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构造与成矿

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构造与成矿

大陆碰撞成矿理论的研究进展

摘要:经典的板块构造理论而建立的成矿理论已日臻完善, 完好地解释了增生造山成矿作

用及汇聚边缘成矿系统发育机制, 但却无法解释碰撞造山成矿作用及大陆碰撞带成矿系统。本文在阅读大量前人有关大陆碰撞成矿理论文献的基础上,特别是阅读有关侯增谦的“大陆碰撞成矿理论”以及陈衍景的“大陆碰撞成矿与流体作用模式”的前提下,简要介绍板块构造理论、大陆碰撞成矿理论的研究进展,重点阐述大陆碰撞成矿理论的要点、与区域成矿理论的区别、大陆碰撞流体作用模式、最后作简要总结。

关键字:大陆碰撞成矿理论板块构造理论流体作用模式研究进展

经典区域成矿理论,是指建立于经典的板块构造理论基础上的区域成矿理论。虽然不少矿床学家曾尝试借用基于大洋俯冲环境的斑岩铜矿模式,解释大陆内部古老碰撞造山带的成矿作用和矿床分布,特别是很多矿床学家依此解释华南造山带、秦岭-祁连-阿尔金-昆仑造山带以及天山-蒙古-兴安岭造山带的成矿作用和有关花岗岩类的形成,这些尝试都未能获得令人满意的结果。

由于经典的板块构造成矿理论难以很好地解释大陆碰撞带及其大陆内部的成矿作用,地质学家普遍认识到,适合于大洋和大陆边缘环境的理论或模式不可照搬到大陆内部,碰撞造山带也成为热点,通过一系列的地质工作,地质学家们对碰撞造山带的几何结构、造山机制和造山动力学过程等有了深入认识,最后导致了一系列找矿的突破和理论的提出。

一、板块构造成矿理论

矿床的形成与分布归根结底是与地球动力学演化过程(从太古宙地幔柱构造到显生宙板块构造)有关,不同的地球动力学背景必然造就不同的成矿系统和矿床类型。板块构造成矿理论已建立了三大成矿系统,包括离散边缘成矿系统、汇聚边缘成矿系统以及克拉通成矿系统[1],并且日臻完善,很好地解释了增生造山成矿作用及汇聚边缘成矿系统发育机制。

离散边缘成矿系统:通常发育于超大陆裂解时期,产于被动大陆边缘乃至大洋扩张环境,分别形成沉积岩容矿的同生-后生矿床和火山成因块状硫化物(VMS) 矿床(图1.1)。同生沉积矿床主要是BIF 和SEDEX 型Pb-Zn矿。BIF矿床形成于部分缺氧的海底陆坡环境是海底热水系统中Fe大量堆积的产物;SEDEX型矿床形成于被动陆缘裂谷-裂陷环境。VMS矿床主要发育于弧后盆地或弧间裂谷,主要受岩浆热机驱动的海底热水对流循环控制。

图1.1 大陆克拉通内部和离散性边缘构造环境的主要矿床类型示意图[1]汇聚边缘成矿系统:大陆聚合期形成的汇聚边缘构造,是全球最重要的、成矿系统最复杂的、矿床类型最繁多的成矿环境。这种构造环境的复杂性导致了岩浆类型、金属源区、流体系统、成矿温度压力条件的多样性。Groves等( 2007)将汇聚边缘构造演化划分为三个阶段, 即收缩阶段、造山阶段和晚造山-后造山阶段[2], 强调成矿系统主要发育在大洋板块俯冲消减而形成的弧盆环境以及远离弧后的陆缘环境(图1.2)。1)收缩阶段:大洋板块陡俯冲形成的岛弧(或洋内弧) 环境主要发育斑岩型Cu-Au矿床,而缓俯冲形成的陆缘弧(安第斯型弧) 则主要发育斑岩型Cu-Mo 矿床和云英岩型Mo-Sn-W矿床(图1.2)。高硫型浅成低温热Cu-Au-Ag 矿常作为斑岩Cu 矿系统的上部系统出现,成矿流体有大量岩浆水贡献;低硫型浅成低温热液Au-Ag矿形成深度更浅(<1.5 km),成矿温度更低(<300℃ ),成矿流体以天水为主。流体混合和沸腾作用通常被认为是浅成低温热液矿床金属淀积的主要机制。

图1.2 汇聚边缘构造环境下不同构造阶段产出的主要矿床类型示意图[1]

2)造山阶段( 或俯冲造山阶段),最具代表性矿床类型是造山型金矿, 形成于火山岩浆弧挤压-压扭变形晚期,就位于弧前增生楔环境.成矿流体认为来自深部地壳变质流体或地幔楔脱水流体;造山型Au成矿省通常与超岩石圈规模的断裂构造有关,受韧性剪切带或韧脆性构造控制。3)在晚造山到后造山阶段,形成于远弧后环境或者变形的大陆边缘环境,主要发育与S 型花岗岩有关的Sn-W 矿床和与还原性侵入体有关的金矿。

克拉通成矿系统:克拉通内部成矿作用以岩浆成矿系统为特征, 主要形成于超大陆裂解引发的克拉通初始伸展阶段(图1.1),通常与克拉通陆下岩石圈地幔( SCLM)部分熔融产生的异常幔源岩浆有关。典型的岩浆矿床包括层状镁铁-超镁铁侵入体中的PGE 矿床、与金伯利

岩筒有关的金刚石矿床以及与碱性岩和A 型花岗岩有关的铁-氧化物型Cu-Au (IOCG)。

此外,在克拉通边缘的裂陷盆地内部,盆地沉积作用常常发育巨型层控Cu-Co矿床和元古代巨型SEDEX 型Pb-Zn矿床。

二、大陆碰撞成矿理论的研究进展

陆-陆碰撞,作为形成超大陆的最重要和最有效的机制[3],其形成的碰撞造山带常绵延数千公里,在板块构造理论框架中,作为岩石圈板块的4种边界之一的大陆碰撞,是很重要的研究内容,但是板块构造理论是针对离散和俯冲板块边界成矿作用而建立的,并且缺乏大陆碰撞成矿理论和对大陆碰撞体制成矿作用的阐释。伴随着大陆碰撞而发生的大规模成矿作用一直没有引起国际社会足够重视。主要因为:1)认识上存在误区,主要表现在认为大陆碰撞带的新生地壳规模有限, 故成矿潜力有限[4] [2],其次认为大陆碰撞和强烈挤压导致流体大规模外泄,不易发育大规模成矿的岩浆系统、岩浆-热液系统和热液系统[5];或者认为大陆碰撞通常导致地体大规模隆升,故矿床保存潜力不大。2)研究上存在脱节,即碰撞造山过程与成矿作用的耦合关系和成生联系没有得到很好地建立和论证[6]。

大陆碰撞成矿作用研究始于1971 年,至今已40 多年,经历了由“碰撞不成矿”[4]到“碰撞成矿”的艰难过程,形成了日趋成熟的大陆碰撞成矿理论。陈衍景等(1999)曾详细总结了20世纪大陆碰撞成矿研究的进展、问题和发展态势,特别罗列了国内外学者在1971-1999 年期间取得的里程碑式的成果或进展,并藉此对大陆碰撞成矿作用研究划分为三个阶段,即: 1970 年以前的“预备阶段”,1971-1990 年期间的“初级阶段”,1990 年之后的高级阶段[7]。其中,预备与初级阶段的划分标志是1970 年板块构造理论的正式提出,初级与高级阶段的划分标志是1990年陈衍景首次提出“碰撞造山成岩成矿与流体作用模式” [8]。

目前,国内提出大陆碰撞成矿理论的学者主要有:侯增谦(2006)通过青藏高原碰撞过程与成矿系统研究, 初步提出了以主碰撞陆陆汇聚、晚碰撞构造转换、后碰撞地壳伸展等三大成矿作用为核心的大陆碰撞成矿理论框架[9] [10] [11],同时侯增谦(2010) 通过对青藏高原碰撞造山与成矿作用的详细研究,并与中国秦岭和其它碰撞造山带综合对比,系统提出了一套全新的大陆碰撞成矿理论, 简称“大陆碰撞成矿论”,初步阐明了大陆碰撞带成矿系统和大型矿床的成矿动力背景、深部作用过程和形成机制[1];陈衍景(1996,2001)以陆内碰撞成岩成矿模式为基础,通过理论分析,建立了陆内碰撞体制流体作用的模式[12] [13],同时陈衍景(2013)指出大陆碰撞成矿理论的核心内容是4 个不同尺度( 全球构造、造山带、地体、矿床) 的碰撞造山流体成矿模式( CMF 模式) [14]。

三、大陆碰撞成矿理论的要点

在阅读前人文献的基础上,特别是在详细阅读侯增谦(2010)大陆碰撞成矿论的前提下,对新提出的大陆碰撞成矿理论的概念及要点作简要介绍。

大陆碰撞成矿论是一套旨在阐明大陆碰撞过程中的成矿系统发育机制和金属物质巨量集聚过程的区域成矿作用理论认识,该理论认为大陆碰撞三阶段演化过程产生的主碰撞陆陆汇聚环境、晚碰撞构造转换环境和后碰撞地壳伸展环境,是大陆碰撞带成矿系统和大型矿床

的主要成矿构造背景。对应于三段式碰撞而在深部出现的俯冲板片断离、软流圈上涌和岩石圈拆沉过程,是导致大规模成矿作用的异常热能驱动力。伴随三段式碰撞而分别出现的压-张交替或压扭/ 张扭转换的应力场演变,是成矿系统形成发育的构造应力驱动机制。伴随大陆碰撞过程而产生的不同尺度的高热流、不同起源的富金属流体流、不同级次的走滑-剪切-拆离-推覆构造系统和张性裂隙系统, 是成矿系统和大型矿床形成的主导因素[11]。大陆碰撞成矿理论要点总结如下:

