东昆仑及邻区岩浆-构造演化与成矿作用

台湾东部构造岩浆带的成矿作用及成矿区带特征~

台湾岛隔台湾海峡与福建相望。台湾海峡作为大陆边缘的陆缘海，从白垩纪至今已累计沉积厚一万多米，且从早白垩世开始，海底长期处于张裂状态，导致地壳减薄（厚仅27km，而福建沿海为28～29km）、地幔上隆、不断有玄武岩浆喷溢。台湾岛作为西太平洋岛弧链中的一环，其地质构造及成矿作用均显示出板块构造作用的特色。岛内主要的原生金属矿床分布在中央山脉及其以东地区。
一、地质演化及重大地质事件
1.前泥盆纪构筑的基底层
根据周边地区相关资料所作出的推测，台湾海峡及台湾西部地区有可能存在前泥盆纪的变质基底，这是因为出露于福建滨海平潭、晋江、东山一线的前泥盆纪澳角群变质岩有可能延至海峡及台西地区而成为其早期变质基底。此外在台湾海峡东北的东海瓯江凹陷内经过灵峰一井钻探已发现有同位素年龄为1860Ma的变质岩地层，也可为此提供佐证。
2.二叠纪时的海相盆地沉积
二叠纪时的台湾，至少在中央山脉地区正处于海盆沉积环境。这点已为大南澳群地层所证实，其岩性组合包括有片麻岩（混合岩）、大理岩、结晶灰岩和各种片岩（偶夹煤层）。其中在大理岩内已发现有二叠纪的 科类和珊瑚类化石，还测得Rb-Sr同位素年龄为200～240Ma（应是变质年龄）。而片岩中的绿片岩类则也可能由基性火山岩类变质成（另外还有一些镁铁质-超镁铁质岩则普遍认为并非原地岩系，而是来自洋壳的混杂堆积）。大南澳群的这种岩石地层组合与福建大陆的石炭系-二叠系地层有许多相似之处。如都有碳酸盐岩，含煤碎屑岩及基性火山岩建造。虽然还不能断定当时的中央山脉地区同属永梅坳陷，但至少可肯定是同期的海相产物。另从剥蚀源区分析，当时除武夷隆起及闽东南滨海断隆带外，似乎也别无可供给的剥蚀物源。
3.中生代早-中期中央山脉地区挤压变质隆起
大南澳群中大理岩的同位素年龄为200～240Ma，其时代相当于三叠纪，加上大南澳群缺失较可靠的三叠系地层记录。由此推测，受晚二叠世至中侏罗世俯冲碰撞的影响，中央山脉地区（甚至包括台湾西部地区）经受了区域变质，以此而构成台湾的又一变质火山基底。太鲁阁隆起亦在本期内开始形成。
4.侏罗纪-白垩纪时发生小规模沉积作用及岩浆活动
侏罗系的沉积地层仅在高雄外海的台西南盆地中于深部钻孔内见到陆相黑色页岩。白垩纪的沉积地层称为云林组，由碎屑岩、灰岩夹玄武岩组成，主要分布在台湾海峡内。燕山运动期间的岩浆活动在台湾地区不太发育，除玄武岩外，在少数地区有辉长岩、花岗闪长岩类侵入，并已混合岩化。此外仅有一些花岗伟晶岩、石英斑岩及玢岩类的岩脉活动。本期内还进一步发生了区域变质作用，形成了太鲁阁高压过渡型变质带。
5.白垩纪末期的板块运动
台湾地区在燕山运动晚期板块构造作用十分活跃。受太平洋板块俯冲影响，一方面在太鲁阁以东形成高压低温的玉里变质带和混杂岩带，一方面有洋壳碎片插入大南澳群而形成大南澳混杂岩带。
6.早第三纪时的广泛海侵
受喜马拉雅运动影响，早第三纪时从太鲁阁隆起以西的脊梁山-雪山山脉地区直至台湾海峡，均广泛发生海侵，形成巨厚的海相堆积并伴有中-基性火山岩喷发。同时还有小规模的辉绿岩、闪长岩等中、基性岩体侵入。这些很可能与板块俯冲处于间歇松弛阶段而造成的弧后拉张作用有关。
7.晚第三纪时的板块运动
目前认为此期的板块运动是菲律宾海板块与欧亚大陆板块之间的弧-陆碰撞，其结果形成了海岸山脉带复理石式的海相火山-沉积岩，和由吕宋弧延伸来的奇美火成杂岩及都峦山组火山岩；尤具特征的是在板块缝合线部位形成一套利吉层蛇绿混杂岩；并使中央山脉西部脊梁山-雪山地区的第三系沉积地层发生变质。台湾岛的一些重要断裂如屈尺-潮州断裂、中央山脉断裂、海岸山脉断裂等可能均在本期内发育形成。因受中央山脉断裂与海岸山脉断裂对冲的结果而在此时形成了台东纵谷。
8.第四纪的火山弧活动
更新世时，琉球（或吕宋）火山弧延至台湾北部，形成了基隆及大屯的火山群，由（玄武）安山质-英安质的火山熔岩和潜火山岩（斑岩）类构成岩石组合。海岸山脉地区在此期内发生了强烈的挤压褶皱、倒转、逆掩等构造作用。有关更新世以后的板块作用，有些学者已将之绘成模型，参见图4-32。右面为X-Y地段的岩石圈动力学演化过程。该地区最初为碰撞过程（3Ma），随着菲律宾海板块的移动而成为琉球俯冲带（2Ma），从2Ma至今，琉球海沟后退，碰撞造山带的岩石圈伸展减薄。碰撞造山带塌陷为一个裂谷，后者从一个山间盆地发育为深的冲绳海沟（Loui S.Teng）。
二、区域成矿作用、成矿系列及成矿类型
台湾东部地区的区域成矿作用主要与潜火山-斑岩作用及区域变质作用有关，由此形成了一套成矿系列和成矿类型，以成矿时代较新为其显著特点，见表4-11。

