成矿区划与各成矿单元特征

5221 成矿区划

在构造单元划分基础上,根据各单元已知矿床类型和分布特征进行了成矿单元划分,由于涉及不同的国家和地区,而各个地区的研究程度又有所差别,因而在成矿带的划分上基于以下几个原则:区别重点研究与一般研究原则、便于对比研究原则、区域性与局部性原则。重点研究西兴都库什-帕米尔-西昆仑地区,对国内外矿产进行对比,总体上分北、中、南三带,每个带又可进一步细分为若干亚带。基于以上原则和主导思想,将兴都库什-西昆仑成矿区带划分为两大成矿域、五个成矿省、九个成矿带(图55,表52)。

图55 兴都库什-西昆仑成矿带划分示意图

表52 兴都库什-西昆仑成矿带划分简表

5222 各单元成矿特征

52221 西昆仑地区区域成矿特征

西昆仑造山带地处塔里木板块、羌塘地块和印度板块交界地带。受不同板块长期相互作用的影响,形成了独特的成矿地质背景,导致多种金属矿床类型产出。在不同地质历史时期特定的地质构造环境,形成了一系列相应类型的金属矿床,具有多类型、多期次、多成因的成矿特征。

西昆仑金属成矿省属于多成矿幕金属成矿省。在金属成矿省之内,矿床集中产出的某一特定地质时期,被称之为金属成矿幕(孙海田等,2003)。矿床主要集中在中元古代、早古生代、晚古生代和中-新生代产出,其中中元古代(1200~800Ma)、奥陶纪、泥盆-石炭纪、中生代是金属矿床形成的高峰期,构成了四个最主要的金属成矿幕(中元古代、早古生代、晚古生代及中-新生代金属成矿幕)。每个成矿幕形成的矿床类型和矿床组合各具特色,受地壳演化阶段形成的特定地质构造环境制约。

此次研究工作中,将该成矿区带划成3个带,即西昆仑北、中、南三个成矿带,4个成矿亚带。

(1)西昆仑北带铁克里克铁铜成矿亚带

位于塔里木盆地西南陆缘隆起区,与铁克里克古隆起构造带基本一致。

成矿带内地层以古元古界为主。目前该带内已经发现了三种类型铜矿化和一种类型金矿化,以及相应的铜、金矿化点,显示出一定的找矿前景。在铁克里克古隆起基底内,注意寻找沉积变质型铜-铁矿床,火山岩型多金属矿床以及在绿岩系内寻找石英脉型金矿床;沿古隆起内或其边缘的坳陷盆地寻找沉积砂砾岩型铜矿床和砂金矿床。

(2)西昆仑北带萨洛依-特格里曼苏-库尔良铅锌铜铁金成矿亚带

特格里曼苏等地区位于晚古生代陆源裂谷带,构成了区内重要的铜铁金铅锌多金属成矿带之一。

地层主要以泥盆系、石炭系、二叠系为主。已有的矿床类型有层控型、热液型等,构成了一个晚古生代铁铜金成矿系列。塔木-卡兰古地区位于西昆仑北部大陆边缘,构成西昆仑金属成矿省最重要的多金属和金矿床成矿带之一。

目前,该成矿带内已发现多种不同类型的矿床,重要的矿床类型包括火山岩系块状硫化物铜矿床、砂岩型铜矿床、碳酸盐岩型层控铅锌铜矿床和构造蚀变岩型金矿床等。这些矿床形成于不同的地质环境,在成矿带内具有成群、成带分布和在特定地层层位产出的特征。

(3)布伦口-桑珠塔格铁铜金多金属成矿亚带-西昆仑中带

位于恰尔隆-库尔良石炭纪弧后裂谷坳陷带的南部,处在长期隆起区,前寒武纪各种中深变质岩系构成的结晶基底大面积出露,古生界仅在局部出露,中-新生界不整合覆盖在结晶基底和古生界之上。

该成矿亚带经历了从古元古代到中-新生代长期的地质构造演化,在不同地质历史时期的不同地质构造背景下形成了相应的一系列金属矿床。已知的重要金属矿床主要有元古宙层控碳酸盐岩型铁-铜-金矿床、元古宙火山岩系块状硫化物矿床、显生宙与岩浆侵入活动有关的热液矿床等。

