东天山康古尔-黄山剪切带的活动与成矿:对区域找矿勘查的指示

2023-10-31穆合塔尔麦麦提尼亚孜吴昌志肖文交

岩石学报 2023年11期

穆合塔尔·麦麦提尼亚孜吴昌志肖文交,5

1. 中国科学院新疆生态与地理研究所,荒漠与绿洲生态国家重点实验室,乌鲁木齐 830011 2. 新疆矿产资源与数字地质实验室,乌鲁木齐 830011 3. 新疆自然资源与生态环境研究中心,乌鲁木齐 830000 4. 成矿作用及其动力学实验室,长安大学地球科学与资源学院,西安 710054 5. 中国科学院大学,北京 100049

增生造山过程中往往伴随着强烈的变质和变形作用, 如大型韧性剪切带、逆冲推覆构造等, 它们是反演增生造山时空过程的重要地质记录(肖文交等, 2019)。中亚造山带是世界上最大的显生宙增生型造山带和陆内变形带(Jahnetal., 2000; Xiaoetal., 2004, 2015; Gillespieetal., 2017; Muhtaretal., 2020a, 2023a; Xiaoetal., 2020),在晚古生代增生造山过程中遭受了地壳尺度的走滑变形(engöretal., 1993; Laurent-Charvetetal., 2003)。与此同时,中亚造山带的西南缘发育了大量NW至EW向的右行走滑断层,产出有受走滑断层控制的造山型金矿床和岩浆镍铜硫化物矿床(Yakubchuk, 2004; Pirajno, 2010; Branquetetal., 2012; de Boorder, 2012; Wuetal., 2018; Muhtaretal., 2022a)。

晚古生代天山以发育地壳尺度的剪切带和伴生的岩浆-热液矿床为特色。前人的研究局限于对右行走滑剪切带起源与演化时限(Laurent-Charvetetal., 2003; 陈文等, 2005; Wangetal., 2008; de Jongetal., 2009; 蔡志慧等, 2012; Wangetal., 2014; Lietal., 2020)、变质-变形特征(Xuetal., 2003; 顾连兴等, 2007; Huetal., 2022; Maoetal., 2022a; Muhtaretal., 2023a) 或剪切带控制的金矿(Zhangetal., 2003; 陈文等, 2007; 刘重芃等, 2014; Wangetal., 2016; Muhtaretal., 2021, 2022a)和岩浆铜镍硫化物矿床(Qinetal., 2011; Branquetetal., 2012; Zhaoetal., 2016; Wuetal., 2018; Songetal., 2021; Wangetal., 2021)的单一剖析,而缺乏针对剪切带演化与成矿成因联系以及区域差异性隆升与成矿作用之间的因果关系的综合研究。位于中亚造山带的西南缘东西延伸超过600km的康古尔-黄山剪切带广泛发育脆性到强韧性变形构造、造山型金矿床和铜镍硫化物矿床,是理解剪切带演化与成矿作用联系以及区域差异性隆升和成矿作用耦合关系的天然实验室。本文选取东天山康古尔-黄山剪切带出露的代表性矿床――康古尔金矿和红山南金矿, 开展绢云母40Ar/39Ar定年,并结合前人对剪切带活动及相关成矿作用年代学结果,探讨区域金成矿与大规模剪切活动的成因联系,进而揭示区域差异性隆起与成矿作用的耦合关系,阐明造山型金矿和岩浆镍铜硫化物成矿的时空分布规律,为区域相关矿床找矿勘察提供理论依据。

1 区域地质

中亚造山带是夹于华北克拉通、塔里木克拉通、卡拉库姆克拉通、东欧克拉通和西伯利亚克拉通之间的巨型拼贴带(图1a;engöretal., 1993; Xiaoetal., 2015)。东天山位于中亚造山带西南缘(图1a, b),是记录古亚洲洋俯冲消减并最终碰撞拼贴过程的关键部位,不仅保留了与增生过程相关的大量变质-变形构造,还孕育了众多同构造岩浆岩和多金属矿床,也是研究大陆增生-岩浆活动与金属成矿作用的天然实验室 (Xiaoetal., 2009, 2022; Muhtaretal., 2021)。东天山自北向南由博格达-哈尔里克弧、吐-哈盆地、大南湖-头苏泉弧、康古尔-黄山剪切带、阿奇山-雅满苏弧和中天山弧组成(图1c; Allenetal., 1993; 侯广顺等, 2006; 周涛发等, 2010; Xiaoetal., 2017; Muhtaretal., 2022b)。

