《1 前言》

1 前言

区域成矿构造背景分析在成矿预测与找矿勘查选区部署中具有重要意义。世界上，与镁铁质-超镁铁质岩浆作用有关的铜镍岩浆硫化物矿床成矿构造背景主要有绿岩带（裂谷）、大陆边缘裂谷、造山带、蛇绿岩带、汇聚边缘带、岛弧、陨石撞击等[1] 。汤中立等 [2，3] 在总结中国岩浆硫化物矿床类型中，将其主要构造背景总结为大陆陆内或边缘裂解背景、造山带后碰撞伸展背景和大火成岩省背景 3类。本文基于近年来找矿新进展和新的研究资料，对中国该类矿床的成矿构造背景进一步总结，为今后找矿勘查方向提供背景依据。

《2 成矿构造背景类型》

2 成矿构造背景类型

依据已发现矿床成矿构造背景分析，中国铜镍（铂族）岩浆硫化物矿床成矿构造背景主要有4类，即大火成岩省、克拉通边缘裂谷或陆内拉张环境、造山带碰撞后伸展环境和活动大陆边缘或岛弧（见图1，表1）。

《图1》

1-新生代（喜马拉雅）；2-白垩纪（晚燕山）；3-侏罗纪（早燕山）；4-三叠纪（印支）；5-晚古生代（华里西）；6-早古生代（加里东）；7-微古陆块；8-前寒武纪陆块；9-叠置在古老褶皱带上的弧后和陆内盆地；10-叠瓦大山脉；11-消减带；12-准葛尔-贺根山缝合线；13―欧亚板块与其他板块缝合线

图1 中国铜镍（铂族）岩浆硫化物矿床成矿构造背景分布[4]

Fig. 1 Distribution of the tectonic setting of magmatic sulfide deposits in China[4]

《表1》

表1 中国铜镍（铂族）岩浆硫化物矿床成矿构造背景

Table 1 The tectonic setting of magmatic sulfide deposits in China

《2.1 克拉通边缘裂谷或陆内拉张环境》

2.1 克拉通边缘裂谷或陆内拉张环境

克拉通边缘裂谷或陆内拉张环境是我国重要的成矿构造背景之一，金川矿床即形成于该类环境。最近研究显示，位于塔里木陆块北缘的兴地塔格Ⅱ号岩体形成年龄为620 Ma，可能也与此类环境有关。

金川超大型铜镍（铂族）矿床位于华北陆块西南缘，金川岩体属于龙首山镁铁质-超镁铁质侵入岩带的组成部分，该岩群位于阿拉善地块西南缘的龙首山隆起区内（见图2）。龙首山地区在前长城纪就已成为稳定的克拉通，肖序常等认为，中祁连的结晶基底在早前寒武纪与华北板块是连为一体的，后来才从华北板块中分裂出来。

《图2》

图2 龙首山地区简要地质图[24]

Fig. 2 Simplified geological map of Longshoushan region[24]

长期以来，研究者对金川铜镍硫化物矿床的年代学进行了大量的研究，近年研究结果显示，金川岩体的单颗粒锆石U-Pb年龄约831.8 Ma [5] 。依据金川岩体的成岩年龄与Rodinia大陆裂解时间一致，李献华等 [25] 提出金川岩体是受Rodinia大陆裂解影响的结果。但金川岩体原生岩浆为拉斑玄武岩浆，MgO含量不到12 %（wt），源区为富集的岩石圈地幔，不像峨眉山大火成岩省、塔里木大火成岩省那样，具有源自于地幔的多个层圈的物质组分特征。据陈向阳等研究 [26] ，龙首山地区存在新元古代韩母山群烧火筒沟组的砾状白云岩是大陆裂谷的典型沉积，其中存在震旦纪晚期的微古植物化石，并指出金川岩体的成岩年龄略早于砾状白云岩年龄。由此可见，金川岩体可能形成于大陆裂解时期的伸展构造环境。

《2.2 大火成岩省环境》

2.2 大火成岩省环境

2.2.1 峨眉山大火成岩省

峨眉山玄武岩及共生的镁铁-超镁铁质侵入岩，以及少量花岗岩和碱性岩广泛分布于华南陆块西部，是我国被国际学术界认可的大火成岩省，其发育与峨眉地幔柱构造有关 [27] 。

