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横亘于地球中纬度地区的特提斯碰撞造山带，是地球上规模最宏大的陆-陆碰撞造山带。该带起始于地中海西部，向东沿阿尔卑斯穿越土耳其，经伊朗中北部、巴基斯坦、阿富汗、帕米尔地区至喜马拉雅，然后向南转向中南半岛，终结于印尼苏门答腊群岛，整条带延伸超过10000km。
特提斯碰撞造山带的形成，经历了不同时期特提斯洋的洋-陆俯冲和随后的陆-陆碰撞过程，伴随着强烈的壳幔相互作用和多样化的金属成矿作用(包括斑岩矿床、岩浆铬铁矿、造山型金矿和稀土矿床等)，发育有冈底斯斑岩铜矿带、东南亚锡矿带、三江成矿带、伊朗斑岩铜矿带、巴基斯坦斑岩铜矿带和东南欧浅成低温热液金矿带等世界级规模矿带，成矿规模和资源储量足以与环太平洋成矿域和古亚洲成矿域相媲美，它们构成了全球规模最为宏大的三大成矿域(图1)。
但与环太平洋成矿域和古亚洲洋成矿域相比，特提斯成矿域不但发育俯冲阶段的成矿作用，也发育碰撞和后碰撞阶段的成矿作用，并且以斑岩成矿作用为主导。早期的成矿理论，特别是斑岩矿床，大多是基于环太平洋成矿域提出来的，难以解释特提斯成矿域特有的碰撞成矿作用。因此，探索特提斯成矿域的金属成矿过程和深部控制因素，不但对寻找潜在金属矿产资源至关重要，而且对完善从大洋俯冲到大陆碰撞再到后碰撞的多金属成矿理论也具有重要科学意义。 近日，中国地质大学(北京)王瑞教授等，以《特提斯造山带斑岩成矿作用》为题在《中国科学:地球科学》期刊上发表评述文章。该文（1）首先综述了特提斯的构造演化过程，依次介绍了原特提斯洋、古特提斯洋和新特提斯洋的演化。（2）成矿作用和地质背景密切相关，紧接着以特提斯洋的演化为主线重点介绍了古特提斯洋俯冲成矿、古特提斯洋碰撞成矿、新特提斯洋俯冲成矿、新特提斯洋碰撞成矿和新特提斯洋碰撞后成矿。（3）构造和岩浆背景如何控制斑岩铜矿的形成是本文研究的初衷，重点讨论了俯冲和碰撞成矿的差异、特提斯洋俯冲成矿机制、大陆碰撞成矿机制以及成矿的深部过程，并做了典型矿床解剖。（4）最后，本文展望了特提斯构造域中斑岩矿床值得关注的科学问题，例如特提斯构造域中新世重大地质事件、构造转换机制与成矿、冈底斯大陆弧的演化对碰撞后成矿的影响、新生下地壳组成和金属预富集机制、碰撞环境高硫岩浆起源以及中高山区碰撞带找矿勘查指示。
本文节选该文中“值得关注的科学问题”一节内容，以飨读者。虽然已有研究在特提斯陆-陆碰撞带中新世岩浆成因和斑岩成矿作用方面取得了一系列新进展，但仍然未能回答一个重大科学问题。不管是特提斯构造带的冈底斯成矿带，伊朗Kerman成矿带，还是巴基斯坦Chagai成矿带，大规模的成矿时间都是发生在15Ma附近。因此，需要回答的问题是:这些不同地区的碰撞时间可能是不同的，汇聚速率也不一样，但为什么大规模斑岩成矿作用却主要集中在中新世? 另外，在青藏高原南部，除了冈底斯带内大规模中新世成矿作用和后碰撞岩浆活动外，在拉萨地体还同期(约15Ma)发生了钾质-超钾质岩浆活动，在喜马拉雅带发生了淡色花岗岩浆活动和麻粒岩峰期变质作用以及深大断裂作用、地堑作用等。目前仍然不清楚这些中新世重大地质事件究竟受控于何种深部动力学过程。