(4)西昆仑南带塔合曼-麻扎铁铜金多金属成矿亚带

位于康西瓦超岩石圈大断裂的南部,昆喀山口超岩石圈大断裂的北部,大地构造位置属于羌塘地块,地理上称之为喀喇昆仑山区。出露地层主要为中生界海相碎屑岩和碳酸盐岩建造。

52222 西兴都库什地区区域成矿特征

(1)铁(锰)矿成矿特征

铁矿是阿富汗中、东北部的优势矿种之一。主要分布在西兴都库什-西昆仑成矿省、西兴都库什中带、德赫科龙-福尔马拉铁铜金稀有金属成矿亚带和兴都库什-西昆仑南带、哈吉加克-帕斯古什塔铁铜钨多金属稀有金属成矿亚带。火山沉积型铁矿是铁矿的主要矿床类型,均产出在元古宙地层单元内,呈近东西至北东向分布,以哈吉加克超大型铁矿床为代表。与岩浆侵入作用有关的铁矿床也是该区的重要铁矿类型之一,主要分布在阿富汗东北部巴达赫尚省“大缝合带”附近,呈南北向带状分布。其中以斯亚克赫加尔矿床为代表,与中生代的小岩体(δ-vδ)接触变质-交代活动形成与岩浆岩有关的矽卡岩型铁矿床(多扎赫达拉、卡拉沃切、斯亚克赫加尔),前人将其成矿时代定为燕山期。

锰矿在该区中矿产地很少,仅在哈吉加克铁矿中锰元素有较高的含量,是伴生型资源类型。在其东北延向上,产于下石炭统碳酸盐岩中,为Mn(Co,Ni)型特征,应属晚古生代与沉积-火山沉积喷气沉积作用有关的成矿系列,与同带中的沉积型重晶石矿在时空分布与成因上均有联系。

(2)铜矿成矿特征

铜矿分布在阿富汗中部、东北部,是优势矿种之一。主要铜矿类型之一是沉积-喷气沉积型,主要分布在卢格尔省喀布尔地区,赋存于文德-寒武纪沉积-火山沉积建造中,直接围岩为白云质大理岩含炭质石英片岩、片岩、角闪岩等岩性。铁-铜型铜矿点(海克达理巴德)直接赋存在文德-寒武纪含铁石英岩内。与岩浆侵入活动有关的接触变质-交代型和斑岩型铜矿分布较广,成矿时期以印支-燕山-喜马拉雅期为主。

(3)钨锡钼矿成矿特征

1)钨锡矿床。钨锡矿床与酸性岩浆侵入活动有关,矽卡岩型、脉状和云英岩型锡、钨矿床与高度分异的花岗岩有关。其他还有斑岩型、伟晶岩型钨锡矿床。

在兴都库什成矿省阿富汗中部、东部地区,有锡、钨矿床(点)分布在喀布尔的西部和南部;在兴都库什成矿省内都有稀有金属伟晶岩伴生有锡的分布,在喀布尔的东部较集中分布。

矽卡岩型钨锡矿和交代型锡矿,主要形成在深成岩体顶部接触带,与碳酸盐岩地层密切相关,其中有些位于深成岩体岩基内,有些临近孤立的侵入体。伴(共)生锡钨矿化主要集中在兴都库什北带的南部和中带的南部,代表了华力西-印支期成矿作用。由此分析,在兴都库什成矿省存在有两期钨锡矿化:即海西-印支期(三叠纪)和喜马拉雅期(始新世-渐新世)。

2)钼矿床,已知钼矿床不多。在兴都库什南带卢格尔地区,安达尔钼矿为小型伟晶岩矿床,矿石组合为辉钼矿、方钠石,成矿时代燕山期。在兴都库什北带(巴格兰省)屯达拉钼矿床(小型)伴生Ta、Nb、W、Sn,赋存于三叠纪花岗岩中,可能归属于华力西-印支期斑岩型钼矿床。成矿可分为两期:华力西-印支期和燕山-喜马拉雅期。

