喜馬拉雅稀有金屬成礦作用研究的新突破*

吳福元 王汝成 劉小馳 謝磊

1.中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所巖石圈演化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029 2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)地球與行星科學(xué)學(xué)院，北京 100049 3.南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，南京 210023

今期《巖石學(xué)報(bào)》發(fā)表喜馬拉雅地區(qū)鋰成礦作用研究的最新進(jìn)展，其成果令人振奮！秦克章等(2021a)和趙俊興等(2021)首次報(bào)道在卓奧友峰西側(cè)普士拉山口的瓊嘉崗一帶存在數(shù)十條鋰輝石偉晶巖脈，其估算鋰資源量超過(guò)100萬(wàn)t，伴生的鈹資源量1.5萬(wàn)t，這是喜馬拉雅地區(qū)稀有金屬成礦作用研究的重大突破。與此同時(shí)，劉小馳等(2021)報(bào)道上述位置北東方向約20km熱曲地區(qū)的鋰輝石偉晶巖，且該偉晶巖呈透鏡狀賦存在淺變質(zhì)的肉切村群內(nèi)部。劉晨等(2021)報(bào)道珠峰前進(jìn)溝地區(qū)，淡色花崗巖及相關(guān)偉晶巖中發(fā)育鋰電氣石和鋰云母。此外，周起鳳等(2021)報(bào)道喜馬拉雅東段庫(kù)曲巖體的鋰鈹?shù)V化。結(jié)合前階段喜馬拉雅山東段錯(cuò)那洞超大型Be-W-Sn礦床的發(fā)現(xiàn)(李光明等,2017)，我們可以相信，喜馬拉雅地區(qū)稀有金屬資源遠(yuǎn)景巨大，一個(gè)新的稀有金屬資源接替基地已初見(jiàn)端倪。

1 喜馬拉雅稀有金屬成礦作用的早期研究

20世紀(jì)70～80年代，國(guó)內(nèi)外學(xué)者曾在喜馬拉雅多個(gè)地點(diǎn)的淡色花崗巖-偉晶巖中發(fā)現(xiàn)綠柱石、金綠寶石、鋰電氣石和鋰輝石等礦物(表1)。在英文文獻(xiàn)中，Heron (1922)就報(bào)道過(guò)珠峰地區(qū)存在粉紅色電氣石(應(yīng)為鋰電氣石)和綠柱石，但具體地點(diǎn)不明。Heim和Gansser 在1936年考察喜馬拉雅時(shí)，曾在印度西北部Gangotri巖體南的Bhagat Kharak冰川一帶發(fā)現(xiàn)鋰輝石偉晶巖(Heim and Gansser,1939)。傳統(tǒng)的巖石學(xué)觀點(diǎn)認(rèn)為(Le Fortetal.,1987)，喜馬拉雅淡色花崗巖是高喜馬拉雅結(jié)晶巖系在變質(zhì)作用晚期原地深熔作用的產(chǎn)物，而這種類型的巖石是較少伴有稀有金屬成礦作用的。因此，盡管Scailletetal.(1990)曾提出過(guò)喜馬拉雅淡色花崗巖可能為高分異成因的認(rèn)識(shí)，但此觀點(diǎn)從未得到學(xué)術(shù)界的重視，與此相關(guān)的喜馬拉雅稀有金屬成礦作用長(zhǎng)期被學(xué)術(shù)界所忽略。

表1 喜馬拉雅淡色花崗巖相關(guān)稀有金屬礦物發(fā)現(xiàn)情況Table 1 Historical discoveries of rare-metal minerals in the Himalayan leucogranites and associated rocks

2 喜馬拉雅淡色花崗巖高度結(jié)晶分異成因觀點(diǎn)的提出

2009年，吳福元帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)考察亞?wèn)|北部的告烏巖體時(shí)，發(fā)現(xiàn)該地的淡色花崗巖不僅質(zhì)地均勻(圖1a)，而且發(fā)育少見(jiàn)的、顯示巖漿流動(dòng)的條帶狀構(gòu)造(圖1b)。結(jié)合當(dāng)時(shí)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)張宏飛教授發(fā)表的不同類型淡色花崗巖的稀土成分特征(圖1c,Zhangetal.,2004)，當(dāng)時(shí)在野外就提出喜馬拉雅淡色花崗巖很可能是一種高度分異花崗巖的設(shè)想，并安排團(tuán)隊(duì)的研究生劉志超以此作為她的博士學(xué)位論文選題。首次明確論述喜馬拉雅淡色花崗巖為高度結(jié)晶分異成因的文章由劉志超發(fā)表(Liuetal.,2014)，當(dāng)時(shí)她工作的對(duì)象是仁布北部的然巴巖體(又稱曲珍巖體)。該論文在送審時(shí)，曾得到評(píng)審專家的高度評(píng)價(jià)。為及時(shí)向國(guó)內(nèi)學(xué)者介紹這一研究情況，吳福元等(2015)在《巖石學(xué)報(bào)》著文，全面系統(tǒng)地介紹了這一觀點(diǎn)賴以產(chǎn)生的各項(xiàng)證據(jù)，并對(duì)這一成因模式可能隱含的科學(xué)意義作了充分闡述。隨后，吳福元等(2017)在《中國(guó)科學(xué)：地球科學(xué)》發(fā)文，全面闡述了高分異花崗巖的識(shí)別標(biāo)志與研究意義。

圖1 亞?wèn)|告烏淡色花崗巖體外貌(a，據(jù)吳福元等,2015)及條帶狀構(gòu)造(b，據(jù)Wu et al.,2020)和喜馬拉雅淡色花崗巖稀土配分樣式(c，資料據(jù)Zhang et al.,2004)Fig.1 Yadong leucogranite (a,afte Wu et al.,2015)and its layering structure (b,after Wu et al.,2020),REE patterns of the Himalayan leucogranites (c,data from Zhang et al.,2004)

在提出喜馬拉雅淡色花崗巖可能為高分異成因觀點(diǎn)的同時(shí)，我們一直在思考其它幾個(gè)方面的重要問(wèn)題：1)與淡色花崗巖相對(duì)應(yīng)的堆晶巖在哪里，其原始巖漿的成分又是什么？2)它為什么會(huì)發(fā)生如此強(qiáng)烈的結(jié)晶分異作用？3)淡色花崗巖為什么在喜馬拉雅如此發(fā)育，以致其成為世界上著名的一種特有類型花崗巖而被寫進(jìn)各類巖石學(xué)教科書，它的形成與喜馬拉雅造山作用的關(guān)系究竟如何？4)既然是高分異成因，那是否應(yīng)該存在與高分異花崗巖經(jīng)常伴生的稀有金屬成礦作用？

