巴布亚新几内亚构造演化与找矿潜力.pdf

1 3 2 资源调查与环境 侵 入岩 ( 3 0 2 2 Ma ， 渐 新世 末 到 中新世 初 _ 1 4 ) ； 南 带 岩 石 主要 为低 级 区域 变 质 沉 积 岩 ， Ma r a mu n i弧 岩 浆侵入岩( 1 6 1 0 Ma 侵位 ， 早中新世末延续到晚 中 新世初 ， 最近被认为可延至上新世) l 1 。这两个带沿 中央 山脉 山麓 E W 向 低 角度 网状 交 织 断 裂 系 为 分 界 ， 但具体界限仍不清楚 。该逆冲褶皱带北部边界 局 部被 巨厚 的上 新 世沉 积 岩 覆 盖 ， 向东 扩展 到 拉 穆 ( R a mu ) 河 中游， 并覆盖了原本 向西延伸 的拉穆 马 克汉姆 ( Ra mu Ma r c k h a m) 断裂带 以及断裂带下方 高级 变质岩 。 2 2 2 东部 造 山带 东部造山带位于巴布亚半 岛上 ， 主要 由南部 的 东部褶皱带和北部的欧文斯坦利逆 冲褶皱带组成， 两者以 B o g o r o逆 冲断层 为 界， 此 外 巴布亚 群 岛、 Au r e变形 带也属 于 该带 1 。东 部褶 皱 带是 巴布 亚 南 海 岸 由褶 皱沉 积岩 组成 的地带 。带 内地层 主要 为 白垩 纪海相 沉积 岩 ， 包 括 浅 海 沙质 灰 岩 ， 深 水 灰 岩 ， 碧玉 岩和沉 积 于大 陆裂 谷 环 境 的 陆 源浊 积 岩 ， 这 些 岩石在渐新世至中新世中晚期强烈褶皱变质。区内 岛弧火 山作 用不 强烈 ， 仅 出露 少 量 中新世 凝 灰 岩 和 上新 世安 山质集 块岩 。 欧文斯 坦利 逆 冲褶皱带 是 大陆板块 与 海洋板 块 碰撞产生的部分增生楔 ， 由欧文斯坦利变质杂岩和 上覆 巴布亚超基性岩带组成 ， 两者 以欧文斯坦利断 层 为 界 。欧文斯 坦利 变质 杂岩 为一套 白垩 纪厚层 陆 源细 粒海相 沉 积物 ， 主要 岩石类 型为 板岩 、 砂泥 质 和 少量 含凝灰 质 的千 枚 岩 、 大 理 岩 ， 砾 岩 和细 碧 岩 ； 巴 布亚 超基性 岩 带 出露 于 Owe n S t a n l e y断裂 系 的上 盘 ， 沿 巴布亚半 岛北 海岸 在 巴布亚群 岛 出露 ， 岩 性 主 要为 橄榄 岩 。区 内岩 浆岩 有上 新世 的英 云闪长 岩侵 入及 中上新 世 的火 山 岩 ， 主 要 出露 于 巴布 亚超 基 性 岩带 内。此外带内也分布与 Ma r a mu n i岩浆弧有关 的侵入岩 ， 如 1 4 5 1 2 Ma的 Mo r o b e花 岗闪长岩 体 。 巴布亚群岛地体是 巴布亚半岛向东 的延伸 ， 包 括 D E n t r e c a s t e a u x群 岛 ， I o u is ia d e群 岛 ，wO O d l a r k岛等 。这些 岛 沿着 所 罗 门海两 个 NE E伸 展 的 高地分布， 基底为古老的变质岩 ， 地表见珊瑚礁 ， 岩 浆活动和成矿作用发生在上新世和更新世。 Au r e 变 形带是 由走 向南 北 近 水 平 的紧 密 褶 皱 和平 行 断层 组 成 ， 西 部 和东 部 边 界 分 别 为 Au r e和 S u n s h i n e 断 层 。 区 内岩 石 主要 为 早 中新 世 至第 四 纪沉积岩。该变形带被认为是渐新世中期到中新世 中期巴布亚盆地的分支 ， 发生褶返因而褶皱强度从 下 到 上逐渐 减 弱 。 2 3美拉 尼西 亚火 山弧和 洋 壳 该带由位于巴布亚新几内亚造 山带北侧的 B e wa n iTo r ic e 1 i地体 和 F in is t e r r i地体 ， 及其 北部 的新 几 内亚群 岛火 山 岛 弧带 等 一 系 列 被 肢 解 的 岛弧 组 成 。 B e wa n i To r ic e l l i地体的基底为中生代变质岩 ， 山脉 以分 布 始新世 海底 火 山岩和 晚更新 世岛弧 火 山 岩 为 主 ， F in is t e r r i 地 体 位 于 Ad e l b e r t F in i s t e r r e S a r a wa g e t 山脉 ， 岩 石 以始 新 世 和 渐 新 世 的燧 石 质 泥 岩和火 山沉 积岩 为 主 ， 向上 过 渡 为厚 层 的 弧后 或 弧外 裂谷 有关 的火 山岩 ， 其 上 被厚 层 生 物 碎 屑灰 岩 覆 盖 。