中亞成礦帶主要特征及新疆鄰區(qū)礦帶的形成

這項工作中的地區(qū)是中亞的一個廣泛地區(qū)。從北到南，有俄羅斯的阿勒泰-薩延嶺、新疆北部及其西邊的哈薩克高原和東部的蒙古高原，南有壯麗的山地系統(tǒng)。本區(qū)地域遼闊、地質單元多樣,而且是全球構造中陸殼的主體形成于古生代的最主要地區(qū);其陸殼增生和演化過程的獨特性,也決定了成礦作用的若干鮮明特色。當今,在資源、環(huán)境問題日益尖銳的情況下,該區(qū)以其巨大的資源潛力而為世人所矚目。在新疆及其中亞鄰國已經查明了若干重要的內生金屬成礦帶:如阿爾泰地區(qū)的銅、多金屬、金礦帶;蒙古南部的銅礦帶;哈薩克斯坦北部的金(斯杰普尼亞克的別斯圖貝超大型金礦為代表)、鈾礦帶;中哈薩克斯坦(環(huán)巴爾喀什湖地區(qū))的鐵-錳、銅、多金屬和稀有金屬成礦區(qū);南哈薩克斯坦的鈾礦;中天山南緣(松科爾—肯蘇伊帶及其西延)的金、銅、鉬、鎢礦帶和位于更南的汞-銻礦帶等等。在這些成礦帶中蘊藏著許多世界知名的大型、超大型礦床。上述重要成礦區(qū)帶在中國的新疆或者有直接的延伸,或者可找到具有類似成礦環(huán)境的區(qū)帶。這樣,新疆及其鄰區(qū)就構成了整體的中亞成礦域。但由于目前各國勘探程度的不同,大型礦集區(qū)的發(fā)現(xiàn)是不均衡的。尤其令人關注的是,在中國新疆已知的大型礦集區(qū)明顯偏少。20世紀80年代后期以來,隨著國際地質對比計劃和各類多國編圖計劃的實施,境內外基礎地質的對比研究有所開展;與此同時,國家305項目在“七五”和“八五”期間曾開展“中國新疆周邊國家礦產地質特征及成礦規(guī)律”的專題調研12。此后,國土資源部信息中心和中國地質調查局于2001年完成了“中國西部和毗鄰國家銅金找礦潛力的對比研究”項目。特別值得一提的是始于2002年的國家973項目“中國西部中亞型造山與成礦”的實施中,對新疆及其中亞鄰國地質礦產的對比研究又作了大量工作,初步查明了“中亞型造山與成礦”的基本特征。筆者有幸參與涉及新疆及鄰區(qū)地質礦產對比研究的多個項目,積累了一些認識,作為一家之言,發(fā)表出來供同行們參考。1阿斯塔納海德地區(qū)的晚古生代陸緣原生島弧礦山阿爾泰黃鐵礦型多金屬成礦帶位于阿爾泰—薩彥—蒙古褶皺區(qū)與齋桑—南蒙古華力西線性構造帶之間的過渡地帶,屬于世界上最大的黃鐵礦型多金屬成礦省之一。據(jù)波波夫1998年的估計,在相對不大的區(qū)域中(4萬km2),有70個多金屬礦床和幾百個礦點,從18世紀末起的百多年來,在礦山阿爾泰已經開采的礦石量和現(xiàn)在的保有儲量中鉛、鋅和銅的總量為6500～6800萬t。在多金屬礦床中,還有相當數(shù)量的銀(～4.55萬t)和金(2000～2500t)及其他稀有金屬。從區(qū)域構造情況看,礦山阿爾泰在晚古生代島弧系的發(fā)育時期已經有了完整的陸殼基底,或者說,晚古生代島弧系的發(fā)育是對前期陸殼的疊加和改造,故稱之為次生島弧褶皺系。次生島弧褶皺系的發(fā)育大體從志留紀末期開始,至早石炭世結束。它在哈、俄境內的出露長度近1000km,平均寬度約200km,整體走向北西,而其中次級構造(復向斜和復背斜帶)有明顯雁行排列的趨勢。向北西,該褶皺系沒于西西伯利亞低地的中、新生代蓋層之下,向南東,延入中國境內。礦山阿爾泰晚古生代陸緣次生島弧褶皺系位于山區(qū)阿爾泰早古生代褶皺系以南,屬于原劃分的齋桑華力西褶皺系的北東部分,與山區(qū)阿爾泰之間以東北擠壓帶(霍爾宗—薩雷姆薩京)為界,而其南西與卡爾巴—納雷姆晚華力西構造帶相鄰,界線為額爾齊斯擠壓帶。礦山阿爾泰晚古生代陸緣次生島弧褶皺系自北東而南西順序發(fā)育:別洛烏巴—南阿爾泰弧后盆地帶、礦區(qū)阿爾泰次生島弧帶的主體和額爾齊斯弧前帶(圖1)。