導(dǎo)語：

如果將喜馬拉雅山看成一條由巖石崛起構(gòu)成的巨龍，那么地球上沒有哪條山脈比它更偉岸、壯麗。第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究發(fā)現(xiàn)，這條巨龍的崇山峻嶺之中蘊(yùn)藏著豐富的稀有金屬資源。在中國農(nóng)歷新年“龍年”到來之際，本文將帶領(lǐng)讀者從地質(zhì)學(xué)稀有金屬的視角再次認(rèn)識喜馬拉雅這條巨龍。

圖1 喜馬拉雅猶如一條巨龍蜿蜒于青藏高原南緣

一、喜馬拉雅-青藏高原造山作用的效應(yīng)

縱貫在青藏高原西南邊緣，巍峨的喜馬拉雅山脈宛若一條巨龍由西向東綿延，守衛(wèi)著地球“第三極”。這條優(yōu)美的弧形山脈西起南迦帕爾巴特峰，東至南迦巴瓦峰，綿延約2500公里，南北縱深150-350公里，山脈主脊海拔超過6000米，是地球上海拔最高和最年輕的山脈，也造就了世界極致風(fēng)光最豐富密集之處。

印度板塊與歐亞板塊的碰撞是近五億年來的地球歷史中最重要的造山事件，從煙波浩渺的原始古海到冰封雪嶺的今朝高地，青藏高原-喜馬拉雅山的形成演化不但導(dǎo)致了現(xiàn)今全球最活躍的陸內(nèi)地震帶和亞洲地區(qū)的大氣環(huán)流大變遷，同時(shí)使環(huán)境生態(tài)產(chǎn)生了新的格局，也孕育了全球最年輕的碰撞成礦帶。

圖2 青藏高原地形圖與喜馬拉雅山脈地理分布圖

礦產(chǎn)資源是支撐國家安全與社會(huì)穩(wěn)定的重要基石。地球的內(nèi)部就像一個(gè)巨大的熔爐，這個(gè)熔爐中的巖漿充滿了各種金屬元素。一旦這些巖漿上涌，經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)和物理過程，巖漿中富集金屬的礦物就有可能在不同的深度結(jié)晶并聚集，經(jīng)過億萬年的積累和沉淀，最終形成了我們所珍視的金屬礦產(chǎn)。青藏高原南部處于印度板塊與歐亞板塊的交匯之處，兩個(gè)板塊間的大碰撞，讓這里成為了青藏高原地殼和地幔物質(zhì)能量交換最活躍、巖漿和流體活動(dòng)最強(qiáng)烈、斷裂網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最發(fā)達(dá)的地區(qū)。這些獨(dú)特且關(guān)鍵的地質(zhì)條件，也讓這里成為了大規(guī)模礦產(chǎn)資源出現(xiàn)的理想之地。在過去的20年里，科學(xué)家們在青藏高原上發(fā)現(xiàn)了眾多世界級超大型礦床。例如，高原南部的岡底斯超大型銅礦帶便是其中的佼佼者，如今的岡底斯成礦帶已經(jīng)崛起為我國最大的銅礦帶，銅資源量占到全國的60%以上，對我國的銅資源供應(yīng)做出了巨大貢獻(xiàn)。

那么，在青藏高原還有其他金屬礦產(chǎn)資源嗎？它們的規(guī)模又是怎樣的呢？我們在喜馬拉雅山脈的崇山峻嶺中找到了答案，那里蘊(yùn)藏著巨量的稀有金屬資源。

