鄧軍（2020）：再論三江特提斯復(fù)合成礦系統(tǒng)

文殊院士 2020-06-20

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成礦系統(tǒng)是指在一定地質(zhì)時(shí)空域中，控制礦床形成和保存的全部地質(zhì)要素和成礦作用過(guò)程，以及所形成的礦床系列和異常系列構(gòu)成的整體，是具有成礦功能的一個(gè)自然系統(tǒng)，主要包括控制成礦因素、礦要素、成礦作用過(guò)程和成礦產(chǎn)物 4 個(gè)部分。礦系統(tǒng)理論強(qiáng)調(diào)多因耦合與臨界轉(zhuǎn)換是重要的成礦機(jī)理，以礦床成因研究為基礎(chǔ)，著重從宏觀角度，將成礦的時(shí)間、空間、物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)有機(jī)結(jié)合，從成礦作用動(dòng)力學(xué)的深度分析成礦過(guò)程及其要素，探討區(qū)域成礦規(guī)律。Zhai 和 Deng基于成礦系統(tǒng)思想，初步構(gòu)建了中國(guó)成礦系統(tǒng)構(gòu)造演化動(dòng)力學(xué)模型。翟裕生等依據(jù)構(gòu)造動(dòng)力體制將成礦系統(tǒng)劃分為伸展構(gòu)造成礦系統(tǒng)類、擠壓構(gòu)造成礦系統(tǒng)類、走滑構(gòu)造成礦系統(tǒng)類等 7 類。其中，主動(dòng)大陸邊緣洋殼俯沖體制下的成礦系統(tǒng)研究已較為成熟，自縫合帶向陸內(nèi)依次發(fā)育增生楔造山型 Au 礦床、大陸島弧帶斑巖型 Cu-Mo-Au 礦床和弧后盆地 MVT 型 Pb-Zn 礦床。成礦系統(tǒng)研究是系統(tǒng)科學(xué)方法在礦床學(xué)中的一種創(chuàng)新性應(yīng)用，適應(yīng)了地球科學(xué)系統(tǒng)化、全球化的發(fā)展趨勢(shì)，已經(jīng)成為國(guó)際成礦理論突破的重要途徑。眾多學(xué)者近期的系統(tǒng)性研究工作表明，多期殼幔作用或復(fù)合造山、深部驅(qū)動(dòng)與多因耦合和臨界條件與轉(zhuǎn)變是控制巖漿型、斑巖型或低溫?zé)嵋盒偷榷喾N類型大規(guī)模礦床成礦的重要因素。

中國(guó)大陸現(xiàn)地處印度－澳大利亞板塊、太平洋板塊和歐亞板塊的結(jié)合部位，由多個(gè)小陸塊經(jīng)多期次拼接而成，經(jīng)歷了哥倫比亞 ( 約 1.8至約 1.5Ga) 、羅迪尼亞( 約1.25Ga 至約 750 Ma) 、潘吉亞( 約 250 Ma) 等超大陸拼貼和裂解，以及印度－歐亞大陸碰撞( ＜ 55 Ma) 相關(guān)的多期構(gòu)造事件，具有造山作用多期、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外部環(huán)境多樣的復(fù)合造山構(gòu)造動(dòng)力系統(tǒng) 。板塊邊緣發(fā)育系列造山帶，如中國(guó)南方江南造山帶、西南特提斯造山帶、中部中央造山帶和北方中亞造山帶等。造山帶記錄了板塊俯沖－匯聚所代表的增生－碰撞造山過(guò)程，是研究洋殼消減、陸殼增生以及構(gòu)造變形機(jī)制的天然實(shí)驗(yàn)室。同時(shí)，造山帶也是構(gòu)造薄弱部位，容易在多期造山作用下再活化，長(zhǎng)期活動(dòng)，形成復(fù)合造山帶。西南特提斯造山帶奧陶紀(jì)—白堊紀(jì)經(jīng)歷多期特提斯大洋閉合與地塊增生，后受到新生代大陸碰撞的復(fù)合，增生－碰撞復(fù)合造山作用顯著 ; 中部中央造山帶則經(jīng)歷了約 600 Ma 的活動(dòng)歷史，在泥盆紀(jì)和三疊紀(jì)的兩次增生－碰撞造山以及白堊紀(jì)以來(lái)的陸內(nèi)造山過(guò)程中多次活化，形成了典型的復(fù)合造山帶。

復(fù)合成礦系統(tǒng) 在中國(guó)廣泛發(fā)育，類型豐富。Deng 等通過(guò)系統(tǒng)研究中國(guó)礦床時(shí)空分布及其構(gòu)造驅(qū) 動(dòng)，將中國(guó) 劃分為六大構(gòu) 造－成礦省，包括: ( I) 前寒武紀(jì)構(gòu)造－成礦省，主要包括華北克拉通新太古代—元古宙成礦作用和華南板塊元古宙成礦作用，如金川巖漿型 Cu-Ni 和白云鄂博EE 等超大型礦床 ; ( II) 古生代—中生代中亞造山帶構(gòu)造－成礦省，主要包括華北克拉通北緣奧陶紀(jì)—泥盆紀(jì)成礦作用，阿爾泰山—天山石炭紀(jì)—疊紀(jì)成礦作用和中國(guó)東北二疊紀(jì)—三疊紀(jì)成礦作用，如包古圖斑巖－淺成低溫?zé)嵋盒?Cu-Au 和黃山東巖漿型 Cu-Ni 等大型－超大型礦床 ; ( III) 古生代—中生代特提斯域構(gòu)造－成礦省，主要分布于中國(guó)西南特提斯構(gòu)造域，包括奧陶紀(jì)—泥盆紀(jì)原特提斯成礦作用，石炭—三疊紀(jì)古特提斯成礦作用以及侏羅—白堊紀(jì)中—新特提斯成礦作用，其中，古特提斯相關(guān)成礦作用最為突出，礦床成因類型最為豐富，包括秦－祁－昆成礦帶的斑巖－夕卡巖礦床、三江成礦帶的斑巖－夕卡巖型礦床和 VMS 礦床以及華南板塊西緣的類卡林型金礦床 ; ( IV) 中生代中國(guó)東部構(gòu)造－成礦省，主要包括侏羅紀(jì)大興安嶺斑巖型成礦作用和南嶺夕卡巖型成礦作用，以及白堊紀(jì)秦嶺—大別斑巖型成礦作用和膠東金成礦作用，如鹿鳴斑巖型 Mo 礦床、南嶺夕卡巖型 W-Sn 礦 .