Guo和Wilson(2019)将青藏高原碰撞后的岩浆作用分出了四个阶段:55~25、25~17、17~8和8~0Ma，分别对应了新特提斯洋-印度板片的俯冲、印度板片断离、印度板片撕裂和印度板片的平板俯冲。大陆板片在相对短的时间内断离、撕裂和平板俯冲的机制是什么?对于成矿有何影响?南美安第斯斑岩成矿带是全球最为瞩目的巨型成矿带，构造背景为大陆弧俯冲背景。该成矿带内斑岩矿床主要分为两期，早期为古新世到始新世，主要是一些小型的斑岩矿床;晚期为始新世到渐新世，产出超大型的斑岩Cu-Mo矿床，例如La Escondida、Chuquicamata、Quebrada Blanca、El Aba、Potrerillos和El Salvador。晚期巨型斑岩矿床的产出被认为和Farallon板片的平板俯冲有密切的关系。西南太平洋地区发育大量的巨型斑岩Cu-Au和浅成低温热液金矿床，它们的形成和无地震的洋脊、海山链和洋底高原的俯冲密切相关。这种构造转换引发的平板俯冲、地壳加厚抬升和剥蚀，以及埃达克岩的形成有利于斑岩矿床和浅成低温热液矿床的形成和出露。北智利古新世-渐新世和美国西南白垩纪-古新世的斑岩Cu-Mo矿床可能有着类似的构造背景。由于海山或者洋底高原具有正浮力，它们被俯冲会改变俯冲的角度，形成低角度俯冲。随着俯冲的进行，俯冲洋壳会发生榴辉岩化，因重力下沉又会使低角度俯冲转换为正常的俯冲甚至陡俯冲。在转化为高角度俯冲后，俯冲大洋板片表层岩石会发生部分熔融形成长英质熔体，相对富水和高氧逸度。在低角度俯冲这种相对挤压的环境下，岩浆作用相对较弱，只有一些小型的侵入体。没有火山作用引发大规模的去气，有利于S等有益的成矿物质保存，进而在相对的封闭体系下使成矿元素得以初步富集。挤压环境下的岩浆很难喷发，从而可以形成比伸展环境更大的浅部岩浆房。挤压背景下岩浆房可以充分的分离结晶，促进了挥发分的饱和和大规模的流体出溶;挤压环境下较难发育张性断离，有力地限制了岩浆房顶部岩枝的数量，使得出溶的流体更加集聚。大洋俯冲背景下的低角度俯冲是有利于挤压背景形成的，另外大陆俯冲和后碰撞阶段都可以形成挤压环境。挤压环境持续太久也不益于斑岩矿床的形成，挤压环境向伸展环境的转变可以为斑岩型矿床提供非常有利的构造条件，如大洋板片俯冲角度变化过程和大地构造背景由挤压向伸展转换阶段(Richards，2003)。特提斯洋持续俯冲和印度-欧亚大陆的碰撞形成了世界上最广阔的高原——青藏高原，以及世界上海拔最高的山脉——喜马拉雅山脉。挤压背景伴随着青藏高原斑岩成矿形成的整个过程。冈底斯巨型斑岩成矿带的形成应该得益于从挤压向伸展转化，具体受何种动力学机制控制仍不清楚。冈底斯岩浆弧是一个长期活动的大陆弧，岩浆作用持续时间长，主要集中在侏罗纪(200~175Ma)、白垩纪((90±5)Ma)、古-始新世(69~45Ma)三个岩浆峰期。考虑到后碰撞斑岩矿床成矿岩浆中酸性、大陆弧和埃达克质属性并存，且具有和俯冲期岩浆岩类似的Sr-Nd-Hf同位素组成，前人普遍认为成矿岩浆是来自于早期俯冲改造的下地壳。但是对于早期弧岩浆如何影响后碰撞成矿以及哪期弧岩浆起到了关键性作用存在广泛的争议。Hou等(2015)和Wang等(2017a)都认为侏罗纪的弧岩浆作用对于成矿有重要的影响，但具体作用方式存在不同的见解。