,加強經濟安全風險預警、防控機制和能力建設,實現重要產業、基礎設施、戰略資源、重大科技等關鍵領域安全可控;確保糧食安全,保障能源和戰略性礦產資源安全”。

我國目前尚未最后發布我國戰略性礦產的目錄。自然資源部以原國土資源部2016年發布的戰略新興礦產名錄為基礎,根據目前國內的資源現狀和供需形勢,為確保我國未來新興高技術產業高質量可持續發展的要求,對其中的部分礦種進行了調整,初步厘定出了包含有36種戰略性礦產的清單,其中包括有能源礦產6種(石油、天然氣、頁巖氣、煤炭、煤層氣、鈾);金屬礦產25種(鐵、錳、鉻、銅、鋁、金、鎢、錫、鉬、銻、鎳、鈷、鋰、釩、鈦、稀土、鋯、鉿、銦、鍺、鎵、鈮、鉭、鈹、錸);非金屬礦產5種(磷礦、鉀鹽、晶質石墨、螢石、硼),并將其中的鐵、銅、鋁、錳、油氣、鉻、鈷、鈮、鉭、鋯、鋰、鎳等12種礦產列為我國特別緊缺戰略性礦產。關于我國的戰略性礦產目錄,目前國家正在組織專家進行論證,最后確定的戰略性礦產也將于近期公布。

2 青藏高原南部是我國戰略性礦產資源的重要富集區

由亞洲-印度大陸正向碰撞作用形成的岡底斯-喜馬拉雅造山系雄居青藏高原南部,在行政區劃上涉及西藏自治區的拉薩、山南和日喀則市,往南與印度、尼泊爾、不丹等國相鄰。在大地構造位置上岡底斯-喜馬拉雅造山系位于東特提斯構造域中西段,是新特提斯洋殼俯沖消減、印度與亞洲大陸正向碰撞作用發生的主要區域,包括了岡底斯-念青唐古拉晚古生代—中生代復合島弧帶、雅魯藏布江結合帶、特提斯喜馬拉雅被動大陸邊緣和高喜馬拉雅結晶巖系等主要的次級構造單元(潘桂棠等,2006)。

自古生代以來,該地區經歷了古生代—中生代特提斯洋演化過程中的拉薩地塊南向增生和新生代以來印度-亞洲大陸正向碰撞與隨后的青藏高原強烈隆升等多個構造演化階段。在大陸增生與印度-亞洲大陸碰撞過程中,區內發生大規模洋陸轉換,地殼不同圈層間相互作用,導致了拉薩地塊強烈加厚,大量幔源物質加入形成新生下地殼(侯增謙等,2006a,2006b;侯增謙和楊志明,2009;黃勇等,2011),殼幔物質和能量發生多次交換與運移,為區內大規模的金屬成礦作用創造了十分有利的成礦地質條件,促進了一系列大型—超大型斑巖銅礦、蛇綠巖型鉻鐵礦、造山型金礦以及與淡色花崗巖有關的鈹稀有金屬礦等礦床的形成,在空間上組成了青藏高原南部地區的岡底斯、雅魯藏布江和喜馬拉雅等重要的大型成礦帶。

岡底斯、雅魯藏布江和喜馬拉雅等成礦帶在礦種上,以高度富集銅礦、鉻鐵礦、金和鈹、錫鎢和螢石等我國目前急缺的戰略性礦產為主要特色。在空間分布上,系列大型—超大型礦床高度集中,組成了朱諾、雄村、廳宮-沖江、驅龍-甲瑪、努日、朱諾羅布莎和扎西康等7個大型礦集區(圖1),是我國建設戰略性礦產資源接續基地的重點地區。

圖1 青藏高原南部地區主要成礦帶戰略性礦產地與大型礦集區分布圖1—朱諾Cu多金屬礦集區;2—雄村Cu-Au礦集區;3—廳宮-沖江Cu多金屬礦集區;4—驅龍-甲瑪Cu多金屬礦集區;5—努日Cu-W-Mo礦集區;6—羅布莎鉻鐵礦集區;7—扎西康Be、Sn礦集區Fig.1 Distribution of strategic mineral deposits and large ore concentration areas in the main metallogenic belts in the southern Qinghai-Tibet Plateau