在世界上，地幔柱背景下的大火成岩省巨量玄
武岩浆活动可导致大规模成矿作用的发生，这种构造环境也是世界上岩浆矿床形成的重要构造背景之一，典型范例如西伯利亚的Noril’sk-Talnakh超大型Ni-Cu-PGE硫化物矿床、南非与Bushveld杂岩体有关的PGE-Cu-Ni硫化物矿床以及铬铁矿床、美国Duluth杂岩体中的超大型Cu-Ni-PGE硫化物矿床、加拿大Coppermine River大火成岩省中的大型Ni-Cu-PGE硫化物矿床、北大西洋火成岩省Skaergaard岩体中的Pd-Au矿床。

我国峨眉山大火成岩省的面积较小，但其成矿作用多样在世界上也是罕见 [28] ，除大型超大型V-Ti磁铁矿外，有多个与镁铁-超镁铁质岩体有关的Cu-Ni-PGE硫化物矿床发育（见表1）。

2.2.2 塔里木大火成岩省

塔里木大火成岩省包括巨量的早二叠世大陆溢流玄武岩和一系列近乎同时代形成的镁铁质-超镁铁质岩侵入体或岩墙、碱性正长岩类、A型花岗岩类和长英质火山岩及火山碎屑岩，主要分布在塔里木盆地的中西部地区 [29，32] （见图3），在东北部也有分布，主要为镁铁质-超镁铁质岩侵入体。大量的年代学数据统计结果表明，塔里木大火成岩省的岩浆活动主要集中在290~285 Ma和285~274 Ma两个阶段，其中后一阶段形成一系列镁铁质-超镁铁质岩侵入体及长英质的侵入岩 [33] 。

《图3》

图3 塔里木地块地质概况及大火成岩省分布图[34，35]

Fig. 3 Schematic geotectonic map and distribution of large igneous province [34，35]

在该大火成岩省目前发现的坡一、坡十和罗东铜镍硫化物矿床，它们均与早二叠纪镁铁-超镁铁岩体有关。

《2.3 造山带碰撞后伸展环境》

2.3 造山带碰撞后伸展环境

在中国，与造山带碰撞后伸展构造背景有关的岩浆硫化物矿床主要分布在中亚造山带。中亚造山带位于西伯利亚板块和东欧-卡拉库姆-塔里木-中朝板块之间，是全球显生宙陆壳增生与改造最明显的地区，经历了增生造山、碰撞后伸展和大陆改造作用三个阶段 [36] 。古生代晚期被认为是中亚造山带陆缘增生和后碰撞转换的重要阶段 [12，13] ，发育大规模的具有低的（87Sr/ 86Sr）i 值，正的εNd (t)值A-I型花岗岩 [37，38] 和多处基性-超基性岩 [12，13，39] 。中亚造山带也是各种岩浆型金属矿床的重要产地，其中与岩浆硫化物矿床有关的岩体主要分布在新疆东天山-阿勒泰东部地区以及兴蒙造山带的东部。

2.3.1 新疆东天山-阿勒泰东部地区

关于该地区镁铁质-超镁铁质岩体形成的构造环境 ，尚有与蛇绿岩有关[40] 、与碰撞后伸展有关[12 ，13 ，41~43] 、阿拉斯加型岩体 [44~46] 和与地幔柱有关 [47~49] 等不同认识。根据对该地区镁铁质-超镁铁质岩带和典型矿区的宏观地质特征以及地球化学研究，前人总结该区具有如下共性特点：a.岩浆沿着区域线性分布；b.发育造山期后A型花岗岩 [50] ；c.石炭纪存在拉张背景下的形成的海相双峰式火山岩建造、弧后盆地及弧内盆地 [43，50] ；d.堆晶结构及层状相带仅局部断续发育 [51~53] ；e.超镁铁岩的 值介于4.13～5.53，均属铁质超基性岩，绝大多数镁铁质岩石的 ({(Mg2+ +Ni2+ )/(Fe2+ +Fe3+ +Mn2+ )}×100)为2.04～4.86 [51] ；f.岩浆演化所涉及的是以岩石圈运动为主导的、限于地幔浅部的构造-岩浆活动，尚未发现涉及下地幔的岩浆活动 [54] 。近年来，岩体的精确定年表明：新疆东天山-阿勒泰东部地区镁铁质-超镁铁质岩体大多形成于晚石炭世-早二叠世，应为碰撞后时期的产物 [55] ，但对后碰撞阶段开始于何时，还存在不同认识 [39.56~58] ，但是对于该区二叠纪地壳演化以及属于后碰撞阶段则没有异议。

