宋謝炎，鄧宇峰，頡 煒，陳列錳，于宋月，梁慶林

(1.中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所 礦床地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550081； 2.合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，安徽 合肥 230009； 3.河海大學(xué) 海洋學(xué)院，江蘇 南京 210098)

0 引 言

世界上已發(fā)現(xiàn)的超大型巖漿硫化物礦床大多產(chǎn)于大火成巖省或大陸裂谷中[1-7]，但在北美洲、歐洲、澳大利亞、非洲及亞洲的若干造山帶也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了大中型巖漿硫化物礦床[8-13]，特別是中國(guó)新疆北天山黃山—鏡兒泉成礦帶一系列大型銅鎳硫化物礦床的發(fā)現(xiàn)，以及東昆侖造山帶新近發(fā)現(xiàn)的夏日哈木超大型鎳鈷礦床(鎳金屬儲(chǔ)量超過(guò)100×104t)[14-21]，意味著除大火成巖省和大陸裂谷以外，造山帶也是有利于銅鎳硫化物成礦的構(gòu)造背景。然而，由于造山帶銅鎳硫化物礦床的金屬品位一般較低，單個(gè)礦床的規(guī)模也較小，所以其找礦工作并沒(méi)有受到應(yīng)有的重視。考慮到全球造山帶的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大火成巖省的面積，造山帶仍然有巨大銅鎳硫化物礦床的找礦潛力，但是，這些礦床具有什么樣的特殊成礦規(guī)律尚需進(jìn)一步研究。

中亞造山帶是世界上罕見(jiàn)的、由多條重要成礦帶構(gòu)成的多金屬成礦域，包括中國(guó)阿爾泰銅-金-多金屬礦帶、蒙古南部斑巖銅礦帶、北哈薩克斯坦金-鈾成礦帶、中哈薩克斯坦鐵-錳-銅-多金屬和稀有金屬成礦帶。這些成礦帶分布著許多世界知名的大型、超大型礦床，例如蒙古南部世界最大的在采斑巖銅礦床——?dú)W玉陶勒蓋礦床。

中國(guó)北部從新疆北部經(jīng)內(nèi)蒙古至東北地區(qū)是中亞造山帶的重要組成部分，也被稱(chēng)為興蒙造山帶。與周?chē)渌麌?guó)家比較，巖漿硫化物礦床是該區(qū)域特有的優(yōu)勢(shì)礦種之一，如東段的吉林紅旗嶺大型銅鎳礦床及中段的內(nèi)蒙古溫格旗和爾布圖等礦化巖體，而更多的大中型銅鎳硫化物礦床發(fā)現(xiàn)于新疆北部及相鄰的甘肅西部。新疆北部已探明的鎳金屬儲(chǔ)量超過(guò)200×104t，是中國(guó)僅次于金川的第二大鎳資源基地，更是世界上規(guī)模最大的造山帶巖漿銅鎳硫化物礦集區(qū)。其中黃山—鏡兒泉成礦帶又是新疆北部大型銅鎳硫化物礦床最集中、空間分布最有規(guī)律的銅鎳硫化物成礦帶。然而，為什么數(shù)千千米的中亞造山帶南緣在新疆北部巖漿硫化物成礦作用尤其強(qiáng)烈和集中？是什么條件、過(guò)程和機(jī)制使得黃山—鏡兒泉成礦帶上形成了時(shí)間上比較集中、空間上比較密集且呈帶狀分布的若干大中型礦床？對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)和深入的探討對(duì)于認(rèn)識(shí)中亞造山帶成礦規(guī)律，特別是造山帶銅鎳硫化物礦床的形成規(guī)律具有重要意義。近年來(lái)，不少學(xué)者借助于巖石和礦床地球化學(xué)手段對(duì)黃山—鏡兒泉成礦帶多個(gè)礦床成因開(kāi)展了大量研究[22-34]，但對(duì)巖漿作用的區(qū)域構(gòu)造背景認(rèn)識(shí)還較為薄弱。本文試圖在上述研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)黃山—鏡兒泉成礦帶中導(dǎo)致銅鎳硫化物成礦的鎂鐵質(zhì)巖漿活動(dòng)與俯沖-碰撞過(guò)程及大規(guī)模區(qū)域走滑構(gòu)造的潛在聯(lián)系進(jìn)行探討。

