新疆及周边国家_地区超大型矿床成矿特征和远景分析_刘德权.docx
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1、文章编号: 1007- 3701(2004)03- 0001- 12 新疆及周边国家地区超大型矿床 成矿特征和远景分析 刘德权 1 ,唐延龄 1 ,周汝洪 1 ,王晓地 2 (1.新疆地矿局,新疆乌鲁木齐 830000; 2.宜昌地质矿产研究所,湖北宜昌 443003) 摘要: 20世纪 70年代以来,由于储量特别巨大的超大规模矿床在各国和世界经济中起着越来 越重要的作用,对这类矿床的勘查和研宄越来越引起重视 笔者在对新疆及周边国家、地区超大 型矿床研究基础上,论述了超大型矿床的时空分布特征,讨论了超大型矿床类型及其选择性,分 析了成矿大地构造环境,并论证了超大型矿床资源潜力,中亚超大型矿床的
2、若干特点 关键词:超大型矿床;时空分布 ;矿床类型选择性 ;成矿构造环境 ;资源潜力;新疆 中图分类号: P611. 1 文献标识码: A 1国内外超大型矿床的研究状况 由于储量巨大的超大型矿床在各国和世界经 济中起着越来越重要的作用,对这类矿床的勘查 和研宄引起了人们的特别重枧 20世纪 70年代 澳大利亚奥林匹克坝多元素巨型矿床的发现,更 激起世界对超大型矿床勘查和研宄热情。自那时 以来,超大型矿床的发现速度大大加快 据不完全 统计, 20世纪 50年代至 70年代的 30年中,共发 现超大型矿床 17个 1;而 80年代至90年代,不 到 20年中,即发现超大型矿床 57个 2!其中,8
3、0 年代的前 4年即发现了滨太平洋金、铜矿等 12个 超大型矿床; 90年代,据不完全统计,仅在前 6年 中即发现超大型金属矿床 45处 (不包括中国的超 大型矿床在内)。其中铜 13处、铜镍硫化物 2处、 铜金 4处、金13处,铅锌 10处、铂族 1处、红土型 镍 1处、铀 1处这与各国加大了对 超大型矿床勘 查的投入和现代化高新技术的大量使用有关,更 与当代成矿理论大大发展和日趋成熟,能对找矿 收稿日期: 2004- 06- 22 基金项目:国家科技攻关项目 ( 96- 915- 07- 02). 作者简介 :刘德权 ( 1935-),男,教授级高级工程师,长期从事矿 床勘查及区域成矿规律
4、研宄 . 和勘查给予更科学的指导有关 1987年,国际地科联、国际地球动力学联合会、 国际大地测量学和地球物理学联合会等首次提出将 “ 超大型矿床的全球背景 ” 研究作为 90年代地球科 学重要前沿课题之一。 1994年 1月,加拿大矿物 资 源会议的主题即是讨论世界超大型矿床有关问题 (被称为世界 “ 第一届超大型矿床会议 ” 1994 年 8 月北京第 9届国际矿床成因讨论会上,集中剖析了 世界一些超大型矿床典型。 1996年至今的历届国际 地质大会上,都有大量有关超大型矿床的论文集中 发表 我国开展了较多的超大型矿床研宄工怅 1989 年,涂光炽院士率先发起和主持了在贵阳召开的全 国首届
5、超大型矿床研讨会,对超大型矿床及其形成 机制和找矿方向进行首次研讨。 1992年,我国同时 启动国家科委的 “ 八五 ” 攀登项目 “ 与寻找超大型矿 床有关的基础研究 ” 、国家黄金局 的超大型金矿床项 目、地质矿产部 “ 八五 ” 重要基础研究项目 “ 中国特大 型矿床形成的地质背景和预测研究 ” ,并在国内若千 地区加强了超大型矿床的找矿和勘查工怅理论研 究方面,涂光炽 3在对超大型矿床及其形成机制和 找矿方向的研宄中,强调必须立足于全球,从总的地 质背景出发来阐明超大型矿床的成因和分布规律; 裴荣富 4对中国超大型矿床形成地质背景、对比和 预测进行了研宄 ;翟裕生等 5着重研宄了超大型