博格达-哈尔里克弧西段博格达地区的地层主要为一套早石炭世海相火山岩和晚石炭世陆相火山岩。其中,二叠纪陆相火山岩系在博格达地区的东段与石炭纪火山岩系呈不整合接触,而在西段则呈假整合接触(马瑞士等, 1993; 顾连兴等, 2001),东段的哈尔里克地区地层主要为一套泥盆纪至石炭纪的从基性、中性到酸性连续分异的钙碱性海相火山岩,表明该地区在晚古生代处于岛弧环境(马瑞士等, 1993)。

吐-哈盆地被晚古生代和中-新生代地层大面积覆盖,盆地西北部地层为早二叠世的粗粒碎屑流和冲积扇沉积,夹有镁铁质至中性火山岩床和火山流。与之相比,吐-哈盆地中北部和东北部的早二叠世岩石不整合覆盖晚石炭世火山弧序列。这些早二叠世地层包括浅海碳酸盐岩和厚层火山岩、火山碎屑岩,它们被湖滨相沉积所覆盖(Carrolletal., 1995; Wartesetal., 2002)。

大南湖-头苏泉弧以发育同位素亏损的埃达克质古生代岩浆岩为特征 (图1c; Zhangetal., 2006; Wangetal., 2018; Chenetal., 2019),并伴生有重要的斑岩型铜金矿床(如土屋、延东、玉海等; Xiaoetal., 2017; Wangetal., 2018)和VMS型铜锌矿床(如卡拉塔格和小热泉子; Dengetal., 2016)。大南湖-头苏泉弧地层以石炭纪的熔岩、火山碎屑岩、硬砂岩和碳酸盐岩为主,另有少量奥陶纪至泥盆纪基性熔岩、火山碎屑岩以及钙碱性长英质火山岩、熔岩和凝灰岩(Xiaoetal., 2004)。

康古尔-黄山剪切带(也称之为康古尔混杂岩带)北以康古尔断裂为界,南以雅满苏断裂为界,南北宽约20～50km,西起康古尔以西,经土屋-延东延伸至镜儿泉以东,东西长超过600km (图1c; Xuetal.,2003; Xiaoetal., 2004; 陈文等, 2005; Wangetal., 2008, 2014; Muhtaretal., 2023a)。该剪切带出露的地层主要由雅满苏组、干墩组和梧桐窝子组,其中雅满苏组主要为玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩、火山碎屑岩、砂岩和灰岩;干墩组主要为粉砂岩、砂岩、砾岩、灰岩、泥质岩和硅质岩;而梧桐窝子组主要为基性熔岩、枕状熔岩、流纹岩、流纹斑岩和晶洞流纹岩(马瑞士等, 1993; 侯广顺等, 2006)。雅满苏组火山岩锆石U-Pb定年结果显示,雅满苏组总体为早石炭世(348～334Ma; 侯广顺等, 2006; Muhtaretal., 2020b)。干墩组的碎屑锆石U-Pb定年结果显示,其最大沉积年龄为～317Ma, 主体应形成于晚石炭世(Chenetal., 2019; 邓宇峰等, 2021)。梧桐窝子组变质砂岩和变质凝灰岩的碎屑锆石U-Pb定年结果显示,梧桐窝子组最大沉积年龄则为早-中泥盆世 (邓宇峰等, 2021)。

