区域成矿作用及成矿类型总述 区域成矿规律概要

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一、区域成矿作用的基本特点

从表4-2可以清楚看出,本区绝大多数矿床都是由岩浆作用所形成的,此即是本区区域成矿作用的最大特色。在28种矿床式中(属于本专题研究对象的为19种),与岩浆作用有关的就有24种(16种为本书研究对象),所占比例高达85%。变质及沉积作用虽然也形成一些重要矿床但数量不多,而且即使是这类矿床也大多因为有岩浆作用参与致使之得到叠加改造并进一步富集。

与成矿有关的岩浆作用方式有多种多样,不论是海相火山还是陆相火山,是潜火山还是中浅成侵入都能形成一批重要矿床。

岩浆作用以各种途径来对成矿作出贡献,有直接提供矿源的,也有提供热源并形成热流体以促使矿质活化迁移和沉淀富集的,还有的先通过形成某些特殊的容矿围岩(如矽卡岩)再使矿体定位其间。多数情况下则是几种途径兼而有之。

岩浆之所以对本区的成矿起如此重大作用,完全是由本区的地质构造条件及其演化过程所决定的。总的来看,本区在一些重要的构造运动期间,壳幔作用都不断处在活跃状态中。

最早可追溯到中元古代,那时海相火山活动就相当发育。这使得四堡期成为本区最早一次集中成矿期。

进入新元古代后,随着硅铝质地壳趋于成熟,区内开始有较大规模的花岗岩类侵入,这为壳源性成矿物质提供了来源。

华力西-印支构造期间,在本区的一些部位发生了一定规模的地壳张裂,导致地幔上隆并使深源成矿物质随岩浆携至地壳上部,使本期因而成为区内第二个重要的集中成矿期。

至燕山运动中晚期,地壳再度大规模开裂,并发育深切断裂而使壳幔作用达到新的高峰。在深源物质上涌的同时,火山喷发及岩浆侵入活动空前活跃。据统计,福建境内中生代火山岩的分布面积竟占全省面积30%之多,若加上同时代的侵入岩出露面积,二者合计接近占全省的三分之二。在如此广泛和强烈的岩浆作用及热流上涌影响下,地壳内的许多成矿元素势必处于一种被激发的活化状态而游离迁移,此时只要有适宜的捕集机制(物理的、化学的,生物的等)就能将之吸附聚集沉淀成矿。事实也正是如此,燕山运动后期特别是早白垩世,成了本区第三次集中成矿期,将之称为成矿爆发期亦毫不过分。

综上所述,足可说明岩浆作用乃是本区成矿最重要的地质作用。

二、区内各种成矿地质作用简述

1.潜火山-斑岩作用和海相火山作用均形成了本区一批大型-超大型矿床

(1)潜火山成矿作用

潜火山成矿作用是本区一种最具特色极其重要的成矿作用,已发现的紫金山及金瓜石大型-超大型金、铜矿床均由其形成。成矿时代分别为早白垩世(紫金山矿床94.10~111.78Ma)及早更新世(金瓜石矿床(1.0±0.9)Ma)。其基本特征可与环太平洋带的同类矿床相对比,即:均沿构造活动区的深切断裂和火山活动带分布,岩浆属深源的中酸性成分,并有同源岩浆发育形成一套从火山喷发岩-潜火山岩-浅成斑岩及侵入岩类的岩石组合。潜火山作用后期,由于积聚了大量气体,在半封闭条件下往往发生隐爆作用,形成一套裂隙系统,成为矿体的定位空间。参照R.H.西利比在研究智利此类矿床时所总结的模式,可将之又分为高硫型(酸性硫酸盐型)及低硫型(冰长石、绢云母型)两个亚类(图4-2)。本区的超大型矿床均属高硫型。

图4-2 浅成热液矿床与斑岩型矿床位置示意图

(R.H.西利比,1997)

HS—高硫型;LS—低硫型;P—斑岩型

(2)斑岩成矿作用

本区由斑岩作用形成的大型-超大型矿床有钨、钼、锡及铅锌银等。其成矿斑岩与国内外典型地区相比有许多共同点,例如:都属于由深源的中酸性-酸性岩浆演化至晚阶段时形成的浅成小岩体,大多数受构造带控制,成岩时代以中生代为主,也有新生代,见表4-4。