礦區(qū)阿爾泰次生島弧帶集中了阿爾泰成礦區(qū)80%以上的礦床。礦床集中產在艾姆斯—早法門期(D13—D32)的玄武巖-流紋巖-碎屑巖建造。該建造在列寧諾戈爾斯克—濟梁諾夫斯克和阿列依亞帶中形成于海相環(huán)境,組成較為復雜,在古隆起區(qū),其厚度為1～2km、坳陷區(qū)約4.5km。火山巖(流紋巖的熔巖和凝灰?guī)r、流紋質英安巖、玄武巖和極少的安山巖)在剖面中占到20%～80%。其中的沉積巖為沉凝灰?guī)r、粉砂巖、粉砂質泥巖、泥巖、鈣質泥巖和碳質泥巖夾少量灰?guī)r。廣泛發(fā)育的酸性和基性次火山巖和淺成巖與火山巖伴生。剖面中,層狀礦體主要集中產在各火山旋回末期的沉積巖層中,并有一定的層位。大型礦床往往產在火山旋回多且每個火山-沉積組合厚度較大的地段。在區(qū)域構造格局上,礦結和礦田的分布主要和構造因素有關:首先,礦結和礦田位于北西和近緯向深斷裂帶中(特別是兩組深斷裂帶交匯的部位);再就是傾向于產在近復背斜的位置,在阿列依、辛紐申和列夫紐申幾個復背斜構造區(qū)集中了最多的礦床(圖1)。這幾個復背斜在繼承加里東構造階段的正向構造塊體的基礎上,在華力西階段的火山活動期表現(xiàn)為火山構造隆起(但伴有緩慢沉降)。在以下幾個礦區(qū)發(fā)育了大型礦床:在列寧諾戈爾斯克礦區(qū)有李德爾—索科里和基申礦床;在濟梁諾夫斯克礦區(qū)有濟梁諾夫斯克和馬列耶夫礦床;在近額爾齊斯礦區(qū)有別洛烏索夫斯克礦床;在奧爾洛甫斯克—澤洛圖申礦區(qū)有奧爾洛甫斯克礦床。在上述礦區(qū)中還有許多中、小型礦床。此外,在工業(yè)上有重要意義的還有位于礦山阿爾泰帶北西段的盧布左夫斯克和茲緬諾戈爾斯克兩個礦區(qū)。礦山阿爾泰陸緣次生島弧褶皺帶的形成與齋桑古洋的演化密切相關,這早已是研究者的共識,但對于其演化的具體過程有著不同的認識。近年來,有的學者將它的演化過程概括為早、晚兩個階段:早期階段(早泥盆世晚期—中泥盆世),次生島弧褶皺帶處在伸展構造體制控制下,位于阿爾泰—薩彥—蒙古加里東古陸的陸緣,形成了裂谷-地壘構造系;晚期階段(晚泥盆世—早石炭世),發(fā)生了洋殼向阿爾泰—薩彥—蒙古古陸之下的俯沖作用和隨后的普遍擠壓作用,形成了以安山巖類為主的火山巖組合(只發(fā)育在阿列依亞帶)和大量的花崗巖類巖體。早期的伸展構造反映阿爾泰—薩彥—蒙古和哈薩克斯坦兩個加里東陸塊的分離;而晚期階段則是其再拼合。根據(jù)山區(qū)阿爾泰、尤其是礦山阿爾泰帶中廣泛發(fā)育的斜列構造樣式判斷,在上述古陸的分裂和拼合過程中,斜向運動的分量無疑是很大的。然而,斜向運動的分量究竟有多大?這還是一個尚待研究的問題,但無論如何,筆者不認為斜向運動的分量已達到足以影響齋桑古洋及其北側陸緣具有相關性演化的程度。早期階段主要發(fā)育了有明顯的旋回性特征的雙峰式火山活動。在作為后加里東陸殼殘余隆起區(qū)的阿列依和列寧諾戈爾斯克—濟梁諾夫斯克帶,火山活動最為強烈,并形成了正向的火山機構(現(xiàn)今的復背斜)和作為礦床圍巖的玄武巖-流紋巖、碳酸鹽巖-硅質巖-碎屑巖建造。這就是礦山阿爾泰多金屬成礦帶形成大量礦床的主要地質環(huán)境,特別是在有近緯向的斷裂帶與北西向構造帶交叉的部位,形成了大型礦集區(qū)。晚期階段(C2—P)在礦山阿爾泰帶發(fā)育了碰撞造山作用之后的褶皺-斷塊構造、線性擠壓帶、逆沖斷層和火山-磨拉石上疊型構造,同時還有深成巖漿作用。晚期階段的構造-巖漿活動對早期階段的火山-沉積型層狀礦床有一定的改造作用,還形成了新的細脈-浸染狀多金屬礦床。哈薩克斯坦與中國境內阿爾泰造山帶之間的對比和連接問題,在研究者們之間歷來存在分歧。該問題的處理不僅關系到地質理論,而且還關系到對中國阿爾泰成礦遠景的認識。