前人对康古尔-黄山剪切带的研究结果表明,剪切带东西两段在变质、变形特征和成矿作用等方面存在显著差异。剪切带西段(康古尔地区)总体表现为脆-韧性变形、绿片岩相变质作用,并赋含二叠纪造山型金矿床(如红石、康古尔、马头滩; 图1c; Xuetal., 2003; Zhangetal., 2003; 陈文等, 2007; 刘重芃等, 2014; Wangetal., 2015, 2016; Muhtaretal., 2020b, 2021)和浅成低温热液金矿床(如石英滩; Maoetal., 2005)。与之对应的是,剪切带东段(黄山-镜儿泉地区)总体表现为韧性变形、高角闪岩相变质作用,并发育了二十余个二叠纪基性-超基性侵入体,这些侵入体近半数蕴含岩浆铜镍硫化物矿床(如黄山西、黄山东、香山、镜儿泉、图拉尔根等; 顾连兴等, 2007; Qinetal., 2011; Branquetetal., 2012; Zhaoetal., 2016; Wuetal., 2018; Songetal., 2021; Wangetal., 2021)。

阿奇山-雅满苏弧由北以-雅满苏与康古尔-黄山剪切带相邻,南以阿奇库都克断裂与中天山弧相隔,以发育石炭纪钙碱性火山岩和侵入岩为特征(图1c; 马瑞士等, 1993; Zhangetal., 2016),同时产有多个矽卡岩型铁铜矿床(如红云滩、白灵山、雅满苏等; 吴昌志等, 2006; Houetal., 2014; Zhangetal., 2016)。阿奇山-雅满苏弧的地层由石炭纪的玄武岩、安山岩、流纹岩、凝灰岩、火山碎屑岩和硅质岩组成(马瑞士等, 1993; 侯广顺等, 2006)。

中天山弧具有前寒武的结晶变质基底并被古生代火山-沉积地层覆盖(图1c),其基底由高级变质岩系构成,岩浆活动主要集中于～2.5Ga、～1.8Ga、1.45～0.8Ga(Glorieetal., 2011; Leietal., 2011, 2013; Zhouetal., 2018)。古生代地层以寒武纪至石炭纪绿片岩、板岩、灰岩和火山-硅质碎屑岩为主。区内出露侵入体主要为古生代花岗岩类,结晶年龄变化于约500～250Ma之间(Dongetal., 2011; Glorieetal., 2011; Leietal., 2011, 2021; Huangetal., 2020; Chenetal., 2022)。中天山弧中前寒武纪基底南由那拉提南缘-卡瓦布拉克-星星峡断裂(南天山断裂)与南天山增生杂岩带和北山地块分开。该断裂中强烈片理化的石英云母片岩、糜棱岩和花岗质片麻岩均表明经历了强烈的韧性剪切作用。这些断裂经历了多期次、多样式的变形,但运动学特征均表现为右行走滑剪切,且右行走滑剪切变形主要发生于约298～252Ma之间(Laurent-Charvetetal., 2003; de Jongetal., 2009; 蔡志慧等, 2012; 宋东方等, 2018)。中天山弧中前寒武纪基底北由天山-阿奇库都克断裂与北天山增生杂岩带相隔,而这些断裂的运动学与变形特征与南天山断裂相似,右行走滑剪切变形时间被前人限定于约296～242Ma之间(Laurent-Charvetetal., 2003; 蔡志慧等, 2012; Lietal., 2020)。

2 矿床地质

近东西向延伸的康古尔-黄山剪切带发育有多个造山型金矿床,多数金矿受近EW向的康古尔-黄山剪切带,以及NE和NW的次级断层的控制(图 1c、图2a、图 3)。剪切带西段(康古尔地区)出露的造山型金矿规模较大,且主要分布于剪切带西南缘(如红石、康古尔、马头滩; 图1c; Zhangetal., 2003; 刘重芃等, 2014; Wangetal., 2016; Muhtaretal., 2021)。前人研究结果表明,这些剪切带西段出露的金矿曾经历不同程度的脆-韧性变形和绿片岩相变质作用(Xuetal., 2003; Muhtaretal., 2020b, 2023a)。与此对应的是,剪切带东段出露的造山型金矿规模较小,以矿(化)点为主,主要分布于剪切带东北缘(如红山南、土墩北、金山、红山; 图1c; 陈文等, 2007; 邓刚等, 2011; Muhtaretal., 2022a, 2023b),其围岩和矿体均经历韧性变形和高绿片岩相至高角闪岩相变质作用(顾连兴等, 2007; Muhtaretal., 2023a)。本次研究的康古尔金矿和红山南金矿分别位于剪切带西段南缘和东段北缘,其矿床地质特征分述如下。