侏罗纪时期最显著的一期成矿作用表现为雄村超大型斑岩Cu-Au矿床和泽莫多拉等矽卡岩型矿床，它们位于驱龙等超大型中新世斑岩矿床的西段(图1)。Hou等(2015)根据岩浆岩Sr-Nd-Hf同位素特征推断雄村所处的位置地幔贡献率高，易于成矿，而雄村以东的驱龙地区Sr-Nd同位素较为富集，地幔贡献率低，因而在侏罗纪时期并未成矿。Wang等(2017a)考虑到侏罗纪雄村斑岩矿床更靠近新特提斯洋缝合带而驱龙等中新世斑岩矿床相对远离缝合带，因而提出了雄村能成矿是位于近弧，岩浆更富水和高氧逸度，而位于远弧的侏罗纪岩浆岩相对还原，不易于成矿。Hou等(2015)和Wang等(2017a)的共同认识是早期弧阶段由于贫水、氧逸度低、地幔贡献率不高而不易成矿的地区可能有大量金属硫化物贮存在下地壳，中新世阶段由于板片断离、拆沉或者板片撕裂等引发的地幔上涌可以引发富含金属硫化物的下地壳发生熔融，进而形成超大型的后碰撞斑岩矿床。在这里还需要考虑的是古-始新世时期冈底斯带内发育了一期更为强烈的岩浆作用，具体表现为覆盖冈底斯带近40%的林子宗组火山岩和相应的岩基。古-始新世的岩浆作用对于后期成矿有何影响目前并不清楚。对于这期岩浆氧逸度和含水量的测定都显示为较低的氧逸度(ΔFMQ<1)和贫水(<4.5wt.%)的特征，不利于斑岩矿床的形成。该期广泛发育mafic microgranular enclaves(MME)暗色包体，其中富含金属硫化物，可能低的氧逸度制约了Cu-Au的迁移而使其主要赋存在含硫化物的下地壳中，中新世地球动力学变化很有可能活化了这些硫化物进而成矿。俯冲期不同阶段岩浆作用对后碰撞成矿的影响仍不太清楚。后碰撞斑岩矿床理论的核心是富含金属硫化物的新生下地壳部分熔融形成埃达克质富集岩浆，进而在中上地壳浅部成矿。但是对于新生下地壳属性的认识大多是推测，缺乏确切的证据。新生下地壳的矿物组成如何，氧逸度状态如何，是否富含金属硫化物，金属硫化物的种类如何这些都不清楚。为了进一步深化斑岩成矿理论，未来需要重点关注的是新生下地壳的组成。另外研究新生下地壳对于理解碰撞带壳幔物质循环、大陆地壳的形成和演化过程都有很重要的意义。前人在加查北部崔久村发现了(200±5)Ma岩浆记录，数百米的露头尺度内可见角闪辉长岩、辉长闪长岩、闪长岩、花岗闪长岩、英云闪长岩、石英闪长岩，而相对酸性的二长花岗岩和花岗岩并不发育，同时还出露了大套角闪石岩和辉石角闪石岩，另见少量淡色花岗岩脉;米林西部里龙-余松报道的(90±5)Ma岩浆活动岩性包括含石榴子石变质辉长岩、苏长岩、角闪辉长岩、闪长岩、英云闪长岩，同样缺少更酸性的二长花岗岩和花岗岩，堆晶岩包括大套角闪石岩和少量纯橄岩、异剥橄榄岩，见少量淡色花岗岩脉。扎西饶登乡和布久县附近发育一系列的古始新世的角闪石岩和花岗片麻岩，它们的原岩和变质年龄分别为65~35和50~27Ma。角闪石岩的组成和米林地区很相似，正片麻岩的矿物组合为石榴子石、斜长石、钾长石、石英、黑云母和白云母。同时还有含石榴子石的淡色花岗岩脉和全岩的片理平行。这三套岩石组合类似于西部半岛山脉岩基和Cascades弧，接近于中下地壳。此外，巴基斯坦的Kohistan岩基也出露大套的石榴子石角闪石岩和角闪石岩。冈底斯弧和巴基斯坦Kohistan弧有显著的差异，一个是大陆弧，一个是洋弧。