筆者認為,在對比連接中,首先應將兩條高級別構造單元的界線予以對比,確認其連接的可能性。它們分別是哈薩克斯坦的山區(qū)阿爾泰與礦山阿爾泰之間的界線和西伯利亞板塊與哈薩克斯坦板塊之間的界線;前者分開加里東褶皺帶和華力西褶皺帶,后者分開兩個大陸古板塊。由于高級別界線兩側構造單元的差別大,可供判斷的標志多,這樣就可以保證對比框架的可靠性。其次,在次級構造帶的對比連接中,一方面要考慮各次級構造帶的直接延伸,另一方面更要考慮所對比的次級構造帶之間性質和特征的一致性。強調后者是因為在阿爾泰褶皺系中,次級構造帶普遍以斜列(雁列)的方式排列,這就造成同一性質的次級構造帶之間直接連接的困難。山區(qū)阿爾泰與礦山阿爾泰之間的界線在中國阿爾泰山應該位于哈巴河群和奧陶系—志留系出露區(qū)的南緣。經筆者研究,哈巴河群與奧陶系—志留系構成了中國阿爾泰山北部的加里東褶皺系,前者為基底,后者為蓋層,與俄國境內的山區(qū)阿爾泰褶皺系屬于同一條構造帶。西伯利亞板塊與哈薩克斯坦板塊之間的界線在哈薩克斯坦為額爾齊斯擠壓帶,它與中國阿爾泰境內的同名構造帶一樣,都由俯沖帶增生雜巖、弧前區(qū)的火山-沉積盆地,以及從陸緣分離的老陸殼的碎塊等組成,而且其形成的時代一致,之間的連接應該是肯定的。在哈薩克斯坦礦山阿爾泰區(qū),位于上述兩條高級別構造單元界線之間的是系列呈雁列的泥盆紀含礦火山-沉積坳陷帶(裂谷-地壘構造),它與出露在復背斜地帶的加里東基底一起構成了前述的次生島弧褶皺帶;而中國阿爾泰南緣,同樣由雁列的泥盆紀含礦火山-沉積坳陷帶及其間的隆起帶構成。因此,筆者認為,哈薩克斯坦的礦山阿爾泰帶整體上已延入了中國境內。在對比連接中,尚待討論的問題有:礦山阿爾泰帶的局部(阿列依復背斜),發(fā)育了較典型的晚泥盆世的島弧安山巖組合,標志著“次生島弧系”進入了晚期發(fā)展階段,其在中國境內的相當構造單元尚待進一步研究確定;考慮到主要礦床的物質基礎形成于早期階段,因此才有了以前關于成礦背景的“巖漿型被動陸緣”之說[6～12]。如果將礦山阿爾泰整體上確定為次生島弧系,從分析成礦構造背景的角度看,似乎過于粗略了,其早晚兩個階段的劃分和構造屬性的轉變,有待更多實際資料的論證;部分研究者曾將中國阿爾泰南緣的成礦帶確定為弧后擴張帶,如果島弧環(huán)境至晚期階段才開始發(fā)育,那么,控礦的伸展構造與島弧之間并沒有成因上的聯(lián)系,因此,這也是一個需要進一步深入探討的問題。2哈薩克斯坦—哈薩克斯坦—北、中天山的構造-成礦帶及其在中國新疆的延伸和對比哈薩克斯坦—北、中天山占據(jù)阿爾泰山系以南、土蘭低地以東和南天山以北的廣大地區(qū),它包括了哈薩克斯坦共和國的北、中、南和東部,吉爾吉斯坦和烏茲別克斯坦國的大部,東與中國為鄰。如圖2所示,本區(qū)的北東、西和南西三面被發(fā)育中、新生代沉積的西西伯利亞低地、土爾蓋坳陷和楚—薩雷蘇坳陷所環(huán)繞;在巴爾喀什湖以南和以東地區(qū),也發(fā)育較大面積的中、新生界沉積層。本區(qū)的地質構造單元自北東而南西分別是:1)北西向的齋桑華力西褶皺系的南西部(Ⅰ),其北緣的齋桑蛇綠巖縫合帶是晚古生代哈薩克斯坦—準噶爾與西伯利亞板塊之間的分界線;2)北西向的成吉思—塔爾巴哈臺加里東褶皺系(Ⅱ);3)哈薩克斯坦—北天山加里東(含前加里東)古陸塊區(qū)(Ⅲ):位于本區(qū)的西部,地貌上表現(xiàn)為中哈薩克斯坦高地(主要部分為低山和丘陵)及其以南的準噶爾阿拉套和1-Tectonicunitsandtheirboundaries;2-Orebeltsandtheirboundaries;3-Golddeposit;北天山山系;古陸塊自北而南,從徑向漸轉向北西向,再轉成緯向,整體上為向北西突