碰撞造山带与成矿区划

基金项目： 国家自然科学基金项目（ 和国土资源部地质调查项目（ 联合资助。 #))+.)*# ） 010.!)!)./ ） 作者简介： 邱小平， 男， 博士， 研究员， 从事大地构造与成矿研究。电子信箱： !2(2 年生， 34567489:;<9=>;8>8?@
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地 质 通 报 !"#$#!%&’ $ ()$$"*%+ #, &-%+’
!""! 年 Nhomakorabea循环运动、 地块升降运动和沉积作用等。在碰撞过 程中， 深层的成矿金属元素通过壳幔物质相互作用 到达地壳浅层参与成矿作用； 浅层的成矿元素则通 过构造 # 岩浆活动等因素而充分活化，进入流体成 矿体系参与各种成矿作用。所以， 碰撞造山事件与 成矿作用具有显著的对应耦合关系， 这也是应用全 球板块构造理论， 划分成矿大地构造单元， 进行成 矿区划的地质依据。 中国境内的碰撞造山带，诸如天山海西造山 带、阿尔金加里东造山带、祁连加里东造山带、 昆 仑 #秦岭#大别中央造山带、西南三江造山带等， 碰 撞造山作用与成矿事件的耦合性强， 每一次碰撞事 件都产生相应的成矿作用， 碰撞的强度越大， 成矿 作用的强度也越大。开展碰撞造山带铜、 富铁、 锰、 钴、 镍、 铬、 钾盐、 金刚石等战略性矿产资源的调查 和评价， 进一步明确紧缺资源找矿战略方向和重点 成矿区带的分布， 有利于提高战略指导的科学性。
主 缝合带构造，包含了不同时代的沟 $ 弧 $ 盆体系、 动与被动大陆边缘构造、 离散与汇聚边界等， 因而壳 幔物质相互作用强烈， 深源金属成矿作用强度巨大， 多期次成矿，且类型繁多。从元古宙陆块边缘裂谷 （ 坳拉槽） 和局部碰撞成矿， 到加里东构造旋回开始 碰撞造山成矿时期，海西构造旋回进入碰撞成矿的 鼎盛时期，并延续到印支旋回，中新生代主要是石 油、 天然气、 煤和盐类矿床成矿期。 元古宙陆块边缘裂谷时期代表矿床有：塔里木 地块北缘的元古宙变质沉积富铁矿床（ 哈密市天湖 铁矿） 、元古宙镁铁$ 超镁铁 $ 碳酸岩杂岩中的铜镍 矿床（ 兴地河 ’’ 岩体） 和磷灰石、 蛭石矿床（ 且干布拉 克） ， 以及与元古宙碱性岩有关的铁、 钛、 稀土、 金刚 石矿床（ 点） （ 巴楚） 等
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碰撞造山带与成矿区划
邱小平
（ 中国地质科学院地质研究所 北京 !)))*+ ） 摘要： 碰撞造山事件与成矿作用具有强烈的对应耦合关系， 而且成矿规模与碰撞的强度呈正相关关系。碰撞造山带 的壳幔物质相互作用与成矿作用的强度也呈正相关关系， 特别是多期次碰撞造山带， 均发生过强烈的壳幔物质相互 作用， 孕育着丰富的矿产资源。 详细地研究了碰撞造山的构造演化过程， 划分了相应的成矿构造单元和成矿区带。 从 东昆仑山、 秦岭 $ 大 别 山 、 西南三江、 康滇陆缘等造山带 碰撞造山的角度提出西天山、 西昆仑山、 阿尔金 $ 北祁连山、 为重要的成矿区带。 关 键 词： 碰撞造山带； 壳幔物质相互作用； 成矿区划 文献标识码： ’ 文章编号： !-+!$.((. （ .)). ） !)$)-+($)+
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邱小平： 碰撞造山带与成矿区划
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但不排除后期改造事件的再生成矿。 祁连造山带的金属矿床主要呈线性分布在南 祁连和北祁连两条碰撞造山带附近。 北带主要有寒山$ 鹰嘴山金矿、大道尔吉铬铁 矿、 塔儿沟钨矿、 镜铁山铁铜金矿、 九个泉铜锌矿床、 郭米寺铜多金属矿、 白银厂铜锌矿田等。其中镜铁山 铁铜金矿： 含矿岩系为中元古代长城系炭质千枚岩夹 条带状含铁石英岩 %&’()， 上铁中铜下金垂向分带， 构 造$岩浆$变质热液叠加成矿，虽然成矿基础为中元 古代含铁石英岩%&’()， 但铜金叠加成矿作用却与加里 东蛇绿岩套和碰撞花岗岩密切相关。白银厂铜锌矿 田： 与加里东期细碧角斑岩系有关的岛弧火山岩型块 状硫化物，未发现蛇绿岩和*+变质带出露，矿田受
("!)］ 近年大量的研究成果 ［ 业已证明， 许多重要成
中图分类号： ,-!.
