0 引言

新生代以来，印度-亚洲陆陆碰撞造就了青藏高原——世界屋脊的崛起^[1-3]。碰撞过程可以大致划分为主碰撞(65~41 Ma)、晚碰撞(40~26 Ma)和后碰撞(<25 Ma)3个阶段^{[1-2, 4-6]}。目前高原依然处于后碰撞演化阶段。在后碰撞阶段，北喜马拉雅发育了一系列标志性的构造-岩浆事件，如近东西向逆冲推覆系统^{[2, 6]}、横跨青藏高原的南北向正断层系统及其裂谷带^[7-8]、变质穹窿^[9-12]、藏南拆离系^[13-16]以及藏南淡色花岗岩带^[17-20]等，这些构造-岩浆事件与北喜马拉雅后碰撞阶段形成的金锑铅锌成矿系统关系密切^[21-23]。西藏扎西康矿集区具有多个铅锌、金锑多金属矿床，且大部分矿(床)体与张扭性断裂密切相关^[24-25]。

扎西康铅锌银锑矿位于西藏自治区隆子县西约48 km，泽当—错那公路521 km处，是目前藏南金锑铅锌成矿带唯一正在大规模开采的矿区。2012年提交的金属资源量铅44.5万t、锌82.3万t、锑13.8万t、银1 799.9 t，已经达到大型规模。围绕该矿床分布多个锑金、铅锌矿(床)体，该矿床是目前整装勘查区最有利的成矿聚集区。

前人认为扎西康矿床的形成、就位与碰撞造山活动过程中的构造-热液作用关系密切^[26-30]，并且该矿床属于后期携带金锑成矿物质的热液叠加改造早期铅锌矿形成的铅锌多金属矿床^[31-32]；前人还通过不同方法、不同程度地揭露了扎西康成矿物质具有深部来源，暗示深部存在矿体且岩浆或热液与铅锌矿的形成关系密切^[33-35]。但是，关于整个扎西康矿集区深部情况及含矿构造特征还不清楚，急需依靠地球物理、地质工程等技术手段来揭示。本文以扎西康铅矿集区为研究对象，通过1:5万重磁测量、多尺度重磁数据处理分析对重磁场特征进行论述，结合地质地球物理初始模型对比，以期了解扎西康矿集区构造格架和深部情况，同时探讨矿集区构造格架与成矿的关系，划分成矿有利区，为探矿工程以及进一步找矿提供依据。

1 区域地质背景

喜马拉雅被藏南拆离系、主中央逆冲断裂和主边界逆冲断裂3条近东西向的断裂分隔为北喜马拉雅、高喜马拉雅、低喜马拉雅3个次级构造单元^{[23, 36-37]}(图 1a)。

北喜马拉雅地区发育一系列近东西向展布的穹窿构造^{[20, 35, 38-40]}，错那洞穹窿是其中的典型代表(图 1b)。错那洞穹窿核部发育与高喜马拉雅相近的片麻岩系、中新世的淡色花岗岩，幔部为古生界的片岩，边部为中生界的低级变质系。低级变质的中生界以侏罗系、白垩系为主，另有少量三叠系，以浅海—深海相的泥砂岩、砂质页岩、泥灰岩和炭(钙)质板岩为主要岩性特征。构造以近东西向的北倾逆冲推覆构造和近南北向的张扭性构造为主，兼有北东向和北西向走滑断裂。

扎西康矿集区位于错那洞穹窿的北侧，除扎西康大型铅锌多金属矿床外，还有柯月、则当、马扎拉等多个铅锌、锑金矿床^{[34, 41-42]}。

整装勘查区位于雅鲁藏布江缝合带以南、藏南拆离系以北，地处北喜马拉雅造山带中东部。其中近南北向的和北东向的张扭性断裂、走滑断裂是扎西康铅锌矿整装勘查区的主要控矿断裂，而且也是铅锌矿体的容矿断裂构造。

2 矿集区地质特征

矿集区隶属康马—隆子地层分区，以发育强烈褶皱的中生代地层为特色，主要容矿围岩为侏罗系日当组(J₁r)，总体为一套灰黑色—深灰色炭质板岩，灰黑色—黑色泥质粉砂岩、页岩，夹少量灰黑色、深灰色薄层状和透镜状灰岩。出露的岩浆岩主要为辉绿岩和花岗岩，总体呈岩脉产出。

