德兴大型铜金矿集区构造环境和成矿流体研究进展
第15卷第5期2000年10月
地球科学进展
ADVAN CE I N EA R TH SC IEN CES
V o l.15 N o.5
O ct.,2000
综述与评述
德兴大型铜金矿集区构造环境和成矿流体研究进展Ξ
华仁民,李晓峰,陆建军,陈培荣,邱德同,王 果
(南京大学地球科学系成矿作用研究国家重点实验室,江苏 南京 210093)
摘 要:江西德兴地区是我国东部成矿带中的大型矿集区之一,集中了铜厂斑岩铜矿、银山多金属矿和金山金矿等大型、超大型矿床。它又处在中国东南部大地构造的关键部位,因此,对德兴大型铜金矿集区的研究始终与该地区的构造背景及演化相伴随。目前对该地区构造格局的认识以NW侧的九岭地体与SE侧的怀玉地体沿赣东北深大断裂带的碰撞拼贴为主流;在这两个地体于晚元古代碰撞拼贴之后,该地区所经历的主要是板内(陆内)的构造活动。德兴大型铜金矿集区的成矿作用与燕山期构造—岩浆活动有着成因上的密切联系,而德兴地区的中元古界地层成矿元素含量较高,不同程度地为本区铜厂、金山、银山等矿床提供了成矿物质。成矿流体的研究成果已表明不同的矿床有不同的流体过程:铜厂斑岩铜矿成矿早阶段以岩浆派生流体为主、而晚阶段(主要成矿阶段)有大气降水的大量参与;银山多金属矿成矿流体主要为大气降水来源;金山金矿的成矿流体则以变质水为重要来源。
关 键 词:构造背景及演化;成矿流体;矿集区;江西德兴
中图分类号:P612;P61812 文献标识码:A 文章编号:100128166(2000)0520525209
江西德兴地区是我国重要的铜、金以及银、铅锌等矿产资源基地,它集中了铜厂斑岩铜矿、银山多金属矿和金山金矿等大型—超大型矿床,是我国东部成矿带中的大型矿集区之一。它不仅在我国矿业经济中占有一席之地,而且还因其独特的成矿作用而受到国内外地学界的广泛关注。主要从70年代起,随着地质勘查工作的不断扩大和深入,对有关矿床的科学研究也逐渐开展并不断取得成果。与此同时,由于板块构造理论研究在国内的兴起,位于扬子板块与华南板块之间的“江南古陆”的大地构造性质及演化也受到地质学者的极大关注,而德兴地区恰处在该“古陆”的一个关键位置。因此,对德兴大型铜金矿集区的研究始终与该地区的构造背景及演化相伴随。70～80年代的研究重点一方面主要针对以铜厂为核心的德兴斑岩铜矿的地质背景、岩浆活动、蚀变矿化及成矿模式;另一方面则是关于江南古岛弧、赣东北深大断裂带和江南中—晚元古代板块边缘的沟—弧—盆体系等大地构造领域。90年代以来,对德兴斑岩铜矿的研究相对而言较少,而金山和银山则引起广大矿床工作者的极大兴趣;构造研究的重点转为地体拼贴、碰撞造山与韧性剪切作用等;而从90年代中期起,关于地质流体、水岩反应及其在成矿过程中的意义逐渐成为成矿作用研究的新课题。近30年的多学科研究,使我们对德兴大型铜金矿集区的地质构造环境和成矿作用机制有了一个较全面的认识,为今后进一步深入开展研究工作奠定了基础。
1 地质构造环境
1.1 大地构造背景
德兴大型铜金矿集区所在的赣东北地区位于江
Ξ基金项目:国家自然科学基金重点项目“中国东部重要金铜矿床成矿过程流体作用研究”(编号:49733120)和国家重点基础研究发展规划项目“大规模成矿作用和大型矿集区预测”(编号:G1999043209)联合资助。
第一作者简介:华仁民(19462),男,上海人,教授,主要从事矿床地质与地球化学研究。
收稿日期:2000201224;修回日期:2000204203。
南造山带东段,北面是扬子板块,南面是华南褶皱系,东面则是同属江南造山带的江(山)绍(兴)地区。由于我国东部和华南几个主要构造区如华北板块、秦岭—大别造山带、扬子板块、江南造山带和华南褶皱系都在安徽庐江—浙江江山之间的皖赣浙地区呈明显的变窄收敛形态并相互接界,因此该地区成为认识我国东南部大地构造及岩石圈演化的关键部位,受到国内地质学界的重视。
江南造山带是扬子板块东南缘重要的构造单元,曾经被称作“江南地轴”、“江南古陆”、“江南台背斜”、“江南台隆”、“江南地背斜”等(某些名称至今仍在使用)。郭令智等1973年首次提出江南古岛弧的概念及有关的沟—弧—盆体系;至80年代初,郭令
智等[1、2]
运用板块构造理论阐述了华南洋壳向扬子板块东南缘俯冲,导致华南陆壳向东南沿海不断增生的机制。根据这一机制,整个华南自西北至东南可划分出东安—雪峰期的江南古岛弧褶皱系、加里东期的武夷—云开古岛弧褶皱系直至喜山期台湾岛弧等5个构造带,代表着不同时代的沟弧盆体系从扬子古陆向东南海洋发展,从而造成陆壳不断由西北向东南增生。这一模式对80年代的华南大地构造研究起到了重要的推动作用。80年代中期,郭令智等[3]又率先运用地层—构造地体的分析方法,把华南地区划分为10多个地体,并提出了这些地体拼贴的构造模式,在扬子古陆的南东缘由于元古代九万大山、雪峰、九岭、怀玉等外来地体的先后拼贴而形成了扬子—江南大陆。稍后,舒良树等[4]进一步具体研究了赣东北的地体构造,确立了该地区的晚元古代地体构造与碰撞造山模式①[5]。
80年代中期起,关于华南大地构造的研究进入又一个高潮。水涛等[6]根据陈蔡群的一批同位素年龄数据等事实,提出华南大地构造由扬子和华夏两个古陆夹一个赣湘粤残洋盆地组成的格架,而两个古陆于晋宁期在其东端沿江山—绍兴一线开始对接碰撞,至加里东期整个残洋盆地封闭而完成两个古陆的拼接。许靖华自70年代末开始研究华南大地构造,80年代在国内外发表了一系列论文,对华南大
地构造提出了许多新的看法[7、8]
,在地学界引起巨大震动。尽管国内学者对许靖华的学术观点颇有争议,但许靖华的新思路、新方法、新模式却无疑是80年代华南大地构造研究中极为重要的进展之一,而且至今仍对我国的大地构造研究产生较大影响。80年代后期,杨森楠[9]提出华南地区在早前寒武纪可能是一个统一的陆块,到中、晚元古代才分裂成扬子和
华夏两个陆块,而其间出现华南陆间裂陷系。任纪舜[10]则提出一个印支—南海准地台代替华夏古陆,
认为华南的构造格架是由扬子和印支—南海两个准地台及其间的滇越—华南地槽所组成,后者总体上是一个由浙赣向桂越呈剪刀状张开的拗拉槽。由上可见,80年代的华南大地构造研究呈现出百家争鸣的局面,而德兴地区所在的赣东北始终是研究的热点。对本区大地构造背景及其演化的大量研究成果表明,赣东北地区有着复杂的构造背景和演化史,正如1998年10月下旬在德兴召开的华南地区板溪群构造属性再认识野外现场研讨会会议纪要中所总结的:“赣东北地区的地质构造极其复杂,再加上植被覆盖严重,因此要完全揭示该地区的构造格局及其演化历史,还有待于今后进一步的深入、细致的研究工作”。就现有资料来看,赣东北地区至少经历过自中元古代以来的多次碰撞造山作用。但是目前对赣东北地区构造格局的认识仍以北西侧的九岭(—障公)地体与南东侧的怀玉地体的碰撞拼贴为主
流[5、11]①②,只是在地体名称及某些具体方面存在着差异而已。笔者认为,在这两个地体于晚元古代碰撞拼贴之后,该地区所经历的主要是属于板内(陆内)
的构造活动。其中,受太平洋板块作用的影响,在燕山期发生的A 型俯冲是本区构造演化最重要的事件之一。
1.2 赣东北深大断裂带
德兴地区地质构造的重要单元及控制因素之一是赣东北深大断裂带。该断裂带系50年代由朱训等[12]发现,几十年来由于其在区域地质构造演化中的重要意义而始终受到关注。该断裂带从江西东乡经德兴、婺源沿北东向延伸至皖南歙县一带,长达200多公里,在地层、构造、岩浆活动、矿化、地球物
理、遥感影像及地震活动等各个方面都有良好显示,是一条长期活动的超壳深断裂。它对赣东北地区的构造演化、岩浆活动和成矿作用都具有特别重要的控制意义,德兴大型铜金矿集区的几个大型矿床都产在赣东北深大断裂带附近。
赣东北深大断裂带是九岭地体与怀玉地体的碰撞拼贴缝合带,它也是一条蛇绿混杂构造岩带,沿该
625 地球科学进展 第15卷①②张喜慧1赣东北、江绍地区地体构造及碰撞缝合带运动学研
究1南京大学硕士论文,19961
舒良树1赣北晚元古代地体构造与碰撞造山带1南京大学博士
论文,19911
断裂带分布一系列超镁铁质岩体。周国庆[13]①较早开始研究赣东北地区的超镁铁质岩(蛇绿岩),并根据其产出地质特征、岩石学和矿物学、岩石化学和地球化学等将它确定为产于大陆边缘弧后海盆之中的蛇绿岩,否定了前人关于超镁铁质岩体是燕山期侵入的观点。此后不断有人对此进行研究工作,如汪新②把这些超镁铁质岩称为“怀玉山蛇绿岩”,认为它们属于边缘海蛇绿岩;华仁民[14]以樟树墩超基性岩为例,认为它们属于阿尔卑斯型橄榄岩—蛇纹岩组合,是海沟蛇绿岩;徐备等[15]的研究成果显示赣东北蛇绿岩的岩浆来源为单一的中等亏损地幔,其原始构造环境为岛弧或边缘海。除了超镁铁质岩体
外,该断裂带内还存在相关的高压变质岩[13、16]