關(guān)于這些問(wèn)題，我們?cè)?020年的Lithos文章中進(jìn)行了仔細(xì)的論述(Wuetal.,2020)。下面介紹研究過(guò)程中的一些細(xì)節(jié)，供感興趣的讀者參考。其一是關(guān)于巖漿分異的原因，本團(tuán)隊(duì)早期考慮較多的是巖漿的溫度和揮發(fā)份。喜馬拉雅淡色花崗巖結(jié)晶的溫度并不高，我們推測(cè)這是巖漿分異到晚期溫度逐漸降低的結(jié)果。據(jù)此，我們進(jìn)一步推測(cè)，低的結(jié)晶溫度可能暗示巖漿含有較多的揮發(fā)份，否則低溫的巖漿由于具有高的粘度會(huì)無(wú)法流動(dòng)。因此，團(tuán)隊(duì)那幾年一直在尋找淡色花崗巖H2O、F、B含量高的證據(jù)，如螢石、黃玉等，但幾無(wú)進(jìn)展，只發(fā)現(xiàn)這些花崗巖普遍發(fā)育含B的電氣石。后來(lái)我們認(rèn)識(shí)到，廣布的喜馬拉雅拆離斷層對(duì)巖漿的運(yùn)移和高度分異也起了關(guān)鍵作用(吳福元等,2017)，其具體機(jī)理目前仍在進(jìn)一步研究中。

3 喜馬拉雅淡色花崗巖的稀有金屬成礦作用

那幾年，吳福元率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)有較多的機(jī)會(huì)與中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所的曾令森研究員交流，他那時(shí)正帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)對(duì)喜馬拉雅淡色花崗巖進(jìn)行全面的巖石學(xué)與地球化學(xué)工作。有一次，他談及在薩嘎縣夏如巖體和吉隆縣佩枯錯(cuò)巖體的淡色花崗巖中分別挑選出鈮鉭鐵礦和錫石，我們當(dāng)即請(qǐng)研究所的李秋立研究員來(lái)核實(shí)這一發(fā)現(xiàn)。盡管未得到證實(shí)，但它啟發(fā)作者應(yīng)當(dāng)重視喜馬拉雅淡色花崗巖的成礦問(wèn)題。由于在當(dāng)時(shí)的1:25萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告中沒(méi)有任何稀有金屬副礦物存在的信息，我們當(dāng)時(shí)首先想到的是喜馬拉雅的Sb-Au-Pb-Zn-礦，因?yàn)楫?dāng)時(shí)我們拜讀了聶鳳軍和侯增謙兩個(gè)團(tuán)隊(duì)的文章(聶鳳軍等,2005;楊竹森等,2006)。中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源所有很多礦床方面的專家，但作者相對(duì)熟悉上述兩位專家，因而讀后印象較為深刻。另一方面，本文第一作者在學(xué)生時(shí)代就被長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院地質(zhì)宮博物館展示的湖南錫礦山輝銻礦樣品所深深吸引。工作后慢慢認(rèn)識(shí)到，該礦床與華南大面積W-Sn成礦作用及相關(guān)的花崗巖在時(shí)空上關(guān)系密切，盡管同時(shí)代的花崗巖在地表并未見(jiàn)及?；谕瑯永碛?，作者猜測(cè)喜馬拉雅地區(qū)大量發(fā)育的Sb-Au-Pb-Zn礦也應(yīng)是這種成因。實(shí)際上，聶鳳軍團(tuán)隊(duì)還做過(guò)西部馬莜木金礦及相關(guān)巖體的研究工作(江思宏等,2006)，那是一個(gè)與淡色花崗巖很不一樣的含角閃石的花崗巖，而該花崗巖的特殊性很可能為我們研究淡色花崗巖的堆晶巖或原生巖漿問(wèn)題提供思路。

無(wú)論如何，那時(shí)我們已考慮喜馬拉雅淡色花崗巖與華南花崗巖的對(duì)比了(吳福元等,2015,2017)，因?yàn)槿A南的絕大部分花崗巖是高分異的，且很多高分異花崗巖與W-Sn-Nb-Ta成礦作用關(guān)系密切(陳駿等,2008)。由于個(gè)人知識(shí)的缺陷，第一作者對(duì)花崗巖成礦問(wèn)題一竅不通，只能求助于礦床學(xué)家。當(dāng)時(shí)首先就近請(qǐng)求研究所的秦克章研究員參與成礦研究工作，但他那時(shí)承擔(dān)較多的科研任務(wù)，實(shí)在抽不出時(shí)間來(lái)與我們一起工作。我們轉(zhuǎn)而求助南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院王汝成教授，因?yàn)樗侨A南花崗巖成巖成礦研究方面的專家。經(jīng)過(guò)縝密的討論，2016年7～8月，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所與南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院組建了喜馬拉雅稀有金屬成礦作用聯(lián)合考察隊(duì)。2016年7月28日是聯(lián)合考察隊(duì)喜馬拉雅考察的第一天。我們一早從仁布縣城出發(fā)，上午考察了然巴巖體南部的甲瑪偉晶巖脈，中午前后抵達(dá)了然巴巖體。簡(jiǎn)單的野外午餐之后，大家請(qǐng)教王汝成如何在淡色花崗巖中尋找稀有金屬礦物，他回答說(shuō)偉晶巖是尋找稀有金屬礦物的理想巖石，因?yàn)樗６却?，稀有金屬礦物易于辨認(rèn)。大家似乎恍然大悟，因?yàn)槲覀円郧昂苌僭谝巴庥^看偉晶巖，因?yàn)閭ゾr粒度太粗，難以獲得花崗巖的巖石學(xué)全貌。也由于這一原因，我們以前在澤當(dāng)南部的雅拉香波巖體工作時(shí)，曾經(jīng)一度為采集不到花崗巖樣品而一籌莫展，因?yàn)槟莻€(gè)巖體主要以發(fā)育偉晶巖為特征。聽(tīng)完他的話，第一作者立刻起身走向一塊從山頂崩塌下來(lái)的偉晶巖(圖2a)，在大約一米見(jiàn)方的平面上，見(jiàn)到粗粒的長(zhǎng)石和石英，以及電氣石、白云母和少量的石榴石(圖2b)。突然間，一個(gè)淡綠色的礦物進(jìn)入眼簾，經(jīng)謝磊和王汝成兩位教授的確認(rèn)，該礦物就是綠柱石(圖2c)。頃刻間，我們?cè)谶@塊偉晶巖上發(fā)現(xiàn)多顆綠柱石。轉(zhuǎn)到另一個(gè)原位的偉晶巖巖石露頭上，更大顆粒的綠柱石瞬間被發(fā)現(xiàn)(Wuetal.,2020)。然巴巖體是劉志超博士論文的工作對(duì)象，作為她的導(dǎo)師，第一作者也多次到此巖體考察過(guò)。然而，以前每次來(lái)，從未想過(guò)要好好看看偉晶巖。想到這，第一作者為自己知識(shí)的貧乏感到羞愧，也為能請(qǐng)到南京大學(xué)的專家而倍感高興。

圖2 然巴淡色花崗巖(a)及偉晶巖(b)中產(chǎn)出的綠柱石(c)Fig.2 Ramba leucogranite (a),pegmatite (b)and occurrence of beryl (aquamarine)(c)

