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1、东天山板块构造与金矿成矿作用的关系摘要：东天山板块构造活动控制着金矿床的成带性，成矿类型由西向东分别为浅成低温热 液型、韧性剪切带型和石英脉型；在康古尔塔格金矿带和南天山弧后盆地、北山裂谷金矿带 上的金矿均具有良好的成矿前景。其中板块边缘俯冲一碰撞带是比较理想的金矿富矿成矿聚 集地带，在找矿工作中，应加大类似区域的勘查力度。关键词： 东天山板块 金矿床成矿作用1. 研究概况及意义自20世纪80年代以来，新疆地质矿产勘探开发局先后发现并探明了金矿床。 伴随着国家305项目的实施，取得了一系列的成果与认识，从板块的角度探索了 东天山的构造演化史、板块构造与成矿关系、成矿成岩地球化学等重要课题，姬
2、金生等、芮宗瑶等初步总结了该地区的成矿规律及基本特点。研究表明，东天山 金矿床的形成与板块构造边缘构造活动带地质演化密切相关，与俯冲一碰撞带和 韧性剪切带关系最为密切。构造分区控制的矿产成带性和构造演化形成的成矿集 中期之间相互转化对该区金矿床有重要控制作用。研究板块构造与金矿床成矿作 用的关系对于成矿前景预测及勘探开发具有重要的意义。2. 区域背景介绍东天山位于乌鲁木齐库尔勒公路以东，土哈盆地以南的天山地区。东天山以 康古尔塔格一黄山深断裂为界，北部属哈萨克斯坦一准噶尔板块，以南属塔里木 板块。地质构造单元主要有北天山晚古生代造山带及中天山地块和南部塔里木板 块北缘和哈萨克斯坦-准噶尔板块南
3、缘（见图1）。图1东天山大地构造单元3. 金矿成矿类型及空间分布规律3.1金矿床类型区内金矿床按照成矿作用方式，毛景文等（2002）可以分为造山型、石英脉 型和浅成低温热液型。在空间上，金矿床类型分布具有分带性，从西向东为浅成 低温热液型、韧性剪切带型和石英脉型。3.1.1浅成低温热液型金矿东天山地区唯一一个低温浅成热液型金矿床为石英滩金矿，其成矿时代为 （2887）Ma和（2767）Ma。矿体分布基本上受到火山机构断裂系统和区域 断裂的双重控制，大致沿一组近NWW向张性断裂产出，形成一组以石英脉为主 体的矿脉群，其成矿可分为三个阶段：（1）微晶石英脉阶段：此阶段构成了绝大 多数矿体的基本轮廓
4、；（2）玉髓一方解石阶段：为主要矿化阶段，按矿物组合可 以分为玉髓一方解石一黄铁矿一银金矿一自然金和石英一黄铁矿一绢云母一自 然金两类矿石，为低硫型浅成热液矿床；（3）方解石脉阶段：比较纯的方解石脉 叠加在前两个成矿阶段，围岩蚀变较弱。3.1.2造山型金矿造山型金矿主要形成于东天山地区的中部，在研究区内广泛分布，是找矿 前景最佳的成矿类型。成矿时间为（28216）Ma其形成受到了剪切构造带的 控制，成矿一般分两个阶段：（1）富硫化物石英脉阶段：主成矿阶段，福硫化物 石英脉可能大量出现，形成围岩蚀变带；（2）碳酸盐脉阶段：形成零星的黄铁矿， 但不含金。3.1.3石英脉型金矿该类型金矿主要分布在东
5、部地区，规模都比较小，成矿年代为（284 士 13） Ma 和（272 士 3） Ma主要分布在岛弧带和缝合带内，受一组NNENE向张性断裂的 控制。该类型矿床的特点是矿体为含硫化物石英岩脉，硫化物以黄铁矿及毒砂为 主，还有黄铜矿、黝铜矿、方铅矿和闪锌矿等.总体来讲，矿石中硫化物含量越 高金品位越高.成矿围岩大都是花岗质岩体，且岩脉两侧具有强烈的围岩蚀变。从上述可知，三种矿床的成矿时间均在290272Ma之间，可能是同一地质 成矿事件的产物，浅成热液金矿床与火山岩和次火山岩共生，形成深度较小，而 造山型金矿形成的温度和深度变化范围都比较大，石英脉型金矿床产于岩体内 部，成矿深度较深。由此可见，
