新疆天山—北山成矿带成矿规律和找矿方向研究

刘超 匡薇

摘要：新疆天山—北山成矿带处于哈萨克斯坦-准噶尔板块和塔里木—华北板块接触带，地层发育齐全，岩浆岩十分发育，构造活动强烈，是典型的叠覆造山带。区内金属矿产以铜镍金铁为主，次为铅、锌、银、钨、钼以及稀有金属，是我国重要成矿带之一。本文对天山—北山地区主要金属矿产时空分布进行了分析研究，从大地构造演化、地层构造、岩浆岩等诸方面对控矿因素进行了探讨，并总结了区内成矿规律。

关键词：天山—北山成矿带;地质特征;成矿规律;找矿方向

天山—北山成矿带位于新疆中部、甘肃西北部和内蒙古西端，是古亚洲成矿域的重要组成部分。它横跨哈萨克斯坦-准噶尔、塔里木两个重要的成矿区，地质构造复杂，成矿条件优越，产有丰富的矿产资源。据不完全统计，天山—北山地区已发现各类矿产136种，占全国已知171种的80.7%。近年来，东天山斑岩铜矿的发现，引起国内外的关注。蛭石、膨润土、盐类、建材、宝玉石等非金属矿产资源有很大的优势，将成为重要的化工和建材基地。总的来看，天山-北山作为古亚洲成矿域的一部分，不仅是新甘蒙各省的重要矿产基地，也是我国的一块“宝地”。分析和研究新疆天山—北山成矿带成矿规律，对于正确认识天山—北山成矿带的成矿条件和找矿方向具有重要意义。

1.区域地质特征

1.1区域地层

新疆天山—北山地层发育齐全，从太古宇至第四系都有出露，其中古生界分布最广，构成天山的主体。晚石炭世之前，整个天山经历了大陆形成、裂解、板块活动等阶段，沉积类型基本为海相沉积;晚石炭世—早二叠世，为陆内裂谷阶段，沉积类型比较复杂，有边缘海盆及残余海槽环境形成的海相沉积，也有部分陆相沉积;中生代之后，天山主要为板内陆相沉积，仅在天山西南部见有部分海相及泻湖相沉积。

1.2区域岩浆岩

（1）火山岩：天山—北山地区的火山岩非常发育，分布广泛，在不同的构造单元分区、成带分布，岩性复杂、岩石类型齐全，以海相火山岩为主，多形成于石炭纪，与板块活动的不同阶段具成生联系。古生代火山岩以安山岩类分布最广，次为玄武岩类，英安岩和流纹岩类相对较少，超级性岩和碱性火山岩类分布极少。元古代火山岩仅分布在天山博罗科努、东准噶尔，库鲁克塔格等地也有少量分布，以变质玄武岩、安山岩为主，流纹岩次之。（2）花岗岩类：新疆天山—北山花岗岩很发育，形成时代跨度比较大，从前震旦纪—中生代花岗岩都有分布，主要发育时期为华力西期。在空间上，呈带状广泛分布，主要分布于博罗科努、哈尔里克、觉罗塔格、哈尔克山等山系。花岗岩成因类型也比较复杂，既有与造山活动有关的地壳重熔及壳幔同熔型花岗岩，也有造山后或非造山期地幔岩浆分异作用形成的花岗岩。

1.3区域构造

天山-北山横贯新疆北部向西延入哈薩克斯坦和吉尔吉斯斯坦境内，向东延入甘肃、内蒙古境内，绵延数千千米。天山-北山由准噶尔、伊犁、塔里木三个微板块组成，由古生代洋陆转化，聚合碰撞拼贴而成。天山东段、准噶尔与塔里木相连，西段伊犁微板块呈楔状、镶嵌于两微板块之间，各微板块内部也是由不同岩片拼贴镶嵌构成。天山-北山地区断裂构造十分发育，总体断裂构造格局按其断裂走向可分为三组，即东西向-近东西向断裂组合、北西向断裂组合及北东向断裂组合，其中以东西向-近东西向断裂最为发育。

1.4区域变质岩

新疆天山变质作用发育，包括区域变质、接触变质、接触交代变质、动力变质等。区域变质岩主要出露有板岩、千枚岩、变粒岩、片岩、片麻岩、角闪岩等，可划分为四个变质级6个变质相系：浊沸石-葡萄石-绿纤石相、低绿片岩相、绿片岩相、低角闪岩相、高角闪岩相、麻粒岩相。

