华南地区中生代以来岩石圈伸展及其与铀成矿关系研究的若干问题

华南地区中生代以来存在大规模的岩石圈伸展作用,与伸展作用相对应,形成了大量花岗岩型、火山岩型和碳硅泥岩型铀矿床。文章详细总结了华南中生代以来岩石圈伸展作用和铀成矿作用的研究进展。通过系统分析,认为要深刻揭示岩石圈伸展与区域铀成矿的关系,至少尚有两大重要科学问题未解决:其一是华南白垩纪—第三纪岩石圈伸展和铀成矿的准确期次及其空间迁移规律;其二为岩石圈伸展期铀成矿的必然性或铀为什么会集中在岩石圈伸展期成矿。要解决第一个问题,需要对铀矿床和岩石圈伸展期形成的基性脉岩开展系统的高精度定年工作;要解决第二个问题,则需要系统研究成矿流体中CO2等气体组分在铀成矿中的作用及其成因。     

小秦岭金矿田三叠纪成矿事件的伸展构造背景:构造岩的~(40)Ar-~(39)Ar年代学证据

小秦岭金矿田位于华北克拉通南缘,同时也是秦岭复合型造山带的北缘组成部分。这里是我国第二大黄金产地,大规模金的成矿作用形成于早白垩世岩石圈大规模减薄的区域伸展构造背景。此外,越来越多的同位素年代学数据显示区内还存在三叠纪的成矿事件发育钼、铅、铀、铌等与岩浆热液活动密切相关的多金属矿床,主要分布在小秦岭的南北边缘。目前,对于三叠纪多金属成矿作用的构造背景研究尚属薄弱,还没有直接对有关的构造变形开展过专题研究。为此,我们对小秦岭金矿田东端边缘的构造带进行构造观察和测量,并采用~(40) Ar-~(39) Ar年代学方法厘定变形时限,揭示三叠纪成矿事件的构造背景,为深入认识区内三叠纪多金属成矿作用特征和规律提供构造证据。研究表明,小秦岭金矿田三叠纪成矿事件发生于晚三叠世的伸展构造背景,可以划分为两个阶段早期(221～216Ma)是在碰撞向后碰撞转折阶段的重力滑脱构造环境中,发育火成碳酸岩型钼铅、铀铌铅多金属矿床;晚期(214～203Ma)是在后碰撞阶段由俯冲板片断离或岩石圈拆沉作用等深部过程导致的区域伸展构造环境中,发育石英脉型和斑岩型钼矿床。小秦岭中生代晚三叠世和早白垩世两期成矿事件都是在伸展构造背景中的构造-岩浆-流体活动的产物。     

粤北下庄铀矿田基性岩脉Ar-Ar定年及其与铀成矿关系新认识

基性岩脉是岩石圈伸展作用的产物,对研究地幔性质和地球动力学演化具有十分重要的意义。粤北下庄铀矿田是我国最大的花岗岩型铀矿田之一,区内发育了大量与铀矿化作用密切相关的基性岩脉。前人从地球化学和年代学方面,对基性岩脉和铀矿床做了不同程度的研究,但有关铀矿床的成因及其与基性岩脉内在联系仍有不同认识。本研究新获得一批下庄铀矿田基性岩脉的角闪石40Ar-39Ar年代学数据,识别出一期形成于200～190Ma的基性岩脉,标志着华南地区在印支期碰撞造山作用结束后岩石圈伸展裂解作用可能至少在200～190Ma已经开始。结合前人已有的研究结果,粤北下庄至少发育三期基性岩脉:200～190Ma、～180Ma和145～140Ma,与华南地区在此期间广泛的岩石圈伸展作用相对应。结合成岩成矿作用的时差以及铀矿体与基性岩脉的空间关系,笔者认为准确的获得基性岩脉的侵位时代与铀的成矿作用的年龄,是探讨基性岩脉与铀成矿作用关系的前提。当基性岩脉与铀的成矿作用年龄接近或具有对应关系时,铀矿床中基性岩脉可能不仅可提供幔源流体(∑CO_2矿化剂和He)参与铀的成矿作用,也可为铀的沉淀富集提供理想场所(还原障);当基性岩脉与铀的矿化作用在时间上存在较大的时差时,基性岩脉也可为后期铀的沉淀富集提供条件,且与基性岩脉相关的深大断裂可为幔源流体(∑CO_2矿化剂)参与铀成矿过程提供运移通道。基于此,笔者认为无论基性岩脉的侵位与铀的矿化作用是否存在时差,基性岩脉均可以为后期铀的沉淀富集提供场所,进而促进铀的成矿作用。因此,本文深化了花岗岩型铀矿区内铀成矿作用与基性岩脉内在联系的认识,为该区下一步找矿勘查工作提供重要理论依据。     

