块状硫化物矿床成矿构造环境研究进展

对VHMS型、SEDEX型和VSHMS型3种块状硫化物矿床近年来成矿构造环境研究进展进行了较全面的回顾.其中,VHMS型块状硫化物矿床重点对弧间裂谷及弧后盆地构造环境下矿床时空演化及分布规律、古代VHMS型块状硫化物矿床全球对比认识及沟-弧-盆体系下现代海底块状硫化物研究热点地区的岩石类型、组合及岩浆演化规律进行了总结;SEDEX型块状硫化物矿床重点对澳大利亚北部元古代SEDEX型块状硫化物矿床集中区近年来成矿动力学背景研究进展进行了介绍.指出该区巨大的SEDEX型矿床成矿构造环境不是以往认为的被动大陆边缘裂谷,而是汇聚板块地球动力学背景之下远离弧后的大陆拉张盆地.尤其值得关注的是不仅元古界SEDEX型矿床如此,而且那些古生代的典型SEDEX型矿床(如沙利文,红狗矿床)同样被认为具有相同的产出构造背景.同时认为此种构造背景形成的SEDEX型矿床具有更大的找矿价值;VSHMS型矿床是近十年来逐渐得到重视的一类块状硫化物矿床,矿化特征及成矿作用与以上两类矿床相似,但其成矿构造环境应当位于上述两类矿床的过渡部位,对构造环境判断具有重要的指示意义.因此,在汇聚板块动力学背景下,上述3种块状硫化物矿床,自板块边缘岛弧一侧向远离板块边缘的大陆内部,构成了一个很好的矿床分带或成矿序列,即从VHMS型→VSHMS型→SEDEX型.      

哀牢山矿集区构造环境演化与金多金属成矿系统

哀牢山金多金属矿集区是指以传统的哀牢山成矿带为中心,包括与其相邻的矿田、矿区在内的多金属矿床分布密集区,地处由哀牢山复合造山作用为纽带而发生相互联系的多个不同性质的古大地构造单元结合地带。哀牢山复合造山作用演化经历了前寒武纪-早古生代造山带基础形成、晚古生代俯冲造山作用、海西末-印支期碰撞造山作用、燕山期-新生代伸展造山作用等复杂的造山过程。伴随着造山作用演化,在矿集区内不同构造-成矿单元形成了不同性质的成矿地质环境以及与其对应的成矿系统。主要包括早中元古代扬子板块大陆边缘裂谷环境及成矿系统、中晚古生代哀牢山大陆边缘洋盆裂谷(小洋盆)-缝合带环境及汇聚大陆边缘复合成矿系统、个旧-文山复合裂陷盆地多旋回演化与复合成矿系统、金平"稳定"陆缘块体构造环境与陆内复合成矿系统及墨江-绿春多期叠加弧-裂谷盆地环境与成矿系统等。由此形成了由一系列超大型-大型锡、金、铁铜、铅锌、镍等多金属矿床组成的成矿集中区。     

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。     

构造动力体制与复合造山作用——兼论三江复合造山带时空演化

构造动力体制是研究区域大地构造演化和成矿地质环境的基础,而造山带作为全球金属矿产资源集中产出的地带,同时保留了地球地质构造演化最为丰富的记录,因而是用来解剖不同构造动力体制及相关成矿环境和成矿作用的主要对象.板块构造源于大洋,描述和解释的是以水平运动为主导的板块构造导致的大陆边缘增生和大洋板块消失及与其相关的地质现象,其动力学体制称为大洋动力体制;大陆构造描述和解释的主要是大陆内部而不是边缘发生的以垂直运动(壳幔相互作用)为主导的的大陆物质增生和消失及其相关的地质现象,其动力学体制称为大陆动力体制;而洋陆转换则是水平和垂直运动相互耦合、共同作用的动力学体制,描述和解释的是洋陆转换及其相关的地质现象,可以将其称为转换动力体制.不同构造动力体制在全球范围内具有同区转承和异区并存特点.每一种构造动力体制都可以激发造山作用,因此,地球上同时存在着不同类型的造山作用和造山带,可以归结为俯冲造山(带)、碰撞造山(带)、伸展造山(带)和陆内造山(带)等完整反映造山带演化过程的4种类型.复合造山概念科学地描述了全球不同造山带的复杂性.它具有三种涵义,一是不同时期相同或不同类型造山带在空间上的复合(叠置);二是同一造山带在不同地质历史阶段、不同构造动力体制下造山作用的时间复合(叠加);三是同时具有时空复合特征的复合造山带.对三江造山带时空结构的解析表明,它是具有时空复合特征的巨型复合造山带的典型代表.     