表4-4 研究区内斑岩型矿床的成岩、成矿时代表

从表中可看出斑岩成分具有明显的成矿专属性,形成钨、锡、铅锌矿床的斑岩属酸性,而形成铜、钼矿的斑岩则为中酸性。另从成岩时代来看,福建境内及江西南部的斑岩年龄,令人惊奇地大多集中在距今1.1亿年左右。这反映出早白垩世是本区壳幔作用十分活跃的时期,并且印证了该期是重要的成矿爆发期。

福建罗卜岭的成矿斑岩还另具特点,即斑岩和同期、同源的潜火山作用属同一成矿体系,二者只不过是成矿部位与成矿阶段有所差别。这点是本区成矿作用的又一特色。

(3)海相火山成矿作用

区内一批大型铅锌银矿床由海相火山成矿作用形成。主成矿时代是中元古代,构造环境是古隆起区内的裂谷,成矿作用与地壳拉张及壳幔作用有关。其中又可按照火山岩浆的成分而分成变质基性火山岩的层控型及细碧角斑岩型两类,前者形成大型铅锌银矿,后者目前仅有中小型的铜钴矿,见表4-5。

表4-5 由海相火山作用形成的两类矿床简表

变质基性火山岩层控型的含矿建造为绿片岩类,恢复原岩是玄武岩-安山玄武岩。至于细碧角斑岩型这一名称则仍沿用传统的命名,虽然近年来这一名称已很少使用而归为黄铁矿型范畴,但考虑到黄铁矿型作为工业类型名称的原意是指矿石以黄铁矿为主要成分,且含量应高达70%~90%(《地质辞典》四分册,1986)。而本区已发现的此类矿床中黄铁矿只占少数,故不宜称之为黄铁矿型。

2.变质作用及深成地质作用是本区形成金矿床的重要成矿作用

前震旦纪变质岩系中金元素的原始丰度并不很高(福建平均值1.38×10-9,最高的是片岩类亦仅2.6×10-9),因而对成矿作用的要求是必须能使之富集至千倍以上才能成为工业矿床。由此决定了金的成矿往往要在很长时期内经过多种作用的反复叠加方能完成。变质作用及深成地质作用即是这样一种重要的成矿作用。总结本区一些重要金矿床的形成过程,首先是由强烈的混合岩化和花岗岩化作用促使金从原岩中析出迁移,此时发育在深层部位的各种剪切带构造就为金的重新聚集提供了最佳的空间部位。因此本类矿床大多分布于高度混合岩化的热穹窿中心,以及产于变质程度较高及构造层次较深的地区。此外,多数情况下都还要有后期岩浆侵入及热液作用的叠加,才能使之不断富集。

由此种作用形成的金矿床,又可依照控矿构造的不同而分为两种型式:一类是产于剪切带(韧-脆性,通常叠加脆性张裂的糜棱岩带断裂带);另一类产于张性破碎带(脆性断裂带)。以前一类价值较大。

3.由海底喷气(热液)作用形成的矿床在本区极具找矿潜力

本区已发现由海底火山活动或喷气(热液)作用形成的此类矿床,其成矿机制大致可与红海热卤水盆地或东太平洋洋隆地区相对比,因而具有很大的找矿潜力。这类矿床均产于永梅坳陷的海盆内。石炭纪中期由于地壳伸展作用而在该海盆内形成多个张裂中心,导致深源的火山及气液活动。福建龙岩和广东梅州即是当时盆地内的两个凹陷中心。前者形成了与基性火山岩有关的马坑块状铁矿床,后者则形成了与海底远火山及喷气-热液有关的玉水块状铜铅锌矿床。

4.主要与海相沉积岩有关的黑色页岩型矿床是本区新发现的一种重要矿床类型

近年来新发现的此类矿床位于永梅坳陷西南端,早侏罗世时永梅坳陷开始海退,但此处仍为残留海盆,沉积了一套黑色炭质页岩地层,此前又因盆底张裂而引起海底火山及继之发生的热液活动,使银锑等成矿物质被黑色页岩所吸附。至燕山中晚期又由于岩浆侵入及构造破碎作用使之发生再次活化迁移及沉淀富集;而银的富集主要与黑色页岩的吸附作用有关。

