新疆石炭—二叠纪双亚幔柱特征 及其对矿产资源的约束

夏冬，彭玉旋，罗照华，牛树银，王君良，朱志新，王哲，肖艳东，曹江宇，郑加行，孙耀峰，刘洋

(1.中国地质大学，地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京 100083；2.新疆地质调查院，新疆 乌鲁木齐 050081； 3.新疆矿产实验研究所，新疆 乌鲁木齐 050081；4.河北地质大学研究生院，河北 石家庄 050031)

对于新疆石炭—二叠纪内生金属矿产形成的动力学背景，许多学者持板块构造观点，可概括为：受印度板块和西伯利亚板块南北向挤压为主要驱动力，具有远程效应；准噶尔、塔里木为刚性块体，俯冲的洋壳或陆壳于深部发生拆沉，引起上地幔物质发生扰动，幔源物质上升与地壳发生相互作用并重熔，在伸展体制下，沿构造部位集中成矿。近些年，研究新疆成矿受地幔柱作用的学者们(胥颐等，1998；王登红等，2000；牛树银等，2001；杨树锋等，2005；李辛子等，2005；罗照华等，2007；夏林圻等，2008；厉子龙等，2008；王玉往等，2008；杨经绥等，2009；陈汉林等，2009；陈咪咪等，2010；张传林等，2010；李文渊等，2012；冯京等，2014；邵铁全等，2015)认为，新疆大区域内部分金属矿产成矿与石炭—二叠纪地幔柱关系密切，即地幔热柱上升，幔源热物质于岩石圈底部发生作用，产生剧烈岩浆活动，一些基性岩浆侵入和喷发，形成幔源-幔壳-壳源重熔型的火成岩，含矿流体于构造有利部位成矿。

在新疆地区，对地幔柱理论的研究及应用还没受到足够重视，实际运用指导理论则仍以板块构造为主。而板块构造与地幔柱理论对新疆地区综合地质作用过程的研究更是鲜有涉及。笔者认为新疆地区的地质演化及成矿机制的认识基本都局限于部分地区、局部地段、特定范围，甚至个别成型矿床缺乏全局性研究视角，地质作用研究与成矿机制研究脱节的问题突出，这已成为当前新疆地质工作中不可回避的问题。单纯板块构造理论及单一地幔柱理论在解释新疆地区地质作用与成矿的关系中皆存在明显缺陷，前者存在的主要问题有：①准噶尔、塔里木盆地东西两侧成矿机制问题。②北天山成矿优于南天山的原因。③塔里木、准噶尔盆地巨量含幔源物质的火成岩存在的原因。④地幔小尺度对流作用的意义。⑤后碰撞造山主成矿作用存疑。后者存在的主要问题有：①环准噶尔盆地成矿条件优于环塔里木盆地。②准噶尔、塔里木盆地含巨量幔源物质火成岩，而天山山脉则多分布中、酸性侵入岩。③早期与地幔柱有关的构造和物质因后期欧亚板块与印度板块水平挤压而发生相应位移量。④准噶尔、塔里木盆地火成岩、钼矿床成矿年龄总体存在显著差异。基于研究区的地域性与个体认识的局限性，笔者尝试博前人之实据，集众家之精髓，以全疆性视角，结合其整体地质演化及现代成矿理论，对新疆石炭—二叠纪双亚幔柱特征及其对矿产资源的约束作出阐述。

1 矿产资源分布特征

新疆固体矿产与地震测报点均环准噶尔、塔里木两盆地分布(董连慧等，2009；杨晓芳等，2013)，尤其天山山脉的固体矿产种类多、规模大、密集度高；能源矿产则产于两盆地内。固体矿产呈显著双环特征，似 “8”字型(图1)。

1.金属矿产；2.非金属矿产；3.石油；4.煤炭；5.环型成矿带； 6.板块缝合线；7.盆地界线；8.省界；9.地名图1 新疆金属矿产“8”字型分布简图Fig.1 Metal mineral distribution diagram of the “8”-shaped in Xinjiang

以新疆钼矿为例，据统计(董连慧等，2012)，已知钼矿产地有51处，其中大型矿床3处，中型4处，小型7处，矿(化)点37处，分布于环准噶尔、天山山脉及环塔里木(阿尔金及昆仑地区)，其中主要分布于天山山脉的约占59%，而天山山脉中的石炭纪钼矿约占73%，二叠纪钼矿约占23%。钼矿成矿时代主要为石炭纪与二叠纪。环准噶尔与环塔里木相比，前者产出的钼矿以石炭纪为主(约占自身比例75%)，后者则以二叠纪为主(约占自身比例61%)(表1、图2)。

