区域构造演化与成矿
矿床作为地壳演化过程中的重要产物之一,是在特定的地质历史时期相应的成矿地质环境中产出的,往往都经历了复杂的物理-化学过程。根据研究区矿产的时、空分布规律和成矿作用的多期性、多旋回成矿特征,将研究区概括为元古宙、早古生代、晚古生代—早中生代和中-新生代四大成矿作用阶段,它们都有从早期扩张体制下形成的裂谷(或裂陷槽)发展为洋盆型地壳,继而转化为挤压体制下的汇聚型过渡壳,直到新生陆壳形成的过程,从而出现了不同地质历史时期、不同成矿地质背景的构造-岩浆-成矿旋回。
1.元古宙成矿作用阶段
对应于元古宙构造演化阶段,是研究区第一个构造-岩浆-成矿旋回。该阶段的构造体制目前尚不十分清楚,但是从古元古代中-晚期开始,稳定的大陆克拉通开始减薄、裂解,在新太古-古元古代结晶基底之上由地幔底辟作用形成一系列的盆岭(地垒-地堑),其特点是在地堑或盆地内形成一套原岩为半深海、浅海-滨海相细碎岩和碳酸盐岩沉积建造及中酸性火山岩和火山碎屑岩建造。火山岩分布不均匀,由西向东地层中火山物质明显增多,反映出研究区大陆裂解程度为东强西弱,到中-新元古代时万保沟岩群出现了基性火山岩和火山碎屑岩建造。在这样的地质背景下,形成了以沉积变质型、层控碳酸盐岩型、火山-沉积岩型为代表的一系列铁、铁(铜)、铜(钴)矿床。如铁克里克带、阿北-敦煌元古宙微陆块(以下简称阿北带),古元古代细碎屑岩和碳酸盐岩建造内的沉积变质型铁及铁(铜)矿床(布穷、塔合曼、白尖山、塔什等);在昆南带东段哈图地区,中-新元古代万保沟岩群火山-沉积岩建造形成的火山-沉积岩型矿床、点(督冷沟等)。它们是该区第一次大规模成矿作用的代表性矿床。
2.早古生代成矿作用阶段
对应于南华纪-早古生代构造演化阶段,是研究区一个重要的构造-岩浆-成矿旋回。
南华纪开始,研究区进入新的构造旋回,地壳以拉伸为主,使晋宁期拼合的陆块再度裂解,形成一系列裂谷(或裂陷槽)和与其构造环境相关的矿床成矿系列。例如,在红柳沟-拉配泉结合带内奥陶纪拉配泉岩群中,形成了以喀拉大湾式矿床为代表的火山-沉积岩型矿床;在阿尔金断裂带和昆北蛇绿构造混杂岩带中发育与镁铁质和超镁铁质岩有关的岩浆熔离型铜、镍矿化;昆中带北侧厚度巨大的奥陶-志留系滩间山群火山-沉积岩建造,形成以肯德可克式矿床为代表的火山-沉积岩型矿床;在苦牙克断裂西侧上其汗一带岛弧火山带中形成了与中酸性火山活动有关的火山岩型铜-锌矿化,以上其汗式矿床为代表;沿北羌塘西段木吉—布伦口一带和康西瓦断裂带南侧黑恰达坂一带发育有下志留统温泉沟群和中-上志留统达坂沟群碳酸盐岩、碎屑岩建造,昆中带南侧纳赤台-塔妥一带则发育有具洋岛、岛弧等成分复杂的奥陶-志留系纳赤台群火山岩建造,前者有层控碳酸盐岩型铁(铜)矿床(切列克契)、铁-铜-金矿床(哈拉墩)、铜-金矿床(卡拉库里、卡拉玛、沙子沟等)和沉积变质、热液叠加层控型黑黑孜站干铁(多金属)等矿床,后者有驼路沟式火山岩型矿床等。
总体上看,昆仑造山带区域建造及构造变形显示了从早到晚由伸展到挤压的构造发展演化过程。大的构造单元有昆北裂谷带(弧后盆地)和昆南带弧前盆地,其间为昆中微陆块。在早期伸展背景下,阿尔金造山带南北两侧、昆北带及昆南带局部出现了新的洋壳,现今残留有蛇绿岩套(502~512 Ma的库地蛇绿岩套等)及镁铁质和超镁铁质杂岩(红柳沟-拉配泉、茫崖等)和洋岛(脊)型基性火山岩(昆南带)。“挤压”收缩过程大致从早奥陶世开始,洋壳向北俯冲,与之相伴,区域岩浆活动较为明显,形成加里东期花岗岩类深成侵入岩(476~511 Ma);祁漫塔格地区大量的S型花岗岩(412~450.4 Ma)出现和东昆仑一系列北西西—北西向大型剪切带云母Ar-Ar法年龄数据(399.4 ± 7.8~439.3 ± 7.1 Ma)表明,洋盆在志留纪末期已经闭合。这一构造旋回形成的内生金属矿床有两个成矿系列,一是与裂解有关的火山-沉积岩型或火山岩型铜、钴、铅、锌等矿床;二是与造山过程有关的矽卡岩型、热液脉型、造山型(构造蚀变岩和石英脉)钨、锡、铁-多金属(包括金、银)矿化,但该时期与造山过程有关的成矿系列成矿作用相对较弱,多以热液型矿(化)点形式出现。
3.晚古生代-早中生代成矿作用阶段