出的弧形,北段膨大而南段變窄,其整體面積略大于塔里木地塊;本單元的西和西南部,為前寒武紀微地塊較集中分布的區(qū)域,而東部屬于微地塊的陸緣增生帶(加里東);4)哈薩克斯坦泥盆紀陸緣火山巖帶(Ⅳ):上疊于Ⅲ單元的邊緣,呈向南東方向開口的馬蹄形;對于其性質有不同的解釋(見后);5)位于上述成吉思—塔爾巴哈臺加里東褶皺系和哈薩克斯坦—北天山加里東(含前加里東)古陸塊之間的是準噶爾—巴爾喀什華力西褶皺系(Ⅴ),是本區(qū)最晚的陸殼形成區(qū);6)中天山加里東(含前加里東)古陸塊(Ⅵ):在北西向的費爾干斷裂以西,中天山位于南哈薩克斯坦和烏茲別克斯坦的范圍內,以大體上位于錫爾河流域的“錫爾地塊”為主,地貌上為廣闊的克孜爾沙漠,從北東到南西的寬度約500km;在北西向的費爾干斷裂以東,緯向的中天山急劇變窄,寬度從納倫谷地的約200km,到近中、吉邊境處只約20km;中天山與北天山具有相似的前寒武紀構造發(fā)育歷史,新元古—早古生代早期,兩者之間發(fā)育了吉爾吉斯古洋,形成了相關的早加里東褶皺帶;此外,由于受到了結束于古生代晚期的南天山古洋演化的影響,在中天山廣泛發(fā)育了以陸相為主的泥盆紀火山巖和伴生的深成巖,D32—C1的淺海相碳酸鹽巖-碎屑巖,以及某些地帶的上疊型陸相火山-沉積盆地,這是中天山與北天山的區(qū)別之處。在劃分地質構造單元時,筆者首先強調的是構成各單元的陸殼所形成的時代;其次是各單元的陸殼形成以后所經歷的不同疊加改造過程。例如:顯生宙褶皺系中的前寒武紀地塊;早古生代形成的新陸殼帶;晚古生代形成的新陸殼帶;疊加在加里東(含前加里東)古陸邊緣或內部的泥盆紀陸緣火山巖帶和上疊型晚古生代火山-沉積盆地等。從陸殼形成的時間順序和增生的方式看,哈薩克斯坦—北、中天山地區(qū)具有以下主要特征:1)位于本區(qū)西和西南部的是前寒武紀微陸塊較集中分布的區(qū)域,如筆者曾論述過的,至遲在距今約10億年時已作為一個整體,其范圍北起科克切塔夫,向南經烏魯套、木云連到境外北天山的伊塞克陸塊,然后與中國西部的伊犁陸塊相接。在新元古代—早古生代期間,該微陸塊群在經歷一定程度的解體后,于早古生代晚期再次固結為整體,而且向兩側經陸緣島弧過程,又有實質性的(側向)增生。以洋內弧的形式增生的加里東褶皺系(成吉思—塔爾巴哈臺帶)是早古生代陸殼增生的另一種情況;2)晚古生代是本區(qū)陸殼增生的另一個重要階段,又有以下兩種情況:(a)準噶爾—巴爾喀什華力西褶皺系(Ⅴ)為本區(qū)最晚形成的陸殼區(qū);(b)在加里東期新陸殼形成后的穩(wěn)定化(新克拉通化)過程中的繼續(xù)增生(垂向)。陸殼的不同增生階段和增生方式與大型礦集區(qū)的形成之間存在密切關系,以此為基礎,本文初步建立了如下的成礦帶(見圖2中的英文大寫字母標注):(1)齋桑褶皺系南西部的含碳細碎屑巖型金礦成礦帶(A):形成于晚古生代時期的哈薩克斯坦—北天山古陸北側(現(xiàn)代方位)的被動陸緣環(huán)境。金礦成礦帶位于哈薩克斯坦國的北部(走向NWW),向東越過哈中邊界,與塔城以北的薩烏爾構造成礦帶相連。(2)北哈薩克斯坦W、Sn、U成礦區(qū)(B)[10～12]:位于顯生宙褶皺區(qū)中所挾持的前寒武紀地塊范圍之內。北哈薩克斯坦的科克切塔夫地塊是中亞古生代褶皺區(qū)中面積較大、研究程度也相對較高的一個,其成礦作用特征有一定的代表性。科克切塔夫地塊的成礦作用主要與其周邊活動帶的兩期構造伸展事件相關,即周邊古洋殼發(fā)育的早期階段和古洋閉合的造山后(碰撞后)伸展階段。代表性的礦床是色雷姆別特Sn礦床和格拉切夫U礦床。礦床都形成于地塊內部長期活動深斷裂所控制的線性構造帶中。兩者成礦作用的時代雖然都屬于加里東造山后的伸展階段,但U礦床的形成緊接在主要的花崗巖類巖基形成之后(泥盆紀),而Sn礦床則形成更晚(石炭紀—二疊紀)。