西昆仑地区古生代沉积型铁锰矿床成矿规律及其与原—古特提斯洋演化的关系*

张帮禄 张连昌 董志国 彭自栋 朱明田 王长乐

（1.中国地质调查局发展研究中心 北京 100037；2.中国地质大学（北京）北京 100083；3.中国科学院地质与地球物理研究所，中国科学院矿产资源研究重点实验室 北京 100029；4.中国科学院大学 北京 100049）

西昆仑地区位于我国著名的秦祁昆造山带西段，经历了长期复杂的地质构造演化（姜春发等，2000），同时也形成了丰富的矿产资源。近十年来，一系列大型沉积铁矿、锰矿、铅锌矿以及伟晶岩型锂矿床的发现对国内矿产资源的格局产生了重要影响（韩春明等，2021）。其中，西昆仑北段发育的石炭纪沉积型锰矿床、南段喀喇昆仑发育的志留纪沉积铁矿和早寒武世沉积变质型铁矿，具有规模大、集中发育、特征鲜明等特色。这些矿产资源的发现，不仅对于完善沉积铁、锰矿床的成矿理论，总结区域成矿规律具有重要科学意义，而且对于振兴地方经济具有重要意义。

就西昆仑造山带构造演化与成矿规律研究而言，由于地理位置和构造演化的复杂性，其研究程度较低，同时也存在较大争议。早期学者们一般将西昆仑地区归结为特提斯演化系列（钟大赉等，1996；姜春发等，2000；潘裕生等，2000；潘桂棠等，2004），包括原特提斯（Proto-Tethys，“Z—S”）、古特提斯（Paleo-Tethys，“D—T2”）和新特提斯洋（Neo-Tethys，“T3—E”）的发展演化过程。其中，位于北昆仑地体和南昆仑地体之间的原特提斯洋形成于震旦纪—寒武纪，现今的奥依塔格—库地蛇绿岩带代表了原特提斯洋俯冲闭合的残片（Mattern and Schneider，2000；Xiao et al.，2005；李荣社等，2007）。不过，关于原特提斯洋演化的认识仍有一定争议，如原特提斯洋盆的闭合方式就存在南向俯冲（王元龙等，1997；Mattern and Schneider，2000；潘裕生等，2000）、北向俯冲（Wang，2004；韩芳林，2006）和早奥陶世前后俯冲极性发生南向至北向转换（Xiao et al.，2005）的观点。在闭合时间上也存在奥陶纪、志留纪和泥盆纪的争论（Matte et al.，1996；Mattern and Schneider，2000）。由于南、北昆仑地体与塔里木陆块有着相似的结晶基底，因此它们被认为是塔里木板块的一部分，原特提斯洋的“开合”导致了南昆仑地体从塔里木地块的裂解分离（Mattern and Schneider，2000；潘裕生等，2000）。但也有学者认为西昆仑地块并不是从塔里木陆块裂解出来的微陆块，其具有独立的地质构造演化历史，并被两侧“西昆北洋”和“西昆南洋”所分割（于晓飞，2010）。

本文在区域地质综合分析的基础上，重点对西昆仑北段古生代各时期发育的沉积变质型铁矿（早寒武世）、沉积型菱铁矿（早志留世）、海相沉积型菱锰矿（早、晚石炭世）等矿床的形成地质条件进行对比研究，旨在探讨这类沉积矿产的形成背景及其与原—古特提斯洋演化的关系。

1 区域地质构造概况

西昆仑造山带从塔里木盆地西南缘向南可延伸至青藏高原西北缘，南北分别以喀喇昆仑断裂和库尔良—柯岗断裂为界，是我国中央造山带的重要组成部分（姜春发，1992，2000），也是青藏高原的重要组成部分（潘裕生，1990；潘裕生等，2010）。

关于西昆仑造山带构造单元，研究者们主要依据区域明显的构造带或缝合带来进行划分，但由于西昆仑地区经历了多期且复杂的构造演化，至今尚没有统一的构造单元划分方案。最早潘裕生（1990）结合大地构造相的概念，依据区域库地缝合带和麻扎—康西瓦断裂带厘定了西昆仑地区整体的构造格架，随后学者们在此基础上对西昆仑构造单元的细分产生了不同的见解。例如，有学者认为西昆仑造山带可划分为3 个二级构造单元，包括西昆仑北带、中带和南带（姜春发等，1992，2000）；同时也有学者以奥依塔克—库地结合带和麻扎—康西瓦断裂带为界线将西昆仑划分为北昆仑地体、南昆仑地体和喀喇昆仑—羌塘地体（Mattern and Schneider，2000；潘裕生等，2000；Wang，2004）。