。目前普遍认为,赣东北蛇绿混杂构造岩带虽然是两个地体的缝合带,但它本身仍应归属于怀玉地体的边缘部分。有关赣东北蛇绿岩的研究成果对于深入认识赣东北深大断裂带乃至整个赣东北地区的地质构造特征及演化有着重要的意义。
关于赣东北深大断裂带的形成时代和机制,较早有朱钧等[17]对更大范围上的浙皖赣深断裂带进行了研究。华仁民[14]③根据板块边缘沟弧盆体系的理论,提出它是由古俯冲带转变而来的,具体来说,赣东北深大断裂带的位置相当于约1000M a B P 落可岽运动时的古俯冲带,它在雪峰运动后的压应力松弛阶段转化为深断裂带。汪新等[18]认为该断裂带是强烈的构造变形带,是地质上的明显界线,无疑代表了一条古碰撞缝合线;沿此带发生的是晚元古代古岛弧(怀玉地体)向扬子板块被动大陆边缘(九岭地体)的碰撞推覆。徐备等[15]测得赣东北蛇绿岩的Sm 2N d 同位素年龄为930M a 。舒良树④认为沿赣东北深大断裂的碰撞造山模式是“地体碰撞—对冲推覆—走滑拼贴”,可与欧洲华力西期造山带的碰撞造山模式对比,并进一步论证了它又是一条左旋走滑韧性剪切带。总之,目前的资料基本上认同赣东北蛇绿岩是晚元古代的产物,赣东北深大断裂带的形成也应在晚元古代。
2 地层及其对成矿的控制
2.1 地层的时代、层序和名称问题
赣东北地区出露的地层主要是前寒武系的浅变质岩。关于本区前寒武系地层的时代、层序和名称,虽经多次区测、区调和专题研究的厘定,但迄今仍未能统一,不同的研究者使用着各自的方案。在赣东北深大断裂带北西侧的九岭地体内,被大多数人长期
采用的地层名称是双桥山群,它代表着广泛分布于赣东北深大断裂带北西侧的中元古界地层,为一套浅变质富含火山物质的类复理石建造,厚逾6km ,习惯上分为上下亚群。另一个较广泛使用的名称是九岭群,表示其在九岭地体中的大面积出露,它与双桥山群的内涵似乎基本相同。沿赣东北深大断裂带—蛇绿混杂构造岩带(亦即怀玉地体的西北缘)分布的一套地层传统上称为漆工群,而怀玉地体的主体则由登山群、震旦系及下古生界地层组成。近几年来江西省地矿调研大队又将怀玉地体西北部的前寒武系地层序列定为中元古界的张村群与新元古界的登山群[19]。
德兴大型铜金矿集区位于九岭地体与怀玉地体的碰撞缝合带及其旁侧。以往资料多认为德兴位于赣东北深大断裂带北西侧的九岭地体内,故该区出露地层主要是双桥山群或九岭群,这也是目前大部分文献中使用的地层名称。漆工群的名称也仍在少数文献中使用。然而最近的调研成果表明,赣东北深大断裂带中段的德兴—海口一带,恰是怀玉地体向九岭地体强烈推覆的地段,而德兴矿集区的大部分地区,至少包括铜厂和金山,是在怀玉地体的推覆岩块之内[20],因此,德兴矿集区出露的地层应是中元古界张村群的韩源组,以海相火山碎屑岩夹细碧—
角斑岩沉积建造为特征[20、21]
。谢代强等[22]最近又提出德兴—铜厂地区的这套沉积建造应改称为铜厂群,并认为它可与同属怀玉地体的浙西(双溪坞群)、皖东南中元古界地层对比。概括起来,德兴大型铜金矿集区主要出露的也是几个大型矿床产出的地层属于中元古界,但其名称仍未统一,目前使用的有双桥山群、九岭群、漆工群、韩源组、铜厂群等。本文则沿用双桥山群的名称。
德兴乃至赣东北地区的这一套前寒武系浅变质岩在更大的区域上与华南的板溪群相当。如前文述及,许靖华等[8]研究华南大地构造引起的争议之一就是关于板溪群的地质意义,他们提出“板溪群”不是前震旦纪的一个地层单位,而是中生代碰撞造山
725第5期 华仁民等:德兴大型铜金矿集区构造环境和成矿流体研究进展 ①②③④舒良树1赣北晚元古代地体构造与碰撞造山带1南京大学博士
论文,19911
华仁民1德兴地区两类花岗岩的特征及成矿作用1南京大学硕
士论文,19811
汪新1怀玉山蛇绿岩形成环境及其板块构造意义1南京大学硕
士论文,19851
周国庆1赣东北深断裂—超镁铁质岩探索1全国超基性岩会议
论文摘要,19811
的构造混杂岩,因此,包括赣东北双桥山群在内的华南地区这一套地层的构造属性问题就引起了地质学界的广泛重视。赵崇贺等[23]在赣东北深大断裂带内的樟树墩蛇纹岩两侧围岩中,发现了晚古生代放射虫;而在浙、皖、赣、湘的板溪群及相当地层单位中,也有发现古生代生物化石的报道。于是,我国地质学界在90年代后期再次出现了关于板溪群的时代及构造归属、“江南古陆”是否存在,以及华南大地构造格局是否应重新认识的质疑和争论。在这一背景下,由国家自然科学基金委和中国地质学会的构造地质、前寒武纪地质两个专业委员会联合发起,于1998年10月在江西德兴召开了“板溪群”构造属性再认识野外现场研讨会,实地考察了赣东北蛇绿混杂岩带。不同的观点在会上进行了热烈的讨论和交流,最后未能就双桥山群或板溪群的时代及构造归属达成共识。大多数代表认为,尽管在双桥山群中发现了构造混杂岩并在其中发现晚古生代放射虫硅质岩,但还不足以否定该群和板溪群的存在,因为已经查明的构造混杂岩出露区毕竟还十分有限。
2.2 地层对成矿的控制
关于中元古界地层对德兴地区金、铜等矿床的控制与贡献问题一直是众多地质工作者所孜孜探求的,因为该地区的大型、超大型矿床都与地层密切相关,如金山韧性剪切带型金矿直接赋存于地层中;银山次火山热液型铜金多金属矿床虽然在成因上与次火山岩体有关,但其矿体主要产在地层之中;即使对铜厂、富家坞等斑岩铜(钼)矿床来说,其矿体也定位于斑岩体与地层的接触带,且围岩(地层)中矿体的金属储量占总储量的三分之二。
对德兴地区地层的含矿性研究主要从80年代兴起,并且是从铜厂斑岩铜矿开始的。周耀华等[24]认为德兴斑岩铜矿的大部分铜来自于深源岩浆,围岩中没有明显的矿源层,但含铜背景较高,因此成矿热液也从围岩中吸取了部分铜,经估算,深源岩浆贡献了7 8的铜,而地层贡献了1 8的铜。朱训等[12]、芮宗瑶等[25]认为德兴斑岩铜矿床的围岩(九岭群九都组地层)中平均含铜量为65×10-6,某些岩性为76×10-6,部分地区地层含铜量达203×10-6,且地层的全铁含量也较高,因此成矿过程中应有少量铜来自围岩。这些观点基本上代表了80年代前期关于地层对德兴斑岩铜矿意义的认识,即①地层的含铜背景较高;②矿床中的铜主要来自岩浆,只有少量来自围岩。季克俭等[26]对德兴铜矿田铜的地球化学场进行了研究,识别出在岩体(矿床)周围存在的、距岩体自近至远分布的增高场、降低场和正常场,增高场中又分出矿化场与正晕场,据此他们认为围岩为热液成矿提供了矿质。梁祥济[27]进行了德兴斑岩铜矿成矿物质来源的实验研究,证实围岩中金属元素在一定条件下可以活化,并以多种氯络合物等形式迁移,根据实验数据粗略计算,围岩可提供的铜达4 986万t,从而证明了围岩(九岭群)是德兴斑岩铜矿的矿源层。但金章东等[28]①近来又提出了德兴铜厂斑岩铜矿体系金属物质的正岩浆来源,认为铜与侵入岩浆为单一体系,铜主要来自岩浆本身,围岩矿质仅小量掺入于斑岩体上盘下部的低品位区。
与德兴斑岩铜矿情况不同,金山金矿直接产在主要由中元古代浅变质岩组成的构造变形带中,因此围岩与成矿的关系较为密切。南京大学刘英俊等[29,30]对江南造山带内中晚元古代浅变质岩系中的金矿床进行了长期系统的研究,其中包括对地层中的含金建造、区域性地层金亏损与金矿化的共轭等专题研究,取得了丰硕成果。他们根据对赣东北金山金矿外围地层样品的含金量统计,认为九岭群浅变质岩中金的丰度值较低,并没有明显的富集;虽然过去认为金山金矿围岩漆工群的含金背景较高,但在剔除了含量过高样品之后,其丰度值也只有5×10-9[29]。韦星林[31]则认为德兴地区的双桥山群浅变质岩金丰度高达15.3×10-9,为高金背景区,且金山两侧糜棱岩化带存在金的亏损,因此金山金矿床的金来源于就地改造的双桥山群。奚舣等[32]探讨了赣东北地区前震旦系地层中金的原生富集趋势,发现怀玉山地体各类岩石的金含量均比障公山(九岭)地体的高,尤其在细碧岩及细碧玄武岩中金有明显富集,他们认为怀玉山地体的中元古界铜厂群及晚元古界登山群拔竹坑组可视为金的原生富集层,也是赣东北地区的重要矿源层。
银山多金属矿床的一个重要特征就是多种有用元素的高度富集,铜、金、银、铅锌、硫的储量都分别达到大型矿床的规模。由于银山的次火山岩规模和分布范围都较小,因此,如此大量的成矿物质从何处来便成为众所关心的问题。不少人根据银山矿所在的双桥山群地层中有较高的成矿元素含量,提出地层提供部分成矿物质的设想。邱德同[33]认为双桥山群的有利地层层位及韧性剪切带的组合是银山矿床的主要控矿因素。华仁民等[34]通过对银山矿区外围
825 地球科学进展 第15卷
①金章东1德兴铜厂斑岩铜矿床成矿流体地球化学及演化。南京
大学博士论文,19991
225km2范围内213个双桥山群地层样品的金含量分析,获得了明显的围绕矿区展布的金地球化学降低场及其含量的梯度变化,从而定量地证实双桥山群为银山矿床的金矿化提供了成矿物质。
