大陆火山作用成矿的意义

1.大陆火山作用成矿研究的新进展

通过对东准噶尔陆相火山作用及其金铜矿化的系统深入研究,将通常被认为互不相同的陆相火山岩和中性-中酸性侵入岩两类岩石联系起来,统一为两类成矿岩浆建造,即火山喷发岩建造和陆相火山作用形成的潜在火山杂岩建造(即中性-中酸性浅部岩浆建造)。在一系列实际资料的基础上,论证了岩浆建造与金铜矿化不可分割的成因关系及成矿作用的基本特征和规律,提出并建立了大陆火山作用成岩成矿综合成因模式。这无疑是东准噶尔乃至新疆陆相火山作用成岩成矿研究的重要新成果。笔者(本书第一作者)在上世纪60年代初参加新疆区域调查时,人们往往把大型火山区和大型花岗岩区一样,当作“简单区”。至于被次火山岩侵入或浅部形成的小岩体,往往被忽视,更不用说深入研究这些陆相火山岩和次火山岩的成岩成矿作用了。即使在20世纪80年代和90年代初,也仅局限于介绍或报道与陆相火山岩和次火山岩相关的各个矿区的金和铜矿化的零散数据,缺乏专门和深入的研究。从这一历史状况来看,今天,我们在陆相火山成岩成矿领域的研究成果无疑是一个很大的进步和发展。

二、大陆火山作用成矿的普遍意义和经济价值

越来越丰富的资料证明,对于金、铜矿化来说,陆相火山成矿作用不仅是东准噶尔最重要的成矿作用,也是北疆最重要的成矿作用。在与火山喷发有关的陆相火山岩型浅成低温热液金矿床方面,继20世纪80年代末在东准噶尔奇台县首次发现金山沟陆相火山岩型金矿床后,又相继发现了西天山阿西金矿和东天山西滩金矿(或称应时滩金矿)两个大型陆相火山岩型金矿床。20世纪90年代以来,先后发现了西天山查布坎卓塔、东天山北部索尔巴斯陶、东准噶尔双峰山等陆相火山岩型金矿床,伊吾县淖毛湖、伊宁县加曼特兰布拉特等陆相火山岩型金矿化区(带)的一系列新线索。上述事实不仅充分证明了与北疆陆相火山岩有关的金矿化的普遍意义,而且由于西滩、阿希等大型、超大型金矿床的发现和开发,显示了促进新疆经济发展的巨大经济价值。

至于与次火山杂岩(或中性中酸性浅成岩浆建造)形成有关的金、铜矿化,则更具有明显的普遍意义,远不限于东准噶尔。就金矿床而言,正如东准噶尔形成了库布苏、艾盖巴依、北山、金山等一系列不同类型的金矿床一样,北疆其他许多地区也发现了与次火山杂岩有关的此类金矿床和矿化区,如东天山北部的马庄山金矿床、西准噶尔的金窝子金矿床和阔尔真阔拉金矿床。铜矿也不例外。与东准噶尔一样,在新疆北部的许多其他地区也发现了与次火山杂岩有关的不同类型的铜矿床,而且这些铜矿床与日俱增。如西天山的喇嘛苏铜矿、东天山的勒斯高尔铜钼矿、赤湖铜矿、三岔口铜矿,阿尔泰南缘的乔夏哈拉、老山口等铁铜金矿,卡拉尚格尔铜(铁)矿等。根据尹等人(2001)的研究,预测西准噶尔阔真阔拉金矿深部也有潜在的隐伏斑岩铜矿远景,类似于福建紫金山铜金矿。特别是近年来,东天山康古尔金矿带东段土屋、延东等大型斑岩铜矿的发现,不仅有力地证实了与次火山杂岩有关的铜矿化的普遍意义,而且揭示了新疆斑岩铜矿的巨大前景,否定了国外一些学者关于新疆不可能找到大型斑岩铜矿的论断。

3.与中国东部大陆火山作用成矿作用的对比。

中国东部大陆火山作用最集中的地区是举世闻名的长江中下游铜、金、铁成矿带。从湖北大冶、阳新到安徽安庆、铜陵,该带西部以与次火山杂岩(中性-中酸性浅成-超浅成侵入岩)形成有关的大型铜、金、铁矿化为主,东部宁武地区则与中性-中-基性陆相火山岩及其相应的次火山杂岩有关。

新疆东准噶尔陆相火山作用成矿作用与长江中下游陆相火山作用成矿作用相比,既有基本的相似性,又有具体的差异(表3-18)。概括起来,可以概括为以下几个方面:

表3-18两个地区陆相火山作用的成岩成矿特征

(1)大陆火山作用及其两类成矿作用,岩浆建造火山喷发岩建造和海底火山杂岩建造(中性-中酸性浅成岩浆建造)均存在,总体特征基本一致。

(2)以铜、金、铁组合为标志的两类成矿岩浆建造的成矿专属性大体一致。大陆火山作用成矿的主要特征和规律基本相同。

(3)在两类成矿岩浆建造基本特征大体相同的前提下,其成岩成矿时代明显不同。在包括东准噶尔在内的新疆北部,两类成矿岩浆岩形成于晚古生代(华力西中晚期),而在长江中下游及其邻近地区,两类成矿岩浆岩形成于中生代(燕山早期)。此外,石化性质也有一些差异。两类成矿岩浆建造的岩石化学性质在北疆普遍表现为富钠,长江中下游及其邻近地区以富钾为主,部分地区或岩石富钠。尽管存在上述差异,但两者都是形成于岛弧或活动大陆边缘挤压造山环境的相似产物;地质、岩石学和地球化学的主要特征基本相同。

(4)在两类成矿岩浆具有相同矿石特异性的前提下,成矿元素的具体组合和轻重比例关系是不同的。如在新疆北部,包括东准噶尔,火山喷发岩以金为主,主要形成陆相火山浅成低温热液型金矿,而在长江中下游及其邻近地区,火山喷发岩以铁为主,主要形成“玢岩铁矿”成矿系列中的陆相火山岩型铁矿。另一个例子是次火山杂岩的矿化。在包括东准噶尔在内的新疆北部,次火山杂岩的矿化以铜、金为主,主要伴生铁、钼、银。长江中下游及其邻区,在以铜、金为主的同时,铁、钼、银、铅、锌的成矿作用也具有重要和普遍的意义,分别形成了一系列大型至超大型矿床。

通过以上对比可以看出,两种类型的陆相火山作用成矿岩浆建造在各自地区占有重要地位,成为本地区最重要、最有前景的成矿岩浆建造。但包括东准噶尔在内的北疆在两类成矿岩浆引起的岩石成矿基础地质研究、相关贵金属和有色金属矿产资源的综合找矿预测和勘查方面,与长江中下游存在较大差距。总的来说,新疆陆相火山作用成矿和找矿勘探的研究程度相对较低。正因为如此,从战略高度来看,进一步加强对东准噶尔和北疆陆相火山作用和铜金矿化的深入研究及相应的找矿勘探工作,无疑具有重大而深远的意义。我深信,通过坚持不懈的深入工作,北疆将成为中国西部异军突起的又一个壮丽的陆相火山成矿带(区),如同中国东部长江中下游的陆相火山成矿带一样,以其丰富的贵金属和有色金属矿产资源,为壮丽的西部大开发事业作出更大的贡献。