对应于晚古生代-三叠纪构造演化阶段,是研究区另一个重要的构造-岩浆-成矿旋回。
从泥盆纪开始,研究区转入相对稳定的演化阶段,区域上下-中泥盆统仅在昆中带局部发育,指示早古生代洋盆闭合以后研究区的大部分曾处于一个经受剥蚀夷平阶段,晚泥盆世的挤压-伸展型磨拉石建造标志着早古生代构造旋回的终结和晚古生代构造旋回的开始。
晚泥盆世—石炭纪时研究区再次处于区域伸展背景中,逐步形成堑垒相间的构造格局,昆北发育裂谷(裂陷槽)系,南部发展为有限洋盆,较典型的有昆南洋盆、金沙江西金乌兰小洋盆、乌兰乌拉-澜沧江小洋盆等。裂谷中形成下石炭统乌鲁阿特组和上石炭统克孜里奇曼组双峰式海相火山-沉积岩系,地垒上则发育浅海相碳酸盐岩、碎屑岩沉积,洋盆中发育具洋(脊)岛性质的玄武岩以及深海含放射虫硅质岩组合。晚石炭世—早二叠世转入汇聚挤压阶段,洋壳开始消减,沟弧盆体系发育,造成昆北及昆中带广泛的岩浆活动,形成大量华力西期花岗岩类侵入岩(251.1 ± 0.7~284.3 ± 1.25 Ma)。中二叠世末期大多数裂谷、洋盆关闭,在昆仑山、羌塘等地以及冈底斯带发育中、上二叠统之间的不整合,仅在巴颜喀拉地区有残留海盆地,歇武一带残留洋盆,中三叠世末期—晚三叠世的造山运动(伴随同期的大量侵入岩)结束了该区洋的演化历程,从而整个研究区进入板内演化阶段。
总之,该构造旋回是研究区构造及岩浆活动最强烈的时期,它铸就了现今昆仑造山带的总体格局及岩浆岩带的主体,形成了丰富的内生金属矿产。这一构造旋回的金属成矿作用亦由两个成矿系列组成:一是与裂谷-洋盆体系有关的具喷气、喷流成因的火山-沉积岩型及火山岩型铜、铜(金-钴)、铅-锌(钴)、铬矿床成矿系列;二是与俯冲-碰撞造山过程有关的岩浆热液型、斑岩型、矽卡岩型、构造蚀变岩型(石英脉)和韧脆性剪切带型铁、铜、铅、锌、钼、钨、锡、汞、锑、金、银等多金属矿床成矿系列。前者主要分布于昆北带、昆南带和芒康微陆块上的裂陷槽(或裂谷)内,后者则是研究区最主要的多金属成矿作用时期和成矿系列。
该构造-岩浆-成矿旋回是研究区各块体碰撞拼合造山作用叠加在早古生代构造-岩浆成矿旋回之上形成的,该阶段成矿作用特别发育,造山型矿床通常是加里东期矿化,晚华力西-印支期最终形成和定型;加里东期形成的火山-沉积岩型及火山岩型矿床大多受到过强烈的后期叠加改造。
4.中-新生代成矿作用阶段
晚三叠世以后,区内除少数地区存在滞后性的火山岩外(芒康微陆块巴塘群弧火山岩),昆仑地区进入了造山后的调整阶段,发育鄂拉山组火山岩。侏罗纪,研究区的南部为班公错-怒江洋的北部大陆边缘,局部地段(小唐古拉山一带)沉积了一套中侏罗世海相火山-沉积岩系,形成了尕龙格玛式、东拉涌式、小唐古拉式等铁-铅、铁(铜)、多金属矿床。总体而言,印支期之后研究区的地壳演化是陆内叠覆造山作用,发育浅成、超浅成小岩株或小岩枝状产出的花岗斑岩、闪长玢岩、正长斑岩侵入体,沿巴颜喀拉带呈向北凸出的弧形带状分布。伴随着强烈的逆冲推覆、走滑及正断差异升降等构造活动,形成一系列与燕山-喜马拉雅期造山活动有关的斑岩型、热液(脉)型、伟晶岩型及矽卡岩(接触交代)型铁、铜、钼、锑、锂、铍、铅、锌、金等多金属矿床、矿(化)点,分布广泛,绝大多数为矿(化)点,成型矿床主要集中分布在巴颜喀拉带和苟鲁山克错带上。例如,产在巴颜喀拉带北部的斑岩型铜矿(火箭山等),黄羊岭地区的低温热液型汞、锑矿床(长山沟、黄羊岭、卧龙岗),大红柳滩地区的大红柳滩锂-铍矿床和分布于苟鲁山克错带中的纳日贡玛铜-钼矿床、矽卡岩型众根涌铜矿床、冶金山铁矿床等。尤其是纳日贡玛地区在大调查以来又发现了规模较大的铜、多金属异常带和矿化蚀变带及新的斑岩型铜-钼矿体,在众根涌矽卡岩型铜矿区也发现了1条规模较大的斑岩型脉状矿体,显示出该阶段较强的成矿作用、良好的找矿前景和巨大的资源潜力。
根据前述区域地质构造特征,以及该区盛产的多金属、贵金属等矿产分布来看(图1-11),所有这些矿产在时空分布特征上与大地构造关系极为密切。不同的矿产资源受控于不同的大地构造格局或大地构造环境,不同的大地构造体制、格局、环境,形成不同的岩浆作用的矿产组合类型。
1.大陆裂谷体系成矿作用阶段
