东昆仑原、古特提斯构造转换与岩浆铜镍钴硫化物矿床成矿作用

摘要

特提斯构造域研究愈来愈显示为原特提斯、古特提斯和新特提斯三分的特点,其中古特提斯洋的形成演化及其成矿作用的研究较为薄弱,特别是古特提斯洋何时开始裂解非常缺乏研究。根据东昆仑早古生代末夏日哈木超大型岩浆铜镍钴硫化物矿床(简称“夏日哈木矿床”)发现的事实,以及近年来在东昆仑、南祁连和阿尔金发现的一批早古生代末和晚古生代初之交的岩浆铜镍钴硫化物矿床的特点,提出它们代表了古特提斯洋裂解的认识,认为与古亚洲洋同期的原特提斯洋于志留纪末碰撞闭合后,在冈瓦纳大陆北缘由于地幔柱作用改造的软流圈发生部分熔融而裂解,形成了夏日哈木等与裂解背景幔源镁铁—超镁铁岩有关的超大型岩浆铜镍钴硫化物矿床。早古生代和晚古生代之交是古特提斯洋裂解的开始,此时以秦祁昆(秦岭—祁连—昆仑)洋为代表的原特提斯洋已经闭合,作为原特提斯洋弧后盆地的古亚洲洋尽管尚未闭合,但夏日哈木矿床则是原特提斯洋造山后陆壳再次裂解的产物,并非形成于原特提斯洋岛弧或后碰撞的环境。矿物学和地球化学研究表明:尽管夏日哈木矿床具有轻稀土元素富集,Nb、Ta、Ti相对亏损和橄榄石低Ca等弧岩浆信息,但与岛弧环境的阿拉斯加型岩体有显著的区别;夏日哈木矿床有较多的斜方辉石,甚至出现斜方辉石岩,磁铁矿含量较少,母岩浆具有较高Al_(2)O_(3)等。根据已有的成矿事实,结合区域上原特提斯洋闭合蛇绿岩和洋壳俯冲折返榴辉岩的研究,以及早泥盆世存在的区域不整合建造特点和东昆仑与岩浆铜镍钴硫化物矿床同时代的双峰式火山岩分布,认为以夏日哈木为代表的早泥盆世岩浆铜镍钴硫化物矿床,不仅是世界上特提斯成矿域发现的首例特大型岩浆铜镍钴硫化物矿床,而且代表了全球一期新的岩浆铜镍钴硫化物矿床的重要成矿事件,是古特提斯构造裂解重大地质事件的产物。加强该期成矿和不成矿造山带中出露的镁铁—超镁铁岩深部岩浆源区和成矿过程的研究,将有助于揭示古特提斯洋裂解开始构造演化的地球动力学机制和过程。