圖(a)括號(hào)中是鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)含礦巖體的鋯石U-Pb年齡；①為圖拉爾根；②為葫蘆；③為黃山東；④為香山；⑤為黃山南；⑥為黃山；⑦為土墩；⑧為二紅洼；⑨為海豹灘；⑩為恰特卡爾塔格；圖件引自文獻(xiàn)[30]、[31]、[35]～[37]，有所修改；主要鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)含礦巖體的鋯石U-Pb年齡見(jiàn)表1圖1 中亞造山帶地質(zhì)簡(jiǎn)圖及新疆北部構(gòu)造單元和主要巖漿硫化物礦床分布Fig.1 Simplified Sketch Map of Central Asian Orogenic Belt and Distribution of Tectonic Units and Major Magmatic Sulfide Deposits in Northern Xinjiang

1 區(qū)域地質(zhì)概況

新疆北部處于中亞造山帶南部，由北向南可以劃分為阿爾泰地塊、準(zhǔn)噶爾地塊、天山褶皺帶和塔里木地塊等構(gòu)造單元，天山褶皺帶又進(jìn)一步分為北天山、中天山和南天山(圖1)。主要的銅鎳硫化物含礦巖體分布在準(zhǔn)噶爾地塊北緣(喀拉通克)、北天山(黃山—鏡兒泉成礦帶)、中天山(西部的菁布拉克、東部的天宇和白石泉)以及塔里木地塊北緣的北山褶皺帶(西部的坡北、紅石山和羅東，東部的黑山)，這些含礦巖體在各構(gòu)造單元中的分布都大致平行于區(qū)域性大斷裂或板塊縫合線(圖1)。近年來(lái)較為精確的鋯石U-Pb年齡表明除個(gè)別含礦巖體形成于晚泥盆世(黑山)和志留世(菁布拉克)外，多數(shù)含礦巖體形成于早二疊世(270～290 Ma)。黃山—鏡兒泉成礦帶含礦巖體的含礦巖相多形成于早二疊世(280～285 Ma，除圖拉爾根和黃山東外)，而非含礦巖體及巖體的不含礦巖相(如黃山閃長(zhǎng)巖)形成較晚(270～280 Ma)(表1)。這種現(xiàn)象與俄羅斯西伯利亞大火成巖省Noril’sk等含礦巖體以及中國(guó)峨眉大火成巖省巖漿硫化物含礦巖體有明顯區(qū)別，這些由地幔柱巖漿活動(dòng)形成的含礦巖體不同巖相具有一致的形成年齡及顯著的分異演化關(guān)系。

圖件引自文獻(xiàn)[38]，有所修改；P30、P31、P32為礦體編號(hào)圖2 黃山巖體平面地質(zhì)簡(jiǎn)圖、橫剖面地質(zhì)圖和主要勘探線剖面Fig.2 Simplified Geological Map, Transverse Section Geological Map and Main Cross Section of Huangshan Intrusion

黃山—鏡兒泉成礦帶長(zhǎng)約450 km、寬約50 km，位于區(qū)域性的阿奇克庫(kù)都克—沙泉子斷裂和康古爾斷裂之間，巖體平行于這兩個(gè)斷裂分布(圖1)。該成礦帶含礦巖體具有以下特點(diǎn)：①均為鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體，含原生普通角閃石及黑云母；②具有巖漿通道成礦和多次巖漿侵入的特點(diǎn)，巖相間的交切關(guān)系顯示含礦巖相形成較早；③礦體主要賦存于超鎂鐵質(zhì)巖相中；④Ni平均品位一般低于0.6%，個(gè)別高于1%，鉑族(PGE)平均品位低于0.1×10-6，個(gè)別為(0.5～1.0)×10-6；⑤超鎂鐵質(zhì)巖相中橄欖石Fo牌號(hào)較高(80～86)，巖石大離子親石元素相對(duì)富集，高場(chǎng)強(qiáng)元素相對(duì)虧損，具有Nb、Ta負(fù)異常和Pb正異常的特點(diǎn)，顯示與成礦有關(guān)的高鎂玄武質(zhì)巖漿與交代地幔的部分熔融有關(guān)；⑥地殼物質(zhì)同化混染對(duì)成礦具有重要意義[22-48]。