大陆裂谷体系以具双峰式海相火山沉积岩为特征,在此火山喷发的间歇期发生了强烈的火山喷气成矿作用,形成了研究区以清水沟—尕大坂一带铜、多金属矿床(点)为主的铁-铜-硫系列矿产(邬介人等,1998)。除此之外,还在铜、多金属矿体内或围岩中伴(共)生有金矿床(点)或金矿化,如郭米寺、尕大坂、下沟、弯阳河、下柳沟西山梁和拴羊沟等。
2.古板块构造演化成矿作用阶段
北祁连山大陆裂谷自晚寒武世逐渐向大洋裂谷演化,到早中奥陶世进入沟 弧-盆共同发展的板块构造演化阶段,大致沿黑河一带形成大洋裂谷系,生成洋中脊型蛇绿岩,其中产有岩浆作用成因的铬铁矿、铜镍矿和火山喷气-沉积成因的铁矿、铜(锌)矿、铅锌、多金属型矿床(点)等(玉石沟、阴凹槽等)。此后,在造山作用过程中,大洋中脊型蛇绿岩仰冲到托勒山北坡一带,形成与构造挤压相叠加的蛇绿岩杂岩有关的构造蚀变岩型金矿床(点),如川刺沟、红土沟、热水大坂、撒拉河等。
随着洋盆扩张,大洋板块冷却,逐渐致密,继而自SW往NE方向向华北大陆板块俯冲,由于俯冲作用诱发产生岛弧火山作用,形成与原大陆裂谷双峰式海相火山岩或含矿岩系相伴出露的早中奥陶世俯冲杂岩和岛弧火山岩系。岛弧火山活动驱动海底火山堆积物中的热卤水形成循环体系(邬介人等,1994、1996),并在岛弧火山作用所派生的酸性凝灰质沉积岩中形成块状硫化物及金的工业堆积(如二道沟、野马沟、大岔西岔、寺大隆、桦木沟、直河、银灿、浪力克等)。
由于俯冲作用引起的该火山岩带在区域上表现为韧性剪切构造十分发育,已知的原生金矿床(点)均受到韧性剪切带或构造蚀变带控制。金的化探异常也与该构造一致,呈带状分布。就目前掌握的资料来看,寒山金矿及青分岭(团结)金矿就产于该岛弧火山岩带中。结合寒山金矿的发现,在具找寻原生金矿前景的北祁连山中段(青海省境内)早古生代火山沉积岩区韧性剪切带或构造蚀变带,亦包括黑河以北已知的黄铁矿化强构造蚀变区段,获得找金工作的突破是大有希望的。
图1-11 北祁连山地区沟-弧-盆体系多金属、贵金属矿床(点)分布示意图(据夏林圻等,1998,修编)
Ⅰ—塔里木-中朝板块;Ⅱ—走廊弧后边缘海区;Ⅲ—北祁连山沟 弧-盆体系;Ⅳ—中祁连陆块。1洋盆扩张脊;2—弧后盆地扩张脊;3—裂谷岛弧或岛弧带;4—俯冲带;5—被动陆缘裂谷;6—深断裂、走滑断裂及构造分区;7—铜多金属(金)矿床(点);8—金矿床(点)
由于俯冲作用的加强,在岛弧火山链的后方发生拉伸,形成弧后盆地,并发育弧后盆地扩张脊型蛇绿岩,这些蛇绿岩中的中基性火山岩内产有喷气火山成因的铜(金)、多金属矿床(点),如九个泉、石居里及北祁连山东段老虎山猪嘴哑巴等。
中—晚奥陶世时,由于古浪运动造成大洋盆地缩减,转化为残留洋盆;晚奥陶世时北祁连山是残留洋盆的演化时期。从早志留世开始,残留洋盆已转化为海盆,这一时期主要表现为残留海盆碎屑建造,而火山活动变得微弱。截至目前还未见有金矿方面的报道,仅在肃南一带发现了沉积型微细粒蓝辉铜矿矿床。
泥盆纪为碰撞造山带上升期,至今未见有这一时期形成的矿床。
从石炭纪开始,北祁连山造山带进入陆内造山阶段,该阶段的前期为上叠盆地期,从石炭纪延续到三叠纪,造成时空跨度都较大的滨浅海沼泽环境,为该期北祁连地区煤炭资源的成矿作用创造了条件。该阶段后为盆-山构造期,成矿作用以煤炭、石油、蒸发盐类及砂金为主。北祁连山火山岩带韧性剪切蚀变岩型金矿正是这种多阶段富集成矿作用的产物。
总之,北祁连山大地构造与古板块运动的演化历史和成矿信息告诉我们,北祁连山海相火山沉积岩地区有金成矿的良好环境和地质条件,有金来源的矿源层,具有金矿的潜资源优势。在此火山岩带内注意寻找有利于金元素活化、迁移、再富集的加里东期及其以后多阶段的地质事件叠加改造相对集中的区段(如构造破碎蚀变带、多期次的韧性、韧脆性剪切构造蚀变带、糜棱岩带、多期次岩浆侵入体相对集中区段等),坚信这一点,在以后地质研究与找矿实践中定会有新的突破。
中国东南地区成矿具有多期成矿,以燕山期为主的时代规律。燕山期这种高强度、集中成矿与大规模岩浆作用相对应,可谓“岩浆成矿大爆发”。