这 些火 山岩 包括 Hu o n超群 的海 相 和陆 相火 山熔 岩 及 集 块 岩 ， Hu o n超 群 含 有 F in is t e r r e火 山 岩 。F i n is t e r r e 火山岩与来陆相沉积岩楔及深海沉 积 岩形成 互层 ， 是 同源岩 浆 的基性 和超 基性侵 入 岩 。 新几 内亚 群 岛火 山岛弧 中岩石 主要 为始新 世 至 更 新世 海底 玄武岩 ， 安 山岩 以及伴 生 的沉积岩 ， 向上 过 渡为上 新 世 含砾 岩 的 沉 积 岩 ， 并 伴 有 断 裂 活 动 。 新 不列 颠 岛 是典 型 代 表 ， 由晚始 新 世玄 武 质安 山 质 熔岩 、 角砾 岩和沉 积 岩构成 基底 地层 ， 被渐新 世 岛 弧 火 山岩 以及 3 0 2 2 Ma的 同源 岩 浆侵 入 岩 覆盖 。 中新世 火 山活动 的缺 失 ， 表 现 为 广 泛分 布 的喀 斯 特 地 貌 ， 局 部 为厚层 灰岩 。 3 巴布亚新几 内亚构造演化史 古 生 代 至 中生代 ， 巴 布亚 新几 内亚 处 于 活动 大 陆 边缘 和岛 弧环境 。沿 大陆 边缘 发生 大洋板 块对 大 陆及 岛弧 的俯 冲和增 生 。近海 因洋 内俯 冲产生 岛弧 并 发生 弧陆 碰撞 ， 大 陆 边缘 不 断 发 生 裂 解并 导致 裂 谷化 ， 继而产生新 的岛弧 。新几 内亚造山带 的形成 主要 以 洋 壳 俯 冲 运 动 和 弧 陆 碰 撞 事 件 为 动 力 9 1 1 , 1 6 1 9 ( 图 3 ) 。 古 新世 时期 ( 6 6 5 5 Ma ) ： 澳 大 利 亚 克 拉 通 北 部边缘经历 了广泛的裂谷化 ， 伴 随着珊瑚海海盆 的 打开 ， 在珊 瑚海 北 西部 形 成 了多个 小 型海 盆 。东 巴 布亚复合地体 由东巴布亚火山弧与欧文斯坦利地体 的碰 撞而形 成 。此 时一些 规模 较小 的地体 开始 拼贴 到 克拉通上 。 始新 世 时期 ( 5 5 3 4 Ma ) ： 印澳 板 块 向北 迅 速 移动导致珊瑚海停止打开 ， Uy a k n j i小海盆也 随之 关 闭 。此 时在 洋壳 内部 发 育一 条 北 倾 的俯 冲带 ， 形 成 S e p ik弧 ， 一 系列 规 模 较 小 的地 体 已经 完 全 拼 贴 到 克拉通 上 。 渐新 世 时期 ( 3 4 2 3 8 Ma ) ： S e p ik弧在 晚 始 新 世 至 中晚渐新 世增 生 到澳大利 亚 克拉通 之上 并与 之 发 生碰撞 ， 碰撞 导 致地 层 隆升 和 白垩 纪海 相 沉 积 岩 发生变质， 并使岛弧火山作用终止， 在东部的巴布亚 复合地体 已经增生到克拉通上 。随着碰撞的进行 ， 渐新世末期在克拉通和增生地体的北缘发育一条 向 1 3 4 资源调查与环境 动 。 上 新世 至 今 ： 与俾斯 麦 火 山 弧碰 撞 继续 造 成 垂 直造 山带的地壳缩短 ， 产生 F in is t e r r e山脉、 巴布亚 褶 皱带 活动逆 断层 以及 两者 问转换 挤压 断层 。沿 所 罗 门群 岛之 下 的新 不 列 颠 海 沟 和 相 邻 的 北一 东倾 圣 克里斯托瓦尔海沟俯 冲仍在进行 ， 俯 冲造成 了上新 世大量的岩浆活动 。从 3 5 Ma至今 ， 位于新不列 颠 以北 的马 努斯 ( Ma n u s ) 盆地 受盆 地东 部 的海 底 扩 张 作用 和发 育 于相关转 换 断层上 的右行 走 滑位移 影 响 ， 盆地 东部 打 开 。在美 拉 尼 西 亚 最外 围 的利 希 尔 岛链 与该俯 冲并 无 直接 关 系 ， 而 是 由俯 冲 的所 罗 门 海 亚板 块在 弧后 形成 的张 性 裂 隙 ， 岩 浆沿 着 裂 隙 喷 出形 成 了岛链 ， K il in a i l a u海 沟 此 时 已经 停 止 活 动 ， 其深 断裂对 于该 岛链 的形成 起定 位作 用 。 4 巴布亚新几 内亚矿产分布 从 巴布亚新几内亚区域地层和构造演化特征可 知， 巴布亚新几 内亚造山带 自白垩纪以来一直处于 大陆边 缘环 境 ， 各 个 构 造 单元 中具 有 大 陆边 缘 特 色 的成 矿作用 。 新几 内亚造 山带 内矿 产 资 源极 为 丰 富 ， 也 是 勘 探程度较高的地 区。西部造山带 中主要发育与岩浆 弧有 关 的矿化 及与 蛇绿岩 有关 的矿 化 。