岡底斯銅多金屬成礦帶以發育斑巖銅礦、巖漿熱液型錫鎢礦及其共伴生的金、鉬、鈹、鈮、鉭等戰略性礦產為特色。目前帶內已發現了多個著名的大型—超大型斑巖銅(鉬)礦床,組成了朱諾、雄村、廳宮-沖江、驅龍-甲瑪和努日等5個重要的礦集區。主要的礦床類型為斑巖型,包括與特提斯洋殼俯沖作用有關的俯沖型斑巖型銅礦(雄村式)和與大陸碰撞作用有關的碰撞型斑巖型銅礦(驅龍式、甲瑪式等)兩類,其中代表性的大型—超大型礦床有驅龍銅礦、甲瑪銅多金屬礦、雄村銅礦、廳宮銅礦和幫浦銅鉬礦等。科學家對岡底斯斑巖銅礦床的斑巖巖漿起源與成礦作用、成礦地質特征與深部及外圍資源潛力等進行了深入研究,認為雄村銅礦形成于特提斯洋殼俯沖的洋內弧背景,洋殼俯沖板片脫水產生的流體交代地幔楔,發生局部熔融形成的巖漿是大洋俯沖型斑巖型銅礦的物質來源,成礦時代為中侏羅世(黃勇等,2011)。驅龍、甲瑪等斑巖銅(鉬)礦床的形成與碰撞后伸展背景下大量幔源物質加入導致加厚新生下地殼發生局部熔融形成的埃達克質巖漿密切相關(侯增謙等,2006a,2006b;侯增謙和楊志明,2009;侯增謙,2010),成礦時代為中新世。岡底斯南緣的俯沖增生雜巖系與火山巖漿弧是加厚新生下地殼的重要物質組成,為后期的斑巖成礦提供了高背景銅的深部儲庫(朱弟成等,2018;張澤明等,2019;李光明等,2020)。目前的勘查與研究顯示,在岡底斯帶上和各大型斑巖銅礦區的深部還具有巨大找礦潛力(楊志明等,2008a;李光明等,2009;唐菊興等,2013,Tang et al.,2021)。

根據筆者對近年來取得的最新勘查成果統計,目前在岡底斯成礦帶東段的墨竹工卡縣—尼木縣—謝通門縣一帶近20000平方千米的范圍內,探獲的銅資源量與儲量已超過4500萬噸,約占我國探獲銅資源儲量的50%,而獲得中國“銅山”的美譽。另外在岡底斯成礦帶中西段還發育有與第四紀鹽湖沉積有關的扎布耶大型硼鋰礦床,近年來該成礦帶的地質調查工作還取得了錫鎢礦、鈹鈮鉭礦等一些重要的礦化線索(李應栩等,2018,2019),因此可以說岡底斯銅多金屬成礦帶的斑巖礦床不僅規模巨大,而且分布集中,資源稟賦與開發條件均較好,是建設我國千萬噸級銅礦資源后備接續基地的理想地區(李光明等,2017a)。

雅魯藏布江鉻-金成礦帶發育于雅魯藏布江結合帶內,總體沿雅魯藏布江一線呈東西向展布,以集中產出與新提斯洋俯沖形成的鎂鐵-超鎂鐵質蛇綠巖有關的豆莢狀鉻鐵礦和增生雜巖帶內的系列大中型造山型金礦為特色。該成礦帶東段曲松縣發育的羅布莎-香嘎山鉻鐵礦是我國目前規模最大的鉻鐵礦床,占我國鉻鐵礦資源儲量的80%以上,近年來該成礦帶的造山型金礦找礦工作也取得了很大的進展,先后發現了西藏仁布縣念扎金礦、加查縣邦布金礦等大型金礦床,是我國最重要的鉻鐵礦資源勘查、開發基地。