根據(jù)各巖相的空間分布、接觸和交切關(guān)系，可以分辨出黃山巖體主要有3次巖漿侵入(圖2)：第一次巖漿侵入形成了巖體東部細(xì)粒二輝橄欖巖上懸體，代表了巖漿分異系列的底部，是后期剝蝕的殘留部分；第二次巖漿侵入形成了黃山巖體的主體，自下而上由二輝橄欖巖、橄欖二輝巖、含長(zhǎng)石二輝巖、蘇長(zhǎng)輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)巖組成，它們之間呈漸變過(guò)渡關(guān)系，構(gòu)成了比較完整的分異系列；第三次巖漿侵入形成了巖體底部的輝長(zhǎng)蘇長(zhǎng)巖。礦化主要產(chǎn)于第二次巖漿侵入形成的二輝橄欖巖底部。近年來(lái)獲得的鋯石U-Pb年齡為(269±2)Ma[22]和(284.0±2.5)Ma[54]，這些鋯石U-Pb年齡的差異很可能代表了第三次和第二次巖漿侵入的時(shí)間，這說(shuō)明該成礦帶鎂鐵質(zhì)巖漿活動(dòng)的時(shí)間比較長(zhǎng)，有異于地幔柱幔源巖漿活動(dòng)時(shí)間非常集中的特點(diǎn)。巖相分布表明多次侵入的巖漿總是沿著基本一致的巖漿通道侵入，新的巖漿一般沿前一次巖漿形成的巖相底部侵入，類(lèi)似現(xiàn)象也發(fā)生在黃山東和土墩等含礦巖體，這也是黃山—鏡兒泉成礦帶含礦巖體的突出特點(diǎn)之一。

表1 中亞造山帶南緣主要鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)含礦巖體鋯石U-Pb年齡及銅鎳金屬儲(chǔ)量Tab.1 Zircon U-Pb Ages and Ni-Cu Metal Reserves of the Main Mafic-ultramafic Ore-bearing Intrusions in the Southern Margin of Central Asian Orogenic Belt

2 成礦帶與俯沖-碰撞過(guò)程的關(guān)系

表1中鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)表明，黃山—鏡兒泉成礦帶的銅鎳硫化物礦床成礦具有“爆發(fā)式成礦”的特點(diǎn)。對(duì)具有這一特征的礦床成礦有兩類(lèi)認(rèn)識(shí)：與俯沖-碰撞過(guò)程有關(guān)；與塔里木地幔柱有關(guān)。

中亞造山帶南緣古亞洲洋最終閉合時(shí)間究竟是晚石炭世還是二疊紀(jì)或三疊紀(jì)尚有爭(zhēng)議[63-67]，因此，對(duì)黃山—鏡兒泉成礦帶銅鎳硫化物礦床究竟形成于俯沖階段、碰撞階段還是碰撞后階段仍然存在較大分歧。Zhang等認(rèn)為這些含礦巖體形成于板塊俯沖階段[28-31,46,49,65-75]。