2016年野外期間，我們對(duì)喜馬拉雅地區(qū)的15個(gè)淡色花崗巖體進(jìn)行了實(shí)地野外考察，發(fā)現(xiàn)其中12個(gè)巖體具有稀有金屬成礦作用的痕跡(打拉、苯堆和馬拉山3個(gè)巖體未發(fā)現(xiàn))。野外回來(lái)后，王汝成和謝磊立即投入喜馬拉雅淡色花崗巖及偉晶巖稀有金屬礦物的鑒定工作。野外鑒定的稀有金屬礦物基本都得到了室內(nèi)的驗(yàn)證。通過(guò)整理，喜馬拉雅稀有金屬礦物可分為含鈹、含鈮鉭和含錫三類，其中含鈹?shù)V物有綠柱石，含鈮鉭礦物有鈮鐵礦、鈮鐵金紅石、燒綠石-細(xì)晶石、褐釔鈮礦、重鉭鐵礦等；含錫礦物為錫石。2017年1月，聯(lián)合考察的初步研究結(jié)果提交給《中國(guó)科學(xué)：地球科學(xué)》審查，當(dāng)年8月發(fā)表 (王汝成等,2017)，引起了國(guó)內(nèi)學(xué)者的廣泛關(guān)注(李建康等,2019;毛景文等,2019;李建威等,2019;許志琴等,2021)。該文明確提出：“喜馬拉雅淡色花崗巖的稀有金屬成礦范圍廣，具有良好的稀有金屬成礦潛力，可成為中國(guó)重要的稀有金屬成礦帶，未來(lái)需要盡快加強(qiáng)該地區(qū)的稀有金屬成礦調(diào)查和研究工作，為中國(guó)稀有金屬礦產(chǎn)資源接替基地的找尋提供理論依據(jù)”。通過(guò)近幾年的聯(lián)合考察，我們對(duì)以前得出的結(jié)論更有信心，并向國(guó)內(nèi)外學(xué)者詳細(xì)論述了喜馬拉雅淡色花崗巖高分異成因與稀有金屬成礦作用問(wèn)題(Wuetal.,2020)。從最新的發(fā)現(xiàn)來(lái)看(圖3)，幾乎所有的喜馬拉雅淡色花崗巖都具有稀有金屬礦化的痕跡。除較早確定的鈹和鈮鉭礦化外，我們?cè)趲?kù)曲、珠峰、熱曲、普士拉等地還發(fā)現(xiàn)了很好的鋰礦化線索(后述)。

圖3 喜馬拉雅淡色花崗巖分布及稀有金屬礦物發(fā)現(xiàn)點(diǎn)(據(jù)Wu et al.,2020)Fig.3 Distribution of the Himalayan leucogranites and the rare-metal mineral locations (after Wu et al.,2020)

4 錯(cuò)那洞鈹-錫超大型礦床的發(fā)現(xiàn)及北喜馬拉雅稀有金屬成礦

錯(cuò)那洞是喜馬拉雅地區(qū)發(fā)現(xiàn)較早的大規(guī)模錫鎢鈹?shù)V床(李光明等,2017)。盡管本團(tuán)隊(duì)的劉小馳2015年考察過(guò)該巖體，但對(duì)其稀有金屬成礦作用并未給予足夠的注意。2016年8月，聯(lián)合考察隊(duì)在成都地調(diào)中心李光明團(tuán)隊(duì)成員(董隨亮工程師)的帶領(lǐng)下，考察了錯(cuò)那洞巖體及其北的扎西康礦區(qū)。我們發(fā)現(xiàn)，錯(cuò)那洞巖體巖性復(fù)雜，并發(fā)育大量規(guī)模和粒度不等的偉晶巖，部分偉晶巖中見(jiàn)及淺藍(lán)色綠柱石。后來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，該地綠柱石裂隙發(fā)育，尚不具備成為優(yōu)質(zhì)寶石的條件(胡志康,2019(1)胡志康.2019.藏南綠柱石的包裹體研究及成因探討.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)碩士學(xué)位論文.69)。另外，西藏地質(zhì)局曾經(jīng)在該巖體發(fā)現(xiàn)過(guò)綠柱石、鋰輝石等礦物，并厘定出納定偉晶巖型稀有金屬礦化點(diǎn)，但深部偉晶巖中的鋰輝石還沒(méi)有得到成分分析的確認(rèn)(西藏地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),2017(2)西藏地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì).2017.西藏扎西康地區(qū)六幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查.305)。

實(shí)際上，李光明團(tuán)隊(duì)2015年就報(bào)道過(guò)綠柱石在該巖體的存在(賴楊等,2015;吳建陽(yáng)等,2015;Xieetal.,2015)，并一直關(guān)注該巖體周緣W-Sn成礦作用以及巖體與扎西康Pb-Zn-Sb礦的關(guān)系。2017年，該團(tuán)隊(duì)加強(qiáng)了鈹資源的尋找，并獲得突破。2017年5月，李光明向《礦床地質(zhì)》提交了最新研究成果并很快得到發(fā)表(李光明等，2017)。該成果估計(jì)，錯(cuò)那洞地區(qū)的鎢錫資源量大于30萬(wàn)t，鈹資源量大于50萬(wàn)t。如果該估計(jì)可靠的話，錯(cuò)那洞將成為我國(guó)最大規(guī)模的鈹?shù)V床。而該礦床的開(kāi)發(fā)利用，將徹底改變我國(guó)鈹資源過(guò)度依賴進(jìn)口而受制于人的局面。因此，該礦床被報(bào)道后，受到國(guó)內(nèi)學(xué)者們的高度關(guān)注，目前發(fā)表的有關(guān)該巖體及成礦作用的各類文獻(xiàn)超過(guò)50篇。在這一發(fā)現(xiàn)的鼓舞下，洛扎境內(nèi)的拉隆巖體也發(fā)現(xiàn)良好的矽卡巖化，并具有較好的成礦遠(yuǎn)景(黃勇等,2019;付建剛等,2020,2021)。2017年6月聯(lián)合野外考察時(shí)，正值武警黃金部隊(duì)在洛扎地區(qū)執(zhí)行區(qū)測(cè)和礦產(chǎn)勘查任務(wù)。在他們的幫助下，我們考察了拉隆巖體邊部的Cu-Pb-Zn礦化，但同時(shí)發(fā)現(xiàn)該巖體發(fā)育較多的鈉長(zhǎng)花崗巖，并在巖體邊部的偉晶巖中發(fā)現(xiàn)有底面寬>6cm的六方柱狀綠柱石(Wuetal.,2020)，這是我們迄今在喜馬拉雅野外發(fā)現(xiàn)的最大的綠柱石晶體。我們當(dāng)即建議黃金部隊(duì)調(diào)整策略，以加強(qiáng)此地稀有金屬的找礦工作。