其 中与岩浆 弧有关的矿化 主要分为三期 ： 一期为与 S e p ik岩浆 弧 ( 3 O 2 2 Ma ) 有 关 的矿 化 ， 该 期 矿 化 表 现 为 中小 型 的金矿 化 ； 一 期为 较新 的与 Ma r a mu n i岩浆 弧 ( 1 7 1 0 Ma ) 有 关 的 矿 化 ， 该 期 矿 化 与 中性 侵 人 体 有 关 ， 表现为斑岩型和浅成低温热液型矿化 ， 主要矿床 有 ： F r i e d a R iv e r 1 、 Ya n d e r a l_ - 一一 等 ； 最 后 一 期 为 与后 期 岩浆 活 动有 关 ， 表 现 为 斑 岩一 矽 卡 岩一 浅 成 低 温 热 液 型矿 化 ， 主 要 矿 床 有 P o r g e r a 、 Ok T e d i 等 。 区 内 与蛇绿岩有关 的矿化多发生在中央山脉北部仰冲的 上 地幔 和洋底 火 山岩 中 ， 发 育 Ni矿 化 。 主要 的矿床 为拉穆 红土 型 Ni C o矿 。东 部造 山带 中的东部褶 皱 带 发育 少量海 底块 状 硫 化 物 型 矿化 ， 矿 化 发 生 在硅 质 碳酸 盐质 岩 中 。在莫 尔 兹 比港 附近 发 育 锰 矿化 ， 欧文斯 坦利 逆 冲带 的变 质 杂 岩 带 中金 矿 化 发 育 ， 矿 化 发生 在侵 入岩 与变质 沉 积岩 的接触 部位 或火 山通 道中， 形成 浅成 低 温 热液 型金 矿 床， 主要 矿床 有 Mo r o b e 金矿 _ 2 、 To l u k u ma金 矿 ， 而 巴 布亚 超 基 性岩 带 中主要发 育 与始新 世英 云闪 长岩有 关 的金矿 化 ， 该带内也发育与超基性岩有关 的红土型 Ni C o 矿 ； 巴布 亚群 岛主要 发育 浅成低 温热 液型金 矿 ， 以及 冲积 型 和残积 型金 矿 ， 矿 化 多 与侵 入 岩 体 或 者 火 山 岩有 关 。 新几内亚群岛内主要发育与侵入岩及火山岩有 关的斑岩型和浅成低温热液型铜金矿床， 在某些矿 床内， 两种成矿作用相伴生形成规模较大的金矿床， 例如 利希 尔 岛 的 L a d o l a m 金 矿 。在 马 努 斯 岛南 部的马努斯海盆中， 发育与火山岩有关的块状硫化 物 型 C u P b Z n多 金属 矿床 。 5 结 论 ( 1 ) 巴布 亚新新 几 内亚位 于太平洋 板 块 、 欧 亚板 块 和印度 澳大 利亚板 块交 接部 位 ， 构 造位 置独特 ， 根 据 其 区域 地质 特征 可 分 为 三个 不 同的 构造 单 元 ： 弗 莱地 台、 新 几 内亚造 山带 、 美拉 尼西亚 岛弧 。 ( 2 ) 巴布 亚新几 内亚 自晚 白垩 世 以来 经历 了复 杂的构造演化过程 ， 形成 了一系列沟一 弧 盆体 系， 特 别 是在新 几 内亚造 山带 内部 发育 了多 期 岩浆 活 动 ， 形 成 了三 期 与岩 浆活 动 有关 的斑 岩 矽 卡 岩 浅 成 低 温 热液 型铜金 成矿作 用 ， 此外 ， 由于洋壳 拼贴作 用 及 后期的风化淋滤作用在造山带 内还形成 了红土型镍 钴 矿化 。 ( 3 ) 巴布 亚新几 内亚 的铜 金矿 床分 布 比较 集 中 ， 主要产 出于碰 撞造 山带 和 岛 弧 上 ， 其次 产 出于 现代 海 底扩 张 中心 。所 以 ， 在 俯 冲 与火 山 岛弧 ( 岩浆 弧 ) 形 成 、 弧 陆碰 撞 与造 L L l 、 俯 冲 陆壳 折返 岩 浆 侵 入一 矿 化 、 弧后盆地海底扩张和岛链高钾岩浆作用等多种 地 质作 用具 有较好 的铜金 、 镍 找 矿前景 。 参考文献 1 D B D o w A g e o l o g i c a l s y n t h e s i s o f P a p u a Ne w G u i n e a E M C a n b e r r a ：A u s t r a l i a n( J O V t P u b S e r v ic e 1 9 77 2 B a rnf o r d R WT h e Mo u n t F u b i l a n( ( ) k Te d i)p o r p h y r y c o pp e r de p os it ，Te r r it o r y o f Pa p ua an d Ne w Guine a J E c o n o mic G e o l o g y ，1 9 7 2 ， 6 7 ( 8 ) ：1 0 1 9 1 0 3 3 3 Hi n e R a n d Ma s o n D