漫话“古亚洲洋”（7）
胡经国
㈢、古特提斯洋的概念及不同认识
特提斯构造带由于阿尔卑斯山脉和喜马拉雅山脉在亚欧大陆南缘遗世独立存在，因而任何构造划分都不可能忽视对该带的重视。但是，说道特提斯的研究，更多的还是探讨阿尔卑斯和喜马拉雅形成的所谓新特提斯的研究。
大家已共识，新特提斯洋是中生代裂开；伴随着中生代的结束于65Ma进入新生代，新特提斯洋闭合而陆-陆碰撞；继而印度陆块俯冲于亚洲陆块之下，形成双陆壳岩石圈叠置模式，导致全球最高峰巍峨的珠穆拉玛峰的崛起，并且对亚洲大陆的地貌和构造形迹与成矿作用产生深刻影响（侯增谦等，2006）。
在新特提斯之前，亚欧大陆南缘在漫长的古生代是否存在更古老而已经消减闭合并且被新特提斯改造或屏蔽的古老特提斯洋的演化历史？这肯定是存在的。当然，也不是现在意义上的亚欧大陆南缘，而是地质历史上冈瓦纳大陆的北缘，现今东、西昆仑造山带及其西延的地质构造历史。已有的研究认为，至少存在两期古老的特提斯洋演化历史：一期是新元古宙开裂，早古生代早中期演化成熟，于早古生代末闭合的原特提斯洋构造演化历史。前已经述及，原特提斯洋与古亚洲洋是同时期存在联通的大洋，只是不同位置不同的称谓而已。而古特提斯洋是独立存在的，但是其开启的时间还需进一步深入研究。
1、原特提斯洋与古亚洲洋为一体
Frishetal.（2011）认为，原特提斯洋是晚前寒武纪伴随元古宙罗迪尼亚超大陆的裂解而形成于西伯利亚陆块与哈萨克斯坦陆块之间的大洋，一直延续到泥盆纪，但是没有标出古亚洲洋的位置。西伯利亚与中国华北陆块之间没有标出大洋的空白位置，其实就是古亚洲洋的位置。从古板块重建图来看，早古生代奥陶纪（470Ma）时，劳伦（北美洲）、波罗的（欧洲）和西伯利亚陆块尚未连接成为劳亚大陆；中国塔里木、华北和华南之间也相互分离，在低纬度处与冈瓦纳大陆之间构成有限洋盆。相当于古亚洲洋的分支或边缘海，如同现今太平洋的东海和南海。而古亚洲洋则界于哈萨克斯坦陆块与西伯利亚陆块和与中国塔里木、华北和华南陆块之间，向南西即与界于波罗的和西伯利亚陆块之间的原特提斯洋或瑞克洋（RheicOcean）相连。可见，早古生代古亚洲洋与原特提斯洋就是连为一体的，可称之为古亚洲－原特提斯洋。由于古亚洲洋在中国北部古生代构造演化历史的重要性，我们简称其为古亚洲洋，即代表古亚洲－原特提斯洋。
下图为：早古生代奥陶纪（470Ma）古亚洲洋板块构造示意图（据李江海等，2014修改；图源：网络）。
从奥陶纪重建板块的分布来看，古亚洲洋与原特提斯洋构成的洋呈近南北向；到志留纪逐渐向东西向偏移，古亚洲洋在东，原特提斯洋在西。劳伦、波罗的和西伯利亚陆块在逐渐向一起形成新的劳亚大陆汇聚，并且与冈瓦纳大陆逐步靠近。在志留纪末，中国塔里木、华北和华南陆块与冈瓦纳大陆之间的大洋分支或有限洋盆——昆仑洋、祁连洋和秦岭洋相继闭合造山；有多处志留纪末高压－超高压变质带榴闪岩、榴辉岩的产出是主要证据。另外，青藏高原有相应缝合带的发现（潘裕生，1994）。最终泥盆纪末，古亚洲洋主洋和原特提斯洋闭合。由于古生代古板块构造的重建是一项需要多学科合作综合性研究的工作，即使大陆或重要陆块相对位置正确了，就现有的研究程度，也难以清楚确定较小陆块的位置正确。这也是中国目前在亟待加强华北、华南陆块研究的同时，加强塔里木及其周边陆块研究的紧迫性问题。因此，古生代塔里木及其周边陆块与南、北大陆（冈瓦纳、劳亚）的时空关系研究，是特提斯重大地质问题研究的关键。
