内蒙古太平沟斑岩型钼矿床Re-Os等时线年龄及其地质意义

内蒙古太平沟钼矿床位于中国著名的大兴安岭成矿带北缘,属于环太平洋成矿域和古亚洲洋成矿域的叠加部位。通过对内蒙古太平沟斑岩型钼矿床中辉钼矿Re-Os同位素测定,获得等时线年龄为(130.1±1.3)M a,属于燕山成矿时期。太平沟斑岩型钼矿床是中国东部晚中生代岩浆活动的产物,其成矿动力学背景为中国东部岩石圈处于拉伸减薄的环境。太平沟斑岩型钼矿床的Re含量为(9.9±0.085)×10-6~(69.185±0.616)×10-6,相当于壳幔混合源岩浆矿床辉钼矿中的Re含量,说明成矿物质为深部壳幔混合来源。     

大别山北麓钼矿床地质特征和地球动力学背景

大别造山带北麓新发现有大、中型钼矿床(点)十余个,是继东秦岭和东北钼矿带后又一重要钼金属矿集区.本文总结了大别山北麓钼矿床的地质特征,包括时空分布、成因类型等.大别山地区的钼矿床多沿NW向区域性断裂构造带发育,集中于晓天-磨子潭断裂以北;矿床产出受NW向与NE向断裂交汇部位控制,对赋矿围岩无选择性.钼矿化与燕山期高钾花岗质斑岩体密切相关,矿体产于岩体内部和/或接触带围岩中.矿化类型以斑岩型为主,次为矽卡岩型、热液脉型及爆破角砾岩型.成矿过程普遍具有四阶段性,成矿流体以高温、高盐度、富CO2为普遍特征.辉钼矿Re-Os同位素年龄集中于110～ 130Ma,且从西向东变新;钼矿床和相关花岗岩类侵入体形成于岩石圈碰撞缩短加厚之后的伸展减薄地球动力学背景.     

藏东拉荣斑岩钨钼矿床辉钼矿Re- Os定年及地质意义

拉荣钨钼矿床位于类乌齐-左贡成矿带的东南部,是藏东地区发现的首例大型斑岩型钨钼矿床。其成矿地质背景尚缺乏成矿年龄制约。本文对拉荣矿床含矿石英脉中的辉钼矿进行Re-Os定年,6件样品的模式年龄集中于91.5±1.3～92.3±1.3 Ma,其加权平均年龄为91.8±0.5 Ma,等时线年龄为90.6±2.1 Ma,表明拉荣钨钼矿床成矿时代为晚白垩世。辉钼矿样品的Re含量为53.0×10~(-6)～86.1×10~(-6),表明成矿物质具有壳幔混源的特征。拉荣钨钼矿床成矿年龄指示了班公湖-怒江构造带北东侧类乌齐-左贡成矿带内存在一期晚白垩世的钨多金属成矿事件,成矿作用发生于拉萨-羌塘地体碰撞造山阶段。     

斑岩型钼矿床的形成机制与地球化学过程

斑岩型钼矿床是世界钼矿床中最重要的种类,其中90%以上的钼矿床都和斑岩有关。斑岩型钼矿床主要分布于环太平洋成矿带和特提斯成矿带上,主要与板块俯冲过程有关,可以分为斑岩铜钼矿床、高氟型斑岩钼矿床和低氟型斑岩钼矿床。我们通过对全球斑岩型钼矿床的时空分布与钼元素地球化学性质分析,认为斑岩型钼矿床的物质来源是钼元素通过表生地球化学作用进行初始富集后形成的富钼沉积物。新元古代晚期(750～542Ma)大气氧再次升高之后,富钼的黑色页岩等才大量出现,因此斑岩型钼矿床主要形成于500Ma之后。富钼黑色页岩等沉积物在板块俯冲过程中脱水,形成富含Mo和Re的变质流体,同时两者发生分异。这种变质流体交代上覆地幔楔使Mo和Re留存在其中。随着俯冲洋壳的部分熔融,形成富Cu(Au)的岩浆,穿过富含Re(Mo)的上覆地幔楔,形成斑岩型铜钼矿床,因此这类矿床的辉钼矿Re含量更高。而随后出现的板块后撤,使软流圈上涌,板片上大量多硅白云母分解,形成了富含F的岩浆,穿过富含Mo的上覆地幔楔,进而形成高氟型斑岩矿床。低氟型钼矿床很可能与俯冲关系较小,富钼沉积物通过造山过程被深埋,在适当的条件下形成低氟型斑岩钼矿床。     