I n t r u s i v e r o c k s a s s o c i a t e d wi t h po r p hyr y c op pe r mine r a l iz a t io n， Ne w Br it a in， Pa p ua Ne w Gu in e a J E c o n o mi c Ge o l o g y ，l 9 7 8 ， 7 3( 5 ) ： 74 9 7 6 0 4 Ma s o n D a n d Mc D o n a l d J I n t r u s iv e r o c k s a n d p o r p h y r y c op pe r oc c u r r e nc e s of t he Pa pu a Ne w Gu in e a Sol o i l io n I s l a n d s r e g i o n ；a r e c o n n a i s s a n c e s t u d y E J E c o n omic Ge ol o gy，l 97 8 ， 73( 5)：8 57 87 7 5 Ti t l e y S ，F l e min g A，Ne a l e T T e c t o n ic e v o l u l i o n o f t he p or phy r y c o ppe r s y s t e m a t Ya nd e r a， Pap ua Ne w Gu i n e a E J E c o n o mi c G e o l o g y ， l 9 7 8 ， 7 3 ( 5 ) ： 8 1 0 8 2 8 6 F E Hu g h e s G e o l o g y o f t h e mi n e r a l d e p o s il s o f Au s t r a l i a a n d P a p u a Ne w Gu in e a M Me l b o u r n e ： The Au s t r a l a s ia n I ns t it ut e of M ining a nd M e t a l l ur gy 1 99 0 7 Ma i l e r D，K a mi n s k i K， Uh l i g S T h e t r a n s i t i o n f r o m po r phy r y t o e p it he r ma l s t y l e go l d m in er a l iz a t io n at La d ol a m ，I ihir I s l a nd， Pa pu a Ne w Guine a：a r e c on n a i s s a n c e s t u d y J Mi n e r a l i u m D e p o s i t a ，2 0 0 2 ， 3 7 第 3 5卷第 2期 王天 刚 ， 等 ： 巴布亚新几 内亚构造演化与找矿潜力 1 3 5 E 8 e r a l p o t e n t i a l o f P a p u a Ne w G u i n e a M P o r t Mo r e s b y：Pa p ua Ne w Guine a De p a r t me nt o f M in in g 2 0 05 E 9 P ig r a m C a n d Da v i e s HT e r r a n e s a n d t h e a c c r e t i o n h is t o r y o f t h e N e w Gu i n e a o r o g e n J B MR J o u r n a l o f Aus t r a l ia n Ge ol og y a nd Ge op hys ic s， l 9 87， 1 0： 1 9 3 2 11 1 o P i g r a m C a n d S y mo n d s P A r e v i e w o f t h e t imi n g o f t h e ma j o r t e c t o n i c e v e n l s i n t h e Ne w Gu i n e a Or o g e n J J o u r n a l o f S o u t h e a s t As i a n E a r t h S c ie n c e s ， 1 9 9 1 ， 6( 3)：3 07 