2、夏日哈木含镍超镁铁岩是古特提斯洋开启的产物
东、西昆仑造山带的研究表明，晚古生代的古特提斯洋是存在的，其形成演化和闭合造山过程中留下了大量的地质构造建造和相应的众多矿产资源。古特提斯研究已被广泛接受，特别是近年来东昆仑夏日哈木超大型岩浆铜镍硫化物矿床、西昆仑玛尔坎苏大型优质沉积碳酸锰矿床等的发现，极大地丰富了古特提斯地质的研究。由于新特提斯构造的叠加，因而尽管已经普遍接受古特提斯洋的认识，但是对于古特提斯洋的形成演化和闭合造山的细节还并不十分清楚；特别是古特提斯洋裂解成洋的时限还缺乏约束性的研究，有待于进一步寻找证据。从全球超大陆聚散认识出发，随着古亚洲洋的闭合而导致地球表面积的缩减；为了实现空间上的平衡，另一个新的陆块开裂伸张事件将必然发生。李文渊等认为，东昆仑志留纪末，夏日哈木超大型岩浆铜镍硫化物矿床（Lietal.，2015），是这一重要裂解事件的产物，即形成于411Ma的夏日哈木含铜镍镁铁－超镁铁质侵入岩，是古特提斯洋初期大陆裂谷环境的产物（李文渊，2015），代表了地球表面冈瓦纳大陆的裂解。是什么原因导致冈瓦纳大陆裂解呢？除了前述为维持地球表面积伸缩平衡的动力学原因以外，夏日哈木含铜镍镁铁－超镁铁质岩体的成因，是解决古特提斯洋开裂的地球动力学机制的关键钥匙。
除了在柴达木地块南缘东昆仑造山带元古宙金水口群基底中发现志留纪末的夏日哈木含铜镍岩体以外，在东昆仑东段南邻的南祁连化隆微地块中，也发现有以拉水峡、裕龙沟等多个中小型岩浆铜镍硫化物矿床，其含矿岩体年龄为晚志留世（裕龙沟辉长岩锆石U-Pb年龄422Ma，Zhangetal.，2014）；在阿尔金构造带上，也发现有志留纪的含铜镍镁铁－超镁铁质岩体（马中平等，2009）。迄今为止，并没有充足证据证明，岩浆铜镍硫化物矿床除了大陆板内拉张环境产生以外，可以在板块边缘的聚敛环境中形成（李文渊，2007）。所谓“造山带型”铜镍矿床，不过是现在分布于鉴别为地史上的造山带中而已，并非岛弧形成，而是由于在新生的陆壳环境下，造山带的缝合线更容易成为部分熔融幔源岩浆上侵通道所致。这就是造山带型铜镍矿床的铁质镁铁－超镁铁岩带，往往与先前的蛇绿（混杂）岩带相伴产出的原因。夏日哈木最为典型；矿区大比例尺地质填图发现，不仅有先前441Ma的蛇绿混杂岩残块，而且发现有408Ma折返的榴闪岩等（钱兵等，待刊）。
当然，在闭合以后，先前俯冲消减的洋壳可能拆离，甚至抵达核幔边界深处，诱发地幔柱产生。地幔柱热能促使软流圈地幔物质部分熔融，有大量洋壳的加入，形成的幔源岩浆在地球化学特点上更趋向于岛弧岩浆罢了。因此，岩浆铜镍硫化物矿床仍旧具有构造环境判别的专属性功能，是大陆裂谷的典型产物。目前，李文渊等还没有充足证据说明夏日哈木是地幔柱作用三叉裂谷裂点的结果。但是，夏日哈木作为中国仅次于金川镍金属储量第二的超大型岩浆铜镍硫化物矿床，其有无可能如同金川超大型矿床是罗迪尼亚超大陆三叉裂点一样，也是冈瓦纳大陆裂解的三叉裂点，只是能量和规模较小而已。李文渊等猜测，阿尔金带是夭折的那条裂谷带，而东昆仑（实则穿越现今的东昆仑和南祁连）和西昆仑裂谷则继续发育，直至裂解成古特提斯洋。
