论华南地区中生代3次大规模成矿作用

文章在总结大量前人资料的基础上,提出华南地区中生代发生了3次大规模成矿作用,且都在燕山期。其中,第一次发生在燕山早期的180～170Ma,以赣东北和湘东南的Cu、Pb-Zn、(Au)矿化为代表。第二次发生在燕山中期的第二阶段(约150～139Ma),主要是南岭及相邻地区以W、Sn、Nb-Ta等有色-稀有金属矿化为主的成矿作用。第三次是发生在燕山晚期125～98Ma的以南岭地区Sn、U矿化和东南沿海地带的Au-Cu-Pb-Zn-Ag矿化为代表的成矿作用。华南地区中生代这3次大规模的成矿作用是该地区岩石圈发展演化的产物,它们与拉张的动力学背景、壳-幔相互作用、深部热和流体的参与有着成因上的密切关系。     

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。     

中国北方砂岩型铀矿大规模成矿作用

近年来,天津地质调查中心铀矿团队依托于一系列调查评价项目和科学研究项目,在中国北方砂岩型铀矿大规模成矿作用方面取得了一些新认识.中国北方具备优越的砂岩型铀成矿地质背景,砂岩型铀矿体多产在红黑岩系过渡的河流相、三角洲相、湖滨相等灰色砂体中,垂向分布、耦合产出的红-黑岩系为大规模砂岩型铀矿的形成提供了先决背景.砂岩型铀...     

试论中国东北部陆缘晚中生代浅成热液大规模成矿与深部地质过程对成矿制约

浅成热液矿床是有色和贵金属以及铟等稀散关键金属矿产资源的重要来源,并以其具有指示深部斑岩成矿潜力的特征,长期以来倍受国内外地质学家关注和研究。中国东北部陆缘是我国浅成热液金属矿床发育的地区之一,该区广泛发育浅成热液金、银铅锌铜多金属矿床,依据成矿地质特征将这些矿床划分为低硫化型(LS)、中硫化型(IS)、高硫化型(HS)三类,成矿作用发生在晚中生代晚侏罗世—早白垩世火山盆地和边缘花岗杂岩隆起区,并依据成矿时代划分4个阶段,分别为(1)151～141 Ma、(2)140～131 Ma、(3)123～120 Ma和(4)110～100 Ma。其中：第1阶段发育在大兴安岭东坡,以大规模浅成热液HS铜多金属成矿为特色;第2阶段发育在大兴安岭西坡,以浅成热液LS-IS银铅锌大规模成矿为特色;第3阶段发育在大兴安岭北麓—小兴安岭之间和延边以及华北北缘中段辽西地区,以浅成热液IS铜金和LS碲金成矿为特色;第4阶段成矿作用广泛发育在大兴安岭北端—小兴安岭北麓—饶河—东宁—延边一带。随成矿时间变化,从早到晚成矿从大兴安岭东坡迁移至大兴安岭西坡、华北陆台北缘(辽西+延边)—大兴安岭东坡北段(黑河)→大兴安...     