桂东-粤西地区中生代成矿规律及动力学机制探讨

对区内地质构造特征、花岗岩岩石学的综合研究表明,本区中生代岩石圈经历了碰撞挤压（224－265Ma）、由挤压到伸展的构造转换（154－163Ma）及强烈拉张伸展（80－120Ma）三个阶段的构造演化过程。成矿作用集中发生在中侏罗世及白垩纪,分别受控于燕山早期岩石圈的构造转换及燕山晚期的拉张伸展。岩石圈的构造转换与其自身热流值的增高有关,岩石圈伸展减薄的构造背景是区内中生代大规模成矿的一级控制因素,矿床定位分布则受控于局部动力系统转换,它们是不同动力系统之间相互转换过程中的产物。     

华南中生代变质核杂岩构造及其与岩石圈减薄机制的关系初探

变质核杂岩是岩石圈伸展减薄的典型构造形式,也是研究岩石圈减薄机制的"窗口"。在大量前人研究的基础上,对华南中生代岩石圈减薄的时间与机制和华南变质核杂岩的研究现状进行了综述。变质核杂岩是华南中生代岩石圈伸展与减薄的重要产物,它在华南地区的广泛出现为讨论岩石圈伸展与减薄作用提供了重要约束。同位素地质年代统计表明,华南地区变质核杂岩主体形成与剥露的峰期介于140~120Ma的早白垩世,它们的出现与华南大规模岩石圈减薄、岩浆活动及大规模成矿作用的时间非常吻合。本文还介绍了一些关于变质核杂岩和岩石圈减薄机制研究的最新进展,这些研究进展表明,加强对变质核杂岩等伸展构造的研究,对研究岩石圈板块演化的时间、机制、运动学,进而建立更加完善的岩石圈演化模型具有重要意义。     

华南铀成矿省火山岩-花岗岩型铀成矿作用

从构造演化—岩浆作用—成矿流体系统将火山岩-花岗岩型铀矿作为统一体开展成矿作用研究。在总结华南热液型铀矿成矿地质特征的基础上,根据区域铀时空分布特征,结合成矿溶液的氢、氧同位素组成,从动力学过程阐述了成矿物质来源,并进而分析了成矿流体演化及成矿作用过程。认为早寒武世富铀地层是华南热液型铀矿最本质的铀物质来源,成矿流体是岩浆水和降水混合的产物,岩浆作用形成了成矿物质的＂汇＂区,燕山期伸展或向伸展过渡的地球动力学背景下的岩浆作用,促成了成矿热液系统的形成、演化及成矿作用的发生,随着岩浆作用物质-能量场的减弱,华南热液型铀矿成矿作用终止。     

华南花岗岩型铀矿成矿作用及成矿预测

华南是我国花岗岩型铀矿主要产地。通过对华南地区不同类型花岗岩型铀矿区域地质背景、成矿作用特征、铀成矿机理以及控矿因素的综合分析, 认为华南不同类型花岗岩型铀矿床成矿作用具有相似性, 铀成矿具有多期、多阶段特征, 成矿物质铀主要来自富铀基底和花岗岩, 成矿流体具有壳源和幔源流体成分。花岗岩型铀矿属于深源地幔流体和大气降水共同参与的复成因成矿作用的产物, 断裂构造是最关键的控矿因素, 受控于中新生代岩石圈伸展作用。在此基础上, 构建了华南地区区域铀成矿模式和预测评价模型, 预测了重点地区富大铀矿成矿远景区4片, 基于GOCAD软件开展了书楼丘、鹿井、沙子江矿床三维地质模型构建和深部铀成矿预测, 实现了“定型、定位、定深、定量”预测, 为华南地区下一步铀矿找矿工作部署提供了科学依据。     

