Question

构造演化与环准噶尔斑岩铜矿的形成

Answer 1

早古生代寒武-奥陶纪时古亚洲洋分别向北侧的西伯利亚板块与南侧的准噶尔板块俯冲，于西伯利亚板块南缘阿勒泰地区形成阿勒泰南缘岩浆岛弧，于准噶尔板块北缘形成谢米斯台-野马泉-琼河坝岩浆岛弧与卡拉麦里-达拉布特-克拉玛依-唐巴勒弧后洋盆（图3.46）。阿尔曼太-扎河坝-洪古勒楞-塔城蛇绿岩带可能是古亚洲早古生代向准噶尔板块俯冲的俯冲带。谢米斯台-北塔山-琼河坝早古生代岩浆岛弧带是中亚地区重要的斑岩铜矿带之一，该早古生代斑岩铜矿带的典型矿床有琼河坝地区的桑德乌兰-蒙西铜钼矿、铜华岭铜钼矿与和尔赛斑岩铜矿、哈萨克斯坦境内的努尔拜铜矿、扎巴德诺耶铜矿、贝尔卡纳铜矿、波次莎科尔铜钼矿等。

早古生代寒武-奥陶纪时塔里木板块的北缘可能为被动大陆边缘，南天山洋往北往准噶尔板块俯冲形成天山岛弧带与以冰达坂-干沟-却勒塔格-吉尔吉斯-帕尔斯克蛇绿岩带为残余代表的冰达坂-干沟-却勒塔格-吉尔吉斯-帕尔斯克弧后洋盆。天山岛弧带早古生代斑岩铜矿在我国境内还没有发现，但在吉尔吉斯斯坦与哈萨克斯坦境内发现有卡尔梅斯、阿克塔斯、翁古尔柳、恰特尔拜、热伊桑、卡因齐与塔尔巴布拉克等早古生代斑岩铜矿。

图3.46 古生代准噶尔地区板块俯冲的结构模型

志留纪是中亚地区一个重要的构造转折期，在准噶尔地区形成的重要构造现象包括：塔里木板块北缘由被动陆缘转化为活动陆缘并开始出现南天山洋的南向俯冲，古亚洲洋洋中脊南侧大洋板块发生板内断裂并形成洋内俯冲（即古亚洲洋向南俯冲于古亚洲洋洋壳——萨吾尔洋壳之下），准噶尔板块南北缘的天山岛弧与谢米斯台-北塔山-琼河坝岛弧发生强烈的造山作用与变形变质作用并形成以荒草坡群为代表的绿片岩相、产状陡立的片理带，冰达坂-干沟-却勒塔格-吉尔吉斯-帕尔斯克弧后洋盆与卡拉麦里弧后洋盆闭合，其中的火山-沉积物发生强烈的片理化与变形作用。这些构造作用与构造现象可能是加里东期全球构造活动的一部分，成因于该时期全球性的突发性构造事件。加里东构造运动在准噶尔地区的重要标志是在准噶尔板块南北缘地区形成明显的角度不整合，即化石丰富且保存良好、弱变形变质、产状平缓的中上志留统海相磨拉石建造呈不整合状沉积覆盖于变形变质强达绿片岩相与产状陡立的奥陶系变质岩之上。