本文以库尔良—柯岗断裂带和麻扎—康西瓦断裂带为界线将西昆仑从北至南划分为塔里木板块、西昆仑地体和喀喇昆仑—羌塘地体3 个一级构造单元。根据发育其中的奥依塔格—库地缝合带，西昆仑地体可进一步划分为两个二级构造单元：北昆仑地体和南昆仑地体（Matte et al.，1996；潘裕生等，1996；肖文交等，2000；Wang，2004；张传林等，2007），据此推测原特提斯洋沿奥依塔格—库地缝合带封闭。麻扎—康西瓦构造带被认为是另一条构造缝合带，古特提斯洋最终闭合于此（邓万明，1995；潘裕生等，2000；Xiao et al.，2002；Wang，2004）。塔什库尔干—甜水海地块北以麻扎—康西瓦缝合带为界，南以龙木错—双湖断裂为界，西被喀喇昆仑断裂所分割，整体上为NW-SE 向的构造带（图1）。

图1 西昆仑大地构造分带简图（据Zheng et al.，2018 修改）Fig.1 Simplified tectonic map of the West Kunlun orogenic belt（modified after Zheng et al.，2018）

西昆仑地区出露的地层包括元古宇—早寒武世火山—沉积变质岩、志留系碎屑岩—碳酸盐岩，及泥盆系、石炭系、二叠系等沉积、火山—沉积建造（图2）。

西昆仑地区大面积展布的布伦阔勒群，原认为是形成于古元古代的火山—沉积变质岩系，近年的研究表明这套岩系主体形成于新元古代晚期—早寒武世（600～500 Ma）。该套地层主要由磁铁石英岩、（含石榴）斜长角闪片麻岩、夕线石榴片麻岩—石英岩段和大理岩组成。已有研究表明，布伦阔勒岩群原岩为一套中基性火山岩—碎屑岩—碳酸盐岩建造，其中有大量铁建造发育（张连昌等，2016a，2016b；Zheng et al.，2018；Li et al.，2019）。

志留系温泉沟组集中分布于木吉—布伦口地区和达布达尔—明铁盖地区，不整合发育于布伦阔勒群之上。该套岩石水平层理发育，未变质或轻微变质，总体上来看是一套细碎屑岩夹碳酸盐岩沉积建造，构成旋回性沉积层序，具有深水浊积岩特征。该套地层发育有切列克其、喀拉墩等大型海相沉积型菱铁矿。泥盆系克孜勒陶组主要沿昆盖山西南坡和克孜勒陶一带小范围展布，岩性为细粒石英砂岩、泥质石英粉砂岩、粉砂质泥岩夹少量薄层钙质石英粉砂岩及泥质石英粉砂岩等。

下石炭统乌鲁阿特组广布于昆盖山—奥依塔格—玛尔坎苏一带（图2），自东向西岩石（组合）出现一定差异。在东部奥依塔克一带主要以变玄武岩、杏仁状玄武岩夹安山岩、泥质灰岩、英安岩等为主，出露总厚约1 900 m。在乌鲁阿特一带出露厚度约700 m，岩性为玄武岩、枕状玄武岩、玄武安山岩等。在西部喀拉阿特河一带主要为中基性火山岩，厚约600 m。该套火山岩地层在东部奥依塔克一带发育有一系列VMS 型Cu 矿床。

图2 西昆仑北部地区区域地质及沉积铁锰矿产分布图（据冯京等，2021 修改）Fig.2 The geological map of the north section of West Kunlun orogenic belt，showing the distribution of sedimentary iron and manganese ore deposits（modified after Feng et al.，2021）

在区域昆盖山以北上石炭统喀拉阿特河组分布广泛，与下石炭统乌鲁阿特组呈断层接触（图2）。喀拉阿特河组主要发育浅海沉积，岩性以含火山角砾灰岩、砂质灰岩、泥灰岩为主。该套地层泥灰岩层位一般发育1～2 层碳酸锰矿层，为该区域最为重要的含锰岩系地层（张帮禄等，2018）。

