The establishment of Upper Cretaceous Mamole Formation in Asuo Town of Nima County, northern Tibet, and its significance
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摘要:
在青藏高原中部尼玛县阿索乡马莫勒地区识别出一套紫红色辫状河三角洲平原亚相地层，岩性主要为紫红色砂岩中砾岩、紫红色复成分中砾岩、紫红色砂岩细砾岩，局部夹含砾粗砂岩或岩屑杂砂岩。在剖面测制和区域对比的基础上建立了上白垩统马莫勒组。对马莫勒组岩屑杂砂岩层进行碎屑锆石采样和U-Pb定年，得到最年轻的碎屑锆石年龄为99Ma。碎屑锆石主要存在3个年龄峰值，其中主峰值在125Ma左右，代表了班公湖-怒江中特提斯洋演化的岩浆活动，其他2个弱峰值分别为550Ma和980Ma，且分别代表了泛非期和格林威尔期-晋宁期的岩浆活动热事件。研究认为，马莫勒组的沉积时代应介于99~90Ma之间，马莫勒组的出现标志着尼玛地区在晚白垩世初期完成了由洋到陆的转换，进入陆内环境。
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关键词:
- 青藏高原 /
- 辫状河三角洲平原亚相 /
- 马莫勒组 /
- 洋陆转换 /
- 碎屑锆石
Abstract:In this study, a set of purple red braided river delta plain subfacies sediments were firstly discovered in Asuo Town of Nima County, northern Tibet. Rock association is mainly composed of medium conglomerate in sandstone, medium conglomerate in complex composition and fine conglomerate in sandstone, intercalated with gravel and lithic sandstones. We establish the Mamole Formation based on the section measurement and regional correlation. The authors collected zircon samples from lithic sandstones in Mamole Formation, and the analytical results show that the youngest detrital zircon age is 89Ma and there exist three peak ages for the samples, i.e., 125Ma, 550Ma and 980Ma. The ages 550Ma and 980Ma represent respectively the Pan-African and Green Weir-Jinning period magma thermal events. The principal peak of 125Ma represents the magmatic activity related to the evolution of Bangong Co-Nujiang Tethyan Ocean in Cretaceous. The deposition time of Mamole Formation was 99~90Ma, and the appearance of Mamole Formation indicates that in the Nima area the ocean-continent transition ended and evolved into intracontinental environment in the early Late Cretaceous.
