区域成矿时代

区域成矿研究的发展~

随着矿产发现和勘查资料的积累，地质学家注意到在各大陆都分布着一些以集中产出某一种或几种矿床为特征的含矿地区。20世纪初以来，提出了成矿区域和成矿时代的概念，并对世界各地重要成矿区进行了综合研究。起初认识到很多重要金属成矿区内矿床的形成与一定地质时代内强烈的地壳构造变动和岩浆活动有成因联系；到50年代中期，前苏联地质学家在开展区域矿产预测和找矿工作基础上提出了地壳活动带成矿规律的研究成果，总结了这类地区从地槽到褶皱带发展的各个阶段中，与一定的构造环境、沉积建造和岩浆活动有关形成一定类型矿床的矿床组合，而且这些类型的矿床组合常按一定的顺序产出的规律性；之后，他们又对地壳稳定地区即地台和地盾内的成矿规律也按照相似的原则进行了总结。
板块构造理论的提出为区域成矿研究提供了新的基础。矿床学家首先注意到在年代较新的成矿地带中一些矿床的形成与大陆分裂扩张机制相伴发生。稍后，又把如斑岩型矿床、块状硫化物矿床等一些矿床的形成与板块边缘俯冲带构造和岩浆作用联系起来。研究成果的继续积累表明板块构造理论能够成功地解释板块边缘俯冲带及碰撞带构造演化中发育的矿床，大陆内热点、裂堑和裂谷发展过程中形成的矿床以及大洋中脊地带及大洋盆地中形成的各类矿床。到20世纪80年代初，一批关于矿床与板块构造关系的综合研究成果问世，在 Mitche11和Garson等人（1986）的著作中把几乎所有矿床类型产出的构造位置都放到一定的板块构造背景中。板块构造这种关于全球构造的模式在近 30年来为区域成矿研究提供了一个可以较为广泛使用的理论框架。
区域成矿近期研究中在多方面继续取得了进展。关于成矿时代最初是按照地质历史中几次重要造山运动划分为前寒武纪、加里东、海西、中生代中晚期（燕山、金墨里）和新生代（喜马拉雅或阿尔卑斯）几个成矿时代。20世纪70年代以来对地球早期历史研究认识到太古宙和早元古代地壳的发育程度和特点决定了其成矿作用的特殊性。从显生宙以来发育典型板块构造并表现出与之有关的造山运动与成矿作用的旋回性。就整体而言，成矿作用是随着地球和地壳各层圈的演化而表现出长期演化的。以前成矿区域研究一般只着重分析岩浆作用或沉积作用等与成矿有关的某个单一地质条件，而且这种情况下只是把成矿区看作是一种成矿构造单元。现在研究成矿区带则是从区域地质发展历史探讨成矿作用的时空域及其变化，以板块构造为基础的成矿区带研究目的是揭示出板块构造各发展阶段中出现的每种成矿有利构造背景和地质环境。成矿有利构造背景和地质环境也已成为建立矿床成因模式首先考虑的条件之一。

