青藏高原碰撞造山带成矿作用：构造背景、时空分布和主要类型

大陆成矿作用是当代区域成矿学研究的重大前沿,增进对大陆碰撞造山带成矿作用的理解和认识是孕育和建立大陆成矿理论框架的核心和关键。长期以来,由于对系统完整地记录大陆碰撞过程的典型造山带的成矿作用缺乏深入系统的研究,对碰撞造山过程及壳/幔相互作用与成矿作用的耦合关系和成因联系缺乏深刻的理解,导致了对碰撞成矿阶段以及各阶段动力学过程认识不清,引发了较多争议。青藏高原造山带,成矿规模大、形成时代新、矿床类型多、保存条件好,为系统地研究大陆成矿作用、解决上述存在的问题提供了天然实验室。“印度-亚洲主碰撞带成矿作用”973项目组通过对青藏高原碰撞造山带成矿作用历时3年的系统研究,建立了青藏高原重要成矿事件的时空坐标,初步建立了成矿作用的地球动力学模型或构造控制模型,提出了一套完整的大陆碰撞带成矿理论新框架,包括三大成矿作用和12种矿床类型:同碰撞造山成矿作用(65-41 Ma,4种矿床类型),晚碰撞转换成矿作用 (40-26Ma,4种矿床类型),后碰撞伸展成矿作用(25-0 Ma,4种矿床类型)。其主控因素分别为:碰撞造山背景、壳源岩浆活动和大规模剪切变形;陆内转换背景、幔源岩浆活动和大规模走滑-推覆-剪切作用;后碰撞伸展环境、壳/幔岩浆作用和热液对流系统。     

熊耳山—外方山矿集区中生代Au-Mo成矿系统

熊耳山—外方山矿集区位于秦岭造山带之华北板块南缘,经历了复杂的碰撞造山过程,成矿时间跨度大,成矿强度高,成矿作用多样。复合造山过程和相应的成矿作用已被深入研究,但成矿系统的划分和叠加成矿作用尚需研究。本文将熊耳山—外方山矿集区发育的Au-Mo矿床划分为造山型Mo矿床、斑岩型Mo矿床、岩浆热液脉型Mo矿床、造山型Au矿床和岩浆热液型Au矿床5个类型,对应5种成矿系统：(1)造山型Mo矿床形成于250~227 Ma的同碰撞环境和227~194 Ma的后碰撞环境,为变质热液萃取壳源Mo成矿;(2)斑岩型Mo矿床形成于163~135 Ma的洋陆俯冲环境和135~116 Ma的岩石圈减薄环境,为岩浆热液携带幔源或壳源Mo成矿;(3)岩浆热液脉型Mo矿床形成于227~194 Ma的后碰撞环境,为岩浆热液携带幔源Mo成矿;(4)造山型Au矿床在三叠纪发生了预富集作用,主要形成于163~135 Ma的洋陆俯冲环境和135~103 Ma的岩石圈减薄环境,为变质热液萃取壳源Au成矿;(5)岩浆热液型Au矿床仅形成于135~103 Ma的岩石圈减薄环境,为岩浆热液携带壳源Au成矿。矿集区主要存在两种叠加成矿作用,即不同构造背景下多种成矿系统的叠加和同一构造背景下不同成矿系统的叠加。     

三江特提斯叠加成矿作用样式及过程

三江地区经历了特提斯洋的多期洋-陆俯冲和新生代以来的陆-陆碰撞;成矿主要集中在大洋生长与俯冲造山阶段以及碰撞造山主碰撞向晚碰撞的转换阶段,控制了区域喜马拉雅期斑岩型铜金矿带、沉积岩容矿型铅锌多金属矿带与造山型金矿带等。在不同时期构造环境作用下,在矿田与矿床范围内形成了复杂多样的叠加成矿作用。叠加成矿作用可划分为3种类型及9种方式:(1)VMS-岩浆热液叠加型。包括喜马拉雅期岩浆热液型矿体叠加海西期-燕山期"VMS型"矿体(老厂式Pb-Zn-Mo矿床和鲁春式Cu-Pb-Zn矿床),印支/燕山期岩浆热液型矿体叠加海西期VMS型矿体的羊拉式Cu-Mo-Pb-Zn矿床;(2)沉积-热液叠加型。包括喜马拉雅期岩浆热液型矿体叠加燕山期沉积矿源层的白秧坪式Cu-Pb-Zn矿床,喜马拉雅期建造热液型Ge矿体叠加沉积煤层的大寨/中寨式Ge矿床,燕山期岩浆热液叠加加里东期分水岭式Fe-Cu矿床;(3)多期热液叠加型。主要为喜马拉雅期与印支期两期叠加成矿作用的老王寨床式Au矿床,燕山期叠加印支期普朗-红山式Cu矿床,喜马拉雅期多期次叠加的金满Cu矿床。叠加成矿作用增加矿床的资源储量,丰富了矿种类型;但是现在仅有部分年代学与矿田-矿床尺度地质现象的某些证据,叠加矿床的矿体-矿石结构特征、形成条件与地球化学及矿物学约束仍有待于进一步研究。     