图4-32 琉球南部晚新生代的地球动力学演化过程

（Loui S.Teng，1996）

表4-11 台湾东部构造岩浆带内成矿作用、成矿系列及成矿类型简表

成矿时代新这一特点，对本区内的成矿和找矿来说各有利弊。有利处是矿床受剥蚀时间较短能基本保存完好，隐伏地下的盲矿床由于尚未得到剥露因此被找到的机会也较大；不利处则是对于需要经过多个阶段和多种成矿作用长期叠加积累才能富集的成矿类型就缺乏了必要的时间条件。
三、各成矿区带分述
到目前为止，台湾岛内已发现的内生金属矿不仅数量不多，而且有工业价值的更是寥寥无几，这可能是与研究程度及勘查程度不足有关。在内生金属矿产中又未见有关铅锌银矿的报道，这似乎亦是其区域成矿的一个特点。
按照区内金、铜矿产的分布及所处的地质构造单元，共划分为四个成矿区带，在区带内不再分出成矿单元。其中能达到矿床的仅有金矿，其余尚属矿点（图4-33）。

图4-33 台湾东部构造岩浆带内成矿带划分图

1.太鲁阁隆起成矿带（Ⅳ-1）
太鲁阁隆起成矿带隆起位于中央山脉东坡，主体由太鲁阁带的（石炭系）-二叠系组成，夹有蛇绿混杂岩。其西与脊梁山-雪山第三纪凹陷带以断层相隔，东以海岸山脉断裂及台东纵谷与海岸山脉地体相接。在邻近台东纵谷处发育一条由片岩及洋壳蛇绿岩套构成的蛇绿混杂体，被认为是白垩纪时板块作用在缝合线上的产物。
本带绿片岩中有多处铜矿点，如花莲铜门及宜兰大白山等，其中花莲铜门可作为代表。
花莲铜门铜矿点 矿体呈透镜状整合产于绿片岩及绢云片岩中，与绿片岩及辉绿岩关系密切，成矿类型属变质基性火山岩层控型。矿石成分为含铜硫铁矿含铜品位0.5%～2.8%，呈浸染状，有方铅矿共生。
另在宜兰县的铜山亦有同类型矿点，铜的品位可达3%～4%。
2.脊梁山-雪山凹陷成矿带（Ⅳ-2）
本成矿带位于中央山脉西部，由轻度变质的第三系组成。东部脊梁山地区变质较深，其岩石以板岩、千枚岩为主，西部雪山地区变质较浅，以泥质板岩为主。本带西以屈尺-潮州断裂为界与台湾西部的晚第三纪-第四纪的沉降带相隔，东与太鲁阁断隆带以断层接触。
在带内的浅变质岩内有多处金矿点，如宜兰太白山、南投合欢山等。含金石英脉产于泥质板岩、千枚岩、变质砂岩中。其产状有的与围岩一致，呈同步褶曲，有的穿切层理。脉厚者可达1m，薄者仅数厘米。金属矿物有自然金及方铅矿和闪锌矿，品位（10～1000）×10-6不等。自然金产于石英脉之膨大、分叉或形态变化处。围岩蚀变有黄铁矿化、绿泥石化、高岭石化、方解石化等。成矿类型属于变质岩构造-蚀变岩型。
3.海岸山脉地体成矿带（Ⅳ-3）
本成矿带位于台湾岛东缘滨海地带，西以海岸山脉断裂与台东纵谷相接。该地体属构造拼接地体，被认为是新生代初期由菲律宾海板块前缘的吕宋岛弧与欧亚板块发生碰撞的产物。带内的中新世奇美安山质火成杂岩（出露面积22km2）及中新世都峦山组的安山质海相火山碎屑岩，原属吕宋火山弧，其上的上新统-中新统大港口组沉积碎屑岩（夹少量火山碎屑岩）则属弧前盆地的复理石沉积。
在本带的奇美火成杂岩体中产有奇美铜矿点，在都峦山组的火山-侵入岩中产有都峦山铜矿点。
（1）奇美铜矿点
奇美火成杂岩体是由玄武质安山岩、斑状安山岩、玄武岩、闪长岩和多种岩脉组成的中、基性喷发-侵入杂岩。成矿与闪长斑岩有关。其中辉石闪长岩为早期侵入岩，K-Ar年龄为（22.5±3.5）Ma，斑状辉石闪长岩年龄为（17.0±2.5）Ma，蚀变年龄为（18.0±1.8）Ma。安山质岩石较晚，测得锆石年龄为15.4～16.4Ma。何春荪在1969年测定矿化蚀变闪长岩年龄是（9.0±0.7）Ma，其被认为是成矿年龄。发现有五个矿化露头，均为氧化后的斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、水胆矾、块铜矾（Antlerite）及含铜褐铁矿、铜绿。蚀变种类有粘土矿化（蒙脱石、伊利石）、青磐岩化（绿帘石、绿泥石、黄铁矿、方解石）及硬石膏化。其中三号及四号露头构成的第三矿化区，南北长650m，东西宽400m，经过钻探后，若以Cu含量高于0.3%计算，有矿石储量733万吨；高于0.5%计有186万吨，（含Au0.4～0.5g/t），成矿类型属斑岩型（图4-34）。
（2）都峦山铜矿点
中新统的都峦山组为安山质的集块岩、凝灰岩、凝灰质砂岩等火山碎屑岩，其中夹有灰岩透镜体。安山岩为潜火山岩体，呈岩株、岩床、岩舌等产状侵入。矿体形成于安山岩之内外接触带，共见六个露头，均受构造裂隙控制。矿石由黄铁矿及黄铜矿组成，还有少量辉铜矿、铜蓝，因有玉髓共生，当地人称都峦山宝石。矿化呈浸染状或块体状，围岩有青磐岩化及粘土化蚀变，共有六个露头，最大的四号露头面积30m×50m，为角砾岩筒，角砾直径10～15cm，次圆状，由粘土化安山岩构成，常有安山岩脉贯穿，推测是火山喷发中心。矿石含铜为0.1%～6.3%，平均0.4%，金4.6×10-6左右，银15×10-6。成矿类型暂定为潜火山热液型，推测角砾岩筒之下可能有斑岩型铜矿。