3、塔里木陆块是晚古生代古特提斯洋的北岸
随着古特提斯洋新生洋壳的不断产生，形成了新的洋陆空间关系。古亚洲洋在泥盆纪末闭合以后，原来作为古亚洲洋南岸的塔里木陆块，发生空间位置上的转化，拼贴于哈萨克斯坦－西伯利亚大陆（新劳亚大陆）上，成为了古特提斯洋的北岸。与此同时，柴达木地块连同新生的祁连造山带、北秦岭造山带新陆块都纳入古亚洲洋北岸的范畴。石炭纪古特提斯洋逐渐发育成熟，由于先前大陆裂谷或新生洋壳岩浆火山作用提供物质基础，因而塔里木南缘作为被动大陆边缘，甚至可能海侵整个塔里木作为陆表海，为玛尔坎苏大型碳酸锰矿层的形成提供良好的成矿环境。塔里木陆块在晚古生代，先后作为古亚洲洋和古特提斯洋的见证，担当了两个大洋的大陆边缘角色，只是时代和位置发生了变化而已。
因此，从塔里木陆块演化出发，新疆的南北是一个整体，不存在归属两种构造体系的说法，只是在不同时代归属于不同的构造演化体系而已，不能完全割裂开来看。在早古生代，包括塔里木南北均属于古亚洲洋的构造演化体系；在晚古生代，由于地幔柱作用的结果，因而石炭纪地幔柱热动力和板块闭合后碰撞动力并存的构造动力学，导致天山－北山及邻区大规模岩浆作用和成矿爆发，构成了新疆北部独特的以石炭纪为突出代表的构造－岩浆－成矿事件。但是，不能将新疆北部晚古生代的成矿特色归功于古亚洲洋地质作用的产物；与祁连、北秦岭和昆仑的早古生代成矿作用表现一样，早古生代的成矿作用才是古亚洲洋构造体系的结果。但是，为什么晚古生代成矿事件反而强劲呢？
下图为：晚古生代石炭纪（320Ma）古特提斯洋板块构造示意图（据李江海等，2014；Frishetal.，2011修改；图源：网络）。
一是石炭－二叠纪地幔柱的作用。可能，大家会质疑如此漫长的地幔柱作用。其实地幔柱作用与板块构造作用一样，是地球两大动力学基本机制。在板块构造没有出现以前，地幔柱作用是地球深部与浅部和地表之间能量及物质交换的主要机制，并且贯穿于地球演化史始终；但是也有孕育期、作用期和衰亡期，即使作用期也有间歇期，大火成岩省是强度作用的结果。
二是晚古生代古特提斯洋构造演化成矿作用的叠加。这方面的研究过去只关注于塔里木南缘的昆仑造山带，对塔里木北缘以及天山西延境外天山成矿作用的研究几乎不被提及或重视。
如果地史上的古特提斯洋存在，那么它就必然对北面陆缘产生影响，对先成的天山成矿带的成矿作用有过叠加作用。境内和境外天山成矿上的最大区别在于境内有早二叠世的铜镍矿，但是境外有石炭纪世界级的斑岩铜矿。例如，乌兹别克斯坦天山中的阿尔马雷克（Almalyk）超大型斑岩铜矿，铜金属储量高达2400万吨，位居亚欧大陆第一，其形成时代也为石炭纪（薛春纪等，2013）。对于这个石炭纪的铜矿，李文渊等无法用地幔柱与板块构造并存的观点解释，它又确实存在，并且认为是岛弧环境。它是不是古特提斯洋的岩浆火山岛弧呢？
4、古特提斯洋的俯冲消减、闭合和造山与成矿
