亚洲东部环太平洋成矿带成矿特点
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发布时间：2022-04-27 10:15
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时间：2023-09-12 04:39
一个地区的大规模成矿作用主要取决于最后一次的最强烈的岩浆-构造事件(邱瑞照等,2006)。对于中南蒙古-大兴安岭及邻近地区而言,尽管经历过晚古生代区域性的大规模岩浆活动伴随的大规模成矿作用,但是晚中生代被环太平洋构造带改造、叠加,也伴随区域性的大规模岩浆活动伴随的大规模成矿作用,在中国东部形成“中生代成矿大爆发”,对该区进行了强烈的改造、叠加,因此亚洲东部地区主体以燕山期形成的矿床为主,而对于寻找晚中生代以及更早形成的矿床,宜从改造后残留的、至今相对完整的块体中去寻找。
7.3.2.1 中南蒙古-大兴安岭
俄罗斯航空地质研究所Ю.Н.Рондов、И.Л.Белина等编制的《俄罗斯成矿图》(比例尺为1250万)。该图以大地构造相图为底图,划分出*成矿单元:将成矿省、成矿带和成矿亚省做为一级成矿单元,矿带作为二级成矿单元,矿区做为*成矿单元;另外,划分出非金属成矿区、油气成矿区和煤田成矿区。空间数据库中收集有8000多个俄罗斯的矿床和矿点信息,矿种齐全,包括有色金属、黑色金属、贵金属、非金属和能源矿产(石油、天然气、油页岩、煤和铀等)。
图7.29 俄罗斯联邦及邻区重要成矿省
在空间上(图7.29,表7.2),俄罗斯远东地区成矿主要是以中生代为主,前中生代为辅(图7.30),大规模成矿时期主要是白垩纪-古近纪(图7.31)。
表7.2 俄罗斯联邦重要成矿省主要矿产及成矿时代
续表
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中俄双方研究人员编制东北亚区域成矿作用图中(沈阳地质矿产研究所,2004),划出了阿尔丹斯塔诺夫(外兴安岭)、上扬斯克-科雷马、锡霍特山脉、阿穆尔(黑龙江)-兴安岭、华北成矿省(带)。
图7.30 俄罗斯远东地区不同成矿时代远景区(中生代为主)(转引自Copy editor:Sun Yayun,2008)
中国及邻区重要成矿带成矿规律对比研究
图7.31 东北亚地区中新生代斑岩铜矿成矿可行地段(Trcats)分布图(据USGS,2004)
在阿尔-斯丹塔诺夫成矿省范围内,已发现一批大型和特大型金、铀、铁、钛、铜、铂、氟、钽、铌和稀有元素矿床,存在着与前寒武纪杂岩有关的稀土型成矿中阿尔丹矿区和克特-卡普斯基成矿带产有金矿床,南阿尔丹矿区产有铁矿床,孔杰尔矿区产有铂矿床,以及埃利孔卡的金-铀矿床,阿尔巴拉斯塔赫的稀有金属-铀矿床。奥廖克马成矿区产有铁矿床,铜-铀和金-铀矿点。斯塔诺夫成矿区的一些矿区产有储量巨大的乌多坎含铜砂岩矿床,卡拉尔组的大型铁-钛矿床和巴姆大型金矿床。在阿尔丹-斯塔诺夫成矿省东部的格兰矿区已发现钛-铁矿床,在前朱格朱尔成矿带发现了铜-金矿床。
上扬斯克-科雷马成矿省,主要是多金属、金、银等工业矿床具有代表性,从西往东,金属矿化显示的年龄从元古代-古生代(戈尔诺奥泽尔、萨尔丹等稀土矿床和谢捷达班成矿区的铜-多金属矿床)变为晚中生代(阿拉赫云、鄂霍次克、上因迪加成矿区一些金矿区中的尤尔斯克、塔斯-尤里亚赫、哈坎贾等矿床)。
锡霍特山脉成矿省含有一些大型金、锡、钨、多金属工业矿床,白垩纪和白垩纪-古近纪年龄的内生矿化点具有代表性。下阿穆尔成矿区的矿区和矿带具有金和金-银矿化专属性(姆诺戈韦尔申,白山,布赫江卡等矿床)。滨海成矿区的矿产种类繁多。