从目前已有资料和研究成果看,德兴地区的中元古界地层,不论它被称作双桥山群或九岭群或铜厂群或漆工群,由于其成矿元素含量较高,因而不同程度上为本区铜厂、金山、银山等矿床提供了成矿物质。这一点,在各个矿床的成矿机制和成矿流体过程研究中也得到了证实。
3 燕山期构造—岩浆活动与成矿作用由于赣东北地区所处的特殊大地构造位置,它在晚元古代九岭地体与怀玉地体碰撞拼贴之后的漫长地质年代里,不断经受着构造运动及变形,以及不同程度、不同类型的岩浆活动,为成矿作用提供动力、能量和物质来源。
德兴地区的岩浆活动相对来说比较简单,主要集中在晋宁期和燕山期这两个阶段,前者以超基性、基性、中基性侵入—喷出岩为主,其中的超基性岩实际上就是产在赣东北深大断裂带中的蛇绿混杂岩;后者则以中酸—酸性侵入岩和火山碎屑岩为特色①。赵崇贺等[23,35]在赣东北深大断裂带内岩石中发现晚古生代放射虫的基础上,测定了该带内和带外几个关键地点的火山岩、辉长岩的40A r 39A r同位素地质年龄,获得的坪年龄分别为434.9～486.7 M a和232.5～266.3M a,由此认为赣东北地区有早古生代晚期的火山活动。但无论如何德兴地区的岩浆活动应以燕山期最为重要。
德兴大型铜金矿集区的成矿作用与燕山期构造—岩浆活动有着成因上的密切联系。铜厂、富家坞、石朱砂红等花岗闪长斑岩,银山的英安斑岩等次火山岩都是燕山期岩浆活动的产物,从已发表的同位素年龄数据来看,它们主要属于燕山早期。华仁民等②[36]较早提出了德兴地区存在两个不同成因系列的花岗岩类,即以德兴铜矿区花岗闪长斑岩及银山区次火山岩为代表的同熔型花岗岩类与以大茅山花岗岩为代表的改造型花岗岩类,二者基本上分别侵位于赣东北深大断裂带的两侧;从岩石学、矿物学、地球化学的各方面特征将二者进行系统对比,并用R b2Sr同位素测定铜厂花岗闪长斑岩的等时线年龄为184.2M a,确定其为燕山早期岩浆活动的产物;根据岩石特征和地质背景的综合分析,认为德兴地区同熔型花岗岩类的初始岩浆是由上地幔物质分熔的产物,在它沿赣东北深大断裂上升过程中曾受到地壳物质的同化混染,并演化为一套中→中酸→偏酸性的火成岩类,而该地区以大茅山花岗岩体为代表的改造型花岗岩类则是地壳物质通过长期交代改造—花岗岩化及部分熔融作用的产物。胡志宏等[37]在此基础上提出本地区的大茅山—灵山岩基带与德兴—婺源斑岩带的空间分布与燕山期陆内挤压俯冲密切相关,构成典型的陆内挤压俯冲背景下的A型孪生花岗岩带。
关于岩浆活动与铜、金等成矿作用在空间及成因上的具体联系,已有大量的研究成果。尤其是以铜厂为代表的德兴斑岩铜矿,更是从70年代后期起就积累了大量文献资料[12、25、38～40],充分证明铜厂、富家坞、石朱砂红等铜矿床与同名花岗闪长斑岩小岩株之间的成因关系。80年代对银山的研究逐渐开展,例如叶庆同等[41]对矿床成因的研究等。华仁民[42]提出银山是一个次火山热液型矿床,而且是两期矿化叠加的结果,即第一阶段流纹英安斑岩伴随的铅锌银矿化及第二阶段英安斑岩伴随的铜(铅锌)矿化,从而对前人关于银山矿以3号英安斑岩体为中心南北两侧对称分带的成因模式提出了异议。后来,华仁民等[43]又总结了银山矿床“成矿时间多期次、成矿空间多中心、成矿物质多来源、控矿条件多因素”的多元成矿作用。胡受奚等[44]提出气化—热液矿床的侧向分带,并认为这是与活动大陆边缘构造环境中的板块—板片下行—俯冲机制有关,而德兴的银山多金属矿等矿床表现出明显的侧向(东南向)分布和分带特征,应该是沿赣东北深大断裂带发生的A型俯冲作用造成的结果。华仁民等[34]指出银山的成矿作用受北东向主干断裂(F7)的控制,它既是火山岩浆活动的通道,也是流体活动的中心。
总之,德兴地区的铜厂、富家坞等斑岩铜矿及银山多金属矿床与岩浆活动的密切关系,已经是矿床学界的共识,但是关于金山金矿与岩浆活动的关系则尚未有明确的证据。金山地区岩浆活动微弱,在有深部工程控制的5km2范围内无中酸性岩浆侵入活动迹象[31],仅有少量辉绿岩、辉石闪长岩脉零星分布,其时代也未能准确界定,因此,一般认为金山金矿属于韧性剪切带变质热液型矿床[33]或受韧性剪切带控制的蚀变糜棱岩型和石英脉型金矿[20]。然
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第5期 华仁民等:德兴大型铜金矿集区构造环境和成矿流体研究进展
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②华仁民1德兴地区两类花岗岩的特征及成矿作用。南京大学硕
士论文119811
江西省地质矿产局1德兴图组1∶50000地质图说明书119851
而,由于金山金矿位于铜厂—富家坞斑岩铜矿以南大约2km处,相距较近,且金山的金矿化带以较缓的倾角向NN E倾斜,即向铜厂斑岩铜矿的深部下插,因此也有人关注二者的成因联系。如朱庆祖[45]根据二者之间的时空及构造关系、化学成分、围岩蚀变、矿化分带等一系列对比分析,认为金山金矿与铜厂斑岩铜矿关系极为密切,其成因是岩浆热液金矿,且属斑岩成矿系列。黄宏立等[46]认为金山金矿的成因是与深部隐伏岩体引起的热穹隆有关的岩浆热液型金矿床。韦星林[31]也指出金山延深地段应注意铜—金叠加的成矿作用。
4 德兴大型铜金矿集区主要矿床的成矿流体研究
流体在金属矿床的形成过程中扮演着重要的角色,对于各类热液矿床来说成矿流体更是起着十分关键的作用[47]。对德兴大型铜金矿集区主要矿床的成矿流体研究从80年代即已开始,90年代起得到重视并逐渐成为矿床研究的主要方向。
4.1 铜厂斑岩铜矿床及银山多金属矿床的成矿流
体研究
周耀华等[24]在研究德兴斑岩铜矿成矿物质来源时认为有部分水来自于深源的花岗闪长质岩浆,又有地下水渗入与岩浆气液混合而形成含矿热液。朱训等[12]指出德兴斑岩铜矿是由岩浆晚期—期后热流体多次成矿作用叠加而形成的浅成热液铜矿床,与国外典型斑岩铜矿不同的是具有“岩体中心式”叠加“接触带中心式”的特殊面型蚀变分带模式,而其相应的成矿流体活动也具有“正岩浆模式”与“(地下水)对流模式”复合的特征,有早期岩浆水和晚期地下水的双重来源。芮宗瑶等[25]也有类似的结论。看来,这种早期岩浆水加晚期地下水的成矿流体双重来源代表了80年代对德兴斑岩铜矿成矿流体的基本认识;而且至今仍然是关于德兴斑岩铜矿成矿流体来源的占主导地位的认识,如叶德隆等[40]认为成矿早期阶段热流体主要来自深部的岩浆水,至成矿后期,地下热水在成矿流体中可能起着更重要的作用[40]。但是也有一些研究者分别强调其中之一。如前所述,季克俭等[26]根据德兴斑岩铜矿田外围铜的地球化学场特征提出围岩为成矿作用提供了铜源,间接证明地下水在成矿过程中的重要意义;梁祥济[27]的实验研究也得出类似的结果;张理刚等[48]则认为铜厂斑岩铜矿成矿流体是由大气降水渗入深部被加热,在300℃以及W R=0.5左右条件下与千枚岩、花岗闪长斑岩发生水—岩交换而形成的,从而使“大气降水来源”观点达到顶峰。最近,郭新生等[49]研究了德兴斑岩铜矿花岗闪长斑岩的氧同位素组成的垂向变化规律,并推论由大气降水演化为成矿热液是可能的。与此相反,一些研究者则提出了以岩浆水为主的观点,这可以金章东①近来的工作为代表,他在对铜厂矿床进行横向和纵向的地质、蚀变矿物组合、流体包裹体及H、O等同位素研究后,提出铜厂体系成矿金属物质的“正岩浆来源”,认为成矿流体主要是由岩浆出溶的3种不混溶岩浆水构成的,然而他也承认在成矿晚阶段有大气降水的加入。
银山多金属矿床被很多研究者认为是相当于德兴斑岩铜矿体系的浅部的产物[50～52],笔者认为,仅从这一点出发,就可以推断大气降水在银山矿床形成过程中的重要意义。但由于银山矿床在空间及成因上与火山机构及次火山岩体的密切联系,因此不少研究者强调了岩浆水的作用,如沈渭洲等[53]测得银山成矿流体的?18O H2O值为11.47‰～3.10‰,变化范围较宽,介于银山地区岩浆水值(11.10‰～9.76‰)与大气降水值(-9.0‰)之间而接近岩浆水值,据此认为银山成矿流体主要由岩浆水组成,至晚阶段有大气降水加入;叶庆同[41]、何国朝等[54]的研究结果与之基本相同。莫测辉等[55]则提出银山矿床经历构造动力热液成矿和火山岩浆热液成矿的双重耦合成矿作用,但对前一种热液的来源与性质并未阐明。吴志军[56]利用H、O、Pb、S、C等同位素手段研究银山成矿流体来源及水—岩反应,认为银山成矿流体是由岩浆水经水—岩反应演化而来。华仁民等[57]在对银山矿床地质地球化学特征长期研究的基础上,应用水—岩同位素交换理论,对银山地区各类蚀变岩石的氧同位素变化规律进行研究,并进行了模拟计算,结果表明银山成矿流体应来源于大气降水,是大气降水在深部较高温度和低W R比值条件下与千枚岩发生水—岩反应的产物,而岩浆活动主要为成矿作用提供了热源。