2.1 與塔里木地幔柱的成因聯(lián)系

Pirajno等根據(jù)新疆北部若干銅鎳硫化物含礦巖體年齡與塔里木大火成巖省侵入巖年齡的相似性，認(rèn)為塔里木地幔柱為這些礦床的形成提供了熱源[76]。這種觀點(diǎn)符合地幔柱可能為地幔高度部分熔融提供熱源的基本原理。但是，該觀點(diǎn)在以下4個(gè)方面還值得商榷：①塔里木玄武巖分選出的鋯石U-Pb年齡((289.5±2.0)Ma[77]、(288.0±2.0) Ma[77]、(291.0±4.0)Ma[78])說(shuō)明玄武巖漿活動(dòng)主要發(fā)生在290 Ma左右，延續(xù)時(shí)間大約5.5 Ma，略早于新疆早二疊世銅鎳硫化物含礦巖體的鋯石U-Pb年齡(表1)，而中基性巖體(275～280 Ma)的形成略晚于銅鎳硫化物含礦巖體；②新疆銅鎳硫化物含礦巖體發(fā)育的幾個(gè)構(gòu)造單元不僅遠(yuǎn)離塔里木大火成巖省，而且這些構(gòu)造單元發(fā)現(xiàn)的早二疊世玄武巖地球化學(xué)性質(zhì)也與塔里木大火成巖省鎂鐵質(zhì)侵入巖和玄武巖相去甚遠(yuǎn)[79-81]；③Zhang等根據(jù)巖石地球化學(xué)特征的差異，認(rèn)為喀拉通克和黃山巖體與塔里木地幔柱之間沒(méi)有任何成因聯(lián)系[81-82]，最接近塔里木地幔柱的坡北、白石泉和天宇巖體與塔里木大火成巖省鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體及巖墻的地球化學(xué)特征也有非常明顯的區(qū)別[30]；④更重要的是，遠(yuǎn)離塔里木大火成巖省的地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了280～290 Ma的鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)含礦巖體(如約2 000 km以外華北地塊北緣的內(nèi)蒙古溫根南中型銅鎳硫化物礦床(鋯石U-Pb年齡為282 Ma)被認(rèn)為與梭楞克爾俯沖帶向南俯沖有關(guān)[83]；甘肅阿拉善地塊含銅鎳礦化的小口子輝長(zhǎng)巖體的鋯石U-Pb年齡為(284.4±3.5)Ma(焦建剛未發(fā)表數(shù)據(jù)))，這些巖體的微量元素組成也與新疆北部銅鎳硫化物含礦巖體一致，如果這些巖體與塔里木地幔柱有成因聯(lián)系，則塔里木大火成巖省的面積將遠(yuǎn)大于俄羅斯西伯利亞大火成巖省，但塔里木玄武巖的最大厚度剛超過(guò)500 m，有多個(gè)沉積夾層，且向塔里木盆地中部逐漸尖滅[84-85]，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于西伯利亞玄武巖數(shù)千米的厚度[86]。

2.2 俯沖洋殼斷離與突發(fā)性帶狀鎂鐵質(zhì)巖漿活動(dòng)

板塊聚合邊界的構(gòu)造-巖漿-成礦作用研究一直是地質(zhì)學(xué)最為活躍的研究領(lǐng)域之一，近年來(lái)許多重要進(jìn)展正在不斷加深對(duì)俯沖-碰撞過(guò)程中巖漿活動(dòng)的認(rèn)識(shí)。盡管島弧和活動(dòng)大陸邊緣巖漿活動(dòng)以鈣堿性的中酸性巖漿為主，但俯沖板片后撤、板片撕裂或洋脊俯沖都可能導(dǎo)致軟流圈上涌，并產(chǎn)生拉斑玄武質(zhì)巖漿活動(dòng)[87-90]。特別是碰撞和后碰撞階段，俯沖板片失速斷離、巖石圈地幔拆沉、軟流圈熱對(duì)流對(duì)巖石圈地幔侵蝕減薄都可能導(dǎo)致軟流圈上涌及鎂鐵質(zhì)巖漿活動(dòng)，其中第一種機(jī)制可能導(dǎo)致突發(fā)性帶狀鎂鐵質(zhì)巖漿活動(dòng)，而后兩種機(jī)制會(huì)導(dǎo)致面狀幔源巖漿活動(dòng)[91-92]。墨西哥近1 000 km的新近紀(jì)玄武質(zhì)火山巖帶年齡的規(guī)律變化表明俯沖板片側(cè)向撕裂的速度為100～250 km·Ma-1[90]，說(shuō)明板片撕裂-斷離也可以導(dǎo)致“爆發(fā)式”線狀幔源玄武質(zhì)巖漿活動(dòng)。