南岭与中生代花岗岩类有关的成矿作用及其大地构造背景

由于受到来自印支半岛的挤压,在华南内部发生了以碰撞-挤压-推覆-隆升为主的印支造山运动。南岭地区印支期花岗岩（240～205Ma）主要形成于碰撞及“后碰撞”（post-collision）的动力学环境,但没有造成大规模的金属成矿作用。南岭地区从燕山期进入后造山（post-orogeny）地球动力学环境。从花岗岩类的成矿学特征及其大陆动力学背景出发,尝试把燕山期划分为早、中,晚三期。南岭地区燕山早期（185～170Ma）出现了玄武质岩浆活动、双峰式岩浆活动、A型花岗岩及板内高钾钙碱性岩浆活动,反映了岩石圈的局部“伸展一裂解”和地幔物质的上涌,伴随Pb,Zn,Cu,Au成矿作用。燕山中期南岭地区岩石圈全面拉张一减薄,地幔上涌一玄武质岩浆底侵引发大规模的地壳熔融,导致大范围陆壳重熔型花岗岩的生成。该期的第一阶段（170～150Ma）以大规模花岗岩类侵位为主,第二阶段（150～140Ma）花岗岩类活动很少,却发生了W,Sn及其他稀有金属的大规模成矿作用。燕山晚期虽然是华南地区岩石圈全面发生裂解的时期,但由于受太平洋构造体系的影响,在南岭东端至东南沿海广大地区,燕山晚期（140～65Ma）出现了先挤压、后拉张的动力学背景,在100Ma前形成的钙碱性和橄榄安粗两个系列的岩浆活动,伴随Au,Ag,Pb—Zn,Cu,（Mo,Sn）等成矿作用。而在南岭地区,该时期花岗质火山-侵入杂岩及基性岩脉等广泛发育,有关的成矿作用以火山岩型U矿、斑岩型Sn矿,以及印支期花岗岩中的铀活化成矿作用为特征。     

小秦岭—熊耳山地区燕山期大规模成矿的地球动力学背景

基于小秦岭-熊耳山地区多金属矿床辉钼矿Re-Os模式年龄、矿物40Ar-39Ar年龄、高精度矿物和岩石Rb-Sr等时线测年数据,以及与成矿相关花岗岩的SHRIMP测年数据的分析和研究,认为小秦岭-熊耳山地区燕山期大规模成矿作用主要出现在140Ma和120 Ma两个时期,其中钼钨铅锌矿系列主要形成于早成矿期,金矿形成于晚成矿期.根据与这两个成矿期所对应的岩浆热事件,说明是两期岩浆活动的结果, 其所对应的地球动力学背景分别为构造体制大转换和岩石圈大规模拆沉作用下的伸展环境.     

华南地区中生代大规模成矿作用与岩石圈多阶段伸展

华南是我国最主要的钨、锡、铋、铜、银、锑、汞、稀有、重稀土、金和铅锌多金属成矿省，本文初步论述了华南地区中生代大规模成矿作用的基本特点。大规模成矿作用主要发生在170～150Ma，140～126Ma和110～80Ma三个时间段，其中第一阶段以铜铅锌和钨矿化为主，第三阶段主要是锡金银铀矿化。尽管140～126Ma也是一个成矿相对集中时间段，但主要表现为第一个阶段的继续，同时，也是第一个阶段向第三个阶段的过渡，以钨锡矿化为主。     

中国北方盆地大规模铀成矿作用：地层篇

“红黑”耦合沉积建造是中国北方中—新生代盆地（简称北方盆地）砂岩型铀矿的重要控矿要素之一,在勘查实践中得到了广泛证实和应用,指导发现找矿靶区和矿产地300余处,在成矿理论方面取得重要进展。本文系统总结了北方产铀盆地的60万余米铀矿岩芯钻探成果,通过典型矿床赋矿层沉积学、地球化学等对比研究,系统分析了北方盆地侏罗系、白垩系、新近系等赋矿层形成的沉积环境、物质组成等,进一步明确了制约成矿流体运移、铀矿物沉淀的赋矿层条件。结果显示：① 北方盆地自侏罗纪以来,发育了Ⅰ中侏罗世—晚侏罗世早期（Bathonian- Oxfordian）、Ⅱ早白垩世早期（Valanginian）、Ⅲ早白垩世晚期（Aptian）、Ⅳ晚白垩世早期（Cenomanian）、Ⅴ晚白垩世晚期—早古近纪（Campanian- Thanetian）、Ⅵ早新近纪（Aquitanian- Burdigalian）和Ⅶ晚新近纪（Zanclean- Piacenzian）7期红层,与下伏富还原性组分的黑色层构成了典型的对偶沉积建造,为北方盆地大规模成矿奠定了赋矿层基础。② 地球化学指标显示：红层中Fe2+/Fe3+比值介于0. 29~1. 47（n=78）,黑层Fe2+/Fe3+比值介于0. 57~53. 96（n=223）,赋矿层Fe2+/Fe3+比值介于1. 00~26. 45（n=52）。赋矿层、黑层Fe2+/Fe3+比值一般大于1,以发育黄铁矿、炭屑、油斑为特征,为相对较还原的环境。红层Fe2+/Fe3+比值一般小于1,以发育钙质结核为特征,为相对较强氧化的环境。③ 总有机碳含量显示红层为0~0. 16%（n=107）,含矿层为0. 01%~2. 65%（n=137）,黑层为0. 01%~2. 66%（n=339）,含矿层总有机碳含量略低于黑层,与铀矿的富集沉淀有密切关系。④ 砂岩型铀矿体呈“板状”或“楔状”产出于黑层顶部的灰色、灰绿色砂岩和细砂岩,甚至泥岩,红层为含氧含铀流体的运移通道,黑层为含氧含铀流体的富集沉淀的化学屏障。因此,北方盆地红层和黑层对偶沉积、旋回充填是大规模铀成矿必要的地层条件,这些认识打破常规思维,“红黑”旋回叠加导致了北方盆地多层成矿的现象,矿体一般呈板状就位于红层和黑层的过渡带,这对深入理解砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿机理等工作和勘查工作部署具有重要实践意义。     

