全球配置资源是实现我国社会经济安全、可持续发展的重要保障。中国周边国家是我国实施矿产资源“ 走出去” 战略最重要地区之一。中国及邻区国家众多, 由于各国地质工作技术体系及程度差异, 相连的跨境成矿带地质找矿成果差异较大, 形成明显的界线, 影响了找矿工作。在国家科技支撑计划“ 中国与周边国家毗邻地区重点成矿带成矿规律对比研究” 课题和相关地质调查配套项目支持下, 联合地质调查、科研、高校及境外地质机构等近10个单位70多位研究人员, 以跨越我国北部、西部和西南国境的中南蒙古-大兴安岭成矿带、兴都库什-西昆仑成矿带和三江-湄公河成矿带为对象, 围绕我国紧缺的铜、铅锌、优质锰、富铁、铝土矿、钾盐等矿产, 通过广泛收集整理资料, 结合境内外路线地质调查、典型矿床考察和综合研究, 系统提出了跨境成矿带成矿规律综合编图技术要求, 并按照统一要求首次编制了我国与周边国家毗邻地区3个重要跨境成矿带地质矿产系列图, 建立了矿产地数据库; 开展了构造-岩浆-成矿事件序列研究, 划分出1级至3或4级成矿带, 圈定出境外找矿远景区16处; 并论述了中国及邻区前寒武纪陆块形成与成矿、古亚洲洋演化与成矿、环太平洋成矿带叠加-改造与成矿、特提斯演化与成矿的地质过程和大规模成矿作用; 同时, 结合有关资料对印支运动在中国及邻区大陆拼合过程中的地位、中生代大规模成岩成矿深部背景、中国及邻区新生代右旋特征及效应、重大地质事件与资源效应等地质重大问题进行了探讨; 提出了研究确定构造-岩浆-成矿事件序列和对比重大事件是开展境外地质矿产研究的基本思路及方法。对于推进跨境成矿带境内区段取得找矿突破、引导企业“ 走出去” 在境外有利地段进行矿产开发具有重要意义。

课题研究的3个重点研究区(图1)的地质背景、资源各具特色:中南蒙古-大兴安岭成矿带是乌拉尔-蒙古造山系与环太平洋巨型构造-成矿带的叠加改造区, 兴都库什-西昆仑成矿带是高加索-昆仑-秦岭造山系与特提斯-喜马拉雅造山系的复合部位, 三江-湄公河成矿带是环太平洋巨型构造-成矿带、特提斯-喜马拉雅造山系叠加在印支地块之上, 因此, 详细解剖、对比这3个地区的成矿规律, 对于诠释、理解、总结中国及邻区成矿带的成矿规律, 促进国内找矿勘查、引导企业“ 走出去” 等均有重要意义。

图1

Fig.1

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图1 中国及邻区主要矿产资源分布与重点研究区范围示意图Fig.1 Schematic map of the main mineral resources distribution and key research areas in China and adjacent areas

中国及邻区包括蒙古、俄罗斯、朝鲜、韩国、日本、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、印度、巴基斯坦、尼泊尔、不丹、缅甸、老挝、泰国、越南、柬埔寨、菲律宾等国家。该区地质构造复杂、演化历史漫长, 不仅记录了微陆块-小洋盆型古板块演化旋回的完整历史, 也叠加了中新生代太平洋板块俯冲和印度板块碰撞导致的大陆边缘与内部复杂的动力学过程的信息。立足于全球构造的视野, 充分发挥这一地域优势, 重视地质证据, 研究大陆物质组成、结构、演化与动力学过程, 将为认识地质过程、成矿过程提供巨大帮助。

按照成矿域划分, 中国及邻区包括前寒武纪成矿域(包括西伯利亚、塔里木陆块、中朝陆块(鄂尔多斯)、阿拉伯陆块、印度陆块和扬子陆块)、古亚洲成矿域(含秦-祁-昆成矿带)、特提斯-喜马拉雅成矿域、滨西太平洋成矿域(包括东北、华北和华南成矿区及邻区), 其成矿特点各具特色(图1), 并与形成过程密切相关。以下基于中国地质调查局发展研究中心全球矿产地数据库、中国地质调查局全国矿产地数据库(2006)、日本金属矿山部:亚洲金属矿床(1998)、美国地质调查局矿产地数据库(2012)和课题建立的矿产地数据库等, 简要阐述中国及邻区大陆形成与大规模成矿作用的特点。