喜馬拉雅鈹錫稀有金屬礦-鉛鋅銻金成礦帶主體位于青藏高原南部邊緣的特提斯喜馬拉雅帶中,該成礦帶前期由于只發現有多個中、小型金礦或金銻礦床,在西藏的資源分布格局中居次要地位。由于近年來發現了扎西康大型鉛鋅銻礦床之后,又相繼發現了祥林、色秀等多個具大型潛力的鈹錫鎢和螢石礦產地,而逐漸倍受重視。近年來開展的地質調查與研究工作發現,該帶在特提斯演化階段主體屬于印度大陸北緣的被動陸緣環境,在大陸碰撞與青藏高原隆升過程中,沿高喜馬拉雅和特提斯喜馬拉雅帶有一系列淡色花崗巖產出,特提斯喜馬拉雅帶的淡色花崗巖主要就位于伸展作用形成的大型穹窿構造中。它們多形成于中新世早中期(21～14 Ma),并且多具有高度巖漿分異特征,為區內稀有金屬礦的形成創造了良好的地質條件(吳福元等,2015;王汝成等,2017;張志等,2017;黃勇等,2019;付建剛等,2020)。目前的地質調查與礦產勘查成果顯示,在位于隆子縣、錯那縣和錯美縣交界地帶面積約1000平方千米的扎西康礦集區內,鈹錫鎢等稀有金屬礦、鉛鋅銻金等金屬礦產資源高度聚集,成礦作用與礦床類型獨特,進一步找礦潛力巨大,可望成為我國又一個十分重要的以鈹錫稀有金屬礦和金銻為特色的戰略性礦產資源儲備基地。

3 近年戰略性礦產勘查取得的主要新成果

近年來特別是“十三五”以來,青藏高原南部地區的岡底斯、雅魯藏布江和喜馬拉雅等重點成礦帶戰略性礦產勘查與調查評價工作取得了突出的新進展,大量新礦產地的發現與重要礦區深部找礦成果的取得,進一步夯實了在該地區建設我國西部地區新的戰略性礦產資源接續基地的資源基礎。

3.1 與斑巖銅礦及有關的戰略性礦產勘查進展

驅龍-甲瑪礦集區是岡底斯成礦帶內最重要的銅礦資源富集區,驅龍和甲瑪2個與中新世碰撞型巖漿作用有關的斑巖銅礦床均已達到超大型規模(楊志明等,2008b;Yang et al.,2009,2015,2016;Hou et al.,2012,2015;唐菊興等,2012;Zhao et al.,2016;Li et al.,2017;林彬等,2019),并伴生鉬、金等戰略性礦產(王藝云等,2017)。繼前期找礦工作取得重大找礦突破后,近年來,在驅龍和甲瑪2個礦床的深部又取得重要新進展。

多個深度超過2000 m的鉆孔揭示,驅龍礦區在2000 m深部仍然存在硅化-絹云母化-硬石膏化帶與硅化-鉀長石-硬石膏化帶的疊加,銅礦化仍然在深部較為連續,主要的富銅礦體主要產于絹英巖化與鉀硅酸鹽化的疊加復合部位(楊志明等,2008b;Yang et al.,2015),探獲的資源量繼續擴大,深部還具有進一步的找礦潛力。根據西藏巨龍銅業公司2020年提交的資源儲量核實報告顯示,目前在驅龍礦區探獲的推斷以上級別的銅資源量達1027.06萬噸,伴生鉬為56.76萬噸。

甲瑪為斑巖-矽卡巖復合型礦床,2013年西藏華泰龍礦業公司提供的儲量核實報告顯示推斷以上資源量銅為752.35萬噸,鉬為69.99萬噸,鉛鋅174.9萬噸,伴生金17.45噸,銀1085.37噸。近年來通過持續的深部找礦,在礦區深部相繼發現新的厚大高品位矽卡巖型礦體與隱伏的斑巖型礦體(唐菊興等,2012;鄭文寶等,2012;Yang et al.,2015;Zhao et al.,2016;Zheng W B et al.,2016;Li et al.,2017;王藝云等,2017;Zheng S J et al.,2021),展現了深部還具有巨大的找礦空間。值得一提的是2020年在甲瑪礦區施工了深度超過3000 m的科學鉆探,據中國地質科學院礦產資源研究所官方網站2020年10月26日披露“青藏高原首個固體礦產勘查領域3000米科學深鉆勝利竣工”的有關報道,科學鉆探在深部又揭示出厚達234.34 m的角巖型銅鉬礦體和厚度超過298 m的矽卡巖型銅鉬金銀礦體,其中銅品位大于0.7%的富銅矽卡巖礦體厚度達44.12 m,銅平均品位1.17%,鉬平均品位0.04%,伴生金平均品位0.63g/t,伴生銀平均品位20.12g/t。據科學鉆探首席科學家唐菊興研究員介紹,目前該礦區已探獲的銅資源量累計已超過1100萬噸。