(4)铝土矿成矿特征

据前人资料,该区有两类铝土矿矿床,一是红土型矿(艾普什塔、艾斯托玛、纳拉),位于巴格兰省,属于西兴都库什北成矿带纳拉格-吉尔坎沙尔铜金铅锌铝成矿亚带,在华力西期大规模褶皱造山过程中形成的火山-沉积盆地中。从三叠纪晚期到侏罗纪,大陆火山频繁喷发,气候湿热多雨,适合风化壳-红土型铝土矿的形成。二是岩溶型矿,如喀布尔省奥巴图-舍拉,加兹尼省查尔-卡拉铝土矿,这两矿床前人归为岩溶型铝土矿,其实,可能归为沉积型更为确切。有关成矿时代,查尔-卡拉矿(点)应为石炭纪末至二叠纪早期;奥巴图-舍拉矿床是在石炭-二叠纪风化壳的基础上在晚三叠世早期成矿(前者属华力西晚期,后者属印支晚期至燕山早期,后者与北方巴格兰铝土矿成矿时代相近)。

(5)稀有金属矿成矿特征

在阿富汗,稀有金属(锂、铯、钽、铌),矿床类型有:伟晶岩型、矿化泉型和干盐湖沉积物(卤水)型,其中伟晶岩稀有金属矿床(点)最多,主要分布在阿富汗东北部区域内,属于兴都库什南带成矿省。

阿富汗东部大多数矿床受努里斯坦断裂带的控制,白垩纪-古近-新近纪黑云母花岗岩和花岗闪长岩侵入于古元古代变质岩基底,构成了拉格曼杂岩带或拉格曼带,延长400km,贯穿巴达赫尚、努里斯坦和拉格曼省,并延至中部奥罗兹甘省。最大的矿集区位于拉格曼省内的阿林加尔斯基侵入带,出露宽度为10~50km,连续延伸超过200km。

(6)金矿成矿特征

在阿富汗东北部有岩金、砂金矿分布。巴达赫尚和邻近省(塔哈尔省、巴格兰省、帕尔旺省等地区)出现石英脉型金矿和矽卡岩型金矿,这些原生金矿是该地区水系流域砂金矿的主要来源。

呈群带分布的巴达赫尚省北部的低硫石英脉型金矿,是在前寒武纪结晶基底内产出的最主要的金矿类型。一般认为它由前寒武纪基底岩系经变质作用及晚期叠加改造而成矿,属绿岩带金矿。

沉积型金矿主要形成于大陆边缘活动带和增生边界。脉型金矿均产于区域挤压产生的断裂接触带内。此外,还可能含有与显生宙地层、岩浆岩侵入有关的含金矽卡岩和脉状矿产出。多数研究者认为该类金矿的年龄属晚古生代,是华力西运动的结果。基底变质岩是金元素的重要来源。

52223 帕米尔地区区域成矿特征

西昆仑、兴都库什成矿省以国界为界,帕米尔成矿省基本上以塔吉克斯坦境内矿产为主,包含小部分阿富汗和巴基斯坦矿产地。帕米尔地区划分为北、中、南三带。北、中两带属于古亚洲成矿域,南带归属于特提斯成矿域。

由于喜马拉雅运动,青藏高原的抬升,印度板块持续不均衡地向北俯冲推挤,形成世界屋脊青藏高原-帕米尔高原。帕米尔成矿省的北、中、南三带呈半环状向北凸出,由于两侧断裂(NNW、NNE向)系作用,帕米尔北、中带北移,相对南带变窄,相对于两翼成矿省的北、中带也较为狭长。

帕米尔地区属高山高原地理条件,地质找矿工作、研究程度较低,已知矿产地有限,一般沿公路通过的地区分布。随着区域经济发展步伐的加快,生产条件的改善,地质投入增多,是很有远景的开发区域。

已有矿产地41处,其中大型矿床1处,中型矿床3处,小型矿床32处,矿点5处。金属矿种包括金、铜、铅、锌、银、锑、钨、锡、钼、铌、钽、锂、铍、铁和铝土矿,详见表53。