它们的演化历程以及大陆地壳的形成过程明显不同，因而对于成矿的影响也不同。Chen等(2020)综合对比了大陆弧和大洋弧堆晶的Cu-Ag含量，发现地壳厚度对于弧岩浆硫化物饱和早晚有显著的控制。在加厚的大陆弧，硫化物饱和较早，弧堆晶具有高的Cu含量和Cu/Ag比，而在相对薄的大洋弧，硫化物饱和较晚，演化的弧岩浆相对富Cu。硫化物饱和早晚会影响弧堆晶中金属元素的组成，这对于后碰撞环境下斑岩矿床的形成有重要影响。对新生下地壳的岩石组合进行系统的岩相学和地球化学研究，可以进一步厘定Cu-Au等成矿元素在不同构造背景下的深部地壳中的赋存状态，进而探讨成矿元素的预富集和再活化机制。岩浆中的S含量主要受温度和Fe含量的控制。基性岩浆中的S含量高达2000ppm以上，而中酸性的岩浆S普遍低于100ppm。驱龙斑岩体中发现岩浆硬石膏，证实成矿岩浆的S含量应该普遍高于250ppm，甚至在500ppm以上。由于缺乏洋壳俯冲和沉积物脱水，陆陆碰撞环境下单纯的下地壳重熔产生的中酸性岩浆应该是低S的(<100ppm)，但是形成冈底斯巨型成矿带的岩浆含有硬石膏，明显是高S(>250ppm)的。碰撞环境下的高S岩浆是如何形成的?基性岩浆普遍具有高的S含量，基性岩浆的注入或者基性岩浆富S的挥发分的加入，可以显著提高中酸性岩浆的S含量。此外印度大陆的西北缘发育大面积的膏盐(主要是硫酸盐)这些膏盐俯冲到地球深部可以氧化上覆的西藏下地壳进而提升S含量。S可以和Si与P替代进入磷灰石的晶格，其含量可以达到1wt.%(SO3)。此外，磷灰石也富含与成矿密切相关的F和Cl。岩浆磷灰石以包裹体、斑晶和基质组分广泛存在于侵入岩中，在热液阶段也广泛发育。通过细致的研究不同阶段的磷灰石组成，可以有效的示踪S、F和Cl的来源，从而限定其在岩浆-热液中的演化。进一步的工作是系统地研究与成矿同期的岩浆磷灰石的矿物化学和S同位素组成，结合其他富S矿物如岩浆硬石膏和岩浆初始硫化物，通过它们的S同位素组成来反演碰撞环境下高S岩浆的形成过程。一个基本现象是，在中国西部和“一带一路”国家，中高山区普遍发育斑岩系统(包含斑岩型矿床、矽卡岩型矿床和浅成低温热液型矿床)。最为典型的就是规模宏大的、延伸数千公里的东特提斯成矿带，主要包括冈底斯成矿带、伊朗成矿带和巴基斯坦成矿带。东特提斯带内发育世界级的斑岩型矿床，例如Sar Cheshmeh、Reko Diq、驱龙和甲玛，都是千万吨级的大矿。东特提斯成矿带潜力巨大，可是找矿勘查存在交通条件差、勘查成本高与矿化信息获取难等特点。鉴于中高山区植被覆盖率低，岩体普遍裸露，热液蚀变广布等特征，非常适合以蚀变矿物为主导的矿物化学和红外光谱结合的手段进行找矿勘查。该方法已经在甲玛试点，以绢云母为重点研究对象，光谱上显示出明显的分带，和矿体关联紧密。未来的工作将拓展应用到绿泥石、绿帘石、碳酸盐矿物。将基于蚀变矿物分带、组合和化学成分，结合流体包裹体研究对于温度、压力和盐度的估算，利用热动力学模拟限定它们的形成条件，从而为找矿勘查指示矿物的建立提供理论依据。本文节选：王瑞,朱弟成,王青,侯增谦,杨志明,赵志丹,莫宣学.特提斯造山带斑岩成矿作用[J/OL].中国科学:地球科学:1-28
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