(3)北哈薩克斯坦大型金、銅成礦帶(C):包括以別斯圖貝大型金礦床為代表的深成巖型金礦帶和以瑪依卡因Cu礦床為代表銅礦帶。金、銅成礦帶的地質背景都與科克切塔夫東緣的加里東新生陸殼帶的增生過程(側向增生)相關。北哈薩克斯坦加里東金礦省位于科克切塔夫地塊以東、走向近徑向的斯杰普尼亞克復向斜帶中。復向斜帶中蘊藏著中亞早古生代增生陸殼區(qū)中最大的一個金礦省(潛在儲量1200～1500t;其中的別斯圖貝礦床已采金115t)。金礦床屬于淺、中、深熱液型金礦,其特征是單階段成礦,成礦后的變質作用表現(xiàn)微弱;成礦組合為Au-Cu-Fe-W。斯杰普尼亞克復向斜帶的陸殼形成于早古生代島弧或陸緣弧環(huán)境。在島弧發(fā)育的末期(即所謂的主回返階段),大量偏基性的花崗巖類巖漿(英云閃長巖-花崗閃長巖)構成了年輕的加里東陸殼的主體,同時,也帶來了巨量的成礦物質。金礦床的成礦時代為依據(jù)充分的晚奧陶世。經研究認為,加里東年輕陸殼物質經歷花崗巖類巖漿作用過程的改造,是形成金礦的前提條件。此外,金的成礦作用與巖體中酸性程度最低的一類相關,暗示金的來源較深。拉法羅維奇(32thIGC,2004)提出了建立Kumtor-Kokshetau金成礦帶的意見,認為該帶包括著中溫熱液型的浸染狀和細脈浸染狀的金-硫化物礦床(Kumtor,塔爾迪布拉克,列沃貝爾茲尼)、網(wǎng)脈狀的金-硫化物-石英礦床(瓦希里科夫斯克耶,杰羅伊)、金-硫化物-石英脈型礦床(別斯圖貝)等。據(jù)該作者的估計,這幾種類型的金礦占該帶金礦儲量的90%以上。考慮到科克切塔夫地塊東緣的加里東新陸殼有向南和南東延伸,并與位于烏魯套—木云—伊犁、伊塞克地塊以東或北東緣的加里東新陸殼帶相連的趨勢,拉法羅維奇的意見有一定的合理性。但目前研究者對Kumtor金礦成礦環(huán)境的認識尚有分歧,因此,該成礦帶向南和南東的延伸尚待研究。瑪依卡因Cu礦床也位于該加里東褶皺帶中,但位于更東(即遠離科克切塔夫地塊)的位置。(4)中哈薩克斯坦(環(huán)巴爾喀什)成礦省[15～16]由火山沉積型Fe-Mn礦床、斑巖型Cu-Mo礦床、重晶石-多金屬和稀有金屬礦床等構成。該成礦省在構造上由外環(huán)(D)和內部(E)兩部分組成。外環(huán)在中哈薩克斯坦表現(xiàn)為向東開口的馬蹄形,其東部已延入中國境內;外環(huán)所圍限的地區(qū)大部被中、新生代蓋層所掩蓋,其東端也已延入中國的西準噶爾地區(qū)。外環(huán)(D)疊加于哈薩克斯坦—北天山加里東(含前加里東)古陸的陸緣,曾被確定為泥盆紀陸緣火山巖帶,屬于上疊性質的構造。它又可以再分成內、外兩帶:內帶-火山-深成巖帶;外帶為陸相磨拉石組合構成的上疊盆地。陸相磨拉石盆地以哲茲卡茲干等為代表,其中產砂巖型銅礦(圖2的F)[17～18]、天然氣和多金屬等資源。內帶的邊緣(近陸一側)發(fā)育裂谷型坳陷(以卡拉扎里—卡拉干達帶為代表),其中產著名的阿塔蘇火山-沉積型鐵錳礦床和層狀重晶石-多金屬礦等。礦床形成于解體的陸緣環(huán)境,成礦作用發(fā)生在晚泥盆世的法門期—早石炭世的維憲期。含礦建造是火山巖-硅質巖-碳酸鹽巖組合,超深水的泥巖和近岸的碎屑巖-碳酸鹽巖互層,超深水泥巖伴有少量的亞堿性橄欖玄武巖和輝長輝綠巖脈以及厚度不大的巖床。代表性的礦床包括卡拉扎里、扎伊列姆和烏什卡騰(Ⅲ)等。從內帶的邊緣向內部,與火山-深成巖帶中的深成巖相關,形成了若干世界級的大礦,如廣為人知的斑巖型Mo-Cu礦、夕卡巖和熱液型的重晶石-多金屬礦、云英巖和石英脈型稀有金屬礦等。近年的成礦年代學研究表明,成礦作用始于早造山階段的巴爾喀什花崗閃長巖組合(早石炭世)和托帕爾花崗閃長巖組合(晚石炭世),成礦作用的高峰期為290～260Ma。