表53 帕米尔成矿省矿产一览表

续表

帕米尔已知的矿床类型可分为两大类:一类是与沉积作用有关的层状矿床,包括铜矿(拉乌努大型,达拉伊塔格中型)、铝土矿(德齐尔加库尔等小型)和铅锌矿(伊奥库兹赫小型),可能还有前寒武纪变质岩系中喷气-沉积铁矿(阿富汗北端扎尼雷铁矿点);另一大类是与岩浆-热液作用有关的矿床,包括斑岩型铜金矿(安科尔、吉特富特、古尼阿巴伊);伟晶岩型稀有金属矿床(阿拉德强锂钽矿、塔格里克克塔斯钽铌矿、霍多尔齐夫铍(锂钽铌锡)矿;岩浆热液型金矿(萨乌克萨伊中型,齐米什齐尔加小型,萨利穆尔拉小型);岩浆热液型锡、钨、钼矿,其中有部分可能属斑岩型。特殊的矿床类型为矽卡岩型铁锡矿(巴尔契小型);岩浆热液型多金属、银铅矿(巴古银矿中型)、银铅矿(塔库兹布拉克小型)和锑矿(克里木小型)。

在帕米尔成矿带北带,属大陆边缘裂陷-裂谷带环境,在晚古生代晚期形成沉积型铜(铅锌)矿床,华力西末期形成斑岩型、岩浆热液型铜金矿、金矿。金矿、铜矿、铜金矿为本带的主要矿种。沉积型和岩浆-热液型包括斑岩型是本带主要成矿类型。成矿时代应属华力西-印支期。北带的东段已归属西昆仑北带论述。进而可划分为两个成矿系列:与沉积作用有关的铜、铅、锌成矿系列和与华力西-印支期岩浆作用有关的铜-金、金成矿系列,后者可一步划分为两个亚系列:斑岩型铜-金成矿亚系列和岩浆热液型金成矿亚系列。

帕米尔中带归属华力西褶皱带,除元古代地层出露外,志留纪、志留-泥盆纪、泥盆-石炭纪以及石炭纪、二叠纪和少量中生代地层均有分布。岩浆岩有超基性岩(σC、σρC)、基性-中酸性岩(υδP;δ-γδ-δP)、中酸性岩和酸性岩(Pγ、γ-γδT)等。

帕米尔中带吉特福特-库姆什伊加金银铜成矿亚带主要是与华力西-印支期岩浆作用有关的岩浆热液型(脉与网脉)矿床(点),其中部分可能属斑岩型,成矿时代属华力西晚期(可延至三叠纪)。阿格德齐加-钦拉库尔卡伊阿银矿床与华力西-印支期的岩浆作用有关,与上述金矿床应属同期成矿系列的不同亚系列。苏恩加特钼(铍铌钽稀土)矿床与古近-新近纪花岗岩-花岗闪长岩(γ-γδE)有关,因此其成矿时代属喜马拉雅期。苏恩加特钼矿和福尔马拉等矽卡岩型铁矿,从成矿地质背景而言,应划入帕米尔南带。

帕米尔中带的东段已进入中国新疆西昆仑中带的西段区,已有论述,此处不重述。

帕米尔南带归属特提斯成矿域,属西昆仑地区喀喇昆仑西延向北凸出弧形的部分,划分出巴古-扎雷奇诺埃金银钨多金属稀有金属成矿亚带,是贵金属(金银)、多金属(锡钨铜铅锌锑)、稀有金属(钽铌锂铍)成矿区域。据其分布状况又可划分为三个亚区。

(1)巴古-科霍多尔齐夫-塔库兹布拉克银铅金锡钨钽铌铍铁成矿亚区

分布在本带西北地区阿富汗边界线东塔吉克斯坦境内。除巴尔契矽卡岩型铁锡矿床(小型)和塔格里克克哈斯铌钽矿床(小型)被定位华力西期外,巴古银矿床(中型)、塔库兹布拉克银铅矿(小型)、伊卡尔金钨矿床(小型)、伟晶岩克霍多尔齐夫铍矿床(小型)等均与燕山期岩浆作用有关,属岩浆热液(包括部分为斑岩型)型。少数矿床点如(阿富汗)朱斯努迪-布洛铜(锡砷锌)矿点可能与古近-新近纪中酸性岩浆侵入有关。