西秦岭温泉钼矿床成矿作用时限及其对斑岩型钼矿床系统分类制约

斑岩系统是一个涉及岩浆和热液作用的复杂系统,建立精细的斑岩系统成因模型对于寻找更为丰富的金属矿产尤为重要,成矿作用时限是建立成因模型和指导矿产勘查的关键。温泉钼矿床是西秦岭造山带内与晚三叠世花岗岩有关的斑岩型钼矿床,其在西秦岭造山带的独特发育蕴含印支期斑岩成矿作用、大陆地壳演化及矿产勘查关键科学问题。钼矿体主要赋存于温泉复式岩体Ⅱ单元和Ⅲ单元的黑云母二长花岗斑岩和似斑状二长花岗岩中,钼以细脉和浸染状矿化形式产出。赋矿岩石单元锆石U-Pb年龄为224.6±2.5Ma到216.2±1.7Ma,Ⅱ和Ⅲ单元分别侵位于~223Ma和~217Ma,持续约8Myr。辉钼矿Re-Os年龄为212.7±2.6Ma到215.1±2.6Ma,暗示晚三叠世钼成矿作用与花岗质岩浆作用密切时空关系,且成矿年龄稍晚,反映钼矿化主要发生在岩浆作用晚期阶段。成岩、成矿作用发生于华北板块与华南板块全面对接后秦岭造山带构造体制由碰撞到后碰撞的转折阶段,响应南秦岭变质变形、勉-略洋盆闭合及大别-苏鲁超高压岩石板片折返统一地质事件。黑云母K-Ar年龄为207~226Ma,可能反映~223Ma和~208Ma的岩体冷却事件和~216Ma的岩浆-热液成矿作用。锆石U-Pb、辉钼矿Re-Os和黑云母K-Ar多元同位素定年系统准确刻画岩体侵位、热液成矿与冷却事件上有所重叠,岩浆-热液分异演化充分,且具有较高的冷却速率,精确厘定温泉斑岩系统岩浆活动的"多期性"(复式岩体)、成矿事件的"瞬时性"(~214Ma)和成矿作用的"持续性"(~8Myr)。同时,系统对比全球典型斑岩钼(铜)矿床成矿动力学背景,细化分类方案,即产于挤压背景的大洋俯冲和大陆碰撞环境矿床及产于伸展背景的后碰撞、陆缘弧后和板内裂谷环境矿床。明确在大洋俯冲→大陆碰撞→后碰撞→板内裂谷旋回的四个阶段均可以产生规模的斑岩型钼(铜)矿床,且挤压向伸展过渡的构造体制转换尤其是大型矿床形成的有利环境。     