李春昱和黃汲清先生早在 20 世紀(jì) 80 年代就對(duì)三江特提斯進(jìn)行過(guò)專門論述。隨后，以劉增乾、鐘大賚和潘桂棠為代表的我國(guó)地質(zhì)學(xué)家對(duì)三江造山帶開(kāi)展了系統(tǒng)研究，為三江地區(qū)地質(zhì)科學(xué)工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。這些研究初步查明了三江特提斯構(gòu)造域的構(gòu)造格局、地質(zhì)演化和相關(guān)成礦作用，獲得了重要的新發(fā)現(xiàn)和新認(rèn)識(shí)。近年來(lái)，以 Metcalfe 為代表的國(guó)外學(xué)者對(duì)東南亞特提斯構(gòu)造演化進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，總結(jié)了古特提斯至新特提斯洋盆開(kāi)啟、俯沖和閉合歷史。Deng 等基于前人研究結(jié)果，結(jié)合多種地質(zhì)測(cè)年手段，厘定了各階段特提斯洋演化時(shí)限，查明了西南三江特提斯構(gòu)造域所經(jīng)歷的由原—古—中—新特提斯大洋依次擴(kuò)張開(kāi)啟－俯沖閉合而引發(fā)的增生造山和新生代印度－歐亞大陸匯聚導(dǎo)致的碰撞造山過(guò)程，從而構(gòu)建了三江特提斯增生造山 + 碰撞造山復(fù)合造山格架。多旋回復(fù)合造山構(gòu)造演化于三江特提斯發(fā)育了眾多成礦系統(tǒng)，根據(jù)其構(gòu)造演化背景的差異，可分為與增生造山作用相關(guān)的原特提斯成礦系統(tǒng)、古特提斯成礦系統(tǒng)、中特提斯成礦系統(tǒng)和新特提斯成礦系統(tǒng)，以及與新生代碰撞造山作用相關(guān)的擠壓褶皺成礦系統(tǒng)、拆沉伸展成礦系統(tǒng)、擠壓走滑成礦系統(tǒng)和伸展旋扭成礦系統(tǒng)。

三江特提斯增生－碰撞造山演化過(guò)程的復(fù)雜性和構(gòu)造成礦背景的多樣性，決定了三江地區(qū)發(fā)育多種獨(dú)具特色的成礦作用類型，包括: 洋島型、后盆地型、上疊裂谷型和陸內(nèi)裂谷型四類 VMS多金屬成礦作用; 俯沖型和碰撞型兩類斑巖型U-Au-Mo 成礦作用; 金頂式、脈狀 Cu、脈狀 Pb-Zn類盆地容礦 Cu-Pb-Zn 成礦作用; 云英巖型、夕卡巖型和熱液脈型三類巖漿熱液型 Sn-W 成礦作用以及造山型和類卡林型兩類中低溫?zé)嵋盒?Au 成礦作用。同成礦系統(tǒng)內(nèi)發(fā)育的成礦作用類型存在顯著差異。Deng 等通過(guò)對(duì)各成礦系統(tǒng)組成和成因機(jī)理分析，指出原、古特提斯成礦系統(tǒng)主要包括 VMS 型 Pb-Zn-Cu-Ag 和斑巖－夕卡巖型 Cu 礦床，中、新特提斯成礦系統(tǒng)主要包括斑巖－夕卡巖型 Cu-Fe-Pb-Zn 和云英巖型 Sn 礦床，而碰撞造山相關(guān)成礦系統(tǒng)主要由斑巖型 Cu-Au-Mo、造山型 Au MVT 型 Pb-Zn-Ag 礦床組成。同一成礦系統(tǒng)中，不同構(gòu)造單元由于形成機(jī)理、基底和蓋層物質(zhì)的成分與結(jié)構(gòu)、成礦作用方式等方面的不同，造成明顯的成礦系統(tǒng)空間分布差異性，如: 古特提斯成礦系統(tǒng) VMS 型 Cu-Pb-Zn-Ag 礦床主要分布于洋盆消減后的縫合帶和弧后/弧間盆地，代表性礦床包括昌寧—孟連縫合帶的銅廠街 Cu 礦床和老廠 Pb-Zn-Ag床; 巖漿熱液型 Cu-Au-Mo 礦床主要分布于火山－漿弧，代表性礦床包括義敦島弧帶的普朗和雪雞坪斑巖型 Cu-Mo-Au 礦床、浪都和羊拉夕卡巖型 Cu 多金屬礦床。

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鄧軍，王慶飛，陳福川，李龔健，楊立強(qiáng)，王長(zhǎng)明，張靜，孫祥，舒啟海，文言，高雪，高亮，劉學(xué)飛，鄭遠(yuǎn)川，邱昆峰，薛勝超，徐佳豪．再論三江特提斯復(fù)合成礦系統(tǒng)[J/OL]．地學(xué)前緣.
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