研究区内陆壳生长经历了太古宙古陆核形成一元古宙陆壳增生、基底固结、陆块敛合的发展阶段,自加里东运动之后进入了陆内构造运动体制。在地壳发展演化过程及构造-岩浆-成矿各主要阶段,金属矿化的强度及矿化建造类型呈有规律的依次交替变化,这种变化成为全球各个成矿地质单元都具有的普遍特征。成矿时间的分布规律从一个角度反映了该区构造运动的强度、岩浆活动的频率,从而可以预测区域成矿的主要阶段及找寻矿床的主要方向。全球中生代是矿化形成的最广泛时期。在东南地区,从矿化类型的分布来看,前寒武纪矿化主要以块状硫化物型和剪切带型为主,早古生代矿化类型主要是伟晶岩型,晚古生代和早中生代矿化主要是海底火山-沉积建造、岩浆作用为主的矿化类型,晚中生代和早新生代矿化则主要是与火山-潜火山-斑(玢)岩-侵入作用为主的矿化类型。从岩石圈的尺度来分析,这种时控性与岩石圈构造的演化紧密相关。当岩石圈处于拉张状态产生深度很大的破裂时,由于减压效应,使上地幔部分熔融形成玄武岩浆并携带成矿物质进入地壳,导致幔源物质(亲硫族、亲铁族元素)矿床的形成,而当岩石圈处于挤压状态时,易使地壳重熔导致壳源物质(亲石、亲氧元素)矿床的形成。与地质构造演化的历史一样,东南地区经历了长期复杂的成矿演化史。在地质构造演化的过程中始终伴随着矿床的形成、定位及改造。众所周知,内生金属矿床的形成和不同时期的火山作用及花岗岩侵入作用有着密切的关系,东南地区成矿带最早的花岗岩可追溯到四堡期,相应的矿化现象零星出现,在此期间于古隆起边缘的裂陷槽(古裂谷)中形成与海相火山沉积作用有关的海底火山热液型块状硫化物矿床。在晋宁期花岗岩中偶有出现较早的多金属矿化;虽然加里东期花岗岩具有一定程度的矿化作用,除铌、钽等个别矿床外尚未见大规模的矿化;海西期的矿化作用也较局限,具有一定规模的矿化主要在拗陷区,在这一时期,浙赣和永梅拗陷区内出现了海相火山作用、火山-潜火山作用等和矿化关系密切的岩浆作用。燕山期是花岗岩类活动及矿化活动最强烈的时期,矿化类型多、规模大,主要原因可能与地区性的地球化学场和花岗岩演化的成熟度有关,燕山期花岗岩经受多次熔融,有利于矿质的再富集。在区内成矿历史的记录中,成矿阶段包括:前寒武纪(>600 Ma)、早古生代(600~400 Ma)、石炭—二叠纪(300~280 Ma)、三叠纪(230~210 Ma)、侏罗纪(200~180 Ma、160~130 Ma)、白垩纪(110~100 Ma、70 Ma)、第三纪(66~2.5 Ma)、第四纪(2.5 Ma以来)(表5-5)。从全球范围看,金属矿化种类的演化既有继承性,又有新生性。构造岩浆作用的时代越新,金属矿化越强,矿种组合和矿床类型从老到新逐渐变多。
表5-5 中国东南地区各单元成矿时代及成矿类型演化一览表
1.四堡-晋宁期
是扬子陆块和华夏陆块的陆壳主要生长阶段(元古宙Rodinia超大陆形成、裂解阶段)。在这一阶段长期的构造发展过程中,在古元古代—太古宙陆核的边缘裂陷及边缘沉陷作用伴随有强烈的构造-岩浆活动,古—中元古代形成主要为复陆屑建造及火山复陆屑建造,是一种次稳定型沉积速率较快的构造条件,其沉积环境为陆壳内被动边缘盆地,表现为陆壳内强烈活动形成的局部断陷边缘盆地构造背景。陆内、陆间盆地的生长转换,早期的被动陆缘向活动陆缘的转化,沟-弧-盆构造体系的出现,陆块间的碰撞敛合使得元古宙Rodinia超大陆形成,江南隆起的褶皱基底即是四堡运动末期(1000 Ma)形成,伴随陆壳逐渐成熟的同时壳内成矿元素得到了初步调整。晋宁期Rodinia超大陆的裂解,在区内发生了强烈的裂解拉伸作用,江南隆起中障公山地块、怀玉地块中均见有陆内裂谷型火山-沉积建造,闽中德化-尤溪一带的岩石组合也具有陆内裂谷性质。裂谷的拉伸强度较大,属于一套非稳定型的火山硅质建造与大洋玄武岩沉积建造类型。前寒武系变质岩的原岩总体为一套深海-次深海-浅海相,局部为滨浅海环境下形成的巨厚陆屑建造、火山复理式建造夹细碧角斑岩建造等。大规模的裂谷作用可能有利于大范围的、长期的、稳定的热卤水对流循环作用进行,最终导致超大型矿床的形成。这-时期的矿床主要有梅仙式、水吉式、东岩式等海底火山喷发沉积块状硫化物型铜、铅、锌、银矿床。根据后期锡、钨、钼、金等多金属矿床的产出位置及地层的赋矿性分析,基底形成过程中同时为后期锡、金多金属准备了丰富的成矿物质来源及良好的成矿空间。