根據(jù)目前的研究結(jié)果，錯(cuò)那洞礦床鈹資源主要位于周邊矽卡巖化的地層當(dāng)中，早期曾認(rèn)為鈹主要賦存礦物為硅鈹石和羥硅鈹石。但后來(lái)的工作發(fā)現(xiàn)，此地矽卡巖中硅鈹石并不發(fā)育，鈹主要賦存在符山石、方柱石和晚期熱液改造的石榴子石等矽卡巖礦物之中(何暢通等,2020)。從選礦技術(shù)角度來(lái)看，上述矽卡巖礦物中的鈹元素目前還難以被充分利用。李光明團(tuán)隊(duì)近來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，錯(cuò)那洞的圍巖矽卡巖中存在多條似層狀錫石硫化物型錫鈹鎢礦體，礦體不僅規(guī)模大，品位高，而且礦石的利用性能佳(李光明等,2021)，表明該區(qū)鈹資源的尋找和利用已進(jìn)入一個(gè)新的階段。

淡色花崗巖穹窿在北喜馬拉雅大量出現(xiàn)。盡管這些穹窿中的淡色花崗巖分異程度總體上要低于高喜馬拉雅，但雅拉香波、然巴、康巴、夏如、佩枯錯(cuò)、納木那尼、翁波等巖體巖漿分異程度較高。雅拉香波巖體日前發(fā)現(xiàn)有大顆粒綠柱石的存在，巖體西側(cè)發(fā)育明顯的矽卡巖化，表明鈹?shù)牡V化具有一定的遠(yuǎn)景；而夏如巖體已經(jīng)發(fā)現(xiàn)存在明顯的鈮鉭礦化(謝磊等,2021)。薩迦和麻布加穹窿盡管發(fā)現(xiàn)稀有金屬成礦的痕跡，但我們開(kāi)展的工作很少，留待進(jìn)一步注意。另一個(gè)值得關(guān)注的是康馬穹窿。到目前為止，我們?nèi)晕丛谠擇妨邪l(fā)現(xiàn)大規(guī)模的新生代侵入體，但仍可在大規(guī)模分布的早古生代花崗片麻巖中看見(jiàn)數(shù)厘米寬的淡色花崗巖脈(圖4a)，巖性主要為電氣石-石榴石花崗巖(圖4b)。2016年聯(lián)合野外考察時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)這些花崗片麻巖中的細(xì)脈含有較多綠柱石(圖4c)，室內(nèi)工作發(fā)現(xiàn)燒綠石、鈮金紅石、褐釔鈮礦及重鉭鐵礦等系列鈮鉭礦物(圖4d,王汝成等,2017)。年代學(xué)測(cè)試證明，康馬巖體至少發(fā)育38Ma、26Ma和16Ma三個(gè)時(shí)代的新生代淡色花崗巖(劉小馳，未刊資料)，但只有最新一期的脈巖發(fā)育稀有金屬礦化。另外一個(gè)不被人注意的是位于西部的翁波巖體。該巖體呈南北向延伸，其東側(cè)的拆離斷層向東緩傾。我國(guó)科學(xué)家20世紀(jì)80年代就在該巖體中發(fā)現(xiàn)了綠柱石和金綠寶石(周云生和張魁武,1981;涂光熾等,1982)。由于交通的原因，我們未能觀察到原地的巖石露頭，但從轉(zhuǎn)石上綠柱石的發(fā)育來(lái)看，該巖體稀有金屬礦化較強(qiáng)，值得以后注意?？傊毕柴R拉雅穹窿的稀有金屬成礦問(wèn)題非常值得進(jìn)一步的關(guān)注。同時(shí)，這些穹窿的構(gòu)造-地層格架是否可與高喜馬拉雅地區(qū)對(duì)比，也是目前需要深入研究的課題。

圖4 康馬巖體中的石榴石偉晶巖脈(a)、電氣石偉晶巖脈(b)及石榴石偉晶巖中產(chǎn)出的綠柱石 (c)和重鉭鐵礦(d)Fig.4 Leucogranitic dyke (a)and occurrence of tourmaline crystals (b),beryl crystal (c)and tapiolite (d)within the pegmatite in the Kangmar dome

另一方面，北喜馬拉雅部分淡色花崗巖呈單獨(dú)的巖體存在，如打拉、馬拉山、鎖作、曲布桑、恰足翁、昌果、扎達(dá)等。這些巖體的分異程度更弱，可能代表了早期侵入的淡色花崗巖。它們與周邊特提斯喜馬拉雅地層的侵入關(guān)系比較清楚，但對(duì)它們周邊的接觸變質(zhì)帶目前還少有研究。這些接觸變質(zhì)帶，甚至更遠(yuǎn)的圍巖，是否存在稀有金屬礦化，值得未來(lái)給予一定的關(guān)注。

5 喜馬拉雅鋰成礦作用及瓊嘉崗超大型鋰礦床的發(fā)現(xiàn)

2016年野外工作期間，我們發(fā)現(xiàn)部分偉晶巖中可能存在鋰電氣石，但室內(nèi)工作未能予以證實(shí)，因而在王汝成等(2017)的文章中，我們并沒(méi)有過(guò)多地談?wù)撓柴R拉雅的鋰成礦作用。也就是說(shuō)，喜馬拉雅地區(qū)的鋰礦化問(wèn)題沒(méi)有得到很好的回答。我們從文獻(xiàn)得知，卓奧友峰附近的普士拉一帶有鋰輝石和透鋰長(zhǎng)石偉晶巖的產(chǎn)出(Visonà and Zantedeschi,1994)。2016年9月，我們給意大利的Dario Visona博士寫信，詢問(wèn)普士拉一帶含鋰偉晶巖的具體地點(diǎn)，Visona博士很快回復(fù)郵件，并告訴了GPS具體位置(28°12′55.58″N、86°34′23.62″E)。2017年夏天聯(lián)合考察時(shí)，我們很順利地找到了該位置(普士拉山口北側(cè)路旁，圖5)，并安排南京大學(xué)的劉晨將此點(diǎn)作為他博士論文研究的重點(diǎn)。該地點(diǎn)與應(yīng)思淮(1973)報(bào)道綠柱石產(chǎn)出的加布拉可能屬同一地點(diǎn)，但由于村莊搬遷，Liuetal.(2020)將其命名為卓莫古含鋰偉晶巖，該地點(diǎn)西側(cè)的山崗即為后面將要介紹的瓊嘉崗(窮家崗)。Liuetal.(2020)通過(guò)進(jìn)一步工作發(fā)現(xiàn)，該點(diǎn)寬度不等的鋰輝石偉晶巖脈至少有15條。除以前報(bào)道的鋰輝石和透鋰長(zhǎng)石外，該點(diǎn)的偉晶巖中還有大量綠柱石、鈮鉭鐵礦、鈮金紅石、錫石和尼日利亞石的產(chǎn)出。2018年夏天，聯(lián)合考察隊(duì)第二次考察普士拉一帶的淡色花崗巖，并在普士拉西南錯(cuò)熱村附近公路西側(cè)的山坡上發(fā)現(xiàn)了數(shù)塊含鋰輝石的偉晶巖轉(zhuǎn)石。Liuetal.(2020)將其命名為錯(cuò)熱含鋰偉晶巖，并發(fā)現(xiàn)它的鋰含量(Li=8460×10-6，相當(dāng)于Li2O=1.9%)已達(dá)工業(yè)品位。盡管在該點(diǎn)還沒(méi)發(fā)現(xiàn)原生的含鋰輝石偉晶巖露頭，但大量鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石的存在表明，普士拉山口南一帶含鋰偉晶巖應(yīng)該具有較大的分布范圍。因此，Liuetal.(2020)認(rèn)為，普士拉是喜馬拉雅淡色花崗巖帶重要的鋰成礦地點(diǎn)(an important site of Li mineralization in the Himalayan leucogranite belt)。