在朱諾礦集區,朱諾斑巖銅礦前期已探獲銅資源量為230萬噸(Sun et al.,2018,2020,2021),達大型礦床規模。最近由中央財政和西藏地勘基金投入的勘查工作在朱諾大型斑巖銅礦外圍的北姆朗礦區又取得斑巖型銅礦找礦新突破,多個鉆孔揭露深部銅礦(化)體的厚度達470 m,其中達最低工業品位以上礦體厚度89 m,平均品位Cu 0.46%;Mo礦體厚度210 m,平均品位0.0326%,初步估算北姆朗礦區推斷級別的銅資源量約50萬噸,預測潛在的銅資源量220萬噸(呂志成,地質調查十三五總結報告),展現了該礦集區又一個大型銅礦床的雛形。

經筆者初步統計,目前為止,岡底斯帶東段僅驅龍、甲瑪、雄村、朱諾、廳宮、幫浦等多個斑巖銅礦區已探獲的銅資源儲量達到4500萬噸以上,同時這些斑巖礦床中還常富含有豐富的鉬、金、錸等伴生戰略性礦產資源,經濟與戰略意義十分巨大。除甲瑪礦床外,驅龍亦即將建成大型綠色礦山,是我國最重要的銅礦資源接續基地。

3.2 與蛇綠巖有關的鉻鐵礦勘查進展

雅魯藏布江結合帶內的鉻鐵礦主要產于由地幔超鎂鐵質巖石組成的“中央含礦巖系”中,礦體多呈豆莢狀或透鏡狀產出,羅布莎-香嘎山礦集區近年來鉻鐵礦的勘查工作持續取得重大找礦新突破。繼前期在羅布莎礦區發現單礦體資源量為114.67萬噸的厚大礦體(Cr-80礦體)后,最近又在香嘎山礦區新發現目前規模最大,資源量大于130萬噸的呈大透鏡狀產出的單礦體(Cr-168礦體),鉆孔在深部揭示出該礦體多為稠密-致密塊狀的高品位礦石,平均品位在50%左右(呂志成,地質調查十三五總結報告)。到目前為止,地質找礦工作在羅布莎-香嘎山礦集區累計探獲的鉻鐵礦的資源儲量已超過1000萬噸,占我國該礦種現有資源儲量的80%,進一步鞏固了作為我國最大鉻鐵礦勘查/開發基地的地位。

3.3 造山型金礦勘查進展

青藏高原南部產于雅魯藏布江結合帶及特提斯喜馬拉雅帶中的造山型金礦的找礦發現與資源潛力長期被廣大地質工作者所關注,但過去的找礦工作進展一直不大。通過近年來的深入研究發現,青藏高原南部地區的造山型金礦床主要發育兩種類型(Zhang et al.,2020):第一種類型主要產于雅魯藏布江結合帶增生雜巖系中,形成于主碰撞階段(55～48 Ma)的強烈擠壓環境中,以幫布金礦床為代表;第二種類型形成于后碰撞階段(約19～16 Ma),主要產于特提斯喜馬拉雅南北向裂谷帶附近的淺變質碎屑巖系中,與伸展環境的深部過程有關,以明賽金礦床為代表。經勘查實踐表明,近年造山型金礦的找礦工作有了重要的新發現,相繼發現并評價了以幫布、念扎-明果拉、色普、查拉浦、馬扎拉、姐納各普、色列拉、布主和明賽等為代表的多個大、中型金礦產地,各礦區累計探獲的金資源量已近200噸①,初步展現了雅魯藏布江帶及特提斯喜馬拉雅帶造山型金礦的巨大找礦潛力,通過進一步的工作,雅魯藏布江帶將有望成為青藏高原南部地區一條閃亮的“金腰帶”。