6、金矿床的矿物组合分布及成矿类型受到了成矿深 度的明显制约。3.2东天山金矿空间分布特征东天山已经发现两条主要的金矿带（见图2）。一条为康古尔塔格金矿带（阿 一雅岛弧北缘金矿带），从西向东已发现石英滩金矿、麻黄沟金矿、康古尔金矿、 马头滩金矿、大东沟金矿、镜泉儿金矿等，构成一条近东西向的成矿带。金矿主 要产在阿一雅岛弧北缘的秋格明塔什一黄山巨型韧性剪切带内，北与康一黄碰撞 带相邻，南距阿一雅岛弧主火山岩带约1018 km，正好位于东疆巨型韧性剪切 带内的韧一脆性变形转换构造域。而韧一脆性变形转换及其剪切带是中、上地壳 最常见的变形构造之一，也是最重要的成金带。据吴树仁等（1993），该带具有 很
7、好的成矿前景。它的形成该金矿带的形成既与塔里木板块北缘阿一雅岛弧发展 演化有关，也与塔里木板块与准噶尔板块之间的康一黄碰撞带构造演化紧密相 关，尤其是与碰撞带相伴的巨型韧性剪切带时空演化极为密切。另一条金矿带产 于南天山弧后盆地和北山裂谷系内，以红山金矿、金窝子金矿、等为代表。基本 上经历了早古生代岛弧构造和其后的弧一陆碰撞及晚古生代弧后盆地构造演化， 变形强烈，亦发育岩浆岩和韧性剪切带，成金作用明显，具有较好的成矿潜力。42WN159.26103O7重11三三4.812地 哈密市骆驼圈子4200,也縻古尔.延东f企新3就南带900091009200,93009400*9500E41。20图2
8、东天山地质构造及矿床分布1.中新生代沉积盖层；2.二叠纪陆相火山一沉积岩系；3.石炭纪火山一沉积岩系；4.奥陶一泥盆纪火 山一沉积岩系；5.前寒武纪变质岩；6.花岗岩类；7.金矿床；8.铜矿床:9.铜镍硫化物矿床:10.铁矿床:11 .铁铜 矿床:12.铅锌矿床:13 .银多金属矿床:14 .多金属矿床:15.剪切带:16 .板块缝合带:古尔断裂；满苏断裂； 齐克库都克大断裂4. 成矿与不同构造环境之间的关系板块构造运动是诱发岩石圈不同层圈物质部分熔融、变形变质、岩浆活动、 热液流动等地质作用的主要动力因素。区域性的构造运动导致岩石圈各层次物质 相互作用并不断发生交换、调整和再分配，使元素发生
9、富集和贫化同时形成矿床， 本章从板块构造环境的角度分析金矿成矿作用与板块构造之间的关系。4.1成矿作用与俯冲碰撞造山带关系俯冲一碰撞造山带是岩石圈构造强烈活动，壳幔物质发生强烈调整、交换， 壳幔热流体强烈汇聚，故也是各类金属矿产集中成带分布的地域。据研究，自显 生宙以来，大部分金矿床都集中在不同时代的俯冲带或碰撞缝合带上。中国金矿 集中区多数即位于碰撞造山强烈地区，以板缘俯冲一碰撞带最为显著。东天山康一黄碰撞带即产出有大中型金矿，该带是塔里木一华北板块北缘海 西期构造成矿活动产物，它经历了中晚海西一三叠纪的俯冲一碰撞一造山一岩浆 侵人等长期碰撞造山演化过程，在晚海西期，沿北天山康古尔塔格一西拉
10、木伦缝 合带发生强烈的俯冲消减和碰撞造山，形成多个大中型金矿，东天山西滩、康古 尔、西凤山等金矿均属于与该碰撞带时空演化紧密相关的一类成矿集中域，尤其 在空间上受碰撞带展布控制，与碰撞构造相关的地质作用对成矿有明显的聚集加 富作用。4.2成矿作用与韧性剪切带关系多方面研究表明，韧性剪切带的发展演化与成矿关系密切（详见表1）。在 塔里木板块北缘，由于强烈的俯冲一碰撞作用，使阿一雅岛孤北缘地层强烈变形， 形成了区内巨型韧性剪切带。同时也产生了动力变质热液流体，随着剪切变形和 动力热液流体作用，在韧性剪切带内后期构造叠加地段形成富金矿体，以第二期 顺层韧性剪切变形对矿液活化、迁移富集影响较为显著，而