礦床為水熱-交代型和夕卡巖型的銅多金屬。最晚的成礦作用與早二疊世的淡色花崗巖(阿克恰套組合)密切相關,代表性礦床是阿克恰套(～285Ma)和東科翁拉德(285～283Ma)稀有金屬礦床;最晚的Mo礦形成于～275Ma[15～18]。綜上所述,不同的成礦作用,從層狀重晶石-多金屬(扎爾明坳陷)礦床到夕卡巖-水熱重晶石-多金屬,再到斑巖型Mo-Cu礦床、云英巖-石英脈型的Mo-W和云英巖型SnMo-W(卡拉鄂博)礦床,其成礦時代大體上有從老到新的變化趨勢。在空間上,與陸緣裂谷發(fā)育相關的礦床位于最北部(如:卡拉扎里、扎伊列姆、烏什卡騰Ⅲ),而烏斯品—薩雷蘇亞帶的斑巖型Cu礦位于其南,稀有金屬礦床(阿克恰套和東科翁拉德)位于內環(huán)的靠中部。這樣,中哈薩克斯坦(環(huán)巴爾喀什)成礦省成礦作用的時空演化規(guī)律可概括為:(1)大型礦床,特別是斑巖銅礦和重晶石-多金屬礦的形成時間常跨越了幾十甚至上百個百萬年,而且,成礦物質的聚積遠早于主要成礦期;成礦過程表現(xiàn)為具有若干峰期的階段性特征,不同階段形成不同類型的礦床;(2)稀有金屬礦床成礦的時間較短,與母巖體的形成時期也比較接近;(3)不同類型的礦床在空間上可以相互疊加,可以說,中哈薩克斯坦的任何一個礦床都具有多期成礦作用疊加的特征,甚至是最晚期的稀有金屬礦床中也有最早期成礦物質存在的信息;(4)不同階段形成的不同類型礦床在空間分布上也表現(xiàn)出一定的遷移規(guī)律。總之,除稀有金屬礦床外,大多數(shù)礦床都以多期次成礦過程的疊加和多期次成礦物質的改造為特征,這無疑是構建“中亞型成礦”規(guī)律的重要基礎之一。內部區(qū)(E)靠近巴爾喀什湖的北部(稱為北濱巴爾喀什成礦帶),是華力西褶皺區(qū)中因構造原因出露加里東基底的區(qū)域,控制著若干重要礦床。這里有杰西克塔斯中型銅礦,形成于早古生代,屬火山-沉積型。其他4個大型和3個中型銅礦床都形成于晚古生代,屬斑巖型。為了進一步探討中哈薩克斯坦(環(huán)巴爾喀什)成礦省成礦作用的時空分布規(guī)律和成礦背景,本文以圖3說明其內部的構造帶組成。(5)中哈薩克斯坦加里東古陸向SE方向有如下的構造單元(帶):卡拉扎里—卡拉干達裂谷坳陷帶(1);斯帕斯克復背斜隆起帶(2);努林復向斜坳陷帶(3);杰克圖爾馬斯早古生代蛇綠巖及伴生的褶皺帶(4);烏斯品復向斜坳陷帶(5);扎曼—薩雷蘇復向斜坳陷帶(6);巴爾喀什—伊犁晚古生代火山巖帶(7);北天山—巴爾喀什早古生代蛇綠巖及伴生的褶皺帶(8);泥盆紀陸緣火山巖帶(9)。圖3中的1～8單元合起來稱準噶爾—巴爾喀什褶皺系,其活動構造體制結束于晚古生代,即屬于華力西褶皺系。它在整體上呈被哈薩克斯坦—北天山加里東古陸和成吉思—塔爾巴哈臺加里東褶皺帶所環(huán)繞的態(tài)勢,直接與其相接的是該加里東古陸陸緣的泥盆紀陸緣火山巖帶。當前學術界對上述1～6單元構造性質的認識可概括為兩類:一類是安第斯型陸緣說:將1～6單元的泥盆紀火山-深成巖(即包格丹諾夫1959所建立的“泥盆紀陸緣火山巖帶”)類比為安第斯型的陸緣火山弧。安第斯型陸緣弧的解釋所遇到的最大困難是:在1～6單元的泥盆紀火山-深成巖發(fā)育過程中無同時代俯沖洋殼存在的證據(jù)(單元4為早古生代蛇綠巖帶),而且,火山-深成巖帶巖石組合的性質也不能反映其形成環(huán)境為安第斯型陸緣弧。第二類是巖漿型被動陸緣說:筆者對該說做過系統(tǒng)的論述[19～20],認為在泥盆紀1～6單元是解體的加里東古陸的陸緣,由一系列陸緣裂谷(如單元1和5)及其間的隆起帶構成,與解體陸緣相鄰的是處于伸展狀態(tài)的洋盆。