3.4 鈹錫鎢礦與螢石礦勘查進展

喜馬拉雅帶由于過去僅發育有少量的中小型金銻礦床與鉛鋅礦床,長期在西藏的重點成礦帶中居次要地位,近年來通過調查研究又有了重要的新進展。通過對喜馬拉雅帶淡色花崗巖的研究表明,喜馬拉雅地區發育有世界上規模最大的淡色花崗巖帶,出露于特提斯喜馬拉雅內的變質穹窿和高喜馬拉雅結晶巖系中。這些淡色花崗巖多具有高分異特征,從源區部分熔融到目前的就位經過了長距離運移,其良好的稀有金屬礦的找礦潛力應該得到重視(吳福元等,2015;王汝成等,2017;張志等,2017;黃春梅等,2018;高利娥等,2019)。

近年來筆者帶領中國地質調查局成都地質調查中心的調查與研究團隊,通過實施的多個地質調查項目,在錯那洞穹窿、拉隆和庫拉崗日等穹窿中相繼發現并評價了祥林、日納、剛建日等多個鈹錫多金屬稀有金屬礦產地,取得了新的找礦突破(李光明等,2017b;梁維等,2018;夏祥標等,2019)。通過進一步的調查研究發現,喜馬拉雅帶的鈹錫等稀有礦床存在偉晶巖型Be-Nb-Ta礦化、矽卡巖型WSn-Be礦化、錫石-石英脈型Sn-W礦化、似層狀或脈狀錫石-硫化物型Sn-Be礦化和脈狀螢石-白鎢礦石英脈等多種礦化類型,淡色花崗巖鋯石和獨居石U-(Th)-Pb同位素精確定年,認為礦區存在19～17 Ma和15～14 Ma兩個主要階段的巖漿活動,與錫石U-Pb定年獲得的成礦年齡相一致,表明錯那洞及喜馬拉雅帶的錫鎢鈹稀有金屬和鉛鋅礦成礦與中新世高分異淡色花崗巖密切相關(Zeng et al.,2015;Xie et al.,2017;李光明等,2017b;梁維等,2018;夏祥標等,2019)。在空間上偉晶巖型鈹礦、矽卡巖型鈹鎢礦、錫石硫化物型錫鎢鈹礦、獨立螢石礦、脈狀鉛鋅礦“五位一體”,具有明顯的復合成礦特征。

中國地質調查局成都地質調查中心對錯那洞穹窿內的祥林西、日納和昌明3個礦區進行了初步評價,估算矽卡巖型鈹礦預測的潛在鈹資源量約5.55萬噸②。2019—2020年,針對矽卡巖型鈹礦目前較難以利用的現狀,我們重點加強了對穹窿北部祥林礦區錫石硫化型礦體的評價,又取得了重要的新發現:在祥林礦區圈出錫石硫化型礦體11條,對其中的1條主礦體(Z6礦體)進行了初步評價,估算該礦體預測潛在資源Sn 7.38萬噸,平均品位1.75%,WO31.99萬噸,平均品位0.36%,BeO 3100噸,平均品位0.14%,表現出礦區的錫石硫化型礦體具有礦化集中,礦體規模大,錫、鈹品位富的特點。根據祥林礦區發現的錫石硫化型礦體較多,規模大,工作程度低的特征,預測礦區錫石硫化型礦體的Sn資源潛力大于30萬噸,已展現出超大型礦床的雛形,進一步找礦潛力極大。同時開展的選礦試驗研究發現,該類型礦石以錫鈹共生,共伴生鎢、金、螢石等有益組分為特點,鈹主要賦存于綠柱石中,錫和鎢分別賦存于錫石與白鎢礦中,礦石的可利用性能佳。另外,地質調查工作在相鄰的拉隆、庫拉崗日穹窿還圈出了拉隆南、納日、剛建日、乃村、次麥等多個重要的鈹鈮鉭礦和錫鎢礦的找礦靶區,展現出帶上巨大的資源潛力。