图4-34 台湾花莲奇美铜矿点矿化露头分布图

（据高振敏，李朝阳资料，2000）
4.基隆火山弧成矿区（Ⅳ-4）
在台湾北部分布有大屯山及基隆两个火山群区，均由更新世的基-中性火山、潜火山岩组成。前者面积为290km2，同位素年龄为0.37±0.04）～（2.56±0.5）Ma，后者面积为12.3km2，同位素年龄为1.1～1.7Ma。以往一般都认为这些火山群是琉球火山弧的西延部分，但最近根据Sr、Nd同位素的对比，二者存在差别，因此有人提出基隆火山群并非属琉球火山弧而是距今2Ma时吕宋岛弧与欧亚大陆边缘碰撞后的拉张环境产物。其中本山岩体在1.7～1.4Ma时沿沉积岩背斜轴脊附近侵入。其余岩体形成于1.0～0.9Ma间。
金瓜石金铜矿床位于基隆火山群内，有五个较大的英安质潜火山岩体，侵入于中新统的瑞芳群和中新-渐新统的野柳群含煤砂页岩地层。潜火山岩呈岩床、岩席、岩墙及岩流等产出，并在一些地段形成爆破角砾岩筒。成矿区内由金瓜石及瑞芳两个大型矿床以及周围共几十个矿体构成金瓜石矿田。矿田内可分为本山、长仁、九分、武丹坑四个矿段，见图4-35。以下重点介绍金瓜石及瑞芳两个矿床。

图4-35 金瓜石地区矿床与角砾岩筒分布图

（据方建能等，1984）
金瓜石矿床 金瓜石矿床是本山矿段内最大的矿床，因矿体的地表露头呈现凸出地面的硅化帽，故俗称为大金瓜。矿体呈陡倾的脉状或筒状产于本山英安岩体内，并延入围岩的中新统中（构成树梅坑矿体群），岩体的同位素年龄为1.4～1.1Ma。金瓜石的主矿体呈脉状，延长大于1200m，延深超过650m，地表的分支脉带向下往往归并于主脉。主要金属矿物有硫砷铜矿、黄铜矿、吕宋铜矿（与硫砷铜矿同质异构，其成分：Cu含量为48.3%、As19%、S32.6%）及少量法马丁矿（脆硫锑铜矿），脉石矿物有石英、明矾石、绿泥石、高岭石，次为方解石、重晶石，还有极少量自然硫、自然汞、臭葱石等。围岩蚀变为硅化、黄铁矿化、粘土化、明矾石化、绿泥石化等。矿石具多种结构构造，有脉状、细脉-网脉状、浸染状、角砾状等。金赋存于黄铁矿（褐铁矿）、硫砷铜矿及明矾石中，常见到大的金块，曾采到重60多两的金块。根据明矾石的同位素年龄为（1.0±0.1）Ma，可知成矿时间稍晚于英安岩体。矿物的成矿温度集中在200～250℃区间。成矿深度若用流体包裹体法测定约为2400～3500m，若按地温梯度推测则为1000m左右。另外呈筒状产出的矿体分布于英安岩体东部边缘，从南至北由多个爆发角砾岩筒构成长约3km的岩筒带，多数产于砂页岩围岩中，少数产于英安岩内（粗石山）。基本上都是全筒矿化，且大多均为隐伏矿，仅在地表显示有硅化、粘土化蚀变的标志。已揭露的岩筒延深为200～700m，直径由数米至20m不等。方建能、余炳盛等绘成角砾岩筒的一般模式见图4-36。本矿床有明显的垂向矿化分带，地表为硅化帽及氧化带，内产有含金的褐铁矿及粘土矿，还有重晶石和石英。金的品位与重晶石呈正相关；地表往下约200m后是原生矿，其中地下200～450m为低品位金矿带，450～600m为富金带。600m以下演变为以铜为主的含铜金矿带。方建能等人根据硫化铁的矿物种类及其所含成矿元素的变化绘成了垂直分带图（图4-37）。蚀变亦呈垂向分带，自上而下为硅化、黄铁矿化、明矾石化、粘土矿化。
瑞芳矿床 瑞芳矿床是九份矿段的主要矿床，亦因地表的硅化帽露头而俗称为小金瓜。矿体呈脉状产于九份与新山两个隐伏的英安岩体之上，有的也产于外接触带的围岩中。小金瓜矿体有大小矿脉二三百条，其中主要的四条为甲脉、乙脉、丙脉及永代脉。矿石砂矿物有黄铁矿、白铁矿、方铅矿、闪锌矿及微量的辉锑矿。脉石矿物以方解石为主，并有高岭石、水铝石、石英等。脉的风化露头成为含金的粘土脉，内产有粗大的自然金，大多含银。围岩蚀变有青磐岩化、粘土化、碳酸盐化、黄铁矿化及硅化。
其他矿床 有关长仁矿段及武丹坑矿段的简况，列成表4-12。