圖3 上圖，喜馬拉雅山脈全貌圖；下圖，喜馬拉雅山脈中段群山（圖源來自星球研究所）

二、喜馬拉雅山的稀有金屬追尋歷史

稀有金屬元素主要包括鋰、鈹、銣、銫、鈮、鉭、鋯、鉿等元素。顧名思義，這些元素的共同特點(diǎn)就是“稀有”，我們生活在地球最外層的大陸地殼之上，地殼中的稀有金屬元素含量非常低，我們只能尋找富集這些元素的地質(zhì)體來開采、冶煉才能獲得高純度的金屬，進(jìn)而加以利用。以鋰元素為例，在自然界中，它主要存在于花崗偉晶巖、花崗巖、鹽湖鹵水以及特殊黏土層等地質(zhì)體之中。雖然稀有金屬元素在大陸地殼中含量很低，但是它們具有許多特殊和優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，在新能源、航空航天、超導(dǎo)體等國民經(jīng)濟(jì)和國家安全中占有舉足輕重的作用，因此，被許多國家列為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源。例如，鋰是新能源和輕質(zhì)合金的理想材料，被譽(yù)為21世紀(jì)可以改變世界的“白色石油”，我們現(xiàn)在幾乎每天都離不開的手機(jī)，其中的電池就是以鋰金屬或鋰合金材料制成的。稀有金屬同樣能形成多種大家熟悉的名貴寶石，如祖母綠、海藍(lán)寶石、碧璽就是富含有鈹、鋰等元素的礦物。在南迦帕爾巴特峰北麓的巴基斯坦希格爾Shigar河谷，人們很早就發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)鼗◢弬ゾr中出產(chǎn)色彩絢麗的海藍(lán)寶石。為了獲得夢寐以求的稀世珍寶，尋寶人攀山越嶺，鑿山開洞來采集大自然的饋贈(zèng)。

圖4 2019年巴基斯坦Shigar河谷當(dāng)?shù)卮迕癫杉蛔u(yù)為“克什米爾之王 (King of Kashamir)”的海藍(lán)寶石過程，這塊花崗偉晶巖中的海藍(lán)寶石晶簇，總重200公斤，出售價(jià)值800萬美元 (圖源自Trinchillo, 2020)

在過去，我們國家的稀有金屬礦床的探查和開發(fā)利用主要集中在南嶺、川西和新疆阿爾泰地區(qū)，而青藏高原并沒有得到足夠的關(guān)注。然而，當(dāng)我們查看土壤中稀有金屬元素（如鋰、鈹、銣、銫）的地球化學(xué)異常圖時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這些元素在青藏高原南部的喜馬拉雅地區(qū)同樣存在著異常高的含量。

圖 5 中國鋰-鈹-銣-銫地球化學(xué)異常圖 （圖源自王學(xué)求等，2021）

2.1 西方人對喜馬拉雅稀有金屬礦物的發(fā)現(xiàn)

近代對于喜馬拉雅山的實(shí)地地質(zhì)科學(xué)考察始于20世紀(jì)初，這些考察大多數(shù)源于對喜馬拉雅山高峰的攀登熱潮，1921年至1924年，英國著名探險(xiǎn)家George Mallory帶領(lǐng)探險(xiǎn)登山隊(duì)，穿過當(dāng)年英帝國入侵西藏時(shí)所開辟的道路進(jìn)入我國境內(nèi)開展了數(shù)次考察，這些考察都以攀登珠峰為目標(biāo)。1921年英國探險(xiǎn)隊(duì)在珠峰北坡考察時(shí)，繪制了探險(xiǎn)之路的地質(zhì)地形圖，明確了珠峰地區(qū)的巖石組成，探險(xiǎn)隊(duì)員Alexander Heron在他的地質(zhì)考察報(bào)告中最早報(bào)道珠峰地區(qū)存在綠柱石，黃色-粉色的電氣石，現(xiàn)在看來這應(yīng)該就是含鋰的電氣石。

圖6 左圖，瑞士地質(zhì)學(xué)家Augusto Gansser （1910-2012），照片拍攝于1936年喜馬拉雅考察期間，右圖，1964年Gansser編輯出版的喜馬拉雅造山帶地質(zhì)圖

被譽(yù)為“喜馬拉雅之父”的Augusto Gansser在上世紀(jì)六十年代劃定了喜馬拉雅山主要地質(zhì)單元的界限，并將印度河-雅魯藏布江縫合帶解釋為印度和歐亞板塊之間的邊界，這樣的構(gòu)造單元?jiǎng)澐值於讼柴R拉雅造山帶的基本地質(zhì)格局。早在1936年，Gansser就同瑞士地質(zhì)學(xué)家和探險(xiǎn)家Arnold Heim對喜馬拉雅山脈開展過地質(zhì)考察，他們在印度境內(nèi)的Bhagat-Kharak冰川附近發(fā)現(xiàn)了鋰輝石花崗偉晶巖，并對其中的鋰輝石進(jìn)行了成分分析。這是喜馬拉雅地區(qū)第一次明確報(bào)道存在鋰礦化。