1)大陆碰撞过程与成矿环境: 陆-陆碰撞过程十分复杂和漫长, 常常经历三阶段演化过程, 即主碰撞、晚碰撞和后碰撞[1]。主碰撞以陆-陆对接和大陆俯冲及其伴随的强烈逆冲推覆、地壳缩短加厚和高压变质为标志, 晚碰撞以大陆聚合后的陆内地体沿巨型剪切带发生大规模水平运动为特征,而后碰撞以连续性或幕次式下地壳流动、上地壳伸展和钾质-超钾质岩浆活动为特征。复杂的碰撞过程形成了一系列重要的成矿环境,如赋存MVT型铅锌矿床的前陆盆地( 和前陆冲断带) 、发育造山型金矿的碰撞缝合带、产出斑岩型铜矿的碰撞构造-岩浆带以及导致金属巨量堆积的构造转换带( 包括走滑断裂带、逆冲推覆构造带、大型剪切构造带) 等(图3.1)

图3.1大陆碰撞造山带不同碰撞阶段成矿作用的构造控制模型[1]

(a)主碰撞汇聚阶段: 大陆对接与大陆俯冲导致地壳加厚和峰期变质以及大陆岩石圈俯冲前缘断离与地壳应力松弛, 相应地产生变质流体、壳源岩浆及壳/ 幔混源岩浆, 伴生金属成矿作用;(b)晚碰撞转换阶段: 正向碰撞带侧翼成为构造转换调节地域, 发生以大规模走滑-剪切- 逆冲作用为特色的地体间水平相对运动,诱发幔源为主的钾质岩浆活动,导致区域流体迁移汇聚和岩浆-热液系统发育, 伴随金属成矿作用;(c)后碰撞伸展阶段:俯冲大陆岩石圈断离作用促使加厚岩石圈拆沉和地幔减薄, 引起地壳伸展和张性正断层

及其裂谷-裂陷盆地发育, 诱发不同源区的岩浆活动及其相伴的流体对流循环, 发生大规模成矿作用

2) 深部过程与异常热能驱动:大陆碰撞过程受控于不同的深部过程,后者常常诱发了不同的异常热能,驱动了岩浆-热液或热液成矿系统的发育。在主碰撞期,大陆碰撞俯冲和俯冲前缘断离,分别导致地壳加厚和深熔作用与软流圈上涌[15]和壳/ 幔熔融,分别为壳源岩浆-成矿系统和壳/ 幔混源岩浆-热液成矿系统提供了异常热能驱动(图3.1a),在晚碰撞期,壳幔物质的侧向流动和软流圈的大规模上涌诱发深部幔源岩浆活动,控制浅部转换构造及其成矿系统(图3.1b);在后碰撞期,俯冲大陆岩石圈拆沉和地幔减薄,引发下地壳流动和部分熔融,驱动斑岩岩浆-热液成矿系统,导致上部地壳伸展和部分熔融,驱动浅成低温热液成矿系统(图3.1c)。

3)应力场转换与构造应力驱动:大陆碰撞造山带的应力状态并不是总是挤压的,不同碰撞阶段均可出现张压交替的应力场变化。主碰撞阶段常表现为早期碰撞挤压, 晚期应力松弛;晚碰撞阶段早期逆冲推覆,晚期走滑剪切后碰撞阶段早期为平行碰撞带的侧向汇聚, 晚期为垂直碰撞带的地壳伸展。周而复始的张/ 压或张扭/压扭转换和交替更迭,为不同类型成矿系统的形成发育提供了构造应力驱动机制。压应力状态驱动盆地流体的大规模长距离迁移汇聚, 压/ 张应力转换导致流体的大量排泄和金属巨量堆积,启动盆地流体成矿系统;剪切变质作用可以产生变质流体,驱动变质流体成矿系统;张扭状态引发幔源或壳源岩浆的浅成侵位和大型岩浆房发育, 压杻/张杻转换导致岩浆流体出溶, 驱动岩浆-热液成矿系统。

4)区域成矿作用与成矿系统:大陆碰撞成矿作用伴随着陆-陆碰撞过程与构造演化的始终。主碰撞陆陆汇聚成矿作用发生在陆-陆对接聚合的主碰撞带和前陆带,大陆碰撞与峰期变质、地壳加厚与陆壳深熔、板片断离与壳幔熔融、前陆盆地与构造圈闭,分别导致韧性剪切和含Au 变质流体、富W-Sn低fO2壳源花岗岩、富Cu-Au多金属高fO2的壳/ 幔混源花岗闪长岩的形成发育以及前陆盆地流体迁移汇聚,相应形成造山型Au、壳源花岗岩浆-热液型Sn-W 和壳幔混源岩浆-热液型或叠合型Pb-Zn-Mo-Fe以及MVT 型Zn-Pb 成矿系统(图3.1a)。晚碰撞构造转换成矿作用发育于斜向碰撞带的构造转换背景,受控于地块间的巨型剪切运动和深部软流圈的上涌过程大规模走滑断裂系统诱发壳幔过渡带和富集地幔熔融,分别产生斑岩型

Cu-Mo-Au矿床和碳酸岩型REE矿床;深切岩石圈的走滑剪切与下地壳变质产生含Au富CO2成矿流体, 形成造山型Au成矿系统、逆冲推覆构造驱动地壳(盆地) 流体长距离迁移汇聚、走滑拉分导致流体大量排泄和充填,形成造山型Pb-Zn-Cu-Ag 成矿系统(图3.1b) 。

四、与经典区域成矿理论的区别

经典区域成矿理论,是指建立于经典的板块构造理论基础上的区域成矿理论。通过侯增谦(2010)提出的大陆碰撞成矿论不同碰撞阶段成矿作用的构造控制模型(图3.1)与经典板块构造理论汇聚边缘构造环境下不同构造阶段产出的主要矿床类型(图4.1),我们可以看出明显区别:

1)经典区域成矿理论建立于大洋岩石圈俯冲和沟-弧-盆构造体系之上,主要阐明外汇聚构造边缘的成矿作用及其成矿系统的发育机制(图4.1),“大陆碰撞成矿论”主要构建于大陆岩石圈对接-碰撞和大陆碰撞造山带及其周缘,主要揭示内汇聚构造边缘及内部的成矿作用及其成矿系统的发育机制(图3.1)。

2) 经典区域成矿理论强调大洋岩石圈俯冲消减、地体汇聚拼贴以及俯冲带结构变化和脱水过程对增生造山带地壳垂向增生和陆缘侧向增生的影响, 强调深部过程诱发的异常热能对成矿系统的驱动[2];“大陆碰撞成矿论”强调大陆与大陆之间的对接碰撞和陆内俯冲及其对深部软流圈上涌侵蚀、岩石圈断离拆沉、下部地壳塑性流动和浅部地壳缩短加厚及构造

应力( 走滑、剪切、伸展、挤压) 的控制,强调深部异常热能和浅部构造应力变化对成矿系统的驱动。

3) 经典区域成矿理论强调的成矿环境,主要为弧前增生楔、各类岩浆弧和各类盆地( 弧前盆地、弧后盆地、弧后前陆盆地) 等构造单元( 图2);“大陆碰撞成矿论”强调的成矿环境, 主要包括前陆盆地、前陆冲断带、碰撞缝合带、碰撞构造-岩浆带、陆内冲褶带、构造转换带( 走滑断裂带、逆冲推覆构造带、大型剪切带)等构造单元( 图3) 。

4) 经典区域成矿理论强调的重要成矿系统和代表性矿床,主要包括被动陆缘的SEDEX 矿床、增生楔环境的造山型Au 矿床、岩浆弧环境的斑岩Cu矿床和浅成低温热液型Au矿床以及弧后盆地环境的VMS 矿床( 图2) ;“大陆碰撞成矿论”强调的重要成矿系统和代表性矿床,主要包括碰撞岩浆带的斑岩型Cu-Mo-Au 矿床和云英岩型Sn-W-Mo 矿床、碰撞缝合带( 或剪切带) 的造山型Au矿床、逆冲推覆构造控制的热液Pb-Zn-Ag 矿床、前陆盆地的MVT型Zn-Pb 矿床和砂岩型U矿床、构造拆离系控制的热液Sb-Au矿床以及不同金属组合的叠合型矿床[16]。

5)经典区域成矿理论强调,海底喷流-沉积是形成VMS和SEDEX矿的主导机制。遭受俯冲带流体交代的地幔楔部分熔融产生的钙碱性镁铁质岩浆经历MASH 过程并从地壳浅部岩浆房出溶流体,被认为是形成斑岩型Cu矿和高硫化浅成低温热液Au的根本原因。伴随增生造山和峰期变质而排泄出的富CO2 流体在增生楔形成造山型Au 矿;“大陆碰撞成矿论”强调,浅部地壳部分熔融及其驱动的地热流体系统和对流循环,是形成大陆碰撞带脉型或热泉型As-Au-Sb 矿床的主导机制。来源于加厚新生新地壳的高钾长英质岩浆及其浅成侵位和岩浆流体出溶, 是形成大陆斑岩型Cu矿的主要机制。沿古缝合带的变质流体排泄和幔源热流注入,是形成碰撞造山型造山Au的主要原因。构造挤压下的盆地流体迁移-汇聚导致“卤水型Pb-Zn-Cu-Ag 或MVT型Zn-Pb矿床。

五、大陆碰撞成矿与流体作用模式

陈衍景(1996)以陆内碰撞成岩成矿模式为基础,通过理论分析,建立了陆内碰撞体制流体作用的模式,即在陆内俯冲体制中,随板片俯冲深度的增加,依次产生改造流体、变质流体和岩浆流体,所产生的流体在空间上具有分带性,并造成岩石、元素、矿化蚀变的成带规律分布;陆内俯冲的早期挤压阶段的流体作用以深部物质分泌的上升流体(改造、变质和部分熔融)为主,晚期伸展阶段以浅层下渗流体(来自大气降水) 循环为主,中期由挤压向伸展的转变阶段为深分泌上升流体与浅层下渗流体的混合作用 [12]。