斑岩铜矿的成矿体系经历了比较漫长的演化过程。大量研究表明,铜和金的矿化形成于该演化过程的较晚阶段和相对较低的温度(<400℃),而且可能是在以大气降水为主导的环境[58～60]。因此,如果把银山与铜厂置于同一成矿体系的不同部位,则笔者认为大气降水对于产在接触带(石英—绢云母带)
035 地球科学进展 第15卷
①金章东1德兴铜厂斑岩铜矿床成矿流体地球化学及演化1南京
大学博士论文,19991
的铜厂斑岩铜矿体的生成应起着重要的作用,而对位于更浅部的银山矿床则应起着主导的作用。
除了上述关于成矿流体来源与性质的研究外,一些作者也对铜厂与银山等矿床成矿过程中流体作用的其他方面进行了研究,例如郭国章等[61]进行了德兴斑岩铜矿成矿过程中地下水运移的数值模拟,陈繁荣[62]进行了银山矿床成矿过程中流体作用的地球化学模拟,张德会等[63]也运用热—质输运理论模拟了银山矿床成矿流体的温度场和流速场,从而把成矿流体研究与成矿作用动力学研究结合起来。
4.2 金山金矿床的成矿流体研究
虽然到目前为止对金山金矿的成矿流体还没有进行过系统的专题研究,但是有关成矿流体的问题已经在许多文献中提及,归纳起来,主要有三种观点。第一种观点认为金山金矿属岩浆热液型矿床,如黄宏立等。第二种观点突出了(动力)变质作用对成矿的意义,从而认为变质水是成矿流体的主要来源,如朱恺军等[64]认为金山是在沉积作用形成初始(金)富集的背景下,经变质热液改造而成的金矿床,韦星林等[31、64、65]提出金山属于韧性剪切带型变质热液金矿床;但他们在强调变质水的同时,都指出在成矿过程中有大气降水的加入;孙承辕等[66]在进行金山金矿韧性剪切过程中物质迁移的研究时,也认为除了变质水外,还有大量外来水的加入。笔者最近对金山金矿的石英样品进行了硅同位素测定,结果也显示成矿流体具有变质水的特征。第三种观点则以季峻峰等[67,68]的工作为代表,他们认为金山金矿的成矿作用可分为两个阶段,第一阶段的韧性剪切过程形成含金硅质糜棱岩和石英脉,而在第二阶段,由来源于大气降水的地下热水的作用而导致了金的富集成矿。
从对上述文献的分析可见:①成矿流体的研究是与矿床成因、成矿机制的研究密切相关的,成矿流体的三种观点也代表了对金山金矿成因的三种不同认识;②目前对于金山成矿流体的研究还处在初级阶段,主要是以少量氢、氧同位素数据为依据对成矿流体来源进行判断,而对成矿作用中流体生成、运移、卸载的全过程还缺乏深入研究。
5 结 语
矿集区尤其是大型矿集区是重要的矿产资源基地,对国民经济发展具有特别重要的意义,因此,在对单个矿床进行成矿机制详细研究(小尺度)和对重要成矿区带进行地质构造环境宏观研究(大尺度)的基础上,对矿集区进行成矿条件、控矿因素及找矿前景的中尺度研究,正在成为当前矿床学研究的重点。包括德兴大型铜金矿集区在内的我国东部若干大型矿集区的形成是中生代大规模成矿作用在空间上的非均一性的表现,因此,大型矿集区也是研究大规模成矿作用的关键所在[69]。可以预见,随着国民经济发展对矿产资源需求的不断增大,以及新的成矿学理论和研究方法的不断发展,大规模成矿作用及大型矿集区预测研究必将成为矿床学研究的热点和前沿领域,对德兴大型铜金矿集区的研究也必将受到更大的重视[70],并在成矿构造背景、成矿过程的流体作用等方面取得新的重要成果,成为我国东部大型矿集区研究的典型范例。
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STUDY ON THE TECT ON I C SETTING AND ORE -FOR M ING
FL U I D S OF D EX ING LARGE ORE -CONCENTRATING
AREA ,NORTHEAST J I ANGX I PROV INCE
HUA Ren -m i n ,L I X i ao -feng ,L U J i an -jun ,CHEN Pe i -rong ,QIU D e -tong ,W ANG Guo
(S ta te K ey L abora tory f or M inera l D ep osit R esea rch ,D ep a rt m en t of E a rth
S ciences ,N anj ing U n iversity ,N anj ing 210093,Ch ina )
Abstract :D ex ing area of no rtheast J iangx i p rovince is one of the large o re 2concen trating areas in the Eastern M etallogen ic B elt of Ch ina ,w h ich includes several large o r sup erlarge o re depo sits such as Tongchang po rp hyry copp er depo sit ,Y in shan po lym etallic depo sit and J in shan go ld depo sit .T he area is geo tecton ically located in an i m po rtan t p lace of sou theast Ch ina ,therefo re the study of Cu 2A u m ineralisa 2ti on in th is area is al w ays associated w ith that of tecton ic setting and evo lu ti on .T he tecton ic fram ew o rk of D ex ing area is the co llisi on betw een J iu ling terrane in the no rthw est and H uaiyu terrane in the sou theast a 2long the N o rtheast J iangx i D eep Fau lt .A fter th is co llisi on in late P ro terozo ic ,the area w as m ain ly under the in trap late tecton ic evo lu ti on .T he m ineralisati on in D ex ing large Cu 2A u o re 2concen trating area w as clo sely related to the Yan shan ian tectono 2m agm atic activities ,w hereas the m id 2P ro terozo ic strata have h igher concen trati on s of o re elem en ts ,w h ich po ssib ly p rovided o re 2fo rm ing m aterials to the o re depo sits of the area .
Studies on o re 2fo rm ing flu id show that differen t depo sit has its ow n flu id system .
T he
Tongchang po rp hyry copp er depo sit w as p redom inated by m agm a 2derived flu id in the early stage and m ete 2o ric w ater in the late and m aj o r o re 2fo rm ing stage .T he Y in shan po ly 2m etallic depo sit w as m ain ly fo rm ed by flu id of m eteo ric w ater o rigin .W h ile the o re 2fo rm ing flu id of J in shan go ld depo sit w as m ain ly m etam o r 2p h ic w ater fo rm ed in the ductile shearing defo rm ati on .
Key words :T ecton ic setting ;O re 2fo rm ing flu id ;O re 2concen trating area ;D ex ing .