中国大陆地处古亚洲构造域、滨太平洋构造域和特提斯—喜马拉雅构造域的交汇区，地质结构的复杂在全球少见，在各类地质、地球物理和地球化学的运动过程中，形成了多个成矿区（带）和多种矿产（矿床）类型，较充分地表现出地质成矿作用的复杂性和多样性，并显示出由其地史演变所产生的区域成矿的若干特点，这些特点在一定程度上决定了中国矿产资源的特征。
（一）成矿时代齐全，成矿区域多样
我国国土面积较大，各时代的地层、构造、沉积岩、岩浆岩、变质岩等比较齐全，成矿时代也齐全，从太古宙到新生代都有重要矿床形成。中国既有古老的前寒武纪成矿域，又有以古生代为主的古亚洲成矿域，以中新生代为主的滨太平洋成矿域和特提斯—喜马拉雅成矿域，各有其特定的地质历史、成矿环境和成矿系统。从全国范围看，则构成了中国大陆成矿的复杂多样性，这也就是我国矿产资源比较丰富、矿种和矿床类型比较齐全的一个基础原因。
（二）古陆边缘矿床集中
中国大陆由华北陆块、扬子陆块、塔里木陆块和若干个小陆块及它们之间的造山带共同组成。与非洲、北美、南美、欧洲、西伯利亚、澳大利亚等大型克拉通比较，我国的几个陆块体积较小，个体数量较多，较为分散。因此，陆块边缘构造带就占有较大比例，即古大陆边缘构造带在中国很发育，为地质成矿作用提供了多种有利因素。金川、白云鄂博、东升庙、金堆城、焦家、柿竹园、大厂、个旧、铜厂等超大型矿床以及不少矿集区就都产在华北或扬子古陆块边缘。已有地学信息表明，古陆缘壳幔作用强烈而频繁，矿源丰富多样，岩浆和水热流体汇聚，有巨大地热异常。各层圈和各地体间的物质与能量交换频繁，有利于发生大规模成矿作用，例如Au、Fe、Ni、Cu、Mo、Sn等大型矿床的形成。
（三）叠加与复合成矿显著
中国大陆受其与西伯利亚板块、印度板块、西太平洋板块的相互作用影响，经历了长期复杂的演变过程。其表现之一是中国大地构造的多旋回性导致成矿作用的多期性。在同一个成矿区域中经常出现不同时代间成矿系统的叠加、复合，形成多成因矿床包括层控矿床。例如，在长江中下游和粤北地区，都发现有晚古生代热水沉积成矿系统受燕山期岩浆-热液成矿系统的叠合，前者形成层控-矽卡岩型矿床（如铜陵），后者形成铁多金属矿床（如大宝山）。
叠加成矿作用造成了矿床（田）地质结构的复杂性和复杂多样的共生、伴生元素组合，这是我国共生和伴生矿石较多的一个重要原因。不同时代多种成矿的叠加，促使成矿物质多重富集，又是形成大矿、富矿的重要因素，如大厂、冬瓜山、白牛厂、白云鄂博等矿床经过多年研究，大都认为是经过多次成矿叠加而形成的大型或超大型矿床。
（四）花岗岩类成矿规模巨大
中国的花岗岩—热液型钨、锡、钼、钽、稀土等矿床的数量众多，规模巨大，尤其在华南地区，这些金属的富集浓度之高、矿床之密集，是全球罕见的。该区以中生代为主的含矿花岗岩类是华南元古宙—早古生代基底——富钨、锡等的硅铝质地壳长期演化、多期次构造-流体“熔炼”的结果，当有幔源的F、Cl等活性组分大量加入其中时，该类岩浆分异更为彻底，钨、锡、稀土等高度富集在分异晚期的熔浆-流体系统中，并在有利的构造-化学圈闭中形成大型矿床。
（五）构造成矿控矿明显
中国地处几个巨型板块的汇聚区，构造类型多样，构造活动频繁。构造运动既能提供热能，又具有导矿、运矿、储矿的综合功能，在中国大陆这样一个构造复杂地区，更显示出构造成矿的广泛性和多样性。从宏观看，克拉通、造山带、裂谷、大型线性构造在中国均有发育，在它们的边缘、转折或交汇部位控制了多个成矿区（带）的形成和分布。从矿集区尺度看，断裂网络、同生断层、剪切带、多级盆地、变质核杂岩、褶皱构造以及侵入构造、火山构造等都是控矿的重要构造类型。我国各类热液矿床包括中小型侵入体有关矿床和地层中低温热液矿床的广泛分布与构造多样性、分散性有关。
中国的多期次大地构造运动中出现了多个构造动力转换期和转换域，如由挤压到伸展，由挤压到剪切等。而构造动力的时-空转换则是触发多个成矿要素（温度、压力、fO、Eh……）发生突变并耦合导致大规模成矿的一个关键因素。
构造活动还是破坏矿床的重要因素，在我国一些区域中，强烈的海西期和燕山期构造运动，固然可产出不少造山型矿床，但也可能使一些古老矿床（尤其是化学活性矿床，如钾矿、铀矿）遭到破坏和解体。这是否是我国缺少大型钾、铀矿床的一个原因，有待进一步研究。
除上述5点以外，中国西南区发育有浅成低温热液成矿系统，形成众多Hg、Sb、Au、Ag矿和独立的Ge、Cd、Tl矿床，颇有特色。中国的绿岩型金矿基本产生在中生代，这也与众不同。中国东部中新生代时期的成矿高峰，更是产生我国多种优势矿产的一个重要因素，限于篇幅，均不赘述。