5.1碰撞体制流体作用的理论基础

陆内碰撞体制的流体作用受陆内碰撞作用的控制。因此,要搞清陆内碰撞体制的流体作用,就必须先搞清陆内碰撞体制的主要的构造作用方式,对任何一个陆内俯冲构造体制而言,总可划分为俯冲板片(Ⅰ)陆内俯冲缝合混杂带(Ⅱ)和仰冲板片(Ⅲ)等三个单元(图5.1)。当俯冲板片沿混杂带(表现为大断裂带、韧性剪切带)俯冲到仰冲板片之下时,俯冲板片的温压环境发生了改变,即压力和温度升高原有的物质平衡被打破,因而必然发生物质调整,以趋建立新的平衡。物质调整的结果势必使俯冲板片的不稳定组分或晶格能低的组分优先活化,并以流体或熔体的形式向低压低温的上部(Ⅲ单元,即仰冲板片)迁移,在仰冲板片发生流体与围岩的化学反应,从而使流体作用的特征被记录下来,并造成元素、岩石、矿床的规律分带(图5.1)。这种岩石、矿床的分带现象的产生机理,并称之为陆内俯冲或碰撞造山成岩成矿模式

[12],由陈衍景首次提出。

图5.1 陆内碰撞或陆内俯冲成矿模式[12]

Ⅰ—俯冲板片; Ⅱ—混杂岩带; Ⅲ—仰冲板片;D—改造流体和变质流体作用和有关矿化带;G—改造型花岗岩基及有关岩浆流体活动带; P—斑岩类及有关岩浆流体作用带

5.2流体作用模式的实质

对于任何一个陆内碰撞作用而言,都不可能只经历持续不停的挤压,势必在强烈的挤压之后发生减压伸展,甚至拉张裂解。陆内碰撞作用的p-T-t轨迹(图5.2) 表明,一个完整的陆内碰撞体制实际上包括了早期挤压和晚期伸展两种构造作用,二者不能隔离开来。那么,在研究陆内碰撞体制的流体作用时,不仅要分析挤压阶段的流体产生和性质,而且必须探讨伸展体制的流体作用,以及由挤压阶段向伸展阶段转变时的流体作用。

图5.2 陆内碰撞作用的p-T-t轨迹[12]

陆内碰撞早期的挤压俯冲使陆内碰撞带发生区域增温。在挤压减退时,区域增温恰恰达到高潮(图5.2)。此时,深部物质必然发生整个陆内碰撞过程中最强烈的减压分熔。对于板片俯冲深度不足11.5km的“湿”的地带,则表现为改造流体和变质流体的大规模突发性形成; 在相当于G带的位置,则表现为低熔组分的大量减压分熔,从而形成大规模长英质熔体或花岗岩浆以及与之有关的岩浆流体; 对于P带,则呈现与G带相似的特征,形成大量岩浆热液,或通过深部减压排气和去Si、K、Na而形成大量流体。这些通过减压分熔而产生的流体与减压阶段产生的流体一样,势必上升至浅部,在浅部发生蚀变矿化和喷气或热泉现象,可视为上升流体。在深部物质发生减压分熔的同时,浅层的断裂构造等因减压而变张性并扩容,为浅部流

体( 主要来自雨水) 下渗循环提供了良好的通道;加之区域热异常达到高潮,为浅层流体循环提供了热能,故在挤压-伸展的转变期应出现整个陆内碰撞过程最强烈的浅层流体作用。同时深部物质减压分熔产生的上升流体势必与浅层下渗流体在断裂带等有利的位置相遇并发生混合,构成流体的双循环体制,使流体性质突然彼此改变,加速流体携带物质的沉淀和流体的进一步循环,从而导致强烈的蚀变矿化。

在强烈的减压分熔之后,由深部物质分泌的流体逐渐减少,流体活动逐渐以浅层流体为主。随伸展作用的进行,由挤压造成的热异常也逐渐消失,陆内碰撞体制的流体作用和有关的矿化作用也随之结束。

综上所述, 陆内碰撞体制的流体演化可分为3个阶段,即Ⅰ期的深分泌上升流体活动, Ⅱ期深分泌上升流体与浅层下渗流体的混合作用,Ⅲ期浅层流体活动(图5.3)。Ⅰ期流体主要来自俯冲板片的分泌,次为仰冲板片的分泌;Ⅲ期流体主要来自大气降水,应属改造流体的范畴;Ⅱ期流体来源复杂,既有深部的分泌水,也有浅层的大气降水。

图5.3 陆内碰撞体制流体作用随时间的演化示意图

5.3不同尺度的大陆碰撞成矿模式

陈衍景(2013)认为进入21 世纪,大陆碰撞成矿理论迅速成熟,大碰撞带找矿突破引人瞩目,大陆碰撞成矿研究倍受重视并成为国际矿床研究的重大前沿。前人进一步完善了成矿省尺度、矿田尺度和矿床尺度的大陆碰撞成矿与流体作用模式[14]。在详细阅读陈衍景(2013)关于不同尺度大陆碰撞成矿与流体作用模式的基础上,对不同尺度的CMF 模式作简要介绍:

造山带或成矿省尺度CMF模式,该模式的要点为(图5.4):①大规模成矿作用发生在挤压加厚造山带地壳/岩石圈的伸展减薄、根部拆沉垮塌过程中,多类矿床同时或陆续形成; ②伴随的花岗岩类(含埃达克岩) 由壳源,经壳幔同熔,向幔源和A型演化; ③区域性大断裂由缓倾斜的逆冲断裂经走滑剪切演变为陡倾斜的正断层,应力场由挤压经伸展向可能的拉张演化; ④碰撞体制的岩浆、变质、流体、成矿作用集中在挤压造山作用强烈的MBT( 主边界逆冲断层) 与RBT( 反向边界逆冲断层) 之间的造山带内部。

图5.4 成矿省/造山带尺度的CMF 模式[14]

地体或矿田尺度CMF 模式,该模式的要点是:①随A型俯冲板片的下插,下插板片因温度压力升高而依次发生浅成(改造)、变质和熔融作用,使板片内物质依晶格能由低到高的顺序活化迁移,派生成矿流体和长英质熔体导致仰冲板片依序发育脉状热液矿床带( D带) 、浅源深成花岗岩带(G带) 和深源浅成中酸性岩体及矿化带( P带)(图5.1);②伴随碰撞造山作用的3阶段构造-热演化( P-T-t轨迹),成岩、成矿和流体作用呈现3阶段演化特点; ③中阶段挤压-伸展转变体制的减压-增温条件导致大规模成矿作用,使成矿时间滞后于洋盆最终闭合;④碰撞体制可发育多种金属的浅成、变质和岩浆热液矿床;⑤至少部分成岩、成矿物质和流体来自俯冲陆壳板片,即侧向源。该模型阐明了矿床与岩浆岩之间的成因和空间关系,不同类型矿床、不同矿种之间的成因联系和空间分布上的极性分带规律,是大陆碰撞造山带开展成矿带、矿床、矿种的缺位或定位预测的关键依据。

矿体或矿床尺度CMF 模式:就地体尺度CMF 模式中的D带断控脉状矿床而言(图5.5):①BDL(韧脆性转变带)之下的流体为(超)静岩压力,之上为静水压力系统;②深部流体上升至BDL时即减压沸腾,快速卸载成矿物质,同时水压致裂导致围岩角砾化或破裂,使浅部低温流体涌入、混合,成矿物质沉淀; ③BDL深度受控于温度、压力及温度/压力梯度,随造山带热演化而上下浮动,控制流体沸腾-混合作用及矿化富集带的深度上下变化;④不同阶段流体沸腾-混合所跨越的总深度即为最佳成矿深度范围,是找矿评价的目标空间。该模型为矿床深部潜力评价和矿体定位预测提供了依据。

图5.5 矿床尺度CMF 模式示意图[14]

全球构造-成矿模式,国际主流的全球构造-成矿模式图只阐述了岛弧区和活动大陆边缘的主要成矿系统类型(图5.6中的右半部分)。陈衍景(2010)通过自己的研究工作,初步研究了热液矿床的全球构造成矿模式尺度的CMF模式[17],但是具体要点还需要完善。

图5.6 热液矿床的全球构造成矿模式 [14]

六.小结

不管是侯增谦的“大陆碰撞成矿论”,还是陈衍景的大陆碰撞成矿与流体作用模式都是在前期大量的研究工作中总结出来的。我国大陆碰撞造山带普遍发育,伴随着巨大的成矿作用,具备开展大陆成矿理论研究的良好条件。而经典的板块构造却无法解释碰撞造山成矿作用及大陆碰撞带成矿系统,可以说,大陆碰撞成矿理论是多个学科发展的薄弱环节,这些新理论的提出也是历史的必然,大陆碰撞成矿理论已经或多或少被不同学者和勘查部门接受,并运用到我国各碰撞造山带地质研究和找矿预测、评价,推动了找矿勘查的突破。如豫西地区的成矿预测和找矿验证,东秦岭巨型造山型银矿省的勘查以及驱龙铜矿和冈底斯成矿带的勘查突破[14],这些找矿突破或多或少的应用到了大陆碰撞成矿理论,在不远的将来,大陆碰撞成矿理论也会日趋完善,更好的阐明了大陆碰撞带成矿系统和大型矿床的成矿动力背景、深部作用过程和形成机制。

当然作为初学者,我认为并不是所有地方的找矿工作都适应大陆碰撞成矿理论,我们应该把握好理论找矿的实质,所用的理论应该符合研究区的大地构造位置,成矿环境以及研究尺度,后期的构造运动也会影响理论的适用性,所以应该做到因地制宜,多种理论相互验证,这样新提出来的理论才能更好的为找矿服务。