华北克拉通南缘后大陆碰撞背景下的岩石圈演化及金、钼成矿规律探讨

通过对华北克拉通南缘大量的岩浆岩和矿床研究表明,矿床的形成与燕山期岩浆岩具有非常密切的关系,豫西矿集区是华北克拉通南缘岩石圈剧烈演化的结果。岩石圈的这种剧烈演化是在两件重大地质事件的共同作用下进行的:一方面,扬子板块与华北板块在印支期拼合,并发生了广泛的陆-陆碰撞造山活动,此后,克拉通边缘转入了后造山演化阶段;另一方面,燕山晚期的J-K之交,太平洋板块向欧亚板块俯冲,导致地幔大规模活动。中国东部大规模的地壳减薄和壳幔作用,使本来就处于造山后演化阶段的华北陆块南缘发生了广泛的岩浆活动。正因为这两大地质作用叠加效应,区域岩浆演化剧烈而复杂,大批重融花岗岩的地球化学特征往往既显示造山带的特点,又具有大规模壳幔作用的特征。这两大地质作用为豫西矿集区的形成提供了良好的成矿地质背景,大量的研究表明,各种矿床与燕山期岩浆岩在形成时间上高度吻合,空间上密切相关,同位素指标极为相近,显示它们在成因上的密切关系。岩浆一方面作为深部赋矿流体的上升通道,另一方面提供持续的高温环境,保证了元素迁移和成矿作用的进行。因此,华北克拉通南缘后大陆碰撞背景下的壳幔演化、大规模岩浆活动是豫西矿集区形成的决定性因素。     

内蒙古沙麦钨矿白云母40Ar/39Ar年龄及其地质意义

内蒙古沙麦钨矿床位于中亚造山带东段（或称兴蒙造山带）,矿体主要赋存在黑云母二长花岗（斑）岩内,主要矿化类型为伟晶岩型和云英岩型。本文利用40Ar/39Ar同位素测年方法对沙麦钨矿成矿阶段形成的白云母进行了年龄测定,获得白云母Ar-Ar坪年龄为138.4 ± 0.84 Ma,对应的正、反等时线年龄分别为137.32 ± 0.73 Ma和137.35 ± 0.73 Ma。所测坪年龄与正反等时线年龄具有很好的一致性,可以代表矿床钨矿体的形成年龄,表明该矿床的形成与沙麦地区燕山晚期的岩浆活动有关,这与区域上的成矿事件相吻合。结合区域地球动力学背景的研究成果,认为沙麦钨矿床形成于陆-陆碰撞造山后的陆内伸展环境。     

