漫话“古亚洲洋”（5）
胡经国
三、古亚洲洋构造－成矿域
㈠、范围、演化与成矿
对于古亚洲洋构造－成矿域的形成过程和显生宙地质演化，目前认识不尽相同（李春昱等，1982；黄汲清等，1990；肖序常等，1991，1992；Zonenshainetal.，1990；Mossakovskyetal.，1993；Sengoretal.，1993；李锦轶等，2006）。关于古亚洲洋构造－成矿域范围也有不同的认识。一般认为，它位于西伯利亚和中朝－塔里木陆块之间，主体属于中亚造山带，总体上是造山带夹古陆的格局。张允平等（2010）认为，原大西洋（Proto-AtlanticOcean）也被称为Iapetus洋,，其构造域范围包括：北非、南美、北美和欧洲毗邻地区；而古亚洲洋构造域则包括了俄罗斯、西伯利亚、塔里木－华北古陆之间的广大地域，可能延伸至北美西部（Pachett&Samson，2005）。张允平等（2010）认为，上述两个构造域是空间上地域相连、构造演化进程与地质发展时段基本一致的统一巨型构造域，称其为原大西洋－古亚洲洋构造域（或北半球古大洋构造域）。
南阿巴拉契亚造山带的形成演化（Winedle，1984）与古亚洲洋地区的构造演化进程极其相似，即：北半球古洋形成于中、新元古代，早古生代期间主要是洋盆消减、大陆边缘陆壳增生，形成中间地块；晚古生代时期主要是残余洋盆的闭合、弧－弧或弧－陆碰撞，以及大陆碰撞与超碰撞；在原大西洋构造域内，除了不列颠、斯堪的纳维亚半岛等地区在加里东时期发生碰撞和洋盆的闭合以外，阿巴拉契亚－纽芬兰－加里东－斯堪的纳维亚复合造山区的构造演化进程在时段和构造属性方面，与古亚洲构造域的演化进程在时段和构造属性方面基本可比（张允平等，2010）。
大家知道，元古宙，劳亚古陆开始分裂；早寒武纪，古北美与古欧洲之间出现古大西洋（即Iapetus洋）；古南美与古非洲（冈瓦纳古陆）之间出现前阿巴拉契亚洋。北美与欧洲分离是白垩纪时大西洋裂谷向北伸延的结果；南大西洋区域的裂谷作用始于晚侏罗世，但是在阿根廷南部，裂谷作用的发生早于晚侏罗世开始的大西洋的张裂。在大陆的最南部有一个大型的离岸的陆壳，该陆壳一直向东延伸至马尔维纳斯高原。中生代时期，北美与欧洲分离、南美与非洲分离，最终使同源的古生代褶皱带现今分居在不同的大陆上。与原大西洋－古亚洲洋构造域对应的范围，大体上沿北美阿巴拉契亚、纽芬兰、欧洲加里东山、斯堪的纳维亚半岛、乌拉尔、蒙古、大兴安岭一线展布。有关学者赞同古亚洲洋构造域范围包括：俄罗斯、西伯利亚古陆和塔里木－华北古陆3大古陆及其间的中间地块和褶皱带的观点。其经历了中元古代大陆裂解；新元古代－古生代－早中生代时期古亚洲洋的形成、发展与消亡、大陆之间的碰撞和超碰撞过程。结合区域上西伯利亚和中朝陆块的地壳裂解记录和其边缘演化，李锦轶等（2006）根据中国新疆北部及邻区研究认为，古洋盆打开及关闭的时间，在不同地区是不同的：萨彦岭和蒙古西部的洋盆打开于中元古代，于早古生代关闭；中国新疆北部及中亚的洋盆，在新元古代晚期（震旦纪）打开，在石炭纪晚期或二叠纪初期关闭；在俄罗斯远东南部、蒙古东南部及中国东北地区，鄂霍次克洋盆可能最终在早中生代关闭。
伴随古亚洲洋构造域演化，形成了丰富的、以Cu、Au为特色的多金属矿床。在成因上，绝大多数与岩浆作用关系密切；在空间上，常成群成带分布，产出矿种、火成岩、矿石均显示为幔源特征等与其具有大洋发育历史的造山带相符。
上图：古亚洲洋构造－成矿域主要成矿带分布示意图（图源：网络)。
㈡、古亚洲洋造山与成矿关系
从造山带岩石圈演化的基本过程来看，在造山过程中“岩石圈根失稳”、“去根”才促使大量对流地幔物质和热输入大陆；而大规模软流圈物质上涌、强烈的壳幔相互作用则致使岩浆活动达到峰期，发生大规模成矿作用；大规模岩浆活动和大规模成矿作用是相互依存的深部过程产物。因此，“岩石圈根失稳”、“去根”的深部事件，对于大规模成矿作用发生具有决定性的作用（邱瑞照等，2004；QiuR.Z.etal.，2004）。