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民主柬埔寨地质构造与区域成矿

2009年6月J une,2009 矿 床 地 质  MIN ERAL DEPOSITS 第28卷 第3期 28(3):381~383 周边国家矿产资源简介 民主柬埔寨地质构造与区域成矿 民主柬埔寨位于中南半岛南部,东邻越南,东北连老挝,北及西北与泰国为界,西南临泰国湾,面积为181035km2。柬埔寨地势呈北高南低,其西部和北部为山地,海拔1000m左右;东北部为高原,海拔100~500m;中部和南部为平原,海拔小于100m。高原占29%,平原占46%,山地仅占25%。全国海岸线长460 km,曲折多岬角,并有大、小岛屿43个,其中以戈公岛最大。最大河流湄公河由老挝流入,并自北向南横穿全国,其主要支流有洞里萨河、桑河、公河、斯雷博河等。西部北西走向的洞里萨湖是柬埔寨的最大湖泊,其支流与湄公河相通。柬埔寨属于热带季风气候,终年温暖,分旱季(11月至次年2月)、热季(3月至4月)和雨季(5月至10月)3个季节。全年平均气温29℃。年降水量约2000mm。柬埔寨是以农业为主导的国家,森林和丛林面积约占国土面积的75%。工业以轻工、纺织及农产品加工业为主。交通运输基本上以金边为中心向全国幅射,有金边至泰国曼谷(境内长385km)和金边至磅逊(长270km)2条铁路;金边至各重要城镇均有公路相连;水运以湄公河、洞里萨河以及洞里萨湖为主,通往沿河各地;磅逊港为重要海港,可停巨轮,与世界各大港口相通。 早在1882年,就有法国地质学家在柬埔寨进行过地质工作,1898年东印度支那地质调查局建立后,以法国为主的地质学家在柬埔寨开展了地层古生物、大地构造、火山岩和矿产等方面的工作,并编制了1∶200万印度支那地质图以及有关论著。1950年,独立后的柬埔寨成立了国家地质调查局,领导全国地质工作。中国地质队曾在1960~1962年对北部罗文真、马德望等地进行了矿产勘查,1966~1970年与法国地质学家合作在全国开展了普查找矿工作,并在1972~1973年出版了14幅1∶20万地质图与矿产图(附有说明书),同时,在此基础上完成了全国1∶100万矿产资源图及其说明书的编制。20世纪80年代初,越南地质学家以项目合作名义与其他国家地质学家一起对印支半岛三国开展了区域性地质工作,取得了一定进展,并于1991年发表了1∶100万老挝、柬埔寨和越南地质图及《柬埔寨、老挝和越南地质学》,这是该区最新、最全面的地质资料。目前,柬埔寨地质矿产部门正致力于对国家重建中所需的矿产资源进行潜在价值评估,并与包括中国在内的其他国家合作开展油气及其他矿产资源的勘查。 柬埔寨在大地构造位置上属于欧亚大陆范畴,处于太平洋板块与印度板块之间,中、新生代构造对其影响较大。柬埔寨地层出露较全,以中、新生界最发育,而上、下古生界和前寒武系不但出露较少,且十分零散。前寒武系主要分布于东北部边境附近,以黑云母堇青石片麻岩、混合岩和片岩为主,在西北部拜林地区亦有小面积出露,主要为石英斜长片麻岩和混合岩。这套高级变质岩系目前没有确切的年代数据,暂归属于元古宇。下古生界散布于西北部腊塔纳基里省和上丁省、西部的拜林和南部的贡布、菩萨等地,以石英岩、云母片岩、泥质板岩和斑点板岩为主,只在上丁省找到寒武纪三叶虫化石,其他地区均无年代依据,但与印支地区对比,这套地层应属于寒武系—奥陶系,缺失志留系。上古生界出露面积比下古生界略广,泥盆系主要为板岩、燧石板岩、砂岩、泥灰岩和硅质板岩等,仅在顶部有少量灰岩,主要分布在拜林至贡布、上丁至桔井等地,呈不连续分布,确切厚度不详,并与上覆的下石炭统灰岩呈角度不整合。中、上石炭统一般与下石炭统呈连续沉积,以灰色2黑色含纺锤虫化石的碳酸盐岩为主,岩性比较稳定,局部具重结晶现象,最大厚度达数百米。二叠系主要于诗梳凤、菩萨至贡布一带,以白色、米灰色较纯灰岩为主,夹页岩、泥灰岩和泥质粗砂岩等,其中各种鲕粒和生物碎屑特别丰富,厚度较大,达500~600m,据生物化石判断应归属于中2晚二叠世。三叠系虽分布较广,但岩相变化大,西部由海陆交互相的灰色和绿色角砾岩、砂岩、泥岩与流纹质凝灰岩互层组成,最大厚度可达1000m。东部为海相绿色砂质页岩、钙质砂岩、泥灰岩,富含植物化石,厚数百米。北部以黑色、灰色砂岩、页岩为主,夹煤层,厚百余米。而中东部局部地区中、下三叠统则由流纹岩、或英安岩及其凝灰

浅析不同构造与矿床之间的关系

浅析不同构造与矿床之间的关系摘要:构造运动是驱使地壳幔物质包括成矿运动的主导因素,构造为含矿流体运移和矿物质的堆积提供空间,矿床的定位和分部又明显受构造的控制,控矿构造的规模很大,可分为区域性大型空矿构造和局部性的中、小型控矿构造,本文将主要对各种不同构造对成矿的影响及主要构造成矿部位进行了阐述。 关键词:构造运动控矿构造矿床地槽构造地台构造 一、概述 矿床在地壳中的形成与分布是各种有利的地质因素综和作用的结果,就内生矿床而言,主要受岩浆活动,围岩性质和地质构造活动所控制,其中构造条件就十分重要,而且也是含矿流体的运动通道和构物质堆积的空间。 控制矿田和矿床形成的构造因素按其发育的规模不同,可分为大型构造; 如全球性的板块构造,地槽—地台构造,区域性超壳深大断裂带等,中型构造如背斜、复向斜、中等规模的断裂带等、小型构造如节理、劈理、片理、小型断裂、小型褶皱及挠曲、裂隙构造、层间滑动及层间剥离,褶皱枢纽带以及岩浆中的原生构造和此生构造,岩浆与围岩的接触构造带,从构造与成矿时间关系不同,又可分为成矿前期构造、成矿后期构造和成矿期构造,对矿床的形成,成矿前构造和成矿期构造是最主要的控矿构造。 成矿前构造常是含矿熔浆和溶液运动的通道和矿石堆积的空间成矿期构造是成矿作用过程中发生的构造活动,由于成矿期的构造多次

脉动,以各种断裂裂隙构造为主,致使矿床内部不同矿化阶段的产物相互穿插,重叠而使矿体,矿石结构构造复杂化和分带性;成矿后构造使已成矿体变形、破碎、错断等破坏、加大了矿床的找矿勘探的难易程度。 以下将着重对各种小型构造对矿床形成的控制做以介绍: 矿田:指岩浆活动、地质构造、物质成分、矿物质来源、矿床分布、成矿方式、成矿控制因素和矿床成因等方面,在时间上及空间上有密切的联系的一系列矿床及矿化点分布的地区或地段,不同矿田之间以含矿地段相间隔,一个矿田包括有若干个矿体。 矿田构造:是指矿田范围内控制矿区的形成分布形态、产状等构造要素的总和。 矿区构造:指在矿区范围内控制矿床的形态、产状及分布等地质构造要是的总和。 矿床构造:矿床可由一个或几个,几百个矿体组成,矿床构造即指在矿区范围内,控制矿床位置、形态、分布、产状等地质构造要素总和。 矿体构造:矿体是组成矿床的基本单位,它们可以呈矿脉组、矿层群、矿体群、网脉体、不规则矿体以及多种形态组合的矿体等,矿体构造即在矿床范围内、控制各个矿体位置、形态和产状的地质构造要素。 由上看出,通过对矿田矿床构造的分析研究,可以掌握矿床、矿体的形成改造、产状和分布的规律、对于找矿勘探和采矿等工作都有

中国金成矿类型及区域成矿特征

中国金成矿类型及区域成矿特征 主要介绍: 1,金矿床的成因类型 2,金矿床的工业类型 3,中国金矿床的分布 4,中国金矿床区域成矿特征 5,与金矿床有关的几个问题 一, 中国金矿床类型的划分 1, 金矿床分类综述 侧重于岩浆成矿作用为基础,以温度深度为控制条件的分类---Emmons(1913),朱夏,刘祖一,谢家荣,博罗达耶夫斯卡亚(1974) 基于矿体形态、矿化类型——Launay(1913); 中国岩金矿床地质规范;斯米尔夫;西蒙斯;王友文。 以含金矿石建造为主体——谢尔巴科夫;斯米尔诺夫;Tatsch;库伦的舍夫。 以成矿物质来源为依据——郑明华;潘辉狄。 以构造环境和成矿作用为依据——Bache 金矿床地球化学分类——栾世伟,陈尚迪,陈光远,王义文 以容矿围岩或含金建造为依据——Routhier;Boyle;加拿大地质调查所;涂光炽;罗镇宽;韦永福;陈纪明。 以成矿地质作用为依据——中国地质学会矿床专业委员会贵金属专业组;陈毓川,毋瑞身进行了补充,同时对金矿的工业类型进行了厘定。 二、中国金矿床的区域成矿规律 1,环太平洋金成矿带, 环太平洋成矿带—由环绕太平洋中新生代褶皱系和地槽构成,其外围大陆的同心环为一构造岩浆活化和裂谷带。 大洋到大陆:大洋内部的面性喷发和火山岛链 洋缘安山岩线的新生代和现代火山链 东亚火山带的晚中生代和新生代的火山链——流纹岩线 陆内火山——深成作用带 著名的金矿(大于500吨)有:加拿大——Hemlo金矿;美国——Homestake金矿;巴布亚新几内亚——Lihir Isoland 金矿,Panguna金矿;澳大利亚——Olimpic Dam 金矿,Gold Mile 金矿;印尼——Grasberg金矿。 2,中国金矿床的分布规律 五大成矿域;12个成矿带;36个金矿集中区。 中国金矿床主要成矿区带及集中区 工.天山—兴安金构造成矿域(编号工) 工-1 吉黑兴安金成矿区(编号工—1) 工-1-1 额尔古纳砂金矿床集中区 工-1-2 呼玛一黑河金矿床集中区 工-1-3 嘉荫河一老爷岭(佳木斯)金矿床集中区 工-1-4 东宁一延吉金矿床集中区 工-2 北疆天山一阿尔泰金成矿带(编号工-2) 工-2-1 阿尔泰金矿床集中区 工-2—2 准噶尔金矿床集中区 工-2-3 西天山金矿床集中区

