東天山板塊構(gòu)造與金屬礦產(chǎn)成礦規(guī)律研究

彭明章+楊慶祥+申文環(huán)+趙立娜

摘要東天山位于阿奇克庫都克斷裂和康古爾斷裂兩個斷裂帶之間，涉及北天山和中天山兩個地質(zhì)構(gòu)造單元，南側(cè)為塔里木板塊中的中天山地質(zhì)單元。東天山之前屬于塔里木板塊的一部分，后期經(jīng)過地殼運(yùn)動分離了出來，之后經(jīng)歷了多個演變階段，由于巖漿運(yùn)動，產(chǎn)生了大面積的侵入巖，因此，東天山是中天山地質(zhì)單元的重要組成部分。這種多旋回和多期次的地質(zhì)演變特點(diǎn)使得每個發(fā)展階段都會產(chǎn)生大量的銀、鐵、金、銅、鉛鋅等多種礦產(chǎn)資源。本文根據(jù)板塊運(yùn)動規(guī)律，通過分析研究地區(qū)的地質(zhì)狀況和構(gòu)造特征，確定了研究地區(qū)的四個演變階段：泥盆紀(jì)大洋早石炭世俯沖造山早石炭世碰撞造山二疊紀(jì)造山期后縫合帶碰撞、推覆和形成四個階段。最后，根據(jù)礦床的成礦理論，總結(jié)了研究地區(qū)的金屬礦產(chǎn)成礦規(guī)律，探討了研究地區(qū)金屬礦產(chǎn)的成礦規(guī)律，對于后期的勘探和勘察有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞東天山；板塊構(gòu)造；金屬礦產(chǎn)：成礦規(guī)律

作為我國西部重要的礦產(chǎn)資源地區(qū)和國家礦產(chǎn)資源重點(diǎn)的調(diào)查地區(qū)，東天山地區(qū)涵蓋范圍非常廣，礦產(chǎn)資源也比較豐富，包括北山北麓、庫魯克塔格、覺羅塔格山一南湖隔壁、吐一哈盆地南緣，處于塔里木、準(zhǔn)噶爾一哈薩克斯坦以及西伯利亞這三類板塊交匯處。本文所分析的東天山地區(qū)位于新疆地區(qū)東部，東起甘新交界，西至小熱泉子，是我國重要的礦產(chǎn)資源聚集區(qū)，是目前礦產(chǎn)資源勘察的西部地區(qū)的重點(diǎn)地區(qū)。

1板塊構(gòu)造結(jié)構(gòu)

根據(jù)東天山周圍地區(qū)巖石的沉積狀況、組合狀況、變形狀況、變質(zhì)狀況以及地球化學(xué)、地球物理、古生物分區(qū)、深部地殼結(jié)構(gòu)等特征，東天山是以黃山斷裂帶為界，北部是準(zhǔn)噶爾板塊的一部分，南部是塔里木板塊的一部分。根據(jù)對研究地區(qū)石炭系的調(diào)查勘探，研究地區(qū)共分為兩個地層系統(tǒng)：無序地層和有序地層。共分為3個構(gòu)造沉積帶，經(jīng)過比較和分析，發(fā)現(xiàn)黃山斷裂帶的兩側(cè)地質(zhì)狀況大不相同。此外，在碰撞帶內(nèi)還有一條巨大的韌性剪切帶，對于金屬礦產(chǎn)的分布以及形成時間都有著重要的影響。

2東天山的金屬礦產(chǎn)

東天山中的金屬礦產(chǎn)具有以下幾個特點(diǎn)：礦產(chǎn)種類繁多，礦點(diǎn)比較密集。根據(jù)最新的調(diào)查結(jié)果，金屬礦產(chǎn)主要有：稀土、錳、鉛鋅、鎢、錸、銅、銀、金、鐵、鉬、銅鎳等，在這些金屬礦產(chǎn)中，銅鎳、金、鐵在工業(yè)建設(shè)中的作用最大，其次為鉬、銅、銀。

礦產(chǎn)成因主要為風(fēng)化殼作用、沉積作用、沉積變質(zhì)作用、接觸交代作用、斑巖作用、動力熱液作用、破碎蝕變巖作用、石英脈作用、淺成低溫?zé)嵋鹤饔?、巖漿作用?？傮w原因主要是準(zhǔn)噶爾板塊和塔里木板塊的相互作用。

3東天山的金屬礦產(chǎn)分布

3.1不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的金屬礦產(chǎn)

在金屬礦產(chǎn)的形成過程中，板塊構(gòu)造運(yùn)動是最主要的因素，地質(zhì)構(gòu)造在演化和運(yùn)動過程中會產(chǎn)生剝蝕沉積、熱液流動、熱液風(fēng)化、巖漿活動、變形變質(zhì)、融觸等巖石圈作用。由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動和演化，巖石圈內(nèi)部物質(zhì)會不斷調(diào)整、分配和交換，這就造成元素的富集和元素的貧化。

1）鐵礦主要分布在中天山地塊和北祭阿一雅島孤。由于這個地方的火山運(yùn)動非常頻繁，產(chǎn)生過多次的巖漿侵入，鐵礦種類比較多。例如天湖鐵礦、雅滿蘇鐵礦、沙垅鐵礦、赤龍峰鐵礦、百靈山鐵礦、紅云灘鐵礦、阿奇山鐵礦、尖山鐵礦等。