中亚造山带东部岩浆热液矿床时空分布特征及其构造背景

中亚造山带东部是古亚洲洋构造域、鄂霍茨克洋构造域和古太平洋构造域复合叠加区域,矿产资源丰富。本文收集2000—2014年公开发表文献中岩浆热液矿床约1 200个同位素年龄数据,整理出201个较为可靠的年龄数据,通过数字化编图,揭示成矿的时空分布特征及形成背景。结果显示:中亚造山带东部成矿作用始于寒武纪,出现6个重要成矿期:510~473、373~330、320~253、250~210、210~167、155~100 Ma。510~473 Ma(峰值507 Ma),矿床主要分布在大兴安岭—小兴安岭—张广才岭和北山地区,零星发育热液脉型和斑岩型铁铜金钨矿床,与古亚洲洋开始俯冲及微陆块碰撞拼合有关。373~330 Ma(峰值372Ma),矿床主要分布在南蒙古奥尤陶勒盖地区,发育超大型斑岩型铜金矿床,形成于古亚洲洋俯冲环境。320~253 Ma,矿床主要分布在大兴安岭南段,发育少量斑岩型铜矿床和造山型金矿床;其中,298 Ma在大兴安岭南段首次出现以钼为主的斑岩型矿床,指示该区板块俯冲增生向拼贴转变逐渐过渡。250~210 Ma(峰值244 Ma),在蒙古—鄂霍茨克造山带东侧额尔古纳—中蒙古地块主要形成斑岩型铜矿床,可能与蒙古—鄂霍茨克洋俯冲有关;以东地区,主要在大兴安岭南段和辽远地块形成斑岩型钼矿床,在张广才岭发育岩浆熔离型铜镍矿床,反映了古亚洲洋闭合后伸展环境。210~167 Ma(峰值170 Ma),在蒙古—鄂霍茨克造山带西侧乌兰巴托西北部发育造山型-斑岩型金矿床,其东侧额尔古纳地区形成斑岩型铜钼矿床,可能与蒙古—鄂霍茨克洋俯冲碰撞有关;在吉黑东部—张广才岭—小兴安岭—大兴安岭,发育斑岩型钼铜矿床和矽卡岩型铅锌钨金矿床组合,可能属于古太平洋板块向西俯冲成矿体系。155~100 Ma(峰值136 Ma),中亚造山带东部整体处于伸展环境;其中,155~120 Ma在额尔古纳地区主要发育浅成低温热液型银铅锌矿床和造山型金矿床,大兴安岭北段发育斑岩型钼矿床,可能反映了额尔古纳地区和大兴安岭北段受蒙古—鄂霍茨克洋碰撞后伸展环境控制,而在吉黑东部形成浅成低温热液型金矿床,大兴安岭南段发育热液脉型-矽卡岩型锡矿床,可能受古太平洋板块向北俯冲弧后伸展的控制;120~100 Ma沿着华北克拉通和佳蒙陆块边缘发育浅成低温热液型-斑岩型金钼矿床。本研究综合岩浆热液矿床时空分布和矿床类型,进一步揭示了古亚洲洋构造域控制中亚造山带东部古生代成矿作用持续到晚二叠世(到早三叠世),并在晚三叠世叠加古太平洋构造域成矿体系,而额尔古纳—中蒙古地块成矿作用在三叠纪开始主要受蒙古—鄂霍茨克洋构造域限定,并持续到早白垩世早期。     

东秦岭地区钼矿床中辉钼矿的铼含量及多型特征

辉钼矿是铼的最主要载体矿物。研究表明,东秦岭地区不同类型钼矿床中,辉钼矿的Re平均含量多为10—20ppm,其中仅黄龙铺碳酸岩脉型钼(铅)矿床的辉钼矿平均含Re高达152.5ppm。尽管辉钼矿中的铼含量有变化,但均呈类质同象取代钼而存在。同时,这些矿床辉钼矿的铼含量差异,主要取决于成矿热流体中原始铼含量。辉钼矿多型有2H型和2H+3R混合型。铼含量和成矿温度对辉钼矿多型没有影响,故辉钼矿多型对于钼矿床类型没有标型意义。     

西藏曲水县鸡公村石英脉型钼矿床成矿时代约束

西藏鸡公村钼矿床位于冈底斯铜钼多金属成矿带的中部,是一个产于曲水岩体花岗闪长岩内部、受脆性逆断裂控制的石英脉型钼矿床。为查明该矿床的成矿时代,对5件辉钼矿样品进行了Re-Os同位素分析,辉钼矿w(187Re)为886·1～1063μg/g,w(187Os)为331～395ng/g,辉钼矿的模式年龄较为一致,分布在22·29～22·81Ma,所获Re-Os等时线年龄为(21·8±6·2)Ma(MSWD=2·2),该年龄对应于印度大陆与亚洲大陆碰撞后的陆内后碰撞造山向走滑伸展转换的时间,早于冈底斯斑岩型铜钼多金属主要成矿期(17～12Ma)。由此表明,在冈底斯成矿带陆内后碰撞造山向伸展转换的过渡环境下,可能存在着集中成矿事件(30～20Ma),它可能与传统的冈底斯斑岩成矿事件(17～12Ma)一起构成了一个在时间上连续的成矿序列。鸡公村辉钼矿较高的铼〔w(Re)为1410×10-6～1691×10-6〕,高于中国其他地区的钼(铜)矿床,暗示其成矿物质可能主要来源于拆沉的下地壳被地幔加热后再熔融的深源(下地壳-上地幔)岩浆。     