新疆内生金属矿产分布、成矿时代特征具有一定规律性和独特性，为了能更全面的认识新疆地质作用及成矿的关系，笔者提出新疆双亚幔柱模式(夏冬等，2015)，并作初步论述。

表1 新疆钼矿矿床成矿时代分布表Tab.1 Mo deposits mineralization age distributionTable in Xinjiang

注：7(2)-23：7处矿产地(2处大型)-二叠纪矿产地数量占天山山脉的23%。

图2 新疆钼矿矿产地分布结构图Fig.2 Mo deposits distribution chart in Xinjiang

2 石炭—二叠纪双亚幔柱主要特征

2.1 主体时限

准噶尔盆地内部与周缘(图3)及塔里木盆地内部(图4)分布的大面积火成岩为双亚幔柱上升所引起的。厘清火成岩形成大致时期是确定双亚幔柱主体作用时限的关键。

准噶尔盆地：王登红等(2000)研究结果表明，新疆北部铜镍硫化物矿床内的基性-超基性岩成岩作用时间是280～300 Ma，认为喀拉通克铜镍硫化物矿床的形成与地幔柱有关。铜镍矿石的氦同位素组成与热点玄武岩相似，且轻稀土富集、不相容元素的富集程度也具有地幔柱产物的特点等。蔡忠贤等(2000)指出石炭纪火山岩发育程度及分布范围要大于早二叠世。新疆北部浅成低温热液型金矿床成矿年龄主要在340～298 Ma(杨富全等，2005)。准噶尔盆地及其邻区火山岩地化特征、年代学数据及区域构造特征说明，晚二叠世准噶尔盆地与吐哈盆地彼此分割，形成各自的沉积体系(方世虎等，2006)。通过研究新疆北部基性岩脉，得知其活动时限为石炭—侏罗纪，以脉动方式侵入(周晶等，2008)。西准噶尔北部晚古生带存在2类侵入岩，其中，晚石炭—中二叠世地幔熔融的玄武质岩浆高度结晶分异而形成的偏铝质酸性岩石，类似于东准噶尔地区、峨眉山大火成岩省、塔里木大火成岩省的成因(陈家福等，2010)。西准噶尔早石炭世(340～320 Ma)、晚石炭—早二叠世(310～290 Ma)岩浆活动最发育，遍布周边地区，东准噶尔主要分布碱性花岗岩，二者时间上没有分带性(童英等，2010)。石炭纪是准噶尔盆地构造体制的重要转折期(任收麦等，2002)。石炭纪下地幔物质上涌引起大规模火山喷发，火山活动达鼎盛时期(肖文交等，2006)。冯京等(2014)通过对东天山—北山地区镁铁-超镁铁质岩特征及构造背景的研究，认为成群成带分布的镁铁-超镁铁质岩及大规模铜-镍矿化为碰撞造山后伸展阶段幔源岩浆上侵的产物，地幔柱范围较小，属二次地幔柱或众多地幔枝。西准噶尔成矿带内的庙尔沟、阿克巴斯套等11个岩体锆石U-Pb年龄为287～335 Ma，该类花岗岩可能具有相同的源区，属亏损地幔端元，具幔型花岗岩演化特征(黄鹏飞等，2016)。

1.基性岩；2.中基性；3.中酸性；4.酸性；5.盆地界线；6.地名图3 北疆石炭系—下二叠统火山岩分布图(毛翔等，2012修改)Fig.3 Map showing thedistribution of Carboniferous-Lower Permian volcanic rocks in northern Xinjiang(Modified after MAO et al., 2012)

1.地名；2.盆地边界；3.构造单元界线；4.断层；5.玄武岩类区图4 塔里木盆地早—中二叠世玄武岩类分布图(杨树锋等，2005修改)Fig.4 The residual distribution of Early to Middle Permian basalt in Tarim basin(Modified after YANG et al., 2005)

