最新大地构造与成矿--5ppt课件

《最新大地构造与成矿--5ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新大地构造与成矿--5ppt课件（193页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、大地构造与成矿大地构造与成矿-2007-5-2007-5（1）两个都是海洋板块的接近。在接触处产生海沟-岛弧系，如马里亚纳群岛；（2）海洋板块和前缘带有岛弧的大陆板块的接近，在接触处亦表现为海沟-岛弧系，如日本、琉球等（3）海洋板块和大陆板块的直接接近。在接触处表现为海沟一山弧系，如南美西海岸。（4）两个大陆板块的接近。两个大陆板块互相碰撞，在沉积层内引起巨大推覆体和俯卧褶皱，并形成高原和弧形山脉，如西藏高原、冈底斯山和喜马拉雅山等；或形成高山和残余海盆地，如高加索山和黑海、里海等3 3、海沟一岛弧构造地形单元划分、海沟一岛弧构造地形单元划分：横越发育完善的海沟一岛弧系有如下构造单元：外部隆起

2、、海沟、海沟坡折（又称构造隆起、构造弧、外弧脊）、弧沟间隙（包括弧前盆地）、岩浆弧（又称内弧、主弧、火山弧）、活动边缘海盆地（又称弧间盆地）、残余弧（又称死弧、第三弧）、不活动边缘海盆地等外部隆起海沟坡折（又称构造隆起、构造弧、外弧脊）弧沟间隙（包括弧前盆地）岩浆弧（又称内弧、主弧、火山弧）活动边缘海盆地（又称弧间盆地）残余弧（又称死弧、第三弧）海沟一岛弧构造地形单元划分海沟一岛弧构造地形单元划分弧后盆地Eastfacingcontinentalmargin亚州东部West facing continent巴西和智利对于安第斯型海沟一山弧系来说，从岩浆弧到大洋之间的弧前地区的结构是相似的，只不

3、过弧后地区的海盆被前陆盆地所代替4、沟、弧特征、沟、弧特征海沟海沟地形最低显著的负重力异常热流值最低地壳是大洋型的，不存在均衡的平衡存在向下的拉力这与海沟是海底扩张的终点、大洋岩石圈板块在此向地幔俯冲是一致的。岛弧（山弧）岛弧（山弧）地形增高,内重力高和高热流值地壳类型复杂（大洋型、过渡型、大陆型都有）这与板块俯冲时的热效应和板块俯冲作用即造山作用也是一致的。5 5、沉积作用、沉积作用沟、弧地区地形反差大，为沉积作用提供了良好条件。（1）海沟）海沟有深海和浊流沉积物，海沟内坡通常比较陡峭，有时由于逆断层或褶皱变形，形成构造凹地或斜坡盆地，有厚度不大的浊积岩和深海沉积物大部分在板块俯冲过程中被带

4、走，厚度并不大，从几百米到1公里以上。（2）在弧前盆地弧前盆地中，沉积类型复杂，以富含钙碱性火山岩屑的复理石建造、厚层杂砂岩、泥岩和缺少碳酸盐岩为特征。在岛弧后侧，弧后盆地分为两种类型：弧间盆地和岛弧一大陆盆地岛弧一大陆盆地。（3）弧间盆地）弧间盆地边缘陡峭并以岛弧与外界相隔，仅有很薄的深海沉积物（4）岛弧一大陆盆地）岛弧一大陆盆地沉积物横向变化明显，中心为薄层深海沉积物，两侧为巨厚的滨海-浅海相、三角洲相砂泥质沉积物、碳酸盐沉积物和深水浊流沉积物，靠岛弧一侧还夹有大量火山碎屑物和凝灰岩。（5）在安第斯型陆缘火山弧后面，由于褶皱、冲断层的作用所形成的弧后前陆弧后前陆盆地盆地，主要是陆相、三角洲

5、相和浅海相碎屑沉积，缺少深海相沉积，如安第斯山以东苏班安底新生代盆地等（6）当两个大陆板块开始碰撞之后，在俯冲大陆板块前缘或残留洋盆地俯冲大陆板块前缘或残留洋盆地里，形形成三角洲相一浅海相楔状碎屑岩体或海成三角洲相一浅海相楔状碎屑岩体或海相浊流一复理石沉积相浊流一复理石沉积，如地中海、波斯湾盆地、恒河三角洲、孟加拉湾冲积扇等；（7）与地缝合线有关的盆地）与地缝合线有关的盆地陆相磨拉石堆积陆相磨拉石堆积砾石既有同造山期火山成因的，完全来自岩浆弧的火山岩屑，如雅鲁藏布江地区老第三纪砾岩层；也有造山期后期和造山期后非火山成因的，如瑞士平原和喜马拉雅山主边界断层以南锡伐利克层海沟海沟厚度不大的浊积岩和