下二叠统玛尔坎雀库塞山组，沿玛尔坎土—昆盖山一带近EW 向展布（图2），该套地层以发育火山熔岩、火山碎屑岩夹碳酸盐岩为主。上二叠统主要分布于达布达尔西—琼塔什阔勒—乃扎塔什克尔一带，总体为一套碳酸盐岩夹安山质火山岩和细碎屑岩，并发育丰富孢粉化石和蜓类化石。

区域上，中酸性岩浆活动强烈，碱性岩次之。岩浆侵入时间主要有海西期、印支—燕山期，次为喜马拉雅期。尤其是沿NNW 向布伦口—慕仕塔格一线和近EW 向明铁盖地区展布的三叠纪花岗岩规模最大。区域矿产主要为早寒武世沉积变质型铁矿、志留纪沉积铁矿、石炭纪沉积锰矿及块状硫化物矿床等（图2）。

2 典型沉积型铁锰矿床地质特征

西昆仑地区最具代表性的沉积型铁锰矿包括早寒武世沉积变质铁矿，志留纪沉积铁矿、锰矿和石炭纪沉积锰矿等。由于赞坎—莫喀尔铁矿形成时代争议较大，多认为属新元古代—早寒武世，所以本文重点介绍无时代争议的老并—叶里克、喀来子铁矿。

2.1 早寒武世沉积铁矿

（1）石膏—磁铁矿矿床

叶里克—老并硬石膏—磁铁矿床出露地层为从原古元古界布伦阔勒群中分解出来的一套早寒武世中浅变质程度的含铁岩系（图3），赋矿围岩主要为云母石英片岩和石英大理岩。叶里克变英安岩锆石U-Pb 年龄为544.2±8.2 Ma（郑梦天等，2016）。

叶里克—老并矿区铁矿体均发育在磁铁硬石膏岩段中，西边叶里克共发现6 条磁铁矿带（编号为别Ⅰ～Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ），圈出20 条磁铁矿体（图3）；东面老并发现6 个含矿层和数十条磁铁矿（化）体（编号为M1～M13）。矿体的产出和分布严格受地层层位和岩性的控制，走向NW-SE，倾向NE。磁铁矿在矿石中主要呈浸染—条带状分布，赋矿围岩以变英安岩、黑云石英片岩、硬石膏岩及斜长角闪岩为主，矿体与围岩均为整合接触关系，显示出同期沉积—变质形成。

图3 叶里克—老并矿床地质图（据陈登辉等，2013 修改）Fig.3 The geological sketch map of Yelike-Laobing deposit（modified after Chen et al.，2013）

叶里克—老并矿区矿石类型按照脉石矿物成分可以划分为硬石膏型磁铁矿石、黑云石英型磁铁矿石、角闪石型磁铁矿石、黄铁矿型磁铁矿石和方解石型磁铁矿石，其中该矿区矿石与区域铁矿最大的不同之处在于以发育硬石膏型磁铁矿为主。

（2）重晶石—磁铁矿矿床

喀来子钡—铁矿床是区内典型的寒武纪海底火山—喷流（沉积）型矿铁矿床。该矿床赋存于塔什库尔干地块东缘原属“布伦阔勒群”的沉积变质岩系中，以发育磁铁矿和重晶石为主要矿物成分的条纹—条带状矿石为特征。赋矿围岩为石榴石二云石英片岩和黑云斜长片麻岩等。其中黑云斜长片麻岩获得540 Ma 左右的锆石U-Pb 年龄，据此可将喀来子钡—铁矿床的形成时代限定为早寒武世。

矿体产状严格受地层层位和岩性控制（图4），以磁铁矿、重晶石组合为特征，磁铁矿含量一般在10%～45%之间，重晶石含量为10%～85%。矿石类型较为复杂，包括重晶石磁铁矿型、大理岩磁铁矿型和白云母石英磁铁矿型。矿石发育半自形—他形粒状结构和条纹状—条带状构造，主要由重晶石、磁铁矿、石英和铁白云石组成。此外，在矿体上盘的硬石膏层中偶见铅锌矿化。

图4 喀来子重晶石—磁铁矿矿床地质简图（据Zheng et al.，2018 修改）Fig.4 The geological sketch map of Kalaizi deposit in West Kunlun area（modified after Zheng et al.，2018）