自泥盆纪开始，准噶尔地区晚古生代板块构造出现多样化。古亚洲洋往北继续俯冲于西伯利亚板块之下，并在早古生代阿勒泰南缘岩浆岛弧的基础上叠加形成晚古生代弧-盆系统，即阿勒泰南缘晚古生代岛弧与阿勒泰南缘晚古生代弧后盆地。阿勒泰南缘晚古生代弧后盆地由阿舍勒盆地、冲乎尔盆地、克兰盆地和麦兹盆地等一系列斜列的盆地构成，其中发育与火山作用有关的铜铅锌铁块状硫化物多金属矿床，典型矿床包括阿舍勒铜锌多金属矿、可可塔勒铅锌矿、蒙库铁矿、季良柯夫铅锌矿、列宁诺戈铅锌矿、尼古拉耶夫铜锌多金属矿和别鲁列次克铁矿。古亚洲洋往南俯冲于萨吾尔洋壳之下形成萨吾尔岛弧，并伴生萨吾尔斑岩铜钼矿带的形成，典型矿床与矿带包括哈腊苏斑岩铜矿带、希勒库都克-科克萨依斑岩铜钼矿带与索尔库都克铜钼矿带及哈萨克斯坦境内的克兹尔克亚铜矿、扎纳扎伊-克齐尔卡因铜矿带。而以阿尔曼太-扎河坝-洪古勒楞-塔城蛇绿岩带为代表的早古生代俯冲带可能仍有俯冲活动并且俯冲的角度变缓，其结果是在谢米斯台-北塔山-琼河坝早古生代岛弧带上叠加发育晚古生代的岩浆-火山作用，形成与发育大量陆相火山岩、次火山与浅成斑岩，伴生东西准噶尔浅成低温金矿带与斑岩铜钼金矿床的形成，典型的斑岩矿床与矿带包括库布苏-野马泉金矿、库兰铜金矿、塔黑尔巴斯套铜矿及哈萨克斯坦境内的阿克斗坎（Aktogai）铜钼矿与萨玛尔斯克铜金矿。而达拉布特-克拉玛依-唐巴勒残留洋盆在哈萨克斯坦境内的延伸部分——依特木伦金-阿卡德尔洋盆在晚古生代的扩张强度可能更大，并在局部发育与出现洋盆的西向与南向俯冲作用，在巴尔喀什地区形成晚古生代火山-岩浆弧，伴生有科翁纳德铜钼矿、拜斯科耶铜金矿与卡纳塔斯铜矿等斑岩型铜钼金矿床。

泥盆纪-早石炭世南天山洋继续往北俯冲于准噶尔板块之下并在变形的早古生代天山岛弧的基础上叠加发育和形成晚古生代弧-盆系统。其中伊犁地块与中天山地块的火山作用以发育陆相火山岩为特征，并伴生浅成低温金矿与斑岩铜钼金矿床的形成，典型浅成低温金矿包括阿希金矿、马庄山金矿，典型斑岩铜矿床与矿带包括喇嘛苏-莱历斯高尔铜钼矿带；乌兹别克斯坦境内集中了3个大型斑岩铜矿床的阿尔马雷克斑岩铜矿田（Almalyk）就发育于西南天山晚古生代火山-岩浆弧上。巴音沟弧后盆地位于冰达坂-干沟-却勒塔格构造带的东侧及卡拉塔格-大南湖弧后盆地发育于吐哈地块的南缘等特征说明南天山洋大洋板块泥盆纪时已更深入地俯冲到准噶尔板块之下。觉罗塔格石炭系沉积-火山岩带较卡拉塔格-大南湖泥盆系火山岩带靠南分布的特征意味着东天山地区晚古生代弧后盆地的发育具侧向迁移的特征，这可能与石炭纪时南天山洋俯冲板块俯冲角度变陡与回撤有关。东天山地区与泥盆-石炭系弧后盆地火山-岩浆作用伴生的矿床类型包括与火山岩有关的块状硫化物型铜铅锌铁多金属矿床和与浅成斑岩有关的斑岩型铜钼金矿床，典型矿床与矿带有卡拉塔格泥盆系块状硫化物型铜铅锌铁多金属矿床与石炭系斑岩型铜金矿床、土屋-延东-赤湖斑岩铜钼矿带、景峡-沙泉子-银邦山火山-沉积型铁铜多金属矿带。石炭纪时，在准噶尔地块内部的博格达地区还发育陆内裂谷成因的火山岩。产出于东天山泥盆系火山带与石炭系火山带接触带附近的土屋-延东-赤湖斑岩与铜钼矿带的形成可能与早石炭世南天山洋俯冲板块的回撤并可能伴生的断裂与岩浆作用有关，是一种形成环境较特殊的斑岩铜矿。