西藏岗穷拉石英脉型钼铜矿床辉钼矿Re-Os同位素定年及其地质意义

西藏岗穷拉钼铜矿床是近年在冈底斯带东段新发现的石英脉型钼铜矿.本次研究对岗穷拉矿床8件石英－辉钼矿脉样品中辉钼矿进行Re-Os同位素精确定年.测试结果表明,辉钼矿的模式年龄加权平均值为22.6±0.2 Ma（MSWD=1.3）,等时线年龄为24.1±1.3 Ma（MSWD=1.1）,二者在误差范围内基本一致,代表了岗穷拉矿床的成矿年龄,该年龄明显早于区域上南冈底斯带斑岩型钼铜矿的成矿时代（集中在17~12 Ma）.辉钼矿中Re含量在239.1×10-6~314.7×10-6之间,指示成矿物质可能主要为幔源.结合区域上渐新世－早中新世大规模成矿作用的资料,岗穷拉钼铜矿可能为印度大陆与欧亚大陆碰撞造山过程中晚碰撞与后碰撞转换阶段成矿作用的产物.      

华北克拉通南北缘三叠纪钼矿化类型、特征及地球动力学背景

华北克拉通南北缘是中国最重要的钼成矿带,特别是近年来在南北缘陆续发现了大量的钼矿床,显示了巨大的钼资源前景。其中三叠纪钼矿床的不断发现引人注目。在华北克拉通北缘及邻区三叠纪钼矿床在空间上总体呈EW向展布,矿床产出受区域东西向断裂控制,钼矿床的形成与三叠纪酸性侵入体关系密切,多产于花岗岩体中、斑岩体内外接触带或附近,矿床类型包括斑岩型和石英脉型。在华北克拉通南缘及邻区,三叠纪钼矿床总体上呈NW向展布,受区域NW向断裂控制,钼矿床的形成与晚三叠世酸性侵入体及碳酸盐脉有关,矿床产于斑岩体内及附近,矿床类型包括斑岩型、石英脉型及碳酸盐脉型。成矿年代学研究表明,华北克拉通北缘及邻区三叠纪钼矿主要形成于248~220Ma,而南缘及邻区三叠纪钼矿床主要形成于226~210Ma。其对应的成矿动力学背景为印支期华北板块与西伯利亚板块同碰撞造山过程和扬子板块与华北板块同碰撞造山过程。     

内蒙古敖仑花斑岩钼矿床成岩成矿年代学及地质意义

敖仑花钼矿床位于大兴安岭南段,是西拉木伦河断裂北侧多金属矿集区内新发现的斑岩型钼矿床.首次采用SHRIMP锆石U-Pb技术对敖仑花含矿花岗斑岩进行了测年,获得成岩年龄为134±4Ma;采用ICP-MS方法测定敖仑花钼矿床辉钼矿中Re-Os同位素,获得模式年龄在131±2～133±2Ma之间,辉钼矿Re-Os同位素等时线年龄为132±1Ma(MSWD=1.12),成岩与成矿误差范围内基本同时发生,敖仑花斑岩钼矿床为早白垩世构造、岩浆活动的产物.西拉木伦河断裂带内的多金属矿床具有一定的时空分布规律,130～150Ma是带内矿床成矿高峰期,两侧矿床可能具有不同的成矿物质来源.区内独特的成矿特征,与区域经历了古亚洲洋构造域和滨西太平洋构造域的复合演化有关,发生于早白垩世时期的这一大规模成矿事件,是该区经历增生造山和地壳加厚之后,演化为孤后大陆伸展背景时强烈岩浆活动和成矿作用的产物.     

秦岭造山带金矿床类型与构造背景

独具特色的秦岭复合型大陆造山带位于中国南北大陆中央,由古生代盆－岛兼杂的小型陆块及其南北缝合构造带组成,并与华北和扬子大陆碰撞镶嵌,中一新生代陆内造山形成山盆耦合,构成独特的地质构造格局,造成了闻名于世的秦岭成矿带,形成贵金属,有色与黑色金属为特色的丰富矿产资源,根据秦岭造山带的组成与结构,阐述本区造山－成矿作用机制下在不同构造单元中形成的复杂的金矿床类型,分析了秦岭造山带金矿类型产出的地质背景,分布规律及成矿潜力。     

Tectonic evolution,superimposed orogeny,and composite metallogenic system in China