2）金礦主要分布在兩條金礦帶中，一條為阿雅島孤北緣金礦帶，從東向西有鏡兒泉金礦、苦水金礦、翠玲金礦、長城山金礦、西鳳山金礦、大東溝金礦、馬頭灘金礦、康古爾金礦、麻黃溝金礦、西灘金礦。其中，西鳳山金礦、西灘金礦、康古爾金礦是主要的金礦帶，有著廣闊的市場前景。另一條分布在北山裂谷系和南天山之間，以馬莊山金礦、金窩子金礦、紅山金礦為代表。這條金礦帶發(fā)育韌性剪切帶和巖漿巖，成金效果明顯，應(yīng)引起足夠重視。

3）銅鎳礦主要分布在康一黃碰撞帶內(nèi)，以葫蘆巖體、香山、土墩、黃山東、黃山這些礦床為代表，主要存在于碰撞帶內(nèi)的超鎂鐵巖體和鎂鐵巖體內(nèi)。

康一哈島孤分布在準(zhǔn)噶爾盆地的南部，蘊(yùn)含著豐富的銅礦資源，今后要重點(diǎn)勘查。目前已發(fā)現(xiàn)銅山銅礦、赤湖銅礦、小熱泉子銅礦，是今后找礦的重點(diǎn)地區(qū)。而塔里木板塊和準(zhǔn)噶爾板塊之間的康一黃碰撞帶是形成銅金礦床的有利地區(qū)。另外，在中天山板塊的強(qiáng)烈活動地區(qū)，多形成鉛鋅礦、金礦、鎢礦、鉬礦、銀礦等富礦段。

3.2造山帶的俯沖與碰撞產(chǎn)生礦床

由于巖石圈的劇烈運(yùn)動，造山帶會發(fā)生俯沖與碰撞，地殼中的物質(zhì)會劇烈交換和調(diào)整，匯聚很多熱流體。據(jù)調(diào)查，大部分的金屬礦床的都分布在碰撞帶和俯沖帶之上。中國金礦含量比較豐富的地區(qū)也多是造山帶的俯沖與碰撞地區(qū)。

東天山的康一黃碰撞帶盛產(chǎn)大量銅礦、鉬、金等礦產(chǎn)資源，它與內(nèi)蒙興安區(qū)礦產(chǎn)的產(chǎn)礦規(guī)律相同，這兩者均為塔里木一華北板塊的組成部分。它們經(jīng)歷了俯沖、巖漿侵入、碰撞、造山這四個階段，經(jīng)過長期的地殼演化和地殼作用，形成許多大型和中型礦床。小金山銅礦、元寶山銅礦、白山鉬錸礦、三岔口銅鉬礦、赤湖銅鉬礦、黃山一帶銅鉬礦、金山金礦、西鳳山金礦、康古爾金礦、西灘金礦都屬于和碰撞帶緊密聯(lián)系的集中區(qū)域。在板塊運(yùn)動過程中，有于碰撞帶的俯沖與碰撞，礦產(chǎn)資源不斷增加，逐步形成成礦區(qū)域。

3.3韌性剪切帶產(chǎn)生的礦床

由于韌性剪切帶的形成，產(chǎn)生了大量的金礦礦床。根據(jù)我們對黃山巨型韌性剪切帶的研究，包括它的變形序列、變形機(jī)制、變形樣式以及構(gòu)造特征。發(fā)現(xiàn)該韌性剪切帶和金礦礦床的形成有著緊密聯(lián)系。

在塔里木板塊的北部地區(qū)，由于劇烈的碰撞一俯沖作用，阿一雅島孤發(fā)生了強(qiáng)烈的變形，形成了內(nèi)部的巨型韌性剪切帶，也形成了動力熱液流體。由于熱液流體和剪切變形的共同作用，富金礦體逐步形成。而第二期的剪切變形作用對遷移富集和礦液活化影響比較大，第三期的剪切變形對本區(qū)的金礦形成影響較大。所以，在礦區(qū)的空間分布上，大部分金礦集中在轉(zhuǎn)換構(gòu)造帶和韌性剪切帶上。另外，韌性剪切帶對銅鎳、銀、鉬、銅都有巨大的改進(jìn)作用。

3.4礦帶的空間分布

根據(jù)研究地區(qū)的板塊構(gòu)造的物化探、礦床分布、控礦條件、容礦巖石、地層含礦性、構(gòu)造演化、構(gòu)造背景等資料，將東天山由南向北劃分出九個成礦帶，分別是：

1）紅山一依熱達(dá)板銅金成礦帶；

2）照壁山一金窩子鎳銅金成礦帶；

3）玉山一天湖鐵成礦帶；

4）馬莊山一尾亞一卡瓦布拉克鎢鎳銅金鐵鉑鉻成礦帶：

5）鉛爐子一玉西鉬鎢鋅鉛銀成礦帶；

6）雅滿蘇一阿奇山錳鋅鉛金銅鐵成礦帶；

7）雅滿蘇島孤北緣一阿奇山金銅成礦帶；

8）黃山碰撞俯沖帶一康古爾塔格金鉬鎳銅成礦帶；

9）喀爾力克一大南湖一小熱泉子成礦帶。

4結(jié)束語

受不同的構(gòu)造沉積相帶和板塊構(gòu)造單元控制，東天山的金屬礦產(chǎn)分布具有以下規(guī)律：集中成帶、演化時間長、與板塊的碰撞一俯沖聯(lián)系緊密。在以后的調(diào)查和勘探工作中，要緊密圍繞以上規(guī)律。金屬礦產(chǎn)的演化與空間分布密切吻合，成礦與韌性剪切變形序列以及碰撞一俯沖造山過程相對應(yīng)。此外，板塊的碰撞一俯沖帶是礦產(chǎn)資源密集區(qū)，尤其是板塊的邊緣地帶，礦產(chǎn)資源含量極其豐富。在今后的找礦和勘礦過程中，應(yīng)按照此規(guī)律進(jìn)行，定能事半功倍。