6、深海沉积物弧前盆地弧前盆地以富含钙碱性火山岩屑的复理石建造、厚层杂砂岩、泥岩和缺少碳酸盐岩为特征弧间盆地弧间盆地仅有很薄的深海沉积物岛弧一大陆盆地岛弧一大陆盆地 沉积物横向变化明显，中心为薄层深海沉积物，两侧为巨厚的滨海-浅海相、三角洲相砂泥质沉积物、碳酸盐沉积物和深水浊流沉积物，靠岛弧一侧还夹有大量火山碎屑物和凝灰岩。弧后前陆盆地弧后前陆盆地( (安第斯) )陆相、三角洲相和浅海相碎屑沉积，缺少深海相沉积俯冲大陆板块前俯冲大陆板块前缘或残留洋盆地缘或残留洋盆地三角洲相一浅海相楔状碎屑岩体或海相浊流一复理石沉积三角洲相一浅海相楔状碎屑岩体或海相浊流一复理石沉积，如地中海、波斯湾盆地、恒河三角洲

7、地缝合线有关的地缝合线有关的盆地盆地陆相磨拉石堆积陆相磨拉石堆积6 6、岩浆活动、岩浆活动沟、弧地区岩浆活动十分强烈、复杂基底不同基底不同演化阶段不同演化阶段不同距离俯冲带的深度不同距离俯冲带的深度不同岩浆岩共生组合不一样，有一定的时空变化规律（1 1）海沟与弧沟间隙的岩浆岩共生组合）海沟与弧沟间隙的岩浆岩共生组合弧弧沟沟间间隙隙（宽度约150一300公里）一般无岩浆活动海沟内坡有蛇绿岩套蛇绿岩套原生地大洋中脊，它在海沟内坡出露是由于海底扩张和构造侵位一逆冲或断裂抬升作用。 （2）火山弧火山弧的岩浆岩共生组合岩石类型及特点岩石类型及特点特特点点：火山岛弧和陆缘火山弧是岩浆活动集中分布的地带，通

8、常与海沟平行成弧形展布。火山岩的体积自火山弧前缘开始向消减带方向减少，以爆爆裂裂喷喷发发作用为特征，火山岩中火山碎屑物质的体积一般都在80以上类类型型系系列列：根据岩石矿物、化学成分的差异，可将岛弧火山岩分为三个系列：岛岛弧弧拉拉斑斑玄玄武武质系列；钙碱性系列；碱性系列质系列；钙碱性系列；碱性系列岛弧拉斑玄武质系列岛弧拉斑玄武质系列：由大量岛弧拉斑玄武岩和少量安山岩（拉斑玄武质安山岩、低铝玄武岩）、英安岩、流纹岩组成岛弧拉斑玄武岩和洋脊拉斑玄武岩在许多方面是相似的都显示球粒陨石型的REE分布型式， Sr87Sr86比值低（0702一0704），碱元素及相关元素浓度低，Al2O3含量高，Fe富集

9、，KRb比值较高等(why?)。区别是岛弧拉斑玄武岩比洋脊拉斑玄武岩具有变 化 范 围 更 宽 的 FeO*/MgO、 SiO2、 FeO*,Na20、K20等，Ni、Cr含量较低，而Ba含量较高(why?)钙碱性系列钙碱性系列（狭义的）：由大量安山岩及英安岩、高铝玄武岩、流纹岩组成。可进一步分为低钾组和高钾组低钾组和高钾组。低钾组低钾组的火山岩以相当数量的熔岩和火山碎屑岩组成的层状火山岩系为特征，其深成岩主要是石英闪长岩，如日本、中美洲高钾组高钾组的火山岩显示更大的粘性，含较多的火山角砾岩，构成规模更大的层状火山岩系。如安第斯山的成层火山和美国西部第三纪火山区。碱性系列：碱性系列：在近代火山