(2)查巴鲁恩格-卡拉克塔什-扎雷契瑙伊-古尼阿巴伊铜金锡钨钽铌铝土矿成矿亚区

分布在该带的中、东北部,其特征如下:①有与晚古生代沉积作用有关的铝土矿床(点),不仅为找矿提供前景,而且为该带地质构造演化、古气候古地理环境的变迁提供实证。②金矿、锡矿、钨矿床均为华力西期成矿作用的产物,主要分布于晚古生代和三叠纪、侏罗纪地层中。有与中新生代中酸性岩浆岩体侵入有关的斑岩型的铜金矿床(古尼阿巴伊)、钨矿床(特雷朱贝茨-伊乌比莱瑙埃、阿奎德奇加尔等),成矿时代为燕山期-喜马拉雅期。

(3)克里姆-阿维雷切锑、金锑铅多金属成矿亚区

分布于该带的西南端,以锑矿化为重要特点。因为该区内主要受中酸性岩影响。产在花岗闪长岩与泥盆-二叠纪接触带的巴高图利铜铅锌矿点,其成矿时代亦可能为燕山期。

52224 吉尔吉斯斯坦南天山和塔吉克斯坦中西部地区成矿特征

位于研究区北部边缘,包括吉尔吉斯斯坦南天山南部和塔吉克斯坦中西部地区。构造上位于塔里木-卡拉库姆板块北部陆缘区泽拉夫尚陆缘拉伸盆地,呈弧形向南突出,北部为南天山古生代弧前增生楔,南部与塔里木-卡拉库姆板块北缘吉萨尔地块相邻,属南天山成矿省(Ⅱ1)。区内北部主要出露志留-泥盆系及中、上石炭统,广泛发育蛇绿岩组合;南部出露中-上寒武统、下奥陶统、志留系及泥盆系的稳定型沉积。晚石炭世-早二叠世侵入岩分布广泛。

吉尔吉斯斯坦南天山部分主要以热液型矿床为主,优势矿种为金、钨锡、汞锑矿、铅锌矿,还分布有一些斑岩型矿床及稀有金属矿床。

塔吉克斯坦中西部属泽拉夫尚金汞锑多金属成矿带(Ⅲ1-1),优势矿种有锑、汞、金、铜、钨、锡等,主要为矽卡岩型及热液型矿床。矽卡岩型矿床主要有金、铅锌(银)、钨锡矿床,产在中酸性岩体与早石炭世碳酸盐岩接触带,其成矿时代为华力西期,如与矽卡岩有关的塔吉克斯坦塔罗尔(Taror)铜金矿床和吉拉乌(Jilau)金矿床等。另外,在研究区的西邻部分有乌兹别克斯坦穆龙套(Muruntau)金矿床产出。热液型矿床主要有汞、锑、金矿床,与吉尔吉斯斯坦南天山汞锑成矿带一起构成世界上规模最大的汞锑矿带之一,区内汞锑矿床主要集中在中塔吉克斯坦,有40多处汞和锑矿床(点),大型矿床有什格马吉扬锑矿和吉吉克卢特汞锑矿,矿床主要产出于泥盆系与石炭系之间的不整合面和断裂带附近,矿床形成与岩浆侵入关系不明显,而围岩岩性对汞、锑矿床的分布有着明显的控制作用。该区显示出寻找矽卡岩型及热液型金、钨、汞锑矿床的良好前景。

52225 其他地区成矿特征

其他地区以下仅作简要叙述。

(1)卡拉库姆-塔里木及其北缘地区

涉及阿富汗北部、吉尔吉斯南天山及塔吉克中西部和我国新疆部分地区。

1)阿富汗境内主要以砂金矿床为主,沿喷赤河水系分布于下游地段,以贾尔巴希大型砂金矿床为代表。研究认为,金主要来源于该水系上游古老基底和古生代含金地层、岩体,经后期构造破碎作用,搬运、再沉积而形成。因此,阿富汗境内以寻找砂金矿床为主。

2)新疆乌恰县附近的铅锌矿床及铜、锶矿点,铅锌矿床类型为沉积层状矿床,以沙里塔什铅锌矿为代表,成矿时代为中泥盆世-早石炭世。还有很有前景的乌拉根铅锌矿床,规模中型,热卤水沉积型矿床,成矿时代为早三叠世-晚白垩世。同时还分布有砂岩型铜矿点(花园),成矿时代属喜马拉雅期。

(2)古比斯-马拉坎德-喜马拉雅地区

主要矿种为铬、铜、铅。铬矿床已知矿床类型为岩浆型,成矿时代喜马拉雅期。