高压熔融实验结果表明，只要岩石达到某种深度（压力）和具有足够的热能，几乎所有常见的地壳岩石（从酸性岩到基性岩）的部分熔融，都可以产生类似于“埃达克岩”特征的岩浆。因为，在榴辉岩相条件下，高铝、高锶、重稀土和Y的极度亏损与显著的石榴子石固相残留有关，轻稀土元素的富集与其强不相容性有关，不发育负铕异常与大量斜长石分解进入熔体有关；至于部分熔融熔体中富钠或富钾否，可能更多地反映源岩的特征。因此，具有类似于埃达克岩地球化学特征的岩石，与其说是受形成机制的制约，不如说是元素配分行为受岩石矿物相约束的结果（邱瑞照等，2006）。在造山带岩石圈演化过程中，陆壳加厚引起的壳内分异残留的是偏基性的榴辉岩相岩石，高密度的榴辉岩相岩石堆积将导致其下的造山带岩石圈失稳、去根。如果在壳底残留有榴辉岩相岩石的话，那么上涌的软流圈物质和热导致去根后残留的榴辉岩相岩石部分熔融将产生“C型埃达克岩浆”。从这个意义上说，“C型埃达克岩”是造山带“岩石圈根拆沉去根”的记录，或者说C型埃达克岩的出现是一个地区曾经发生大规模成矿作用的标志之一（邱瑞照等，2004；QiuR.Z.etal.，2004）。
伴随古亚洲洋演化形成了丰富的矿产；而在构造－成矿带的不同区段则各具特点。
1、中国西北及毗邻地区
中国西北地区位于西伯利亚和中朝－塔里木陆块之间的中亚造山带，其形成背景是古亚洲洋。伴随古亚洲洋发育、消亡而产出的岩浆活动，在时间上可分为加里东期和华力西期两个造山旋回。其中，以华力西晚期的岩浆活动最为强烈。根据已有的矿床同位素年龄（赵一鸣等，1997；陈衍景，2002；陈华勇等，2000；李华芹等，1998；张增杰等，2002，），在中亚造山带虽然新元古代（例如内蒙古白乃庙铜矿）和早古生代（例如哈萨克斯坦的科克塔斯扎尔铜金矿、博谢库利铜钼矿、库斯莫龙铜锌矿、阿克巴斯套铜锌矿、热依桑铜钼矿等）就已有成矿活动，但是成矿作用的高峰期或大规模成矿时期却为古生代末期（晚石炭世和二叠纪）；显示出大规模成矿时期与区域花岗岩浆活动的高峰完全一致的特征。
根据中国新疆境内出露的火成岩体统计，在11.2万平方公里的火成岩岩体中，超镁铁岩0.7%，镁铁岩2.1%，闪长岩6.5%，花岗闪长岩18.8%，斜长花岗岩4.1%，二长花岗岩38.0%，钾长花岗岩26.6%，碱长花岗岩0.9%，石英二长岩、正长岩类2.0%，碱性正长岩类0.3%。其中，花岗闪长岩－二长花岗岩－钾长花岗岩占83.4%。这说明，以花岗岩类为主体；据按花岗岩类岩体生成时代统计，前震旦纪13.6%，早古生代7.9%，晚古生代69.5%。可见，在花岗岩类中，又以晚古生代花岗岩类占主要地位。其中，石炭纪花岗岩类最多。这显示，该区岩浆活动主要是加里东期和华力西期。其中，又以华力西期最强烈，而中新生代时期岩浆活动不发育。Sr、Nd同位素示踪指示，晚古生代的成岩成矿物质大量来源于地幔（洪大卫等，2003），这是有对流地幔物质和热输入的标志；已报道的C型埃达克岩其时代主要是晚古生代的（熊小林等，2001；张旗等，2004；赵振华，2006）。这说明，古亚洲洋造山带在晚古生代确实发生过“岩石圈拆沉、去根作用”以及大规模成矿作用。
在由中国境内古亚洲洋造山带（西北地区）往西延的中、哈、蒙、俄毗邻地区，对339个铜矿床进行研究表明，按不同成因类型统计，与岩浆活动相关的矿床占绝大多数，即岩浆作用是该区成矿的主导因素；从形成时代上看，在这339个矿床中，元古宙铜矿床5%，早古生代13%，晚古生代56%，中生代1.5%，新生代4.5%，时代不明的矿床20%，即该区与岩浆作用有关的成矿作用主要发生在晚古生代。
在兴都库什－帕米尔－西昆仑地区的古亚洲洋成矿域，主要矿床类型有：岩浆型、伟晶岩型、热液型、沉积型、沉积变质型等；其矿产包括：铁、铜、铅、锌、金、银、铬、锂、铍、钽、铝土矿以及钨锡等，其中以铁、铜、金、锂等为优势矿种。其大规模成矿时代也是晚古生代，与中国西北及邻区矿床年龄统计结果一致。
这样一来，包括中国西北地区境内的古亚洲洋造山带区域（根据：邱瑞照等，2006，2008）、往西延至中、哈、蒙、俄毗邻地区以及中亚5国地区（邱瑞照等，2009）等，其大规模成矿作用都主要发生在晚古生代时期。