2.加里东期
华夏陆块与扬子陆块的俯冲碰撞、陆块内的褶皱隆升以及区域性的变质作用是此阶段主要的地质事件,这些地质事件在加里东运动的晚期达到高潮,但在下扬子地区仍然处于相对稳定的槽-盆相的盖层沉积。该阶段由于加里东运动而形成了华夏陆块内较强烈的构造岩浆活动,地壳同样经历了由韧塑性到韧脆性的变形发展过程,使地壳逐渐成熟同时地壳中的成矿元素在地壳的增生过程中得到了初步调整。因此加里东运动对成矿的主要贡献是为后期大规模成矿作用提供矿源层。但由于岩浆作用及混合岩化作用强烈,局部地方形成伟晶岩型铌、钽、稀土、云母、长石矿床。主要矿床类型有南平西坑式铌、钽、锡矿。同时,由于经过多期次变形改造,该区也发育韧性剪切带,这些韧性剪切带可能对金矿的富集具控制作用,主要类型有双旗山式金矿。
3.华力西一印支期
为东南地区同处于沉积盖层形成阶段,由于地壳的升降运动,形成了区内广泛的、相对稳定的地台型沉积,仅在浙赣拗陷和永梅拗陷尚表现活动的性质,有多期火山岩的形成,并伴有海底火山喷流-沉积型铜矿、铅锌矿、铁矿的形成。至中三叠世末的印支运动使该区完成了古特提斯构造域向环太平洋构造域的转化。相应地构造线的方向也从以东西向为主的断裂构造向以北东向为主的隆起和拗陷、复式褶皱、同沉积断裂、韧性剪切带、推覆构造等的转化。此阶段构造总体上具有继承性及新生性,除北东向构造线以外,在该区前加里东期存在的纬向构造带的位置上还依稀可见东西向断续发育的构造形迹,且愈往东,东西向构造受改造越强烈,随着环太平洋构造作用域的逐渐卷入,由于中上地壳经过长期中深层次的改造,加之地壳由于接受沉积而加厚,在外力作用下,地壳块体更易呈韧脆性,形成大量的不同方向的构造。构造型式也较为繁多。这些构造型式的形成是这一时期地壳运动的结果,同时也是该期成矿作用的重要控制因素。区域隆起和凹陷是后期花岗岩浆形成的空间,大部分岩体和矿体位于褶皱的轴部。在盆地的形成过程中也同样伴随着大量的同生构造(包括同生断裂及同生褶皱),这些同生构造由于处于深部矿源与浅部成矿的有利部位而与成矿的关系密切,因此为沉积成矿作用的主要阶段。
该期主要成矿阶段包括:在早中石炭世形成玉水式的海底火山热液沉积型铜多金属矿,主要代表有江西铅山永平、福建上杭湖洋和武平澄邦等;同时形成的矿床有福建马坑铁矿、潘田铁矿等这些形成于石炭纪—二叠纪裂谷间隙喷发的火山环境中的矿床;早二叠世末期形成小型铅、锌、铜矿床,如福建永定大排;在早三叠世末期拉张环境中有浅海火山碎屑-碳酸盐岩建造,形成中小型锌、铅、铜、银矿床,如福建钟魏式铅锌矿,矿床有上杭古石背、龙岩后田、珠地等。同样此阶段虽然没有较大规模的成矿作用,但由于沉积作用及沉积成矿作用而形成了良好的成矿环境,后期产生了大量的叠加成矿作用大部分发生在以上矿化的周围。
4.印支期末—燕山早期
由于印支运动最终实现了中国南北大陆的对接和欧亚大陆的形成,东南沿海大范围的海侵结束,古构造格局发生重大变化,从此进入环太平洋大陆边缘活动阶段,使中国东部成为环太平洋构造成矿域的一部分,并导致燕山期中国东部的“成矿大爆发”。该期分为晚三叠—早侏罗世(印支末期)、早—中侏罗世(燕山早期早阶段)两个阶段。
第一阶段(晚三叠—早侏罗世),在北武夷、永梅拗陷等有限地区出现双峰式火成岩是印支运动最终结束、燕山运动开始的标志。该阶段成矿与陆相火山、部分为海相火山喷发及其同期的岩浆侵入活动有关。在永梅拗陷区内的岩相古地理显示存在局部规模不大的裂谷,裂谷中有短暂而强烈的火山喷发作用,岩浆物质主要来源于地幔,部分源于地壳熔融,属壳幔同熔型成因。矿化分布于海陆交互相火山碎屑建造中或侵入岩体周围。与中性、中基性有关的有铁、钛矿,与酸性岩有关的有锡、铜、钼、铌、钽、锑、银等。矿床的主要类型有火山-沉积型、热液型及潜火山斑岩型等,典型矿床为永梅拗陷中嵩溪式锑银矿床。此外,在大别隆起的核部,尚见有伴随减压隆升过程中形成的混合岩化热液型金矿(湖北大悟白云)。
第二阶段(早—中侏罗世),东南地区对燕山运动开始响应的成矿记录是在浙赣拗陷,那里是研究区内燕山期“成矿大爆发”的起始。在强烈的陆内挤压(陆内俯冲)收缩机制下,沿古俯冲带两侧形成一套壳幔混合源火山-潜火山岩-斑岩,伴有大规模的斑岩型、火山-潜火山热液型铜、钼、铅、锌、银、钨、锡的矿床形成,如著名的德兴铜矿矿集区、银山多金属矿田、阳储岭钨锡矿等。