后一類認識突破了被動陸緣只發(fā)育沉積體系的概念,引入巖漿型被動陸緣的模式,并解釋了何以在1～6單元有大量發(fā)育的泥盆紀火山-深成巖。(6)南哈薩克斯坦—北、中天山成礦省:在構造上與中哈薩克斯坦的加里東(含前加里東)古陸相連。主要的成礦環(huán)境有3類:1)與科克切塔夫地塊的U、W-Sn類似,如庫爾戴U-Mo礦床,值得注意的是近年關于層狀-柱狀U礦可能與深斷裂相關,成礦物質來源于深部的認識;2)中天山活化型—阿爾瑪雷克Cu礦;3)與發(fā)育在哈薩克斯坦—北天山加里東(含前加里東)古陸之內(扎拉伊爾—納曼、別特—巴克—塔拉“饑餓草原”帶)或陸緣(大、小卡拉套、齊里科—克明等)的裂陷槽相關的礦床,如扎拉伊爾—納曼的Au-Cu成礦帶等。3成礦作用的地質背景從20世紀90年代以來,在境外的天山范圍確立了東起中國邊境、向西延長達1500km的Mo-W、Cu-Mo和W-Au(伴生Pb、Zn、Sb等)等礦床的成礦帶。這些礦床在空間上伴生,位于中天山構造單元的南部,成因上大都與晚石炭世—早二疊世的巖漿活動相關。巖漿屬于深源的粗玄巖-粗安巖系列,構造上受已固結區(qū)邊緣或內部的、長期活動深斷裂的控制。圖4兩條虛線之間所挾持的地帶就是中天山南部金-銅-鉬-鎢成礦帶的范圍。該帶以北西向的費爾干斷裂為界,又可分成東、西兩段。東段為金-鉬-鎢礦床(庫姆別里、喀什卡蘇—納倫、肯蘇伊等)構成的窄帶(曾被稱為松科爾—肯蘇伊成礦帶),它位于伊塞克湖以南和納倫谷地以北,總體呈緯向并略向南突出(圖4)。成礦帶西段在費爾干斷裂以西,先是向北西方向延伸,然后轉為緯向,也呈向南突出的弧形,再向西,進入克孜爾庫姆沙漠地區(qū)。成礦帶東段位于緯向的尼古拉耶夫深斷裂帶附近,該深斷裂帶分開了北天山的新元古代—加里東褶皺帶和中天山的加里東—華力西褶皺帶。成礦帶沿著蛇綠巖縫合帶和后加里東的坳陷帶分布。與南天山古洋演化過程的同時,在北、中天山結合帶的位置發(fā)育了晚古生代(C—P1)的構造-巖漿活化過程,與此同時,還發(fā)育有后加里東的、沿結合帶分布的盆地(松科爾、圖盧克等)。在盆地中沉積了早石炭世的碳酸鹽巖-碎屑巖系,巖系被不大的、經復雜分異過程的淺成巖體,包括輝長-二長(正長)-花崗巖體所侵入,侵入體的時代為270～330Ma。費爾干斷裂以西,成礦帶如何延伸?從區(qū)域構造看,東段成礦帶(松科爾—肯蘇伊)向西的延伸可有兩個方案:其一是沿費爾干斷裂向北西延伸,然后與大卡拉套構造帶相連;另一個是繼續(xù)沿緯向延伸,與緯向的北—恰特卡爾成礦帶相連。考慮到北—恰特卡爾成礦帶有很發(fā)育的石炭—二疊紀的二長花崗巖類巖漿作用,與東段的松科爾—肯蘇伊成礦帶具有相同的成礦類型和成礦地質背景;而NWW向的大卡拉套地區(qū)則不具備這樣的特征,因此,這成為將松科爾—肯蘇伊成礦帶與北—恰特卡爾成礦帶相連和建立中天山南部成礦帶的依據(jù)。北—恰特卡爾成礦帶中最早的巖體是偏基性的輝長巖、石英閃長巖-二長閃長巖等,其后被二長巖、石英二長巖所取代,最后是石英二長巖、花崗正長巖和花崗巖。每個階段的巖體都伴隨有脈巖(主要是閃長斑巖、正長-閃長斑巖、花崗正長斑巖、霏細巖、煌斑巖脈等)。上述亞堿性二長巖類的特征是由其粗玄巖-粗安巖的源區(qū)決定的,這完全可以和松科爾—肯蘇伊帶的情況相比。吉爾吉斯地質圖(1978)將北—恰特卡爾成礦帶的巖漿巖組合稱為薩達拉什,并認為與松科爾組合可以對比。近年的研究還表明,北—恰特卡爾(含庫拉瑪)成礦帶的礦床,與發(fā)育于其西的克孜爾庫姆區(qū)(克孜爾庫姆—努拉套巨量南天山金礦省)的許多重要礦床,在成礦時代和成礦建造方面都表現(xiàn)出了相當?shù)囊恢滦浴？俗螤枎炷穮^(qū)的礦床沿南天山構造帶的北緣成帶分布,受緯向邊界深斷裂的控制。成礦巖體(出露的或位于深部的)以高鉀和巖漿來源深(幔、殼-幔)為特征。