康馬縣色秀大型螢石礦產地的發現與初步評價,是近年來喜馬拉雅戰略性礦產找礦工作的又一項新成果,地質調查工作在該礦區圈出螢石礦體4條,對其中的1個礦體進行了初步評價,估算預測潛在資源量372.52萬噸,平均品位64.32%,展現了大型的前景。另外,祥林礦區也發現了多條獨立的高品位螢石礦體,具有進一步的評價價值。

錯那洞穹窿內祥林、日納等鈹錫鎢礦的發現與初步評價,結合喜馬拉雅帶上的找礦新發現,證實喜馬拉雅帶與中新世高分異淡色花崗巖有關的稀有金屬的成礦潛力巨大,喜馬拉雅除傳統的金銻外,還是繼華南和新疆阿爾泰等大型稀有金屬成礦省后,我國一條新的稀有金屬成礦帶,通過進一步的工作,可望成為我國一個新的以鈹錫鎢和鈮鉭礦為主要特色的稀有金屬礦后備資源基地。

4 資源潛力分析與找礦方向

青藏高原南部地區是我國重要的戰略性礦產資源富集區,并以銅、鉻、金、鈹、錫等礦種為特色,在我國的資源配置中與內地相比具有很強的互補性。根據區內大規模成礦的地質背景與優越的成礦地質條件,結合目前取得的勘查進展與新成果,本文綜合分析認為,區內的銅、金、鈹稀有金屬等戰略性礦產還具有巨大的資源潛力,找礦目標的針對性應該更加明確。

岡底斯帶的銅礦資源還具有巨大的潛力可挖。主要表現在:(1)一些主要的大型—超大型斑巖銅礦區目前的勘查深度均較淺,通過深部及外圍找礦有望不斷取得新成果。如在甲瑪礦區深部及外圍的則古朗北部新發現存在有隱伏的成礦斑巖體與可能的礦化中心,暗示該礦區深部進一步找礦的潛力十分巨大;驅龍礦區施工少量勘查深度超過2000 m的鉆孔揭示深部仍發育絹云母帶疊加在鉀硅酸鹽化帶之上,還存在高品位的銅礦體;朱諾礦區外圍的北姆朗等地區近年來取得重大找礦新發現,暗示著圍繞這些已有的大型斑巖銅礦床開展深部及外圍的找礦工作,仍然具有巨大的找礦空間。(2)岡底斯西段工作程度極低,有若干斑巖銅礦與淺成低溫熱液型銅金礦的找礦線索,近年來還新發現有三疊紀時期與俯沖作用有關的魯爾瑪斑巖銅礦點(劉洪等,2019),值得在區域上開展進一步的找礦評價工作。(3)下一步針對性的找礦工作,應該在已有的礦集區內加強大型斑巖銅礦床深部及外圍的勘查與增儲工作,同時在岡底斯南緣的俯沖增生雜巖帶中注意尋找與大洋俯沖作用有關的“雄村式”斑巖銅礦床,另外應該通過加強斑巖-矽卡巖-淺成低溫熱液成礦系統成礦理論研究(李光明等,2005a),通過成礦系列的“缺位”找礦預測理論,在斑巖礦區預測并評價淺成低溫熱液型等新類型的銅、金礦體。可以相信通過進一步的找礦工作,在不遠的將來可以將岡底斯帶探獲的銅資源量提高到6000萬噸以上,進一步鞏固岡底斯作為我國未來千萬噸級大型銅礦資源接續基地的“領頭羊”地位。