东准噶尔北缘两类钙碱性花岗岩特征及其构造-成矿意义

依据前人对东准噶尔地区花岗岩类年代学和地球化学研究,将东准噶尔北缘钙碱性花岗岩划分为两类：一类为俯冲钙碱性花岗岩;另一类为后碰撞高钾钙碱性花岗岩。岩石地球化学对比研究发现,两类钙碱性花岗岩存在系统差异,兼具有相似性。岩石地球化学特点差异表现为俯冲钙碱性花岗岩,显示亲岛弧岩浆性,后碰撞高钾钙碱性花岗岩具有陆内后碰撞深成岩浆的特点。两者之间的相似性表明,造山带内花岗岩类由俯冲钙碱性→后碰撞高钾钙碱性系列演化是由于俯冲造山向碰撞造山快速转化、空间上位于同一造山带内,源区岩浆有双重性的特点。钙碱性花岗岩产出的构造环境具有多样性,成岩过程受造山带不同演化阶段相应构造背景制约,洋陆俯冲的岛弧环境和陆内造山的后碰撞环境分别是俯冲钙碱性和后碰撞高钾钙碱性花岗岩形成的构造背景。埃达克质岩浆亲和性显示俯冲钙碱性花岗岩与部分后碰撞高钾钙碱性花岗岩均有形成不同背景（岛弧和后碰撞）斑岩型矿床的潜力。后碰撞高钾钙碱性花岗岩与IOCG型矿床的空间联系,表明造山带伸展背景的后碰撞环境,也可能是IOCG型矿床产出的构造背景。两类钙碱性花岗岩构造背景的差异可能初步印证了具有岛弧斑岩型矿床的哈腊苏-卡拉先格尔和IOCG型矿床的老山口南东一带成矿环境的差异。     

西秦岭温泉钼矿床地质—地球化学 特征与成矿过程探讨

[摘 要]温泉钼矿床的形成与西秦岭造山带印支期碰撞造山事件和岩浆活动密切相关。西秦岭温泉钼矿床成因及成矿过程的研究成为揭示印支期秦岭造山带构造体制转换与大规模成矿关系的关键,对发展秦岭造山带印支期成矿理论和印支期花岗岩的成矿潜力评价以及找矿勘探都具有重要意义。本文在前人对温泉钼矿床区域地质和矿床地质研究的基础上,对该矿床的矿床地质-地球化学特征做了进一步的综合研究,结果表明温泉钼矿床成矿物质来源于花岗岩浆气水热液,成矿与印支晚期花岗质岩浆结晶分异过程中产生的岩浆热液活动密切相关;温泉钼矿床具备岩浆热液型矿床的地质特征,其成矿过程为:晚三叠世秦岭造山带发生由挤压向伸展转变的构造体制转换引起下地壳发生熔融形成富含Mo的花岗质岩浆,岩浆在结晶过程中冷凝分异出的成矿流体经充填和交代作用而使Mo 富集形成矿床     

从地壳上地幔构造看大陆碰撞作用（上）

根据近年来全球地壳上地幔探测的成果,分析了大陆碰撞造山作用过程。在大地构造物理学中,演化重建的基础为地壳上地幔探测结果和宏观物理学定理,方法为岩石圈结构模型的解构。大陆碰撞使洋陆转换带岩石圈正式拼入大陆板块,造成大陆的增生。阿尔卑斯—喜马拉雅碰撞造山带在碰撞前陆缘广泛发育有洋—陆转换带,这种碰撞称为裙边碰撞。由于比较松软的洋陆转换带岩石圈夹在中间,裙边碰撞时不发生典型的刚性碰撞和反弹,碰撞产物中常见蛇绿岩套及泥砾混杂堆积,少见超高压变质岩片的折返。大别—苏鲁碰撞造山带在碰撞前洋—陆转换带不发育,这种碰撞称为裸碰撞。裸碰撞属于刚性碰撞,碰撞时发生反弹,碰撞产物中少见蛇绿岩套及泥砾混杂堆积,常见超高压变质岩片的折返。裸碰撞后的反弹为超高压变质岩片的折返创造了条件。裙边碰撞和裸碰撞的作用过程都可分为四期,第一期为碰撞前期,第四都为后造山期。裙边碰撞和裸碰撞的不同在于,第二期主碰撞期裙边碰撞冲撞大陆板块没有明显反弹,第三期陆—陆俯冲期超高压变质岩片折返不明显。造山后期是碰撞造山过程逐渐停息期,即两大陆板块间的应力从挤压转化为拉张的阶段。这时两大陆板块之间有了共同的一个旋转极,但是碰撞造山诱发的岩石圈拆离和变形仍在进行,碰撞带岩石圈成为大陆内部热流会聚和岩浆活动的优选通道,诱发强烈的岩浆活动。     