构造与成矿(资料汇编)

(一)摘自《论层间滑动断层及其控矿作用》 沈远超 1、层间滑动断裂成矿特征及成矿规律 通过对位于胶莱盆地北缘的蓬家夼、发云夼、郭城、大庄子等金矿的研究,对受层间滑动断裂控制的金矿床的成矿地质特征及规律总结如下: (1) 地(岩) 层-断层-矿层三位一体,断层-脉岩-矿体时空有序 层间滑动断裂控制了含矿层位,层间滑动断层发生于能干岩性与非能干岩性之间,层间滑动断裂带即为金矿化带,即具有地层-断层-矿层三位一体的特征。同时,闪长岩脉沿断层分布,与矿层呈平行伴生关系。 (2) 成矿系统与构造系统密切相关 区域性层间滑动系统控制了矿带的分布,某一层次的滑动单独构成一个矿床,单一滑动断层控制矿体,不同小构造形式控制不同的矿化类型,如角砾状矿石的分布受构造角砾岩带控制,脉状-网脉状矿化受碎裂岩带控制,从而构成了多级控矿构造系统。 (3) 多层次滑动与多层次成矿 如蓬家夼、大庄子金矿产于盆地基底地层中,发云夼金矿产于盆地盖层中。 (4) 矿体产状缓、规模大,矿化-蚀变具一定的分带性。 (5) 成矿多期次多阶段。 如大庄子金矿体形成期经历了先张后压再剪切的过程。拉张阶段形成碎裂-角砾状矿石和张性断裂,挤压期形成石墨化矿石和透镜状构造,剪切期形成于矿化之后,主要表现为形成斜切矿体的断层和基性脉岩的侵入。 2、层间滑动断裂的控矿作用 层间滑动断裂对金矿的控制作用主要表现在: (1) 层间滑动断裂为岩浆-流体提供通道,为成矿物质的沉淀提供了容矿空间。 (2) 控制成矿物质的来源 层间滑动断裂为低角度正断层,其上下盘切层断裂及羽裂发育,与大范围的围岩有良好的沟通性,便于热液运移并萃取成矿物质。 (3) 层间滑动过程中的构造地球化学作用 在层间滑动过程中因构造-化学作用,断裂带中的物质成分发生有规律的变化。对蓬家夼金矿区蚀变岩的常量组分分析结果,表明从围岩到断裂中心,Si 、Ti 、Ca 有规律地依次递增或递减,K在矿体中含量最低,这与钾化主要发生于矿体外围有关。在断裂带的中心部位,因Ca 、Na 大量逸散,而使Si 、Fe等元素富集。总的来看,从断裂中心向外大致次序为:Si 、Fe 、Mg、Mn、Al 、Ca 、Na 、K,这与孙岩等以韧脆性断裂的成型阶段为例,以元素的离子半径、离子比重为据,将造岩元素稳定顺序归为: Si 、Mg、Mn、Al 、Ca 、Na 和K(1998 ,孙岩) 的情况相一致,这是一种动力分异作用的结果。在断裂蚀变带中,微量元素也有一定

区域构造与成矿浅析

区域构造与成矿浅析 区域构造是控制成矿的基本要素,成矿是一种复杂的地质作用。构造不仅控制矿床形成,同时它在很大程度上也影响着矿床的破坏与保存。构造不仅仅是局部的控矿因素,它还能控制或影响岩浆活动、沉积作用、流体作用、变质作用……各类地质作用,文中简略叙述了构造成矿研究的历史,论述了大型构造与成矿的关系,提出构造动力体制转换是引发成矿作用的一种重要机制,总结提出构造研究的一些思路。 标签:区域构造控制成矿作用 地质构造有不同的级别和层次,从显微构造直到全球构造,它们影响成矿的范围,并且研究意义各不相同构造尺度成矿构造级别矿化单元研究应用目的微型构造显微成矿构造矿石、矿物选矿、冶炼中小型构造矿田矿床构造矿田、矿床、矿体找矿、勘探、采矿大型构造区域成矿构造成矿区(带)区域成矿与预测大地构造大区域成矿构造成矿域资源潜力评价全球构造全球成矿构造全球成矿域全球成矿分析。 1大型构造与成矿 大型构造通常是指规模达数百千米级的地质构造。一般而言,大型构造不是一个单一的构造形迹,而是由与其拌生的或派生的一系列构造要素组合成的。常见的大型构造可按其所反映的地壳变形场分为五大类端元:即反映地壳水平运动的伸展、收缩和走滑,反映垂向调整的隆升和沉降,其间可以有各种过渡或转化型式。与同类型的小型构造相比,大型构造不仅是地壳或岩石圈受力变形的产物,而且它的形成和演化控制着与其有关的沉积、岩浆、变质等作用。大型构造如裂谷、推覆构造、剪切带构造等都是岩石圈动力作用的产物。大型构造的控矿作用主要表现在:(1)大型构造可为矿源场、中介场和储矿场的有机联通提供有利条件。例如,深源的含矿流体可以大断裂为通道而到达地壳浅表,并在该大断裂的次级断裂裂隙中堆积成矿;(2)大型构造的长期性、脉动性和继承性,有利于成矿物质的反复叠加富集,使它们汇聚在同一有限空间,这种多重富集作用有利于形成超大型矿床;(3)一些矿床尤其是大型矿床,其形成需要巨大、稳定的热液对流系统,支持这种系统正常运转的巨大岩石裂隙网络带,只有在大型构造的热动力作用下才能形成,如超大型斑岩铜、钼矿床;(4)大型构造因其贯通性而能连通位于不同深度和不同地质体内的不同类型的流体,并导致它们的混合,这有利于汇集成矿所需的矿质、挥发分和形成必要的地球化学障,因而有利于矿床的形成。 大型构造在源(控制岩石建造的形成的分布)、运(连通、驱动含矿流体)、储(提供多样的成矿环境)等方面控制了矿床的产生。另外,其控矿作用还可表现为一些超大型矿床主要分布于一定的成矿构造环境中,而同一构造环境对不同类型成矿系统的作用不同。近年来,由于深部探测技术的发展,主要是地球物理探测、地幔岩包体研究和区域地球化学以及一些碰撞造山带的研究,提供了有关

成矿学

成矿学概念和起源 成矿学起源于大约100年前,在地学领域中已赢得了特定的地位。成矿学来源于法语术语“metallogenie”,Louis de Launay用于综合表示区域或全球矿床及其时空分布规律。该法语单词可写成英语“metallogeny"或"metallogenesis",二者不同。前者集合了实际的合描述性的知识,后者则涉及成因。 我国有区域成矿学、成矿规律学和矿床成因学等不同译法,陈国达则译为成矿学。加拿大人Peter Laznicka将其细分为经验成矿学、矿床成因论和应用成矿学。 成矿学术语提出者Launay L.de(1882)最初认力,它是“研究地壳里面元素分布、组合和分配规律的”。后来,他(1906)强调研究矿床与区域大地构造联系的重要性,并据以提出“大地构造成矿学”一词。1913年,他又进一步阐明“成矿学研究矿床,其目的是寻找矿床的空间分布规律,以及矿床随深度的变化规律”。 美国学者Holmes(1928)则认为:“成矿学是从时代、区域大地构造和岩石学等方面对矿床进行成因研究”。 在30~40年代,前苏联学者认为:“成矿学是从矿床分布规律的观点来思考的金属成矿显示的总和”。其研究对象是“成矿带、成矿省、成矿区、矿区、矿带、矿结,查明含矿区和矿床的时空分布规律,预测新的含矿区”。 1987年,前苏联出版的《地质辞典》把它视作“矿床学的一部分,研究金属矿床在空间和时间上分布的地质规律”。 1980年,美国出版的《地质辞典》中,认为成矿学是“关于矿床生成的学问,着重研究矿床的时空分布规律与区域大地构造特征和区域岩石特征的关系”。 魏洲龄等在研究华北多因复成油气藏时提出:“油气成矿学,是一门以油气地质学、大地构造学、深部地质学为基础,研究油气形成过程,阐明油气时空分布,预测有利油气远景地段的综合性交叉学科”从以上成矿学概念的提出和发展过程可以看出,尽管不同学者有不同理解,但有两点是共同的:一是突出了从大地构造、区域构造等更宏观角度来研究矿床;二是注意强调了研究矿床形成和时空分布规律与大地构造、区域构造的关系。这就比较容易将成矿学同矿床学、矿床成因学等概念区分开来。 陈国达院士是我国成矿学研究的积极倡导者和奠基人。他多次强调了成矿学及其在中国加强研究的必要性(陈国达,1982,1985,1987,等),并对成矿学的定义、研究内容、研究范围和任务等进行了系统的总结和概括。 成矿学的研究范围 成矿学是从大地构造学的角度来研究矿床的形成机理和在地壳中的时空分布规律,即把矿床学这个相对较狭窄的领域与大地构造学结合起来,以探索成矿理论的一门综合性的边缘学科。 成矿学的研究范围包括:①各种金属和非金属矿床产出的大地构造环境、条件和形成机理,特别是它们形成和变化与不同大地构造单元的沉积建造、岩浆建造、变质建造、构造型相、地球化学、地球物理、深部地质作用等方面的关系;②这些矿床在时间上和空间上的分布规律的受大地构造单元类别及其演化阶段的控制;③各种矿床在不同大地构造单元中的产