华北板块西南边缘大型、超大型矿床的地质构造背景

地质构造背景是成矿系统及成矿作用赖以发生的三维空间和有关事物。通过讨论华北古大陆西南边缘的构造演化及与之有关的大型、超大型矿床形成的构造背景 ,特别指出了金川镍铜矿床、白银多金属矿田及寒山金矿“三位一体”出现的地球动力学条件。金川镍铜矿床形成于古大陆边缘的裂谷环境早期 ;白银矿田形成于陆缘弧裂解 (岛弧裂谷 )阶段 ;寒山金矿物源来自于洋壳型岛弧火山岩 ,成矿流体形成的动力是阿尔金左行平移断裂及次级断裂的构造作用     

华北板块西南边缘大型、超大型矿床的地质构造背景

地质构造背景是成矿系统及成矿作用赖以发生的三维空间和有关事物。通过讨论华北古大陆西南边缘的构造演化及与之有关的大型、超大型矿床形成的构造背景 ,特别指出了金川镍铜矿床、白银多金属矿田及寒山金矿“三位一体”出现的地球动力学条件。金川镍铜矿床形成于古大陆边缘的裂谷环境早期 ;白银矿田形成于陆缘弧裂解 (岛弧裂谷 )阶段 ;寒山金矿物源来自于洋壳型岛弧火山岩 ,成矿流体形成的动力是阿尔金左行平移断裂及次级断裂的构造作用     

柴达木盆地西北部锶矿成矿系统研究

柴达木盆地西北部锶矿床是已知的世界上成矿时代最年轻的大陆热水沉积层控型锶矿床。区内锶矿成矿系统位于印度板块与欧亚板块碰撞带的前陆盆地内 ,其成矿作用发生在陆 -陆碰撞造山带的前缘 ;成矿构造和成矿流体对锶矿床的形成起着重要的控制作用 ;这些锶矿床是矿源场、流体场、能量场在一定时空条件下耦合的产物     

中国东南部中生代大陆边缘成矿体系和成矿模式

依据成矿作用与板块构造－岩浆的时空演化关系，研究了不同构造－岩浆带内的矿床类型有其组合与矿床的稳定同位素组成特征，将中国东南部中生代大陆边缘的主要矿床分成陆缘火山热液，陆缘弧后火山－沉积与热液，亲弧张裂构造内的岩浆－热液，陆内裂陷火山热液和古地热水环流热液五个成矿系列；并建立了俯冲体制下的大陆边缘成矿体系和成矿模式。     

辽吉古裂谷地质演化与成矿

华北太古宙大陆内2．3Ga开始裂解的辽吉古元古代裂谷,于2．2～1．7Ga期间完成拉伸裂陷、沉积堆积、底辟侵入、挤压褶皱、隆升拆离、逐渐消亡的全部演化过程。辽吉古裂谷的矿产丰富,其成矿作用与裂谷的地质演化紧密相关。裂谷拉张裂陷堆积阶段为成矿作用提供了成矿物源,在不同的古构造和古地理环境下形成不同的含矿建造（矿源层）;裂谷构造体制转换的挤压造山阶段,在变质、变形、岩浆活动等构造热事件影响下,由不同矿源的物质基础或在不同的成矿就位场所,形成不同成因的矿床类型组合;在非造山岩浆活动阶段,岩浆和热液的作用可使某些矿床进一步富集。在裂谷演化结束稳定之后,由于中生代的濒西太平洋构造带横跨辽吉古裂谷,印支-燕山期的构造岩浆活动对裂谷的成矿作用不可忽视,古元古代的含矿建造或已形成的矿床都有不同程度的印支一燕山构造岩浆活动热事件的叠加改造。此外,印支-燕山构造岩浆活动也在早期成矿物质的基础上新生成一些金（银）矿床。     