区内构造极为发育，构成了独特的构造组合样式。由于受藏南伸展拆离事件的影响，区域应力以北向的伸展滑脱为主。以错那洞为起点，向北形成了一系列褶皱构造，包括顺层拆离、A型褶皱、韧性剪切带“三位一体”的变形样式组合。主要矿体受断裂控制明显，呈近南北向(10°~25°)或北东东向(70°~85°)产出，与断裂产状基本一致，局部出现膨大、尖灭等现象。赋矿断裂具张扭性质，走向在平面上呈舒缓波状变化特征，剖面上具“追踪张节理”变化特征。断裂带内构造角砾发育，两侧节理发育，被方解石或矿脉充填。南北向裂隙构造解析认为主张应力方向为335°，与区域滑脱应力方向一致。矿集区位于错那洞穹窿中东部北突边缘，受区域北向的伸展滑脱作用影响，地层整体表现北向滑脱，产状整体北倾，倾角集中在15°~40°之间。在滑脱作用的控制下，形成的系列近南北向(10°~25°)或北东东向(70°~85°)张性裂隙系统控制了矿区主要矿体的产出。

围岩蚀变类型较复杂，蚀变矿物主要有石英、方解石、绿泥石、绿帘石、绢云母、赤铁矿和褐铁矿等。区内蚀变呈现一定的规律性变化：普遍发育弥散状的绢云母化；而硅化、碳酸岩化、绿帘石化、赤铁矿化等则与成矿关系密切；热接触变质作用则主要发育角岩化。

3 重磁场特征与构造格架解译 3.1 重磁场特征分析

对扎西康矿集区1:5万布格重力进行了上延100、400、800、1 000 m处理，异常(图 2)有明显的分区特征，主要表现为东高西低、南高北低。整个矿集区位于轴向近东西向舌状扭曲部位的东部边界，是异常特征发生变化的部位。南部边界的西半部分为一走向为近东西向的重力梯级带，至东半部分该梯级带走向发生了逆时针近90°的旋转，等值线方向转换为近南北向，且梯度变大，此处也是区内等值线密度最大的部位，该南北向梯级带为区内最高级别构造线所在。由喜马拉雅构造运动可知，重力梯级带反映的是喜马拉雅山脉地壳深度的加厚，是区内级别最大的构造线；而东西向的梯级带变陡与东西向挤压有关。根据区内异常及局部异常分布特征，将本区的布格重力场划分为西部和东部两个异常分区。西部异常区出露地层主要为下侏罗统日当组，且主要矿床点都集中在该区(图 3)。往深部，该区低值中心逐渐向北西偏移，根据以往研究表明，本区酸性岩体密度值较低，推测深部有隐伏酸性岩体存在。东(南)部异常区主要特征为反“L”型重力梯级带，且梯级带的梯度由西往东逐渐变小。该区南部为错那洞花岗岩、片麻岩等混杂岩体，岩体东西向梯级带明显，这与地质系统认识的北部地层向南推覆、南部地层向北滑脱等现象比较吻合。

对本区磁化极后的异常分别进行了100、400、800、1 000 m向上延拓处理，磁异常具有明显的分区(图 4)，主要表现为北部、东南部及中西部3个异常分区。从整体磁法异常上看，整个矿集区位于轴向近南北向的高磁异常区西部，南部以低磁异常和高磁异常相互交叉带为界，且交叉带呈现近东西向，主要以低磁异常为主，这与重力场异常分带相吻合。根据整体异常及局部异常分布显示：低磁异常主要位于中西部异常区，呈北西向展布，由两个低值圈闭带组成，桑日则、索月矿区正好位于圈闭带内；高磁异常区分布于低磁异常区周围，具有北高、东高、南高的“三高”特征。其中，南北向高低磁异常边界与重力场高低分区以及负地形位置比较吻合；同时，高磁异常区大都出露英安岩、辉绿岩，低磁异常区部分出露闪长岩且南部位于错那洞岩体北部边界。往深部，扎西康矿集区低值圈闭环带逐渐突显，中心低磁异常区逐渐增大，推测深部有隐伏岩体存在，且此低磁异常区明显不同于矿集区的低磁异常，推测浅部与成矿关系密切。