在详细岩相学观察的基础上，结合磁铁矿氧同位素、硫酸盐硫和黄铁矿硫同位素分析结果，Zheng et al.（2018）认为喀来子钡—铁矿床为经历细菌还原作用的热液喷流—沉积（SEDEX）型矿床。

2.2 早志留世海相沉积铁锰矿

（1）沉积型菱铁矿

菱铁矿床分布于木吉—布伦口—塔什库尔干一线（图2），常共伴生发育有铜矿，主要产出的矿床包括切列克其铁矿、卡拉玛铁铜矿、黑恰铁矿等。

切列克其大型海相沉积型菱铁矿位于塔什库尔干地块北部布伦口一带。含矿地层为下志留统温泉沟组（图5）。该套地层下段为黑云石英片岩夹白云母片岩，发育菱铁矿层；中段为大理岩夹少量石英云母片岩，其中大理岩中发育菱铁矿；上段为二云母石英片岩、黑云母石英片岩和白云母石英片岩，见少量大理岩及菱铁矿层夹层。

图5 切列克其海相沉积菱铁矿地质图（据乔耿彪等，2016 修改）Fig.5 The geological sketch map of Qieliekeqi deposit in West Kunlun area（modified after Qiao et al.，2016）

该菱铁矿带长4 km，共有矿体13 个，呈Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号3 个矿体群展布。Ⅲ3、Ⅰ3和Ⅱ号为主要矿体，矿体形态为似层状、透镜状，呈近EW 和NEE 向展布。单个矿体一般长为140～605 m，平均厚1.80～39.92 m，全铁平均品位38.00%～47.52%。原生矿石矿物主要为菱铁矿，含少量黄铜矿、黄铁矿，次生矿石矿物包括褐铁矿、赤铁矿及少量孔雀石。方解石、铁白云石、石英、白云母等组成主要脉石矿物。

详细的岩相学观察结果表明，切列克其铁矿经历了两期成矿作用，即以早期海底热液参与的原生沉积成矿作用为代表的主成矿期（层状、纹层状和条带状矿石）和以后期热液蚀变为主的成矿作用（细脉状菱铁矿石），后期热液蚀变造成了菱铁矿的活化迁移，使菱铁矿进一步富集。

西昆仑地区志留纪海相沉积型菱铁矿床是非常重要的铁矿类型，在区域上分布于木吉—布伦口—塔什库尔干—黑黑孜赞干一线，东西长达400 km。含矿地层志留系控制了该区海相沉积型菱铁矿床的展布。该类菱铁矿是前震旦纪基底经长期风化剥蚀的含铁质碎屑物，迁移至早志留世陆缘沉积盆地中沉淀形成的。

（2）沉积型锰矿

近期在新疆西昆仑的木吉乡琼巴额什沟一带下志留统温泉沟组沉积地层中发现了锰矿（荆德龙等，2018）。锰矿化一般呈薄层状、透镜状顺层断续分布于下志留统温沟组第三岩性段含碳绢云母石英千枚岩、绢云母化长石石英砂岩中，且在岩性界面接触部位矿化作用愈发明显。该类矿化是区内主要的矿化类型，矿化体总体走向100°～110°，单层厚一般几厘米至几十厘米不等。硬锰矿、菱锰矿及褐铁矿组成主要矿石矿物，石英、长石为主要脉石矿物。矿化体中Mn 含量一般为5%～20%。矿石矿物以软锰矿为主，含少量褐铁矿及黄钾铁矾。该类矿化Mn 品位可达30%以上，具有明显的风化淋滤成因特征。该套地层且具有较高的Mn 元素背景值，且在西昆仑地区广泛分布，地层中有机质含量较高，与典型含锰黑色岩系相近，显示出良好的Mn 成矿条件（荆德龙等，2018）。

2.3 石炭纪—二叠纪沉积锰矿

（1）早石炭世沉积菱锰矿

早石炭世锰矿在西昆仑局部地区发育。新近发现的主乌鲁克锰矿床位于西昆仑恰尔隆弧盆系的北部，含锰层位为下石炭统他龙群细碎屑岩夹碳酸盐岩，锰矿层发育于黑色泥（碳）质页岩夹铁锰质泥晶灰岩中（图6）。矿层严格受地层控制，呈NWW 向展布，延伸稳定，规模较大，共发现13 条锰矿体，其中3 个构成主矿体。其中，Ⅰ号矿体地表出露长约630 m，宽1.5～8.5 m，稳定且连续；Ⅱ号矿体地表出露长约630 m，宽1.5～5.0 m；Ⅲ号矿体地表出露长约1 200 m，宽1～3 m。矿体整体走向127°，倾向35°～40°，倾角65°～73°，单工程矿体锰品位10%～18%。锰矿石以原生菱锰矿为主体，氧化矿石较少。该矿床与玛尔坎苏地区锰矿床既有相似之处，又有明显不同，矿床类型为与黑色页岩有关的沉积锰矿，形成时代为早石炭世。下石炭统他龙群是西昆仑地区新发现的含锰层位，具有较大的找矿潜力（毛红伟，2019）。