塔里木盆地：陈汉林(2009)指出，塔里木盆地广泛分布二叠纪岩浆岩，并强调大量早—中二叠世玄武质岩石、辉绿岩类是地幔柱来源的岩浆上升引起的。杨树锋等(2005)展开塔里木盆地发育的大量玄武岩、辉绿岩、辉长岩和碱性正长岩类地球化学研究，认为早—中二叠世的岩浆作用导致盆地隆升，因不甚强烈而未形成断陷。厉子龙等(2008)对广泛发育于塔里木盆地的二叠纪玄武岩类展开研究，运用K-Ar法测定岩石年龄为289.6 Ma，岩石具有高Ti、La及低Zr/Nb值，暗示其源于富集地幔。孙林华等(2010)认为，二叠纪是塔里木盆地热-构造演化史上最重要的时期，盆地中部和西北部发生了大规模基-中酸性岩浆活动。张传林(2010)认为二叠纪玄武岩以289.6 Ma为活动峰期，岩浆房深度为60～80 km。励音骐等(2011)认为塔里木大火成岩省时限为274～290 Ma。准噶尔盆地石炭系火山岩分布更广泛、厚度大，塔里木盆地二叠系火山岩分布广泛，厚度大且岩石类型多样。邵铁全等(2015)对塔西南尤勒巴斯地区玄武岩开展了锆石U-Pb年代学及地球化学研究，获得同位素年龄为(298.3±2.8)Ma，玄武岩高TiO2、P2O5并富集轻稀土和Rb、Ba，具地幔柱地球化学特征。徐义刚等(2017)分析塔里木大火成岩省具有3个喷发阶段(～300 Ma、～290 Ma、～280 Ma)，且持续时间超过20 Ma，是孕育地幔柱活动的产物，并认为二叠纪火山活动是最有可能导致生物大灭绝的“终极杀手”。

综上所述，准噶尔、塔里木盆地周缘及内部已获取大量火成岩年龄数据，年代学数据统计结果显示，2个盆地火成岩活动峰期分别集中于石炭纪—早二叠世(340～290 Ma)和二叠纪(250～290 Ma)，准噶尔与塔里木亚地幔柱的主体形成时限分别为石炭纪与二叠纪。亚地幔柱对岩石圈、地壳的作用不局限于某一特定时期，具长期性、多期性、连续性及广泛性，双亚幔柱各自形成时期则更早。

2.2 空间结构

大火成岩省的空间分布规律能够指示地幔柱活动的大致部位，玄武岩可能是地幔柱柱头的产物(张招崇等，2007)。根据地幔交代岩石圈减薄程度与地壳抬升速率等指标，可推测地幔柱的作用强度和方式。准噶尔盆地内石炭系火山岩的岩性以中基性火山熔岩类(玄武岩、安山岩)为主，还有少量火山碎屑岩与沉积岩。周边地区则分布着大量的岩基状华力西中晚期花岗岩，如庙尔沟、阿克巴斯套、克拉玛依等岩体。晚古生代西部岩浆活动早于东部，且隆升速率也大于东部(丁建民等，1989)。在天山中段形变速率剖面中(图5)，北天山的垂直差异运动异常强烈，逆冲速率可达10 mm/a；南天山则温和得多，据此可以预测地震活动带。在西准地区，恰其海A型花岗岩较东准乌伦古A型花岗岩的岩浆活动要早(谭绿贵等，2008)。在天山-准噶尔接触带表现为西陡东缓(钱辉等，2011)，天山地区则是北陡南缓(李海鸥等，2004)。

图5 奎屯-库车垂直形变速率剖面图(丁建民等，1989修改)Fig.5 Profile map of vertical deformation rate between Kuitun-Kuche(Modified after DING,1989)

天山地区岩浆活动的鼎盛期为石炭—二叠纪，千余个岩体中90%属酸性侵入岩，天山北部岩体的磁性强度较南部大，指示天山山脉受准噶尔石炭纪岩浆作用更为显著。塔里木盆地整体则具有低磁性特征，磁性强度与地幔柱作用强度及岩石圈厚度相关。塔里木早二叠世大陆溢流玄武岩面积超过2.65×105km2，大部分被巨厚沉积层覆盖(潘赟等，2013)。车-莫古隆起可能受塔里木亚幔柱柱头影响。新疆2个盆地中心向外围地壳厚度快速增大，这充分表明地幔上涌的幅度与强度(牛树银等，2013)。新疆地区地壳等厚线图中(马杏垣，1989)，显示准噶尔盆地典型中心地壳厚度为42.5 km，向外围很快加厚到47.5 km，盆地西部地壳厚度增加速率明显大于东部，而塔里木盆地厚度变化由盆地中心的45 km很快加厚到50 km以上，喀什—和田西南地区甚至达到了60 km。尽管塔里木地壳厚度增加值高于准噶尔地壳，但后者等值线密度在准噶尔西部地区明显相对更密集(图6)。