青藏高原南部造山型金礦取得重大找礦突破的時機與條件已經基本成熟。雅魯藏布江帶與喜馬拉雅帶發育擠壓型與伸展型兩類造山型金礦床,以前由于工作程度偏低,缺乏有效的成礦與預測理論支撐礦產勘查工作,導致目前發現的大型金礦床偏少。但隨著研究工作的深入,目前綜合分析認為,青藏高原南部地區是新特提斯增生造山與大陸碰撞造山作用發生的主域,造山型金礦的成礦條件十分優越,岡底斯帶還發現了弄如日等淺成低溫熱液型金礦床(李光明等,2005b)。近年來通過加強成礦理論的研究與指導,在雅魯藏布江帶和特提斯喜馬拉雅帶陸續發現并評價了多個大中型的金礦床,展現了區內巨大的金礦潛力。下一步的找礦工作應該加強重要大中型金礦區深部及外圍的勘查工作,進一步擴大資源遠景,同時結合工作程度低的現狀,加強區域上的調查評價,提供更多的找礦靶區,可以相信在不遠的將來在青藏高原南部可以找到超大型的造山型金礦床。

錯那洞穹窿內祥林、日納等具大型甚至超大型鈹稀有金屬礦產地的發現,打開了喜馬拉雅帶稀有金屬礦的找礦窗口,特別是系列鈹礦的發現,可望改變我國的鈹稀有金屬分布格局(李建康等,2017;林博磊等,2018),意義重大。通過目前的評價與研究工作,喜馬拉雅帶的稀有金屬礦產以鈹錫為主,共伴生有鎢、螢石和鈮鉭等戰略性礦產。除錯那洞穹窿外,近年來還在喜馬拉雅帶上的拉隆穹窿、庫拉崗日穹窿以及高喜馬拉雅結晶巖系中發現了與中新世淡色花崗巖有關的鈹等稀有金屬礦化線索,展現出喜馬拉雅帶是我國一條新的稀有金屬成礦帶。此外,近年來的找礦工作在岡底斯中西段也發現了與白堊紀高分異花崗巖和林子宗群火山-次火山巖有關的鎢、錫、鈮、銣、鈹等稀有金屬礦產的礦化線索,揭示出青藏高原南部除喜馬拉雅成礦帶外,岡底斯中西段也有稀有金屬成礦的潛力。

針對喜馬拉雅帶的鈹錫稀有金屬礦的找礦工作,下一步應該在加強區域性調查評價,尋求找礦新發現,提交新靶區的基礎上,重點加強祥林礦區錫石硫化型礦體、螢石礦體和拉隆礦區花崗巖型鈮鉭礦體的普查工作,并開展重點地段的詳查,通過對礦體的深部控制,提交推斷或控制以上的資源量,夯實資源基礎,進一步了解礦區深部的找礦潛力。同時加強不同礦石類型,特別是開展難選冶礦石的節約與綜合利用技術攻關研究,提升礦產資源開發利用效率與水平。

結合西藏自治區“十四五”期間確立的“東銅西鋰”礦業發展戰略,以推進青藏高原南部大型礦產資源接續基地建設為目標,開展戰略性礦產資源基地資源潛力、技術經濟可行性和環境影響“三位一體”綜合評價,開展大型礦產資源基地區劃研究,科學劃定資源基地的范圍與開發邊界,推動資源核心供給區建設,支撐服務國土空間規劃與礦產資源基地勘查開發布局優化和綠色礦業發展。

致謝:在論文的撰寫過程中受到了中國地質調查局發展研究中心呂志成研究員、中國地質科學院礦產資源研究所唐菊興研究員和中國地質調查局成都地調查中心李文昌教授級高工等的學術指導,審稿人對論文提出了建設性的修改意見,一并謹致謝忱。

特別敬佩中國地質調查局成都地質調查中心潘桂棠先生半個世紀持續堅持青藏高原地質構造演化與成礦研究,恰逢紀念潘桂棠先生從事地質工作60周年之際,筆者也將此文獻給尊敬的潘桂棠先生,祝賀他為推動青藏高原地質理論創新所做出的卓越貢獻,也感謝他長期以來對筆者的關心和支持,祝福潘桂棠先生永遠健康!

注釋:

①成都地質調查中心,2019,岡底斯-喜馬拉雅銅礦資源基地調查二級項目成果報告成都

②成都地質調查中心,2020,西藏山南地區鈹錫多金屬礦調查評價年度報告