图6 主乌鲁克沉积锰矿地质简图（据毛红伟，2019 修改）Fig.6 The geological sketch map of Zhuwuluke manganese ore deposit（modified after Mao，2019）

（2）晚石炭世沉积菱锰矿

晚石炭世是区域沉积锰矿发育的主要时代，在东西长约60 km（图2）范围内的玛尔坎苏河上游分布着多个大中型锰矿床，形成玛尔坎苏富锰矿带。该含锰岩系自下而上可划分为3 个岩性段：第一岩性段为含火山角砾灰岩夹薄层微晶灰岩，厚度约200～500 m；第二岩性段为砂屑灰岩夹薄层细砂岩，厚30～60 m 不等；第三岩性段为含碳泥灰岩夹薄层碳质泥岩，厚度约30～150 m，一般发育1～2 层菱锰矿。目前已发现6 处锰矿床（点），其中大型和中-大型3 处（图2）。初步地质勘查表明，西昆仑玛尔坎苏锰矿带锰矿资源量达大型规模，经济价值巨大。含锰岩系东西延伸大于60 km，其中以奥尔托喀讷什大型锰矿最为重要。该矿发育两条矿体（Ⅰ、Ⅱ号），但以Ⅰ号矿体为主（图7）。矿体呈层状，长度＞5 km，平均厚度4.14 m，Mn 品位15%～47%，平均35.2%，且达到低铁、低磷的优质富锰矿标准（覃英等，2014；高永宝等，2017）。

图7 奥尔托喀讷什锰矿床地质图（A-A'剖面显示矿区背斜构造）（据张帮禄等，2018 修改）Fig.7 Geological map of the Ortokarnash manganese carbonate ore deposit，and profile A-A'shows the anticline of mining area（modified after Zhang et al.，2018）

东段包括穆呼锰矿床、玛尔坎土锰矿床。赋矿地层为上石炭统喀拉阿特河组，该段含锰岩系稳定，厚度较大，矿石品位较富。其中，穆呼锰矿区已发现3 条锰矿层，地表断续出露长约2 166 m，平均厚度5.68 m，Mn 平均品位为29.51%（查斌等，2018）。玛尔坎土锰矿床含锰带长3 km，已发现8 条矿体，富锰矿段累计厚约7 m，平均品位30%（查斌等，2019）。

详细的岩相学观察结果表明，玛尔坎苏锰矿带上石炭统卡拉阿特河组含锰岩系具有较为稳定一致的岩性组合。东、西两端发育的锰矿石也具有相似的矿物成分，主要金属矿物为菱锰矿（占75%～95%），次为软锰矿、硫锰矿，少量黄铁矿等。结合锰矿石的地球化学及同位素特征，Zhang et al.（2020）认为玛尔坎苏锰矿带的碳酸锰矿石为微生物参与有机质媒介的原始锰氧化物成岩转化的产物。

（3）二叠纪锰矿

该时代锰矿仅发现于西昆仑玛尔坎苏锰矿带博托彦南侧（陈登辉等，2019）。矿床赋存于玛尔坎苏锰矿带中部博托彦地区南部发育的二叠系玛尔雀坎库塞山组蚀变玄武岩、大理岩中。目前初步控制两条锰矿体，其中南侧锰矿体宽0.5～5.5 m，延伸约700 m，矿化体厚度5.5 m，Mn 品位达18.23%，矿石矿物以软锰矿为主，含有少量赤铁矿。该地段二叠纪锰矿的发现进一步拓展了西昆仑地区锰矿找矿空间，对玛尔坎苏锰矿带锰矿找矿和成矿规律研究均具有重要意义。