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黄金是人类发现的第一种贵金属，是美好和富有的象征，一直受到人类的喜爱。胶东是中国最重要的黄金基地、世界闻名的黄金产区，也是全球金矿床勘查和研究的热点区域。胶东金矿的开采历史悠久，最早可上溯至唐代。新中国成立以来，国家对胶东金矿的勘查一直非常重视，部署了大量地质工作。胶东地区也不负众望，不断涌现新的找矿突破，由建国初期的仅20余吨金资源量，到现今金资源总量超过5000 t，成为世界第三大金成矿区。目前，中国的黄金产量连续十多年居世界第一，其中胶东的三山岛、焦家、玲珑和新城4座矿山建国以来累计生产黄金均超过100 t，胶东为中国的黄金产业乃至经济社会发展做出了重要贡献。
胶东屡现金矿找矿奇迹，产生了找矿勘查的多项第一。1965年，首次在胶东三山岛断裂的破碎蚀变带中发现了金矿体；1966年，在焦家断裂带中发现破碎带蚀变岩型金矿体并肯定了其工业价值。1969年完成的三山岛金矿区勘探，提交金资源量63.56 t，是中国探明的第一个特大型蚀变岩型金矿床；其后于1972年完成了焦家金矿床勘探，提交金资源量70余吨。1977年，全国第二次金矿地质工作会议以纪要形式，将焦家式破碎带蚀变岩型金矿(简称焦家式金矿)确定为中国新发现的金矿床类型。焦家式金矿的发现，突破了当时地学界“大断裂只导矿不贮矿”的传统认识，指导地质人员将找矿方向由以往的石英脉型金矿转向破碎带蚀变岩型金矿，陆续发现和探明了新城、河西、河东、新立、仓上、大尹格庄、台上等大型金矿床，奠定了胶东作为中国第一黄金基地的地位，推动了中国黄金产业的发展。1985年，《焦家式新类型金矿的发现及其突出的找矿效果》荣获国家科技进步特等奖(图片1)，焦家式金矿成矿和找矿理论为中国的金矿勘查提供了重要指导。
进入21世纪，中国的地下浅表部金矿资源严重枯竭，地质人员在胶东地区开展了深部找矿探索。于2006年首先探明了莱州寺庄深部特大型金矿床，实现了“攻深找盲”的率先突破；2008年，完成了莱州焦家深部金矿详查，提交金资源量105 t，是胶东地区第一个一次性提交详查资源量超过百吨的金矿床；其后，胶东地区陆续探明了10余个资源量超过100 t的超大型金矿床，尤其是探明了三山岛北部海域、西岭、纱岭3个资源量均超过300 t的金矿床。2014年，在莱州湾东侧的浅海海域探明的三山岛北部海域金矿床，勘探资源量470余吨，是中国和世界上最大的海域金矿。随着深部找矿的持续推进，胶东地区的勘查和钻探深度不断刷新纪录。目前，已施工1500~3000 m深度的钻孔300余个，其中，三山岛、焦家、水旺庄、大尹格庄等矿区控制矿体的深度均已超过2000 m，是国内平均勘查深度最大的金矿区；已施工超过3000 m深度的钻孔3个，在莱州三山岛金矿深部(西岭矿区)施工的4006.17 m深孔被誉为中国岩金勘查第一深钻，在焦家断裂带深部施工的3266.06 m深度的钻孔是该成矿带见矿深度最深的钻孔。2011年全国找矿突破战略行动以来，胶东作为全国重要的整装勘查区之一，深部找矿取得了新的重大突破，10年新增深部金资源量约2958 t，新增资源量约占全国同期的40%，超过了胶东历史上累计探明金资源量的总和，三山岛、焦家和招平3条成矿带的金资源量均已超过千吨。深部找矿的过程也是找矿理论认识和找矿方法不断提升的过程，胶东型金矿热隆-伸展成矿理论、阶梯成矿模式、阶梯找矿方法、先进的地球物理勘探技术、深孔和海域钻探方法等在深部找矿中发挥了重要作用。通过三维可视化分析发现，三山岛和焦家地区的多个原来认为独立的金矿床在深部合为一体，实际上是2个资源量均超过千吨的超巨型金矿床。2014年，《胶东金矿理论技术创新与深部找矿突破》成果获得国家科技进步二等奖。2017年5月3日，原国土资源部专门举行胶东地区深部金矿找矿成果新闻发布会指出：“胶东地区金矿深部勘查重大突破具有世界级影响”。