由此，笔者认为准噶尔地区的石炭纪亚幔柱柱头位于准噶尔盆地西部偏南地区(克拉玛依一带)，柱体斜向天山造山带；而塔里木地区的亚二叠纪幔柱柱头位于塔里木盆地中央地带，柱体近于直立，以脉冲式上升。前者作用强度远大于后者(沉积层覆盖部分原因？)。准噶尔石炭纪亚幔柱主要存在2期，西部以侵入为主，东部以喷出为主。由于塔里木二叠纪亚幔柱规模较大，但交代作用温和，岩石圈减薄程度相对较弱，达不到形成断陷盆地的临界值，地壳隆而未破。天山山脉受准-塔双亚幔柱作用隆升量较低，但因双亚幔柱分异的玄武质岩浆熔融作用，于天山褶皱系形成了大量石炭—二叠纪酸性侵入岩体，尤其受到准噶尔石炭纪亚幔柱幔-壳作用更突出。推测引起环准-塔盆地地震测报点的部分原因：由于准-塔双亚幔柱的上升，导致地幔坳陷带的幔源物质出现亏空；在重力均衡补偿作用下，周缘山脉强烈隆升，地壳物质发生强烈大幅度纵向、横向迁移，加之双亚幔柱之后的长期、多期上涌作用，导致环准-塔两盆地周缘长期、频繁地出现地震事件(孙爱群等，2010)。

2.3 其他指示特征

准噶尔、塔里木盆地内发育的大量火成岩与准-塔双亚幔柱存在对应关系。一些学者从地球化学特征元素角度展开研究，认为两盆地物质成分有幔源特征。郑建平(2000)研究准噶尔盆地基底火山岩Sr-Nd同位素特征，推测中生代基底发生了强烈的壳幔作用。袁超等(2006)展开东准噶尔扎河坝钾质玄武岩的地球化学特征研究，指出岩石具高K，富Sr、Ba，Nb、Ta亏损以及高的Nb/Yb、Nb/Ta、Zr/Hf值，认为岩石来自经交代作用的地幔源区。曹剑等(2007)指出，准噶尔盆地石炭—二叠纪含油气流体上升过程中存在深源幔源流体的混入，且有偏向幔源的特征，给出的87Sr/86Sr值中仅有24号样品落在地幔碳酸岩域外，其余19个数据均位于幔源Sr-海洋Sr同位素组成之间(0.703 5～0.709 073)(图7)。王腾飞等(2016)通过研究塔里木盆地地震反射尖角直立结构特征及其与油气田、火成岩的密切关系，认为巨量地幔物质“热上涌”是造成上部岩石圈减薄、地壳形变的原因，而地震反射尖角直立结构是“热上涌”作用的产物(图8)。“热上涌”起源于二叠纪塔里木亚幔柱隆升效应。E.H.努西波夫等(2007)测制的横切塔里木—天山的近南北向上地幔P波速度结构图中(图9)，低速体解释为上升的地幔(深部能量通道)热物质流(热柱)，而高速体解释为冷却原始热柱，上涌物质流上升幅度大，规模巨大且起源深。牛树银等(2013)指出新疆地区热柱区地幔物质上涌，从中生代末至新生代初具持续性，且上升幅度较大。

图6 新疆地区地壳等厚线图及重力梯级带(马杏垣等，1989修改)Fig.6 The crustal thickness and gravity gradient belt of Xinjiang area(Modified after MA,1989)

高怀忠(1992)认为塔里木地区坡北岩体为幔源岩浆多期侵入的产物。励音骐等(2010)分析了塔里木地区瓦吉里塔格超镁铁质隐爆角砾岩的铂族元素和微量元素地球化学特征，推测岩石可能发生过地幔交代作用。通常金刚石的生长被认为是与来自核-幔边界的超深流体的间歇性活动相关。塔里木喀拉喀什河西岸阶地曾有金刚石发现，黄存焕等(1989)于库鲁克塔格发现了角砾云母橄榄岩，研究表明其岩石特征、矿物成分与金伯利岩一致，并与澳大利亚含金刚石金伯利岩进行了相似性对比。在克拉玛依、塔里木等油田，沥青的Pb同位素组成强烈具有幔源特征。