Continental China is a mosaic of numerous tectonic blocks, which amalgamated from Neoarchean to Cenozoic broadly coeval with the cycles of global supercontinents such as Kenorland, Columbia, Rodinia, Gondwana, and Pangaea. By reviewing the long-lasting geological evolution in the different tectonic blocks, it reveals that more than two episodes of tectonic events, including accretionary and collisional orogeny, and dismantling, as well as mantle plume, occurred successively or simultaneously within a single tectonic belt. This is called superimposed orogeny in this study. Examples of the dominant types of superimposed orogeny in China include: (1) Cenozoic continental collision superimposed on Paleo- to Mesozoic accretionary orogeny in the Tibet and Sanjiang orogenic belts; (2) Reactivation of Paleozoic accretionary orogen in later Mesozoic oceanic subduction in the eastern part of Qinling–Qilian–Kunlun and Central Asian orogenic belts; (3) Mesozoic oceanic subduction under the paleo-suture in the South China Block; (4) Mesozoic demantling along the Paleo- and Neoproterozoic, and Paleozoic sutures in the eastern part of North China Craton; and (5) mantle plume rising through metasomatized lithospheric mantle or stagnant oceanic slab in the Emeishan large igneous province. A comprehensive review of the spatial-temporal distribution of ore deposits and their salient features shows that the superimposed orogeny has exerted significant control on metallogeny in China. The giant porphyry and skarnore deposits, as well as orogenic gold deposits were preferentially formed along previous tectonic suture, craton margin, and arc during later orogenesis due to the remobilization of previously enriched metals. Superimposed orogeny has reworked the lithospheric structure with concomitant granitoid-associated metallogeny. The mixing of magmas from juvenile lower crust, ancient lower crust, and middle crust, which tends to induce the different mineralization of Cu–Au, Mo, and Pb–Zn–W–Sn deposits respectively, was considered to generate a wide variety of combinations of metal species. The superimposed orogeny caused the overlapping of diverse genetic types of deposit formed in different tectonic periods in the same tectono-metallogenic belt. The stratiform ore deposit, including BIF, VMS, SEDEX, or sedimentary sulfide layers, formed from Neoarchean to Paleozoic, were modified by later mineralization, resulting in the enrichment of the various metal species and enhancement of ore resources. This study brings up the concept of composite metallogenic system to summarize the regional metallogeny driven by superimposed orogeny. The composite metallogenic system was dominantly characterized by the multi-episodic and diverse mineralization concomitant with one or more features, including mineralization evolved from the previous metal enrichment, later overlapping or modification on previous ore belt, and diversifying of metal species derived from reworked lithosphere.     

中、低压变质作用与大陆造山——兼论四川丹巴的变质带

巴罗型中压变质带与巴肯型低压高温变质带的成因与大陆板块边缘的碰撞造山及陆内造山作用之间有着紧密的联系。根据变质带的空间时间配置关系、压力类型、变质作用pTt轨迹、伴生的岩浆岩等等,可以区分出3种类型的大陆造山模式:弧-陆拼贴型、陆-陆碰撞型(可进一步分为中高压型碰撞造山带和双变质型山带型(paired metamorphic mountain belt)陆-陆碰撞带)、陆内造山地壳加厚-伸展型。巴罗型中压变质带普遍出现于地壳加厚-热弛豫的构造环境,但巴肯型低压变质带形成的构造背景及物理化学条件在不同的造山带有不同的表现形式,其热源至少有:壳内岩浆侵入或岩浆板底垫托、沉降盆地放射性同位素的衰变热、构造热穹隆、变质核杂岩、地下热流体传热等。大陆边缘造山带中巴罗型变质带的倒转以及板内造山带中变质带问断等现象与造山动力学过程密切相关,记录了造山过程中的重要的地质事件,也是探讨造山历史的理想场所。由于四川丹巴地区松潘—甘孜造山带形成于很独特的3个板块双极性构造环境,表现出与世界上典型造山带诸多相似的地方,如巴罗型中压变质带、巴肯型低压高温带同时在一系列变质穹隆中发育,但又有其特殊性和复杂性,如通常只发育在大陆边缘的倒转的巴罗带和陆内造山过程中的变质相间断同时出现,显然这与本?     