云开地区中生代成矿地质背景及成矿动力学机制研究

文章通过对云开地区地质构造,矿床时空分布以及中生代花岗岩类岩石的岩石学及地球化学特征的综合研究,认为区内中生代岩石圈构造经历了二叠－三叠纪之间的碰撞挤压,侏罗纪的构造转换及白垩纪的拉张伸展3个阶段的演化过程,大规模成矿作用受控于燕山早期岩石圈的构造转换及燕山晚期的拉张伸展的岩石圈动力学背景。     

粤北大宝山矿区船肚钼矿床辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义

船肚钼矿床是近期在大宝山矿区内发现的大型矽卡岩型钼矿床,对辉钼矿样品进行了Re-Os同位素分析,获得辉钼矿Re-Os同位素模式年龄范围为(163.3±2.5)Ma~(165.2±2.3)Ma,等时线年龄为(165.8±9.2)Ma(MSWD=0.80),表明其形成于中侏罗世,与大宝山石英脉型辉钼矿年龄相一致,同属华南中生代大规模成矿作用的第一成矿阶段(170~150 Ma),是华南中生代大规模岩石圈伸展—减薄背景下的产物。     

桂北沙子江铀矿床成矿年代学研究：沥青铀矿U-Pb同位素年龄及其地质意义

苗儿山矿田为中南地区五大铀矿田之一,其内分布有我国最大规模碳硅泥岩型的铲子坪铀矿床及诸多花岗岩型铀矿床,沙子江矿床为矿田内重要的花岗岩型铀矿床之一。沥青铀矿是理想的铀矿床直接定年样品,同时,也是U-Pb同位素研究的理想矿物。本次研究以沥青铀矿为对象进行U-Pb同位素分析,获得了沙子江矿床早、晚两期铀成矿作用的年代分别为104.4Ma和53.0±6.4Ma,结合铲子坪矿床主成矿期年代74.1±9.9Ma,它们可能分别代表了苗儿山矿田3期主要铀成矿作用的时代。沙子江矿床等时线拟合所得高的初始Pb值反映了该期成矿作用之前存在铀的预富集作用。3期成矿作用与华南地区基性脉岩年代数据统计反映的岩石圈伸展期次相对应,暗示了铀成矿受控于华南岩石圈伸展这一大的动力学环境。     

华北克拉通南缘早白垩世区域大规模岩浆-热液成矿系统

华北克拉通南缘在中生代发生了大规模的成矿作用,主要的矿床类型有脉状金矿床(石英脉型、构造蚀变岩型)、斑岩型钼矿床、脉状银铅锌矿床.对于这些矿床的成因和成矿动力学背景,目前还存在不少争议.但近年来越来越多的成矿年代学证据表明,这些矿床均主要形成于早白垩世,且与区域上广泛发育的岩浆活动具有高度的时空一致性.在归纳总结华北克拉通南缘主要矿床类型地质特征和时空分布的基础上,简述各类矿床的成矿物质来源以及它们之间的成因联系,指出这些不同类型的矿床组成了一个巨型的岩浆-热液成矿系统.华北克拉通南缘成矿作用与其邻近的东秦岭-大别成矿带的成矿作用具有一致性,均受中国东部早白垩世大规模伸展作用控制,是统一的地球动力学背景下的产物.结合地球物理的资料认为,早白垩世岩石圈伸展及其导致的岩浆作用最可能与晚中生代古太平洋板块向东亚大陆边缘俯冲作用有关.上涌的岩浆热液在合适的构造体制下,与上地壳的岩石和流体发生交代和流体混合,最终在浅部形成大规模的岩浆-热液成矿系统.     