2017年考察期間，我們還來(lái)到了珠穆朗瑪峰跟前，這是2006年進(jìn)藏以來(lái)作者第一次考察那兒的巖石與地層。在早上等待日出的時(shí)刻，我們?cè)诮q布寺前游人搭建帳篷空地的轉(zhuǎn)石上就發(fā)現(xiàn)了綠柱石(圖6a)。上午在前進(jìn)溝考察期間，我們發(fā)現(xiàn)了多顆成色尚可的綠柱石(圖6b)。吳福元和王汝成還戲稱說(shuō)，下次我們做的學(xué)術(shù)報(bào)告題目就叫“探珠峰奧秘，覓稀世珍寶”！那幾天，我們不僅考察了珠峰附近的前進(jìn)溝，也觀看了珠峰大本營(yíng)附近的絨布堆貢巴、絨布寺東山(秋哈拉溝)，以及更北側(cè)的查雅山和崗嘎鎮(zhèn)附近的熱曲等。這幾個(gè)地點(diǎn)是巨大的藏南拆離系及其兩側(cè)地層的出露地。能夠在野外實(shí)地觀察延伸達(dá)30余千米的斷層，實(shí)在是一種享受！前進(jìn)溝考察的重要發(fā)現(xiàn)是該地區(qū)存在鋰云母，表明區(qū)內(nèi)存在鋰成礦作用(Wuetal.,2020)。最近又發(fā)現(xiàn)鋰電氣石，劉晨等(2021)在本期《巖石學(xué)報(bào)》對(duì)這一情況做了全面的報(bào)道。同時(shí)在鈉長(zhǎng)花崗巖的石榴石中發(fā)現(xiàn)有綠柱石和鈮鉭鐵礦的包裹體，這表明石榴石在結(jié)晶時(shí)，巖漿已經(jīng)達(dá)到Be-Nb-Ta的飽和，充分顯示喜馬拉雅淡色花崗巖較高的稀有金屬成礦潛力。

崗嘎鎮(zhèn)南的熱曲是我們多次聯(lián)合考察的地點(diǎn)，因?yàn)樵摰貐^(qū)發(fā)育良好的藏南拆離系剖面(Jessup and Cottle,2010)，它由下部北坳組鈣硅酸鹽和上部黃帶層大理巖組成圖(圖6c)。劉晨在該剖面侵入鈣硅酸巖的電氣石花崗巖中發(fā)現(xiàn)有鈮鉭鐵礦、細(xì)晶石、錫石等稀有金屬礦物(圖6d)。2020年夏天，我們第三次來(lái)此地考察。在剖面上部相當(dāng)于肉切村群內(nèi)部北坳組與黃帶層接觸層位附近，劉小馳等人發(fā)現(xiàn)了透鏡狀存在的鋰輝石-透鋰長(zhǎng)石偉晶巖。劉小馳等(2021)還發(fā)現(xiàn)，這些透鏡體分布密集，全巖Li2O含量為1.3%～2.2%，已達(dá)工業(yè)品位。至此，普士拉-珠峰一帶發(fā)現(xiàn)卓莫古、錯(cuò)熱、熱曲和前進(jìn)溝四個(gè)鋰礦化點(diǎn)，其中錯(cuò)熱和熱曲的偉晶巖已達(dá)到硬巖鋰資源開(kāi)采的工業(yè)品位，顯示了該地區(qū)鋰成礦作用的良好遠(yuǎn)景。特別是在熱曲剖面，鋰輝石偉晶巖位于淺變質(zhì)的肉切村群內(nèi)部，大約相當(dāng)于北坳組與黃帶層之間的過(guò)渡部位，這對(duì)未來(lái)鋰輝石偉晶巖的尋找提供了重要資料(后述)。

圖6 絨布寺前的淡色花崗巖轉(zhuǎn)石(a)、前進(jìn)溝花崗偉晶巖中的綠柱石(b)、熱曲剖面遠(yuǎn)景(c)及熱曲淺變質(zhì)鈣硅酸巖中的變形與侵入的淡色花崗巖脈(d，鏡頭朝東北方向)Fig.6 Leucogranite in front of the Rongbuk Monastery (a),beryl crystal in the pegmatite of Qianjingou near the Mount Qomulangma (b),Requ profile (c)and the leucogranitic dyke within it (d)

然而，更驚喜的還在后頭！2021年6月，在第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究第八任務(wù)組(資源能源現(xiàn)狀與遠(yuǎn)景評(píng)估)第二專題(稀有金屬資源現(xiàn)狀與遠(yuǎn)景評(píng)估)和國(guó)家自然科學(xué)基金委員“特提斯地球動(dòng)力系統(tǒng)”重大研究計(jì)劃項(xiàng)目的共同資助下，劉小馳組織了喜馬拉雅淡色花崗巖巖漿分異與稀有金屬富集成礦野外現(xiàn)場(chǎng)會(huì)。來(lái)自國(guó)內(nèi)8家科研單位的20余名代表詳細(xì)考察了普士拉、珠峰、澤當(dāng)、隆子、錯(cuò)那等地的淡色花崗巖及其相伴的稀有金屬成礦作用。會(huì)后，秦克章研究小組在普士拉一帶繼續(xù)工作。他們?cè)谙惹白磕配囕x石偉晶巖出露點(diǎn)向更高海拔的瓊嘉崗考察，終于發(fā)現(xiàn)了數(shù)十條鋰輝石偉晶巖脈的集中產(chǎn)出(秦克章等,2021a;趙俊興等,2021)。其中最大的偉晶巖寬可達(dá)百米，初步估算的鋰資源量達(dá)百萬(wàn)噸以上，其伴生的BeO資源量也達(dá)到1.5萬(wàn)t，均為超大型規(guī)模。由于研究工作剛剛起步，目前還不能全面勾畫出該區(qū)鋰輝石偉晶巖的具體產(chǎn)狀和分布范圍。但從露頭較好的熱曲剖面來(lái)看，鋰輝石偉晶巖應(yīng)呈透鏡狀產(chǎn)出。由于肉切村群圍巖呈低角度近水平分布，這有可能表明鋰輝石偉晶巖在區(qū)內(nèi)有大面積的展布。更為重要的是，盡管此地海拔較高，但它仍位于公路側(cè)邊，交通方便，易于開(kāi)采。因此，我們可以預(yù)料，普士拉一帶有可能將成為我國(guó)未來(lái)鋰金屬資源的重要基地。