5.区内数量最多、分布最广的中小型矿床是由侵入接触和陆相火山作用所形成

(1)侵入接触交代作用

燕山期岩浆侵入至碳酸盐围岩时,在其接触带往往形成矽卡岩矿床,以铅锌银为主。侵入岩成分偏酸性,地层层位从元古宇到下三叠统都有。矽卡岩及矿体常沿一定层位和层间破碎带分布而成为层状矽卡岩矿床。此类矿床又往往围绕某个侵入岩体成群分布而形成矿田或矿集区。有的矿床内还见到有矿化的斑岩及爆破角砾岩类,因而又与斑岩型矿床构成一种具有成因联系的共生组合系列。本类矿床以形成于永梅坳陷区内居多,但在其他构造单元也有分布。

(2)陆相火山作用

与中生代陆相火山作用有关的矿床(点)广泛形成于闽粤火山断陷带内,另在其余构造单元内亦有分布。矿种有金、银、铅、锌、锡、铁及各种非金属矿产。其中的金属矿大多分布零星规模不大,很少能成为工业矿床。从陆相火山作用的成矿机理来分析,虽然火山岩浆本身也携有成矿物质(如福建下西坑铁矿的火山岩围岩中就有铁质火山弹),却难以富集,其原因是与陆相火山作用的自身特点有关。由于陆相环境下的火山喷发物是在开放条件下只与大气圈短暂接触后即坠落地面,使得其中的成矿元素总的趋于分散状态,而没有时间进行比较充分的物质交换。因此,只有在具备以下的后生条件时才有可能富集成矿:其一是能在喷发期后形成一个长期稳定的环流系统,具备必需的热源、水源、裂隙通道以及有利于交代的围岩岩性(如孔隙度较大的凝灰岩类)等,只有这样才能使热流体不断从围岩中汲出成矿元素并迁移至适宜的场所沉淀聚集;另一种条件是水盆地环境,成矿元素随喷发物进入水体后,就能有较充分时间得到解离、分异、迁移和沉淀聚集。对应于这两种条件就形成了两种矿床类型。前者形成的是火山岩构造蚀变岩型,后者形成的是火山-沉积岩中的似层状型,其中以前者的数量最多也较重要。对于构造蚀变岩型矿床来说,在其形成过程中,环流体往往会从火山岩下面或周围的基底岩层中汲取成矿物质,这就使得成矿元素与基底岩之间具有一种亲缘和继承性关系。例如,当火山岩之下或邻近地区的基底岩是老变质岩时,在火山岩盖层内就可能形成金矿。而当基底岩是下侏罗统的海相碎屑岩地层时,火山岩盖层中就会有锡矿形成。这即为本区成矿作用的一大特点。

6.岩浆热液和构造充填作用也能形成大型矿床

这是本区的又一新发现。此类矿床虽仅发现广东厚婆坳一处,但很具意义。成矿与燕山期花岗岩的侵入和岩浆热液作用有关。矿体虽产于侵入接触外带的沉积岩地层内,但随着距岩体的远近而呈现出成矿元素的水平分带特征。此外,其控矿构造也比较特殊,使主矿体成为一种似筒状体产出。

三、区内矿床的成矿类型及其空间分布

矿床的成矿类型是一种按照成矿作用来划分的矿床类型,其不同于成因类型或工业类型的分类,但可作为矿床成矿系列中成矿亚系列之简化同义词,因为二者都建立在成矿作用的基础上,而且成矿类型的名词能简要地表明其成矿作用特点,也比较符合传统习惯,在使用上也方便些,因此在以下的叙述中采用成矿类型来表述。区内的各种成矿类型中有些只在特定的地质单元内才有,有些则贯通于不同地质构造单元。表4-6是本区成矿类型与成矿亚系列及矿床式的对应关系及其在各成矿区带中的分布。

表4-6 研究区内成矿类型与成矿亚系列的对应关系及空间分布

续表



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区域成矿模式和找矿模型
答:基于成矿地质背景、典型矿床的地质、地球化学和地球物理、化探等方面的特征,建立的区域综合找矿模式(表3-4),即:成矿时代太古宙、元古宙克拉通裂谷槽盆中海底火山喷发-沉积环境、褶皱构造、Au-Ag-Hg-Cu-Pb-Zn-Mo元素组合异常和升高的正磁场,不规则相对重力高梯度带构成了区域找矿标志与找矿模型。 表3-4 太古...