表4-12 金瓜石矿田内长仁矿段与武丹坑矿段简况


图4-36 金瓜石角砾岩筒一般模式

（据方建能、余柄盛，1984）
金瓜石矿田内的金，主要以自然金及银金矿产出，形态有粒状、鳞片枝状、针状和发状等，并见有八面体晶形。粒径一般小于0.3mm，部分呈次显微金产于黄铁矿中（本山）。各矿段金矿物的成色变化较大，九份为610～750，武丹山为720～810，本山为690～930。这种变化还发生在同一矿床的不同高程，如九份矿段394m处中段处金的成色为610，而往下至331m处中段处上升为710。这表明金的成色随成矿温度升高而增加。金矿物含有多种微量元素，并且其含量亦有规律性变化。以九份矿段为例，从底至顶自然金中Al、Te、Mn、Pb增加，V则降低，而Mg、Si、Ti则变化不定。上述元素中的Te、V是以包裹体赋存于金矿物中，Fe、Mn、Pb则产于金的晶格。由此可能反映Al、Fe、Mn、Pb趋于在低温金中富集，而V则在高温金中富集。此外不同区段金所含的微量元素也不相同，如九份的四件金样品含Bi、Pb很高，而大粗坑、武丹山、本山的金样品则含Cu、Hg、Ni较高。上述微量元素都赋存于自然金的晶格中，其成分的不同应与形成时的地球化学条件不同有关，这反映出金瓜石矿田内并非一次性成矿，而是多期次、多阶段在不同温度、压力等条件下成矿。

图4-37 金瓜山金（铜）矿床垂直分带

经过多种方法测定计算，成矿温度总体为160～400℃，以本山矿段成矿温度最高为160～300℃，集中值为200～250℃，经压力校正后最高值达350℃。九份及武丹山矿段的成矿温度较低为200℃左右。由此形成以本山矿段为中心的水平分带，向东演变为长仁的含铜金矿带，向西变为武丹山与九份的金矿床。同时又有上部富金下部富铜的垂直分带。一些学者还对成矿流体的性质做了研究。Juan et al.（1959）认为第一次热液活动在矿化作用前发生，起初为弱碱性至中性，后变为中性至弱酸性。第二次热液活动在矿化期，热液性质初为碱性，后变为酸性。Folinsbee et al.（1972）据硫的同位素组成，认为热水及硫来自侵入岩体，而金属元素来自受蚀变之石英安山岩。Yen（1976）据流体包裹体成分特征指出，大部分脉状矿体的矿液含NaCl仅3‰～14‰，可能意味有天水混入。还有学者在进行矿物学研究后，对成矿作用提出了一些看法。谭立平（1992）依据高温矿物硫砷铜矿呈脉状贯入于低温矿物四方硫砷铜矿中的现象，认为热液的交代、充填作用多次反复进行。Hwang＆Meyer（1982）在本山九坑发现有碲金矿，而认为在金瓜石矿床下部另有一个岩浆库，是提供热水循环之主要动力，其深度可能位于6km以下。
根据金瓜石矿床的成矿与英安岩类潜火山岩有关，矿床内发育有爆破角砾岩筒，矿床形成于浅成环境，有明矾石及重晶石等硫酸盐类矿物及辰砂与辉锑矿等低温类矿物，因此可肯定其成矿类型属于与中酸性潜火山作用有关的浅成热液硫酸盐型（高硫型）矿床。该矿床与福建上杭紫金山矿床在本质上是相同的，至于前者以金为主而后者以铜为主的差别原因，王绍雄（1995）解释为是矿床受剥蚀程度和出露水平不同所致。紫金山矿床形成于一亿年前的早白垩世。受剥蚀已较深，据估算至少已被剥去300m以上，因此矿床的上部已不再保存。金瓜石矿床则形成于更新世，至今不过一百万年左右，受剥蚀较浅，因此矿床保存较完整。这就可以将目前的金瓜石矿床视为紫金山矿床上部被剥蚀的部分，而现今的紫金山矿床则可视为金瓜石矿床的下部乃至更深的部位。二者互补的结果就能构筑成一个更为完整的潜火山浅成热液矿床的成矿体系与模型。
金瓜石矿田特别是大、小金瓜石矿床是台湾迄今惟一的大-特大型金矿床。据官方公布的统计资料，1898～1961年间已采黄金83t、银139t、铜8.75×104t。若至1987年则累计产金100t、铜10×104t、银170t。但据台湾大学谭立平及九份台阳公司林朝棨估计，实际黄金产量远不止此，金瓜石矿段应有金300t，九份矿段200t，武丹山矿段100t，合计达600t之巨。而尚待开发与发现的资源潜力也十分巨大。

