特提斯成礦域是全球矚目的三大成礦域之一，以發育斑巖礦床為主要特徵。它的形成和演化主要受控於原-古-新特提斯洋的多期次俯衝、閉合和陸-陸碰撞作用。斑巖成礦過程可分為大洋俯衝、大陸俯衝和碰撞後再造三階段。
圖1：全球大型斑巖礦床的分布和三大成礦帶
1. 特提斯成礦域
橫亙於地球中緯度地區的特提斯碰撞造山帶，是地球上規模最宏大的陸－陸碰撞造山帶。該帶起始於地中海西部，向東沿阿爾卑斯，穿越土耳其，經伊朗中北部、巴基斯坦、阿富汗，帕米爾地區至喜馬拉雅，然後向南轉向中南半島，終結於印尼蘇門答臘（Sumatra）群島，整條帶延伸超過10,000公裡。特提斯碰撞造山帶的形成，經歷了不同時期特提斯洋的洋－陸俯衝和隨後的陸－陸碰撞過程，伴隨著強烈的殼幔相互作用和多樣化的金屬成礦作用（包括斑巖礦床、巖漿鉻鐵礦、造山型金礦和稀土礦床等），發育有岡底斯斑巖銅礦帶、東南亞錫礦帶、三江成礦帶、伊朗斑巖銅礦帶、巴基斯坦斑巖銅礦帶和東南歐淺成低溫熱液金礦帶等世界級規模礦帶，成礦規模和資源儲量足以與環太平洋成礦域和古亞洲成礦域相媲美，它們構成了全球規模最為宏大的三大成礦域（圖1）。但與環太平洋成礦域和古亞洲洋成礦域相比，特提斯成礦域不但發育俯衝階段的成礦作用，也發育碰撞和後碰撞階段的成礦作用，並且以斑巖成礦作用為主導。早期的成礦理論，特別是斑巖礦床，大多是基於環太平洋成礦域提出來的，難以解釋特提斯成礦域特有的碰撞成礦作用。因此，探索特提斯成礦域的金屬成礦過程和深部控制因素，不但對尋找潛在金屬礦產資源至關重要，而且對完善從大洋俯衝到大陸碰撞再到後碰撞的多金屬成礦理論也具有重要科學意義。
2. 特提斯造山帶斑巖成礦作用機制
特提斯構造域賦存了大量的斑巖Cu-Mo-Au礦床，這些礦床主要是和新特提斯洋的俯衝和碰撞有關，只有很少幾個礦床（點）是和古特提斯洋俯衝和碰撞有關。斑巖礦床的賦存深度一般在1–3公裡，早期形成的礦床容易被剝蝕，這可能是導致古特提斯洋俯衝碰撞階段礦床稀少的原因之一。另外一個重要的原因就是古新特提斯俯衝沉積物的差異。古特提斯洋是一個相對封閉的大洋（圖2），沉積物富含炭質夾層，還原性程度較高。斑巖銅礦的Cu主要來自於地幔，如果俯衝洋殼所攜帶的沉積物太還原，S的主要存在形式就是硫化物。因為極強的相容性，使得Cu和Au等親銅元素無法進入矽酸鹽熔體，因而巖漿體系整體貧Cu，這可能是導致古特提斯俯衝階段成礦匱乏的主要原因。
圖2：古（A）-新（B）特提斯的構造格局
特提斯成礦域內斑巖成礦作用存在明顯的多樣性，同一個構造帶內既有俯衝期的也有碰撞時期的。特提斯造山帶內的斑巖成礦作用可以劃分為三個階段：（1）大洋俯衝階段，洋殼玄武巖和沉積物脫水交代上覆地幔楔，在高氧逸度情況下，金屬從硫化物中釋放出來進入地幔楔得到預富集；（2）大陸俯衝階段，大陸碰撞引起地幔楔在弧下深度發生部分熔融，引起水和成礦元素在鎂鐵質熔體中進一步富集，然後上升侵位到下地殼，局部上升到淺部地殼形成同碰撞熱液礦床；（3）碰撞後再造階段，位於下地殼層位的鎂鐵質物質發生部分熔融和分異結晶，在高氧逸度和富水的環境下使富集水和金屬的物質進入最晚分異的長英質熔體引發成礦作用（圖3）。
圖3：後碰撞背景的巖漿作用和斑巖礦床形成，以岡底斯為例