由于自中生代以来印度次大陆与亚洲大陆之间强烈的新特提斯地质作用的叠加，我们（李文渊等，下同）很难对古特提斯洋的形成演化做出细节性的判断。比较形成共识的是，中三叠统与上三叠统之间的不整合，可能代表了古特提斯洋的结束。从空间上来说，古特提斯洋在青藏高原北带，新特提斯洋在南带。在时间上是先后关系，先古特提斯洋闭合，后新特提斯洋才开裂。这正如特提斯概念的变化一样，从西面的地中海依据希腊神话建立了“特提斯”术语起，就赋予了它无限的想象，直到板块构造认识提出才有了古特提斯洋的概念。
我们继续顺着前面的叙述逻辑，古特提斯洋从志留纪末打开，泥盆纪开始扩张，石炭纪形成大洋，早二叠世发展到极限，然后开始衰落，直至中三叠世末闭合。这就是古特提斯洋大致的时间演化序次。在空间上认为，与塔里木一样，柴达木、祁连、阿拉善、华北、北秦岭等大小陆块、微地陆块构成泛华夏古陆群，向北拼贴于劳亚大陆，形成古特提斯洋北面的陆缘；而南面则是冈瓦纳大陆。而且还认为，古特提斯洋并不像太平洋那样“干净”，是多岛洋的洋陆景观（潘桂堂等，2009）。
如果古特提斯洋在石炭纪发生俯冲消减，那么必然会造成岛弧或活动大陆边缘。现今，东、西昆仑造山带中哪些地质单元是这些曾经的岛弧或活动大陆边缘的分子；似乎需要梳理，它们是我们分析判断成矿的地质基础。西昆仑玛尔坎苏锰矿的石炭纪碳酸盐岩沉积，是古特提斯洋北岸塔里木陆缘浅海或陆表海的产物呢，还是南岸的物质？若在北岸塔里木南缘而成，则应是还未发生俯冲消减前的被动大陆边缘的背景，成矿物质可能来源于同时代的洋中脊或前世火山岩基底。东昆仑德尔尼铜矿，曾经被误认为岩浆铜镍硫化物矿床系列的缺镍单铜钴类型；进一步研究确认，为晚石炭世310Ma洋中脊铜钴块状硫化物矿床（杨经绥等，2004）；与塞浦路斯型铜矿床相比，其差异在于不仅仅成铜，还钴高，而且矿体不是产在玄武岩中，而是产在辉长岩中。这也就是过去被误认为岩浆矿床的原因。鄂拉山铜峪沟、赛什塘铜矿为三叠纪矽卡岩－斑岩铜矿床（曾小华和周宗桂，2014），代表了古特提斯洋消减俯冲形成的火山岛弧环境。大场金矿应是三叠纪岛弧火山岩浅成低温热液矿床类型，是古特提斯洋消减闭合产物。目前，新疆西昆仑、祁漫塔格和青海东昆仑镍、铜、锰、铅锌、金银金属矿床已有重大发现，已形成若干重要矿产资源基地，需要以古特提斯洋的形成演化为研究主线，进行构造演化－岩浆作用－成矿响应研究，丰富古特提斯洋在中国的地质研究。在消减压缩后的造山带中，各种地质体空间位置的紧密镶嵌，并不能代表其形成时的实际空间关系；何况又有新特提斯的叠加改造；多岛洋模式是否代表了古特提斯洋的特点，需要更全面深入地研究。因为，在压缩后的造山带中，微陆块被保留了下来，大洋多被消减而消失了，多岛的特点就往往突出显现了出来。
亚欧大陆南缘中西段地中海、黑海、咸海、里海从最初被认为是特提斯海的残留，到板块构造研究以后是古特提斯洋还是新特提斯洋的残留，反而并无深究。青海湖作为青藏高原北部最大的咸水湖，是古特提斯洋的残留，还是中生代以后更南部新生新特提斯洋的残留，似乎也没有定论。古特提斯洋作为中国大陆华北、华南和塔里木几个大的陆块及众多微陆块最后最重要的分离，在消减闭合以后连接为一体，对中国大陆研究意义重大。古特提斯洋在中三叠世末的最终闭合，致使华南与华北陆块拼接在了一起，从此中国大陆构架基本形成。