2.3 含礦巖體地球化學(xué)特征的啟示

近年來(lái)，Song等研究認(rèn)為黃山—鏡兒泉成礦帶上的含礦巖體全巖微量元素組成普遍存在Nb、Ta負(fù)異常(圖3)[30-31]?；鹕綆rNb、Ta負(fù)異常可能是幔源巖漿遭受地殼物質(zhì)同化混染的結(jié)果，也可能說(shuō)明受俯沖事件影響交代地幔源區(qū)來(lái)源的巖漿。然而，對(duì)于鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)侵入巖而言，全巖Nb、Ta負(fù)異常可能與堆積相中存在虧損Nb、Ta的礦物有關(guān)。因此，僅用全巖正常型洋中脊玄武巖標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖判斷鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)侵入巖地幔源區(qū)特征有一定的不確定性，而微量元素含量比值能較好地反映巖漿的地球化學(xué)特征。進(jìn)一步的全巖微量元素含量比值圖解(圖4)說(shuō)明黃山—鏡兒泉成礦帶含礦巖體的微量元素組成不能用地殼物質(zhì)同化混染解釋?zhuān)砹艘环N受俯沖事件改造的地幔源區(qū)特征。

黃山、黃山東及黃山南巖體純橄巖和方輝橄欖巖中包裹在高鎂橄欖石牌號(hào)(Fo)橄欖石內(nèi)的鉻尖晶石成分表明軟流圈地幔也強(qiáng)烈參與了部分熔融(圖5)。需要說(shuō)明的是，黃山東巖體方輝橄欖巖中包裹鉻尖晶石的橄欖石Fo牌號(hào)較低(81～86)，說(shuō)明其較高的TiO2含量和較低的Al2O3含量與較強(qiáng)烈的分離結(jié)晶有關(guān)，但并不能說(shuō)明其具有與洋島玄武巖相同的地幔源區(qū)[94]。

圖件引自文獻(xiàn)[31]；洋島玄武巖、洋中脊玄武巖、島弧火山巖及與俯沖有關(guān)的鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)侵入巖數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[9]和[93]；塔里木地塊鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)侵入巖引自文獻(xiàn)[79]和[80]圖4 主要含礦巖體全巖Ce/Nb-Th/Nb圖解和Th/Yb-Nb/Yb圖解Fig.4 Diagrams of Ce/Nb-Th/Nb and Th/Yb-Nb/Yb of the Dominant Ore-bearing Intrusions

圖件引自文獻(xiàn)[31]；底圖引自文獻(xiàn)[94]；N-MORB為正常型洋中脊玄武巖；LIP為層狀侵入體橄欖巖；OIB為洋島玄武巖；IAB為島弧玄武巖圖5 包裹在高鎂橄欖石牌號(hào)(Fo)橄欖石內(nèi)的鉻尖晶石TiO2-Al2O3投影圖Fig.5 Plot of TiO2 Against Al2O3 of the Chromite-hosted in the Olivines with High Fo

Song等提出原始巖漿的形成與同碰撞階段俯沖板片斷離導(dǎo)致的軟流圈上涌密切相關(guān)[31]。受巖石密度影響，同碰撞階段密度較小的陸殼向下俯沖的深度十分有限，必然導(dǎo)致榴輝巖化的俯沖洋殼與密度較小的俯沖陸殼發(fā)生斷離。當(dāng)這種斷離深度較淺時(shí)，上涌的軟流圈本身就可能發(fā)生減壓部分熔融，同時(shí)導(dǎo)致上覆交代地幔的加熱和部分熔融，兩種熔漿的混合形成了黃山—鏡兒泉成礦帶的原始巖漿。這個(gè)觀點(diǎn)能夠較好地解釋黃山—鏡兒泉成礦帶含礦巖體與形成于俯沖階段的西天山志留世菁布拉克和北山褶皺帶晚泥盆世黑山巖體具有非常相似的巖石組合、礦物組成和地球化學(xué)特征(表1，圖1、3)。Yang等對(duì)菁布拉克和黑山巖體銅鎳硫化物礦床的研究表明，俯沖板片撕裂導(dǎo)致的軟流圈上涌也可以形成與巖漿硫化物成礦有關(guān)的玄武質(zhì)巖漿，并不需要地幔柱提供熱源[44，47-48]。Li等在東昆侖造山帶夏日哈木超大型鎳鈷礦床的研究也證明地幔柱背景并非大規(guī)模巖漿硫化物成礦作用的先決條件[18,21]。