在阿穆尔-兴安岭成矿省已发现众多的金、铜-金、锡(仅在俄罗斯一侧)、钼和多金属(仅在中国一侧)矿床,时代主要为显生宙矿床(早古生代,中-晚中生代)。典型矿床有乌达-尚塔尔成矿区的戈尔比坎和其他铁-锰矿床,多宝山矿区的铜-金-钼矿床,斯塔诺夫成矿区的中生代金矿床(别列基特,基洛夫,波克罗夫,托库尔,十月)萝-北牡丹江多金属成矿区的团子沟大型金矿床,兴安岭-鄂霍次克成矿区的已知工业锡矿床(兴安,右乌尔米,佩列瓦利)。
华北成矿省的北部,大型铁、钛、镍、金、铌、钼、金-多金属矿床具有典型性。代表性矿床有:歪头山和板石沟大型铁矿床,红透山和山门铜-多金属与铜-银矿床,二道剪子、老牛沟、夹皮沟、小西南岔铁矿床。矿床成因类型变化很大,从层状绿岩和沉积-变质型到热液斑岩型不等,时代以晚中生代为主。
中国境内按时空进一步分区,晚三叠-中侏罗世,东北北部区主要产出与侵入岩有关的斑岩铜、钼、铅锌、银矿床。南部区主要产出与侵入岩有关的斑岩、碱长花岗岩有关的锡、铜、钼、银和铅锌矿床。东北区主要产出与侵入岩有关的斑岩、矽卡岩Mo(Au)多金属矿床;中南部区,与基性-超基性岩有关的铜镍矿床。在南部主要产出与逆冲构造有关的Au、Mo和“绿岩”Au矿。
晚侏罗-早白垩世,北部主要产出与早白垩世斑岩、火山-次火山岩及浅成侵入岩有关的Au、Mo多金属、Pb、Zn、Ag矿床。南部主要产出与斑岩、火山-次火山岩有关的Pb、Zn、Ag、Fe、Sn矿床。东部,与斑岩、火山-次火山岩有关的Au、Cu、Mo矿床。
7.3.2.2 中国东部
中国东部中生代是中国地质历史中最具特色的构造-岩浆-成矿事件,岩石圈减薄及其伴随的构造-岩浆事件与成矿作用大爆发的耦合关系是近十几年来深部研究中所取得的重要认识(邓晋福等,1988,1994,1996;Menzies M A et al.,1993;Griifn W L et al.,1998),也是大规模成矿作用和大型矿床与深部构造研究方面的前沿课题。燕山期如此大体积的岩浆物质喷发是壳幔物质大循环和以热为主的物理能量大转移,造成了中国东部85%~90%的矿床出现于燕山期,花岗岩形成时代与成矿时代都主要为140Ma~100Ma。成矿时代与成岩时代大体一致,决不是巧合,而是深部岩石圈/软流圈系统灾变与浅部构造-岩浆-成矿大爆发的响应。因此,中国东部燕山期花岗岩的研究始终受到人们的关注。以下我们以中国东部为例,说明其成岩成矿特点(图7.32)。
已有资料表明燕山期是中国东部成矿大爆发时期(图7.33),在全国范围内统计85%以上的大型、特大型矿床都分布在中国东部,时代主要为中生代(陈毓川,1999)。同位素年龄统计表明,中国东部花岗岩和矿床的年龄高峰值都在120~140Ma,即最强烈的岩浆活动与成矿作用的主要时期一致(图7.34,图7.35)。
图7.32 中国东部侏罗纪-白垩纪火成岩分布图
图7.33 中国东部燕山期矿床分布图
图7.34 中国东部中生代花岗岩类年龄直方图
图7.35 中国东部矿床和含矿岩体年龄直方图
研究表明,华北地区经历了由J1初始和J2早期造山→J3峰期造山→ 晚期造山→ 后造山的完整造山旋回(DengJFetal.,2004),150~140Ma左右的构造*转折时限(翟明国等,2003),与华南岩石圈约146Ma开始的伸展拉张(李献华.1999)、东北岩石圈减薄最薄时间145Ma(吴福元等,1999)大致同时,表明贯穿整个中国东部的燕山期花岗岩是同一*动力学机制下的产物(邱瑞照等,2004b),但在东北、华北、华南地区的燕山期花岗岩岩石组合、矿产种类、规模都各不相同(表7.3)。
表7.3 中国东部燕山期造山带花岗岩岩石化学成分特征值
中国*岩石圈岩石学结构表明,导致这种差异的根本原因之一是由于深部物质组成和性质的差异:
(1)东北地区及邻区属于古亚洲洋造山带东段,造山带西段的代表古生代造山带岩石圈的额尔纳旗地块的岩石圈物质和结构是其改造前的岩石圈深部物质组成参照(基底形成时代>400Ma),陆壳为石英闪长质-花岗闪长质(pV=6.38km/s,对应的SiO2含量65.1%),岩石圈地幔由方辉橄榄岩-二辉橄榄岩构成;燕山期对流地幔物质和热输入*,形成大量的花岗岩,现今大兴安岭造山带型陆壳平均波速略有增加(pV=6.40km/s,对应的SiO2含量64.6%),反映总体成分略偏基性,这可能是燕山期对流地幔物质输入以及部分地区(如大兴安岭东缘、南缘)有喜马拉雅期玄武岩喷发的结果;岩石圈地幔变为主要由二辉橄榄岩-方辉橄榄岩构成(大兴安岭)。东北燕山期花岗岩以I型和A型为主而几乎没有S型,花岗岩岩石以富Na为特征,矿产组合以Cu、Au为主,绝大多数含矿岩石、花岗岩的锶同位素初始值小于0.706、钕同位素εNd值为正值,这些特点均与兴蒙造山带西段类似;暗示东北地区燕山期对流地幔物质和热输入*,在形成新生陆壳和改造显生宙陆壳的同时,花岗岩组合、矿产组合都继承了兴蒙造山带西段的特点。
2)华北为太古宙陆块(基底形成时代>2500Ma),以西部的鄂尔多斯为其改造前的岩石圈深部物质组成参照,其陆壳主体成分为TTG(pV=6.3km/s)。燕山期广泛发育高钾钙碱性火成岩组合(HKCA)不同于东北花岗岩岩石富Na的特点,岩石组合为I型+A型+非典型S型,成矿作用以Au、Cu、Mo、Pb、Zn、Ag为主,这些特征与对流地幔物质和热输入*既形成新陆壳又改造古老陆壳的特点相符(邱瑞照等,2006)。火成岩证据表明侏罗纪-白垩纪形成的新陆壳既有从地幔中分出的新生陆壳的贡献,也有原有古老陆壳再熔融产生的再生陆壳的贡献。
3)华南*拼合最晚(三叠纪),以西部扬子陆块(克拉通)岩石圈是其改造前的深部物质参照(基底形成时代800~1700Ma),其陆壳主体成分为花岗闪长质(pV=6.3km/s)(四川盆地)。燕山期花岗岩以高钾、过铝、S型花岗岩为特征,花岗岩的εNd值绝大多数为负值与矿产组合以W、Sn、Bi、Mo、Nb、Ta等为主,与燕山期对流地幔物质和热输入*以热为主、物质为辅,深部物质以陆壳物质再循环为主的特点相符(南岭地区的湘中-赣中)。
上述资料显示,虽然中国东部经历了大致相同的动力学机制,但是由于改造前岩石圈深部物质组成、性质差异,才导致各区火成岩和矿产组合不同,反映了深部物质组成(源区)对火成岩组合、矿产组合的约束,同时也与燕山期造山型岩石圈的形成密切相关。
中国东部在中生代经历了燕山期造山作用,新生代经历了裂谷作用。沿千岛、日本和小笠原-马里亚纳海沟分布,新生代初通过裂陷作用发育起来的鄂霍次克海、日本海、东海和南海等弧后盆地把它们与*隔开。夹持在菲律宾群岛与太平洋之间的菲律宾海板块是始新世以来生成的,正沿琉球和菲律宾弧向亚洲*俯冲。晚中生代末作为中国东部陆缘的日本列岛、台湾岛、巴拉望岛等,整体右旋的中国*东部在新生代裂谷作用下被“撕裂”,与太平洋向西俯冲发生洋陆作用形成向东凸出的链状“弧形”岛弧(邱瑞照等,2010),形成新生代矿床。
7.3.2.3 中南半岛
中南半岛经历复杂而漫长的地质构造演化,同样,也有多期次的成矿作用,环太平洋成矿带成矿作用(图7.36),是叠加在印支地块的大规模成矿作用之一,如①腾冲-德林达伊钨锡矿带是著名的世界巨型钨锡矿带的重要组成地段,已知的矿床数量多,规模大,受同名的花岗岩带的控制。②滇东南个旧-马关-越北宣光-广西南丹钨锡矿带属于华南钨锡矿带的西段,钨锡矿床分段、分片成群产于个旧、马关-麻栗坡、宣光、南丹,是研究区内的第二条重要钨锡矿带。③昌宁-清迈钨锡矿带与腾冲-德林达伊钨锡矿带平行分布,受昌宁-清迈花岗岩带的控制,已知矿床较多地产于中国西盟-昌宁地区和南部泰国清迈地区,而其间的缅甸境花岗岩带有延续,但因地处金三角地区,地质工作基础太差,尚无钨锡矿床发现,预测有钨锡找矿较好的远景。
图7.36 三江-湄公河成矿带主要矿产分布图