6 喜馬拉雅稀有金屬成礦機(jī)制與找礦模型

從2017年開(kāi)始，喜馬拉雅稀有金屬成礦問(wèn)題引起國(guó)內(nèi)學(xué)者的極大關(guān)注。現(xiàn)在已很少有人懷疑喜馬拉雅地區(qū)的成礦，只是如何找到更大和更富的礦床。要回答這一問(wèn)題，加強(qiáng)成礦機(jī)制研究和建立合理的找礦與勘查模型是目前亟需解決的問(wèn)題。喜馬拉雅地區(qū)稀有金屬礦床主要是兩種類型，其一是偉晶巖型，以普士拉一帶的鈹-鋰礦為代表；其二是熱液蝕變型，以錯(cuò)那洞鈹?shù)V為代表。從目前的研究來(lái)看，這些稀有金屬成礦模型的建立主要依賴于3方面的工作，即花崗巖、地層和構(gòu)造。首先是花崗巖，結(jié)晶分異程度是花崗巖能否發(fā)生稀有金屬成礦的首要條件。分異程度低的黑云母花崗巖-二云母花崗巖本身基本不會(huì)成礦，但不排除它演化的熱液進(jìn)入圍巖而成礦；電氣石-石榴石花崗巖由于分異程度明顯增高，稀有金屬成礦可能性加大，特別是鈉長(zhǎng)花崗巖是成礦作用存在的重要判據(jù)。與此相關(guān)的是，偉晶巖的發(fā)育程度也是巖漿分異作用的重要指標(biāo)。未來(lái)應(yīng)對(duì)喜馬拉雅地區(qū)所有的淡色花崗巖體進(jìn)行充分的巖石學(xué)與地球化學(xué)研究，以明確它們的巖石類型及分帶特征，進(jìn)而逐一判定它們的成礦潛力。根據(jù)目前的資料，普士拉一帶鋰輝石偉晶巖的出現(xiàn)似乎暗示花崗巖較高的分異結(jié)晶程度，因?yàn)殇囕x石-透鋰長(zhǎng)石的結(jié)晶發(fā)生在巖漿體系Li2O含量達(dá)到～2%的飽和程度(Stewart,1978;約相當(dāng)于Li含量為9000×10-6)，但前進(jìn)溝鋰電氣石-鋰云母?jìng)ゾr的巖漿演化程度并不一定偏低，因?yàn)樗鼈兊慕Y(jié)晶貫穿貧鋰到富鋰的整個(gè)巖漿演化過(guò)程(劉晨等,2021)。

喜馬拉雅地區(qū)的地層一般可劃分為下部的深變質(zhì)巖系(高喜馬拉雅)、中部的淺變質(zhì)巖系(肉切村群或Everest巖系)和上部的未變質(zhì)地層(特提斯喜馬拉雅)(穆恩之等,1973;圖7a)。在珠峰地區(qū)，中部的肉切村群又可被進(jìn)一步劃分為下部的北坳組和上部的黃帶層(尹集祥和郭師曾,1978)。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，上述3套地層之間為沉積接觸(Gansser,1964)。中國(guó)地質(zhì)學(xué)家創(chuàng)造性地提出，上述淺變質(zhì)巖系實(shí)質(zhì)上為一套構(gòu)造巖系(常承法和鄭錫瀾,1973)。在此基礎(chǔ)上，藏南拆離系的概念應(yīng)運(yùn)而生(Burgetal.,1984;Burchfieletal.,1992)。因此，目前國(guó)際上廣為接受的喜馬拉雅地區(qū)地質(zhì)體的劃分方案是北部特提斯喜馬拉雅沉積巖系、南部高喜馬拉雅高級(jí)變質(zhì)巖系，以及位于兩者之間的具有正斷層性質(zhì)的藏南拆離系(圖7b)，即兩者之間的肉切村群(包括尼泊爾境內(nèi)的同性質(zhì)地層)就是藏南拆離系的構(gòu)造巖系。Searle (1999)通過(guò)多地的野外調(diào)查，進(jìn)一步將藏南拆離系劃分為上部的珠穆朗瑪斷層和下部的Lhotse斷層，這一特征在珠峰等地的很多剖面上都有明確的顯示(圖8)，但肉切村群內(nèi)部是否還存在分割黃帶層和北坳組的拆離斷層，目前仍需要進(jìn)一步研究。

圖7 喜馬拉雅地層劃分方案(a,地層剖面資料據(jù)穆恩之等，1973；尹集祥和郭師曾,1978;其他資料(3)河北省地質(zhì)調(diào)查院.2005a.中華人民共和國(guó)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告:1:250000 (日新幅、札達(dá)縣幅、姜葉馬幅)河北省地質(zhì)調(diào)查院.2005b.中華人民共和國(guó)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告:1:250000 (亞熱幅、普蘭縣幅)河北省地質(zhì)調(diào)查院,石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院.2003.中華人民共和國(guó)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告:1:250000 (薩嘎縣幅、吉隆縣幅)成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所.2002.中華人民共和國(guó)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告:1:250000 (聶拉木縣幅)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢).2003.中華人民共和國(guó)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告:1:250000 (定結(jié)縣幅、陳塘區(qū)幅)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京).2005.中華人民共和國(guó)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告:1:250000 (江孜縣幅、亞?wèn)|縣幅)云南省地質(zhì)調(diào)查院.2004.中華人民共和國(guó)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告:1:250000 (隆子縣幅))及南北向構(gòu)造剖面示意圖(b)Fig.7 Stratigraphic subdivisions of the Himalayas (a,after Mu et al.,1973;Yin and Guo,1978)and a north-south section showing the main geological units (b)STDS-South Tibetan Detachment System;MCT-Main Central Thrust;MBT-Main Boundary Thrust;MFT-Main Frontal Thrust;MHT-Main Himalayan Thrust

圖8 喜馬拉雅肉切村群剖面及相伴的淡色花崗巖圖a底圖來(lái)自Hodges (2016)；圖b底圖來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，與Searle et al. (2003)相似Fig.8 Rouqiecun Group profiles with occurrence of the intruded leucogranites

在喜馬拉雅地區(qū)，淡色花崗巖侵入的圍巖并不是一個(gè)很容易回答的問(wèn)題。在少數(shù)地區(qū)，淡色花崗巖明顯地侵入到特提斯喜馬拉雅地層當(dāng)中，并使周圍地層發(fā)生接觸變質(zhì)，如薩嘎的馬拉山巖體和普蘭的科迦寺巖體。但在珠峰地區(qū)，淡色花崗巖主要位于肉切村群和高喜馬拉雅變質(zhì)巖系之間(圖8a-e)，并較多地出現(xiàn)在肉切村群內(nèi)部，特別是其下部(圖6d)。在大多數(shù)情況下，淡色花崗巖呈巖席狀產(chǎn)出，并經(jīng)受過(guò)不同程度變形作用的改造。野外構(gòu)造學(xué)分析揭示，這些淡色花崗巖基本上是一個(gè)伴隨藏南拆離系活動(dòng)的同變形侵入體(圖8f)。作者已經(jīng)提出(吳福元等,2017;Wuetal.,2020)，沿藏南拆離系長(zhǎng)距離的運(yùn)移是喜馬拉雅淡色花崗巖能夠發(fā)生強(qiáng)烈結(jié)晶分異作用的重要原因。因此，淡色花崗巖的產(chǎn)出更多地與藏南拆離系相關(guān)?；蛘哒f(shuō)，海拔較高的拆離斷層部位，如喜馬拉雅山主峰，是稀有金屬成礦最有利的部位(圖8b)，也是我們尋找鋰-鈹?shù)V床的最佳地點(diǎn)(秦克章等,2021b)。從這一角度來(lái)看，高喜馬拉雅地區(qū)稀有金屬的成礦潛力總體上應(yīng)該好于特提斯喜馬拉雅。