6、矿 床形成的构造背最 随着国内对超大型矿床研宄的开展,对超大型 矿床的用词和涵义也逐渐趋于统一。目前,我们采 用涂光炽提出的标准 3:储量超过大型矿床界限 (按 我国储量委员会 1987年制定的矿床规模划分标准 ) 5倍以上,即视为超大型矿床 新疆最早发现的超大型金属矿床是 20世纪 30 年代发现的阿尔泰可可托海 III号脉稀有金属矿宋 90年代,新疆加强了超大型矿床的勘查和研 宄,特别是国家三五项目把超大型矿床研宄作为 重点之一。这期间,在新疆相继发现了黄山铜镍矿、 且干布拉克蛭石矿、萨瓦亚尔顿金矿等 3个超大型 矿床 90年代,东天山土屋 -延东超大型斑岩铜矿 床的发现,是近 年来我国铜
7、矿最重要的进展这些 超大型矿床的发现,使新疆的矿产资源形势发生了 巨大的变化,展现出巨大的资源潜力。 但是,与周边国家和地区己发现的大量超大型 矿床相比,新疆目前发现的超大型矿床为数较少,同 时,新疆超大型矿床的研宄工作还处于起步阶段,因 此,还须从成矿机理及找矿方向大力加强和深化,以 更有力地指导新疆超大型矿床的勘查工怅 2新疆及周边国家、地区超大型矿床 简况 新疆及周边国家和地区跨接全球的中亚成矿域 和特提斯成矿域,成矿地质背景及矿化类型复杂多 样,矿产资源潜力巨大,为世界重要矿产集中区之 一 6。 据我们初步收集到的不完全资料,按己知储量 达到超大型矿床规模者 (包括一些矿种如稀有、稀土
8、 等因种种原因,很难收集到储量数据,则按其他情况 分析,认为其己达到超大型规模者),计有 14个矿 种、 55个矿床 ( 含新疆 8处),其中金 25处、铜 11 处、镍 (铜 ) 3处、铅锌 4处、锡 1处、汞锑 1处、汞 1 处、稀有金属 2处、稀土元素 1处、白云母 3处、蛭石 1处、钾盐 2处、磷块岩 1处等(图 1,表 U 其中,新疆目前己知有超大型矿床 8处 :包括铜 矿1处 (土屋 -延东金矿 1处 (萨瓦亚尔顿铜镍 1处 (黄山 -黄山东纟稀有金属 1处 (可可托海 蛭 石矿 1处 (且干布拉克 ) 白云母 3处 (那森恰、阿尤 布拉克、库威 3超大型矿床的时空分布特征 3.
9、1空间分布 所述 55个超大型矿床分布于亚洲中部 ,地理座 标大致为 :东经 605(/10530,北祎 293(/55, 在东西长约 2300(北) 4000 1 11(南),南北宽约 2600 km的范围内。跨越俄罗斯、蒙古、哈萨克斯坦、 吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦、土库曼 斯坦、阿富汗等 8个国家和中国内蒙古、新疆、甘肃、 青海、西藏、四川等 6个省区(图 1)。 按地质构造单元,这些超大型矿床集中分布于 前寒武纪克拉通边缘的增生带及古生代的构造 -岩 浆活化带、板内上叠坳陷或裂谷等构造带内。涉及的 主要构造单元有西伯利亚、准噶尔 -哈萨克斯坦、华 北、塔里木、扬子等板块它们
10、构成了 9个横跨巨型 成矿带:贝加尔 -萨彦、北肯特、卡尔巴 -矿区阿尔 泰巴尔喀什-楚伊犁、中 -北天山、西南天山、华北 北缘帕米尔 -昆仑 -秦岭、喀喇昆仑 -三江等但 是主要矿床集中于如下 3个地带: (1) 西伯利亚板块南缘己知 8处超大型矿床 计金 (铀 ) 6处 (俄罗斯千谷、欧林匹亚达、宗霍巴、苏 维輿苏霍洛克及蒙古 北肯特的扎玛尔 -博鲁),铜 2处 (俄罗斯乌多坎、蒙古额尔德尼图音鄂博 ) 上述 超大型矿床共拥有金储量 3083吨,占研宄区金总储 量的 22. 4观;铀族金属储量 1000吨,占研宄区铂 族总储量的 10脱;铜金属储量 2345万吨,占研宄 区铜总储量的 23
11、. :%。上述矿床中,金储量超过 1000吨的有 1处,千万吨级的铜矿床 1处 (2) 哈萨克斯坦板块及其陆缘己知超大型矿 床12处 其中,铜矿 4处 (科恩纳德、阿克塔盖、哲兹 卡兹干、博舍库利),金铜矿 1处 (阿克赛 ) ,金矿 4处 (瓦西尔科夫斯克、别斯托别、阿克巴凯、巴克尔奇 克、阿尔哈雷),铅锌 3处 (捷克利、济良诺夫、列宁诺 戈尔斯克丨上述超大型矿床共拥有金储量 1620吨, 占研究区金总储量的 11.脱;铜金属储量 2020万 吨,占研宄区铜总储量的 23. 5%;铅锌金属储量 1250万吨,占研究区铅锌总储量的 5晚。上述矿床 中,金储量超过30CR屯的有徽, 500万吨