㈣、古亚洲洋与古特提斯洋先后关系讨论
古亚洲洋和古特提斯洋作为亚欧大陆地质历史上古生代最重要两个大洋的演化，实际上反映了亚欧大陆古生代重要陆块之间的聚散演化关系。由于特提斯洋本身复杂的划分方案，因而有古亚洲洋是古特提斯洋组成的认识（Yakubchuk，2002）；也有古特提斯洋与古亚洲洋并存的观点（李荣社等，2011）。通过上述论述，已经比较清楚地阐明：早古生代的古亚洲洋与早古生代的原特提斯洋是一个相通的大洋，古亚洲洋在东，原特提斯洋在西。在一些著作中不认同早古生代的原特提斯洋，名为瑞克洋（RheicOcean）（Robb，2005），其实指的是一个洋。早古生代的昆仑洋、祁连洋和秦岭洋是早古生代古亚洲洋的分支、次生洋盆或边缘海，于早古生代末闭合；而古亚洲洋主洋则延续到泥盆纪末闭合。早古生代古亚洲洋与晚古生代古特提斯洋是前后关系。志留纪末冈瓦纳大陆北部裂解，晚古生代形成古特提斯洋，于中生代中三叠世末闭合；相应地，在三叠纪冈瓦纳大陆南部再次裂解，于中生代形成新特提斯洋，并且与古太平洋相联；于新生代开始65Ma闭合而陆陆碰撞并发生陆壳俯冲，青藏高原大规模隆升。现今的亚欧大陆，自北向南，从大陆腹地向南依次为早古生代的亚洲洋（－原特提斯洋）、晚古代的古特提斯洋和中新生代的新特提斯洋的时空演化展布，并且决定了区域构造－岩浆活动的演化和响应的区域成矿作用。
1、早古生代是古亚洲洋主要发育期
中亚造山带（CAOB）是晚古生代造山带的认识由来已久，也深入人心。其主要原因是，天山及邻区石炭纪大规模的岩浆作用和成矿大爆发，吸引了大家的注意力，而忽略了早古生代大洋作用的地质事实。塔里木早二叠世大火成岩省的确认（Yangetal.，2006），唤起了人们对天山及邻区晚古生代，特别是石炭－二叠纪构造环境的探索。Xia（2014）近十年对天山及邻区石炭纪火山岩的研究，尤其是对石炭纪玄武岩的深入研究，提出了天山及邻区石炭纪－早二叠世大陆裂谷背景大火成岩省的认识（Xiaetal.，2004），激起了学术界对中亚造山带的重新思考。随着中亚哈萨克斯坦石炭－二叠纪油气资源的利用，中国境内新疆准噶尔和银根－额尔济斯盆地二叠纪油气的发现，对石炭－二叠纪岛弧火山岩的认识受到了更多质疑。从更大视野考察，在劳亚大陆与冈瓦纳大陆之间整个古生代同时存在两个大洋不太可能，应该是两个大洋的接替比较符合地球表部洋陆之间的几何学展布。早古生代是古亚洲洋的主要发育期，早古生代的祁连洋、秦岭洋和昆仑洋都是其分支或次生有限洋盆，在早古生代就先于古亚洲洋主洋而闭合，最终古亚洲洋于泥盆纪末闭合。
2、晚志留世古特提斯洋开启与石炭纪古亚洲洋闭合转换的意义
在古亚洲洋闭合之前，在志留纪末古特提斯洋就已经开裂。地质历史上的地球动力学体系之间的转换，不是一夜之间完成的，需要一个衰亡期和孕育期的转换，有时这个转换过程甚至很漫长。同时，一个老的构造体系的结束和新的构造体系的开始，在空间上和时间上是存在差异的，并非同时完成。古特提斯洋在经历泥盆纪大陆裂谷的同时，而古亚洲洋则正经历着消减闭合过程；到石炭纪时古特提斯洋拉开，而古亚洲洋闭合进入了后碰撞阶段。这时，中国天山及邻区又同时开始了新的地幔柱地球动力学机制的孕育和发育，两种地球动力学的并存造就了中国天山及邻区石炭纪大规模岩浆作用和成矿大爆发的特点。