中石炭世时，哈萨克斯坦-准噶尔板块南北两侧的古亚洲洋与南天山洋开始闭合，哈萨克斯坦-准噶尔板块与西伯利亚板块和塔里木板块间发生碰撞，哈萨克斯坦-准噶尔板块在西伯利亚板块与塔里木板块挤压下强烈变形，在碰撞带及哈萨克斯坦-准噶尔板块内部形成一系列大型挤压-剪切变形构造，形成诸如额尔齐斯断裂、二台断裂、乌奇阿腊耳-精河-阿齐克库都克-沙泉子断裂、长阿吾子-巴伦台-红柳河断裂、哈中断裂等大型韧性挤压-剪切带。这些深大断裂的大规模走滑不仅支解了哈萨克斯坦-准噶尔板块而且导致其中的一些块体与构造带发生大规模位错与旋转（图3.47）。

图3.47 准噶尔地区石炭-二叠纪构造变形格局

例如，乌奇阿腊耳-精河-阿齐克库都克-沙泉子断裂的大规模右旋走滑作用导致了准噶尔地块与达拉布特-克拉玛依-唐巴勒构造带的位错与旋转，使原可能为NNW向的达拉布特-克拉玛依-唐巴勒构造带偏转为NE向，同时在雷巴齐耶（阿拉湖）地区形成拉分盆地。准噶尔地块发生了逆时针旋转（Laurent等，2002），地块逆时针旋转角度为30°～40°（Li等，1989）。准噶尔地块的逆时针旋转导致准噶尔板块北缘的构造-岩浆-成矿带发生向北弯曲，使西准噶尔的达拉布特-克拉玛依-唐巴勒构造带进一步偏转并达到现今的方位。哈萨克斯坦-准噶尔板块与西伯利亚板块和塔里木板块间的碰撞不仅意味着古亚洲洋与南天山洋的闭合并标志两大洋壳存在的蛇绿岩带的形成，也意味着与大洋俯冲伴生的弧后盆地扩张的结束并在挤压造山过程中形成蛇绿岩带，其中早古生代的达拉布特-克拉玛依-唐巴勒残余洋盆因其上叠加了晚古生代的扩张和火山作用而在挤压造山过程中形成时代结构复杂多样、多条蛇绿岩带相伴发育的格局，达拉布特蛇绿岩带与克拉玛依蛇绿岩带为同一洋盆洋壳在不同部位的残留。在强烈的挤压-剪切变形过程中，一些矿床与矿带也发生变形和被改造，东天山的土屋-延东斑岩铜矿与鸭子泉铜矿及东准噶尔的哈腊苏-卡拉先格尔斑岩铜矿都遭受了强烈的变形、片理化、改造与再富集。一些韧性变形带在形成过程中伴生有金的富集与构造蚀变岩型金矿和金矿带的形成，典型的矿带有额尔齐斯-布尔根金矿带、卡拉麦里金矿带、天格尔金矿带与康古尔金矿带，典型矿床有科克萨依金矿、阿拉塔斯金矿、南明水金矿、清水金矿、天格尔金矿、康古尔金矿与金山金矿。

从中晚石炭世至二叠纪，准噶尔地区进入后碰撞阶段，发生强烈的岩石圈拆沉、断裂走滑与岩浆活动。东准噶尔地区以伴生有强烈的壳幔相互作用与形成大量的碱性花岗质岩浆活动为特征。形成的矿床包括：与碱性花岗岩伴生的锡矿床（如贝尔库都克锡矿与萨惹什克锡矿）、与深断裂伴生岩体有关的斑岩型金矿（如库布苏金矿）和钼矿（如希勒库都克钼矿）、与火山作用伴生的浅成低温金矿（如双峰山金矿与1583金矿）和潜在的斑岩型铜金矿（如淖毛湖明矾石矿区）。科克萨依金矿区叠加在韧性剪切带基础上的铜钼矿化可能为后碰撞的斑岩型Cu-Mo矿化。