应用全球板块构造理论， 划分成矿大地构造单 元， 研究成矿地质体的三维详细空间结构和时间演 化， 分析由板块的汇聚、 离散和平移等各种运动类 型引发的壳幔物质相互作用、 沉积作用、 变形与变 质作用、 熔融或重融的岩浆活动、 流体运移、 成矿物 质活化、 迁移、 聚集等相关过程， 进一步划分成矿区 带， 已经成为矿床学研究的重要方向
!!"!*］ 期［ 。刚性板块或地体之间的碰撞， 相互间产生仰
。根据国土
资源部地 质 大 调 查 的 总 体 部 署 ， 围绕铜、 富铁、 锰、 钴、 镍、 铬、 钾盐、 金刚石等紧缺矿产， 总结新的系统 性的区域成矿规律， 开展中国重要成矿远景区（ 带） 战略性调查和综合评价， 无疑具有重要的理论和实 用价值。本文即是上述思想的初步阐述。
%2］ 岛弧带之上 ［ 。
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主要碰撞造山带的成矿远景
祁连造山带 祁连造山带位于中朝板块西南部的阿拉善地
块和柴达木地块之间，属典型加里东碰撞造山带， 由北祁连加里东期的沟 # 弧 # 盆体系和南祁连（ 柴北 缘）加里东期的俯冲 # 碰撞缝合带以及两者之间所 夹的中祁连地块所组成。 北祁连的沟 # 弧 # 盆体系： ! 古缝合带： 由 （ %） 早古生代的蛇绿岩、 蓝片岩、 “ &’变质岩（ ()*+,-.,*+” 型榴辉岩）等组成，1)# 1) 年龄为 22"324" 5*
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碰撞造山与成矿作用的耦合关系
板块碰撞必定导致造山运动， 造山不一定是板
块碰撞的结果。板块碰撞， 这里指的是陆 $ 陆碰撞和 弧$陆碰撞。碰撞的开始往往以洋壳消失、 蛇绿岩套 的出现为标志， 碰撞过程还出现高压变质带、 韧性 剪切带、 陆缘钙碱性火山岩带、 双花岗岩带（ 碰撞前% 型花岗岩和同碰撞&型花岗岩） ，以及碰撞后碱性花 岗岩（ 、 碱性 火 山 岩 以 及 磨 拉 石 ’ 型非造山花岗岩） 建造等。
%2］ 小型伸展型剪切带［ 。
以逆冲及走滑为特征的浅层脆性应变反应了后 造山阶段 （ 泥盆纪至白垩纪）的挤压转换作用的存 在。 新生代的再造山作用使北祁连山体最后崛起， 山 前逆冲断裂系的形成与阿拉善地块向 9: 方向的陆 内俯冲有关，阿尔金断裂带左行平移作用可能使祁 连地块的古老变质系往北推移在北祁连奥陶系火山
［ "6］
,!-逆冲构造和右行韧性平移剪切带控制。
南带主要有小赛什腾山铜矿、绿梁山铬铁铜 矿、 滩间 山 金 矿 、 锡铁山铅锌矿、 裕龙沟金铜矿、 泥 旦沟金铜镍矿、 拉水峡铜镍矿等。其中锡铁山铅锌 矿床
［ ".， "/］
。这些矿床属于碰撞前的成