20世紀(jì)70~80年代，國外學(xué)者曾在喜馬拉雅多個(gè)地點(diǎn)的花崗巖-偉晶巖中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)綠柱石、金綠寶石、鋰電氣石和鋰輝石等礦物，但是這些零星分布的礦物并未引起科學(xué)家們的足夠重視，而尼泊爾和巴基斯坦發(fā)現(xiàn)的稀有金屬礦物多作為寶石進(jìn)行開采。1994年，意大利地質(zhì)學(xué)家Dario Visonà報(bào)道在卓奧友峰西北的普士拉地區(qū)有鋰輝石、透鋰長石和錫石等稀有金屬礦物，這是我國境內(nèi)的喜馬拉雅地區(qū)富鋰礦物的首次報(bào)道。

2.2中國人對喜馬拉雅稀有金屬礦物的發(fā)現(xiàn)和研究

我國大規(guī)模地開始對青藏高原科學(xué)考察是在1951年之后，那時(shí)一批科學(xué)家跟隨解放軍進(jìn)入西藏，結(jié)束了西方人對青藏高原研究的壟斷地位。時(shí)至今日，幾代中國科學(xué)家鍥而不舍的研究，揭示出了一個(gè)又一個(gè)青藏高原上的自然奧秘。在1966-1968年珠峰科考的過程中，科考隊(duì)員在珠峰西北側(cè)的加布拉花崗偉晶巖中發(fā)現(xiàn)有富鈹?shù)V物-綠柱石，這是我國科學(xué)家首次在珠峰乃至整個(gè)喜馬拉雅山地區(qū)發(fā)現(xiàn)稀有金屬礦物。1973-1978年，中國科學(xué)院青藏高原綜合科學(xué)考察隊(duì)在第一次青藏科考過程中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了綠柱石、金綠寶石、鈮鉭礦等重要稀有金屬礦物，并在考察專著中進(jìn)行了報(bào)道。但是隨著第一次青藏科考的結(jié)束，我國對于喜馬拉雅和青藏高原的研究隨即進(jìn)入沉寂期，這一時(shí)期我國科學(xué)家再未從喜馬拉雅山中發(fā)現(xiàn)稀有金屬礦物。

圖7 左圖，中國科學(xué)院青藏高原綜合科學(xué)考察隊(duì)(1973-1978)部分隊(duì)員1976年于拉薩第三招待所的合照，第一排左起：1周云生 2吳浩若 4徐貴忠 5潘裕生 6常承法；第二排左起：1王東安 2王連成 3鄧萬明 7周寶閣 （圖源及標(biāo)注自劉強(qiáng)）

中圖，中國科學(xué)院青藏高原綜合科學(xué)考察隊(duì)(1973-1978)編寫的西藏巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用（周云生等主編，1981年出版）

右圖，中國科學(xué)院青藏高原綜合科學(xué)考察隊(duì)(1973-1978)編寫的西藏南部花崗巖類地球化學(xué)（涂光熾等主編，1982年出版）

我國第一次青藏高原綜合科考起始于上世紀(jì)70年代，時(shí)隔近50年，第二次青藏科考作為國家戰(zhàn)略任務(wù)再次被啟動(dòng)。第二次青藏科考的一個(gè)重要任務(wù)是對青藏高原資源和能源現(xiàn)狀以及未來遠(yuǎn)景開展評估，這極大地推動(dòng)了喜馬拉雅稀有金屬發(fā)現(xiàn)和研究進(jìn)程。

圖8 喜馬拉雅山脈稀有金屬礦物(礦床)發(fā)現(xiàn)與研究歷史重要節(jié)點(diǎn)時(shí)間線

2016年，我國地質(zhì)工作者對喜馬拉雅地區(qū)開展了初次稀有金屬成礦普查，當(dāng)年考察的二十多個(gè)巖體中，大部分都發(fā)現(xiàn)了稀有金屬礦物，其中以含有鈹?shù)木G柱石最為常見。這一系列發(fā)現(xiàn)正式拉開了喜馬拉雅稀有金屬勘查和研究的序幕。