沿拆離帶侵位的淡色花崗巖在剖面上顯示一定的成分和巖石類型的變化。根據(jù)普士拉一帶的研究結(jié)果(Liuetal.,2020)，4300～4700m海拔為二云母花崗巖，4700～5100m海拔為白云母花崗巖，5100～5350m海拔則為鈉長(zhǎng)花崗巖和偉晶巖，而更高的海拔已不出現(xiàn)淡色花崗巖，取而代之的是肉切村群地層及順層侵位其中的偉晶巖，顯示自下而上巖漿分異程度逐漸增高、稀有金屬成礦作用不斷增強(qiáng)的演化趨勢(shì)。未來(lái)應(yīng)對(duì)喜馬拉雅，特別是珠峰地區(qū)出露良好的剖面(圖8)，開(kāi)展系統(tǒng)的淡色花崗巖特征及其巖石成因研究，以明確花崗巖漿的結(jié)晶分異過(guò)程，以及與之相伴的稀有金屬元素超常富集機(jī)理。

淡色花崗巖侵入的淺變質(zhì)肉切村群不僅變形強(qiáng)烈，而且上下巖性明顯區(qū)分。下部北坳組以灰黑色千枚巖為主，見(jiàn)少量大理巖；上部巖石以黃色的大理巖為主(俗稱黃帶層)，夾少量千枚巖。肉切村群內(nèi)部存在自下而上變質(zhì)程度逐漸降低的現(xiàn)象(劉秉光和張洪波,1979;Jessupetal.,2008;Jessup and Cottle,2010;Cottleetal.,2011)。特征的是，肉切村群巖石中存在大量指示熱接觸變質(zhì)的礦物，如符山石、方柱石、透輝石等，以至于在早期的喜馬拉雅研究中，肉切村群被認(rèn)為是接觸變質(zhì)作用的產(chǎn)物(尹集祥,1974)。從含礦巖石的具體產(chǎn)出部位來(lái)看，普士拉和熱曲等地發(fā)現(xiàn)的鋰輝石偉晶巖都位于肉切村群內(nèi)部。普士拉地區(qū)，鋰輝石偉晶巖的直接圍巖為大理巖(Liuetal.,2020)；而在熱曲地區(qū)，鋰輝石偉晶巖明確地發(fā)育在質(zhì)地較強(qiáng)的鈣硅酸巖和質(zhì)地相對(duì)較弱的大理巖之間，非?？赡苁屈S帶層和北坳組間的接觸部位(劉小馳等,2021)。因此，肉切村群，特別是下部北坳組與上部黃帶層之間的接觸部位，是尋找偉晶巖型鋰礦床的重要部位。定日崗嘎以南熱曲-普士拉-卓奧友峰一帶的肉切村群分布廣泛(圖9)，且具有傾角較緩的地層產(chǎn)狀，但由于高寒和第四紀(jì)與冰雪的覆蓋，圖中展示的肉切村群分布范圍有很大的不確定性。新填制的1:25萬(wàn)聶拉木地質(zhì)圖(成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,貴州省地質(zhì)調(diào)查研究院,2002(4)成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,貴州省地質(zhì)調(diào)查研究院.2002.中華人民共和國(guó)地質(zhì)圖1:250000(聶拉木縣幅))，與前人發(fā)表的結(jié)果就存在較大不同(尹集祥和郭師曾,1978;Searleetal.,2003)。建議未來(lái)對(duì)普士拉和珠峰之間肉切村群的分布、巖性、層序、構(gòu)造特征等展開(kāi)重點(diǎn)考察，繪制大比例尺地質(zhì)圖件，同時(shí)對(duì)侵位其中的偉晶巖開(kāi)展詳細(xì)調(diào)查，以明確區(qū)內(nèi)稀有金屬礦產(chǎn)資源的分布與潛力情況。另一方面，在注意淡色花崗巖體內(nèi)部稀有金屬成礦的基礎(chǔ)上，調(diào)查肉切村群巖石是否存在矽卡巖型礦化。最后，根據(jù)花崗巖體稀有金屬成礦的分帶規(guī)律，調(diào)查與淡色花崗巖接觸的肉切村群是否存在自下而上由鈹?shù)V化向鈮鉭礦化、甚至鋰銫礦化的轉(zhuǎn)變，揭示可能存在的稀有金屬成礦類型的變化。

圖9 珠峰地區(qū)肉切村群分布圖及目前發(fā)現(xiàn)的鋰輝石偉晶巖產(chǎn)地Fig.9 Distribution of the Rouqiecun Group and locations of the spodumene-bearing pegmatite

7 喜馬拉雅淡色花崗巖與南嶺稀有金屬成礦花崗巖的對(duì)比

在考慮喜馬拉雅淡色花崗巖及稀有金屬成礦作用的過(guò)程中，我們偶然發(fā)現(xiàn)圖10所示的全國(guó)地球化學(xué)圖(謝學(xué)錦等,2012)。該圖展示出，喜馬拉雅地區(qū)較全國(guó)其它地區(qū)具有明顯的Li、Be豐度高的特點(diǎn)。特別是西部的卓奧友峰和東部的錯(cuò)那一帶是鋰豐度的高值區(qū)，分別對(duì)應(yīng)本文介紹的普士拉和庫(kù)曲鋰輝石偉晶巖的發(fā)現(xiàn)區(qū)。因此，未來(lái)應(yīng)加大對(duì)上述兩地區(qū)鋰礦化研究的力度。

圖10 全國(guó)Li、Be地球化學(xué)圖(據(jù)謝學(xué)錦等,2012)Fig.10 Li,Be geochemical maps of China (after Xie et al.,2012)

從另一方面看，喜馬拉雅地區(qū)鈹?shù)呢S度與華南、大興安嶺和川西地區(qū)基本相當(dāng)，鋰的豐度與華南和川西類似。這一資料給予的重要啟示是，應(yīng)該大力開(kāi)展喜馬拉雅與華南、川西、大興安嶺等地區(qū)花崗巖成巖與成礦作用的對(duì)比研究。特別是華南的南嶺地區(qū)，它是我國(guó)最重要的稀有金屬基地，那兒的花崗巖有豐富的研究成果，對(duì)喜馬拉雅地區(qū)的研究具有重要參考價(jià)值。