（一）前寒武纪基底的性质

1.问题的提出

对于东昆仑造山带前寒武纪基底的性质主要有4种不同认识。①占主导地位的传统观点，认为昆中断裂带以北属于华北型，为结晶基底（或硬基底），其南属扬子型，为变质基底（或软基底）（例如：青海省地质志，1991；姜春发等，1992）。②基于前长城系基底Rb同位素年龄，昆中断裂带以北约1800～1900 Ma和其南约2200～2400 Ma，提出昆北为扬子型，昆南则为华北型。③基于同位素年龄3个峰值（1800 Ma、1400 Ma年和1100 Ma）提出属于西域地台型，它不同于华北型（前长城系1800 Ma地台固结），也不同于扬子型（70～80 Ma地台固结）（陈炳蔚等，1995）。④东昆仑广泛出露的前寒武纪变质岩是抬升达地表的柴达木块体的深部陆壳（邓晋福等，1995）。

图6-9 昆仑山—西秦岭—三江地区岩石构造组合与成矿简图

（据曹永清，1999）

前寒武纪基底性质的厘定，不但对于显生宙的构造演化，而且对于成矿作用和矿产资源的区域远景预测有重要意义，有必要进行某些讨论。

2.克拉通的形成与地台的基底

全球大陆的地震层析成像（CT）结果，把古大陆分出两个年龄省：①大于1700～1800 Ma（太古宙—古元古代）的古大陆，与②1700～1800 Ma（中元古代—新元古代）古大陆。前者高速异常达250 km，后者则无。这样太古宙—古元古代克拉通均有一个平均深达250 km的岩石圈根，被称为大陆根（Polet和Anderson，1995）。

我国3个大的克拉通，中朝、扬子与塔里木均有大陆根（中朝克拉通的东半部-华北克拉通是一个例外，燕山期时大陆根丢失了约100 km厚度）（邓晋福等，1996 a），以及鞍山地区奥长花岗质片麻岩年龄3800 Ma和冀东地区石英岩3800～3600 Ma，角闪岩3500 Ma（Wu等，1993）和下扬子地幔橄榄岩捕虏体2800～3400 Ma（孙卫东等，1997）均表明，中朝、扬子与塔里木克拉通的前寒武纪花岗质基底形成的主要时代是太古宙。

3.造山带的基底

大多数造山带内显生宙花岗岩类的Nd模式年龄（T^NdDM）占优势的为元古宙，其中大致有3个高峰值，～1800 Ma，～1400 Ma 和～1000 Ma（Jahn 等，1990；李献华等，1991；吴福元等，1997）。这表明，造山带内岩石圈的形成以及陆壳从地慢中分离出来的时间主要是元古宙，这与上面所讨论的克拉通是不同的。地质学研究表明，大多数造山带，虽然可能包含少量小块的太古宙地块，但主体出露的基底均为元古宙变质岩和花岗岩类。它们与其中广泛分布的显生宙花岩类的T_DM所示踪的其源区从地幔中分离出来的时间主要为元古宙是一致的。它们均暗示，大多数造山带岩石圈和陆壳是在元古宙新生的。

这样，造山带的基底占优势的不是太古宙形成的，而是元古宙形成的，而克拉通的基底占优势的是太古宙形成的。它将成为我们讨论东昆仑前寒武纪基底性质的一个主要依据。

4.东昆仑前寒武纪基底的性质

上述讨论告诉我们，前寒武纪基底可分出两大类，即克拉通基底与造山带基底，鉴别它们的依据主要有：①TT（G）形成的年龄；②显生宙花岗岩类的T^NdDM；③地幔橄榄岩的Re 亏损年龄。东昆仑金水口群被认为是最老的变质岩系，形成于古元古代，最老的同位素年龄为2448 Ma，但它是将苦海群与白沙河组斜长角闪岩放在一起获得的，因此，还需要进一步验证。根据金水口群主体为角闪岩相片麻岩与英云闪长岩-奥长花岗岩组合（TT）（邓晋福等，1995）或TTG组合（青海区综队，1995），以及侵入于金水口群的片麻状花岗岩类的Rb-Sr 等时年龄为1846 Ma（青海地质志，1991）来看，可以初步认为，东昆仑基底可能主要形成于古元古代晚期，它属于造山带的基底，而不是克拉通的基底。这与东昆仑的地质演化史——多次或多旋回（元古宙、加里东、晚海西—中生代、新生代）被卷入造山作用的地质事实符合，虽然其间存在短暂的相对稳定期，进而可以认为它不是扬子型、华北型基底，也不是塔里木的基底。东昆仑造山带的基底显然属于克拉通边缘或从克拉通边缘分离出来的“优地槽”的基底，到底它与那个克拉通更亲密，还有待进一步论证。另外，东昆仑前寒武纪变质岩类及花岗岩类的研究程度较低，同位素，特别是Sm-Nd和Re-Os同位素研究几乎是个空白，这是需要今后加强研究的重要方面。

昆中断裂是新生代以来形成的地貌景观的表现，与地质历史中的某些边界带并不完全符合，例如古元古变质结晶岩类在该断裂的两例均有分布。

（二）加里东造山旋回及其性质

1.火成岩构造组合与大地构造演化

（1）早古生代玄武岩类的岩石学-地球化学性质

岩石学与岩石化学的结果（表6-4）表明，它们主要是拉斑玄武岩类，它们与洋中脊、洋岛、俯冲弧、大陆裂谷拉斑玄武岩的比较见表6-4。由表6-4可以看出，东昆仑早古生代拉斑玄武岩类的TiO₂ 含量基本上排除它不属于俯冲弧的环境，而比较接近洋中脊环境，但K₂ O含量显然类似大陆裂谷环境；所以，总体来看，它处于洋中脊、洋岛与大陆裂谷拉斑玄武岩的过渡位置。