斑岩Cu-(Mo-Au)矿床的成矿构造环境及勘查意义

斑岩矿床是重要的矿床勘查目标。斑岩矿床的成矿构造环境研究有助于确定斑岩矿床的战略勘查方向。斑岩矿床形成的成矿构造环境包括板块汇聚边缘、大陆转换板块边界、陆内造山环境和非造山环境。本文重点对斑岩矿床在汇聚边缘和大陆转换板块边界的成矿构造环境及其勘查意义进行初步总结。构造变化对斑岩矿床的形成起到触发作用。微弱和中等程度的转换挤压应力最有利于岩浆的集聚、上升和就位。岩浆侵入可以是在广阔的转换挤压断层带内或在其周围局部呈引张的地区集中出现。对于斑岩矿床战略勘查方向而言,应注意研究区域走滑断层与侵入体的关系,加强对地表浅部喷气蚀变的识别。在我国西南地区已勘查发现的5个斑岩成矿带中,应注意沿区域走滑断裂构造方向开展找矿。从成矿构造环境与哀牢山-红河构造带对比来看,鲜水河-小江断裂带可能是西南地区新的斑岩矿床勘查区。     

大陆边缘增生造山作用

文章评述了增生造山作用的研究历史和进展,认为增生造山作用贯穿地球历史,是大陆增生的重要方式。用大陆边缘多岛弧盆系构造理解造山带的形成演化,提出巨型造山系的形成与长期发育的大洋岩石圈俯冲制约的两侧或一侧的多岛弧盆系密切相关。在多岛弧盆系演化过程中的弧 弧和弧 陆碰撞,弧前和弧后洋盆的消减冲杂岩的增生,洋底高原、洋岛/海山、外来地块(体)拼贴等一系列碰撞和增生造山作用形成大陆边缘增生造山系。大洋岩石圈最终消亡形成对接消减带,大洋岩石圈两侧的多岛弧盆系转化的造山系对接形成造山系的联合体。拼接完成后往往要继续发生大陆之间的陆 陆碰撞造山作用、陆内汇聚(伸展)作用,后者叠加在增生造山系上,使造山过程更加复杂。对接消减带是认识造山系形成演化的关键。大洋两侧多岛弧盆系经历的各种造山过程可以从广义上理解为一个增生造山过程。多岛弧盆系研究对于划分造山带细结构非常重要,是理解造山系物质组成、结构和构造的基础,并制约了造山后陆内构造演化。大陆碰撞前大洋两侧多岛弧盆系及陆缘系统更完整地记录了威尔逊旋回,记录的信息更加丰富。根据多岛弧盆系的思路对特提斯大洋演化提出新的模式,认为西藏冈底斯带自石炭纪以来受到特提斯大洋俯冲制约,三叠纪发生向洋增生造山作用,特提斯大洋于早白垩世末最终消亡。     

祁连山新元古代——早古生代火山作用与铁-铜多金属成矿

祁连山造山带新元古代—早古生代是板块构造演化与成矿的最重要时段,铁、铜多金属矿产资源丰富,成矿作用与新元古代—早古生代火山作用密切相关。根据矿床产出构造位置,将祁连山铁、铜多金属矿床分为4类:大陆裂谷型铁(铜)矿床、岛弧-岛弧裂谷型铜多金属矿床、陆缘裂谷型铜多金属矿床、扩张脊型铜矿床。镜铁山铁(铜)型矿床是新元古代大陆裂谷火山作用过程中热水沉积作用的产物;东沟铜矿为晚寒武世大洋扩张脊火山作用的产物;白银矿田铜多属矿床是奥陶纪与岛弧-岛弧裂谷火山作用的产物;石居里铜矿是晚奥陶纪弧后扩张脊有关火山作用的产物;红沟铜矿则是晚奥陶世陆缘裂谷火山作用的产物。     

川西南陆内俯冲造山带地质特征及金成矿作用

川西南地区北起青川,向南西至云南丽江发育着一条长达800余公里的燕山晚期-喜马拉雅期陆内俯冲造山带.其中央地带的地质构造特征主要表现为由主滑脱-俯冲带、超壳断裂和次级滑脱带组成的一套巨型推覆构造体系,伴随构造活动发育有从绿片岩相到角闪岩相的动力变质作用;仰冲块体地质构造特征主要表现为由前俯冲阶段的边缘海沉积物仰冲并褶皱变质形成复合山链,而在俯冲阶段则于山链间形成山间断陷盆地并接受磨拉石建造红层沉积.形成特征的岩浆活动分带;俯冲块体上则只有大型断陷盆地内的典型红色沉积,而不发育岩浆活动.陆内俯冲造山带的央央巨型推覆构造带和仰冲块体是金矿成矿的重要大地构造环境,形成了各具特色的金矿床.中央地带主要表现为断裂构造系统中不同层次、类型和性质的构造对金矿成矿的控制,矿床类型主要为蚀变岩型;在仰冲块体上,与复杂的构造-岩浆活动相伴,金矿类型多样,成因复杂.金矿成矿可以划分为2个系列和6个亚系列.陆内俯冲造山带内的这种金矿成矿特点可用陆内俯冲造山成矿模式进行解释.     