太古宙-元古代时期, 是大陆地壳生长最快和陆块形成的主要时期。中国及邻区的前寒武纪陆块包括西伯利亚、塔里木陆块、中朝陆块(现今为鄂尔多斯)、阿拉伯陆块、印度陆块和扬子陆块, 它们均属克拉通型岩石圈, 在中国及邻区大陆形成过程中起着“ 中流砥柱” 的作用。已有资料表明, 前寒武纪大陆生长是壳幔物质分异演化的结果, 熔出的玄武质是地幔橄榄岩系统的低熔组分, 从原始地幔中提取出玄武质组分后形成的亏损地幔岩, 伴随低熔的玄武质岩浆从地幔中分离出来, 以及陆壳从不成熟转变为成熟过程, 地幔内将不断亏损易熔组分, 留下的是难熔的强亏损地幔物质, 构成了大陆岩石圈根 ^[2]。太古宙— 古元古代的条带状磁铁矿建造(BIF), 与伴随大陆根形成的最古老的陆壳形成过程有关, 地球上最早期的陆壳从原始地幔中分离出来的时候, Fe-Mg强烈分离, Fe元素为易熔组分, 主要进入古老陆壳, Mg元素则为难熔元素而残留于亏损地幔中; 属于火山-沉积变质型矿床, 广布于前寒武纪陆块或陆块边缘(图1), 实例是印度、西伯利亚、华北陆块等地的BIF矿床, 典型的如鞍山Fe矿和迁安Fe矿、辽宁大石桥菱镁矿-硼镁石矿床等。中元古代Sedex Pb-Zn矿床与大陆边缘沉积有关。在地球早期地幔分异过程中Pb(Zn)元素大量转移进入大陆地壳中, 它是在这一时期形成Sedex型超大型Pb-Zn矿床地物质基础, 实例如分布于华北陆块北缘的中国东升庙超大型矿床、朝鲜检德Pb-Zn矿床等。与岩浆作用有关的成矿作用, 包括中元古代华北陆块西南缘与幔源基性岩浆活动有关的金川超大型Cu-Ni矿床, 陆块内部与原坳拉槽发育有关的斜长岩事件时, 承德大庙V-Ti磁铁矿矿床等。此外, 中国及邻区的前寒武纪陆块多表现为盆地, 周缘被不同时代的造山带所包裹或半包裹(西西伯利亚、东西伯利亚、卡拉库姆、滨里海、鄂尔多斯、四川、渤海湾、费尔干纳、准噶尔、塔里木、柴达木、伊朗中部、印度、阿拉伯陆块等), 往往形成与构造流体大规模运移有关的低温金属矿床、油气田。亚洲产油气盆地有80多个, 其中不少盆地是油气资源的重要产地, 也是盐类矿床集聚的重要场所^[1]。

伴随古亚洲洋早古生代以来的洋内俯冲、弧弧碰撞、弧陆碰撞, 以及最终在晚石炭世— 早二叠世闭合, 造山岩石圈去根, 导致大规模软流圈热和物质上涌, 形成大规模Cu、Au为特色的成矿作用(图2)。对于大约330 Ma开始形成、晚二叠世(250 Ma前)达到其最大范围的Pangaea大陆(联合古陆), 伴随鄂霍次克洋、三江古特提斯洋张开, 大陆溢流玄武岩, 如西伯利亚、塔里木、甘肃北山、峨眉山和印度大陆的潘加尔等, 显示大面积的岩石圈快速拉伸与地幔热柱事件, 是一次重要的地幔输入事件, 为一系列大型矿床的形成提供了重要的来源^[1]。其后在中国及邻区表现为印支运动(晚二叠世至三叠纪之间的构造运动, 257~205 Ma), 以NWW向展布的秦祁昆造山带为标志^[2], 首次形成亚欧主体大陆, 为其后中国及邻区的中新生代大规模成矿作用的发生奠定了基础^{[1, 3]}。

图2

Fig.2

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图2 中国及邻区古生代主要金属矿床分布图Fig.2 Distribution map of the main Paleozoic metallic deposits in China and adjacent areas

中国东部, 以燕山期花岗岩为标志形成燕山期造山带型岩石圈, 在经历了新生代裂谷作用后, 在东北地区残留了以大兴安岭为代表的燕山期岩石圈, 在华北地区, 残留了以燕山— 太行山为代表的燕山期岩石圈, 在华南地区残留了以南岭中段为代表的燕山期岩石圈。在侏罗纪挤压造山机制下, 使中国东部大陆和大陆壳破坏改造, 玄武岩的底侵使刚性的地壳加热而弱化, 弱化诱发的流变学条件有利于陆壳收缩变形和加厚, 收缩构造环境有利于底侵岩浆封存使地壳加热熔融形成花岗岩上侵; 随着壳内分异残留的榴辉岩堆积, 其高密度诱发造山带岩石圈根失稳, 导致岩石圈大规模去根减薄和构造、热失去平衡, 从而促使大量对流地幔物质及热输入大陆, 使岩石圈地幔部分熔融、软流圈物质上涌、拉张盆地形成。大规模的壳幔相互作用致使岩浆活动在J₃— K₁时期达到峰期和120 Ma左右的大规模成矿作用发生(图3), 构成环太平洋成矿外带^[4]。

图3

Fig.3

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图3 中国及邻区中生代主要金属矿床分布图Fig.3 Distribution map of the main Mesozoic metallic deposits in China and adjacent areas