12、级的铜矿 图 1新疆及周边国家和地区超大型矿床分布 Fig. 1 Map showing distribution of sup eMarg e-si zed ore deposits in Xinjiang and its adjacent areas i.r; 2.ir; 3.is#r; 4.mmr; 6.sr; n.sir; n.mr; 矿; 14.蛭石矿; 15.膨土矿; 16.预测超大型矿床靶区 床 2处, 300万吨级的铜矿床 1此大于 500万吨 的铅锌矿床 2此 (3) 中亚天山地区已知超大型矿床 19此 以金、铜、铺、汞为主其中,金矿 12处 (穆龙套、科 克巴塔斯、达乌吉兹
13、套、阿曼塔伊套、扎尔米丹、上 库玛、穆腾巴依、库姆托尔、查尔库拉、可奇布拉 克、吉拉乌、萨瓦亚尔顿 ), 汞锑矿 1处 ( 海达尔 坎 X汞矿 1处 (琼科伊 ) ,锡矿 1处 (萨雷贾兹 ) ,钾 盐矿 1处(盖达克 -丘别坦 ) ,磷块岩 1处(卡拉 套 ) ,铜矿 2处 (阿尔马雷克、土屋 -延东 i上述超 大型矿床共拥有金储量 8541吨,占研究区金总储 量的 62. %;铜金属储量 1004万吨,占研宄区铜 总储量的 11.观;钾盐矿储量 5亿吨,占研宄区 钾盐总储量的 62.视。而铺、萊储量均占研宄区 该矿种总储量的 10舰。上述矿床中,穆龙套矿床 金储量达 4500吨,为世界最大
14、金矿之一。其他金 矿床中,1000吨级金矿床 1处,超过 500吨的金 矿床有 2处, 200吨级金矿床 2处 1000万吨级铜 矿床 1此亿吨级磷矿 1处 据近年公布资料,吉尔吉斯斯坦北天山塔拉 斯加里东造山带的塔尔迪布拉克金铜钼矿床 (斑 岩型 , Au 254. 6吨 ; Cu 75万吨 ; Mo 2. 66万吨 X 塔尔迪布拉克左岸金矿床(热液型, Au 100 吨) 杰鲁伊 ( Jerooy)金矿床(热液型 , Au 83吨, 资源量 280吨 X库鲁特格雷克 ( Kuru-Tegerek)铜 金银矿床(砂卡岩型 , Au 96. 88吨 ; Cu 103. 8万 吨; Ag 372
15、吨 )等均达到超大型矿床规模新疆哈 密市土屋 -延东斑岩铜矿控制资源量 4657J吨。 表 1新疆及周边国家和地区超大型矿床 Table 1 Super-large-sized ore deposits in Xinjiang and its adjacent areas 编号 国家 或地区 矿床 矿种 矿床类型 成矿地质构造环境 储量 品位 成矿时代 资料来源 1 中 国 新 疆 且干布 拉克 蛭石 磷灰 石透 辉石 风化型 库鲁克塔格地块前 寒武纪碱性镁铁 - 超镁铁岩建造 蛭石 613万吨, 磷灰石 945万 吨(标矿 ) ,删 石529 1万吨 蛭石 2脱 5脱,膨胀率 8 15倍 第
16、四纪 ( 輕 石)晚元古 代(磷灰石 透辉石 ) 新 疆 地 矿 局 藥 二 也 质 大 队地质报告 2 可可托 痗 III号 稀有 花岗伟晶岩 型 阿尔泰复合深成岩 浆弧石炭纪活化花 岗岩有关交代伟晶 山 -H4* 石市 BeO58067吨, Ta2 3+ Nb2 3 1120吨, Li2 1 040吨 BeO 0. 0% , Ta2 3 0.024% , Nb2 3 0. 0052%., Li2 0. 9脉 石炭纪 新 疆 有 色 地 勘 局 地 质 报 告 3 黄山 - 黄山东 铜镍 镁铁 -超镁 铁岩型 觉罗塔格古生代造 山带固结后弛张性 深断裂镁铁 -超镁 铁岩带 Ni68.奶吨,
17、Cu3 8 . 57?吨 Ni 0. 4脱 0. 5c , Cu % 0 物 晚石炭世 新 疆 地 矿 勘 局 第 六 地 质 大 队 地 质 报 告 4 土屋 - 延东 铜 斑岩型 觉罗塔格古生代造 山花岗岩带斑岩 铜资源量 465 万吨 Cu平均 0. 4物 及 6% (土 M 勘探区), Au (0. 2- 0. 24 200 吨 Au 2. IK 1(T 6 二叠纪 (272 Ma) 新 疆 地 矿 局 第 二 地 质 大 队地质报告 6 阿尤布 拉克 白 云 母 花岗伟晶岩 型 阿尔泰复合深成岩 浆弧花岗伟晶岩带 白云母 7794吨 含矿率 17- 39 kg/m3 志留纪 新 疆