综上所述，扎西康矿集区具有反“L”型扭曲重磁异常分区特征，已知的大中型矿床(索月、柯月、桑日则、则当)均处于低重、低磁区域，同时扎西康中深部存在多个隐伏岩体。

3.2 构造格架解译

分别对扎西康矿集区重力、磁法数据进行水平方向导数、水平梯度模量和垂向二阶导数处理，根据本区断裂推断解译标志，结合重磁结果，进行断裂解析综合判断(图 5、图 6)。总体看来，断裂主要以北东向为主，其次为北西向及近东西向，北东向断裂主要沿着北西向断裂两侧平行羽状排列。推断断裂中，F₁为一组走向依次为北北东—北西—北东的组合断裂，依据重力、磁法异常特征，其为区内的分区界线，也是区内界别最高的断裂。这组断裂的西侧矿点及矿脉较多，东侧矿点较少。区内较大的近东西向断裂F₂将索月、柯月和桑日则、则当矿区分为南北两部分。围绕矿集区，F₁、F₂、F₃、F₄呈包围状分布，形成了矿区的主要断裂构造格架。区内众多次级断裂带呈近南北向和近东西向展布(图 5f)，其中F₅穿过了桑日则矿区，而近南北向断裂构造为矿区的主要控矿构造，由于尺度关系，推测F₅为矿区控矿构造的综合反映，即重要控矿断裂。主断裂或者次级断裂所圈闭的区域为低磁异常区，而已知的大中型矿床(索月、柯月、桑日则、则当)均处于低磁区域，由此划定4个成矿有利区。

综上所述，推测区内主断裂构造(F₁、F₂、F₃、F₄)控制了矿体的空间分布，而其次级断裂(以F₅为主)则控制矿体的具体形态。这些次级断裂包括近南北向和近东西向断裂及其次级断裂破碎带、层间滑脱带和密集劈理带，以及变质穹窿外围拆离断裂。近南北向断裂，常具有平直的断面特征，显示张扭性或先扭后张的性质，其侧向伸展拉张形成的巨大空间成为大脉状矿体的主要产出部位。剥离断层在变质核杂岩的周缘发育，具早期韧性剪切和晚期脆性破裂多期活动特征，形成了围绕变质核杂岩环状展布的糜棱岩、糜棱片岩及碎裂岩带，为控制热流体运移的通道和浸染状矿化发育的有利部位。层间破碎带在褶皱两翼的地层中较为发育，包括顺层断裂带和层间劈理带，产状总体与上下盘地层一致，且具有早期压扭性质、晚期拉张性质的多期活动特征，为碰撞期伴随褶皱形成的压扭性封闭裂隙在后期的伸展过程中发生拉张破碎而形成，其伸展拉张扩容的空间成为矿质沉淀的有利场所。

4 构造格架与铅锌锑成矿关系探讨

受陆陆碰撞造山和藏南拆离系影响，在本区形成一系列主断裂(F₁、F₂、F₃、F₄)和次级断裂(图 5f)构造以及深部岩浆岩侵位于本区深部形成的岩体构成了本区基本构造格架。

通过不同深度、方法重磁数据分析结果，认为自错那洞岩体往北部，到桑日则、索月、则当地区中深部存在多个隐伏岩体；且从不同尺度向上延拓结果的隐伏岩体分布情况可知，随着深度增加，低密度体向北西方向偏移且低密度体逐渐膨大，暗示岩浆热液自北向南侵入，这与目前认识错那洞淡色花岗岩体北倾的结果一致。

渐新世和中新世时期北喜马拉雅广泛发育淡色花岗岩，主要受控于藏南拆离系和片麻岩穹窿^[43-45]。该时期错那洞热变质穹窿发育，深熔形成的淡色花岗岩侵位于核部，通过地质年代学方法对错那洞淡色花岗岩进行研究，结果显示错那洞淡色花岗岩体为中新世，持续时间为23~14 Ma^{[16, 20, 46-47]}。梁维等^[40]通过扎西康铅锌多金属绢云母Ar-Ar年龄认为扎西康矿区矿化时间持续12 Ma；而赖杨^[48]提及扎西康石英辉锑矿石英活化ESR测年获得的成矿平均年龄约20 Ma，以及矿区矿硐内采集的铅锌矿石中共生黄铁矿进行Re-Os测年, 获得晚期的成矿年龄约20 Ma。扎西康区内矿床属于后期叠加改造早期铅锌矿形成的铅锌多金属矿床，形成时代属中新世^{[42, 49]}且矿床与构造-热液关系密切，这些事件暗示扎西康深部存在的隐伏岩体以淡色花岗岩体为主，且与扎西康多金属成矿息息相关。李应栩等^{[29, 50]}通过流体包裹体的研究发现，扎西康铅锌多金属成矿流体具有岩浆贡献；林彬等^[51]通过多元素同位素组成研究发现成矿过程与岩浆、围岩地层相关。