从轻稀土的低度富集来看，可以排除它不属于N-MORB型，Nb-Zr-Y关系和Zr/r-Zr关系，则可以排除它不属于俯冲弧环境，主要特征类似板内拉斑玄武岩类，少数有 P-MORB特征。

矿物学特征中，斑晶岩组合中只见富钙单斜辉石、未见贫钙斜方辉石，但化学组成是拉斑玄武岩特征，这种特征类似洋中脊玄武岩，而不同于洋岛与大陆裂谷的拉斑玄武岩。

综上所述，岩石学及地球化学特征的共同约束表明，它不属于俯冲弧环境，总体上类似大陆裂谷环境、但具有向洋岛和洋中脊环境过渡的某些特征，其最佳模型是类似边缘海性质的小洋盆。

表6-4 不同构造环境下拉斑玄武岩类平均化学组成（w _B /%）

注：Condie数据中Fe₂ O₃ 与FeO合并为ΣFeO；俯冲弧指岛弧＋活动大陆边缘。

（2）早古生代玄武岩类的某些地质特征

玄武岩喷发时常夹有硅质岩沉积，表明是一种较深水的环境，它似乎排除了洋岛的可能性，因为后者一般不是深水环境。从空间分布来看，清水泉蛇绿岩旁侧无弧火成岩分布，而西半部大量玄武岩出露在无蛇绿岩岩石组合发育的地区，即不见蛇绿岩-弧火成岩空间上成对性分布（莫宣学等，1993），支持的最佳模型，为类似边缘海性质的小洋盆环境。

（3）地质事件序列与大地构造演化

清水泉蛇绿岩已获得5 l8 Ma和579 Ma年龄数据，为寒武纪。拉斑玄武岩类按地层划分归入晚奥陶世（青海地质志，1991）。弧花岗岩类有两个较为可靠的年龄，德拉托郭勒岩体全岩Rb-Sr等时年龄476 Ma，万宝沟岩体角闪石（⁴⁰ Ar/ ³⁹ Ar）年龄450 Ma，石灰沟花岗岩锆石一致线年龄为471和485 Ma，为奥陶纪。如果上述数据是可靠的话，从区域尺度上，我们可作出以下推测：①洋盆已于寒武纪就在清水泉一带形成，早奥陶世开始进入俯冲阶段；②东昆仑西部在晚奥陶世才开始形成洋盆。显然，还需进一步的研究论证。

东昆仑还未发现蓝片岩或榴辉岩类，但已发现有碰撞型二云母花岗岩类，在万宝沟沟头，锆石一致线年龄为412.6 Ma，属晚志留世，说明洋盆已完全闭合，进入碰撞造山阶段。需要说明的是，二云母花岗岩体至今只在万宝沟见到，其他地方有否？还有待于进一步调查。因此.它的空间展布仍不清楚。但从区域对比来看，祁连加里东造山带的二云母花岗岩出现的时限为417～404 Ma（邓晋福等，1996b），东昆仑此时已进入碰撞造山阶段是可信的。

造山后A型花岗岩还未发现，但早、中泥盆世地层的缺失，晚泥盆世陆相磨拉石的发育，可能是造山带在晚泥盆世已进入造山后崩塌阶段的间接标志。

加里东造山旋回的地质事件序列可概括于表6-5。

表6-5 东昆仑与北祁连加里东造山带事件序列对比

2.祁连-东昆仑加里东造山系统

从火成岩构造组合，地层发育，大地质事件及其序列等方面，东昆仑造山带与北祁连造山带、南祁连造山带、柴北缘造山带有类似的大地构造性质与演化历史。其中东昆仑与北祁连的对比可见表 6-5。北祁连、南祁连、柴北缘造山带的类似可参见邓晋福等（1996b），赖绍聪等（1996）。这样，我们可以建立一个比较完整的祁连-东昆仑加里东造山系统，它至少可包括4个造山带，北祁连造山带，南祁连造山带，柴北缘造山带，东昆仑造山带。每一个造山带在这个造山系统中的大地构造性质与演化历史仍表现出某些重要的差异，这是值得我们今后进一步研究的。因为，这种重要差异对于矿产资源的区域性预测提供重要约束。

现有资料表明，在这个造山系统中东昆仑造山带与其他造山带相比较，其洋壳发育程度可能最低，继而其俯冲造山和碰撞造山的发育程度也可能最低，它为东昆仑在加里东时期成矿预测提供了重要背景。

3.昆中缝合带的性质及其意义

昆中缝合带的蛇绿岩，只在清水泉有局部发育，其典型程度远不如北祁连蛇绿岩。其西半部的拉斑玄武岩类指示只存在类似边缘海的小洋盆，未见蛇绿岩岩石组合的分布。弧火成岩与碰撞火成岩均不发育。这些事实暗示昆中缝合带可能不代表曾经分离的两个独立大陆的陆-陆碰撞缝合带，而是一个大陆内部两个相对独立的分离陆块间的碰撞缝合带。从这个意义上看，柴达木地块与东昆仑曾是一个完整的大陆块，在早古生代曾拉开形成小洋盆，在其末期又碰撞拼合在一起。如是这样，我们把昆中断裂带附近出露的前寒武纪变质岩系看作出露的柴达木地块的基底（邓晋福等，1995）是合理的。同时也说明，我们在前面讨论的东昆仑前寒武纪基底的认识亦是合理的。