大陆岩石圈伸展与斑岩铜矿成矿作用

华南地区自古生代以来一直属于陆内构造演化环境。华南陆内伸展型斑岩铜矿主要形成于早侏罗世、晚侏罗世和早白垩世3个时期,其中晚侏罗世成矿期与华南中生代大规模钨锡成矿作用的形成基本属于一个时期。这些斑岩型矿床的时空分布与同时期的俯冲带在时间上和空间上具有明显不协调的关系,且与俯冲有关的、后俯冲伸展背景以及陆陆碰撞有关的斑岩铜矿的线性分布特点明显不同,尤其是早白垩世斑岩铜矿的分布明显呈面状分布,与华南中生代地壳明显减薄的区域基本一致。虽然这3个时期的斑岩型铜矿在地球化学上显示出弧岩浆岩的特点,但是地质事实证明在这3个时期,华南岩石圈发生了明显的伸展作用,尽管每个时期华南不同地区岩石圈伸展的程度可能不同。因此,我们把华南这种类型的斑岩铜矿归称之为"陆内伸展型"斑岩铜矿。陆内伸展型斑岩铜矿的成矿机制可能是岩石圈伸展背景下软流圈上涌导致陆下岩石圈地幔或者下地壳被改造有关。     

碰撞造山作用期后伸展体制下的成矿作用——以小秦岭金矿集中区为例

小秦岭在中生代期间经历了强烈的构造活动变迁,区域构造体制由挤压向伸展过渡,并最终在伸展体制下于晚燕山期形成小秦岭变质核杂岩,其深部过程为中国东部大陆岩石圈拆沉作用而引起软流圈物质上涌.小秦岭是中国重要的金矿集中区,主要产出3种类型的金矿床,其空间分布规律和成矿时代特征表明,本区金的成矿作用奏始于碰撞造山作用的后期,主成矿期发生在造山作用期后以伸展体制为主导的晚燕山期.碰撞造山带在造山作用期后常常发育伸展构造,伸展体制下的变形变质演化和多源流体活动使大规模成矿作用成为可能.     

华南东部中生代岩浆作用的动力学背景及其与铀成矿关系

中国东南大陆在中生代岩浆作用十分强烈 ,形成了大批稀有和有色金属矿床。发生在早中生代 (T)的印支运动和晚中生代 (J K)的燕山运动是发动该区岩浆作用和成矿作用的动力条件。印支运动在区域挤压框架下导致华南大陆发生板内伸展作用 ,形成印支期花岗岩。燕山运动是相对于印支运动的后造山地质事件 ,以岩石圈发生强烈裂解为特征 ,诱发了大规模岩浆活动 ,并形成了丰富的矿产资源。受燕山期构造 岩浆热事件叠加的印支期花岗岩与铀成矿关系密切 ,可能是铀源体。因此 ,在华南的铀矿找矿工作应加强对印支期花岗岩分布格局和成矿因素的研究     

华北克拉通南缘早白垩世区域大规模岩浆-热液成矿系统

华北克拉通南缘在中生代发生了大规模的成矿作用,主要的矿床类型有脉状金矿床（石英脉型、构造蚀变岩型）、斑岩型钼矿床、脉状银铅锌矿床.对于这些矿床的成因和成矿动力学背景,目前还存在不少争议.但近年来越来越多的成矿年代学证据表明,这些矿床均主要形成于早白垩世,且与区域上广泛发育的岩浆活动具有高度的时空一致性.在归纳总结华北克拉通南缘主要矿床类型地质特征和时空分布的基础上,简述各类矿床的成矿物质来源以及它们之间的成因联系,指出这些不同类型的矿床组成了一个巨型的岩浆-热液成矿系统.华北克拉通南缘成矿作用与其邻近的东秦岭-大别成矿带的成矿作用具有一致性,均受中国东部早白垩世大规模伸展作用控制,是统一的地球动力学背景下的产物.结合地球物理的资料认为,早白垩世岩石圈伸展及其导致的岩浆作用最可能与晚中生代古太平洋板块向东亚大陆边缘俯冲作用有关.上涌的岩浆热液在合适的构造体制下,与上地壳的岩石和流体发生交代和流体混合,最终在浅部形成大规模的岩浆-热液成矿系统.      