中国东部中生代浅成热液金矿的类型、特征及其地球动力学背景

中国东部中生代浅成热液金矿可以划分为与花岗岩和与碱性岩有关的两种类型；也可以分为高硫型和低硫型两大类，而且以后一种为主。这些金矿的形成和分布受区域构造制约，具体地说是受破火山口、火山角砾岩筒以及与火山机构有关的断裂控制。成矿围岩为火山岩类及同源花岗质岩石和周围地层。主要的蚀变组合为冰长石一玉髓一绢云母或明矾石一高岭石一石英(玉髓)。成矿年龄分布在180～188Ma，135～144Ma，127～115Ma和94～105Ma四个区间，前三组年龄分别响应于中生代华北板块与扬子克拉通的造山碰撞后陆内造山的伸展过程、构造体制大转折以及岩石圈大减薄，后一组为华南地区岩石圈再一次强烈伸展期间的产物。虽然这些矿床的形成时间有差异，但都是发育于大陆伸展环境中。     

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     

A review of the geodynamic setting of large-scale Late Mesozoic gold mineralization in the North China Craton: an association with lithospheric thinning

Abundant gold deposits are distributed along the margins of the North China Craton (NCC). Occurring throughout the Precambrian basement and located in or proximal to Mesozoic granitoids, these deposits show a consistent spatial–temporal association with Late Jurassic–Early Cretaceous magmatism and are characterized by quartz lode or disseminated styles of mineralization with extensive alteration of wall rock. Their ages are mainly Early Cretaceous (130–110 Ma) and constrain a very short period of metallogenesis. Sr–Nd–Pb isotopic tracers of ores, minerals and associated rocks indicate that gold and associated metals mainly were derived from multi-sources, i.e., the wall rocks (Precambrian basement and Mesozoic granites) and associated mafic rocks.Previous studies, including high surface heat flow, uplift and later basin development, slow seismic wave speeds in the upper mantle, and a change in the character of mantle xenoliths sampled by Paleozoic to Cenozoic magmas, have been used to suggest that ancient, cratonic mantle lithosphere was removed from the base of the NCC some time after the Ordovician, and replaced by younger, less refractory lithospheric mantle. The geochemistry and isotopic compositions of the mafic rocks associated with gold mineralization (130–110 Ma) indicate that they were derived from an ancient enriched lithospheric mantle source; whereas, the mafic dikes and volcanic rocks younger than 110 Ma were derived from a relatively depleted mantle source, i.e., asthenospheric mantle. According to their age and sources, relation to magmatism and geodynamic framework, the gold deposits were formed during lithospheric thinning. The removal of lithospheric mantle and the upwelling of new asthenospheric mantle induced partial melting and dehydration of the lithospheric mantle and lower crust due to an increase of temperature. The fluids derived from the lower crust were mixed with magmatic and meteoric waters, and resulted in the deposition of gold and associated metals.     