图2 康古尔金矿地质简图(a,据Muhtar et al., 2020b修改)及26号勘探线剖面图(b,据Muhtar et al., 2021修改)Fig.2 Simplified geological map of the Kanggur gold deposit (a, modified after Muhtar et al., 2020b) and cross-section along the No. 26 exploration line across the Kanggur gold deposit (b, modified after Muhtar et al., 2021)

2.1 康古尔金矿

康古尔金(多金属)矿床位于康古尔-黄山剪切带西段南缘(图1c),由新疆地矿局第一地质大队在东天山进行1:5万区域地质及矿产调查研究时发现。该金矿是东天山康古尔-黄山剪切带内已知的最大金矿床,金属储量和品位分别为金40t @ 9.92g/t、银21t @ 4.66g/t、铜20万t @ 0.76%、铅5万t @ 0.82%和锌10万t @ 1.35%(Zhangetal., 2003; 新疆地矿局第一地质大队, 2016(1)新疆地矿局第一地质大队. 2016. 新疆鄯善县康古尔金矿资源储量核实报告. 1-191)。康古尔金矿的主要矿体均产于早石炭世雅满苏组火山-沉积岩系之中(图2a)。雅满苏组主要由安山岩、凝灰岩、英安岩、流纹岩、硅质岩、石英斑岩、石英正长斑岩、花岗斑岩和生物碎屑灰岩组成 (新疆地矿局第一地质大队, 2016; Muhtaretal., 2020b)。矿区内安山岩和凝灰岩分布最为广泛,赋矿围岩和矿区地层普遍发生强烈的变形和蚀变(Muhtaretal., 2020b)。此外,康古尔金矿的主要矿体受近东西向的康古尔-黄山剪切带,及北东和北西向的次级断层的控制(图2a),与康古尔-黄山剪切带中的其他金矿(如红石和马头滩)相似。

康古尔金矿矿区已发现主要矿体10个,这些矿体大致平行分布于三条含金矿化带中(从北到南依次为L1、L2、L3)。矿化带总体呈255°～260°方向展布,倾向北西,倾角为70°～85°(图2a, b; 新疆地矿局第一地质大队, 2016)。一号矿化带(L1)长约1000m、宽约10～60m,延伸深度大于300m;二号矿化带(L2)长约1000m、宽约5～70m,延伸深度大于600m;三号矿化带(L3)近地表出露,长约1500m、宽约5～10m(图2a; 新疆地矿局第一地质大队, 2016)。L2是矿区主要的矿化带,又由三条平行的矿脉构成(L2-1、L2-2和L2-3; 图2b)。各矿脉具有明显的金属垂向分带特征,即上部为富Au石英脉、中部为富Au-Pb-Zn石英-碳酸盐脉、下部为富Cu石英-碳酸盐脉(图2b; Muhtaretal., 2021)。尽管野外不同类型矿体之间穿插关系并未被详细描述,但前人推测矿体中下部Cu-Pb-Zn矿化是后期含矿流体叠加改造的结果(Ruietal., 2002; Maoetal., 2005)。