图7 准噶尔盆地典型烃源层系方解石脉的87Sr /86Sr 分布图(据曹剑等，2007修改)Fig.7 87Sr /86Sr data distribution of typical calcite veins hosted in hydrocarbon source sequences of the Junggar Basin

图8 地震发射尖角成因模式图(据王腾飞等，2016修改)Fig.8 Genetic model of VSPCA

1.地壳和壳底(莫霍面)；2.VP值为中等升高(稀疏线)地带; 3.VP值为下降地带图9 横切塔里木-天山的近南北向上地幔P波速度 结构图(E.H.努西波夫等，2007修改)Fig.9 The velocity structure of P wave in upper mantle along nearly NS section in the Tarim-Tianshan moutain

放射性岩墙群是鉴定古老地幔柱的标志(徐义刚等，2007)，西准噶尔地区有广泛的岩墙群产出，主要由辉绿岩、辉石闪长玢岩、高Mg#闪长岩和低Mg#闪长岩等组成，岩浆垂直地表上侵，锆石U-Pb年龄为302～307 Ma(周良仁等，1987)，具有幔源特征(李辛子等，2005)。根据陆松年等(2003)对岩墙群的分类，笔者认为西准噶尔岩墙群属于类型4(即较宽的次平行岩墙群)，存在寻找岩墙群汇聚区(指示地幔柱头的位置)的方向。塔里木巴楚水工团附近有石英正长斑岩岩墙发育，地球化学特征指示其源区来自地幔，形成年龄约277 Ma(杨树锋等，2005)。塔里木亚幔柱因广布大陆溢流玄武岩省(上官时迈等，2012)，应属于陆柱(CP)(王登红等，2001)。准噶尔亚幔柱因存在陆壳和洋壳物质的混入，推测属混合型。如果双亚幔柱源于核-幔边界的D″层，那么二者很可能源于同一个超级地幔柱(夏林圻等，2008)。

苦橄岩被认为是地幔柱柱头产物，陈毓川等(2004)在准噶尔乔夏哈拉—老山口地区中泥盆统北塔山组中发现的苦橄岩具有低硅、低铝、低钛、低碱、高镁特征，稀土元素总量低，Eu正异常，轻稀土略富集，认为其与地幔柱成因玄武岩接近，符合第三类地幔柱特点，即俯冲的大洋板块位于一个正在活动的地幔柱之上。

需要指出的是：大火成岩省的岩浆演化过程是复杂的，尤其是准噶尔石炭纪亚幔柱所处的大地构造环境更加复杂，其连续的岩浆演化序列是碰撞作用岩浆产物？还是地幔柱上升自身绝热减压熔融并分异结晶作用形成的亦或二者皆存？尚待进一步研究。

3 双亚幔柱对新疆矿产资源的约束

3.1 对金属矿产的约束

新疆内生金属矿床成矿时代与其石炭—二叠纪双亚地幔柱主体形成时期大致吻合，即石炭—二叠纪2个时期恰为新疆最重要的成矿时期，石炭纪矿床主要产于环准噶尔盆地，二叠纪矿床以环塔里木盆地居多，而天山山脉二者并存(石炭纪所占比例更大)。

新疆石炭—二叠纪双亚地幔柱分异出的部分玄武质岩浆与岩石圈发生熔融，触发了广泛的以交代、变质为主的岩浆作用，在地壳内形成了一系列的超基性-基性-中性-酸性火成岩(罗照华等，2007)，而不同类型岩石有各自成矿专属性。准噶尔、塔里木盆地内部和周缘广泛发育有尺度不等的断裂构造(徐鸣洁等，2005；邵学钟等，2008)，前人分析其分布大体具环形(曲国胜等，2008)。牛树银(2001)提出的幔枝构造理论，主要就地幔柱于中、上地壳(浅部)成矿规律进行了深入、系统的研究，认为不同类型、不同规模的矿床往往形成于地幔亚热柱形成的三级构造的次级构造和岩浆活动集中区内的构造有利部位，元素的迁移路径：地幔柱—地幔亚柱—幔枝构造—构造扩容带。因为准-塔双亚幔柱幔源热物质上升(图10)，与岩石圈强烈的交代熔融，于地壳内形成了一系列类幔枝构造型矿床。因为准噶尔、塔里木岩石圈及沉积层较厚，固体矿产于盆地周缘构造有利部位产出，呈现“8”字型分布特征。天山优质成矿带存在多样性和复杂性，既有板块碰撞造山型矿床，亦有幔枝构造型矿床，还有因洋壳重熔而形成的埃达克岩型矿床，于天山山脉存在显著叠加成矿效应。除了常规金属矿产外，新疆铀等能源矿产的成矿条件有自身优势。铀矿被认为与中酸性火成岩关系密切(王谋等，2013)，大陆地幔柱活动区通常具有较高铀丰度，如存在切穿地壳的深断裂流体通道，幔源铀可成矿(王正其等，2007)。