（三）晚海西—早中生代造山旋回及其性质

1.火成岩构造组合与大地构造演化

总体来看，晚海西期—早中生代东昆仑造山带的事件记录比较完整（表6-6）。蛇绿岩套中放射虫硅质岩的化石清楚地记录了在晚二叠世—早三叠世时洋盆已经形成，与弧火成岩形成的时间（260～220 Ma）是一致的。这种成对性的时空结构支持了洋壳在早二叠世—中三叠世时是存在的。但是，一般来说，洋盆打开的最早时间应早于俯冲作用，这个时限则是不清楚的，有待进一步的研究。研究表明（罗照华等，1999），早二叠世—中三叠世的弧火山岩类和弧花岗岩类与安第斯活动大陆边缘弧火成岩十分类似，而中三叠世—早侏罗世的火成岩类则与青藏大陆碰撞造山带的火成岩类十分相似，它们分别清楚记录了俯冲造山与碰撞造山的时限。东昆仑山南坡的兰道弯乌苏组（J₁）分布于西段红山包、中段八宝山及东段塔妥等地，是达千米以上（还未见顶）的陆相类磨拉石沉积（青海地质志，1991）。从地质构造演化来看（表6-6），侏罗纪的高钾花岗岩类，可能属于造山后花岗岩类（？），但还未发现真正的碱性花岗岩类，这有待进一步研究。

从火成岩构造组合的记录（表6-6）来看，海西与早中生代不能分割开来成为两个造山旋回，东昆仑地区晚海西期—早中生代是一个完整的造山旋回。

表6-6 东昆仑晚海西期—早中生代造山带事件序列

2.昆仑-秦岭-巴颜喀喇-松潘甘孜“古”特提斯构造系统与昆南缝合带的性质

为区别于侏罗纪开始的青藏特提斯构造系统，这里暂称为“古”特提斯，纯属“简化”之意，它主要时限指晚海西期—早中生代。东昆仑造山带属于“古”特提斯造山系统的北缘中段，叠加在原来的祁连-东昆仑加里东造山系统之上。东昆仑造山带的火成岩构造组合及构造演化与西昆仑、西秦岭造山带有着许多相似之处。看来，巴颜喀喇可能是东、西昆仑造山带的前陆盆地，松潘-甘孜可能是西秦岭造山带的前陆盆地。这样，昆南缝合带应该看做是中国南、北大陆的主要构造分界线。

中国南、北部大陆的构造分界线，在东昆仑地区到底是昆中缝合带，还是昆南缝合带，长期以来一直存在争议。我们的研究表明，昆中缝合带形成于加里东，它不具有分割两个大陆的性质，而是一个大陆内曾经分离的陆块之间的构造分界线；昆南缝合带形成于晚海西期—早中生代，它才是中国南、北大陆的构造分界线。

（四）新生代造山性质

众所周知，新生代时期东昆仑造山带又卷入青藏大陆碰撞造山系统的一部分。与西昆仑-可可西里带和三江构造带的一个极大不同是，东昆仑造山带内无新生代岩浆活动，但逆冲构造十分发育，陆壳的水平缩短导致增厚作用是新生代以来东昆仑山剧烈隆升的主要根源。

（五）东昆仑中段金、铜等矿产的成矿潜力与找矿方向

1.金矿的成矿潜力与找矿方向

已有工作表明，金在东昆仑地区已经逐渐成为优势矿种。目前在东昆仑中段已经发现大型金矿床1处，中、小型金矿床与矿点近10处。大型化探异常十几处。已发现的金矿床主要成因类型为构造蚀变岩型和石英脉型，其次为金-汞-锑共生的微细浸染型，还有矽卡岩型和热液型铁、铜、多金属矿床中的伴生金矿。

我们认为东昆仑金矿的区域成矿地质条件优越，找矿潜力很大。其主要依据是：

（1）具有很好基底条件

前已证明，东昆仑的前寒武系基底属造山带基底性质，是在元古宙由幔壳分离形成的。基底岩石中金的平均丰度超过地壳和地幔中金的平均丰度的数倍，为金富集成矿提供了足够的物质基础。对于金这种亲幔来源的，而其富集作用主要与循环于地壳中的岩浆流体及其他地质流体有关，在基底形成时大规模的壳幔分离作用对金的富集程度是至关重要的，这是评价在某一地区金能否成为优势矿种、是否具有找矿潜力的重要指标。

（2）具有很好的岩浆-流体条件

从区域构造-岩浆演化分析可见，东昆仑地区最后一次强烈的构造-岩浆活动属于晚海西期—早中生代造山旋回。而加里东造山旋回的造山强度和岩浆活动大大弱于晚海西期—早中生代；新生代基本上没有岩浆活动。前面已经指出，一个地区最后一次和最强的一次构造-岩浆活动与区域成作用关系最密切，因为它可对前存的陆壳与矿源层、甚至矿床进行强烈改造。所以，从东昆仑构造-岩浆演化角度，晚海西期—早中生代应是成矿的最佳时期和最主要的时期。成矿年龄的研究支持了这一认识，东昆仑最大的金矿床五龙沟矿床的脉石矿物石英中气液包裹体的Rb-Sr等时线年龄为（273±5）Ma；蚀变矿物绢云母的K-Ar年龄为252.9 Ma；石灰沟含萤石的黑云母花岗岩两组单颗粒锆石的U-Pb一致线年龄的上交点分别为471.1 Ma和485 Ma，对应的下交点分别为211 Ma 和175 Ma，表明该花岗岩形成于加里东期，早、中生代受到热事件干扰，后者可能与金成矿热事件有关。这些数据表明，五龙沟金矿床的主要成矿期属晚海西期—早中生代造山旋回。此外，硫同位素（S）、氧同位素（O）、氢同位素研究表明，东昆仑金的成矿流体主要与岩浆热流体有关。Pb同位素研究表明，东昆仑金矿的铅同位素具有非单阶段Pb演化特征，暗示矿质是多阶段、多来源的，东昆仑多次造山旋回都对此有所贡献。研究还表明，东昆仑各时期中酸性侵入岩金的丰度均大于世界同类岩石的平均丰度值和地壳的平均丰度值，其中尤以早中生代花岗岩金的丰度最高。说明各时期中酸性侵入岩（尤其是早中生代花岗岩）岩浆均可能提供了部分矿质来源。

