矿床地质 | 薛春纪、赵晓波等：中亚成矿域西部早二叠世金、镍重大成矿事件

学术 2024-10-27 11:31 广东

以下文章来源于地球资源与地质活动

晚古生代是地球历史上一个重要时期，蕴含着潘吉亚超大陆、规模最大冰期、最严重的生物大灭绝以及巨量矿产资源形成的关键信息。地处欧亚大陆腹地的中亚成矿域是全球最大的显生宙大陆增生区，以晚古生代大规模成矿为显著特色，尤其早二叠世（270~290 Ma）在中亚成矿域西部天山及邻区巨量金、镍爆发性集中成矿作用，造就出世界第二大金成矿省，形成了超过10000 t金，造就出具有世界特色的造山带岩浆型镍矿集区，形成了包括8个大型-超大型矿床在内的东天山、额尔齐斯、北山3个重要镍矿床集中区，镍资源达250万t，是一次全球罕见的金-镍时间耦合重大成矿事件。

文章基于最新研究成果，系统论述了中亚成矿域西部早二叠世金、镍大规模成矿的时空分布和基本地质特征，探讨了该重大成矿事件的区域动力学背景和可能成矿机制。研究认为，早二叠世金矿床产于天山古缝合带附近的脆/韧性构造变形带，构成独具特色的大陆变形带金成矿系统，已有成矿理论难以涵盖，含碳碎屑岩系、地块抬升导致的大规模区域变质作用、多来源的流体作用、多期构造活化富集、多种因素耦合叠加等，可能是大规模金成矿的关键条件；早二叠世镍矿床沿天山、北山、阿尔泰地区深大断裂附近的镁铁-超镁铁质岩体线性展布，是全球造山带镍成矿作用最强烈、发现矿床数量最多的地区，俯冲熔/流体的交代岩石圈地幔/软流圈发生高程度部分熔融、区域超壳深断裂为玄武质岩浆提供快速运移的通道、壳源物质加入触发硫化物熔离、硫化物与多幕脉动侵位的岩浆反应是造山带岩浆型镍大规模成矿的关键。

整体上，中亚成矿域西部早二叠世金、镍重大成矿事件表现为“时间耦合、西金东镍”的时空格局，但大规模成矿的全球和区域动力学背景、金与镍富集机制及成矿响应机理还是未解之谜。

结论及展望

(1)早二叠世（270~290Ma），中亚成矿域西部的天山及邻区发生了巨量金、镍爆发性集中成矿作用，已探明超过10000t金和250万t镍资源，孕育出独具特色、规模巨大的大陆变形带金成矿系统和造山带岩浆型镍成矿系统，是一次极为罕见的金-镍耦合重大成矿事件。

(2)大陆变形带金成矿系统主体沿古缝合带附近的脆/韧性构造变形带展布，构成东西向横跨中哈-吉-乌天山的“亚洲金腰带”。天山早二叠世金矿床不能被已有成矿理论完整诠释，巨厚含碳碎屑岩系、地块抬升导致的大规模区域变质作用、巨量和多来源的流体作用、多期构造活化富集、多种因素时空耦合叠加等可能是大规模金成矿的关键控制。但巨量金属和流体的来源、金发生超常富集的机制与精细成矿过程、区域资源潜力差异的控制因素等，仍属未知。

(3)造山带岩浆型镍成矿系统产于天山、北山、阿尔泰地区深大断裂附近的镁铁-超镁铁质岩体中，是全球造山带镍成矿作用最强烈、发现矿床数量最多地区。大规模镍成矿的关键机制主要包括俯冲熔/流体的交代岩石圈地幔/软流圈发生高程度部分熔融、区域超壳深断裂为玄武质岩浆提供快速运移的通道、壳源物质的加入触发硫化物熔离、熔离的硫化物与多幕脉动侵位的岩浆反应，但巨量含镍岩浆的形成机制与演化过程、金属运移机制与精细成矿过程等尚不清楚。

(4)中亚成矿域西部早二叠世不仅孕育了巨量矿产资源，还发生了最强烈的区域岩浆活动、最具规模的区域走滑剪切以及古亚洲西段关闭/持续俯冲、塔里木地幔柱活动。早二叠世这一关键时期（270~ 290Ma）的金-镍重大成矿事件，究竟是怎样的区域动力学背景？是否存在不同动力学体制并存？在中亚其他区域甚至全球是否有类似的成矿事件？是地质学家新面临的重大课题。

(5)以往的区域成矿研究，多是对金成矿作用或镍成矿作用分别开展各自独立研究，并不了解早二叠世金与镍重大成矿事件的响应机制。造成中亚成矿域西部金与镍成矿“时间耦合、空间分段”的内在机理是什么？二者在成矿动力学背景、成矿物质来源、大规模成矿触发机制是否存在响应与关联？都将是引起地质学家高度关注、创新发展中亚成矿域大陆变形带金和造山带镍成矿理论、有力推进区域金和镍找矿突破的重大课题和独到因缘。

引用本文

薛春纪,赵晓波,赵云,赵伟策,莫宣学,肖文交,马华东,朱炳玉,Nikolay Pak,Bakhtiar Nurtaev,邓军,侯增谦.2024.中亚成矿域西部早二叠世金、镍重大成矿事件[J].矿床地质,43(4):749~784

XUE ChunJi,ZHAO XiaoBo,ZHAO Yun,ZHAO WeiCe,MO XuanXue,XIAO WenJiao,MA HuaDong,ZHU BingYu,Nikolay Pak,Bakhtiar Nurtaev,DENG Jun,HOU ZengQian.2024.Early Permian Au-Ni major metallogenic events in western Central Asian metallogenic domain[J].Mineral Deposits43(4):749~784

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