1.陆壳;2.洋壳;3.地幔岩;4.石炭—二叠纪双亚幔柱;5基性侵入岩;6.中-基性侵入岩;7.酸性侵入岩;8.脉岩;9.虚脱构造带; 10.断裂图10 新疆石炭—二叠纪双亚幔柱模式图Fig.10 Carboniferous-Permian double-secondary mantle plume model in Xinjiang

3.2 对油气、非金属矿的约束

在准-塔2个盆地内石炭—二叠纪火山岩中已发现多个油气田(藏)，如石西油气田、滴西气田等，准噶尔盆地地层以石炭系火山岩为主，塔里木盆地则以二叠系火山岩为主，石炭—二叠系火山岩即为油气储层亦为生油层。笔者认为新疆油气(包括金属矿产)资源是石炭—二叠纪双亚幔柱与板块“开合”(陈哲夫等，2004)共同作用的产物，即石炭—二叠纪双亚幔柱作用使得准噶尔盆地、塔里木盆地内分别发育巨量石炭纪、二叠纪优质油气储层(或生油层)，二叠纪后期双亚幔柱主要表现为一种地幔小尺度对流，其长期、广泛地为岩石圈提供深源成烃流体和热量，促使不成熟的生油岩提前进入生油门限,也使得成熟的生油岩过早转化为高成熟(康玉柱等，2008)。因准噶尔石炭纪亚幔柱斜向盆地西南部，幔-壳作用过程滞阻效应显著，上隆作用表现不完全，油气形成受板块作用较弱。而塔里木二叠纪双亚幔柱引起的岩浆作用使其岩石圈力学性质减弱，来自南部的对塔里木地体的挤压表现为断续性和不稳定性。喜马拉雅期挤压作用猛烈，致使塔里木盆地南缘山脉快速隆升，这被认为是次生油藏及气藏的主要形成时期。由于其地壳内先存的似树枝状断裂系，使得微隆的塔里木地体因水平的断续挤压而发生断陷，形成一系列断陷盆地和油气圈闭，并堆积了相对厚的新生代松散沉积物。无机成因的油气已被很多学者提出并深入研究，火山岩油气藏的烃源包括有机成因和无机成因，杜乐天指出地幔岩中含有令人惊奇的大量气体。例如，CO、H2、CH4、C3H6、C3H8、CO2、HCl、HF、H2S、SO2、NH3、烯类、炔类烃等，费托反应可能为无机成因气生成方式。郭占谦等(2002)总结了火山作用贡献无机生烃机制，地球内部的无机物质可以直接供给烃类物质，明确指示塔里木盆地有无机成因油的特征。地幔对岩石圈的熔融作用是一种变质作用(高永峰等，2002)，大多数非金属矿产与变质作用相关，新疆闻名于世的宝玉石矿即属其产物。

4 地质找矿及其前缘意义

准噶尔、塔里木两盆地周边地区为明显的固体矿产找矿方向(全国矿产资源量潜力评价结果表明，新疆所有预测工作区范围亦主要分布于准-塔两盆地周缘部分地区)，天山山脉找矿前景更大。对新疆石炭—二叠纪双亚幔柱模式的研究结果表明，准-塔两盆地内亦有上佳的成矿条件，据中亚超大型矿床分布特征，推测塔里木盆地内具有寻找与二叠纪亚幔柱有关的超大型金属矿床、大型非金属矿床、宝玉石矿床及能源矿产的潜力，其北缘与天山山脉结合部位(地壳加厚)具有寻找金刚石矿的可能，而准噶尔盆地内则具有寻找与石炭纪亚幔柱有关的大型金属矿床、非金属矿床及能源矿产的前景。火成岩与赋矿构造的有机组合是成矿的必要因素，其实质为物质来源与成矿空间问题，地层往往只是“藏宝盒”。当然，这里不包括外生型矿产或存在“矿源层”的矿产等。鉴于此，笔者提出“物空”成矿意像，即具备了“物空”前提，不论目标区大小与覆盖程度如何，其内部即具有一定的成矿、找矿潜力(夏冬，2018)，该问题有待作深入探讨。