碰撞带热结构与碰撞成矿系统

造山带热结构对大陆碰撞带的形态大小、构造式样、岩浆活动和变质作用具有重要控制作用。然而,热结构对碰撞成矿作用的控制还不清楚。本文概述比利牛斯、阿尔卑斯、加里东、扎格罗斯、青藏高原和华力西等全球主要碰撞带的热结构与成矿系统发育特征,对比各个造山带内不同矿床类型成矿温度变化,探讨热结构对碰撞成矿的控制作用。研究表明,碰撞带主要发育盆地流体有关的密西西比河谷型铅锌矿床、变质流体有关的造山型金矿床和岩浆热液有关矿床(斑岩铜矿床、云英岩型钨锡矿床和岩浆热液有关的铌钽锂铍矿床等)。其中,前两者在大多数碰撞带内均有发育,代表了大陆碰撞成矿作用的基本类型。这些矿床的成矿温度在热碰撞带比较高而在冷碰撞带则偏低。岩浆热液有关矿床一般只出现在比较热的碰撞带内,这些热碰撞带的温度压力条件有很大区域在湿固相线以内,热扰动能够造就地壳发生部分熔融形成含矿岩浆。     

勉略宁地区区域地质背景,矿床类型及其成矿特点

以地质演化为基础,从沉积－构造－岩浆－变质－成矿作用角度进行综合对比分析,提出煎茶岭—七里店和黑木林—峡口驿两大构造岩浆带对勉略宁地区矿床起主控作用, 认为各类型矿床成矿作用与先存基底岩石有成生关系, 将矿床形成时代统一在秦岭陆－陆碰撞时限范围, 对该地区地质找矿工作及矿床理论研究进行了讨论。     

西藏冈底斯地块中新生代中酸性侵入岩浆活动与构造演化

冈底斯地块上的中新生代中酸性岩浆活动,是北部班公湖-怒江和南部雅鲁藏布两个特提斯演化及其后的陆内汇聚碰撞造山和后造山伸展等大地构造事件的完整记录.地块上的中酸性岩浆活动可划分为3个带,其中北部岩带岩浆岩形成于燕山期,其类型从早期的Ⅰ型到中期的过渡型演化为晚期的S型,分别形成于板块俯冲-缝合-碰撞等构造条件下,是北部班公湖-怒江特提斯演化的集中反映.中部和南部岩浆岩带则集中体现了雅鲁藏布特提斯时空演化的完整经历.其中,南部岩带岩体以燕山晚期为主,喜马拉雅早期次之,成因及形成环境与特提斯洋壳向北俯冲作用密切相关(燕山晚期),同时俯冲结束后的同碰撞条件下的岩浆活动在该岩带内也有明显的反映(喜马拉雅早期);中部岩带岩体以喜马拉雅早期为主,燕山晚期次之.岩体大部分为同碰撞环境下岩浆活动的产物,它表征了随着洋壳板块向北俯冲程度的加深和强度的加剧,岩浆活动中心在不断向北迁移,并最终缝合碰撞的过程.因此该岩带内岩浆岩主要形成于俯冲的晚阶段及缝合后的同碰撞条件下.喜马拉雅晚期的小斑岩体实际上广泛出露于整个冈底斯地块上,它反映的是该区在经历了碰撞造山后发生的陆内伸展的构造过程.     

甘肃白银厂矿区及外围区域地质背景、成矿系列及找矿潜力

白银厂矿区及外围是北祁连铜多金属成矿带的主要地段.新元古代以来的大陆裂谷作用-活动陆缘的洋壳俯冲、弧后扩张-陆-陆碰撞造山作用,及其所导致的强烈多期次的火山活动、岩浆侵入及变质作用,为本区提供了优越的成矿条件.区内既有与岛弧海相酸性火山作用有关的白银厂黑矿型Cu-Pb-Zn-Au-Ag成矿系列,又有与弧后扩张脊蛇绿岩套和基性火山岩有关的塞浦露斯型Cu-Zn(Co)系列;与大陆裂陷火山作用有关的喷流沉积型Fe-Cu-Zn-Pb系列以及陆内造山早期与韧-脆性剪切作用有关的Au-Pb系列和与酸性岩浆作用有关的Au-Cu系列等.石青硐-白银厂火山岩带是本区最有找矿潜力、也是快速实现找矿突破的首选区带;朵家滩-白银南-青城皋兰群变质火山岩带,是值得探索的大型喷流沉积型Fe-Cu-Zn-Pb矿床远景区;老虎山-银洞沟-崛吴山火山岩带的塞浦露斯型Cu-Zn(Co)矿床具有扩大资源量和进一步发现矿床的前景;韧-脆性剪切带型Au矿床及与酸性侵入体有关的岩浆期后热液型Au-Cu矿床是两个具有重要意义的找矿新方向.     