缅甸区域成矿地质特征及其矿产资源(一)

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缅甸区域成矿地质特征及其矿产资源 (一)
缅甸位于印度板块东侧, 其地质构造受印度板块向北俯冲影响十分明显, 并且基本上可分为近于 5 向 延伸的三大部分。东部包括掸邦、 克钦邦和克伦邦部分, 为加里东褶皱带, 上部有发育的晚古生代地台型沉 积盖层; 中部包括实皆省、 曼德勒省、 勃固省、 伊洛瓦底省, 为第三纪盆地, 发育万余米厚的新生代沉积层; 西 部相当于钦邦、 若开邦及其沿海地区, 为新生代褶皱带, 古近系较发育并具有复式褶皱。上述三大部分之间 均以断裂带为界, 并伴有超基性岩以及中、 酸性岩侵入。显然, 在古近纪印度板块向北俯冲之时, 在其东部的 缅甸地区同样承受了侧向构造变动, 形成了俯冲带、 弧后海沟和古陆块边缘等三部分, 其间被具有推覆性质 的深断裂带所分割。因此, 在横向上其地质构造的时间演化则表现出从西向东具有由新向老演变的趋势。 有人认为, 缅甸地质构造与中国西藏南部地区较相似, 只不过西藏南部地区是呈近 .< 向延伸。这种认识 不无道理。上述成矿构造环境无疑对区域成矿作用起着控制作用, 使缅甸地区不论是产出的矿床类型, 还是 其时空分布都呈现一定规律性。在成矿时间上, 大部分矿产主要形成于中、 新生代, 在西部地区, 成矿期基本 上为第三纪, 特别是古近纪, 中部地区除古近纪外还有相当于中国燕山期的中生代, 而在东部地区则以中生 镍、 代为主, 少数为前中生代。在成矿类型上出现= 大类型:与俯冲带混杂堆积有关的超基性岩及其铬、 铂 等岩浆矿床; 与古近纪沉积有关的能源矿产; 与花岗岩类有关的热液型钨、 锡以及铜、 锑等矿床; 与碳酸盐岩 有关的层状和层控型铅、 银矿床。在空间分布上, 锌、 所有矿产几乎都与区域构造方向相一致, 呈近 5 向分 布, 其中, 西部新生代褶皱带以岩浆型铬、 铂矿以及部分沉积型能源矿产为主; 镍、 中部第三纪盆地是缅甸最 主要的能源矿产以及部分非金属矿产的产区; 东部褶皱带集中了大量热液型及层状和层控型有色和稀有金 属矿产, 但由于工作程度关系, 这些矿产还有待进一步阐明。 石油、 天然气矿产资源:缅甸的油、 气发现与勘查历史较长, 相传早在十八世纪就开始挖井采油。自 缅甸至今己在西部若开邦近海和滨海区、 中部伊洛瓦底江三角洲的西部和伊 #> 年钻探第一口油井以来, >? 洛瓦底江三角洲东部及马达斑海湾东部等7个地区, 相继发现含油、 气构造或者油、 气显示。西部若开邦在 切杜巴 @ %() 岛附近经物探工作发现一个 5 ( AB& ) 并有石油显示; 在伊洛瓦底江东部及马达斑 .C-< 向构造, 湾东部经钻探也发现一些气田或油气显示, 而在伊洛瓦底江三角洲西部经多年勘查取得了较丰硕的成果, 发 现了不少油、 气田, 成为缅甸最主要油、 气产区。通过大量工作, 表明缅甸油、 气主要产于始新世至中新世海 相沉积岩中, 其下部 (相当于始新统至中渐新统) 以泥岩、 不纯灰岩及粉砂岩为主, (相当于上渐新统至中 上部 新统) 以粉砂岩、 泥岩夹砂岩透镜体为主, 并且向上砂岩夹层增多, 厚度大于7""D。下部岩层是主要生油 " 层, 而上部砂岩层为主要储油层。这套含油、 气地层被上新世至更新世陆相沉积所覆盖, 厚度 #!"D 至 " !" 。 E"D 缅甸伊洛瓦底江西部经数十年勘查, 发现 7 个呈近 5 向展布的含油、 气构造盆地。南部卑谬盆地, 位 于伊洛瓦底江三角洲西南, 目前正在开采的兴实达 F G)) 油田位于其中。中部沙林 5: ) ( %HB ) ( )G 盆地, 是缅甸 I 石油、 然 气 最 集 中 的 地 方, 有 数 个 正 在 生 产 的 油、 田, 稍 埠 @ )J) 敏 巫 +G() 仁 安 羌 天 现 气 如 ( A( 、 ( IB 、 (K GG*(L 、 ( %) D )德耶谬 6 )%D 9 等, ( A*M * ) 以及数十处油、 气显示点, 并以仁安羌油田最为 %)L)G )耶南马 K GG ) 、 ! 以上, 典型。仁安羌油田面积= "EJ 为一不对称褶皱构造, 东翼向西逆冲, 其垂直错位约#""D, 全部 NO D " 石油由逆冲断层的储层砂岩中产出, 而天然气来自它下面相同层位的地层。由于沙林盆地上覆地层较厚, 始
7 新统至中新统的产油层埋藏较深, 目前仅对浅层的油气层进行勘查, 估计石油储量= M 天然气#"亿 D , "+ , #
若对!E"D 以下的生产层进行评价, 则其远景可能更大。北部钦德温 @ )B I ) ( AG PG 盆地, 是开展工作较晚的 " 地区,但面积最大,其长约E"J , #"J , 仅在盆地西南和 " D 宽 E D 处于北纬!Q !Q ! 至 = 之间。该区覆盖层较厚,

全国重要矿产和区域成矿规律研究进展综述_王登红

第8 8卷 第1  2期2 0 1 4年1 2月 地 质 学 报 ACTA GEOLOGICA SINICA Vo l.88 No.12Dec. 2 0 1  4 注:本文为中国地质大调查“我国重要矿产和区域成矿规律研究”项目(编号1212010633903)和“中国矿产地质与区域成矿规律综合研究(中国矿产地质志)”项目(编号1212011220369)、“中国分矿种(组)矿产地质总结研究”项目(编号12120114039601)、“中国区域成矿规律研究与总结”项目(编号12120114039701)等联合资助的成果。收稿日期:2014-08-30;改回日期:2014-11- 21;责任编辑:周健。作者简介:王登红,男,1967年生。研究员,博士生导师,现主要从事成矿规律和矿产资源潜力评价方面的研究工作。通讯地址:100037,北京市百万庄路26号;电话:010-68999048;Email:wangdenghong @sina.com。全国重要矿产和区域成矿规律研究进展综述 王登红1),徐志刚1),盛继福1),朱明玉2),徐珏1),袁忠信1),白鸽1),屈文俊3), 李华芹4),陈郑辉1),王成辉1),黄凡1),张长青1),王永磊1),应立娟1),李厚民1),高兰1), 孙涛1),付勇1),李建康1),武广1),唐菊兴1),丰成友2),赵正1),张大权5) 1)中国地质科学院矿产资源研究所,北京,100037; 2 )中国地质科学院,北京,100037;3)国家地质实验测试中心,北京,100037; 4 )中国地质调查局武汉地调中心,武汉,430205;5)中国地质调查局,北京,100037 内容提要: 对重要矿产开展全国性的资源潜力评价,是国情调查的重要组成部分,而开展重要矿产和区域成矿规律的研究,又是矿产资源潜力评价的基础性工作。自2006~2013年的8年间,通过对400多个典型矿床的野外调查,开展了典型矿床和区域成矿规律的全面研究,编制了成矿规律研究的技术要求,组织了全国性的技术培训,指导了大区和省级项目成矿规律研究工作,完成了大区和省级项目典型矿床和成矿规律研究成果的验收、汇总和综合,编制了全国单矿种(组)成矿规律相关专题图件,建立了相应的数据库,提出了一系列新认识、新技术和新方法,包括同位素定年的方法和成矿规律编图方法,为矿产资源潜力评价奠定了扎实了理论基础,有效地指导了潜力评价和地质找矿工作,培养了人才,锻炼了队伍,取得了良好的经济效益,显著地提升了我国成矿学的研究水平。 关键词:矿种成矿规律;区域成矿规律,潜力评价;成矿预测;研究进展 作为“ 全国重要矿产资源潜力评价”计划项目中的重要组成部分,“全国重要矿产和区域成矿规律研究”工作项目旨在根据现有资料、系统总结全国重要矿种、成矿区带的成矿规律,并以此指导矿产资源潜力评价和矿产勘查。项目的总体目标任务为:通过开展全国典型矿床和区域成矿规律研究,编制成矿规律研究技术要求,开展技术培训;指导大区和省级项目成矿规律研究工作;负责大区和省级项目典型矿床、成矿规律成果的验收、汇总和综合;编制和完成全国矿种(组)成矿规律相关专题图件及其数据库建设;组织开展全国典型矿床野外调查。自2006~2013年, 以中国地质科学院矿产资源研究所为首的研究集体野外调查矿产地共453处,采集各类样品数千件,新测定同位素年龄数据400多个,编制了16个矿种的1∶500万全国性图件4类64种, 建设分矿种的数据库16个,汇总数据库1个,发表论文16 8篇,已出版专著8部、全国性成矿规律图1套,取得了一系列研究进展。 1 研究方法方面的新进展 成矿规律的研究是一项主观能动性很强的工作,由于研究人员对客观事物的认识千差万别,采取什么样的方法至关重要(王登红,2011)。以往没有一套规范性的技术要求来表达对成矿规律的认识,尤其是如何编制成矿规律图,学者们认识各异,编出的图件也各不相同,影响到对成矿规律的认识和表达。在项目实施之初,项目负责人就认识到编制统一技术规范的重要性,组织相关人员编制了全国统一的技术要求(陈毓川等,2010a),有效地推动和促进了重要矿产和区域成矿规律的研究。例如,为编好省级的、大区的和全国的单矿种成矿规律图和综合矿种成矿规律图,项目有关人员研读并吸取了国内外的一些成矿(规律)图和“国标GB958-99”之长处,设计出了一套新的图例(图1、2、3) 。该套图例