如何展开盆地内找矿工作？当前，中国荒漠戈壁区或覆盖区矿产勘查技术多停留在超小比例尺的地球物理和地球化学的勘查上(肖凡等，2012)，距离工业矿床的发现和最终确定还相去甚远。田伟等(2017)总结了石油工业三维反射地震研究火山通道的方法和前景，指出其在塔里木盆地二叠纪溢流玄武岩研究中取得的初步应用效果，为油气勘查及基础的火山通道结构解释提供了重要依据。钻孔施工是固体矿产勘查中最高级别的找矿勘查技术手段。考虑到准噶尔、塔里木两盆地内油气、煤碳及铀矿资源开发具有巨大优势，已掌握了巨量的深部原始钻孔、地震、测井数据及详实地层地质资料。笔者提出盆地内找矿的基本思路为：①以区域钻孔(石油、铀矿、页岩气等手段)岩心已发现的金属矿床(化)为基础，分析矿种类型、蚀变类型、矿化强度及赋矿岩石特征等(需将已有岩心岩矿鉴定中关于岩石、矿化特征相关内容进行系统的研究利用，并进一步强化、补充金属矿物与蚀变特征等，此举在技术层面难度不大，具可操作性)，宏观(初步)归纳目标矿(化)体特征、含矿岩石及赋矿层位，制定初步的找矿方向。②结合已有地球物理(地震、测井数据)成果、地质(主要为地层)特征及邻近钻孔岩性、矿化蚀变特征，反演目标矿(化)或蚀变体大致位置、形态、规模及延伸趋势。③对目标矿(化)体采用必要的地球物理方法(磁法或电法等)进行再反演，进一步缩小矿(化)或蚀变体位置及了解其空间赋存状态。④钻孔再验证：最终确定深部盲矿体。该研究意义有二：其一对全球以石油开采为主的沙漠覆盖型国家寻找深部金属矿产提供了一个新的思路和方法，具有重要前缘意义；其二对未来中国开展地外星球相似地质条件下的资源勘查及开采能起到一定预实践作用。

大胆预期，在中国如果能源行业基础地质信息能为固体矿产开发所利用，实现不同科学领域间的数据融通及共享，该举措既能显著地节约固体矿产勘查成本，又能极大地提高找矿效率。同时，固体矿产勘查技术方法也可补充、引导能源矿产的开发。新疆境内面积约6.63×105km2(环准-塔盆地周缘及天山山脉)范围内，探明、开发的矿产资源量巨大，找矿前景广阔。如果能够全方位、系统地开发面积约9.42×105km2的2个盆地内部，将提供难以估计的矿产资源。

5 结论

(1)准噶尔石炭纪亚幔柱柱头位于准噶尔盆地西部偏南，上升强度大，持续时间相对较短，柱体斜向天山山脉；塔里木二叠纪亚幔柱柱头位于塔里木盆地中部，柱体近直立，上升强度较小，持续时间漫长。石炭—二叠纪双亚幔柱是新疆内生金属矿产环准-环塔构成的“8”字型分布的主因，亦对准-塔里2个盆地内固体、能源、宝玉石及铀矿等矿产成矿起到重要控制作用。

(2)准-塔2个盆地周缘为固体矿产重点找矿方向，天山山脉找矿潜力更大，2个盆地内同样具备巨大的固体、能源、宝玉石及铀矿等矿产成矿潜力与找矿前景。根据中国当前经济与技术现状，提出准-塔两盆地内固体矿产找矿观点及可能的找矿思路。

致谢：本文在撰写过程中得到河北地质大学孙爱群教授、高永丰教授、张福详老师、陈超老师，中国地质大学(北京)陈岳龙教授、包创博士，新疆地质调查院王宏君研究员，陈明勇、高永峰、邓洪涛、穆立修、雷红民、杨屹、夏建勋高级工程师及新疆大学弓小平教授的指导和帮助，在此表示感谢。