3 l 8 1 1 Ab b o t t L D， S i l v e r E A， Th o mp s o n P R S t r a t i g r a p h ic c on s t r a int s o n t he de v e l opme n t a n d t imin g of a r c c o n t i n e n t c o l l i s i o n i n n o r t h e r n P a p u a N e w Gu in e a J J o u r n a l o f S e d i me n t a r y Re s e a r c h ，1 9 9 4，6 4 ( 2 b )：1 6 9 1 83 1 2 R o g e r s o n R，Hi l y a r d D，F r a n c i s G T h e f o r e l a n d t h r u s t b e l t o f P a p u a Ne w G u i n e a J P r o c P a c R i m Con gr，19 8 7 ， 87：57 9 5 8 3 r 1 3 Au d l e y C h a r l e s MTe c t o n ic s o f t h e Ne w Gu i n e a a r e a J An n u a l r e v i e w o f e a r t h a n d p l a n e t a r y s c i e n c e s ， 1 99 l， 19：1 7 41 1 4 2 R o g e r s o n R，Hi l y a r d D，F in l a y s o n T h e g e o l o g y a n d mine r a l r e s our c e s o f t he Se pik he a d wa t e r s r e g io n，Pa p u a Ne w G u i n e a R P o r t Mo r e s b y ：Ge o l o g ic a l S u r v e y of Pa pua Ne w Guine a 1 9 87 1 5 P i e t e r s P P o r t Mo r e s b y Ka l o Ar o a ， P a p u a Ne w Guine a 1： 25 O，000 ( ； e o l o gic a l Se r ie s Expl a na t o r y No t e s r R Me l b o u r n e ：B u r e a u o f Min e r a 1 Re s o u r c e s Aus t r a l ia 1 97 8 1 6 Ab b o t t I D Ne o g e n e t e c t o n ic r e c o n s t r u c t i o n o f t h e Ade l be r t Finis t e r r e Ne w Br it a in c o l l is io n， n or t h e r n P a p u a Ne w Gu i n e a J J o u r n a l o f S o u t h e a s t As ia n 1 7 1 8 1 9 2 O E 2 1 2 2 2 2 3 2 4 2 5 2 Ea r t h Sc ie nc e s，1 9 95，11 ( 1)：33 - 51 Da v ie s H ，W inn R a nd Ke nGe ma r PEv ol ut ion of t he P a p u a n B a s in - a v i e w f r o m t h e o r o g e n E M 1 9 9 6 Es p i J 0，Ka j i wa r a Y，Ha wk i n s M AHy d r o t h e r ma I Ahe r a t io n a nd Cu Au M ine r a l iz at io n a t Ne n a H ig h Su l f ida t ion t yp e De p o s it ，Fr ie da Riv e r ，Pap ua Ne w G u i n e a J Re s o u r c e G e o l o g y ， 2 0 0 2 ， 5 2 ( 4 ) ： 3 