大陆碰撞造山样式与过程：来自特提斯碰撞造山带的实例

本文选取特提斯域内比利牛斯、阿尔卑斯、扎格罗斯、喜马拉雅-青藏高原四个地球上最年轻的陆-陆碰撞造山带,对其造山带结构、类型、物质组成、构造岩浆过程等方面进行详细介绍,进而讨论各个造山带的差异性及其缘由,分析碰撞造山普遍性规律。资料分析表明,四个碰撞造山带具有不同的结构和组成。根据板块汇聚方向与造山带边界间的夹角可将造山带分为正向和斜向两种;根据造山带结构可将碰撞带分为对称式和不对称式两种。由此本文将碰撞造山带划分为四种基本式样:正向对称式、正向不对称式、斜向对称式、斜向不对称式,分别以比利牛斯、青藏高原、阿尔卑斯和扎格罗斯碰撞带为代表。综合分析四个造山带碰撞以来的岩浆构造活动,本文发现完整的碰撞过程可以划分为三个阶段,第一阶段主要发生挤压缩短、地壳加厚,高压变质和钙碱性火山岩浆活动;第二阶段以大规模走滑系统发育和高钾钙碱性或钾质火山岩浆作用为特征;第三个阶段挤压应力向碰撞带两侧扩展,同时伴有大型伸展构造系统的发育。在这三阶段演化历程中,比利牛斯只进行到第一阶段,成为幼年夭折的碰撞带;扎格罗斯进行到第二阶段,出现调节挤压应变的走滑系统和钾质超钾质岩浆活动;青藏高原和阿尔卑斯进行到第三个阶段,以发育大型伸展构造和钾质、超钾质岩浆活动为特征,但后者在造山带物质组成和汇聚速率方面显示出比前者更成熟的造山演化程度。因此认为岩石圈组成是碰撞造山带结构的主要控制因素,如果上覆板块具有相对不稳定的岩石圈,会使得碰撞带后陆发育宽广的构造岩浆带,造成造山带呈不对称式结构。     

岩浆事件对甘肃大水金矿床的成矿贡献

大水金矿床是一种特殊的矿床类型,是多种地质作用的复合结果。大水金矿成矿事件是西秦岭陆内造山碰撞过程中流体、岩浆和成矿作用高度统一的产物,表生作用使成矿元素进一步富集成矿,岩浆事件是成矿的先导,空间上矿床与岩体相伴而生的客观现象,是寻找大水式金矿床的重要标志。     

东昆仑志留纪火山岩锆石U- Pb年龄及其对陆- 陆碰撞时限的制约

东昆仑造山带早古生代经历了完整的洋壳形成、俯冲消减、陆- 陆碰撞造山和造山后垮塌演变过程,目前对陆- 陆初始碰撞时间及碰撞时限还存在较大争议。周缘前陆盆地启动引发的沉积环境突变或不整合形成时间是用来约束大陆初始碰撞时间最直接和最有效的方法之一。本文以东昆仑水泥厂地区角度不整合覆盖于石灰厂组之上的志留纪周缘前陆盆地沉积哈拉巴依沟组为研究对象,开展火山岩夹层锆石U- Pb年代学研究,为约束早古生代陆- 陆初始碰撞时间与碰撞造山时限提供沉积记录证据。结果表明,水泥厂东和雪水河东哈拉巴依沟组下部流纹质凝灰岩锆石U- Pb年龄分别为443. 0±3. 9 Ma和441. 8±1. 3 Ma,结合已报道的石灰厂组火山岩锆石U- Pb年龄（450. 4±4. 3 Ma）,可以确定东昆仑陆- 陆初始碰撞发生在450~443 Ma之间。综合区域上古生代岩浆活动、变质作用、构造变形与相关沉积记录证据,认为东昆仑地区至少从450 Ma左右开始进入陆壳深俯冲及陆- 陆碰撞阶段,在425 Ma左右进入碰撞后伸展阶段,碰撞造山作用至少持续了25 Ma。     