矿物质基础， 是大规模碰撞成矿作用的前兆。 岛弧 $ 岛弧碰撞阶段： 形成 岛弧 $ 海沟岩浆带、 北天山蛇绿混杂岩中碧玉矿床（ 玛纳斯） 、 东天山海 西期蛇绿混杂岩中蛇纹石石棉（ 托克逊榆树沟） $蛇 绿混杂岩上部细碧角斑岩中金铜黄铁矿矿床（ 托克 逊可可乃克） 、 南天山被动陆缘泥盆纪碳酸盐岩建造 中层控铅锌矿床（ 阿图什霍什布拉克） 、 含铁碧玉岩 建造中火山 $ 沉积铁矿（ 式可布台） 。 弧$ 陆和陆 $ 陆碰撞阶段： 形成东天山早石炭世 被动大陆边缘斑岩型铜钼矿床（ 哈密赤湖铜钼矿 床） 、 岛弧 $ 岩浆弧接触交代型铁铜 钼 钨 矿 床 （ 哈密 阿拉塔格铁矿、 和静查岗诺尔铜铁矿床） ， 北山海西 期（ 石炭纪） 被动陆缘钾质角斑岩建造中火山喷溢 $ 热液交代铁矿床（ 雅满苏铁矿） 、 钙碱性系列同碰撞
［ !"#］
矿作用与板块构造运动具有直接的成因关系。对于 离散型的板块边界， 大陆裂谷的发展、 大洋中脊的形 成， 都引发相应的岩浆活动和沉积作用， 形成各种内 生与沉积型矿床。 对于汇聚型的板块边界， 从洋壳的 俯冲， 沟 $ 弧 $ 盆体系中岩浆岩带的出现， 即开始进 入成矿阶段； 随后是各种碰撞作用， 如洋隆体（ 包括 海山和洋岛等） 与岛弧的碰撞、 岛弧与岛弧的碰撞、 岛弧 $大陆碰撞和陆$陆碰撞， 以及陆内俯冲等。 全球碰撞造山带和其中矿床的类型、规模、 成 矿时代资料的统计分析表明： 碰撞造山事件与成矿 作用具有对应耦合关系， 即每次碰撞造山事件都伴 随有相应的壳幔物质相互作用和成矿作用， 而且成 矿规模与碰撞的强度呈正相关关系。 内生金属矿床 的主成矿期发生在碰撞造山作用由挤压向伸展的 过渡转变时期， 油气等非金属矿产则形成于伸展时
现代表碰撞造山的结束。 南、北祁连碰撞造山带都发育碰撞前 < 型花岗 岩、 碰撞造山9型花岗岩和局部碰撞后拉张环境下的 非造山 1 型花岗岩。加里东期阿拉善地块与柴达木 地块之间曾发生多次复杂的弧 # 陆与陆 # 陆碰撞， 最 终在泥盆纪完成了碰撞过程。 俯冲 # 碰撞 过 程 使 壳 幔 物 质 相 互 作 用 加 剧 ， 成 矿物质大量活化和成矿，成矿作用通常从碰撞造山 期延续到碰撞后拉张期，泥盆纪磨拉石建造以不整 合形式覆盖在含矿层位之上。磨拉石的出现标志着 碰撞造山的结束， 也代表着大规模成矿作用的完成，
祁连造山带的形成及演化经历了早古生代早期 以来祁连洋盆的开启、 消减、 洋壳往北俯冲、 弧#陆 碰撞，以及后造山阶段陆内汇聚和新生代以来最后 隆升崛起的地质过程。 宏观与微观研究结果揭示， 形 成于祁连造山带造山过程的构造体制可划分为早期 深层韧性变形域和浅层脆性变形域。 深部韧性构造系统构成了造山带的基本构造格 架，其中托莱山蛇绿岩推覆体为祁连洋盆消减过程 中洋内剪切至大洋岩石圈仰冲阶段的产物，走廊南 山俯冲杂岩带中的叠置岩片是加里东期板块俯冲和 碰撞过程中造山带根部板底垫托作用及高压变质作 用的反映。北祁连造山带南缘大型韧性平移剪切带 以及两侧的挤压转换带形成于华力西期后造山斜向 碰撞作用背景之下，伴随后造山花岗岩的侵位形成