中国陆壳演化、多块体拼合造山与特色成矿的关系

矿产资源的种类、时空分布、形成演化与成岩作用和大地构造格局密切相关。中国地质构造复杂,成矿条件多样(发育裂谷成矿、碰撞成矿、地幔柱成矿、低温成矿等特色成矿系统),矿床类型比较齐全,如大宗矿产(铁、铝、铜、钾盐)短缺,小宗矿产中盛产稀土元素(REE)、钨、锡、钼矿。中国早前寒武纪矿床相对较少,燕山期成矿集中爆发。这种矿产资源分布格局与中国大陆地壳的性质与演化、多块体拼合造山格局之间的内在联系尚待深入揭示。本文基于对中国陆壳演化、陆块与造山带组成格局和多块体拼合造山的系统分析总结,试图阐明中国成矿特色与其内在联系,从陆壳形成与造山带演化的宏观视角来研究中国大陆成矿特色、成矿物质时空分布规律,其特色包括:(1)中国陆壳的地台区与造山带区质量比约3∶7(全球陆壳地台区占69.6%),太古界面积小且支离破碎,地壳固化时间晚且运动频繁强烈,因此难以形成巨型条带状铁建造(BIF)富铁矿床、太古代火山岩块状硫化物型(VMS)铜锌矿带和元古代内克拉通裂谷有关的扎伊尔-赞比亚巨型铜矿。(2)环绕中朝-塔里木和扬子板块的增生造山带由老到新依次形成,并镶接于古板块边缘,使中国大陆逐渐增生扩展,导致火山岩型、与岩浆岩类和沉积岩系有关的大型矿床空间上向板块边缘推移,时间上越来越新,地壳演化成矿作用和矿床类型越来越多样化。(3)中亚成矿域以古生代多陆块拼合造山、中新生代陆内造山与山盆体系构成独特的地质构造格局。既发育增生造山阶段的弧环境相关矿床(蛇绿岩型铬铁矿、斑岩铜矿、VMS),也发育与碰撞造山有关的矿床(造山型金矿、石棉、滑石、白云母)、地幔柱叠置造山带背景下的岩浆铜镍矿和后碰撞陆内岩石圈伸展相关的大陆环境矿床(斑岩钼矿、热液金矿、伟晶岩型稀有金属矿)。(4)青藏高原(特提斯成矿域)系特提斯洋长期增生演化、印度-欧亚大陆碰撞的产物。其成矿条件优越,具有多期成矿作用、多矿种和多类型的复合成矿系统特点。形成了蛇绿岩套型铬铁矿、密西西比河谷型(MVT)铅锌矿和独具特色的碰撞环境超大型斑岩铜钼矿。(5)我国东部环太平洋成矿域,伴随晚中生代克拉通性质的根本转变及岩石圈明显的减薄过程与破坏,在华北克拉通周缘发生大规模的岩浆活动和强烈的金、铜、钼和轻稀土等成矿作用。不同时期的造山带干涉叠加使得南岭地区盛产花岗岩有关的钨、锡、钼矿,具有叠加改造成矿、大器晚成的鲜明成矿特色。由于中国成矿特色与大陆地壳演化密切相关,中国的找矿勘探部署必须立足于中国大陆演化与多块体拼合造山的基本地质事实,方能取得好的勘查效果。中国大陆小陆块拼合造山成矿还存在诸多未解之谜,文末提出了当前成矿学面临的一系列科学问题,对于今后我国找矿战略选区具有借鉴意义。     