青海松树南沟金矿矿床地质特征

青海松树南沟金矿床位于北祁连山环太平洋型俯冲带(缝合带),产于印支～燕山期花岗闪长斑岩体及其与围岩接触带附近。通过矿床地球物理、地球化学和地质特征综合分析,认为该金矿经历了加里东期火山作用阶段和华力西-印支期岩浆侵入作用阶段,但矿床的最终形成与晚华力西—印支期陆内碰撞造山产生的大规模剪切构造—流体活动使原有成矿物质活化、迁移、富集和沉淀成矿有关,可归类为造山斑岩型金矿床,已探明储量达中型规模,具良好的成矿远景。     

大陆碰撞成矿论

基于经典的板块构造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。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,本文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。该理论认为,伴随大陆三段式碰撞过程而发育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,是驱动成矿系统形成发育的构造应力机制。大陆碰撞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,是形成成矿系统和大型矿床的主导因素。成矿金属在碰撞形成的壳/幔混源高fO2岩浆-热液系统、地壳深熔低fO2岩浆-热液系统、剪切变质-富CO2流体系统以及逆冲推覆构造驱动的区域卤水系统和浅位岩浆房诱发的对流循环流体系统中,伴随成矿金属的积聚与淀积是形成大型矿床的关键机制。"大陆碰撞成矿论"还强调,完整的大陆碰撞过程可以引发三次大规模成矿作用,形成一系列标示性的大型矿床:在主碰撞陆陆汇聚成矿期,大陆碰撞引发地壳加厚与深熔,产生富W-Sn壳源花岗岩,形成花岗岩型Sn-W矿床;大陆俯冲板片断离诱发软流圈上涌,产生富金属的壳/幔混源花岗闪长岩,形成岩浆-热液型或叠合型Pb-Zn-Mo-Fe矿床;大陆碰撞从变质地体排挤出富CO2流体,在剪切带形成造山型Au矿,从造山带排泄出建造流体,在前陆盆地形成MVT型Zn-Pb矿。在晚碰撞构造转换成矿期,大规模走滑断裂系统诱发壳幔过渡带和富集地幔减压熔融,其岩浆在浅部地壳岩浆房出溶成矿流体,分别形成斑岩型Cu(-Mo-Au)矿床和碳酸岩型REE矿床;深切岩石圈的剪切作用与下地壳变质产生含Au富CO2流体,形成造山型Au矿;逆冲推覆构造驱动地壳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Pb-Zn-Cu-Ag矿。在后碰撞地壳伸展成矿期,新生下地壳部分熔融产生富金属、富水、高fO2埃达克质岩浆浅成侵位和流体出溶,产生斑岩型Cu矿;中上地壳部分熔融层(岩浆房)驱动地热流体系统,在地热区发育热泉型Cs-Au矿,在构造拆离带形成热液脉型Pb-Zn-Sb和Sb-Au矿。     

桐柏-大别造山带南缘中侏罗世基性岩的发现及其构造意义——来自锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

桐柏-大别造山带南缘大洪山地区出露一套变质辉长辉绿岩脉,该岩脉沿襄樊-广济断裂带侵入到大洪山造山带增生杂岩之中,本文采用锆石U-Pb LA-ICP-MS定年方法,获得了该变质辉长辉绿岩脉的岩浆锆石年龄为163±3 Ma,代表岩脉的侵位结晶年龄,是目前桐柏-大别造山带已知最早的造山后晚中生代岩浆活动记录之一,表明桐柏-大别造山带南缘晚中生代岩浆活动开始于中侏罗世晚期,与北大别地区初始深融作用时间相当,比早白垩世大规模岩浆活动的峰期(~130 Ma)早约30 Ma。锆石Hf同位素分析结果显示eHf(t)值为+5.8~+10.8(平均值为+9.7±0.7),对应的单阶段Hf模式年龄t_(DM1)为387~595Ma(平均值为434±29Ma),明显大于岩脉成岩年龄,表明岩浆源区主要来自于亏损地幔,亏损地幔为早古生代伸展过程的产物。结合区域研究资料,163±3 Ma是桐柏-大别碰撞造山带南缘中生代陆-陆碰撞后最古老的岩浆岩年龄之一,与大别造山带山根软化的时代一致,可能代表桐柏-大别造山带由挤压环境向伸展环境的初始转换时间,据此认为桐柏-大别造山带从山根软化到大规模伸展垮塌间隔-30Ma,地幔经历了亏损-富集的转化过程。     