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35第5期 华仁民等:德兴大型铜金矿集区构造环境和成矿流体研究进展
简述断裂构造的控矿研究
简述断裂构造的控矿研究 在控矿因素中，构造极为重要，通过人们长期的生产实践，逐步认识到构造控制着成矿作用 的发生和发展，随着构造物力等方面的深入研究，对构造控矿的作用的认识提高到了一个新 的高度，并逐步应用于成矿预测实践。不同级别的构造控制着许多矿带、矿田、矿床、矿体 及有关岩浆岩带，深入研究构造控矿作用，对有效确定矿床预测评价准则，开创矿产勘查评 价具有重要意义。 一、断裂构造控矿的基本情况 断裂对内生矿产的直接控制：岩浆作用提供成矿物质来源形成的矿床，空间分布明显受断裂 控制；断裂活动不仅为含矿岩浆侵入开辟了上升通道，而且为侵入岩浆及其伴生矿产创造了 冷凝分异和停集赋存场所，导致含矿岩浆岩带、地球化学异常带乃至地球物理异常带的空间 分布与断裂构造带相一致。不同方向的构造-岩浆带的交会点常是成矿有利部位，穿层断裂的 控矿意义已获公认，顺层滑动断裂对矿产的控制作用也不可忽视；褶皱（背斜和向斜）的控 矿作用已有较清楚的认识，但层间滑动正是形成褶皱的决定因素。不同切割深度的隐伏断裂 对内生矿床的控制也日益引起国内外关注，裂谷对内生矿产的控制更为显著，由于裂谷轴部 裂开最深，常出现与镁铁质、超镁铁质岩有关的钒、钛、铁、铂、镍、铜乃至金刚石和铬等 矿藏。 二、断裂构造控矿分布规律 因断裂的空间分布常具规律性，故受其控制的含矿岩浆分布也常在下列部位较为发育：锯齿 状断裂的齿尖或拐折部位；羽状分支断裂与主干断裂交接部位；不同方向断裂带的交会部位；断裂与成矿有利岩层的交接部位；背斜中和面以上的转折端和向斜中和面以下的转折端；不 同构造单元过渡的地段；断裂与褶曲的交会部位等。断裂对外生矿产的间接控制：含油气、 含煤盆地常沿一定方向呈线性展布，反映隐伏深断裂对盆地形成和发育的控制作用。由于深 部地壳和上地幔物质常沿断裂上涌造成地壳厚度减薄，使盆地的展布也常与上地幔隆起带一致。断块的断隆和抬斜运动对古潜山油气藏的形成具有重要意义：不同断裂的交叉部位最易 形成古潜山；古潜山带的走向严格受区域大断裂控制；古潜山的雁行状排列是基底中雁行状 剪切断裂的反映；同生断裂的持续活动过程，既是古潜山幅度增长、面积扩大的过程，也是 古潜山油气运移聚集成藏或使之遭到破坏的重要过程。此外，成矿后断裂对内生矿产和外生 矿产都有破坏作用，也影响矿产的赋存和分布。 三、断裂构造的控矿特征 压扭性断裂构造的控矿特征。构造体系中压性、压扭性构造行迹如冲断层、挤压破碎带和片 理化等常组成规模较大的构造带，在空间构造体系中找有重要地位。总体分为两两种，一是 冲断层控矿特征，属于压性构造行迹。压性断裂面在水平方向和倾斜方向常成舒缓波状，断 层两盘发生相对位移后，断层走向和倾角发生显著变化的地段，往往造成局部张开的空间， 给后期含矿岩浆或为含矿溶液提供上升的通道和沉淀成矿的场所。在压性控矿断裂的局部张 开部位往往可以见到规模和延深均较大的柱状矿体或透镜状矿体。同时，根据断裂面呈舒缓 波状这个规律，就决定了压性断裂面的张开部位是断续相连的，所以矿体具有尖灭在现的现象。因此，在矿体勘探或开采过程中一旦发现压性断裂中矿体尖灭了，但是此断裂并未终止。可以沿断裂的走向和倾斜方向断续追索，在适当距离内可能发现新矿体。如内蒙赤峰元宝山 岩金矿1号带的部分矿体形态体征，平面是舒缓波状成群出现，分支再合。交织成网、岩块 与矿石呈透镜状，平行排列，剖面上成多字型斜列，羽毛状分支小脉发育，显示上盘逆冲。 二是片理化带控矿特征。又称挤压带，常发育在变质岩、泥质或凝灰质岩石中，在其它各种 岩石中亦可见到片理化带，根据岩石所受应力的大小、强弱不同，片理化带的规模大小也不同。片理化带中的矿体往往为规模不大的工透镜体，有时为细小而密集的小矿脉群，小规模 矿体工业值不大。但是断层的某些部位是容矿的良好地段。因此，对找矿勘探工作来说不可
陕西旬阳烂木沟金矿控矿条件与找矿方向_焦金荣
陕西旬阳烂木沟金矿控矿条件与找矿方向 焦金荣 收稿日期：2012- 10-29作者简介：焦金荣（1972 ）男，陕西白水县人，地质工程师，长期从事地质勘查工作。 （陕西省核工业地质局224大队，陕西西安 710024）摘要：矿床属南秦岭造山带志留系泥质碎屑岩容矿卡林型金矿床。被成矿热液改造的构造片岩含金， 黑云母化、硅化、黄铁矿化是找矿标志。该区志留系找金的新突破，对大巴山北部下古生界沉积岩区的找金 具借鉴意义。 关键词：卡林型金矿床；韧性剪切带；构造片岩含金；找金新突破；陕西旬阳烂木沟 中图分类号：P618.51文献标识码：A 文章编号：1004- 1885（2013）1-014-4南秦岭和西秦岭特提斯构造域是我国重要的卡林型金矿成矿区，已落实20多处大中型、超大型金矿床，成为重要的黄金资源基地（图1） 。 图1 南秦岭区域构造及卡林型金矿分布略图Fig.1Sketch Map of S Qinling Tectonics and Carlin －Type Au Deposit Distribution 旬阳县烂木沟金矿位于商丹缝合带和勉略缝合带之间、南秦岭造山带黑虎庙韧性剪切带中，也是烂木沟金矿床的控矿、储矿构造，并以薄层状、复层状夹存于下志留统绢云片岩、石英黑云片岩和含炭硅质 2013年第32卷第1期14 17页云南地质CN53－1041/P ISSN1004－1885
岩中。矿区处在孟公庙—千佛洞倒转背斜北翼的复式单斜上，走向NWW ，北倾，倾角60?左右。矿区未见岩浆岩，但近矿蚀变有黑云母化、硅化、黄铁矿化等，是重要找矿标志。 1金的赋存状态 烂木沟金矿床自然类型是蚀变糜棱状石英黑云母片岩金矿石，系构造片岩被含金热液叠加改造的结果。外观灰黑色，片状及浸染状—细脉浸染状构造，变余糜棱结构、鳞片状结构和交代结构等。矿石矿物有银金矿、硒银矿、黄铁矿、磁黄铁矿、钛铁矿等，脉石矿物有黑云母、石英、白云母、绿泥石、绿帘石等。 矿石中的金有单独金矿物（银金矿）和分散金两种赋存状态。银金矿以微米级不规则粒状产于微细石英颗粒之间，分散金产于金属硫化物中。另外，硒银矿是新发现的独立银矿物，与银金矿一样以不规则微粒状产于石英颗粒之间。 金矿石成矿元素组合列于表1。金、银、硒、锑关系密切，尤其是矿石中硒含量平均91.4?10－6，浓 集系数＞1000，高于综合利用指标10?10－6 60?10－6，值得深入研究。 表1烂木沟金矿床金矿石微量元素含量表（10－6） Tab.1 Trace Element Content in Au Ore of Lanmugou Au Deposit 送样号 Au Ag Te Se As Sb TY —2 5.49 4.810.06637.7＜1 5.67TY —5 7.91 4.360.189.6 3.48 5.55TY —6 18.510.90.032147 4.12 5.48地壳丰度0.004 0.080.00060.08 2.20.6分析单位：国土资源部西安矿产资源监督检测中心 烂木沟金矿床是由韧性剪切带控矿的层控改造型金矿床，具微细浸染型热液矿床的成矿特征，成矿类 型应是“韧性剪切带—卡林型金矿床” ，属卡林型金矿的一个亚类。2 控矿条件2.1大地构造与金成矿 夹于商丹缝合带和勉略缝合带之间的南北秦岭造山带同属特提斯构造域，印支旋回使华北陆块与扬子陆块碰撞对接，新特提斯海向北俯冲，处于仰冲一侧的南秦岭印支山系发生大规模基底滑脱、逆冲推覆，中国南部大陆整体北移，上扬子地块以平移旋转方式楔入南秦岭。强烈挤压变形、推覆滑脱、左旋走滑，大陆壳挤压缩短，岩石圈上板片拆离，经历了一个完整的由碰撞挤压、走滑伸展、褶皱隆升等阶段构成的岩石圈构造演化过程，为南秦岭结晶基底与古生代盖层中金元素活化、萃取、淋滤提供了强大驱动力，亦为含金热液形成、运移提供了热动力条件，在金成矿过程中起到重要作用，形成一系统与造山作用动热变质流体有关的卡林型金矿床（图1）。 2.2地层与金成矿 矿源层是形成卡林型金矿的重要条件之一。烂木沟金矿床赋矿围岩志留系浅变质岩，原岩是泥质碎屑 岩、含炭硅质岩夹未分火山岩。矿区各类岩石的金丰度平均9.18?10－9。其中石英黑云母片岩8.05? 10－9，绢云母片岩17.07?10－9，含炭硅质岩6.92?10－9，明显高于克拉克值。这些浅变质岩中普遍含黄铁矿，是易于释放活化金的矿源层，能为本区金成矿提供充足金源，是烂木沟金矿床形成的物质基础。 2.3小构造与金成矿 烂木沟金矿床位于孟公庙—千佛洞倒转背斜北翼，褶皱轴位于矿区南部，近东西走向，轴面北倾，沿志留系石英黑云母片岩与其他岩层的层间界面产生微张开和拖褶皱，成为黑虎庙韧性剪切带形成的基础。 黑虎庙韧性剪切带是烂木沟金矿床最直接、最重要的控矿储矿主构造，该构造带略早于成矿期而又与成矿期基本同步的构造岩带，从西到东沿110?方向穿过矿区数千米，呈舒缓波状延伸，北倾，倾角70?左 511期焦金荣：陕西旬阳烂木沟金矿控矿条件与找矿方向