以上事实表明，东昆仑金的成矿作用与中酸性岩浆侵入作用关系十分密切，它们为成矿提供了主要的热源、流体来源以及部分矿质来源。其中，晚海西期—印支期（早中生代）岩浆构造旋回起了主要作用。这个岩浆-构造旋回在东昆仑表现十分强烈，形成规模宏大的俯冲型与碰撞型花岗岩带，其特点可以与安第斯带对比。因此，金矿成矿的岩浆-流体条件是十分有利的。

（3）具有很好的导矿构造和容矿构造

昆中断裂与昆南断裂是横贯东昆仑全区的巨大区域性导矿构造或岩石圈尺度不连续。如前所述，昆中断裂带在加里东晚期是中国北大陆内两个分离陆块（柴达木与东昆仑）的碰撞缝合带，在晚海西期—早中生代金主要成矿时期及其以后是一条大断裂带。昆南断裂带是早中生代形成的中国南、北大陆之间的缝合带，同时也是一条大断裂带。这两条巨大的构造薄弱带，成为东昆仑地区内生金属矿床成矿流体的良好通过，控制着本区金矿和其他内生金属矿床的区域分布。这两条大断裂带的次级和更次级构造，控制着矿田、矿床和矿体的形成与分布。在研究矿田构造和矿床构造时，需要具体地查明构造的时空格架、力学体系及构造性质与方向的转换，掌握其控矿规律。

上述优越的成矿地质条件，加上已有的大量矿床、矿化、异常的显示，表明东昆仑金的找矿潜力是很大的，值得加大投入，进一步加强地质勘查工作。

东昆仑金矿的主攻类型应为构造蚀变岩型、含金石英脉型、（二者经常复合在一起）及金-锡-汞共生的低温微细浸染型。

区域找矿方向建议，应注意以下有利地区：昆中断裂与昆南断裂附近地区及两大断裂带之间的地区；晚海西期—早中生代花岗岩发育地区；东昆仑的前陆盆地的巴颜喀喇群中的小侵入体与断裂发育地区。

2.铜矿的找矿潜力与找矿方向

东昆仑地区尽管已发现许多铜矿化点和化探异常，但尚未发现形成规模的工业铜矿床。原因是工作程度不够。因此，还不能对东昆仑铜矿的找矿潜力提出确切的意见，还需进一步进行科学研究和对前期工作的检查。

由于加里东造山旋回的岩浆-构造作用在东昆仑地区比铜矿成矿条件很好的祁连造山带弱得多，洋壳发育程度较低，俯冲碰撞形成的火成岩也不发育。所以，东昆仑在加里东造山旋回产物中寻找大型铜矿床的希望可能不大。但是，在加里东早期形成的边缘海盆地环境仍有形成一定规模铜矿床的可能性。因此在早古生代玄武岩系分部的地区应注意寻找与海相火成山有关的铜矿床。

在晚海西—印支期（早中生代）造山旋回，东昆仑地区发育了典型的洋壳和洋盆，具有与海相火山岩有关的块状硫化物型铜矿床的成矿条件。事实上，在昆南缝合带东段蛇绿岩中已经发现了德尔尼大型铜-钴矿床。在大洋岩石圈向大陆俯冲的过程中，产生的巨大俯冲岩浆弧，为斑岩型铜矿床的形成创造了很好的成矿地质条件。

因此，在东昆仑地区，首先应在剥蚀不深的晚海西—早中生代弧花岗岩分布区，运用物探、遥感与地质相结合的方法，寻找斑岩体和斑岩型铜矿床。其次，应当注意在昆南蛇绿岩带内继续寻找大型块状硫化物铜矿床。

3.晚海西期—早中生代岩浆-构造作用

晚海西期—早中生代岩浆-构造作用对东昆仑内生金属矿产的成矿起着关键性作用。

不同的火成岩构造组合伴生不同的成矿系列：①布青山蛇绿岩伴生德尔尼大型铜-钴矿床；②弧火成岩与碰撞型火成岩组合伴生金-铜矿床，如五龙沟大型金矿床：③弧辉长岩-闪长岩类伴生铁矿床，如肯德可克铁-锌-铅矿床；④巴颜喀喇前陆盆地伴生低温锑-汞-金矿床，以及可能的油气聚集。

为了进一步弄清东昆仑的区域成矿潜力，应当对晚海西期—早中生代造山旋回进行更详细的研究。

4.新生代构造旋回的意义

新生代构造旋回虽然不是金属成矿时期，但东昆仑山脉的隆升与构造变形对矿床的剥露有重要的控制作用，对分散晕化探成果的解释有重要意义，这也是今后应加强研究的关键之一。

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