华北克拉通及邻区晚中生代伸展构造及其动力学背景的讨论

欧亚大陆东部晚中生代伸展构造十分显著,表现为大量发育的变质核杂岩、同构造岩浆岩、韧性拆离断层带等伸展成因的穹隆和地堑-半地堑盆地.通过对这些伸展构造进行系统分析、归纳和总结,将欧亚大陆东部晚中生代伸展构造发育区划分为:泛贝加尔-鄂霍次克带、华北西部带、华北东部带、华北南缘及秦岭-大别带和华南内陆带.这些伸展构造记录了大区域上的NW-SE方向伸展,构成了全球最大的陆壳伸展地区.这些伸展构造使地壳深部的岩石沿拆离断层折返至地表,从而使中下地壳结构发生了强烈的改造.除华北东部带给出了一个较为宽泛的伸展时段外,各个研究区所涉及的伸展穹隆及其相关的拆离断层所表现的伸展峰期时间均十分相近:位于130 ～ 126Ma之间.岩石圈根部的拆沉可能是这个巨型伸展构造带形成的动力学机制.这个模型为探讨华北克拉通破坏和减薄的时限、机制、模式及深部动力学背景提供直接的构造证据.     

华北中生代岩浆作用与去克拉通化

华北是全球古老克拉通遭受破坏最明显和最典型的地区,其去克拉通化作用的时间、范围和机制等重要科学问题是国内外研究的热点。大规模岩浆作用是去克拉通化作用的地质表现之一,通过对华北地区侵入岩侵位时代、源区、成岩过程的研究,可有效反演其去克拉通化作用的时空范围、过程及可能的动力学机制。华北东部广泛发育大面积的中生代侵入岩,本文在作者近十年研究的基础上,通过总结华北东部中生代侵入岩的锆石U-Pb年代学资料,厘定了华北东部中生代岩浆活动主要分为三叠纪、侏罗纪和早白垩世三期;通过岩浆源区、岩石成因研究,探讨不同时期岩石圈(地幔和大陆地壳)性质和厚度的转变及破坏的空间范围;在此基础上,结合区域地质特征初步探讨了华北去克拉通化的地球动力学机制。     

Ages and geodynamic settings of Xilamulun Mo–Cu metallogenic belt in the northern part of the North China Craton

The Xilamulun belt along the northern part of the North China Craton is located in eastern segment of the Central Asian Orogenic Belt and has great economic potential for Mo–Cu mineralization. More than ten medium to large ore deposits have been discovered in this region in the recent years. The major types of mineralization type include porphyry (Chehugou Mo–Cu, Kulitou Mo–Cu, Xiaodonggou Mo and Jiguanshan Mo), quartz vein (Nianzigou Mo, Xinjing Mo), epithermal (Hongshanzi Mo–U) and alteration assemblage (Liulingou Mo). The timing of mineralization was previously thought to be Yanshanian (208–290 Ma), however, Indosinian (260–208 Ma) ages for intrusions and mineralization have been recognized in recent years. Based on geochronologic data and regional geological evidence, it is suggested that the mineralization in the Xilamulun belt was formed during multiple events. The mineralization processes are related to a post-collisional extension stage (~ 258–210 Ma) with the generation of the porphyry molybdenum–copper deposit, a tectonic stress transformation from NS to EW (~ 185–150 Ma) that gave rise to vein or porphyry molybdenum deposit, and a lithospheric thinning stage (~ 140–110 Ma) with porphyry molybdenum deposit.     

华北克拉通中生代以来基性岩墙群的分布及研究意义

围绕岩石圈破坏和减薄这个主题.华北克拉通成为近10年来国内外研究的热点地区.华北克拉通中生代以来基性岩墙群分布广泛,然而对此仍缺乏系统的研究.通过对基性岩墙群的系统总结,在详尽的资料收集和已有研究的基础上,重点对华北克拉通中生代基性岩墙群的研究现状、分布和意义进行了汇总和讨论.随后,结合近年来的研究经验,提出了基性岩墙群定年中应注意的问题.     