中国区域成矿特征探讨

[收稿日期]2002-04-01;[修订日期]2002-07-17;[责任编辑]曲丽莉。[基金项目]中国地质调查局研究项目(200100200069)、国土资源部科技项目(20010302)资助。 [作者简介]翟裕生(1930年-),男,1952年毕业于北京大学,教授,博导,中国科学院院士,主要从事矿床学、矿田构造和区域成矿的教学 和研究工作。 专家论坛 中国区域成矿特征探讨 翟裕生 (中国地质大学,北京 100083) [摘 要]中国矿产资源特征主要是由中国的地质构造特点和地质成矿历史所决定的。中国区域成 矿的基本特点包括:①成矿时代齐全,成矿区域多样;②古陆边缘矿床集中;③叠加复合成矿作用显著;④花岗岩类成矿规模巨大;⑤构造成矿控矿明显以及其它等。为进一步深入研究中国大陆的成矿特征,提出3个重要课题:①中国古陆块的分合对成矿的制约;②中国大陆活动性与稳定性的辩证认识,并注意在稳定地块中找矿;③研究深部矿床赋存规律开拓深部探矿新领域。我国现阶段还处在浅部探矿和采矿阶段,在若干大型矿集区中还应存在第二个找矿空间,即深约500~1500m 的深部空间,在这个空间中有可能实现找矿突破。 [关键词]矿产资源 区域成矿 叠加成矿 构造成矿 深部找矿 [中图分类号]P618 [文献标识码]A [文章编号]0495-5331(2002)05-0001-04 中国的矿产资源比较丰富,在矿种、矿床类型、矿床规模和矿石质量方面有其特色。这些特色主要是由中国大陆的地质历史所决定的。作者曾著文初步讨论了中国区域成矿的若干特色[1]。本文拟进一步分析中国矿产资源和区域成矿的特点,探讨造成这些特点的原因,并提出在区域成矿研究中值得重视的几个问题。文中主要针对固体矿产,石油、天然气等基本不涉及。 1 中国矿产资源的若干特点 地球作为一个行星在整体上有其运动规律,但其运动在时、空上是不均衡的,显示出地质作用的多样性和复杂性,因而也导致全球各地的矿床形成条件不尽相同,各国家、各地区的矿产种类和丰度有不少差异。就一些资源大国,如俄、美、中、加、南非、澳大利亚、巴西等国看,各有其矿产资源的优势和劣势。我国自人民共和国建立以来,通过大量的矿产勘查、开发和矿床研究,总结了各类矿床的地质和经济特征,也进行了较为系统的区域成矿研究,因而对我国矿产资源的基本状况和特点有了较全面的认识[2,3],可概括为4点。 1)矿产资源品种较全,总量较丰,有不少优势矿产。我国已发现矿产171种,有探明储量的156种。 已探明储量的潜在价值居世界第3位(次于美、俄),是世界上少数矿产资源比较齐全的国家之一,但人均拥有量则降至世界第53位。比较丰富的矿产有煤、钨、钼、稀土、钒、锑、锡、铅、锌、铌、锂、钽、锶、萤石、菱镁矿、滑石、石墨、重晶石、膨润土、硅灰石等20余种,其储量居世界前列。 2)国民经济大宗用量的部分矿产相对不足,缺 少特大型矿床和富矿石。与一些资源大国比较,我国的铁、锰、铝土矿、铜、金、磷、钾、铀等矿产资源不丰。贫矿较多,富矿比例小,也缺少超大型矿床。 3)比较稀缺矿产有铬、钾、铂族元素、金刚石、高档宝玉石等,除钾盐外,多年来在找矿上无重大突破。 4)共生、伴生矿多。据统计,全国25%的铁矿、40%的金矿、80%的有色金属矿和大多数地区的煤 矿都有其它矿产与之共生或伴生。这有利于资源的综合利用,但也给矿石选冶带来不少难题。 需要说明的是,一个国家的矿产资源情况不是固定不变的,它随着社会经济发展和科学技术水平的提高,而呈现动态变化。今后,随着加大矿产勘查投入和深部探矿的加强,西部大开发中新的矿业基地的建设,对海洋矿产资源调查的展开,以及矿业和原材料工业科技水平的提高,我国将在传统和新型 1 第38卷 第5期2002年9月 地质与勘探GEOLO GY AND PROSPECTIN G Vol.38 No.5 September ,2002

浅析对大地构造研究与矿产勘查评价之间关系的初步认识

浅析对大地构造研究与矿产勘查评价之间关系的初步认识 科学高效的找到矿产资源,以供人类社会的发展需要,一直以来都是地质学家的重要课题。随着科学技术的发展,人们对矿床的形成和保存问题得到深入研究,越来越多的地质学家将大地构造研究应用在矿产的勘察工作中。本文介绍了我国大地构造的研究情况,详细阐述了大地构造研究和矿产勘察评价的关系。 标签:大地构造研究矿产勘察评价关系 地质工作人员在矿产的勘查工作中,往往会遇到地质构造和成矿研究相脱节的情况。主要原因在于两个方面,其一,我国的大地构造图反映不出各个构造单元的物质组成,因此对构造环境不明确;其二,已有的构造和成矿关系,都是在构造图上标注已知的矿床位置,地质学家没有将地质作用在后期的叠加改造考虑在内,以下就此提出个人见解。 1我国大地构造的研究现状 我国对于大地构造的研究,一直以来将重点放在了地壳的构造演化和构造分区两个方面上。制定构造分区方案时,普遍将活动区和稳定区划分到一级构造单元中。就目前的研究而言,稳定区指的是褶皱基底地区。大多数学者认为稳定区不会有活动,但也有少数学者认为稳定区能够转化为活动区。而实际上,大陆的演化可以分成不同的演化旋回。一个地区在这个旋回中是稳定区,但在另一个旋回中可能是活动区。 对活动区的构造单元进行划分,我国是以构造的变形时间作为划分标志。使用这种方式,地壳构造单元多为褶皱带,因此没有重视地球动力学环境的演变。结果,在大地构造图中,很难明确看出活动单元的演化历史,也不能表示出后期的叠加构造。 近年来,越来越多的地质学家投身于不同地质时期的地球动力学背景的识别和研究上。在未来,大地构造研究将会取得显著成绩,从而创作出新的大地构造图。届时,我国大地构造的研究,就能够真正与矿产的勘察评价工作相结合,从而有力促进我国矿产事业的大跨步发展。 2成矿地质背景和成矿地球动力学的区别 成矿地质背景,指的是矿床在形成的时间上,地质作用的类型和相应的地质环境。根据地质作用的不同,可以分为岩浆岩、沉积岩、构造型、变质型等不同的类型。这些类型按照构造发生的位置和环境,又能够继续细分为不同的亚类型。 成矿地球动力学环境,指的是在矿床形成时候的地球动力学环境。以构造应力的特征或者主要压力的方位为依据,可以分为不同的类型,如:剪切型、伸展型、版内稳定型、挤压型、陨击型等。这些类型按照所处板块构造部位的不同,

区域成矿学期末考试复习资料

一.区域成矿学的概念:区域成矿学是研究区域的成矿环境、成矿条件、成矿过程和成矿演 化,阐明矿床的时空分布规律的地球系统科学的一门分支学科。它是进行区域矿产预测和普查找矿的理论基础,也是地球系统科学的重要组成部分。 二.储矿场的概念:是在一定成矿地质构造背景上产生的有利成矿的地质、物理、化学因 素的耦合场,它不是一个单纯的空间概念,而是各种异常控矿因素的汇聚,以达到成矿物质巨量浓集的效应。 三.水岩反应:水岩反应是指在地质作用过程中,水溶液与矿物岩石间物质成分的相互交换 作用的化学反应。 四.沉积建造的概念:沉积建造是一套具有一定沉积特征和纵向序列特点的岩类组合,它代 表着地球动力演化过程中一定阶段的沉积作用的总体特征,其顶底界面常被假整合、不整合或沉积间断面所隔开。 五.矿源场:矿源场指在地球化学省中,某些金属相当富集,具有作为矿质来源条件的地区, 从中可直接提供成矿物质。 六.矿床的成矿系列的概念:成矿系列:是指在一定的地质单元内,在一定的地质发展时期, 与一定地质作用有关,在不同或相同演化阶段,形成的有相互成因联系的一组矿床。 七.成矿圈闭:是指促使成矿物质在一个局部的构造-岩石中聚集而不被散失的条件和机制。 八.矿源体:指富含成矿物质并直接对成矿做出贡献的地质体 九.成矿阶段的划分:原始地壳形成时期(2800—3500ma)微板块构造运动时期 (1800—2800ma)地壳的快速增生时期(850—1800ma)古超大陆旋回时期(250—850ma)新超大陆旋回期(0---250ma) 十.成矿作用演化的基本趋势:1.成矿物质由少到多2.矿床类型由简到繁3.成矿 频率出低到高4.聚矿能力由弱到强 十一.大型构造的类型:反映地壳水平运动的伸展、收缩和走滑;反映垂向调整的隆升和沉降,其间可以有各种过渡或转换形式。 十二.中国成矿域的划分:天山-兴蒙成矿域塔里木-华北成矿域秦-祁-昆成矿域扬子成矿域华南成矿域喜马拉雅-三江成矿域。 十三.成矿单元的划分:全球成矿单元分成二级即成矿超带成矿域大成矿带(环太平洋成矿带特提斯-华力西成矿超带南非成矿区苏必利尔成矿区西奥成矿区乌拉尔成矿带中亚—蒙古成矿带斯堪的那维亚—波罗成矿区) 十四.成矿流体的基本类型:岩浆热液变质热液热卤水地热水地下水海水石油和天然气地幔来源的流体。 十五.成矿物质的来源:(1)地幔源(幔源岩浆、幔源流体及其它); (2)地壳深部源(硅铝质、镁铁质岩浆,流体等) (3)地壳表部源(结晶基底、沉积盖层、深循环地下水、岩浆流体、变质流体等); (4)地面来源(地表岩石、海洋及湖泊等); (5)宇宙源(陨石、陨尘等)。 十六.矿源区域划分为:地球化学省或金属省、矿源场、矿源体三个等级 十七.成矿流体运移动力:(一)构造应力驱动(二)热驱动三。地形驱动四地层围压驱动 十八.水岩反应可分为:花岗岩的水-岩反应玄武岩的水-岩反应绿岩带的水-岩反应十九.成矿系列从高到低分为:矿床系列组合、矿床成矿系列类型、矿床成矿系列、矿床成矿亚系列、矿床式(矿床类型)、矿床、矿床成因类型共7个层次。 二十.矿床成矿的变质因素:地质构造条件、岩浆活动、流体和水文地质作用、变质作用、气候因素、地貌条件、生物作用因素、矿床本身条件、时间因素