辽吉古元古代活动带的双成矿带地质特征

辽吉活动带是华北陆块最具代表性的古元古代造山/活动带,不仅发育巨量的古元古代陆壳沉积物质和岩浆活动,而且经历了十分复杂的构造演化过程,以及多期岩浆-变质事件的叠加改造。辽吉活动带的形成和构造演化时期,也是该区的一次重要成矿期,以矿种多、规模大、层状或层控为主而发育大型-超大型矿床为特点,其中菱镁矿、滑石、硼、铅锌、钴、金和铀等矿产具有重要的经济价值。辽吉活动带由出露厚度达万米的古元古代辽河群、集安群、老岭群和不同阶段、不同类型的岩浆岩所组成。其主体发育两套变质岩石:一套为变质碎屑岩-碳酸盐岩组合,以变质相相对较低为特征,出露地层为北辽河群和老岭群,形成于靠近龙岗陆块的被动大陆边缘浅海盆地环境;另一套是由变质火山-沉积岩系和辽吉花岗岩共同组成的地质构造单元,变质相相对较高,地层分布在南辽河群和集安群,形成于远离大陆边缘俯冲体系下的弧岩浆构造环境。此外,形成于与被动大陆边缘构造环境相关的成矿带内分布着菱镁矿床、滑石矿床、铜钴矿床和铀矿床等,形成于活动大陆边缘弧岩浆构造坏境内的成矿带主要分布硼、铅锌和金等矿床。研究表明,海城菱镁矿、后仙峪硼矿、翁泉沟硼矿、范家堡子滑石矿、大横路铜钴矿和猫岭金矿等矿床均具有大型-超大型规模,其中海城菱镁矿矿床储量达8.84亿吨,为世界之最的超大型矿床,翁泉沟硼矿床的B2O3储量高达2185万吨,为超大型矿床,占全国总储量的28.6%。辽吉古元古代活动带发育在太古宙克拉通基底之上,经历了有限的拉伸裂陷、岩浆侵位、(火山)沉积、碰撞拼贴、变质改造、隆升拆离和消亡等发展演化阶段,时限为2.2～1.8 Ga。辽吉活动带的成矿构造-岩浆演化可以划分为4个阶段:①2.2～2.0 Ga岩浆作用和成矿阶段;②2.0～1.9 Ga沉积作用和成矿阶段;③1.90 Ga大规模变质-变形和成矿阶段(碰撞造山期);④1.89～1.82Ga碰撞后岩浆作用阶段。综上,辽吉活动带的形成与演化经历了从活动陆缘转变为被动陆缘最终碰撞造山的地壳演化和成矿作用过程,其中成矿作用是由两类不同成矿构造环境所控制。同时,本区又经历了中生代构造-岩浆成矿作用的叠加,使区内成矿作用更具复杂性、多样性和多期性。这种在同一个成矿区内,由双成矿带控制的成矿在国内外很少见。因此,该区是形成多种矿产大规模成矿十分有利的地区及找矿远景地区。     

新疆准噶尔北缘早石炭世金-铜-钼成矿事件:年代学证据

新疆准噶尔北缘地区已发现多处大中型内生金属矿床,它们主要形成于2个构造-岩浆活动期,即泥盆纪洋陆俯冲期的岛弧型斑岩铜(金)矿,二叠纪后碰撞造山期的铜镍硫化物型矿床和造山型(或剪切带型)Au矿。作者近年来在对该区地质构造和矿床研究中获得了一批早石炭世成岩成矿年代学数据:除已发表的希勒库都克斑岩铜钼矿床流纹斑岩(329Ma)和辉钼矿(327Ma)年龄外,本文工作新近获得201金矿闪长岩年龄为324Ma、科克森套地区花岗闪长斑岩年龄为328Ma、库尔吐班套地区花岗岩年龄为323Ma、阿克塔斯Au矿区花岗闪长岩年龄为327Ma,这些年龄数据集中在323~328Ma,即早石炭世(主要在维宪阶和谢尔普霍夫阶)。综合分析认为,该区在早石炭世洋盆已经闭合进入碰撞造山阶段,该阶段岩浆活动以出露小规模中酸性岩脉、岩株为特征,构造活动和壳幔相互作用强烈,主要成矿类型有斑岩型Cu Mo矿、浅成低温热液型Au矿、脉岩-构造蚀变岩型Au矿,构成一独特的与浅成岩有关的早石炭世金-铜-钼成矿带。