云南省江城县岩脚铅锌矿构造控矿特征浅析
云南省江城县岩脚铅锌矿构造控矿特征浅析 岩脚铅锌矿位于”西南三江”成矿带南端。本文以大量的现场地质资料为基础，结合前人的研究成果，对矿区构造特征开展综合地质研究。探讨构造对铅锌矿（化）的控制作用，深化构造控矿的理论认识，为找矿预测提供依据。 标签：构造控矿特征构造热液型铅锌矿床岩脚铅锌矿“西南三江”成矿带1岩脚铅锌矿概述 岩脚铅锌矿位于“西南三江”成矿带南端，属昌都—兰坪—思茅Cu、Pb、Zn、Ag多金属矿成矿带。昌都—兰坪—思茅Cu、Pb、Zn、Ag多金属矿成矿带是三江地区最重要的以Cu、Pb、Zn、Ag为主的成矿带之一，该带中已发现世界著名的超大型金顶Pb-Zn矿床，大型Cu、Pb、Zn、Ag、Sr、As、Sb矿床11处，中型Cu、Pb、Zn、Ag矿床、矿（化）点及矿化异常数百处。 自上世纪60年代以来，有多批地质工作者在勘查区内开展过地质工作，1992—1995年，云南省地质局第五地质大队物探分队进行1/20万区域化探测量，圈出了马厂（38乙1）等多元素组合异常，系统总结了区内地球化学特征。岩脚铅锌矿位于为当时圈出的马厂（38乙1）多元素组合异常区内。 据史料记载，清朝时期，曾有人在马厂（岩脚）铅矿进行开采。经过近几十年的地质研究，认为马厂矿区具有一定的找矿潜力。近3年来，岩脚铅锌矿矿权持有人澜沧铅矿投入了大量的钻探、坑探等工程对矿区地质现象进行揭露，在资源找矿上取得了重大突破，目前，矿区Pb、Zn资源均已达到中型规模矿床。 2岩脚铅锌矿区构造研究 矿区位于坡脚～过克梁子背斜西翼，坡脚～过克梁子背斜经坡脚、江边寨、别马新寨、雾露坑、过克梁子一带分布，向南东延入老挝，东、西、北三面为断层所限，中部被三条横断层切割。此外，在背斜南段，大致平行轴向在核部两侧有两条纵断层往北归并为一条走向一致的纵断层（那帚～过克梁子逆断层），它们贯穿整个背斜，背斜进一步遭到破坏，形态复杂化，在该断层东盘往往形成次一级的牵引向斜，西盘形成牵引背斜。但背斜总的轮廓还是比较清晰。该背斜长26km，宽16km，轴向320°。核部由P2l组成，向外依次为J2x、J2h、J3b、K1j、K1w、K1m。岩层倾角30～60°，轴面大体直立。 2.1褶皱 1号区挠曲。1号区挠曲主要分布于F10断裂以东的白垩系下统景星组下段地层中，由北向南挠曲，轴部沿断层F4出露，该挠曲的形成是由断层F4左行牵引所成，地层走向从西向东由N50°W变为近EW，核部地层从出露情况看，明显彭大，具穹窿特点，过该挠曲还有近东西向断层F9、F12横切，1号区铅锌
环境修复之矿山废弃地生态修复技术
环境修复之矿山废弃地生态修复技术社会发展离不开资源的综合利用，矿产资源是科技、经济发展的重要组成部分。随着金属矿产资源需求量逐渐增大，使得金属矿山开发力度加大，致使矿山生态环境遭到不同程度的破坏，如金属矿山开发引起的地质灾害、水土污染等。如果不加以人为的治理和干扰，那么最终将会导致采矿区生态失衡，资源枯竭，对当地的经济发展和农业建设都会带来严重的影响，甚至有可能会引发大的地质灾害，威胁当地居民的生命和财产安全。因此我们有必要研究矿山土地复垦技术，实现矿区生态重建。 1矿山开采对生态环境的影响 1.1矿山开采对土壤和植被的影响 矿山开采有两种方式，露天开采和井下开采。矿山开采不仅要建设工业场地、采矿场，还有表土场、废石堆场等设施建设。矿山工程建设包括将这些场地的土壤和植被移除。表土层剥离时原有的矿区地
貌、土壤和植被将被破坏，土地利用类型将被改变，丧失土地原有功能。表土场、废石堆场等设施建设将占用土地，同时还要铲除或压占原有地表植被，减少矿山植被覆盖面积。露天采场在矿山运营期不断采掘和扩大，对地表生态环境造成持续的扰动影响。随着露天开采的进行，堆存的岩石越来越多，废石堆场占地范围也会随之增大。井下开采可能产生采空区塌陷，破坏岩体原有的平衡状况，地表土壤、植被等也受到破坏。矿区土壤污染和退化、废渣排放、植被减少等因素影响动植物的生存，造成生物多样性的降低，对矿区景观生态格局产生严重破坏。 1.2矿山开采对地表水环境的影响 矿山废水主要来自矿山开采、冶炼和洗矿。采矿过程中产生尾矿、采矿废石以及矿坑排水。矿床开采将矿物暴露在地表，致使矿物的物理和化学性质发生变化，加大了释放至矿山生态环境中的金属污染物。暴露在地表中的采矿废石和尾矿含有硫化物，氧化形成酸性物质，致使矿坑排水变为酸性，重金属污染物在酸性水中的释放能力较自然风化的释放能力要强得多。尾矿、采矿废石伴随着雨水的淋滤和溶解，矿物的可溶成分释放在废水中。矿石冶炼产生电解吸收液、冷凝液、冲渣水、烟气净化废水等。电解吸收液、冷凝液酸性较强，含炉渣微粒的冲渣水温度较高、重金属污染物含量高。烟气净化废水中带有悬浮物。冶炼过程中产生的废水都含有重金属污染物。选矿过程中产生尾矿水，矿石与选矿用水量的比例为1:5-10，尾矿水水质随选矿种类的不同而又差异，主要含有石灰、硫酸钠、硫酸铜、硫酸等无机药
招平断裂带北段构造控矿特征及找矿方向
招平断裂带北段构造控矿特征及找矿方向 收稿日期：２０１５０４ ０２；修订日期：２０１５０４３０；编辑：王敏 作者简介：常裕林（１９６３ ），男，山东荣成人，高级工程师，主要从事地质勘查技术管理工作；Ｅ ｍａｉｌ：ｃｈａｎｇｙｕｌｉｎ６１８＠１６３．ｃｏｍ 常裕林，刘永昌，孙靖，邵雅琪 （中国冶金地质总局山东正元地质勘查院，山东济南一２５０１０１） 摘要：招（远）平（度）断裂为胶东西北部三大控矿断裂之一三招平断裂北段玲珑金矿田范围内，向北分为ＮＮＥ向九曲蒋家和ＮＥＥ向破头青断裂，该文以它们的交会部位至２条断裂带在玲珑金矿田的结束部位及其所控金矿脉为主要研究内容，通过对招平断裂北段地质构造特征的研究，分析了招平断裂北段的形成和控矿机制，提出了破头青断裂不是控矿断裂的新认识，总结了该区金矿的赋存规律，预测成矿有利部位，提出找矿方向三关键词：九曲蒋家断裂；破头青断裂；找矿方向；招平断裂带北段中图分类号：Ｐ６１２一一一一文献标识码：Ａ 引文格式：常裕林，刘永昌，孙靖，等．招平断裂带北段构造控矿特征及找矿方向［Ｊ］．山东国土资源，２０１５，３１（６）：６１１．ＣＨＡＮＧＹｕｌｉｎ，ＬＩＵＹｏｎｇｃｈａｎｇ，ＳＵＮＪｉｎｇ，ｅｔｃ．ＴｅｃｔｏｎｉｃＯｒｅｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＰｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇＤｉｒｅｃｔｉｏｎｉｎ ＮｏｒｔｈｅｒｎＺｈａｏｙｕａｎ ＰｉｎｇｄｕＦａｕｌｔＺｏｎｅ［Ｊ］．ＳｈａｎｄｏｎｇＬａｎｄａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，２０１５，３１（６）：６１１． 一一招（远）平（度）断裂位于胶东半岛西北部，与焦家断裂二三山岛断裂并称胶西北３大控矿断裂三招平断裂北段自南高顶向北分为ＮＮＥ向的九曲蒋家和ＮＥＥ向的破头青断裂三两断裂在招平断裂北部的金矿成矿作用中扮演重要角色三但数十年来谁是一级主控矿断裂一直存在较大争议，绝大多数学者都倾向于认为破头青断裂是一级主控矿断裂三笔者通过对两断裂的构造特征及其与玲珑矿田范围内主要金矿脉关系的研究，结合生产实践，认为九曲蒋家断裂是招平断裂北段玲珑矿田范围内的主要控矿断裂，破头青断裂为非控矿断裂三这有别于传统的新认识，将为该地区今后的地质找矿工作提供新的思路三 １一总体展布特征 招平断裂南自平度麻兰，北至龙口七甲，断续出露长约１２０ｋｍ三招平断裂带控制了３大金矿田，自南至北分别为旧店金矿田二大尹格庄山后金矿田二玲珑金矿田（图１）三断裂总体走向１５? ２０?，局部呈ＳＮ向或ＮＥ向；倾向ＳＥ，倾角３１? ６０?三断裂带宽１５０ ８００ｍ三带内发育２ ３条大致平行的断面， 主断面多与老岩系与玲珑花岗岩的接触带复合，主断面附近常有与其大致平行的同序次断面三断裂带内主要岩性为碎裂岩二糜棱岩二断层泥，夹有构造透镜体和片状岩块三主断面延伸稳定，镜面发育，可见水平和斜冲擦痕三构造岩蚀变强烈，主要有钾化二硅化二绢英岩化三构造蚀变岩多含金，著名的夏甸二大尹格庄二岭南（台上）二阜山等金矿床等皆赋存其中，为区域性储矿断裂三 ２一地质特征 招平断裂北段系指招平断裂自招远潘家村以北的区段，招平断裂北段所控制的玲珑金矿田范围内，有２条重要含矿断裂，即破头青断裂二九曲蒋家断裂三 ２．１一破头青断裂 破头青断裂西自招远温家，东至龙口雀山姜家，全长２２ｋｍ，在招远潘家至颜家沟出露较好，潘家以西及颜家沟以东被第四系覆盖，呈线状负地形三断裂主断面较发育，呈舒缓波状延伸，主断面走向６０? ７０?，倾向ＳＥ，倾角４０? ４５?三黑山以西主断面沿 四 ６四第３１卷第６期一一一一一一一一一一一一一一一 山东国土资源一 一一一一一一一一一一一一一２０１５年６月