中国东部大规模成矿时限及其动力学背景的初步探讨

通过对以往金属矿床同位素年龄数据的收集、整理和分析 ,初步厘定中国东部大规模成矿作用发生的时限为 1 60× 1 0 6～ 1 1 0× 1 0 6 a。提出西秦岭地区金矿床出现于中国两大古陆后碰撞的伸展环境 ;与花岗岩有关的铜钼矿床发育于早中侏罗世由挤压向伸展环境过渡时期 ,钨锡铅锌银锑汞金铀出现于晚侏罗世—早中白垩世岩石圈大规模拆沉或减薄期间。尽管不同类型矿床形成过程有所不同 ,都与大规模构造圈热侵蚀密切相关。     

碰撞造山作用期后伸展体制下的成矿作用——以小秦岭金矿集中区为例

小秦岭在中生代期间经历了强烈的构造活动变迁，区域构造体制由挤压向伸展过渡，并最终在伸展体制下于晚燕山期形成小秦岭变质核杂岩，其深部过程为中国东部大陆岩石圈拆沉作用而引起软流圈物质上涌。小秦岭是中国重要的金矿集中区，主要产出3种类型的金矿床，其空间分布规律和成矿时代特征表明，本区金的成矿作用奏始于碰撞造山作用的后期，主成矿期发生在造山作用期后以伸展体制为主导的晚燕山期。碰撞造山带在造山作用期后常常发育伸展构造，伸展体制下的变形变质演化和多源流体活动使大规模成矿作用成为可能。     

粤北诸广南铀矿聚集区岩浆、构造与铀成矿活动

粤北诸广南铀矿聚集区位于南岭诸广山岩体中东部,区内铀矿资源丰富,是中国重要的铀矿产基地。区内以发育花岗岩型铀矿化为主,整体上受中生代区域性岩浆—构造—热液活动"三位一体"联合控制。区域性花岗质岩浆活动对铀矿化有着预富集作用,断裂构造活动为成矿提供了有利空间,热液活动促使了花岗岩中铀的活化迁移和富集成矿。研究区的铀成矿作用具有同时性和多期性特征,形成于华南白垩纪—古近纪岩石圈伸展动力学背景下,统一受制于地壳的强烈拉张作用。由诸广山岩体与南雄盆地组成的盆山体系的白垩纪—古近纪构造演化可能是导致诸广南铀矿聚集区形成的重要因素之一。     

华东南中新生代伸展构造时空演化与铀矿化时空分在

本文运用大陆伸展构造理论，论述了华东南地区中新生代以来伸展构造的分布规律，分析了不同类型伸展构造的时空演化特点。在此基础上，应用华东南地区不同类型铀矿床已有的成矿年龄资料，研究了伸展构造活动与区域铀成矿作用之间的联系，不同类型伸展构造与不同类型铀矿床之间在空间分布和时间演化上的对应关系。认为伸展构造活动产生的有利构造环境是导致铀成矿作用产生的根本原因，伸展构造活动的脉动性及其相应的岩浆作用决定了铀成矿作用的多期多阶段性，不同地区伸展构造活动的先后决定了不同类型铀矿床成矿作用的时序和空间分布。文章最后认为，由于伸展构造活动对区域铀矿化的这种明显控制关系，本区不同类型铀矿化成矿机理具有统一性。     

中国东南部中一新生代地球动力学背景若干问题的探讨

近年来，有关中国东南部中新生代地球动力学背景的研究已取得了重要的进展，主要体现在：地幔性质、岩石圈减薄、岩石圈伸展和构造背景四个方面。研究表明，中国东南部中新生代的地幔性质主体是亏损地幔和EMⅢ型富集地幔混合，中生代以富集地幔为主，而新生代主体为亏损地幔。中国东南部晚中生代经历了岩石圈减薄，并伴生了玄武质底侵作用，具有较为复杂的岩石圈增生～减薄过程。大量事实表明中国东南部中新生代存在多期岩石圈伸展事件，侏罗纪存在局部岩石圈伸展，主要集中于内陆地区，白垩纪经历了区域性岩石圈伸展。近二十年来，中国东南部大规模岩浆的构造背景一直存在着争论，焦点在于太平洋俯冲对中国东南部产生什么的影响。从目前已有的资料来看，白垩纪地幔源区受到太平洋俯冲的影响，太平洋俯冲和玄武质岩浆底侵诱发了地壳加厚，岩石圈拆沉和软流圈上涌而导致岩石圈伸展是中国东南部主要构造背景。但是，中国东南部晚中生代以来的岩石圈伸展—减薄及其深部动力学机制是目前急需进一步深入探讨的问题。