2.2 红山南金矿

红山南金矿位于康古尔-黄山剪切带北缘(图1c),由新疆地矿局第六地质大队对新疆哈密市大南湖地区已知的金、铜矿化线索查证时发现。该金矿规模较小,黄金储量为1.2t, 平均品位为1.18～17.69g/t(新疆地矿局第六地质大队, 2013(2)新疆地矿局第六地质大队. 2013. 新疆哈密市红山南、天木东金矿详查报告. 1-121)。红山南金矿主要矿体产于石炭系中-基性火山岩和火山碎屑岩中,矿区内辉长闪长岩、安山岩和凝灰岩分布最为广泛(图3; 袁修财等, 2023),赋矿围岩和矿区地层均发生显著的韧性变形和热液交代作用(如硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化和碳酸岩化; 赵振刚, 2018)。红山南金矿的主要矿体受NW断层破碎带控制(图3; 邓刚等, 2011)。矿区内共发育3组断裂,包括(1)NWW向断裂:规模较大,长度超过2km,走向280°～295°,倾向不明,沿断裂存在糜棱岩化,断裂带中发育石英脉,矿化不明显;(2)NW向断裂:该组断裂共2条,切割NWW向断裂,规模中等,延伸2 km左右,走向295°～305°,倾角65°～90°,沿断裂片理化、糜棱岩化明显,可见含金石英脉发育,为矿区主要控矿断裂;(3)NE向断裂:规模较小,倾向和倾角不明,切割控矿的NW向断裂,不发育石英脉(图3),是矿区最晚期构造(赵振刚, 2018; 刘勇, 2021)。红山南金矿的主要矿体均为石英脉型,矿体长度40～402m,平均厚度0.28～1.65m,总体倾向206°～210°,倾角69°～82°,石英脉及近脉围岩普遍具金矿化 (邓刚等, 2011)。

图3 红山南金矿地质简图(据袁修财等,2023修改)Fig.3 Simplified geologic map of the Hongshannan gold deposit (modified after Yuan et al., 2023)

3 样品及分析方法

本次研究在康古尔金矿L2矿脉上部富Au石英脉矿石(井下100m)和在红山南金矿中部金矿化带含金矿石中分别选取1件代表性样品挑选了绢云母进行Ar-Ar同位素定年工作。先将选取的样品破碎至40～60目,在显微镜下挑选出纯度>99%的绢云母,再用超声波清洗。将清洗过的绢云母样品封入石英瓶中后,与标准样(ZBH-25黑云母;年龄为132.7±1.2Ma,K含量为7.6%;王松山, 1983)一同在中国原子能科学研究院的“游泳池堆”中进行中子照射。照射工作采用B4孔道,中子流密度约为2.65×1013n·cm-2·s-1,照射总时间为21h,积分中子通量为2.29×1018n·cm-2。照射后的样品放置四个月,待放射物剂量降到安全范围后,将其装入样品架中,密封、去气,再进行40Ar/39Ar 同位素分析。

在中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室采用50 W CO2激光阶段升温和ARGUS VI多接收质谱仪分析样品39Ar 和40Ar含量,其具体分析条件和流程见Baietal.(2018)。本次实验通过分析照射过的K2SO4和CaF2来获得中子照射过程中所产生的干扰同位素校正系数,其值为:(36Ar/37Ar)Ca=1.99×10-4,(40Ar/39Ar)K=6.30×10-4,(39Ar/37Ar)Ca=5.97×10-4。37Ar经过放射性衰变校正;40K衰变常数λ=5.531×10-10yr-1(Renneetal., 2011);用ArArCALC程序计算坪年龄(version 2.4, Koppers, 2002)。坪年龄误差以2σ给出。

4 分析结果

选自康古尔金矿上部含金石英脉的绢云母样品(18K-70)中40Ar/39Ar坪年龄为264.8±1.7Ma(图4a; MSWD=0.57),反等时线年龄为265.7±2.4Ma,略老于其坪年龄但在分析误差范围内一致,此样品给出的坪年龄占加热过程中所释放39Ar的88%以上 (表1)。选自红山南金矿含矿石英脉的绢云母样品(17KH-10)40Ar/39Ar坪年龄为261.5±1.5Ma(图4b; MSWD=0.70),反等时线年龄为 260.4±2.5Ma,略小于其坪年龄但在分析误差范围内一致,此样品给出的坪年龄占加热过程中所释放的39Ar的99%以上(表1)。

表1 康古尔金矿和红山南金矿含金矿石绢云母 40Ar/39Ar 激光阶段升温数据

图4 康古尔金矿(a)和红山南金矿(b)含金矿石中的绢云母40Ar/39Ar阶段升温年龄谱图Fig.4 40Ar/39Ar step-heating age spectra for the sericite from the auriferous ore of the Kanggur (a) and the Hongshannan (b) gold deposits