ht金矿田构造控矿特征、成矿机理与找矿方向
河台金矿田构造控矿特征、成矿机理与找矿方向 摘要：河台金矿田位于广东省西部，是目前粤西、桂东南发现的最大金矿田，面积40km2。矿田范围内大体分为三个成矿带，北带由高村、云西、后迳和河海矿床组成，是地质工作的重点，高村、云西经勘探已提交储量50t，是目前河台金矿的主要开发对象；中带主要由太平顶、桃仔山、坑尾矿床组成；南带由宝鸭塘、尚台矿床组成。除高村、云西矿床外，其它矿床曾做普查或详查地质工作。本文主要通过从矿区地质工作包括科研和矿山开发过程对矿区地质的认识，并以此为基础，建立一个较合理的成矿模型，以指导矿区深部和外围的找矿。 关键词：糜棱岩型金矿床；构造控矿；成矿机理；找矿方向 中图分类号：文献标识码：文章编号 1 河台金矿田控矿构造特征 1.1 区域地质构造 构造。该矿田位于诗洞-伍和-石涧-河台混合岩田的边缘带，是华南加里东期云开变质体的一部分。北东南西向延伸的吴川-四会断裂及广宁-罗定断裂对该地区的地质发展起了重要的控制作用，控制了该区次级构造和地质体的总体展布方向和特征。 地层。矿田范围内，主要出露的地层从北至南是已遭受变质作用的震旦系、奥陶系和志留系地层，以矿区南部横贯矿区的北东南西向F1断裂为界，北面为震旦系，南面为奥陶系和志留系，寒武系地层仅在矿区东南角有出露，其它地区缺失，是一套倒转地层，走向北东南西，倾向北西，与成矿密切关系的是震旦系地层。根据研究资料，粤西地区地层的含金性以寒武系及前寒武系地层含金量最高，达9.0ppb以上，平均6.98ppb，并且随地层时代从老到新含金量逐渐降低。 区域变质岩与岩体。矿区范围内以片岩（含片状石英岩）、混合岩以及糜棱岩（千糜岩）为主，自北往南变质程度渐弱，F1以南以千枚岩为主。震旦系片岩的特征矿物是石英+白云母+（十字石）+（矽线石）+（钙铝榴石），是在中温、中低压条件下形成的区域变质阶段性产物，其原岩可能是泥质岩石夹杂沉积硅质岩。混合岩则是区域变质作用的高阶段产物。糜棱岩（韧性剪切带）的原岩可以是片岩、混合岩或混合岩化片岩，是矿体主要的直接围岩。 根据对不同岩性含金量的进一步研究资料，区域中以片岩、变粒岩含金量高，因此，该区的寒武系和前寒武系片岩系列岩石组成的地层是金的主要矿源层。 花岗岩体。诗洞花岗岩-云楼岗花岗岩-伍村花岗岩代表了一个完整的原地-半原地-侵入花岗岩的演化系列。诗洞花岗岩形成于加里东期，与同期的混合岩有紧密的成因联系。而云楼岗花岗岩和伍村花岗岩形成于海西-印支期。锶和氧同位素研究表明，云楼岗花岗岩物质来源于上地壳，而伍村花岗岩则可能包含了部分更深源的物质。 1.2 韧性剪切带与控矿构造 1.2.1 韧性剪切带的特征 剪切带是指由剪切应力产生的、由一系列变形岩石及构造破裂面组成的狭长的板状构造变形带。根据Ramsay（1980）的分类，剪切带分为脆性、脆-韧性及韧性三种类型。脆性剪切带内主要发育断层角砾岩、压碎角砾岩、碎裂岩及断层泥等，这些岩石的共同特点是没有发生明显的片理化；韧性剪切带主要发育糜棱岩系列岩石，包括初糜棱岩、千糜岩、超糜棱岩等；脆-韧性剪切带则发育片岩及糜棱岩系列岩石，并以强烈的片理化为特征。根据研究，绝大部分金矿床主要是与脆-韧性剪切带有关。
矿山废弃土地修复及再利用规划
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/5819062330.html, 矿山废弃土地修复及再利用规划 作者：曲少东 来源：《乡村科技》2018年第01期 [摘要] 土地资源的合理利用以及对生态环境的保护，是人类社会发展不可忽视的问题， 因为生态环境是人类赖以生存的发展基础。近年来，随着工业化进程的加剧，对于矿产资源的开发规模在逐渐扩大，在开采过程中不可避免地造成了土地资源和生态系统的破坏。因此，对于土地资源的修复和再次利用显得尤为重要。基于此，本文讨论矿区地质环境问题，提出土地修复措施，并提出土地再次利用的规划设计，为土地资源的修复和再次利用提供借鉴。 [关键词] 土地资源；污染治理；土地修复；再利用 [中图分类号] X321 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909（2018）01-95-3 土地资源是人类赖以生存的基础，但是，基于我国严重的人口压力及仍待提高的资源开发利用技术，使得土地资源的高效利用还需要进一步挖掘。目前，随着工业化和城市化进程的提速，土地资源的利用效率不断提高，并将农业化用地高效地转化为非农业用地、商业用地[1]。矿产资源及铁路、公路的大力开发，也使得土地资源被大量占用。人口及经济的持续发 展与土地资源的平衡，成为了目前有待解决的问题。 在工业化和城市化发展的过程中，对土地资源的利用和污染是不可避免的。因此，对于土地资源的修复和再次利用，成为了目前许多国家和地区着眼解决的难题[2]。矿产资源作为社 会经济和科技发展的物质保障，在工业化发展进程中发挥着非常重要的作用，如陕北、陕西的煤炭资源，黑龙江、内蒙古铜矿资源，辽宁、冀东铁矿资源，山西煤层气资源等。我国是世界上为数不多的、矿产资源种类较齐全的、矿产自给程度较高的国家之一，一部分矿种（矿组）的储量名列世界前茅或首位[3]。 但是，矿产资源的开发对环境造成了一定程度的影响，如环境污染、大气和水污染，影响矿山自然环境，并产生了诸多的地质环境问题，影响着人类的生活和生产劳动。因此，对资源的合理开发利用以及对环境污染的修复必须协同进行。在矿山开发完后，对污染土地进行修复和再次利用，具有非常重要的现实意义。 1 矿区地质环境问题 1.1 地面塌陷与裂缝 由于矿产的开采，导致地面塌陷，地表出现明显塌陷坑。地面塌陷产生过程速度缓慢、无规律，不易提前发觉，而且具有较强的突发性、隐蔽性和有声有震特点。形成坍塌的原因主要为埋深较浅，不合理开采。塌陷坑一般为椭圆形状，深度不一，见图1。
控矿构造类型与特征探讨
控矿构造类型与特征探讨 摘要：近年来，随着科学技术的不断发展，地质构造理论及测试技术的迅猛发展，人们对于地质矿产的研究越来越多，矿产的开采也越来越频繁，为地质构造的研究积累了不少经验，提供了更多的科学依据，地质构造是指地壳中的岩层地壳运动的作用发生变形与变位而遗留下来的形态，了解清楚地质控矿构造，对于矿产开采业有着重要意义。本文的研究区位于安徽省绩溪县境内，结合研究区活动断裂构造等的综合研究，对控矿构造的类型与特征做出了详细的探讨分析。 关键词：地质，控矿构造，类型，特征 Abstract: in recent years, with the development of science and technology, geological structure theory and testing technology of rapid development, and for the people of geology and mineral resources research more and more, the mining of mineral resources is more and more frequent, for the study of geological structure have accumulated much experience, providing more scientific basis, geological structure is to point to in the crust of the earth’s crust movement rock deformation and displacement effect happened left over from the form, understand clearly qc ore structure, for mineral and mining industry has important significance. This research area located in anhui province JiXiXian territory, combined with the research area activities such as of the fracture structure of comprehensive research on the ore-controlling structure types and characteristics of makes a detailed analysis of the discussion. Keywords: geology, ore-controlling structure, type, characteristic 一、引言 90年代以后，地质构造理论以及测试技术都飞速发展，为地质研究积累了不少资料以及科学依据，从已有的知识和前人的经验来看：地质构造主要研究内容一般包括以下三个方面：岩石圈内或地壳里各种变形的组合特征、几何体、分布规律；同时还要对构造形成的地质背景、力学条件及动力学和运动学的机制进行分析；对构造的形成序列及演化历史进行研究探讨。 