3 成礦帶與天山構(gòu)造帶早二疊世大規(guī)模走滑的關(guān)系

20世紀(jì)80年代的地球物理研究表明，康古爾斷裂南、北兩側(cè)存在急劇的重力及地磁梯度差異，反映出地殼結(jié)構(gòu)和巖性密度的差異，這與其兩側(cè)古生代地層和巖性組合的差異是一致的[38]。這些區(qū)域地質(zhì)特征表明康古爾斷裂為區(qū)域性深斷裂，黃山—鏡兒泉鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖帶產(chǎn)于該斷裂南側(cè)。李德惠等的構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究已經(jīng)在黃山—鏡兒泉成礦帶識(shí)別出韌性剪切構(gòu)造[38]，包括拉伸線理、沉積巖礫石的塑性變形等，但由于當(dāng)時(shí)缺乏有效的構(gòu)造年代學(xué)分析方法，所以對(duì)韌性剪切構(gòu)造發(fā)生的時(shí)間認(rèn)識(shí)不夠清晰。

楊興科等將東天山構(gòu)造帶北部的巨型韌性剪切帶稱(chēng)為秋格明塔什—黃山巨型韌性剪切帶，其主要標(biāo)志是石炭系火山巖和沉積巖不僅發(fā)生了綠片巖相變質(zhì)，還普遍發(fā)生了脆-韌性變形，如糜棱巖化、拉伸線理、剪切褶皺、沉積礫石塑性拉伸、變形石香腸、鏡下礦物波狀消光等[95]。該韌性剪切帶是準(zhǔn)噶爾—哈薩克斯坦地塊與塔里木地塊之間的俯沖-碰撞產(chǎn)物，右行剪切位移約為75 km。

Wang等根據(jù)古地磁研究認(rèn)為在晚石炭世—早二疊世時(shí)期，伊利—準(zhǔn)噶爾地塊相對(duì)于塔里木地塊發(fā)生了上千千米的右行走滑，形成了巨型的韌性剪切帶，并將該巨型剪切帶的東段稱(chēng)為康古爾—黃山韌性剪切帶[96]。Wang等發(fā)現(xiàn)該構(gòu)造帶上340 Ma左右的石炭紀(jì)花崗巖沒(méi)有韌性剪切變形，而二疊紀(jì)花崗巖遭受了顯著的韌性剪切變形，顯示同構(gòu)造侵位的特點(diǎn)，因此，認(rèn)為二疊紀(jì)侵入巖的分布可能受韌性剪切構(gòu)造的控制[37]。陳文等根據(jù)韌性剪切帶中巖石全巖、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石的Ar-Ar年代學(xué)研究認(rèn)為該韌性剪切帶早期(280～300 Ma)以推覆剪切為主，可能與板塊俯沖-碰撞有關(guān)，晚期(242～262 Ma)以右行走滑剪切為主，反映了碰撞后陸內(nèi)走滑、抬升過(guò)程[97]。