在早二叠世碰撞后驰张构造阶段，该区大量镁铁-超镁铁岩沿深大断裂带上侵，形成了一系列铜镍岩浆硫化物矿床。这些成矿岩体常呈带状分布，主要出现在阿尔泰南部的喀拉通克矿集区、东天山地区的黄山-镜儿泉成矿带和东天山白石泉-天宇矿集区。从镁铁质岩石和铜镍硫化物矿床的分布来看，东天山成矿带是新疆东北部碰撞后伸展环境成矿的主要地区（见图4）。

《图4》

图4 新疆东天山-阿勒泰东部构造地质及铜镍矿床分布略图[50]

Fig. 4 Simplified tectonic geology and distribution of magmatic Cu-Ni sulfide deposit in northern Xinjiang[50]

2.3.2 兴蒙造山带东部地区

兴蒙造山带位于西伯利亚板块与华北板块之间的中亚造山带东段，古生代期间，该区不仅经历了多个微陆块之间的碰撞与拼合过程 [59] ，也经历了古亚洲洋的最终闭合，是我国诸多造山带中已知发展历史最长、构造岩浆活动最为复杂的一条造山带。目前，在该区内的红旗岭地区已发现30多个镁铁质-超镁铁质杂岩体，且很多岩体与Cu、Ni矿床有成因上的联系 [60] （见图5）。

《图5》

图5 红旗岭矿床区域地质略图[60，61]

Fig. 5 Simplified geological map of the Hongqiling deposit[60，61]

目前，东北地区的构造演化争议最大的是古亚洲洋最后闭合的时间和地点。传统上认为古亚洲洋的最终闭合时间为早二叠世末期。近年对红旗岭地区的研究表明，胡兰群角闪岩相变质作用发生在约240 Ma，同时红旗岭北部同碰撞花岗岩的锆石U-Pb年龄为246±4 Ma，因此推测华北克拉通和佳木斯地块的碰撞可能发生在早三叠世 [60] 。晚三叠世是东北地区A型花岗岩岩浆活动的重要阶段 [62] ，而A型花岗岩作为构造环境识别的重要岩石学标志主要形成于伸展的构造背景中 [63] ，表明东北地区在晚三叠世已处于伸展的背景下。

冯光英等 [64] 测得红旗岭1号超基性岩体锆石U-Pb年龄为220.6±2.0 Ma；孙立吉 [65] 测得红旗岭2号岩体辉长岩锆石U-Pb年龄为212.5±2.8Ma现出Ma；Lv等 [66] 测得红旗岭7号岩体块状矿石硫化物Re-Os等时线年龄为208±21 Ma；刘金玉 [67] 测得3号岩体角闪石39Ar/ 40Ar年龄为228±3.1 Ma。这些测年结果表明含矿岩体与A型花岗岩同期，应该是属于伸展环境下的产物。

《2.4 活动大陆边缘或岛弧环境》

2.4 活动大陆边缘或岛弧环境

该类环境是根据近年来对夏日哈木镍矿床的发现与初步研究，并结合黑山铜镍矿床的研究进展而初步确立的。对此尚有不同的认识，相关内容还需要深入研究，本文总结仅是初步的探索。

夏日哈木镍矿床位于青海省东昆仑造山带西段之东昆中早古生代花岗岩-变质岩岛弧带内（见图6）。在东昆仑地区，从北向南以东昆北、东昆中和东昆南三条岩石圈断裂为界，将东昆仑造山带划分为昆北带、昆中带和昆南带 [68] 。在早古生代期间，昆北带的构造属性为弧后盆地，昆中带为岛弧带，而昆南带对应于早古生代古洋盆 [19] 。

《图6》

图6 柴达木地块周缘构造地质略图（凌锦兰据[69]修改）

Fig. 6 Simplified geological map of the around of Qaidam Block（modified by Ling after [69]）