总的来说，按成矿构造规模、级别、作用等将控矿构造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，
矿山废弃地恢复
矿业废弃地植被恢复 矿业废弃地是指为采矿活动所破坏的,非经治理而无法使用的土地[1]。根据其来源可分为三种类型:一是剥离表土,开采的废石及低品位矿石堆积形成的废石堆废弃地;二是随着矿物开采形成的大量的采空区域及塌陷区,即开采坑废弃地;三是利用各种分选方法分选出精矿物后的剩余物排放形成的尾矿废弃地。矿业废弃地不仅侵占大量的耕地,它还是持久而严重的污染源,因此,世界很多国家都非常重视矿业废弃地的垦工作。矿业废弃地的复垦措施主要有物理、化学工程措施与植被恢复。几种方法相比较而言,植被恢复具较好的生态效益和社会效益,且最为经济。 1植被基质的改良 1.1表土转换 在工程动工之前,可先把表层(30cm)及亚层(30~60cm)土壤取走,认真加以保存以便工程结束后再把它们放回原处,这样虽是破坏了植物,但土壤基本保持原样, 土壤的营养条件及种子库保证了本土植物的迅速定居,无需更多的投入。表土转换工程的关键在于表土的剥离、保存和工程后表土的复原。在整个过程中,应尽力减少对土壤结构的破坏和养分的流失。目前西欧大多数国家都要求凡涉及露天开采的工程都采用这一技术[2],我国海南田独铁矿,云南昆阳磷矿也进行了该项工作,并取得了很好的效果。作为一种变通的办法,也可以从别处取来表土覆盖遭破坏
的区域,这已在较小的工程中广泛使用,不过代价昂贵,且获得合适的表土较为困难。 1.2污水、垃圾的处理 目前，世界上许多国家都在探索污水处理系统可替代技术，在水处理方面融入生态工程的概念。这种技术重新建构了自然处理过程，用湿地中的植物、土壤和微生物环境来处理废水。对于水资源的利用、净化技术主要有人造湿地构建技术、植根际过滤技术等。 垃圾一般作为表土的替代物用以覆盖矿业废弃地。因为它们养分含量较高,往往能取得良好的效果。覆盖层的厚度,视废弃地的状况和复垦目标而定。废弃地毒性较高或恢复成农业用地要求覆土厚实,至少30cm以上;若只要获得草本植物的覆盖,10cm左右的覆土也就足够了。若是废弃地重金属含量较高,则需在覆土前加一层低活性、粗颗粒物质作为隔离层,以防止重金属因毛细管作用向上迁移导致植被的退化。 1.3填土造田 我国的煤矿废弃地占地面积最大,复垦问题引人注目。鉴于煤矿废弃地多为采空区或塌陷区,而当地又有大量的粉煤灰,因此,在一些煤矿塌陷区,利用粉煤灰作填充材料,其上覆以30~40cm的黄土,进行造林或种植农作物,结果表明,刺槐、柳树、泡桐、苦楝和火炬树等树种都可获得正常生长,尤以刺槐和柳树生长较快,其根系可以扎入粉煤灰中。粉煤灰复田再辅以正常的水肥供应,一般农作物如小麦、玉米、花生、白菜等也能正常生长,作物中的微量元素和放射性元素含量均
矿山废弃地景观资源梳理及再利用
矿山废弃地景观资源梳理及再利用 伴随着我国快速的工业化进程，城市与工矿区的土地利用与生态环境问题越来越多。露天采矿剧烈扰动了矿区地形、地貌、水文、地质、土壤、植被等景观要素，对区域土地与环境的破坏尤其严重，支离破碎的景观随处可见，已经成为土地、环境等方面亟需研究解决的焦点问题。 露天煤矿废弃地景观可以用景观设计手段来解决废弃矿山带来的一系列问题。在景观设计中充分利用废弃矿山的地形、矿业设备、地质遗迹、矿坑、水体、植物等可利用的资源，以景观生态学与相关的技术手段相结合可以对废弃矿山景观进行设计与规划，恢复矿山的生态的同时开展矿业遗迹展示、工业旅游、科普知识教育、生态游憩与观光,以此来完成使废弃的土地重新利用和变矿业弃置地为绿色环保公园的目标。 从景观生态学来讲，采矿地是剧烈人为干扰下的一种特殊景观类型，是人类为获得矿产资源而对土地进行剧烈利用的区域。在开采前后，采矿地会表现出十分不同的景观。采矿之前，当地生态系统通过生物之间、生物与环境之间的相互作用和系统内的自我组织、自我调整达到了相对稳定状态，具有正常的生产功和保护功能。而开采后景观的稳定性往往会被破坏，景观的改变超出了自然系统的调节和物种的适应能力。因此采矿废弃地具有如下特征: 首先，采矿废弃地表现出比采矿前更大的景观异质性。采矿活动实际上就是将原来较为均质的景观进行异质化的过程。开采后的采矿地往往包括采矿点、尾矿、堆场、排土场、采空区、塌陷地等景观类型和厂房、矿井、采掘设施以及道路、水渠、积水坑等景观要素，原本均质的景观变得破碎化，同时具有斑块、廊道和基质的典型镶嵌格局特征。 其次，强烈的干扰会超出了当地景观生态系统本身的自我恢复能力，干扰甚至会导致生态系统的退化，其最明显的标志是生态系统生产力降低、生物多样性减少或丧失、土壤养分维持能力和物质循环效率降低以及外来物种入侵和非乡土固有种优势度的增加等。随着干扰加剧，生态系统自身的生态平衡和稳定性会受到破坏。 第三，由于采矿地及其周边环境是一个完整的生态系统，采矿活动势必会影响到区域生态格局与各种生态过程的连续，如水的过程、物种迁徙的过程，同时造成污染扩散。
研究各种控矿构造类型
https://www.wendangku.net/doc/5819062330.html, 研究各种控矿构造类型 有岩浆活动引起岩石的变形和变质是一种复杂而有特殊的构造形式，一般划分为深成岩浆构造和火山-次火山构造。在深成岩浆构造中，侵入岩体的原生构造和接触带构造是研究的重点。我国的接触交代型矿床分布很广，因而有条件系统地研究侵入岩体及其接触构造，并总结出某些规律。其中关于接触带构造体系、接触带构造的分带性和阶段性、接触热动力变质构造特征及其控矿意义等进行过详细的研究。 岩体的多次侵入构造在一些含钨、锡、铌、铍、钽的酸性杂岩体中，多期次的岩浆侵入活动比较明显。由于火山-次火山矿床的经济价值日渐扩大，火山-次火山构造也日益引起人们的重视。它是岩浆及其伴生的气、液物质由地壳一定深度向地表猛烈爆发或在超浅部位侵入而产生的各种构造形式，有其独特的形成机制。其中的破火山口、火山管道以及伴生的环状断裂或放射性断裂等，常能构成有利热液成矿的空间，对火山-次火山热液矿床有明显的控制作用。在中生代到新生代的陆相火山岩分布地区，火山-次火山构造保存比较完好。 需要指出的是，在古火山机构形成后，由于矿化、蚀变、构造叠加和风化剥蚀的影响，常使原始岩性和结构复杂化而改变其本来面貌。因此，对于具体的古火山口和火山管道的确定，需要注意多方面的观察和论证。 角砾岩筒构造在很多浅成-超浅成矿床中经常与矿体共生，对热液矿床有明显的控制作用。在南美洲的58个斑岩铜钼矿床中，约有70％与角砾岩有关。我国在近年来也多处发现于角砾岩筒有关的铁、铜、钼、铅、锌、金、银等矿床。现今，角砾岩筒已被认为是控制多种矿床形成和分布的重要构造类型。角砾岩筒的成因是复杂多样的。 此外，还有断层角砾岩、侵入角砾岩、火山爆发角砾岩、盐溶膏溶角砾岩等。在一些大型矿床中，矿化角砾岩常是复合成因的。 除上述控矿构造类型外，近年来，线性构造、环状构造以及重力构造对成矿的控制作用，也日益引起人们的重视。 线性构造与断层不完全相同，它是地壳内一种很深、很宽的脆弱带。它经常是隐蔽的，也反复地进行活动，且常具有大区域的甚至贯穿整个大陆的规模。 环状构造是坚硬地块中常见的一种构造类型，它们在卫星影像上表现比较明显。与环状构造有关的矿床主要是中心型岩浆岩体内的矿床，如岩浆铜镍矿床、内生碳酸岩中的磷-铌-稀土矿床以及某些矽卡岩和热液矿床。