青海玉树地区三江构造带北段构造与成矿的关系探讨

青海玉树地区三江构造带北段构造与成矿的关系探讨 摘要:本文首先介绍了研究区矿产概述,然后研究了晚古生代、中生代及新生代与成矿的关系及影响,最后就与成矿有关的侵入岩、火山活动等因素进行了探讨,具有较强的指导性和价值,供参考。 关键词:三江构造带北段;构造;成矿 Abstract: this paper first introduced the research area mineral overview, then studies the late Paleozoic Mesozoic and Cenozoic and mineralization, the relationship and influence, finally the metallogenic intrusive rocks, volcanic activities factors were discussed, and has strong guidance and value, for reference. Keywords: sanjiang tectonic belt section; Structure; metallogenic “三江”成矿带北段,成矿地质条件优越。晚三叠世以来,唐古拉地块北缘裂陷活动强烈,形成大范围的裂陷海盆,并伴有强烈的火山活动,形成大量海相火山岩和次火山岩,与喜马拉雅期的断隆作用有关,有关的中一酸性斑岩体星罗棋布。这些印支晚期的火山岩、次火山岩和喜马拉雅期斑岩,以及与以铜为主的多金属矿成矿关系极为密切。几条深断裂既控制着研究区内地层和岩浆岩的分布,也是成矿物质来源的通道。在该带上目前已发现以铜(铝)铅锌为主的有色金属矿产地六十余处。成矿类型主要有火山一次火山斑岩型、喷流沉积一叠加改造型、沉积变质一后期改造型、接触交代型、沉积砂岩型、浅成低温热液型及韧性剪切带有关的蚀变岩型等,其中以斑岩型、火山喷流沉积一叠加改造型、沉积变质一后期改造型为主,找矿前景巨大。 1研究区矿产概述 研究区位于唐古拉北缘成矿带北带,晚三叠世以来,裂陷活动强烈并伴有强烈的火山活动。这些印支晚期的火山岩和喜马拉雅期的斑岩与以铜为主的多金属矿关系密切,以多金属成矿为主,目前已发现的矿床主要有四川白玉县呷村超大型多金属矿、青海玉树赵卡隆多金属矿以及涉及研究区的朵龙格玛多金属矿。研究区的矿床主要产在巴塘群火山一沉积岩系中。 2构造与成矿的关系 根据现今研究结果综合分析,区域上的构造演化不是由一次陆一陆碰撞造山完成的,而是先后经历多岛海、陆内俯冲和陆内转换三次不同类型造山过程,

区域成矿学阶段性作业4

区域成矿学阶段性作业4 中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 区域成矿学课程作业4(共 4 次作业) 学习层次:专升本涉及章节:第4章一、名词解释 1原始地壳 2西太平洋俯冲带 3 BIF型矿床 4生物圈性质的转变 二、选择正确答案 1 元素的在不同的地质历史时期表现不同,影响了相应的地质—地球化学过程。 2 太古宙早期的产热量和表面热流较之现今要高倍。 3 进入显生宙,不同成因类型的矿床中的性质更为突出。 4中国大陆地壳是其基本特征,制约了中国大陆矿产资源的类型和分布。 三、判断下列说法正确(T)与否(F) 1现在的大气圈是由地球早期的大气成分组成。 2 BIF 型矿床、金铀砾岩型矿床在显生宙不再出现。 3 进入显生宙,同一矿种出现的矿床成因类型多种多样。 4锰结核矿几乎覆盖了整个太平洋和印度洋深水粘土区。 四、回答下列问题 1 地质历史中,内生成矿作用演化总趋势是什么,原因何在, 2 什么样的环境控制着中新生代中国主要金属矿产的出现与分布,主要出现了哪些主要的成

矿带, 中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 参考答案 一、名词解释 1原始地壳:地球早期演化某一时期~橄榄岩质的地幔熔融形成基性岩浆上侵到地球表面~形成玄武岩类岩石覆盖在地球的表层所构成的最早的地壳。 2西太平洋俯冲带:这是指太平洋板块西部向欧亚板块、菲律宾板块和印度-澳大利亚板块之下俯冲所形成的一系列复杂岛弧系统的总称。 3 BIF型矿床:指由晚太古宙-元古宙变质岩系中发育的条带状硅铁建造中达到工业要求的部分。 4生物圈性质的转变:生物圈性质至少曾经历过两次大的转变:18亿年时由厌氧微生物变化到喜氧微生物~6-8亿年时由菌藻类生物为主转变为动物为主。这些变化主要与大气圈中游离氧含量两次明显的增加有关。 二、选择正确答案 1 元素的地球化学行为在不同的地质历史时期表现不同,影响了相应的地质—地球化学过程。 2 太古宙早期的产热量和表面热流较之现今要高 3-5 倍。 3 进入显生宙,不同成因类型的矿床中多种元素复合成矿的性质更为突出。4中国大陆地壳活动性大于稳定性是其基本特征,制约了中国大陆矿产资源的类型和分布。 三、判断下列说法正确(T)与否(F) 1现在的大气圈是由地球早期的大气成分组成。F 2 BIF 型矿床、金铀砾岩型矿床在显生宙不再出现。T 3 进入显生宙,同一矿种出现的矿床成因类型多种多样。T

构造与成矿

大陆碰撞成矿理论的研究进展 摘要:经典的板块构造理论而建立的成矿理论已日臻完善, 完好地解释了增生造山成矿作 用及汇聚边缘成矿系统发育机制, 但却无法解释碰撞造山成矿作用及大陆碰撞带成矿系统。本文在阅读大量前人有关大陆碰撞成矿理论文献的基础上,特别是阅读有关侯增谦的“大陆碰撞成矿理论”以及陈衍景的“大陆碰撞成矿与流体作用模式”的前提下,简要介绍板块构造理论、大陆碰撞成矿理论的研究进展,重点阐述大陆碰撞成矿理论的要点、与区域成矿理论的区别、大陆碰撞流体作用模式、最后作简要总结。 关键字:大陆碰撞成矿理论板块构造理论流体作用模式研究进展 经典区域成矿理论,是指建立于经典的板块构造理论基础上的区域成矿理论。虽然不少矿床学家曾尝试借用基于大洋俯冲环境的斑岩铜矿模式,解释大陆内部古老碰撞造山带的成矿作用和矿床分布,特别是很多矿床学家依此解释华南造山带、秦岭-祁连-阿尔金-昆仑造山带以及天山-蒙古-兴安岭造山带的成矿作用和有关花岗岩类的形成,这些尝试都未能获得令人满意的结果。 由于经典的板块构造成矿理论难以很好地解释大陆碰撞带及其大陆内部的成矿作用,地质学家普遍认识到,适合于大洋和大陆边缘环境的理论或模式不可照搬到大陆内部,碰撞造山带也成为热点,通过一系列的地质工作,地质学家们对碰撞造山带的几何结构、造山机制和造山动力学过程等有了深入认识,最后导致了一系列找矿的突破和理论的提出。 一、板块构造成矿理论 矿床的形成与分布归根结底是与地球动力学演化过程(从太古宙地幔柱构造到显生宙板块构造)有关,不同的地球动力学背景必然造就不同的成矿系统和矿床类型。板块构造成矿理论已建立了三大成矿系统,包括离散边缘成矿系统、汇聚边缘成矿系统以及克拉通成矿系统[1],并且日臻完善,很好地解释了增生造山成矿作用及汇聚边缘成矿系统发育机制。 离散边缘成矿系统:通常发育于超大陆裂解时期,产于被动大陆边缘乃至大洋扩张环境,分别形成沉积岩容矿的同生-后生矿床和火山成因块状硫化物(VMS) 矿床(图1.1)。同生沉积矿床主要是BIF 和SEDEX 型Pb-Zn矿。BIF矿床形成于部分缺氧的海底陆坡环境是海底热水系统中Fe大量堆积的产物;SEDEX型矿床形成于被动陆缘裂谷-裂陷环境。VMS矿床主要发育于弧后盆地或弧间裂谷,主要受岩浆热机驱动的海底热水对流循环控制。

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