5.燕山中晚期(晚侏罗—早白垩世)
是本区金属矿“成矿大爆发”峰期,该期由于环太平洋成矿域的全面卷入,构造岩浆作用强烈,燕山中期主要处于挤压环境,有大量的岩浆活动,岩浆来源以壳-幔混合源和壳源两种,前者出现于拗陷区,后者见于隆起区。与燕山中期中性-中酸性-酸性火山-侵入岩有关的矿床主要有铜、钨、锡、钼、铅、锌、银、金等。该期典型矿床有:铜陵矽卡岩型铜矿、赣东北地区火山-潜火山热液型多金属矿(冷水坑式)、闽粤火山-断陷带中的斑岩型(行洛坑式)、岩浆热液型(厚婆拗式)矿床等。燕山晚期东南沿海大陆地球动力方向有重大的改变,由挤压转变为拉张环境,是本区最主要的成矿期之一。下扬子拗陷的盆地区与沿海火山-侵入岩区尚有一定差别,下扬子的庐枞、宁芜火山岩盆地主要出现一套以幔源物质为主的橄榄安粗岩系列火山-潜火山岩,形成一套著名的玢岩型铁、硫矿组合。在沿海永梅拗陷和闽粤火山断陷带,与中酸性火山侵入岩有关的铜、铅、锌、银、金、铀等矿床发育,与成矿有关的中-酸性岩浆岩主要有花岗斑岩、次英安玢岩、花岗闪长斑岩、似斑状花岗岩、二长花岗岩、钾长花岗岩以及安山岩、安山玄武岩、球泡流纹岩等。侵入岩与火山岩具相同的成岩物质。矿化主要为北西向及南北向断裂控岩控矿。单个火山盆地及侵入岩体多呈北东东向或北西向展布,总体呈北北东向或北西向呈串珠状产出。主要矿床类型有火山-潜火山热液型、斑岩型等。典型矿床式有:紫金山式、赤路式等。
在燕山晚期,东南地区的拗陷区内普遍发育有双峰式火山岩、A型碱性花岗岩,它是东部岩石圈从挤压陆壳加厚造山的机制向陆壳伸展减薄的重要记录,也预示燕山运动结束的重要标志。与该期岩浆活动有关的成矿作用最具重要意义的是,在浙赣拗陷中与碱性花岗岩有关的铌钽矿,可达大型-超大型规模,并伴有钨锡矿化。
6.喜马拉雅期
矿化作用主要产于滨太平洋岛弧带上,与新生代的火山活动关系密切。金铜矿化与该区早期存在的基底没有明显的相关关系,金矿化主要是在区域变质作用后与该区新生代以来的潜火山作用过程密切相关。主要矿床有与第四纪陆相火山作用有关的浅成热液矿床等,如金瓜石式。
综合中国东南地区不同地质构造阶段的演化史和构造面貌,本次研究中揭示了不同地质历史时期区域构造对矿床形成具有重要控制作用。众所周知,内生成矿具有一定的岩浆成矿专属性特征的一面,而另一面火成岩岩石组合也是火成岩岩石大地构造研究的基础。因此,内生金属矿产的形成是综合地质因素控制的结果,所以,应将利用内生金属矿产的成因类型、矿种组合作为反演“成矿大地构造”背景研究的主要方法。
同时,在中国东南地区成矿历史演化与区域构造背景研究中,不同地质历史时期地质块体的规模、活动性对成矿作用规模具有密切的对应联系。中国东南地区,在前寒武纪时期,华夏陆块与扬子陆块处于漂移的活动状态,只是在块体内部的裂陷带或周边增生带中形成规模有限的块状硫化物矿床和火山沉积矿床。在加里东期,华夏与扬子陆块碰撞形成统一的陆块过程中,两个小的陆块碰撞并未出现大规模的岩浆活动,与加里东期碰撞花岗岩有关的只是一些稀土、放射性矿产。在华力西-印支期,东南地区处于陆内活动阶段,虽然印支期扬子与华北陆块碰撞时也影响到本区,造成陆内的碰撞造山作用,岩浆活动相对较弱,并无大规模成矿作用的发生。至燕山期,西太平洋向欧亚巨型大陆的俯冲,两个大的块体相互作用,出现了大规模的岩浆-成矿作用,限于时间短暂,形成的矿床类型、矿种复杂。喜马拉雅期,太平洋板块继续向欧亚大陆俯冲-碰撞,但其影响也仅限于台湾岛和东南沿海的边缘,虽形成像台湾金瓜石金矿这样的巨型矿床,其地区相对有限。中国东南地区的大陆构造-成矿演化经历了下列几个不同演化阶段(图5-2):小陆块基底形成阶段(四堡-晋宁阶段)—小陆块的碰撞/拼合和盖层沉积阶段(加里东-华力西阶段)—大陆内部的收缩造山阶段(华力西—印支期)—大陆边缘活动(—陆内造山)阶段(燕山期)—洋陆碰撞阶段(喜马拉雅期)。中国东南地区不同时期的成矿强度反映了成矿地球动力学背景的演化。就所研究的主要与火山-内侵作用有关的金属矿产而言,区内成矿地球动力学背景演化可概括为:前南华纪不稳定的小陆块难成大矿;古生代飘移中小陆块也不易成矿;印支期的陆间拼接和陆内复活作用均刚开始,时间短暂,深部物质来不及分异调整,故很少形成矿床;燕山期处于构造大转折期,发生大规模岩石圈减薄,导致广泛而强烈的岩浆活动,出现研究区内的“成矿大爆发”,因此作为陆内成矿环境而言,本区具有多期成矿、燕山期为主的特点。至于喜马拉雅期,仅在台湾岛东部洋陆碰撞带的大陆边缘堆积了超大型金矿床,显示了“大器晚成”的特色。