圖9 喜馬拉雅山脈已發(fā)現(xiàn)稀有金屬礦物及礦床(點(diǎn))分布圖

2017年，科考隊(duì)員報(bào)道了位于喜馬拉雅山脈東段的錯(cuò)那洞鈹?shù)V，鈹資源量可達(dá)到大型-超大型規(guī)模，此外，錫、鎢也具有大型找礦前景，這是喜馬拉雅正式報(bào)道有稀有金屬礦床，當(dāng)時(shí)估計(jì)錯(cuò)那洞地區(qū)的鈹資源量超過50萬噸，鎢錫資源量超過30萬噸。如果這個(gè)估計(jì)準(zhǔn)確的話，錯(cuò)那洞將一躍成為我國最大規(guī)模的鈹?shù)V床。同年，科考隊(duì)員在Visonà曾報(bào)道的普士拉地區(qū)再次發(fā)現(xiàn)鋰輝石、透鋰長石等含鋰礦物，自此翻開了喜馬拉雅鋰成礦研究的新篇章。2021年普士拉地區(qū)進(jìn)一步取得突破，在那里，科考隊(duì)員發(fā)現(xiàn)了喜馬拉雅首例具有工業(yè)價(jià)值的花崗偉晶巖型鋰礦，并以該區(qū)的窮家崗峰命名為“瓊嘉崗”鋰礦。據(jù)保守估算，瓊嘉崗鋰礦的氧化鋰資源量達(dá)到100萬噸，而2021年，我國的氧化鋰探明儲量僅為405萬噸。2022年喜馬拉雅東段洛扎地區(qū)再次發(fā)現(xiàn)花崗偉晶巖型鋰礦床，根據(jù)地名命名為“嘎波”鋰礦。這一系列稀有金屬礦物和礦床在喜馬拉雅之中的規(guī)模之大分布之廣前所未見。從此，喜馬拉雅真正地成為了一條稀有金屬巨龍。

圖10 上圖：瓊嘉崗鋰礦遠(yuǎn)觀圖；下圖：左：喜馬拉雅地區(qū)稀有金屬礦物綠柱石（錯(cuò)那洞）、中：鋰輝石（瓊嘉崗）、右：鋰電氣石（吉隆）

三、喜馬拉雅-青藏高原南部稀有金屬資源成因探尋

3.1 喜馬拉雅巖漿成因稀有金屬資源

那么，為什么喜馬拉雅山脈中會(huì)有如此大規(guī)模的稀有金屬礦藏呢？

喜馬拉雅山脈中出露著巨量的花崗巖，舉世矚目，它們是印度-歐亞板塊碰撞這個(gè)新生代以來地球上最重要地質(zhì)事件的產(chǎn)物，這條山脈中諸多八千米級、七千米級山峰，其山體本身就是花崗巖。因此，這些花崗巖的形成和演化歷史就是喜馬拉雅山成山的歷史。上世紀(jì)70年代法國地質(zhì)學(xué)家Patrick Le Fort率先研究了這些花崗巖，根據(jù)巖石學(xué)上暗色礦物少的特征，Le Fort稱之為“淡色花崗巖”。Le Fort和后來許多的研究者認(rèn)為，這些淡色花崗巖是高喜馬拉雅的巖石在較低溫度熔融之后，在原地或近原地聚集而形成的，由于這種低溫、低熔點(diǎn)花崗巖沒有經(jīng)歷過較多的分異演化，所以它們不具有稀有金屬成礦潛力。這個(gè)觀點(diǎn)導(dǎo)致地質(zhì)工作者長期忽視了喜馬拉雅淡色花崗巖的稀有金屬成礦潛力。

圖11 左圖：喜馬拉雅淡色花崗巖分布圖，右圖：以淡色花崗巖為山體的代表性山峰 (馬卡魯峰、阿瑪直米照片源自董書暢，格重康峰、努子峰照片來源于網(wǎng)絡(luò))

然而，近年來中國科學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn)，這些花崗巖巖漿經(jīng)歷過高程度的分異演化，該過程使得淡色花崗巖具備了富集稀有金屬元素的能力。這一發(fā)現(xiàn)改變了我們對喜馬拉雅淡色花崗巖的認(rèn)識，它揭示了這些巖石中隱藏的稀有金屬的巨大潛力?？梢哉f，淡色花崗巖高分異成因理論上的創(chuàng)新，不僅在國內(nèi)外地球科學(xué)界引起了強(qiáng)烈反響，更重要的是它徹底扭轉(zhuǎn)了過去人們認(rèn)為喜馬拉雅沒有稀有金屬資源的傳統(tǒng)觀念。