全国找矿突破战略行动的实施，为胶东深部找矿突破提供了重要机遇。本专辑撷取了找矿突破战略行动以来有关人员在胶东深部找矿中开展的部分工作和取得的部分成果予以展示，主要包括以下4方面内容：矿床三维地质建模及基于三维模型对深部矿床空间分布和成矿规律的新认识，稳定同位素、矿石微量元素和矿物微区地球化学分析测试结果及对金成矿的指示，流体包裹体测试结果及成因解释，地球物理方法及其在胶东深部找矿中的作用。期望本专辑阐述的成果能为深化胶东金成矿的认识及指导进一步找矿提供启发和帮助，也期望中国其他地区的深部找矿和相关研究能从中得到有益借鉴。
胶东地区金矿找矿不断取得新突破，得益于国家有关部门的高度重视和大力支持，得益于地勘队伍、科研院所和矿山企业的共同努力，得益于广大工程技术人员、基础理论研究人员的艰苦努力和无私奉献。山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队无疑是胶东金矿找矿的突出贡献者，该队探获了胶东50%以上金资源量，发现并建立了焦家式金矿矿床式，创新了金矿成矿理论，提出了金矿找矿新方法，也因其突出的找矿贡献获得了崇高的荣誉：1992年10月19日国务院下达了《国务院关于表彰山东省地质矿产局第六地质队的决定》(国发〔1992〕59号)，授予六队“功勋卓著无私奉献的英雄地质队”荣誉称号(图片2)，于1992年12月10日在北京举行了隆重的命名大会，并授予奖旗；2009年9月19日，时任国务院总理温家宝在原国土资源部转呈的山东地矿六队胶东找矿成果汇报材料上亲笔批示“请国土资源部转告六队职工：祝贺他们在金矿勘探中取得的重大发现，向大家致以亲切的问候。”
2022年是山东地矿六队被国务院授予“功勋卓著无私奉献的英雄地质队”荣誉称号30周年，谨以此专辑纪念这一光荣的时刻，并向为胶东地区金矿勘查和找矿突破战略行动取得重大成果做出贡献的所有人致以崇高的敬意！
致谢: 野外工作时吉林大学西藏科研队的队员们和后勤师傅们给予诸多帮助，文章撰写期间吉林大学张天羽博士和王伟硕士提供了宝贵的意见，碎屑锆石测试分析由中国地质大学（北京）科学研究院实验中心苏犁老师等帮助完成，在此一并致谢。 -
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图 1 藏北尼玛县阿索乡马莫勒地区地质简图
1—全新统冲洪积物；2—上白垩统马莫勒组；3—下白垩统郎山组生物碎屑灰岩；
4—晚侏罗世-早白垩世复理石岩片；5—下二叠统拉嘎组含杂砾碎屑岩；6—辉长岩墙；
7—枕状玄武岩；8—早白垩世侵入岩；9—晚白垩世侵入岩；10—花岗闪长岩；11—闪长岩；
12—石英钠长斑岩；13—玄武岩；14—辉长岩；15—花岗岩；16—逆冲断层；17—正断层；
18—走滑断层；19—性质不明断层；20—整合界线；21—不整合界线；22—产状；
23—研究区位置；24—实测剖面位置Figure 1. Geological map of the Mamole area in Asuo Town of Nima County, northern Tibet
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图 2 藏北尼玛县阿索乡上白垩统马莫勒组实测剖面
1—全新统沉积物；2—复成分中砾岩；3—砂岩中砾岩；4—含砾粗砂岩；5—岩屑杂砂岩；6—同位素定年样品采样位置
Figure 2. Geological section of Upper Cretaceous Mamole Formation in Asuo Town of Nima County, northern Tibet
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图版Ⅰ
a.地层背斜成谷现象；b.砂岩和砾岩的厚度变化；c、g.楔状交错层理；d.槽状交错层理；e.岩屑杂砂岩夹层；
f.复成分砾岩砾石形态和成分照片；h.粒序层理；i.砾石定向排列；j.砾岩野外露头；k、l.岩屑杂砂岩镜下照片。
Q—石英；Pl—斜长石；R—岩屑；Cc—方解石图版Ⅰ.