华北克拉通北缘晚中生代火山岩

辽宁西部广泛分布着晚中生代火山岩，横跨华北克拉通和兴－蒙造山带两大构造单元，一般认为它们是以在这一地区发育的两条主要断裂－西拉木伦河断裂和赤峰－开源断裂为界。这些火山作用曾被认为是中生代伊泽奈崎板块西向或西北向消减作用的结果。在岩性上它们主要以中酸性岩石为主，玄武岩等中基性岩石较少。为查明下伏岩石圈对这些岩浆作用成因的影响，对其中的SiO2含量＜60％的中基性火山岩进行了详细的Sr-Nd-Pb同位素研究。结果显示，以西拉木伦河断裂和赤峰－开源断裂两侧为界，两侧火山岩的同位素特征存在显著区别。南区有明显的EMI特征并具EMI－PM混合趋势，而北区则显示了原始或略亏损的特征。南北两区之间的过渡带（介于西拉木伦河断裂和赤峰－开源断裂之间）则表现了同位素组成上相应的过渡特征。这一地球化学观测与已有的地质和地球物理资料颇为吻合。基于新生代幔源岩石化学反演的中国东部陆下地幔化学区划研究揭示了克拉通下（subcratonic)岩石圈地幔与EMI存在密切关系。本研究所提供的地球化学证据说明了采用中生代中基性在作为类似研究途径的可行性，并进一步提出对华北克拉通边缘中生代火山作用成因另一种可能的解释，即古消减带物质的活化有可能对华北北缘火山岩源区物质组成产生重要影响。     

华北克拉通中生代以来基性岩墙群的分布及研究意义

围绕岩石圈破坏和减薄这个主题,华北克拉通成为近10年来国内外研究的热点地区。华北克拉通中生代以来基性岩墙群分布广泛,然而对此仍缺乏系统的研究。通过对基性岩墙群的系统总结,在详尽的资料收集和已有研究的基础上,重点对华北克拉通中生代基性岩墙群的研究现状、分布和意义进行了汇总和讨论。随后,结合近年来的研究经验,提出了基性岩墙群定年中应注意的问题。     

华北克拉通中生代下地壳置换：非造山过程的壳幔交换

华北克拉通内部前寒武纪麻粒岩地体和新生代火山岩的麻粒岩捕虏体的研究表明，前寒武纪下地壳与现今下地壳的是不同的。下地壳的主要置换发生在中生代。这表明，华北克拉通中生代的构造重大转折，不仅使得盆山格局发生了变化，而且下地壳和上地幔的组成和结构发生了变化。已发表的关于东部岩石圈减薄的机理有折沉作用、幔柱构造模式，均与造山带的演化相联系。本文注意到，华北克拉通最下部地壳的部分或大部都已被中代的下地壳置换，它们不仅发生在克拉通边部，而且发生在克拉通内部。因此华北克拉通中生代的下地壳被中生代的下地壳取代的作用，可称为华北克拉通中生代换底作用。中生代时期的华北拉通下可能存在有规模的地幔柱，强烈的壳幔交换是换底的作用的主要方式，热侵蚀和化学侵蚀的细节还不清楚。但可以推测这与造山带的演化没有直接关系，和造山带岩石圈根部的折沉作用有一般意义的底侵作用不同。     

华北克拉通中生代以来基性岩墙群的分布及研究意义

围绕岩石圈破坏和减薄这个主题,华北克拉通成为近10年来国内外研究的热点地区。华北克拉通中生代以来基性岩墙群分布广泛,然而对此仍缺乏系统的研究。通过对基性岩墙群的系统总结,在详尽的资料收集和已有研究的基础上,重点对华北克拉通中生代基性岩墙群的研究现状、分布和意义进行了汇总和讨论。随后,结合近年来的研究经验,提出了基性岩墙群定年中应注意的问题。