冈底斯复合造山带铜钼金多金属成矿作用与成矿系列

2001年以前西藏冈底斯斑岩铜钼多金属成矿带未列入国家重要成矿区带,而随后的成矿、找矿理论认识和方法创新,致使该带找矿取得历史性重大突破,新发现与评价了驱龙、甲玛、朱诺、雄村、努日、冲江、邦浦、蒙亚啊、洞中松多、查个勒等一系列大型-超大型矿床,仅探明的铜资源量就超过5 600万吨,形成了我国规模最大的世界级铜多金属勘查开发基地;新发现的矿床主要分布在南部拉萨地体及弧背断隆带,空间上的分布表现出东西成带、北东成行、交汇成矿、近等间距分布的规律性;同位素资料展示5期斑岩成矿作用(213 Ma、173~165 Ma、~45 Ma、~30 Ma、17~13 Ma)、5期矽卡岩成矿作用(~112 Ma、~77 Ma、67~55 Ma、~41~37 Ma、~23~16 Ma)及2期浅成低温热液成矿作用(~126 Ma、~65~55 Ma);伴随着新特提斯洋的形成、俯冲、消减及印-亚陆陆碰撞,冈底斯带经历了增生造山、碰撞造山、陆内造山及均衡造山四大造山作用过程,揭示了含矿岩浆来源于不同时期俯冲的玄武质洋壳——以幔源物质为主、或以古老地壳为主、或以新生下地壳为主的部分熔融,形成了与不同造山作用相关的斑岩型-矽卡岩型-浅成低温热液型-岩浆热液脉型-热泉型等单一类型、或斑岩-矽卡岩-浅成低温热液型等多种类型复合的一系列Cu-Mo-W-Ag-Sn-Au多金属矿床;复合造山过程中不同造山作用的叠加,使矿床展现出同源多位、同位多因、深源浅成、多因复成的成矿特征,并据此划分出晚三叠世与大陆弧岩浆有关的斑岩Cu-Au、中侏罗世与岛弧岩浆作用有关的斑岩Cu-Au、早白垩世与中酸性岩浆有关的矽卡岩-浅成低温热液型Fe-Ag-Pb-Zn(-Sn)、晚白垩世与中酸性侵入岩有关的Fe-Cu多金属、古新世-始新世与中酸性侵入岩有关的Fe-Cu多金属、古新世与陆相(次)火山岩有关的Ag-Sn-Au多金属、渐新世斑岩-矽卡岩型Cu-W-Mo(-Au)、中新世斑岩-矽卡岩-浅成低温热液型Cu-Mo-Au-Pb-Zn-Ag、新生代热泉型Au-S-Cs矿床及盐类矿床等9大成矿系列;最后指出该带有待今后进一步深入研究与探索的科学问题,并预测朱诺矿集区仍有发现大-超大型斑岩铜矿床的潜力,将会成为冈底斯成矿带未来找矿最能取得重大突破的地区,为该带下一步的勘查工作部署与评价指明了方向.      

额尔古纳造山带构造演化与成矿作用

额尔古纳造山带属加里东期造山带。因该造山带发育了一系列燕山期铜多金属矿床,并且它位于着名的得尔布干深断裂带的西北侧,故也称为得尔布干成矿带。额尔古纳造山带属西伯利亚板块东南缘加里东期陆缘增生带。形成之后又经历了多期构造运动的改造,特别是燕山期沿得尔布干等北东向深断裂发生了大陆裂谷作用和强烈构造岩浆活动,使之最终形成了一系列不同类型的铜钼矿床和银多金属矿床。这些矿床在空间上构成“三层楼”结构。本文阐明了额尔古纳造山带成矿作用的重要地质因素,表明成矿作用是多期复杂地质构造作用的综合结果。     

Formation of the world's largest molybdenum metallogenic belt: a plate-tectonic perspective on the Qinling molybdenum deposits

Qinling ore belt is the largest known molybdenum belt in the world with a total reserve of >5 Mt of Mo metal. Based on the geochemical behaviour of Mo, the structural settings of the Qinling orogenic belt, and geological events in eastern China, we propose that tectonic settings are of critical importance to the formation of these ore deposits. Molybdenum is very rare in the earth with an abundance of ～0.8 ppm in the continental crust. Both surface- and magmatic-hydrothermal enrichment processes are required for Mo mineralization. It can be easily oxidized to form water-soluble MoO₄ ^– in the surface environment, especially in the Phanaerozoic, and then precipitated under anoxic conditions. Therefore, closed or semi-closed water bodies with large catchment areas and high chemical erosion rates are the most favourable locations for Mo-enriched sediments. The Qinling orogenic belt was located in the tropics during crustal collisions, such that the chemical erosion was presumably intense, whereas the Erlangping back-arc basin was probably a closed or semi-closed water body as a result of plate convergence. More than 90% of the Mo reserves so far discovered in the Qinling molybdenum belt are associated with the Palaeozoic Erlangping back-arc basin. Compiled Re–Os isotopic ages for porphyry deposits (including several carbonate vein deposits) that have been dated show peaks during 220 million years (>0.32 Mt), 145 million years (>?3.5 Mt), and 115 million years (>?0.84 Mt), which correlate well with the three major episodes of granitoid magmatism since the Triassic. The ～220 million year episode of mineralization, represented by the Huanglongpu carbonate vein-type deposit and the Wenquan porphyry deposit, coincided with the formation of the South Qinling syn-orogenic granites as well as the Dabie ultrahigh-pressure metamorphic rocks, suggests a genetic relationship with the collision between South and North China Blocks. The ～145 Ma porphyry Mo deposits, representing the main mineralization, are attributed to reactivation by ridge subduction along the lower Yangtze River belt to the east of the Qinling orogen ～150–140 Ma. The ～115 Ma Mo deposits likely reflect slab rollback of the northwestwards subducting Pacific plate ～125–110 Ma.     