整體上,中天山南部成礦帶的形成取決于土耳其斯坦洋(即南天山洋)和吉爾吉斯—哈薩克微大陸(即東段的南天山和西段的錫爾地塊)之間的相互作用;其成礦作用的地質背景以多樣化成礦環(huán)境的交替和復合為特征。與成礦作用相關的地質環(huán)境包括:新元古—早古生代的裂谷階段、早古生代的被動陸緣階段、古洋俯沖導致的別里套—庫拉瑪陸緣弧和中天山弧后巖漿巖帶的發(fā)育階段和古洋閉合后的碰撞階段(C3—P1)等。對于整個中天山來說,特征的成礦作用是發(fā)育在高鉀玄武巖類巖石(同源的二長巖類巖體)接觸帶處的金和金-稀有金屬礦床。按照從西向東的順序是:恰爾米坦金-石英礦床(Au:400t)、穆龍?zhí)捉鸬V床(Au:300～4000t)和達烏葛茲套、科克帕塔斯、阿曼塔伊套、薩爾米奇等金礦床(以上礦床都屬于克孜爾庫姆—努拉套巨量南天山金礦省)、阿克杰賓礦田(庫拉瑪脊,烏茲別克斯坦)的科奇布拉克金-碲礦床(Au:160t)、庫姆別里、喀什卡蘇-納倫、肯蘇伊等金-鉬-鎢礦床(沿尼古拉耶夫線組合成窄帶)、薩雷扎斯Sn礦床(含Au、多金屬)、庫姆托爾金礦床(屬于近10余年發(fā)現(xiàn)的系列中、大型熱液和熱液-交代型金礦床之一,位于伊塞克湖之南西50km)等。上述金-稀有金屬礦床所構成的中天山南部的巨量金-稀有金屬成礦帶。為了查明在中國境內的延伸和發(fā)現(xiàn)同類礦床,有必要研究其形成的地質背景和控礦的主要因素。首先應該強調的是,從中天山礦床研究的歷史中可以清楚地看出,隨著研究程度的提高,研究者對于中天山范圍內的礦床在形成條件、成因和成礦建造類型的認識上有很大變化,而且,分歧意見也較多。其中的某些礦床在不同時期曾被作為產出不同礦種的礦床對待。如今占主導地位的認識是:中天山南部成礦帶賦存著多成因、多礦種的礦床;特征的成礦元素組合是Au、Cu、Sb、Pb、Zn、W、Mo、As等,并以Au-CuMo-W為代表。成礦帶礦床的多成因和復雜成分由多階段的構造-巖漿作用的疊加和復合所決定。成礦帶礦床的成分,從東向西和從北向南表現(xiàn)出有規(guī)律的變化,在有穩(wěn)定成礦元素組合的情況下,向東,鎢礦化增強,向南,多金屬和砷礦化增強。綜合中天山南部與成礦帶相關的巖漿-水熱系統(tǒng)有:(1)所謂的后加里東裂谷型坳陷階段的巖漿-水熱系統(tǒng);(2)土耳其斯坦(南天山)古洋消減的活動陸緣階段的巖漿-水熱系統(tǒng);(3)碰撞后伸展階段的巖漿-水熱系統(tǒng)等。以上巖漿-水熱系統(tǒng)雖然發(fā)育在不同地質階段和環(huán)境,但現(xiàn)有的資料表明,長期活動的深斷裂對成礦作用具有重要意義,在有橫向斷裂與之交匯的部位常是大型礦集區(qū)的分布場所。4前寒武紀—結論對比是地學中運用最廣泛的原則和方法。本文所討論的地質礦產對比一方面是探討新疆鄰區(qū)礦帶在新疆境內的可能延伸,例如,哈薩克斯坦的礦山阿爾泰帶、中哈薩克斯坦的環(huán)巴爾喀什成礦區(qū)以及中天山南部的Au-Cu-Mo-W成礦帶等;另一方面是在新疆境內尋找具有同類成礦環(huán)境的地區(qū)(帶),達到預測的目的。然而,后一方面容易被忽視,如前面提到的,在科克切塔夫地塊東緣加里東增生帶中形成了晚奧陶世的超大型巖漿型金礦,雖然控制該礦成礦作用的地質背景在中國阿爾泰山的最北部和環(huán)準噶爾盆地周邊地區(qū)廣泛存在,但卻因為該帶距中國“較遠”而未引起注意。在境內、外成礦帶的連接中,也必須充分考慮中亞地區(qū)地質和成礦作用的復雜性。如前所述,境外研究者對成礦帶的劃分、成礦建造類型和特征的認識不斷在變化。因此,筆者強調,對比必須是系統(tǒng)性的、并力求在查明控礦基本要素的基礎上進行。已有的工作表明,在中亞成礦域中控制大型、超大型礦床