2.区域成矿带划分

本文将新甘蒙天山-北山划分为四级，逐级进行圈定。I级是全球洲际成矿单元，称为成矿域。II级成矿单元是在I级成矿单元的基础上，根据不同的沉积作用、岩浆活动、变质作用及地质演化特点分出的次级成矿单元，它与板块边界一致，称为成矿区。III级成矿单元是在II级成矿区范围内圈出的次级成矿区带，它基本上与III级构造单元吻合，反映了同一地质作用控制的某几种矿床类型集中分布的地区，控制了巨型矿化富集区的成矿特征。其中中天山III级成矿带情况比较特殊，考虑到成矿条件的相似性（前寒武纪基底为主控矿因素），它包括了巴仑台-旱山离散地体和那拉提-红柳河缝合带二个构造单元。在III级成矿带划分的基础上，根据受同一或相似成矿作用、控矿因素控制的矿化集中分布区，进一步划分出IV级成矿亚带（图1）。

3.区域主要矿产分布规律及控矿因素分析

3.1空间展布

天山—北山地区铜（镍）、金、铅锌、银等有色及贵金属在空间上具有成带分布、集中成矿的特点，我们根据成矿环境、控矿因素、成矿特征等将天山—北山主要矿产划分为22个III级成矿带，45个IV级矿带，在地理上，天山—北山可分成西南天山、西天山、东天山、北山四大矿化分布区，其中东天山及甘肃、内蒙古北山地区勘查程度比较高，矿化比较集中，其他地区工作程度较低，已有的矿床（点）相对比较少。

3.2控矿因素分析

（1）大地构造演化对成矿的控制：天山—北山是中亚古生代造山带的重要组成部分，分属哈萨克斯坦—准噶尔和塔里木两大板块，它是长期的地质历史进程中，古板块的边部，经复杂的裂解，在古洋中不断增生、拼合而成。在不同的地壳演化阶段，由于地质作用及相应的成矿作用的不同，形成不同矿床及矿床类型组合。总体来看，大致可划分出前寒武纪基底演化、早古生代大陆裂解、古生代洋壳演化、晚古生代板块汇聚-板内活动、中新生代板内活动六个与成矿关系密切的演化阶段。（2）地层控矿作用：地层对区内金、铅锌、银、锑、铜等金属矿产有着直接控制作用，它主要表现在两个方面，一是地层作为矿源层为矿产的形成提供物质来源，在后期热液改造作用下成矿。区内金、锑、铅锌、银等矿产这方面的特征非常明显，反映在赋矿围岩成矿元素背景值比较高、矿床的硫同位素来源与含矿地层硫源一致;二是不同矿种和类型的矿产常产于特定的含矿沉积建造中，如前寒武纪碳酸盐岩建造中产有层控-热液型铅锌银矿、志留-泥盆系碳质碎屑岩地层中产有穆龙套型金矿、下石炭统中酸性火山岩建造中产有陆相火山岩型金矿、古生代细碧角斑岩建造中产有块状硫化物型铜矿、中酸性火山熔岩-火山碎屑岩建造中产有火山沉积型铁铜矿。上述两种地层控矿作用实际上是基底控矿的具体表现，盖层与基底具有继承性，当基底有益元素相对富集时，它就会对其上的盖层提供成矿物质，并形成矿源层和各种有利成矿的含矿建造。下面对地层与不同矿种的控矿关系做一分析。（3）构造控矿作用：构造对成矿作用的控制是天山-北山地区金属矿成矿的一个显著特点，无论是在板块俯冲-碰撞阶段、碰撞造山阶段，或是陆内拉张阶段，通过构造-热事件的不同形式，构成不同的成矿作用，从而形成不同矿种、不同类型的矿产。在宏观上，大地构造环境对矿产的空间分布产生直接的影响，形成不同级别的成矿带;对具体矿床来说，矿产往往产于断裂破碎带、韧性剪切带、火山机构等特定的构造部位，构成所谓的控矿构造。（4）侵入岩与成矿的关系：天山—北山成矿带作为古生代造山带，在其长期构造演化过程中，形成规模巨大的岩浆岩带，岩浆活动对金属矿成矿具有密切的成因关系。岩浆活动的控矿作用主要表现在两个方面：一是各类侵入岩以其特有的成矿专属性，形成不同矿种及类型的矿产;二是岩浆活动除提供成矿物质外，本身产生热效应，将围岩中的矿物质萃取带出，并运移、富集，对已有矿化或矿源层进行热液改造和再次富集。因此，各种类型的金属矿产大部分都留有岩浆热液活动的痕迹。

4.结语

本文将地处古亚洲成矿域的中国天山—北山地区作为一个整体，对其构造演化、成矿特征、控矿因素进行了系统研究，并进一步统一了认识，合理划分了构造单元，为统一研究北山地区的成矿规律和成矿预测提供了基础资料。

参考文献：

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[2]何格.新疆北山地区大青山金矿床成因、控矿因素与找矿方向[D].中国地质大学（北京），2017.

[3]中国地质调查局.《天山--北山成矿带成矿规律和找矿方向综合研究》项目专题研究报告之七：新疆天山--北山成矿带地球化学块体研究专题报告[J].中国地质调查局发展研究中心.