根據(jù)我們掌握的資料(表2)，喜馬拉雅淡色花崗巖的巖漿分異程度明顯高于南嶺地區(qū)的中生代花崗巖，這無(wú)疑暗示出喜馬拉雅具有尋找更多、更大花崗巖有關(guān)稀有金屬礦床的潛力。另一方面，在南嶺地區(qū)，盡管目前較多的研究贊成區(qū)內(nèi)的稀有金屬成礦與花崗巖經(jīng)歷過(guò)強(qiáng)烈的結(jié)晶分異作用關(guān)系密切(地質(zhì)部南嶺項(xiàng)目花崗巖專題組,1989;李獻(xiàn)華等,2007;陳駿等,2008;Yinetal.,1995)，但對(duì)這一作用發(fā)生的原因和機(jī)制還認(rèn)識(shí)相當(dāng)有限。總體看來(lái)，南嶺中生代稀有金屬成礦花崗巖主要有兩種表現(xiàn)形式。一種是成礦花崗巖體巖性變化較大，但各巖石類型間漸進(jìn)變化，缺乏明顯的侵入關(guān)系，稀有金屬成礦主要與演化晚期分異程度高的花崗巖有關(guān)，似乎暗示原地的巖漿結(jié)晶分異作用；另一種是晚期或分異的巖石與早期巖石之間呈現(xiàn)明顯的侵入關(guān)系，一般以“補(bǔ)體”和“主體”來(lái)對(duì)此予以概括。關(guān)于這類花崗巖的演化涉及兩個(gè)方面的重要問(wèn)題：主體和補(bǔ)體是大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為的同源巖漿結(jié)晶分異產(chǎn)物，還是屬于不同的成因類型。如不少研究者就認(rèn)為，南嶺中生代花崗巖演化晚期的巖石應(yīng)為A型花崗巖。正如我們以前強(qiáng)調(diào)的那樣(吳福元等,2007,2017)，盡管演化晚期花崗巖的部分地球化學(xué)特征與A型花崗巖類似，但A型花崗巖的主要特征是高溫。巖漿的結(jié)晶分異作用一般是從高溫向低溫進(jìn)行的，它的演化不可能在晚期形成A型花崗巖。根據(jù)目前的研究，南嶺地區(qū)的絕大多數(shù)晚期或補(bǔ)體花崗巖均是低溫的，例外的是湘南九嶷山的西山巖體，而該A型花崗巖基本不伴有稀有金屬成礦。

表2 南嶺地區(qū)中生代花崗巖與喜馬拉雅新生代淡色花崗巖地質(zhì)特征對(duì)比Table 2 Comparisons of the Mesozoic granites in Nanling and the Cenozoic leucogranites in Himalaya

另一個(gè)問(wèn)題是，如果承認(rèn)補(bǔ)體是主體花崗巖分離結(jié)晶產(chǎn)物，那必須解釋為何它與主體巖石之間具有明顯的侵入關(guān)系。或者說(shuō)，為何晚期結(jié)晶的低溫花崗巖仍具有上侵能力。其可能的原因包括大型巖漿房中礦物結(jié)晶放熱導(dǎo)致的巖漿活化、外來(lái)高溫巖漿的加熱、外來(lái)?yè)]發(fā)分加入導(dǎo)致巖漿房的壓力升高和構(gòu)造導(dǎo)致的巖漿房壓力釋放等。由于資料有限，目前還難以對(duì)上述各種可能性予以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。但在喜馬拉雅地區(qū)，巖漿結(jié)晶分異作用主要受伸展構(gòu)造控制，原地巖漿分離結(jié)晶作用相對(duì)有限(劉志超等,2020)。因此，喜馬拉雅淡色花崗巖資料對(duì)華南內(nèi)陸花崗巖的成巖與成礦作用研究也具有重要的借鑒意義。甚至說(shuō)，華南和喜馬拉雅的聯(lián)合研究對(duì)構(gòu)建新的花崗巖稀有金屬成礦理論具有重要學(xué)術(shù)價(jià)值。

8 結(jié)語(yǔ)

2006年10月，第一作者在中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所李金祥博士陪同下第一次進(jìn)藏，開(kāi)啟了心儀已久的青藏高原地質(zhì)研究。過(guò)去的15年間，地質(zhì)地球所吳福元團(tuán)隊(duì)的研究主要集中在新特提斯洋的開(kāi)啟與蛇綠巖的成因、岡底斯巖基的形成與地殼演化，以及喜馬拉雅淡色花崗巖的成因與造山作用三個(gè)方面。在淡色花崗巖領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)首先突破的是傳統(tǒng)的原地部分熔融觀點(diǎn)，提出淡色花崗巖為高分異成因的認(rèn)識(shí)。既然是高分異成因，那這些花崗巖是否存在稀有金屬成礦作用，是我們必須要考慮的問(wèn)題。正是在這種理論思想指導(dǎo)下，地質(zhì)地球所與南京大學(xué)聯(lián)合組成考察隊(duì)，開(kāi)啟了喜馬拉雅淡色花崗巖稀有金屬成礦作用的研究。盡管這項(xiàng)工作開(kāi)展的時(shí)間不長(zhǎng)，但喜馬拉雅淡色花崗巖相關(guān)的稀有金屬成礦作用已取得多項(xiàng)重要突破。

地質(zhì)背景資料已經(jīng)顯示，喜馬拉雅淡色花崗巖具有與世界其它地區(qū)很不相同的特點(diǎn)與成因模式。伸展性質(zhì)的藏南拆離系造就了喜馬拉雅山的隆起，而該斷層的活動(dòng)可能就是由淡色花崗巖驅(qū)動(dòng)的(Wuetal.,2020)。也就是說(shuō)，喜馬拉雅淡色花崗巖的形成與演化與世界上最高山脈的形成密切相關(guān)。另一方面，淡色花崗巖沿?cái)鄬酉蛏系倪\(yùn)移無(wú)疑會(huì)由于上盤的冷卻而發(fā)生結(jié)晶，而持續(xù)、長(zhǎng)距離的向上運(yùn)移又會(huì)使結(jié)晶的礦物發(fā)生充分的分離，從而促使巖漿的高度分異演化與成礦，這完全是一個(gè)未知或者以前學(xué)術(shù)界較少討論的理論問(wèn)題。因此，喜馬拉雅淡色花崗巖成因及稀有金屬成礦作用肯定會(huì)醞釀?wù)J知上的原創(chuàng)理論突破。反過(guò)來(lái)，這些新的認(rèn)識(shí)，又會(huì)極大地促進(jìn)區(qū)內(nèi)稀有金屬礦產(chǎn)資源發(fā)現(xiàn)與開(kāi)發(fā)的步伐。因此，我們充分相信，未來(lái)喜馬拉雅稀有金屬成礦作用還會(huì)迎來(lái)更多研究上的重大進(jìn)展與突破。

致謝感謝徐興旺研究員及另一位匿名學(xué)者對(duì)本文的評(píng)審及提出的建設(shè)性意見(jiàn)。