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图 3 马莫勒组岩屑杂砂岩典型碎屑锆石阴极发光图像（a）与碎屑锆石U-Pb谐和图(b)
Figure 3. Cathodoluminescence images of representative zircon grains (a) and concordia plots (b) of lithic graywacke from Mamole Formation
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图 4 马莫勒组杂砂岩碎屑锆石Th/U值与年龄关系
Figure 4. Th/U ratio of detrital zircon with age of lithic graywacke from Mamole Formation
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图 5 马莫勒组与上白垩统阿布山组、竟柱山组及设兴组碎屑锆石年龄谱系图
Figure 5. Age spectra diagrams of detrital zircons in Mamole Formation, Abushan Formation, Jingzhushan Formation and Shexing Formation
表 1 西藏尼玛县阿索乡尼则地区上白垩统马莫勒组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Th-Pb同位素分析数据
Table 1 LA-ICP-MS U-Th-Pb data of the detrital zircon from Mamole Formation in Asuo Town of Nima County, northern Tibet
点号 同位素含量/10-6 Th/U 同位素比值（±1σ） 同位素年龄/Ma Pb Th U 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ NT2-1 19.9444 204.72 198.81 1.03 0.05858 0.00124 0.65182 0.01396 0.01379 0.00018 552 27 510 9 500 6 NT2-2 153.68239 41.1 570.92 0.07 0.09954 0.00138 3.70172 0.05357 0.01378 0.00021 1616 12 1572 12 1539 16 NT2-3 62.65256 717.46 425.31 1.69 0.06168 0.00102 0.88643 0.01507 0.01384 0.00017 663 18 644 8 639 7 NT2-4 31.36114 111.55 136.54 0.82 0.07642 0.00269 1.99229 0.06538 0.01368 0.00018 1106 72 1113 22 1116 13 NT2-5 37.62017 35.46 103.27 0.34 0.11484 0.00175 5.30512 0.08349 0.01387 0.00018 1877 13 1870 13 1862 19 NT2-6 30.90161 113.61 178.71 0.64 0.06949 0.00117 1.46332 0.02515 0.01384 0.0002 913 18 915 10 916 10 NT2-7 13.19793 132.04 118.29 1.12 0.05907 0.0015 0.72025 0.01828 0.01387 0.00023 570 34 551 11 546 6 NT2-8 11.78972 532 552.2 0.96 0.04884 0.00131 0.11766 0.00315 0.01385 0.00027 140 40 113 3 112 1 NT2-9 48.40563 71.4 272.98 0.26 0.07534 0.00118 1.78148 0.02881 0.01444 0.00027 1078 16 1039 11 1020 11 NT2-10 9.90532 25.12 21.5 1.17 0.11184 0.00249 5.05224 0.1123 0.01386 0.00017 1830 22 1828 19 1826 20 NT2-11 32.84554 65.26 98.32 0.66 0.10002 0.00163 3.9591 0.06601 0.01389 0.00017 1624 15 1626 14 1627 17 NT2-12 29.72956 397.1 207.63 1.91 0.06045 0.00112 0.79147 0.01487 0.01387 0.00017 620 21 592 8 8 585 7 NT2-13 28.851006 4.61 315.99 0.01 0.06019 0.00107 0.79796 0.01449 0.01377 0.00017 610 20 596 13 592 7 NT2-14 67.56826 31.84 387.36 0.08 0.12434 0.00255 2.72618 0.04638 0.0139 0.00017 2019 37 1336 24 951 10 NT2-15 84.30053 296.31 290.8 1.02 0.08499 0.00294 2.66137 0.08566 0.01399 0.00021 1315 69 1318 13 1319 15 NT2-16 33.28353 80.41 106.79 0.75 0.09449 0.0015 3.43517 0.05623 0.01399 0.00021 1518 15 1512 14 1508 16 NT2-17 1.477609 46.17 71.05 0.65 0.04814 0.00608 0.1226 0.0154 0.0141 0.00018 106 237 117 11 118 2 NT2-18 37.48453 123.58 181.54 0.68 0.07506 0.00122 1.85296 0.03103 0.01411 0.0002 1070 17 1064 6 1061 11 NT2-19 3.954736 97.54 197.4 0.49 0.04863 0.00269 0.12419 0.00683 0.01388 0.00019 130 98 119 