3 西昆仑地区铁锰矿成矿规律与原—古特提斯洋演化的关系

对于特提斯从晚古生代就开始发育已达成共识。然而，有没有更为古老的原特提斯呢？一直存在争议。在欧洲，研究发现了早古生代海洋遗迹，有学者称之为中欧洋，也有学者称其为“原特提斯”，即最原始的特提斯。Dewey and Bird（1970）认为，北美劳伦陆块、欧洲波罗地古陆与非洲之间存在奥陶纪的海洋，为“原特提斯”。在我国，昆仑山和祁连山都发现了奥陶纪的海洋遗迹，被认为是“原特提斯”（潘裕生，1994）。按照地史中多次古陆聚合和裂解来划分地质演化，联合古陆的存在表明，原特提斯是更早的一次古陆聚合和裂解。是否存在由原特提斯演化而成的古特提斯洋呢？这仍然是没有解决的问题。

3.1 早寒武世铁矿与原特提斯洋演化的关系

研究表明（Zheng et al.，2018；Peng et al.，2021），容矿的早寒武世火山—沉积岩具有双峰式火山岩和变杂砂岩的特征，反映塔什库尔干地区早寒武世可能处于与岛弧相关的构造背景。塔什库尔干地区早寒武世地层的一个重要标志层是以硬石膏—重晶石为代表的硫酸盐层，而硬石膏岩、重晶石和变杂砂岩的沉积需要构造稳定地半深水—深水盆地。因此，本文认为塔什库尔干早寒武世布伦阔勒群可能为发育于弧后盆地的火山—沉积岩系。Zhang et al.（2018）认为，该时期西昆仑原特提斯洋正好向南俯冲至南昆仑和塔什库尔干—甜水海地块之下（图8），俯冲洋壳的脱水促使受俯冲带流体交代的地幔楔发生部分熔融产生拉斑玄武岩。在玄武岩浆上升过程中提供的热量导致基性下地壳的部分熔融产生相应的酸性岩浆。而早寒武世酸性火山岩的风化、搬运、沉积，形成了区域变杂砂岩。同时，该期强烈的岩浆作用间隙期热液活动为成矿提供了大量的铁质（Zheng et al.，2018；Peng et al.，2021），当含矿热液运移至海底与盆地正常沉积的海水硫酸盐混合，形成了研究区硫酸盐—磁铁矿建造（图8）。在区域广泛发生的基性火山活动的晚期或间歇期，大规模的岩浆喷溢虽然变弱或者停止，但富含FeCl2等成分的火山热液活动仍会持续发生，当热液沿裂隙向上运移至海底与海水接触时，由于物理化学条件的改变使得磁铁矿沉淀并聚集成矿。需要指出的是，研究区间歇性的火山热液活动可能是导致磁铁—重晶石矿石中磁铁矿和重晶石呈互层条带状产出的主要原因。同时，火山热液或受热海水淋滤萃取围岩大理岩中的Ca2+，当Ba2+消耗完全后，Ca2+继续与残余SO42-结合形成了区域硬石膏。

图8 西昆仑原特提斯洋早寒武世区域构造—成矿动力学背景（据Zheng et al.，2018；Peng et al.，2021 修改）Fig.8 Regional tectonic-metallogenic dynamics setting of Proto-Tethys in the West Kunlun orogen during Early Cambrian（modified after Zheng et al.，2018；Peng et al.，2021）

3.2 石炭纪锰矿与古特提斯洋演化的关系

在西昆仑至塔南地区，从古特提斯洋开始扩张到最终闭合的演化过程中，不同地区在不同演化阶段对应不同的成矿作用。泥盆纪—早石炭世初始裂解阶段（Mattern and Schneider，2000；潘裕生等，2000），沿塔木—卡兰古一带发育陆内拉伸盆地碳酸盐岩—碎屑岩沉积，产出一系列海底热水沉积型（SEDEX）Pb-Zn（Cu）矿床（张正伟等，2009）。早石炭世—早二叠世，是昆盖山—玛尔坎苏、库尔良等弧后裂陷盆地形成发展阶段（姜春发等，2000），产出一系列块状硫化物矿床（贾群子等，2000；计文化等，2009，2018）；后期因盆地稳定性增强，主要接受晚石炭世细碎屑岩—碳酸盐岩相沉积，在玛尔坎苏地区形成一系列沉积成因锰矿。