5 讨论

5.1 金成矿时代

前人运用不同的定年方法对康古尔金矿进行了大量的成矿年代学研究。陈文等(2007)采用K-Ar同位素稀释法得到的成矿年龄落在253.3～263.9Ma和286.4～290.1Ma两个区间。姬金生等(1996)分别通过黄铁绢英岩中的绢云母40Ar/39Ar坪年龄(261.2±1.7Ma)和金矿石中的绢云母40Ar/39Ar坪年龄(261.0±1.0Ma)限定了康古尔金矿的成矿时代。此外,姬金生等(1996)获得 11个金矿石样品中的石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄为282.3±5.0Ma,同时还获得该类型矿石中磁铁矿、黄铁矿的Sm-Nd等时线年龄为290.4±7.2Ma。最近,Liuetal.(2022)运用赋矿围岩中的黄铁矿Re-Os等时线定年方法,将康古尔金矿的成矿时代限定为327～321Ma,这与矿体的围岩(具浸染状矿化的火山岩)形成时代极为相近 (338～332Ma; Muhtaretal., 2020b), 可能代表了区域早石炭世火山热液喷流-沉积成矿作用时代(小热泉子VMS型Cu-Zn 矿床; Heetal., 2020)。

康古尔金矿具有显著的金属垂向分带特征(图2b),然而目前对于上部矿脉矿化时间是否与中-下部矿脉同时仍不清楚。Muhtaretal.(2021)曾对康古尔金矿中-下部矿脉中的含金矿石开展过绢云母40Ar/39Ar定年,并得到可信的中-晚二叠世成矿年龄(图2a, b)。本文在康古尔金矿L2矿脉上部的富金石英脉中挑选绢云母单矿物样品进行了40Ar/39Ar同位素定年,并获得264.8±1.7Ma的坪年龄(图4a)。该结果与前人报道的中-下段矿体的同位素年龄在分析误差范围内完全一致(图5; 陈文等, 2007; Muhtaretal., 2021)。上部矿脉的绢云母40Ar/39Ar年龄结果明显老于蚀变围岩的白云母40Ar/39Ar坪年龄(251.9±0.5Ma; 图2b; Muhtaretal., 2023a),因而可排除后期热液扰动的影响,可代表金的成矿年龄。据26号勘探线剖面所示(图2b),康古尔金矿L2矿带三个平行矿脉(L2-1、L2-2和L2-3)的金属垂向分带非常一致,且矿脉上部、中部和下部矿石中黄铁矿的S-Pb同位素组成也非常相似(Muhtaretal., 2021),表明矿脉不同深度的Au和Cu矿化时间基本相同,成矿物质来源一致,并非多次热液叠加的产物。

图5 东天山造山型金矿云母Ar-Ar坪年龄汇总图Fig.5 Summary diagram illustrating the mica Ar-Ar plateau ages of orogenic Au deposits in the East Tianshan

本文从红山南金矿含金石英脉矿石中所挑选的绢云母样品40Ar/39Ar坪年龄为261.5±1.5Ma(图4b)。该年龄与康古尔-黄山剪切带西段南缘的康古尔和东段北缘土墩北金矿的绢云母40Ar/39Ar坪年龄(图5; 陈文等, 2007; Muhtaretal., 2021, 2023b)在分析误差范围内一致,并与剪切带右行走滑剪切作用时间(279～249Ma; Muhtaretal., 2023a)吻合。此外,考虑到绢云母是金成矿阶段的产物,笔者认为,红山南金矿含金矿石中绢云母所给出的40Ar/39Ar坪年龄可代表红山南金矿床金成矿年龄。结合前人报道的云母40Ar/39Ar坪年代学结果,本文将康古尔-黄山剪切带金成矿时代限定为265～250Ma(图5), 该时代与区域大规模右行走滑运动时间一致(图1b)。

5.2 对区域找矿勘查的启示

近十多年来,穿地壳尺度的走滑断层在岩浆定位和相关矿床成矿过程中所发挥的作用以及天山晚古生代至中生代的冷却历史恢复方面取得了长足的发展(陈文等, 2005; Wangetal., 2008, 2014; Pirajno, 2010; Branquetetal., 2012; de Boorder, 2012; 蔡志慧等, 2012; Gillespieetal., 2017; Wuetal., 2018; Yinetal., 2019; 薛春纪等, 2020; Gongetal., 2021; Huetal., 2022; Maoetal., 2022a; Muhtaretal., 2022a, b, 2023a)。然而,前人对剪切带内矿床的空间分布特征及其与走滑断层演化过程之间的关系研究相对薄弱。