3、晚古生代是古特提斯洋主要发育期
随着古亚洲洋闭合进入板内作用阶段，古特提斯洋扩张至二叠纪大洋已经成熟，随即开始消减，于中三叠世末闭合。因此，晚古生代是古特提斯洋的主要发育期。古特提斯洋其实也是中国北方古陆(华北、塔里木)与南方古陆（扬子）之间最后的分离；古特提斯洋的闭合使它们最终走到了一起。中国古陆块群在早、晚古生代经历了不同的空间大陆归属；早古生代属于古亚洲洋南岸冈瓦纳大陆裂离的陆块，晚古生代除了华南（扬子）和羌塘(？)陆块以外，所谓泛华夏陆块群成为了古特提斯洋的北岸组成。
㈤、结论
1、古亚洲洋和古特斯洋关系
对于古亚洲洋和古特斯洋关系的梳理：古亚洲洋开裂是由于以827Ma金川超大型铜镍矿床形成为代表的地幔柱作用，罗迪尼亚超大陆三叉裂谷的开裂开始的金川的形成可视作古亚洲洋的开启；而古特提斯洋开裂则是以411Ma夏日哈木超大型铜镍矿床形成为代表的地幔柱作用，冈瓦纳大陆北部三叉裂谷的裂解开始的夏日哈木的形成也可被看作为古特提斯洋的开启。
2、亚欧大陆三大火成岩省
这两个地幔柱作用，除了幔源的镁铁－超镁铁岩侵入体以外，没有找着大火成岩省的地质遗迹。而在290～251Ma的二叠纪，在亚欧大陆趋向聚合统一的潘吉亚超大陆的过程中，亚欧大陆则有三处重要的大火成岩省展布。其中，最早的是290～288Ma（早二叠世）塔里木大火成岩省；其次是259Ma（晚二叠世）峨眉大火成岩省；再次是252Ma（二叠纪－三叠纪交接）的西伯利亚大火成岩省。这三个大火成岩省，从全球视野和地史尺度上看，非常接近，难免被放在一起思考。
塔里木大火成岩省是古老陆块边部发生的重大快速岩浆事件，而此时陆块的南侧正经历着古特提斯洋大洋化过程，这犹如太平洋东岸的黄石大火成岩省事件一样。不过，由于塔里木大火成岩省被覆盖隐伏，其实际规模可能要更大。同时，它能够刺破陆壳上升喷发，在相邻的新生天山造山带陆壳中更可能产出。而且，在石炭纪就已活动，从动力学机制可看做是一个地幔柱作用的阶段性过程。
而峨眉大火成岩省，则实际上发生在古特提斯洋南侧扬子陆块西缘及松潘甘孜和三江造山带的结合部位，也在古老陆块的边缘与新生造山带陆壳中，与塔里木颇为相似；只是时间范围更为有限，从251～253Ma或最多到263Ma（尤敏鑫和刘建民，2014）。
而西伯利亚大火成岩省，则完全发生在劳亚大陆的西伯利亚大陆块中，正好处于二叠纪与三叠纪的交接的时间。由于其巨大的岩浆喷出侵入规模和铜镍成矿作用因而被广泛关注；同时，被认为是古生代进入中生代许多生物灭绝的原因（Sobolevetal.，2009）。
从当时地域空间关系上看，这三个大火成岩省可能并无直接关系。但是，而集中发生于二叠纪－三叠纪时期，则可能反应了潘吉亚超大陆的裂解。深部地幔柱与浅部板块构造、大洋的形成与演化之间的关系，除了地幔柱作用致使陆壳破裂产生大陆裂谷而发生联系以外，两者之间关系的研究还有待于深入。
2022年7月27日编写于重庆
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