实际上，西昆仑玛尔坎苏锰矿带区域构造动力学背景目前尚存在陆缘裂谷（祝新友等，1999；覃英等，2014）和陆缘弧盆（潘桂棠，1996；张连昌等，2016a）的不同认识。本文依据Stampfli et al.（2013）关于古特提斯洋在石炭—二叠纪的演化趋势图，结合玛尔坎苏锰矿的发育位置及构造环境（图9），认为其构造动力学背景受古特提斯洋在晚古生代向北高角度俯冲以及俯冲带南迁的影响，在塔里木南侧形成沟弧盆体系（图9），其中玛尔坎苏锰矿带沉积于晚古生代弧后伸展盆地（张连昌等，2020）。

图9 西昆仑古特提斯石炭纪区域构造—成矿动力学背景（据张连昌等，2020 修改）Fig.9 Regional tectonic-metallogenic dynamics setting of Paleo-Tethys in the West Kunlun orogen during Carboniferous period（modified after Zhang et al.，2020）

3.3 原—古特提斯构造转化制约了沉积盆地及沉积铁锰矿床的形成

西昆仑构造带与塔里木陆块南缘的地层岩性及构造特征具有一定的相似性（潘裕生等，2010），均具有古元古代—中元古代斜长片麻岩及混合岩变质基底，新元古代—早古生代及晚古生代—早中生代的演化均受同时代原特提斯洋和古特提斯洋“开合”构造旋回作用的制约（姜春发等，2000；潘裕生等，2010）。加里东期的碰撞造山作用标志着原特提斯洋的终结，晚古生代以后，古特提斯洋主导西昆仑地区的构造演化。

原—古特提斯构造转化是形成早寒武纪—志留纪大规模铁矿和石炭纪大规模锰矿的关键。新元古代晚期，Rodinia 超大陆裂解导致原特提斯洋的打开（Ye et al.，2016；Li et al.，2018）。晚古生代期间，主要为古特提斯洋地质演化阶段。区域上，西昆仑地区在原特提斯残留洋盆的基础上发生了一次非常明显的开合作用（姜春发等，1992，2000）。该期扩张大致从泥盆纪开始，二叠纪转入收缩闭合阶段（潘裕生，1990）。

本文依据沉积铁锰矿与特提斯洋演化的关系，将原特提斯—古特提斯洋的构造演化划分为3 个阶段：1）新元古代晚期—寒武纪（560～490 Ma），早期特提斯洋裂解，原特提斯洋南向俯冲期，成矿物质形成了最初始的积累，在合适的化学条件下析出沉淀，形成大规模沉积变质铁矿床；2）奥陶纪—志留纪（490～420 Ma），原特提斯洋闭合，残留洋盆环境形成海相菱铁矿；3）泥盆纪—二叠纪（420～250 Ma），古特提斯洋俯冲极性发生转变向北，在晚石炭世高角度俯冲以及俯冲带南迁的影响，在塔里木南侧形成沟弧盆体系，其中玛尔坎苏锰矿带沉积于晚古生代弧后伸展盆地。

4 结 论

本文基于西昆仑地区沉积铁锰矿成矿带区域背景、矿床地质及地球化学特征的研究，重点分析了该成矿带的成矿规律及地球动力学背景。主要认识：

（1）西昆仑地区北段新元古代—早古生代及晚古生代的演化均受同时代原特提斯洋和古特提斯洋“开合”构造旋回作用的制约；受区域构造性质的影响，金属矿产以形成于弧后盆地的沉积型铁、锰矿为特色，其中又以寒武纪沉积变质铁矿、志留纪菱铁矿和石炭纪沉积锰矿最具代表性。

（2）依据沉积铁锰矿与特提斯洋演化的关系，将原特提斯—古特提斯洋的构造演化划分为：新元古代晚期—寒武纪与原特提斯洋南向俯冲有关的弧后伸展型盆地有关的大规模沉积变质铁矿床形成阶段，奥陶纪—志留纪与原特提斯洋闭合有关的残留洋盆环境的海相菱铁矿形成阶段，和泥盆纪—二叠纪与古特提斯洋北向俯冲有关引发的弧后盆地环境沉积锰矿形成阶段。

致 谢本文研究工作中得到新疆地矿局冯京总工和徐仕琦高级工程师，新疆第二地质大队冯昌荣总工、查斌和谢月桥等高级工程师的大力支持，审稿专家对本文的完善提出了宝贵意见，在此一并表示感谢！