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        東天山板塊構(gòu)造與金屬礦產(chǎn)成礦規(guī)律研究

        2016-12-30 00:16:34彭明章楊慶祥申文環(huán)趙立娜
        科學(xué)家 2016年3期
        關(guān)鍵詞:成礦規(guī)律東天山

        彭明章+楊慶祥+申文環(huán)+趙立娜

        摘要東天山位于阿奇克庫(kù)都克斷裂和康古爾斷裂兩個(gè)斷裂帶之間,涉及北天山和中天山兩個(gè)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(guò)地殼運(yùn)動(dòng)分離了出來(lái),之后經(jīng)歷了多個(gè)演變階段,由于巖漿運(yùn)動(dòng),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(gè)發(fā)展階段都會(huì)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(dòng)規(guī)律,通過(guò)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(gè)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(gè)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(duì)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(guó)西部重要的礦產(chǎn)資源地區(qū)和國(guó)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(kù)魯克塔格、覺(jué)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(guó)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(duì)研究地區(qū)石炭系的調(diào)查勘探,研究地區(qū)共分為兩個(gè)地層系統(tǒng):無(wú)序地層和有序地層。共分為3個(gè)構(gòu)造沉積帶,經(jīng)過(guò)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(duì)于金屬礦產(chǎn)的分布以及形成時(shí)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(gè)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(dòng)力熱液作用、破碎蝕變巖作用、石英脈作用、淺成低溫?zé)嵋鹤饔谩r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(guò)程中,板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是最主要的因素,地質(zhì)構(gòu)造在演化和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生剝蝕沉積、熱液流動(dòng)、熱液風(fēng)化、巖漿活動(dòng)、變形變質(zhì)、融觸等巖石圈作用。由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和演化,巖石圈內(nèi)部物質(zhì)會(huì)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(gè)地方的火山運(yùn)動(dòng)非常頻繁,產(chǎn)生過(guò)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(zhǎng)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(chǎng)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(dòng)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(dòng),造山帶會(huì)發(fā)生俯沖與碰撞,地殼中的物質(zhì)會(huì)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(guó)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(gè)階段,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)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(dòng)過(guò)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(duì)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(dòng)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(duì)遷移富集和礦液活化影響比較大,第三期的剪切變形對(duì)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(duì)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(gè)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(yǔ)

        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(shí)間長(zhǎng)、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(guò)程相對(duì)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(guò)程中,應(yīng)按照此規(guī)律進(jìn)行,定能事半功倍。

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