眾所周知，大型-超大型斑巖礦床的形成通常需要巨量的水、S、金屬和高的氧逸度。特提斯成礦域內以岡底斯帶為代表的巨型後碰撞斑巖成礦帶的發育，主要受控於富水高氧逸度的埃達克質巖漿的發育。岡底斯成礦巖漿的巖漿鋯飽和溫度普遍低於750°C，主要集中在700-600°C。如此低的結晶溫度說明成礦巖漿的產生主要是加水熔融的結果，需要引入外來水。有兩種可能性值得關注：（1）俯衝大陸地殼在進變質作用過程中釋放出自由流體（變質水）；（2）極度富水的幔源超鉀質巖漿注入地殼底部誘發地殼熔融，或直接注入長英質巖漿房，為斑巖巖漿系統提供額外的水。後碰撞環境下斑巖初始巖漿中的氧逸度普遍較高（ΔFMQ>2），但是如此高的氧逸度是如何形成的，尚無定論。有三個過程可以導致氧逸度明顯增高：（1）印度-歐亞大陸碰撞後，印度板片俯衝攜帶氧化的物質進入碰撞帶。這種氧化的沉積物包括始新世或更早期沉積的蒸發巖和碳酸鹽巖；（2）新生下地殼熔融過程中的自演化過程，例如源區的石榴石殘餘和角閃石分離結晶可能導致氧化巖漿的形成；（3）富水超鉀質巖漿的注入不僅激發了下地殼的重熔，其較高的氧逸度還可能活化了下地殼的金屬硫化物。這裡需要注意的是，在下地殼深度（1~2 GPa），氧化硫化物釋放金屬需要更高的氧逸度，因為氧逸度和壓力密切相關。
地殼淺表的成礦作用往往受控於深部的過程，例如俯衝板片的性質（洋殼或者陸殼）、成熟度、角度和極性，板片回撤、撕裂和斷離等都會控制成礦過程。擠壓環境有利於大型斑巖礦床的產出。擠壓環境下的巖漿很難噴發，從而可以形成比伸展環境更大的淺部巖漿房。擠壓背景下巖漿房可以充分分離結晶，促進了揮發分的飽和和大規模的流體出溶；擠壓環境下較難發育張性斷離，有力限制了巖漿房頂部巖枝的數量，使得出溶的流體更加集聚。大陸俯衝和後碰撞階段都可以形成擠壓環境。擠壓環境持續太久也不益於斑巖礦床的形成，擠壓環境向伸展環境的轉變可以為斑巖型礦床提供非常有利的構造條件。岡底斯帶後碰撞階段大規模斑巖成礦作用的發育是在擠壓的大背景下，印度板塊撕裂、斷離或者巖石圈拆沉等深部動力學變化的機制下形成的。
3. 未來值得深入研究的重要科學問題
本文展望了在研究特提斯構造域中斑巖礦床值得關注的科學問題，例如：1）不管是特提斯構造帶的岡底斯成礦帶，伊朗Kerman成礦帶，還是巴基斯坦Chagai成礦帶，大規模的成礦時間都是發生在15 Ma附近。因此，需要回答的問題是，這些不同地區的碰撞時間可能是不同的，匯聚速率也不一樣，但為什麼大規模斑巖成礦作用卻主要集中在中新世？2）一個構造帶內早期的俯衝和同碰撞巖漿作用對於後碰撞成礦具體有何影響？以岡底斯為例，岡底斯巖漿弧是一個長期活動的大陸弧，巖漿作用持續時間長，主要集中在侏羅紀（200–175 Ma）、白堊紀（90±5 Ma）、古-始新世（69–45 Ma）三個巖漿峰期；前人普遍認為成礦巖漿是來自於早期俯衝改造的下地殼，但是對於早期弧巖漿和同碰撞巖漿如何影響後碰撞成礦以及具體哪期巖漿起到了關鍵性作用存在廣泛的爭議。3）後碰撞斑巖礦床理論的核心是富含金屬硫化物的新生下地殼部分熔融形成埃達克質富集巖漿，進而在上地殼淺部成礦。但是對於新生下地殼屬性的認識大多是推測，缺乏確切的證據；新生下地殼的礦物組成如何，氧逸度狀態如何，是否富含金屬硫化物，金屬硫化物的種類如何都不清楚。4）特提斯成礦帶潛力巨大，可是找礦勘查存在交通條件差、勘查成本高與礦化信息獲取難等特點；鑑於中高山區植被覆蓋率低，巖體普遍裸露，熱液蝕變廣布等特徵，非常適合開展以蝕變礦物為主導的礦物化學和紅外光譜結合的手段進行找礦勘查。