图5-2 中国东南地区构造-成矿演化模式图
其中,燕山期成矿既具有受古特提斯构造域控制的特点,又处于西太平洋板块向欧亚大陆俯冲-碰撞的地球动力学总体背景之中,其成矿环境较为复杂,从中—晚侏罗世的陆内造山作用岩石圈具有挤压加厚的“岩石圈根”,到早白垩世的岩石圈伸展减薄转型(“岩石圈根”的去根作用),伴随的岩浆-成矿规模强度大,其发生的过程时间短暂(约20 Ma),可谓之“燕山期岩浆-成矿大爆发”。
构造-岩浆-成矿事件序列
在综合前述有关三江-湄公河成矿带构造演化、岩浆活动及成矿作用基础上,通过分析三者间的内在联系,建立了区域构造-岩浆-成矿事件序列(图6.29)。 构造事件序列: (1)古元古代末(~1700Ma)小官河运动,扬子陆块结晶基底形成。 (2)中元古代末(~850Ma)晋宁运动,扬子陆块、华夏陆块、印支陆块褶皱基底形成。 (3)...
成矿期构造-沉积演化
硝口-上店子部分钻孔底部岩矿样品见有白云石与泥质混杂,并且白云石多为泥晶状、呈泥团状分布于石膏粒间缝隙,证明白云石为交代成因,也显示出该时期该区域仍在接受外来物源补给,较之碳酸盐岩沉积时期水动力稍强。图3-38 乃家河组沉积期成盐盆地构造-沉积演化示意图 图3-39 硝口-上店子-寺...
成矿地质构造环境的空间变换
现根据区域大地构造演化的分析结果,将本区成矿地质构造环境及空间变换和其中的重要地质作用特点讨论如下。 (一)前寒武纪古大陆及被动陆缘(裂陷)环境 前寒武纪早期,华北-塔里木板块和西伯利亚板块在新元古代以前可能同属一个古大陆,它们具有相似的结晶基底、沉积盖层、古生物群落和古地磁学特征(刘雪亚等,1995;王荃等...
燕山-喜马拉雅期构造演化与成矿
中国东部构造域的东带,以发育大量火山岩为特征,伴有丰富的斑岩型、矽卡岩型和浅成低温热液型矿床,有三条火山岩带呈北北东-南南西向作雁行状排列。其西北带为大兴安岭富碱火山岩带,伴有金-铅-锌-锡-铁矿成矿系统;中带是基本沿郯-庐断裂延伸的偏碱性安山质火山岩,它从胶辽东部经山东、苏北...
燕山-喜马拉雅期构造演化与成矿
中国东部构造域的东带,以发育大量火山岩为特征,伴有丰富的斑岩型、矽卡岩型和浅成低温热液型矿床,有三条火山岩带呈北北东-南南西向作雁行状排列。其西北带为大兴安岭富碱火山岩带,伴有金-铅-锌-锡-铁矿成矿系统;中带是基本沿郯-庐断裂延伸的偏碱性安山质火山岩,它从胶辽东部经山东、苏北一直...
东昆仑及邻区岩浆-构造演化与成矿作用
图6-9 昆仑山—西秦岭—三江地区岩石构造组合与成矿简图 (据曹永清,1999) 前寒武纪基底性质的厘定,不但对于显生宙的构造演化,而且对于成矿作用和矿产资源的区域远景预测有重要意义,有必要进行某些讨论。 2.克拉通的形成与地台的基底 全球大陆的地震层析成像(CT)结果,把古大陆分出两个年龄省:①大于1700~1800 Ma...
成矿带成矿规律
(1)大地构造环境对成矿的控制作用 本区处于额尔古纳加里东造山带与大兴安岭华力西造山带的衔接地带,属大兴安岭华力西造山带西侧。北东向得尔布干断裂在其西侧展布,本区沿此断裂从元古宙至晚古生代一直自东向西俯冲,由于洋壳板块俯冲,挤压产生巨大的热能,板块深部熔融,促使基底岩系铜多金属多次活化、运移、富集、成...
不同类型古陆边缘的构造-成矿系统
古陆边缘在漫长的地史演化中,一般都经历了各种构造格局的演变,包括多次“开”、“合”作用过程。按照古陆边缘的构造动力学特征,划分为离散型、会聚型和转换型三类基本大陆边缘系统(Burchfiel,1980)。现阐述这三类大陆边缘的构造-成矿特征。需要说明的是,本文所指的古陆边缘是指沿着古陆边界(界限),及其内侧和附近外...