中国镍矿成矿规律初探

我国镍矿可分为岩浆型、海相沉积型和风化壳型3种预测类型.矿床形成时代较为连续,最早形成于中—新元古代,最晚形成于新生代,其中中—新元古代和晚古生代是形成矿床的两个高峰期;中—新元古代矿床主要分布在华北地块和扬子地块周缘,晚古生代镍矿主要分布在中亚造山带、峨眉山和塔里木大火成岩省范围内.岩浆型镍矿主要形成于大陆边缘裂解、造山带后碰撞伸展以及地幔柱3种构造背景,根据不同构造背景并结合主要岩浆作用特点,将与幔源基性—超基性岩有关的镍-铜-钴-铂族元素矿床成矿系列类型划分出与大陆裂解边缘幔源基性—超基性岩浆作用有关的镍-铜-钴-铂族元素矿床成矿亚类型、与地幔柱基性—超基性岩浆作用有关的镍-铜-钴-铂族元素矿床成矿亚类型、与造山带俯冲作用下幔源基性—超基性岩有关的镍-铜-钴-铂族元素矿床成矿亚类型、与造山带后碰撞伸展背景下幔源基性—超基性岩有关的镍-铜-钴-铂族元素矿床成矿亚类型等4种亚类型.分别对中—新元古代与大陆边缘裂解有关的镍铜(铂)矿床、寒武纪与黑色页岩有关的海相沉积型镍钼钒矿床、早二叠世与造山带伸展背景有关的镍铜矿床、晚二叠世与大火成岩省有关的镍铜(铂)矿床、新生代与风化壳有关的镍金矿床及其对应的典型矿床特征和成矿模式进行了叙述;认为大陆裂解边缘、地幔柱、造山带后碰撞伸展是我国镍矿形成的有利成矿地质背景,与邻近深大断裂、镁铁—超镁铁岩体、高MgO的原生岩浆(高镁玄武质岩浆)、深部岩浆作用、硫饱和与硫化物熔离共同组成岩浆型镍矿的6个重要地质条件.     

Early Cretaceous magmatism and ore mineralization in Northeast China: examples from Taolaituo Mo and Aobaotu Pb–Zn deposits

The recently discovered Taolaituo porphyry Mo deposit and Aobaotu hydrothermal vein Pb–Zn deposit are both located in the Great Xing’an Range, Northeast China. Here we present new zircon U–Pb ages, whole-rock geochemical and Pb isotopic data, and molybdenite Re–Os ages for these two deposits. The Mo mineralization in the Taolaituo area occurred in quartz porphyry, which yields zircon U–Pb ages ranging from 138.5 ± 0.8 to 139.1 ± 0.5 Ma. Fine-grained granite representing pre-mineralization magmatic activity was formed at 145.2 ± 0.5 Ma. Molybdenite Re–Os dating indicates that Mo mineralization occurred at 133.8 ± 1.2 Ma. In the Aobaotu deposit, the ore-related granodioritic porphyry has a zircon U–Pb age of 140.0 ± 0.4 Ma. These geochronological data indicate that these magmatic and hydrothermal activities occurred during the Early Cretaceous. The mineralogical and geochemical features of the Taolaituo and Aobaotu granitoids suggest they can be classified as A₁-type within-plate anorogenic granites and I-type granites, respectively. The Pb isotopic compositions suggest a mixed crust–mantle origin of the granitoids in these two deposits. The Taolaituo granitoids were formed by the partial melting of lower crust and crust–mantle interaction, with subsequent fractionation of apatite, feldspar, Ti-bearing phases and allanite or monazite. In contrast, the Aobaotu granites were derived primarily from lithospheric mantle that had been transformed or affected by the addition of subduction-related components. Combined with the regional geology, tectonic evolution and available age data from the literature, our results suggest that the Early Cretaceous (140–100 Ma) was likely to be the most important peak period for metallogenic mineralization in Northeast China. The Taolaituo and Aobaotu deposits formed under an extensional environment at an active continental margin in response to subduction of the Palaeo-Pacific oceanic plate.