夏日哈木镍矿床是青海省第五地质矿产勘查院2011年发现的超大型矿床，李世金等 [70] 报导了条带状辉长岩的年龄为393.5±3.4 Ma，姜常义等（待刊）依据测得辉长岩锆石U-Pb年龄年龄为439 Ma，提出该岩体形成于拉张岛弧背景。凌锦兰等 [19] 结合前人研究资料分析认为夏日哈木Ⅰ号岩体形成时，东昆中带尚处于岛弧带的B型俯冲环境。据此，并结合岩石地球化学和同位素地球化学数据分析，认为东昆中岛弧带属拉张型岛弧带，或在某一演化阶段处于拉张型应力场。在这种拉张型应力场作用下，导致岛弧内部出现了岩石圈破裂带，夏日哈木岩体群即沿岩石圈破裂带侵位。

黑山大型铜镍矿床位于甘肃北山地区。据杨合群等 [71] 研究，认为该区以红柳河-牛圈子-洗肠井蛇绿岩带为界，南侧为塔里木-华北板块，北侧为哈萨克斯坦板块。进一步划分出两个二级构造单元：南侧为敦煌微板块，北侧是星星峡-旱山微板块（见图7）。并指出该地区在古生代主要经历了震旦纪-奥陶纪古陆裂解及洋盆扩张阶段；志留-泥盆纪板块俯冲及碰撞造山阶段；石炭-二叠纪为陆内裂谷阶段。

《图7》

图7 甘肃北山地区构造与镁铁质-超镁铁质岩体分布图[72]

Fig. 7 Simplified tectonic geology and distribution of magic-ultramafic intrusion belts in Beishan area[72]

甘肃北山地区镁铁质-超镁铁质岩体形成年龄研究，黑山岩体橄榄角闪辉长岩锆石U-Pb年龄为357 Ma [20] ；大山头岩体辉长岩锆石 U-Pb 年龄为359.3±5.7 Ma [72] 。以上精确定年均显示区域内含矿或者矿化岩体形成于晚泥盆世。目前，对黑山及邻近的镁铁质岩体构造背景主要有如下认识：Xie等 [20]认为黑山侵入岩体形成于晚泥盆世，该地区晚泥盆纪火山岩显示了典型岛弧火山岩特征，黑山微量元素配分形式与泥盆纪火山岩很一致，也显示了黑山侵入体可能形成于与俯冲相关的构造背景机制中。闫海卿等 [72] 对邻近黑山的大山头镁铁质杂岩体研究认为，其岩浆源区为富集岩石圈地幔，并且受到强烈的洋壳俯冲流体交代和地壳物质的同化混染。大山头-黑山一带洋壳俯冲作用在泥盆纪末依然影响着大陆边缘初始裂谷内的岩浆活动。李丽等 [73] 对怪石山铜镍矿化岩体（锆石 SHRIMP 年龄353~405 Ma）研究认为，该岩体形成于活动大陆边缘的构造背景下。总体来看，大家趋向认为黑山矿床的构造背景属活动大陆边缘，明显不同于坡一、坡十等与东天山时代相近的铜镍矿化岩体（石炭纪末-二叠纪）。

《3 结语》

3 结语

大量勘查成果显示，中国与镁铁质-超镁铁质岩浆作用有关的铜镍岩浆硫化物矿床都发育在小岩体中 [2，3] ，在大型杂岩体中还未发现成矿实例。与世界上该类矿床成矿构造背景比照，中国的该类矿床主要形成在大火成岩省、克拉通边缘裂谷或陆内拉张环境、造山带碰撞后伸展环境和活动大陆边缘或岛弧环境等4类构造背景区，尚缺绿岩带、蛇绿岩带等构造背景的成矿实例。另外，中国的造山带碰撞后伸展环境大规模成矿也是世界上罕见。由此，我国今后对该类矿床的找矿勘查部署上，应充分考虑上述4类成矿构造背景中的小岩体。尤其是中国西部地区，以上背景区幅员辽阔，在这些区带中有的已经发现了重要的小岩体大矿床，说明它们成矿条件优越，找矿潜力巨大，需要继续深入工作，在区域找矿工作基础上，筛选重点区带及靶区，部署勘查工作，发现新矿床，扩大资源远景，争取重大突破。