13 118 2 NT2-20 94.62094 34.08 272.87 0.12 0.11429 0.00165 5.30293 0.07982 0.01413 0.00023 1869 13 1869 10 1870 19 NT2-21 7.65482 278.67 230.16 1.21 0.04695 0.00475 0.11449 0.01145 0.01399 0.00017 47 217 110 14 113 2 NT2-22 16.93679 64.53 70.65 0.91 0.07852 0.00161 2.13192 0.04404 0.19687 0.00238 1160 23 1159 11 1158 13 NT2-23 29.4258 133.4 152.4 0.88 0.07145 0.00127 1.59497 0.02894 0.16187 0.00191 970 19 968 4 967 11 NT2-24 9.132121 304.2 391.28 0.78 0.04809 0.00172 0.13177 0.00468 0.01987 0.00025 104 59 126 12 127 2 NT2-25 40.0889 111.6 191.83 0.58 0.07636 0.00127 1.96489 0.0336 0.18658 0.00218 1105 17 1104 14 1103 1 NT2-26 51.71626 35.07 114.19 0.31 0.15646 0.00241 8.78334 0.13932 0.40706 0.00477 2418 13 2316 10 2201 22 NT2-27 34.54282 98.2 233.94 0.42 0.06794 0.00122 1.28769 0.02346 0.13743 0.00162 867 19 840 17 830 9 NT2-2814.2674427.140.180.670.126920.002525.213920.10410.297870.00373205619185521168119NT2-29 3.031445 24.08 43.95 0.55 0.05668 0.00356 0.48531 0.03016 0.06208 0.00095 479 111 402 13 388 6 NT2-30 16.30039 82.04 83.08 0.99 0.07109 0.00151 1.55668 0.0333 0.15879 0.00194 960 24 953 12 950 11 NT2-31 32.80374 142.57 166.99 0.85 0.07275 0.00138 1.64059 0.03147 0.16353 0.00195 1007 21 986 6 976 11 NT2-32 3.324772 86.64 162.11 0.53 0.04788 0.00268 0.12265 0.0068 0.01857 0.00027 93 96 117 14 119 2 NT2-33 53.58571 78.41 138.02 0.57 0.11496 0.00183 5.36614 0.08786 0.33848 0.00396 1879 14 1879 13 1879 19 NT2-34 182.51026 204.41 496.56 0.41 0.11349 0.0017 5.20387 0.08099 0.33247 0.00384 1856 13 1853 23 1850 19 NT2-35 4.27234 33.79 28.43 1.19 0.06982 0.00304 1.11448 0.04794 0.11574 0.00166 923 65 760 8 706 10 NT2-36 3.306992 137.26 132.75 1.03 0.04849 0.00308 0.13303 0.00838 0.01989 0.0003 123 113 127 15 127 2 NT2-37 107.04236 29.95 166.64 0.18 0.20982 0.00316 16.51141 0.25782 0.57061 0.00662 2904 12 2907 14 2910 27 NT2-38 23.57878 66.39 99.54 0.67 0.08035 0.00152 2.28986 0.04385 0.20665 0.00247 1206 20 1209 6 1211 13 NT2-39 3.593074 103.41 171.09 0.60 0.04845 0.00277 0.12608 0.00714 0.01887 0.00027 121 100 121 14 121 2 NT2-40 50.69098 117.07 121.54 0.96 0.11585 0.0019 5.28754 0.08881 0.33095 0.00389 1893 15 1867 1843 19 NT2-41 36.72232 180.09 361.84 0.50 0.05991 0.00199 0.76036 0.0234 0.09205 0.00113 600 73 574 13 568 7 NT2-42 46.11444 234.62 165.32 1.42 0.08 0.00139 2.25289 0.03993 0.2042 0.00241 1197 18 1198 12 1198 13 NT2-43 22.1324 80.12 86.61 0.93 0.081 0.00161 2.33231 0.04691 0.20878 0.00252 1221 21 1222 14 1222 13 NT2-44 10.795 79.38 57.53 1.38 0.07487 0.00188 1.64314 0.04106 0.15915 0.00202 1065 30 987 16 952 11 NT2-45 2.295185 147.83 73.32 2.02 0.04892 0.0044 0.13815 0.01232 0.02048 0.00036 144 167 131 11 131 2 NT2-46 34.64283 126.97 189.04 0.67 0.07096 0.00136 1.56745 0.03041 0.16017 0.00192 956 21 957 12 958 11 NT2-47 5.041161 169.5 212.58 0.80 0.0484 0.00239 0.13368 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