地質(zhì)上，雅魯藏布江以南即進(jìn)入喜馬拉雅造山帶，這一造山帶分為三個(gè)主要的巖石地層單元：特提斯喜馬拉雅、高喜馬拉雅和低喜馬拉雅。在印度-歐亞板塊碰撞的過程中，地球內(nèi)部的巨大能量被釋放出來，導(dǎo)致喜馬拉雅山脈出現(xiàn)了很多與山脈走向平行的斷層。喜馬拉雅三個(gè)巖石地層單元之間分別被藏南拆離系和主中央斷層兩個(gè)斷層系統(tǒng)所分隔。其中藏南拆離系的斷層系統(tǒng)貫穿了整個(gè)喜馬拉雅山，這一傾角平緩斷層的出現(xiàn)使得喜馬拉雅山的巖層多呈向北傾向。

圖12 喜馬拉雅造山帶地質(zhì)單元分布簡圖及造山帶剖面示意圖

談及喜馬拉雅成山，這一過程的本質(zhì)就是高喜馬拉雅單元中巖石的折返抬升過程。而折返的上下邊界便是藏南拆離系和主中央逆沖斷層，多數(shù)淡色花崗巖巖漿伴隨藏南拆離系活動(dòng)而形成侵入體，藏南拆離系作為通道和邊界，巖漿沿之向上移動(dòng)了很長的距離，這是它們能夠發(fā)生強(qiáng)烈結(jié)晶分異作用的根本原因。

圖13 左上圖：珠峰地質(zhì)地形剖面圖，由珠穆朗瑪拆離斷層(QD-Qomolangma Detachment)和洛子拆離斷層(LD-Lhotse Detachment)構(gòu)成的藏南拆離系在珠峰地區(qū)位移超過35km；右上圖：珠峰峰體巖石地層單元分布 (珠峰山體照片源自8KRAW)，下圖：珠峰北坡查亞山剖面

位于珠峰北坡的查亞山剖面，入選了國際地質(zhì)科學(xué)聯(lián)合會(huì)評選的全球百大地質(zhì)景觀。在那里，我們可以清晰地看到大型的淡色花崗巖沿著藏南拆離系呈席狀產(chǎn)出，淡色花崗巖的巖漿順著近平緩的低角度斷層向南遷移了很長的距離。據(jù)估計(jì)，珠峰地區(qū)的藏南拆離系斷層的位移超過了35公里，而在喜馬拉雅部分地區(qū)甚至達(dá)到了上百公里，這使得巖漿中的礦物能夠發(fā)生強(qiáng)烈地分離結(jié)晶，稀有金屬元素在巖漿分異的殘余熔體中充分富集，并最終聚集在藏南拆離系的頂部。在數(shù)以百萬年計(jì)的漫長地質(zhì)歷程中，板塊的匯聚推擠再加之淡色花崗巖巖漿的頂托，珠峰等一眾群山的高度也不斷達(dá)至新的巔峰。簡而言之，喜馬拉雅造山過程中，構(gòu)造活動(dòng)驅(qū)動(dòng)了熔體的長距離遷移和稀有金屬成礦。作為全球規(guī)模最大的伸展拆離系統(tǒng)，長度超過兩千公里的藏南拆離系與超乎尋常規(guī)模的淡色花崗巖共同造就了喜馬拉雅這條稀有金屬巨龍。

3.2 青藏高原溫泉稀有金屬資源

當(dāng)板塊發(fā)生強(qiáng)烈碰撞時(shí)，巖層會(huì)發(fā)生斷裂，地表水沿著這些裂隙深入地殼，不斷從巖石中汲取熱量和物質(zhì)，達(dá)到一定深度時(shí)，在冷、熱水密度差和靜水壓力差的共同驅(qū)動(dòng)下開始折返，再沿其他構(gòu)造斷裂帶或裂隙上涌，形成眾多溫泉。泉水從地下上涌至泉口以及在溢出地面流淌的過程中，因溫度、壓力條件發(fā)生改變，有時(shí)會(huì)析出化學(xué)沉淀物，這些沉淀物稱為泉華。青藏高原溫泉種類很多，幾乎囊括了世界上所有的溫泉種類。除了能夠提供豐沛的地?zé)豳Y源之外，大部分地溫泉或與之相應(yīng)的泉華會(huì)超常富集硼、鋰、銣、銫等元素。