11、以第三期脆一韧性剪 切变形和右行走滑对本区成金富集最为重要，是区内金矿富集成型定位成带分布 的重要动力条件之一。因此，空间上，大部分金矿集中分布于韧性剪切带边部， 明显集中于韧一脆性变形转换构造域（带）内。表1东天山韧性剪切带变形与金成矿关系变形期第一变形期（紧闭同斜褶 皱）第二变形期（顺层韧性剪 切）第三变形期（右行走滑及韧-剪切脆性）第四变形期（挤压-折膝构造）构造线方向EWEWNEE和近EWSN向或多向性变形强度中-强强中-强中-弱变形环境塑性流变变形韧性剪切变形脆-韧性剪切变形韧一脆性变形变形机制地壳中深部的压扁-剪切褶皱作 用地壳中深部的俯冲型韧性剪切变 形地壳中部构造层 的走滑型脆
12、一韧 性剪切变形地壳中浅构造层次的弯滑和 膝折作用与金矿关系提供金矿含矿层，引起矿液活 动引矿液活化迁移富集成矿富集定位，矿床形成矿床成矿后改造抬升变相对发育程度局部区域性区域性局部5. 成矿时间演化东天山金矿成矿作用类型多，过程复杂。根据区内主要典型金矿床研究综合， 成矿时期主要是:海西期和印支期，以海西中晚期最为显著。海西期是区内最重要、最活跃的成矿期。在泥盆纪一早石炭世，塔里木和准 噶尔两个板块之间存在一个北天山次大洋，该洋盆向南北两侧扩张，以双向式俯 冲模式在其北南两个板块边缘分别形成康一哈岛弧和阿一雅岛弧的构造。晚石炭 世，北天山次大洋收缩闭合，使南北两板块沿康一黄断裂带对接碰撞，形
13、成康一 黄俯冲一碰撞带，同时在碰撞带内或其附近形成巨型韧性剪切带。在海西中晚期 构造演化中形成了区内金矿床。印支期主要是指在中晚海西期叠加的构造成矿活动期。对部分金矿、银矿等 有重要的叠加加富作用。成矿（脉）时期较为年轻。受碰撞造山期后构造动力作用 影响而成矿。杨兴科等（1997）根据金矿带地质和同位素年代学研究，区内金矿大致经历 了以下四个成矿演化阶段：（1）矿源准备阶段（350310 Ma）；（2）矿体赋存空间准备及金的第一次富集阶段（310290 Ma）；（3）晚石炭世后期花岗岩侵位和金矿体定位阶段（290275 Ma）；（4）碰撞晚期岩浆活动及成矿作用叠加阶段（270230 Ma）。6
14、. 小结（1）东天山板块金矿的形成具有明显的分带性，成矿类型由西向东分别为浅成 低温热液型、韧性剪切带型和石英脉型。从分布区域来看,东天山地区有两条主 要的成矿带，即康古尔塔格金矿带和南天山弧后盆地、北山裂谷金矿带。这两条 金矿带均具有较好的成矿前景。（2）东天山金矿的形成与板块俯冲碰撞造山和构造活动区韧性剪切变形关系 密切。与板块碰撞有关的地质作用对金成矿具有明显的聚集加富作用；韧性剪切 作用有助于形成金矿的矿液活化、迁移和富集。（3）在时间上，海西期是最重要也是最活跃的成矿期，具有一定的普遍性， 尤其是在海西期中晚期，在碰撞带内及其附近的韧性剪切带，形成了大量的金矿 床。（4）板块边缘俯冲一碰撞带是比较理想的金矿富矿成矿聚集地带，在找矿工 作中，应加大类似区域的勘查力度。参考文献1木合塔尔扎日，吴兆宁，吴昌志，帕拉提阿布都卡迪尔，东天山板块缝合区（带）的构造演化与多金属矿床成矿的关系J，中国地质大学学报， 2010.3, 35（2）： 245253.2杨兴科，姬金生，罗桂昌，陶洪祥，东天山板块构造与金属矿产成矿规律， 西安地质学院学报J，1997.3,19（3）:3442.3毛景文，杨建民，韩春明，王志良，东天山铜金多金属矿床成矿系统和成矿 地球动力学模型J，中国地质大学学报，2002.7,27（4）： 413424.