0 1 3 1 3 Va n Ufi o r d A Q a n d C l o o s MCe n o z o i c t e c t o n ic s o f N e w Gu i n e a J AAP G B u l l e t in ，2 0 0 5 ， 8 9 ( 1 ) ：1 1 9 一 l 4O Ri c h a r d s J P a n d Ke r r i c h RTh e P o r g e r a g o l d mi n e ， Pa pu a Ne w Guine a； ma gma t ic hy dr ot he r ma l t o e p i t he r ma l e v o l ut io n o f a n a l k a l ic t yp e pr e c iou s m e t a l de p os it Ec on omic Ge ol o gy，19 9 3， 88( 5)：1 01 7 1 05 2 Sil l it oe R H ，Ba ke r E M a nd Br o ok W AGol d d e p os it s a nd h yd r o t he r ma l e r up t io n br e c c ia s a s s oc ia t e d wit h a ma a r v o l c a n o a t wa u ，P a p u a Ne w G u i n e a J E c o no m ic Ge o l o gy，1 9 84， 7 9( 4)：6 3 8 6 55 S c rup l e D G，Co r h e t t G J， Le a c h T MTh e To l u k u ma g o l d s i l v e r v e i n s y s t e m，P a p u a Ne w Gu i n e a A P a c i f ic R im C o n g r e s s P r o c e e d i n g s c Me l b o u r n ：Au s t r a l a s ia n I n s t it u t e o f M in in g a n d M e t a l l u r g y 1 9 9 5 B ir n e y K，Gr if f i n A，Gwia z d a J Po t e n t i a l d e e p s e a min in g of s e a f l o o r m a s s iv e s u l f ide s：A c a s e s t u dy in p a p u a n e w g u in e a D S a n t a B a r b a r a ：D o n a l d B r e n S c h o o l o f E n v ir o n m e n t a 1 S c ie n c e a n d M a n a g e m e n t 2 00 6 M o s s R a nd S c ot t S D Ge o c he mis t r y a nd min e r al o gy o f g ol d r ic h hy dr ot he r ma 1 p r e c ip it a t e s f r o m t he e a s t e r n Ma n u s B a s i n ，P a p u a Ne w Gu in e a J T h e C a n a d ia n M ine r a l o gis t ，20 01， 3 9( 4)：9 5 7 - 9 78 张书东 ， 陈魁英P A C MA NUS英 安 岩基 质上 的热液 矿床 ： 古火 山成 因块状硫化物成矿环境类 比L J 海洋 信息 ，1 9 9 4 ： 7 Te c t o nic e v o l u t io n a nd Re s o u r c e p o t e nt ia l o f Pa p u a Ne w Gu in e a WANG Tia n g a n g ，YAO g h o n g y o u，HUANG Bi n，ZHU Yi p i n g，ZHAO Xia o d a n ( Na n j in g I n s t it u t e o f G e o l o g y a n d Min e r a l Re s o u r c e