圖14 西藏自治區(qū)噶爾縣境內(nèi)的巴爾熱泉(左圖)，昂仁縣境內(nèi)的達(dá)格架噴泉群及泉華臺（右圖）（圖源自安寶晟和陳平, 2023）

青藏高原富集稀有金屬元素的溫泉主要集中于南部的西藏地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，西藏249個(gè)地?zé)崛?，鋰、銣、銫元素平均含量分別為4.72mg/L、0.45mg/L和2.03mg/L。其中，一些地?zé)崴袖嚭糠浅８?，達(dá)到可利用的工業(yè)品位。例如，堿海子溫泉鋰離子含量高達(dá)239mg/L，竹墨沙溫泉鋰離子含量超過65mg/L，而全國溫泉中鋰平均含量僅為2.1mg/L。此外，青藏高原南部高溫富鋰地?zé)崴蠖噫V/鋰比值非常低，這種特征非常有利于工業(yè)化開采利用。除此之外，青藏高原溫泉中的其他稀有金屬元素，如銫元素，其含量可達(dá)大陸地殼的數(shù)千倍，已經(jīng)達(dá)到了經(jīng)濟(jì)利用的水平。這些特性使得青藏高原的溫泉成為一個(gè)重要的稀有金屬礦產(chǎn)資源庫。

圖15 青藏高原溫泉鋰濃度分布圖 (溫泉鋰濃度數(shù)據(jù)源自趙平)

3.3 青藏高原鹽湖稀有金屬資源

在廣袤的青藏高原上，星羅棋布地分布著數(shù)千個(gè)湖泊。這些湖泊中，面積大于1平方公里的鹽湖數(shù)量多達(dá)數(shù)百個(gè)。鹽湖通常是指湖水含鹽度大于3.5%的湖泊。許多人都知道“天空之境”是鹽湖創(chuàng)造的奇觀，但鹽湖的神奇珍貴之處遠(yuǎn)不止景觀。除了人們所熟知的食鹽也就是氯化鈉外，一些特殊的鹽湖還能出產(chǎn)鋰、硼、鉀、銫、銣、鍶等金屬。青藏高原腹地的大多數(shù)湖泊都是相對封閉的內(nèi)流湖，流入湖中的鹽類物質(zhì)無法外泄排出，長時(shí)間積累過后湖泊咸度越來越高，逐漸變成了鹽湖。這些鹽湖成分復(fù)雜，以盛產(chǎn)鉀、鎂的鹽湖（如柴達(dá)木盆地的察爾汗鹽湖）和富鋰、銫等的鹽湖（如扎布耶鹽湖）而聞名。

圖16 位于西藏自治區(qū)的扎布耶鹽湖 (圖源自中國國家地理微博)

相較于青藏高原北部的青海鹽湖，位于南部的西藏鹽湖多具有低鎂/鋰比值的特征，更易于開發(fā)利用。其中，扎布耶鹽湖是世界三大鋰鹽湖之一，也是唯一一個(gè)以天然碳酸鋰形式存在的鹽湖，已探明的碳酸鋰儲量為184萬噸，達(dá)到了超大型規(guī)模。青藏高原的鹽湖鹵水中同樣賦存著大量的銣、銫資源，雖然其品位較低，但資源量巨大，提取工藝流程簡單，生產(chǎn)能耗和成本較低，因此它們可以成為未來提取銣、銫資源的重要來源。這些特性使得青藏高原的鹽湖成為了又一個(gè)重要的稀有金屬礦產(chǎn)資源庫。

圖17 青藏高原鹽湖鋰濃度分布圖 (鋰濃度數(shù)據(jù)來源自Li et al., 2023)

四、喜馬拉雅巖漿作用與溫泉、鹽湖稀有金屬礦產(chǎn)聯(lián)系

細(xì)心的讀者可能會(huì)好奇，喜馬拉雅山這條巖石巨龍與遍布在青藏高原南部的溫泉和鹽湖又有什么關(guān)系呢？或者說，淡色花崗巖和地?zé)崴约胞}湖鹵水的稀有金屬資源之間有聯(lián)系么？