结合以上研究，对扎西康矿集区构造格架与成矿的关系探讨如下:矿集区内断裂极为发育，一方面在断裂部位形成相对低压空间，减压岩层中封存的地质流体向减压部位发生排泄，另一方面岩浆侵位过程中产生高热异常，使地温梯度增加，促使部分近岩体部位中封存的地质流体发生排泄，两因素共同作用形成局部流体。岩浆侵位过程中除了造成高热异常外，还形成了大量的岩浆期后流体，这些岩浆流体排泄CO₂形成大量的富CO₂包裹体^{[50, 52]}。错那洞穹窿核部靠近岩体的部位，主要以岩浆期后热液为主；远离该穹窿的区域受热-构造变质作用的影响，产生大量的富S和富CO₂变质流体，在上涌过程中不断有局部流体和大气降水混入，富S富CO₂流体沿运移通道(断裂裂隙为主)淋滤大量的金属元素以及萃取地层中易迁移的分散元素，形成富含铅锌锑多金属元素的成矿流体^{[31, 35, 53]}，而区内主断裂形成一个圈闭空间，最大程度地减少了流体的外流；其内众多次级断裂发育，圈闭空间内形成局部低压空间，流体自发或被迫沿着次级断裂(主要是近南北向和近东西向断裂)构造迁移、汇聚形成热液脉型铅锌多金属矿^{[29, 53-55]}。

5 成矿启示及意义

整个矿集区被主断裂所包围(F₁、F₂、F₃、F₄)，局部存在众多次级断裂(以F₅为主)且深部显示存在隐伏岩体，另外在此基础上结合磁法圈定4个磁异常区，即4个成矿有利区。为了对有利成矿区构造断裂或矿体进一步研究，对以往开展的L40勘探线(图 7a)上大地电磁测深(MT)和音频大地电磁(AMT)数据进行重新精细处理反演计算(图 7b、c)；MT反演结果显示深部存在明显高阻体，推测为隐伏岩体，证实了上述结果；AMT反演解译结果显示局部存在断裂(F₂、F₃)，并经过L40线钻孔ZK4002、ZK4003、ZK4004验证，结果见到铅锌矿体。由此可见，扎西康矿体赋存与该地区重磁场特性存在密切关联，当具有一定构造格架时，则存在找矿潜力。

通过地球物理方法的解译，断裂构造在扎西康极为发育，且已发现的铅锌矿体主要赋存断裂破碎带中，产状与断裂破碎带产状基本一致。因此，从地球物理角度对扎西康构造进行解析，对矿区进一步找矿具有指导作用。另外，受陆陆碰撞造山和藏南拆离系的影响，区域上断裂构造极为发育，岩浆活动强烈，受这些构造、岩浆研究影响，区域上多形成一系列由构造、热液控制的金属矿床。目前地质基础信息基本完善，地表找矿难度显著增大，纯地质找矿存在投入高、难度大等问题，而地球物理方法具有更高效、更高灵敏度、施工更方便快捷等优势。因此，利用地球物理方法对构造、岩体进行勘察，查明地下空间结构及构造特征，再结合地质情况，对于寻找新矿种和隐伏矿体及深部矿体具有重要作用。

6 结论

1) 扎西康矿集区具有反“L”型扭曲重磁异常分区特征，此反“L”重力梯级带反映的是喜马拉雅山脉地壳深度加厚和东西向的挤压，也说明已知的大中型矿床(索月、柯月、桑日则、则当)均处于低重、低磁区域，还说明扎西康中深部存在多个隐伏岩体。

2) 对重磁数据进行水平方向导数、水平梯度模量和垂向二阶导数处理分析，解译出4条主断裂、众多次级断裂及深部隐伏岩体，其共同构成了本区基本构造格架，并划定4个成矿有利区。

3) 通过区内构造格架结合地质证据的探讨，认为扎西康矿体赋存与该地区重磁场特性存在密切关联，当具有一定构造格架时，则存在找矿潜力。推测以错那洞穹窿为中心，在其北部存在多个成矿有利区，即穹窿外围具有巨大找矿潜力。