主要矿床组合及其成矿作用
答:此后,祁连山整体成矿作用减弱,且主要是早古生代成矿的基础上华力西、印支期陆内造山型的构造蚀变岩型的金矿、银矿床,成矿单一。因此,祁连山成矿整体上主要为中元古代早期和早古生代两个成矿高峰期,成矿类型有显著差异。 中元古代早期响应于Columbia超大陆裂解作用(Rogers and Santosh,2002),祁连山古陆块聚集区存在...

中国区域成矿若干特征
答: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,...

成矿作用和矿床的成因分类
答:(一)成矿作用简述 前已叙及,各种元素在地壳中的平均含量是很不均匀的,如各种金属元素和非金属元素,在地壳中的平均含量都是很低的。例如铁在地壳中的平均含量是比较大的,但也只不过占5.63%,若要在地壳中富集成铁矿床,其含量至少要达到25%~30%,既需提高5倍,才能达到工业要求的铁矿石工业...

区域岩石圈各时期构造环境中成矿作用的地球化学分析——以长江中下游...
答:人们之所以把矿床形成环境与构造环境联系起来,其目的是为了认识在各种构造环境中所形成岩石的含矿潜力,以确定各构造环境中成矿的有利部位。通过十几年来,从事区域成矿规律地球化学研究的实践,我们深刻认识到,构造环境对岩石组合、岩石地球化学特征及成矿过程起决定性作用。因为不同性质的构造动力机制在岩石圈中通过部分...

西北地区成矿背景及成矿条件约束
答:不过,秦-祁-昆成矿域构造背景的独特性是存在的,有其鲜明的成矿特色。 图5-2 西北地区有色金属成矿带划分及主要有色金属矿床分布示意图 西北地区不同成矿域各成矿带的有色金属成矿类型和时间,可显著反映其区域成矿时空分布特点(图5-2、表5-1)。与主要构造事件相一致,古亚洲成矿域以华力西期成矿作用为主...

主要矿化类型及特点
答:一、主要矿化类型及主攻类型 依据本区成矿地质构造环境、成岩成矿作用特点、成矿方式与成矿元素组合,在对工作区主要矿产地进行地质调查的基础上,充分应用有关资料,将矿床类型划分为7大类25个亚类,对同一成矿作用环境下细分的亚类在初始统计的基础上进行合并,如将热液脉型、热液交代型、热液充填型...

区域成矿期与成矿演化
答:将所求出的矿石铅同位素模式年龄列于表3-12。综合对比、分析表3-9至表3-12各金、银、多金属矿床成矿时代的有关资料,结果表明,燕山地区金、银、多金属矿化区域成矿作用具有多期性特点,主要区域成矿期有:太古宙—古元古代、中元古代长城期、晚古生代—印支期及燕山期4个主要成矿期,其中中生代...

区域矿产分布特征及矿床类型划分
答:北山地区横跨西伯利亚、哈萨克斯坦-北山和塔里木三大古板块,区内构造形迹复杂、各时代地层发育齐全、岩浆岩类型繁多、变质岩出露广泛、成矿地质环境优越和金属(或非金属)矿床(点)星罗棋布。从现有的资料和数据看,北山地区的金属矿产主要以金、铁和铜为主,次为铅-锌-银、稀有金属、钨和钼等多金属矿产。非金属矿产以...

成矿区域的分级
答:在全球范围内,目前已划定的成矿域有滨太平洋成矿域、古亚洲成矿域和特提斯成矿域。一个成矿域内经历多期的构造-岩浆作用或构造-沉积作用演化,发生多期次继承、叠加和改造等复杂的区域成矿作用,形成的矿床类型和矿种类型繁多,可以划分出多个成矿系统和矿床系列。Ⅱ级——成矿省:是Ⅰ级成矿域...