18、地 矿 局 第 四 地 质 大 队地质报告 7 那森恰 白云母 14599吨 含矿率 10- 40 kg/m3 8 库威中 下游 白云母 6144吨 含矿率 75. 5 kg/m3 9 中国 0藏 玉龙 铜 斑岩型 藏东三江古生代造 山带第三纪构造岩 浆活化带 Cu 650万吨, Mo 15万吨, Ag 3181 吨 Cu平均 0. 5浼, Mo 0. 028% 第三纪 中 国 矿 床 发现史西 藏篇 10 中国 四川 东北寨 金 浅变质含炭 碎屑岩型 松潘 -甘孜中生代 造山带复理石建造 探明 79吨, 远景 100吨 Au 5. 5* 1(T 6, Ag( 0. 2- 4. 2K i -6
19、 彐叠纪 中 国 矿 床 发现史四 川篇 11 中 国 青 海 察尔汗 盐湖 钾盐 陆相现代 盐湖类型 柴达木内陆盆地现 代盐湖沉积 KC1 2. 98亿 吨, MgCk 16. 5万吨, NaCl 126 亿 吨, B2O3 415 万吨,Br 17. 6 万吨 固相 KC1 y/ - 17. m , 液相 KCl 0.物 4. 1% 第四纪 中 国 矿 床 发现史青 海篇 12 中国 内蒙古 白云鄂 博 稀土 铁铌 Nb- Fe- REE改造 的 MVT型 华北地块北缘古生 代裂谷 稀土 9042万 吨,铁矿石 14. 59亿吨 Nb2 3 0. 0溉 0 06 溉, REEz 3 脱 5
20、Y 1500- 270 Ma 中 国 矿 床 发现史内 蒙吾篇 13 中 国 甘 肃 金川 铜镍 镁铁 -超镁 铁岩型 阿拉善元古宙增生 固结后弛张性深断 裂镁铁 -超镁铁岩 建造 Cu 349万吨 Ni 545万吨 Cu 0. 3% 2. 4/ , Ni 0. 6F 7. m, 平均 1. 0微 晚元古代 中 国 矿 床 发现史甘 肃篇 14 厂坝 - 李家沟 铅锌 海相沉积岩 块状硫彳七物 型 扬子板块北缘秦岭 另 造山带 - 滅酸盐岩 造 Pbf Zn 1300 万吨,远景储 量2500万吨 Zn 12. m , Pb 2. 5 脱, Ag(l(h 60) X 1(T6 晚泥盆 -二叠
21、(360 340Ma, 270- 230 Ma) 15 乌兹别 克斯坦 -土库 曼 盖达克 -丘别 坦 钾盐 古盐类型 卡拉库姆地块中生 代陆六盆地含盐建 造 KC1 5亿吨, 资源总量 100 亿吨 K2O T/c 晚株罗 -早 白垩 戴自希 16 乌兹别 克斯坦 阿尔马 雷竞 铜 斑岩型 中亚中天山库马拉 古生代构造岩浆活 化带 Cu 1004万吨 Cu 0. 3微 0. 5 脱, Mo 0. 00% 石炭纪 戴自希等, 1996 17 科奇布 金 陆相火山岩 型 中亚中天山元古宙 增生带晚古生代上 叠陆禎火山地 s Au 160 吨 Au (3 6K 10 6 矿化 280 290 Ma
22、,小 岩 328 Ma 续表 编号 国家 或地 R 矿床 矿种 矿床类型 成矿地质构造环境 储量 品位 成矿时代 资料来源 18 乌 兹 别 克 斯 坦 穆龙套 金 浅变质含 吳碎肩岩 型 中亚中天山元古宙 增生带上磨拉石含 炭碎肩岩建造 Au 4500吨 Au平均 2. 35 ,106,深部 达 5 1(T6 二叠纪? (矿化273 213 Ma) 涂光炽 , 1991 19 可克巴 塔斯 Au 620吨 Au(2 水 KT6 二叠纪? 文献 1 20 达乌吉 斯套 八 11 540吨 Au(2 水 KT6 21 阿曼泰 套 Au 180吨 Au( 2 5K 10- 6 22 扎尔米 坦 A
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