根據(jù)韌性剪切構(gòu)造的分布范圍和地質(zhì)特點(diǎn)，特別是黃山和黃山東巖體邊緣及內(nèi)部變形特征，Branquet等對(duì)黃山和黃山東巖體邊緣及圍巖的韌性剪切構(gòu)造及巖體內(nèi)部的斷裂構(gòu)造進(jìn)行了細(xì)致分析，認(rèn)為是區(qū)域性剪切作用形成的次一級(jí)張性構(gòu)造為幔源巖漿上升提供了通道，并為巖漿房的形成提供了空間[36]。黃山和黃山東巖體經(jīng)歷的多階段巖漿侵入與區(qū)域性剪切作用是同時(shí)發(fā)生的，形成了黃山巖體的“蝌蚪狀”和黃山東巖體的“菱形”形態(tài)，以及它們向下收斂的楔形縱剖面[36]。這些特點(diǎn)符合巖漿通道系統(tǒng)成礦的特點(diǎn), 但都有別于大陸裂谷環(huán)境形成的鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)侵入巖的地質(zhì)特征[98-99]。這些構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究成果為進(jìn)一步理解黃山—鏡兒泉成礦帶的幔源巖漿作用誘發(fā)機(jī)制提供了新的重要依據(jù)。

4 成礦帶幔源巖漿作用的可能機(jī)制

黃山—鏡兒泉成礦帶與成礦有關(guān)的玄武質(zhì)巖漿作用是早二疊世康古爾—雅滿(mǎn)蘇島弧與中天山地塊碰撞導(dǎo)致俯沖板片斷離、軟流圈上涌及地幔部分熔融的結(jié)果，區(qū)域走滑構(gòu)造則為玄武質(zhì)巖漿上侵提供了通道，為含礦巖體的形成創(chuàng)造了空間。

同碰撞階段發(fā)生大規(guī)模的區(qū)域性走滑剪切時(shí)，不僅使上述俯沖洋殼的斷離更加容易，也可能有助于軟流圈地幔及交代地幔的減壓熔融，剪切走滑產(chǎn)生的局部拉伸可能為這種幔源巖漿的上升提供了非常好的通道，也在地殼為含礦巖體的形成創(chuàng)造了良好空間，從而在近500 km狹長(zhǎng)的黃山—鏡兒泉成礦帶上形成若干含礦巖體。黃山和黃山東巖體獨(dú)特的形態(tài)說(shuō)明巖體就位與走滑剪切空間的確存在密切的成因聯(lián)系[36-37]。

黃山—鏡兒泉成礦帶的這些地質(zhì)和地球化學(xué)特征以及區(qū)域構(gòu)造背景說(shuō)明，在聚合板塊邊緣，一些特殊的地質(zhì)過(guò)程也可以產(chǎn)生有利于大規(guī)模地幔部分熔融和巖漿硫化物成礦的條件，這為在其他造山帶尋找大型—超大型巖漿硫化物礦床提供了科學(xué)依據(jù)。需要指出的是，不同聚合板塊邊緣的地質(zhì)作用過(guò)程往往存在區(qū)別，要根據(jù)具體情況進(jìn)行細(xì)致的分析和研究，不能一概而論。

5 結(jié) 語(yǔ)

(1)新疆黃山—鏡兒泉銅鎳硫化物成礦帶是一個(gè)長(zhǎng)約450 km、寬約50 km的鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖帶，巖漿作用具有“爆發(fā)式”特點(diǎn)。

(2)最新的區(qū)域構(gòu)造研究表明，黃山—鏡兒泉成礦帶產(chǎn)于區(qū)域性右行走滑構(gòu)造帶上，該右行走滑構(gòu)造的活動(dòng)時(shí)間為晚石炭世—早二疊世，與準(zhǔn)噶爾—哈薩克斯坦地塊和塔里木地塊碰撞時(shí)間非常吻合。

(3)準(zhǔn)噶爾—哈薩克斯坦地塊與塔里木地塊碰撞以及區(qū)域性走滑構(gòu)造的疊加很可能是導(dǎo)致俯沖洋殼斷離、軟流圈上涌和上地幔部分熔融的關(guān)鍵誘因，從而在碰撞帶發(fā)生了“爆發(fā)式”的幔源巖漿作用，為銅鎳硫化物成礦提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

(4)區(qū)域走滑形成的局部拉張為幔源巖漿上升和含礦巖體的形成提供了通道和空間，為黃山—鏡兒泉成礦帶的形成提供了較為特殊的地質(zhì)背景。

(5)造山帶發(fā)生及發(fā)展過(guò)程中，俯沖-碰撞也是巖漿硫化物大規(guī)模成礦的有利背景。