地质构造演化对铁矿成矿的控制
特定的铁矿成矿作用是特定的地质构造环境的产物。随着地质构造环境的变化,铁矿成矿作用的特点也发生相应的变化。主要的铁矿成矿事件如下。一、太古宙—古元古代火山喷发-沉积事件 太古宙—古元古代时期,地壳很薄,来自地幔的基性-超基性岩浆大面积喷发于广袤的海洋中。此时恰值全球大气缺氧期,海底基...
安徽省庐枞火山岩盆地的地质构造演化及其成矿
研究庐枞火山盆地的地质与构造演化及火山成矿,要从以下4个方面加以认识:一是秦岭造山带的演化;二是中生代古太平洋板块(或太平洋-库拉-澳大利亚板块)与欧亚大陆的相互作用;三是郯庐断裂的活动;四是长江中下游断陷带的作用性质(任启江等,1991)。 1.华北与扬子板块的对接及陆内挤压碰撞作用 华北与扬子两大板块在大...
集封谓立: 胶东西北部构造形迹的组合特征及对成矿的控制作用反映了该区曾经历过多期构造变动和多次成矿作用. 太古宙构造-岩浆活动强烈,有一系列的海底火山喷发沉积,并伴有海相沉积.元古宙中期的胶东运动,使地壳层受到强烈南北向挤压,形...
黔西县17585944493: 构造地质学的研究意义 - ?
集封谓立: 构造地质学的研究意义,可以归纳为地质理论意义和生产实践意义.通过构造地质学的研究,可以在理论上阐明地质构造的分布、相互关系和变形特征,探讨变形机制、构造演化和地壳运动规律及动力来源;在生产实践中运用地质构造的客观规...
黔西县17585944493: 有关构造与成矿方面的资料 - ?
集封谓立: 太宽泛了.比如,断裂带,是一种构造.炽热的岩浆沿着断裂上升,温度和压力在发生着变化.当温度和压力适合某种矿物结晶沉淀时,这种矿物就会集中地结晶出来,形成富集的矿物集合体.现在我们发现了这个矿物集合体,含有我们需要的成分,这就是矿.在比如石油,需要有储油层(这层岩石含有很多孔隙),还需要在储油层上面有阻止油气挥发的盖层.
黔西县17585944493: 什么是成矿省 - ?
集封谓立: 属成矿域范围内的次级成矿区(带),它的范围受大地构造旋回的控制,成矿作用形成于一个或几个成矿旋回;发育有特定的矿化类型;成矿物质的富集主要与地球层圈间的相互作用有关;成矿作用明显受区域岩浆活动、沉积地层、变质作用的...
黔西县17585944493: 构造环境与成矿的关系?
集封谓立: 构造环境直接影响成矿的条件.最简单是是:构造破碎、岩浆活动频繁的地方多形成金属矿产,尤其是有色金属矿产,而难于形成煤炭、石油等能源矿产.
黔西县17585944493: 长江中下游地质构造特点 - ?
集封谓立:[答案] "长江中下游转换构造结"是特提斯构造体制与太平洋构造体制交汇、衔接和转换的焦点部位,主要包括大别造山带、郯庐断裂带、长江中下游成矿带三大著名的构造单元,是中国东部中新生代大陆动力学深部过程与浅表响应的经典地区.将大陆造山...
黔西县17585944493: 大地构造与岩浆活动、成矿作用的关系? - ?
集封谓立: 六大板块是在不停地运动的,板块的运动产生了地震、火山等自然现象.岩浆活动主要是受火山的影响.当火山喷发的时候,岩浆从地壳薄弱的地方喷出来,在受冷后,变成岩石.我们把火山周围岩浆受冷形成的岩石成为玄武岩;还有一部分岩浆继续在地壳中渗透,同时形成花岗岩.玄武岩表面有很多泡泡状的孔,那是岩浆气泡遇冷形成的.花岗岩比玄武岩坚硬. 岩石如果在地底埋久了,就会变成矿产.同时,各种岩石之间还在变化,这种可以变化的岩石叫变质岩.如石灰岩在受高温高压后就会变成大理岩.页岩,砂岩经过几百万年后也会变成矿石.
黔西县17585944493: 什么是控矿条件 - ?
集封谓立: 构造地质主要研究内容包括三个方面:地壳或岩石圈内各种变形的几何体、组合特征、分布规律;分析构造形成的地质背景、力学条件及动力学和运动学的机制;研究构造的形成序列及演化历史.控矿构造特征:按成矿构造规模、级别、作用等将其划分为一级控矿构造——导矿构造、二级控矿构造——储矿、容矿构造,构造背景对成矿的控制作用:大地构造背景是矿床形成最根本的控制因素,它决定了成矿物质来源、深度、元素种类、成矿类型及矿床时空分布.
黔西县17585944493: 地质流体在成矿过程中起了哪些重要作用 - ?
集封谓立: 不同类型的流体特征及其成矿机制,而在具体的成矿过程中,构造对成矿起着至关重要的作用.成矿物质由分散到富集并形成矿床的过程受多种地质因素控制,其 中,构造和流体起了重要的作用.从构造与流体的相互关系看, 在成矿过程中,...
黔西县17585944493: 矿床的成因也类型是怎样划分的? - ?
集封谓立: 矿床根据成因可分为三类,即内生矿床、外生矿床和变质矿床.1、内生矿床:在岩浆活动过程中,有用元素或有用矿物富集起来形成 的矿床,总称为内生矿床.绝大多数的有色金属和稀有金属等矿产,及部分非金属矿产都产于内生矿床.内...