大陆边缘成矿

大陆陆壳的形成与发展经历了陆核—地块 (台 )—联合大陆—大陆裂解—陆缘增生—碰撞造山的演化过程。地壳通过不均一性分异而形成大陆型和大洋型地壳,大陆裂解、洋壳向陆缘消减和陆 -陆碰撞拼接则形成具有不同构造特征的大陆边缘。以中国大陆已存在的 3条陆壳对接消减带为界划分了 5个大陆边缘构造带,进一步区分出 13个次一级的边缘构造区及其内的 53个时空配置结构,并据现有矿产地计算了边缘构造区的矿产发现几率。将中国大陆边缘划分为离散型、会聚型、对接型和转换型 4类,总结了其成矿系列类型专属;认为大陆边缘普遍性成矿有利因素的耦合对成矿至关重要,而最佳耦合的机制及其发生在大陆边缘区的时空位置是圈定有利成矿靶区的关键科学问题。     

西藏sedex型矿床赋矿盆地性质对成矿元素的制约作用

“青藏高原热”的掀起，极大地提高了西藏境内基础地学的研究水平和认识程度，为正确把握西藏喷流型及其它类型矿产资源的战略地位奠定了良好的基础，在此基础上，通过对甲马，沙拉岗矿区的矿床学研究，笔者认为它们都受“盆，相，位”的严格控制，具有喷流沉积的一般特征，属sedex属矿床的范畴。但二者之间却又存在元素组成，矿物成分，结构构造等方面的明显差异。产生这种差异的根本原因在于其形成的大地构造背景和盆地性质不同。     

AN INTRACONTINENTAL EXTENSIONAL TECTONIC SETTING FOR THE ORIGIN OF YULONG PORPHYRY COPPER DEPOSIT IN EAST TIBET

AN INTRACONTINENTAL EXTENSIONAL TECTONIC SETTING FOR THE ORIGIN OF YULONG PORPHYRY COPPER DEPOSIT IN EAST TIBET     

初论环准噶尔斑岩铜矿带的地质构造背景与形成机制

准噶尔地区构造-岩浆-成矿带具环准噶尔地块分布的特征,这一格局是准噶尔地区古生代大地构造演化的结果。哈萨克斯坦-准噶尔板块在北侧古亚洲洋与南侧南天山洋的俯冲下不断侧向增生,并形成与岩浆作用伴生的火山岩型铜铁多金属矿带、斑岩铜钼金矿带与浅成低温金矿带。哈萨克斯坦-准噶尔板块与西伯利亚板块和塔里木板块碰撞发生了强烈挤压-剪切变形,并导致准噶尔地块发生逆时针旋转,从而造成构造-岩浆-成矿带发生位移、呈环状分布于准噶尔地块周边。环准噶尔斑岩铜矿形成于俯冲成因的大陆岛弧、大洋岛弧与弧后盆地及后碰撞阶段板内4种构造背景,晚古生代是成矿的高峰时期。     

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.     

关于大陆构造研究的一些思考与讨论

指出板块构造理论在解释大陆构造中的不足之处,从而在进一步深化板块构造理论发展的同时,构建大陆构造理论体系;通过长期大陆构造研究实践并利用国内外大陆造山带的6个例子提出有关大陆的基本问题,诸如早期大陆起源、超大陆方式演化的大陆演化机制以及大洋和大陆岩石圈的本质不同和构造旋回;说明大陆是由板块构造(包括可能的板块构造远程效应)和大陆自身机制分别形成的组分的拼合体.主张大陆有自身的机制操控它的起源、保存和演化.在排除了来自板块边缘以及板块远程效应的作用力的前提下,出现在陆内环境的造山作用可由大陆本身尤其可能由陆内中小块体之间的相互作用引发.需要强化大陆构造研究,在深化板块构造理论的同时,探索和创建大陆构造理论体系.