从目前已经发表的文献看，绝大多数浅成低温热液型金矿床形成于中-新生代，少数形成于晚古生代，只有极少数可能形成于元古宙，如加拿大纽芬兰豪普布鲁克(HopeBrook)矿为新元古代高硫化型浅成低温热液型金矿床(Dubeetal.，1998)。因此，从总体上看浅成低温热液型金矿床形成时代比较新，并且随着形成时代变老，矿床数目越来越少。对此的解释普遍有两种，一种认为与成矿作用发生时代有关，与地球内部成矿作用的演化规律相一致;另一种认为由于浅成低温热液型金矿床的形成深度非常浅，一般小于1km，因此在其形成后要长期保存下来，势必要求矿床所在的地壳非常稳定，剥蚀较浅，这样才能在漫长的地质演化历史中保存下来。由于地壳处于不断的运动当中，因此时代越老的浅成低温热液金矿床能够保存下来的数量就越少。

浅成低温热液型金矿床形成时代与地域或成矿大地构造背景有一定关系，从浅成低温热液型金矿床在全球主要分布的三个成矿域来看，产在环太平洋和地中海-喜马拉雅成矿域中的矿床形成时代一般是从中生代一直延续到现代，而产在古亚洲成矿域的矿床一般形成较早，为晚古生代。即使是同一成矿域内也存在成矿时代差异。在环太平洋成矿域，形成于太平洋东岸岛弧的矿床比西岸大陆边缘的矿床平均年龄要晚，东太平洋岛弧区金矿床的形成年龄一般小于20Ma，美洲西部的成矿年龄主要为39～10Ma。我国东南沿海浅成低温热液金、银矿床的成矿年龄为145～67Ma，如浙江遂昌金矿、福建紫金山金矿、粤东北嵩溪银锑矿等均形成于J-K。在北美阿巴拉契亚造山带和澳大利亚北昆士兰地区和Lachlan造山带的一些浅成低温热液金矿床，其形成时代为古生代，我国新疆北部的阔尔真阔腊金矿、阿希金矿形成于泥盆纪和石炭纪、鄯善县境内西滩金矿床的三条含金石英脉石英流体包裹体的Rb-Sr等时线年龄分别为288±7Ma、276±7Ma和244±9Ma(丰成友等，2000)、甘肃南金山金矿床中蚀变绢云母⁴⁰Ar-³⁹Ar同位素年龄为250.6±2.8Ma(江思宏等，2001)。

祁进平等(2005)统计了东北地区32个浅成低温热液型金矿床矿石及与成矿有关火山-次火山岩的年龄值(图4-7)，主要年龄值区间为176.8～87.6Ma，基本可以分为两个峰值区间，一是集中在130～90Ma间，二是集中在190～170Ma，但以前一峰值区间为主，并且矿石同位素年龄与含矿火山岩或与成矿有关的侵入岩的同位素年龄峰值基本一致，表明成矿作用与中生代火山作用为同一地质事件。显示我国东北地区浅成低温热液矿床成岩成矿时代为早侏罗世—晚白垩世，主要集中于晚侏罗世—早白垩世。就吉林延边地区而言，浅成低温热液金矿成矿年龄也是以中-晚侏罗世和早白垩世为主，如刺猬沟金矿的石英⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄为176.8Ma，闹枝金矿10号矿脉的石英⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄为127.8±0.2Ma，与成矿有关的次火山岩年龄为130±20Ma(孟庆丽等，2001)。这段时期也是我国东南沿海浅成低温热液金矿的成矿时代，从成矿时间角度看，可能是我国浅成低温热液矿床形成的一个重要时期。

图4-7 东北地区浅成低温热液矿床或其相关岩浆岩的年龄直方图

图4-8 五星山金矿方解石-石英脉中流体包裹体⁴⁰Ar/³⁶Ar等时线年龄

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颍上县18046747560： 成矿时代 - 搜狗百科？
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