實(shí)際上，地球內(nèi)動(dòng)力和外動(dòng)力地質(zhì)作用共同塑造著它們彼此之間千絲萬縷的聯(lián)系和交錯(cuò)。從整體上看，青藏高原溫泉分布具有“南北呈帶、東西呈條”的特點(diǎn)，地?zé)峄顒?dòng)由南向北減弱。溫泉富集的稀有金屬元素空間分布規(guī)律也與板塊碰撞形成的巖漿巖帶有一定的對應(yīng)關(guān)系，特別是喜馬拉雅淡色花崗巖中出現(xiàn)的稀有金屬元素異常富集。這些溫泉水?dāng)y帶的稀有金屬元素匯集到湖泊當(dāng)中，在鹽湖鹵水中繼續(xù)富集成礦，這造成了青藏高原富集稀有金屬元素的鹽湖也主要集中于高原南部地區(qū)。

圖18 左圖，印度-歐亞板塊碰撞示意圖 (圖修改自Tarbuck et al., 2017)；右圖，青藏高原內(nèi)生與外生地質(zhì)作用稀有金屬成礦作用示意圖（圖修改自Li et al., 2023）

具體來講，俯沖至青藏高原下部的印度大陸地殼本身就具有比亞洲大陸地殼更高的稀有金屬元素含量，為稀有金屬元素富集提供了初始來源。地殼的局部熔融預(yù)富集了成礦元素，早期富稀有金屬元素的印度大陸地殼俯沖過程中熔融形成富稀有金屬元素的巖漿，完成了初始富集。隨著巖漿發(fā)生高度的結(jié)晶分異，成礦元素更加濃集，這些富稀有金屬元素的巖漿沿著藏南拆離系上升過程中逐漸冷卻結(jié)晶，在距今2500-2000萬年之前形成淡色花崗巖和花崗偉晶巖型稀有金屬礦床。同時(shí)，大規(guī)模的水巖反應(yīng)萃取周圍巖石，使流體中的成礦元素更加富集。印度與歐亞板塊的進(jìn)一步碰撞匯聚，部分富稀有金屬元素的巖漿熱液沿?cái)嗔褞仙⑴c下滲地表水混合，沿著斷裂帶涌出地表，形成溫泉。而大部分溫泉水匯入地表徑流，通過進(jìn)一步地表的蒸發(fā)濃縮富集作用形成富有稀有金屬元素的鹽湖。也就是說，蒼茫無際的喜馬拉雅群山之下，稀有金屬元素能夠通過巖漿、溫泉和鹽湖聯(lián)系到了一起，淡色花崗巖巖漿“滋養(yǎng)”著溫泉和鹽湖，溫泉作為“紐帶”，連接著深部的巖漿與表層的鹽湖，它們共同構(gòu)成青藏高原的礦產(chǎn)資源寶庫。

圖19 從瓊嘉崗鋰礦（此處海拔5400m）遙望世界第六高峰卓奧友峰（峰頂海拔8201m）（圖源自趙永能）

五、結(jié)語

大約6000萬年前，印度板塊與歐亞板塊發(fā)生了史詩級大碰撞，這是塑造青藏高原-喜馬拉雅地質(zhì)最恢弘的力量。日月輪轉(zhuǎn)，四季更替，時(shí)至今日，印度板塊仍在向北移動(dòng)，推擠喜馬拉雅山脈繼續(xù)升高。在漫長的歲月中，山界之王喜馬拉雅山深刻地影響了青藏高原，締造了西北荒漠和江南水鄉(xiāng)，影響了幾乎整個(gè)中國的氣候、地貌乃至文明進(jìn)程，同時(shí)，它也孕育了世界上獨(dú)一無二的稀有金屬礦產(chǎn)巨龍，它們共同見證著時(shí)代的起落和文明的變遷。在驚嘆大自然偉力塑造的喜馬拉雅山之時(shí)，青藏高原科學(xué)考察也讓我們能夠探索發(fā)現(xiàn)祖國大地中蘊(yùn)藏的資源寶庫。

感謝姚檀棟院士、秦克章研究員、劉強(qiáng)研究員、謝磊教授對本文的修改完善，陳文峰博士對地圖的清繪。

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美編：韓雅彤

校對：伍姝雨 李玉鈐