区域构造与典型矿床研究结果显示,康古尔-黄山剪切带的矿床出露情况和变质-变形特征等方面表现出显著的空间差异性(表2)。在矿床出露方面,剪切带的西段(康古尔地区)出露多个受剪切带控制的浅成造山型金矿床(如红石、康古尔和马头滩; Zhangetal., 2003; 刘重芃等, 2014; Wangetal., 2016; Muhtaretal., 2021)和浅成低温热液金矿床(如石英滩; Maoetal., 2005),伴随少量浅成侵位(<3km; 李季霖等, 2021)的基性-超基性侵入杂岩相关的铜镍硫化物矿床(如路北; Dengetal., 2020);剪切带东段(黄山-镜儿泉地区)出露有20多个受剪切带控制的与基性-超基性侵入杂岩体及有关的铜镍硫化物矿床(如土墩、黄山西、黄山东、香山、镜儿泉、图拉尔根等; 顾连兴等, 2007; Hanetal., 2010; Qinetal., 2011; Branquetetal., 2012; Zhaoetal., 2016; Wuetal., 2018; Songetal., 2021; Wangetal., 2021),伴随弱金矿化(如金山和红山; 陈文等, 2007; Muhtaretal., 2022a)。在岩石变形特征方面,剪切带的西段(康古尔地区)以块状为主,杏仁状构造得以保存,无明显的糜棱岩面理和矿物拉伸线理(Muhtaretal., 2023a),指示它们形成于浅地表环境且未经历显著的剥蚀;剪切带东段(黄山-镜儿泉地区) 岩石普遍发生强烈韧性变形和片理化, 部分岩石中的长石已发生韧性变形,指示变质作用发生在较高温(>650℃; Muhtaretal., 2023a)和较高压力之下,且已达到角闪岩相温压条件(顾连兴等, 2007), 表明剪切带东段经历过显著的抬升剥蚀。此外,区域低温热年代学研究结果也表明,天山东部在三叠纪期间经历过快速冷却和构造剥露事件(陈文等, 2005; Wangetal., 2008; Gillespieetal., 2017; Yinetal., 2019; Gongetal., 2021)。这期构造抬升剥蚀事件与东天山-北山之间的斜向汇聚时间相吻合(图1c; Xiaoetal., 2015; Tianetal., 2017; Maoetal., 2022a, b)。因此,本文认为康古尔-黄山剪切带东-西段的构造变形和变质程度的差异是三叠纪期间天山与北山的斜向汇聚所导致。

表2 康古尔-黄山剪切带东-西段变质、变形和金属矿床分布特征汇总表

三叠纪期间天山与北山的斜向汇聚造成康古尔-黄山剪切带东-西段的构造变形和变质程度的显著差异。因此,剪切带西段未经历显著的抬升剥蚀,浅成造山型金矿床和浅成低温热液金矿床在形成后得以良好的保存,而深成的基性-超基性岩及相关镍铜硫化物矿床多数未被剥蚀出浅地表,难以被发现或勘探(图6)。与之对应的是,剪切带东段则经历过显著抬升剥蚀,深成的基性-超基性侵入岩及相关镍铜硫化物矿床被大量暴露于地表并得以勘探,而浅成造山型金矿床和浅成低温热液金矿床可能已被抬升剥蚀殆尽(图6),仅在剪切带北缘保留了少数小型金矿床(点)。

基于康古尔-黄山剪切带东段和西段在区域地质、动力学背景、岩浆作用时间和右行走滑形迹等方面的相似性,以及矿床出露情况在剪切带东-西段的差异性,本文推测康古尔-黄山剪切带中西段深部是岩浆镍铜硫化物矿床和(中成至深成)造山型金矿床的有利找矿靶区(图6),并应给予充分重视。