太古宙成矿作用:综合与评述

全球各地的太古宙克拉通由花岗岩类及散布在其间的绿岩带组成。绿岩带中含有各类火山岩。尽管它们的成分有周期性变化,但通常在旋回底部是超镁铁质科马提岩,向上则有规律地经过拉斑玄武岩、钙碱性安山岩,到顶部变为流纹英安岩。这些喷出岩被或分类似广泛的岩石侵入,它们与前者同源,但相对较深,属次火山岩。火山碎屑岩及不成熟沉积地层,包括浊流杂砂岩和复矿砾岩,与这些火山岩相间出露或在其边部出现。所有上述岩石都是长期火山作用的产物,它主导了太古宙的上地壳演化和成矿作用。稀有元素伟晶岩与太古宙花岗岩侵入体共生。在绿岩带里有四种主要金属矿产:即铁—锰、镍—铬、金—银和铜—锌,它们往往相互共生在一个矿区内。阿尔戈马型铁建造的氧化物、碳酸盐、硅酸盐和硫化物相自下而上贯穿整个火山—沉积层序,这说明这些矿产有着共同的生成过程。阿尔戈马型铁建造是化学沉积。铬铁矿床局限于层序底部的超镁铁质科马提岩内许多金属矿床的原生母岩为拉斑玄武岩,特别是当后者与富铁白云石—黄铁矿化学沉积地层呈互层时,但小型金矿床在下部超镁铁质或上部长英质火山岩内也有产出。最大的块状贱金属硫化物矿床产出在较高地层层位的长英质流纹英安类岩石内。太古宙岩石中这些金属矿产,特别是某些镍、金和贱金属矿产在空间与铁建造紧密共生,并且它们有许多相似的地质特征,说明这些矿产具有共同的生成过程。阿尔戈马型铁建造是在漫长的太古宙水下火山活动期间从含铁的热水溶液中周期性地在海底释放出来的化学沉积物。块状贱金属矿床具有相似的成因,它本质上是富铜、锌的硫化物相铁建造变种。含金燧石、铁白云石或黄铁矿的化学沉积地层也是由于类似的洋底喷气热液活动形成的。虽然它们本身很少含有可开采的金含量,但它们组成了晚期变质成因含金脉的重要而又初步富集的源岩。虽然许多镍硫化物和铬铁矿体具有岩浆成因,但其它一些紧密与铁建造共生,它们与燧石或滑石碳酸盐条带呈薄的互层,可能由于伴随超镁铁质岩喷出活动类似的海底热液沉淀作用而生成,考虑到这些矿床间的紧密空间和成因联系,上述四种矿床中无论哪一种的出现都意味着可能有其它矿床在有利的太古宙容矿岩石出露地区存在。可是各太古宙克拉通区这四种矿床的比例不同,产出这些矿的母岩比例也不同。全世界各克拉通区的绿岩带中都含有铁建造和金矿。但是南非和西澳的绿岩带有比较丰富的超镁铁质岩和较为重要的镍—铬矿床。其中某些可能比加拿大的绿岩带要老,加拿大具有较多的流纹英安岩和较重要的铜—锌矿。巴西和西非的某些绿岩带可能较为年轻,含有较多的火山碎屑岩,不含镍—铬和铜—锌矿,但在它们的铁建造中含有较大量的锰矿。这些关系说明太古宙绿岩带的生成时间是不同的,晚太古代有花岗造山运动,接着是元古宙的沉积作用。