2、中国东北及邻区
古亚洲洋造山带东段的中国东北地区，在传统上就作为巨大的东亚华力西地槽褶皱带的一部分（黄汲清，1954，纳吉宾娜M.C.），属于多旋回地槽褶皱系（黄汲清，1977，1980；王鸿祯，1979；马杏垣等，1983）。李春昱（1984）根据板块构造划分的4条俯冲带认为，其中的3条古生代俯冲带均可与西部的俯冲带相连。俄罗斯学者也明确提出，兴安－鄂霍次克带是布列亚地块与锡霍特阿林构造带之间的一个活动大陆边缘带等，而由岗仁、马门和图兰等几个裂解的块体组成的布列亚地块则是在古生代期间加入到华北和西伯利亚板块之间的。这一认识也反映在最新出版的中俄等国际合作编图成果中（李廷栋等，2008）。近年资料显示，佳木斯地块的麻粒岩相变质作用发生在500Ma的泛非期（张贻侠等，1998；宋彪等，1997），并且鉴定出存在泛非期的花岗质侵入体（WildeSAetal.，2003）；佳木斯地块麻粒岩相变质的孔兹岩系及在变质过程中形成的石榴石花岗岩，其年龄在500Ma左右；在柳毛地区一个经历过麻粒岩相变质的闪长岩，其变质年龄与其它岩石一样也是500Ma左右（WildeSAetal.，2003）。可以认为，这些是该区内确实经历了古亚洲洋历史的早古生代地质记录。而在中国黑龙江省东部那丹哈达褶皱带的岩石中发现的？？类和放射虫化石（李文亢等，1979），则可能曾经属于海西期地槽褶皱带的证据；从火成岩来看，尽管近年重新厘定东北地区的花岗岩时代以中－晚侏罗世为主（吉林省地质矿产局，1988；孙德有等，2001，2004）。但是，确实存在古生代花岗岩，如加里东期的大玉山岩体、石场屯岩体和华力西期的后庙岭、秫嵇垛岩体等（刘德权等，1996），以及采自松辽盆地西部杜Ⅰ-4井中未变形的305Ma的花岗岩（吴福元等，2000）。上述证据说明，中国东北地区经历了古亚洲洋演化，确实是古亚洲洋造山带的组成部分。
在中国内蒙古中部，相继确定的一系列反映板块构造作用证据的蓝片岩、蛇绿岩、火山－深成岩带，以及相关的古生物学和放射性同位素年代学证据（胡骁，1983；李春昱等，1983，1984；邵济安，1986；李春昱，1980；王鸿祯，1982；王荃，1986），这些标志性的构造岩相带向东和北东方向均无确切的去向。可以认为，正是中国东北地区中生代被卷入太平洋构造域，从而导致区内的古生代花岗岩、构造岩相带被中生代强烈“改造”后的具体体现。
美国地质调查局用“三部式”资源评价方法在中国东北及邻区圈定的斑岩铜矿可能地段（tracts）表明，寒武纪－志留纪、泥盆纪－早石炭世、晚石炭世－中三叠世、晚三叠世－早侏罗世的斑岩铜矿可能地段（tracts）均为近东西向，自中侏罗世－早白垩世始出现北北东向，说明太平洋构造成矿作用至少于晚侏罗世开始出现。
对比古亚洲洋造山带不同地区的火成岩岩石组合，中国新疆阿尔泰、天山和内蒙古地区以及昆仑地区的古生代火成岩岩石组合具有相似性，岩石组合以花岗闪长岩＋花岗岩为特征；而中国东北地区的中生代火成岩，则从早中侏罗世→晚侏罗世→早白垩世，岩石组合从花岗闪长岩＋花岗岩→少量花岗闪长岩＋花岗岩→无花岗闪长岩＋花岗岩。其中，反映古生代大陆地壳生长成熟度的花岗闪长岩，在中生代对流地幔物质和热输入下，花岗闪长岩渐次消失，反映了中生代对流地幔物质和热输入下改造古生代陆壳的过程；由于中生代再次输入的对流地幔改造的是显生宙新生陆壳，因而多数燕山期火成岩、矿石仍保留了与西部一样呈εNd(t)正值特征（洪大卫等，2001）和以Cu、Au为主的成矿特色。已经报道的C型埃达克岩其时代主要是燕山晚期的（李之彤等，1992；邵济安等，2001；李锦轶，1998；方文昌，1992；赵振华，2006）。这说明，古亚洲洋造山带东段（中国东北及邻区）在燕山晚期确实发生过“岩石圈拆沉、去根作用”，120～140Ma大规模的岩浆活动和大规模的成矿作用峰期与此深部事件相对应。2022年7月27日编写于重庆
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