新生代的大陆裂谷作用, 在燕山期造山带型岩石圈的基础上, 东北地区形成以松辽东部平原为代表的裂谷型岩石圈, 在华北地区形成以华北东部平原为代表的裂谷型岩石圈, 在华南地区形成以闽粤沿海(包括江汉平原、沿海大陆架、闽粤桂等)为代表的裂谷型岩石圈。在中国东部裂谷型岩石圈基础上进一步扩张, 伴随中国及邻区大陆右旋^{[4, 5]}形成了以南海中央海盆为代表的洋壳岩石圈。中生代的中国东部陆缘, 在经历了燕山期造山、喜马拉雅期裂谷作用后分离出去的陆缘, 伴随右旋及太平洋板块相互作用发生弧弧、弧陆碰撞^[1], 形成新生代矿床(图4), 构成日本-台湾-菲律宾等环太平洋成矿内带。

图4

Fig.4

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图4 中国及邻区新生代主要金属矿床分布图Fig.4 Distribution map of the main Cenozoic metallic deposits in China and adjacent areas

在青藏高原及邻区, 随着65 Ma左右印度-欧亚大陆碰撞后的持续向北俯冲, 在40 Ma左右随着高原拓展周缘发生大型走滑作用, 25 Ma左右在冈底斯南部发育南北向裂谷系, 伴随造山带岩石圈根失稳、去根上涌的软流圈物质和热, 引发10~18 Ma的Cu、Au、Mo等大规模成矿; 在三江-中南半岛^[6]、帕米尔西的巴基斯坦、伊朗则伴随走滑断裂的发育, 形成斑岩型铜金矿床、走滑拉分盆地内铅锌银矿床等(图4)。

综上研究表明, 中国及邻区不同地区的大规模成矿作用、优势矿种、主要矿床类型不同, 但是构造-岩浆-成矿带是相连的, 毗邻国家的优势矿种, 与我国境内大体相似, 但在矿床数量和规模上明显有别。如俄罗斯远东、蒙古南部中生代火山-侵入岩系内所赋存矿产远比我国丰富, 而我国境内尚未完全突破, 其主要原因是境内研究程度较低; 蒙古南部产出大型斑岩铜矿(奥依陶勒盖), 而与之相邻的内蒙古境内尚未发现, 该区“ 大矿不跨境现象” 主要源于它们的成矿地质背景不同。对于三江-湄公河成矿带、兴都库什-西昆仑成矿带, 境内外构造-岩浆-成矿带相连, 但是境内发现的矿床数量和规模上远多于境外, 深入总结、对比三江-湄公河、兴都库什-西昆仑成矿带成矿地质背景和成矿规律, 对于引导企业“ 走出去” 取得实效有重要意义, 也为国内勘查部署提供重要参考。

矿产资源是社会经济发展的基础, 随着经济全球化进程, 寻求全球资源配置是实现我国社会经济长期、快速和可持续发展的重要保障。中国周边地区是我国实施矿产资源“ 走出去” 战略最重要的优先地区之一, 进一步研究重点应该是跨境成矿带矿集区、我国紧缺的大型、超大型矿产的地质背景及其成矿地质条件, 为引导企业“ 走出去” 和促进我国境内找寻相应的大型、超大型矿产提供思路及支撑。

目前我国是“ 世界工厂” , 向全球提供产品, 必然要在全球范围内寻求资源, 仅仅依靠开发本国的矿产资源来维持是不可能、不可取和不可持续的, 因此, 矿产资源“ 走出去” 是我国长期的战略任务。面对国家的经济发展需求, 我们不仅要收集境外地质矿产资源数据编图, 而且要加强研究, 才能使境外地质矿产资源编图、成矿规律对比、资源潜力评价等得到深化, 并切中要害; 此外, 还要与其他单位、其他行业一道协同合作, 通过矿产资源“ 走出去” 战略的实施, 成为“ 走出去” 战略实施的探索者, 成为企业“ 走出去” 的引导者, 同时成为“ 走出去” 战略实施的受益者。

了解和掌握全球矿产资源, 是有效实施矿产资源“ 走出去” 战略的重要基础; 众所周知, 地质科学是实践性很强的科学, 开展关键地段的野外地质考察十分必要, 有助于提高我们对全球成矿地质背景、成矿规律, 尤其是大规模成矿作用规律的认识, 增强把握全球矿产资源的能力。其中, 研究确定构造-岩浆-成矿事件序列、对比重大地质作用事件, 应该是开展境外地质矿产研究最重要的基本思路和方法。

建议强化综合研究, 抓住一个国家或地区的大规模成矿作用这个主题, 开展重大地质作用事件对比研究, 逐步深化对重要成矿带、国家、大洲, 乃至全球地质、资源、能源的认识, 扩大视野、加强区域基础研究, 形成人才、资料和新认识优势, 才有可能集成大成果, 为政府、企业提供强有力的支撑基础。同时, 不断提高中国在国际地学合作中的地位和作用, 提出我们自己的全球地质观、资源观, 从而推动地球科学的可持续发展及地球科学新理论的创立。