10、弧中数量很少。以K20、Na2O和钾型微量元素（Rb、Ba、Sr、Pb、Cs等）含量高为特征。主要岩石类型为橄榄安粗岩。可分为两组钠碱组：钠碱组：由碱性橄榄玄武岩（K20Na20比值低于1）、富橄玄武岩、碱性安山岩（橄榄粗安岩）、粗面岩和碱性流纹岩组成钾碱组：钾碱组：由橄榄安粗岩（富碱安山岩，K20Na20比值接近于1）、安粗岩和含白榴石的岩石组成。（3）岩浆岩的成份极性及影响因素）岩浆岩的成份极性及影响因素从海沟向消减带倾斜方向有如下次序：拉斑玄武质系列一钙碱性系列一碱性系列；玄武岩一安山岩一英安岩流纹岩；拉斑玄武岩（低铝玄武岩）一高铝玄武岩碱性玄武岩（高钾）侵入岩在空间分布上也具有一定的规

11、律性由辉长岩一闪长岩一花岗岩碱性辉长岩、二长岩和霞石正长岩从海沟向消减带的倾斜方向，岩石地球化学，即元素、元素比值、同位素的丰度有如下的系统变化：Fe（或FeO*）、Mg(或MgO）、Ca（或CaO）、重REE（从Tb一Lu）、Y、KRb、NaK等逐渐减少K（或K20）、Na2OK20、K20Na20、SiO2、K2OSiO2，Rb、Ba、Cs、P、Pb、U、Th、轻REE（从La一Sm）、ThU、RbSr、LaYb、Sr87Sr86等逐渐增加。在拉拉斑斑玄玄武武质质系系列列中，K20含量很少超过15，K20随SiO2的增加而缓慢增加，REE的分布型式为球粒陨石型（或平的型式，轻REE和重RE

12、E含量相当），Sr87Sr86比值低（0702一0704）。在钙钙碱碱性性系系列列中，K20随SiO2的增加而较快增加，REE的分布型式略具富化型（轻REE比重REE集中），Sr87Sr86比值变化范围要宽（高钾组为0704一0710，低钾组为0703一0707）在碱性系列碱性系列中，K20随SiO2的增加而急剧增加，REE的分布型式为富化型，Sr87Sr86类似于钙碱性系列的高钾组（0704一0710）影响因素影响因素火山岛弧中最常见的火山岩是安山岩1）与板块汇聚速度有关，又与火山弧的）与板块汇聚速度有关，又与火山弧的演化阶段有关演化阶段有关2）岛弧的成熟度）岛弧的成熟度未成熟岛弧未成熟岛弧

13、的岩浆岩共生组合较为简单，主要由拉斑玄武质岩石或镁铁质岩石组成。成熟岛弧和陆缘弧成熟岛弧和陆缘弧的岩浆岩共生组合较复杂，主体是钙碱性岩体，两侧还有其它岩体，从而构成水平分带现象并具有一定的规律性。3）与消减带的倾角消减带的倾角大小倾角愈小，空间变化（分带性）愈明显；若倾角近于直立，则无水平分带性，而出现垂直分带性,从下而上为拉斑玄武质系列、钙碱性系列和碱性系列，如所罗门群岛4）与板块汇集速度板块汇集速度和岛弧所处的演化阶段有关汇聚速度愈大，岛弧愈年青，火山岩系列愈偏基性,汇聚速度愈小，岛弧愈成熟，火山岩愈偏碱性，K2O、Na2O含量愈大。5）与岛弧地区地壳厚度岛弧地区地壳厚度有关地壳厚度25公

14、里时,钙碱性系列高达80一100，并出现碱性系列K20含量也随地壳厚度增大而增大。康迪（Condie, K.C.，1973）认为在SiO2为60时，K20含量与地壳厚度 （C）的关系式为：C（km）18.2K2O百分含量-14.3（6）与母岩浆形成的深度，（即岩浆源在消减带那个部位）及其在上升途中的融熔、混染作用有关。岛弧拉斑玄武岩浆生成深度小于150公里，钙碱性岩浆生成深度大约在80至200公里，碱质岩浆生成深度大于150或200公里。当SiO2含量一定时，K2O含量随消减带深度（H）增加而增大，在深度80一300公里范围内，每增加深度100公里，K2O含量约增加1。7 7、变质作用、变质作

15、用挤压型板块边界区域变质作用十分发育，其主要特征是双（对）变质带,由两个互相平行的高压低温型变质带和高温低压型变质带所组成高压低温变质带：高压低温变质带：即兰闪石变质相，也叫兰闪石片岩或兰片岩。以具有兰闪石、硬玉、硬柱石、黑硬绿泥石等矿物为特征。通常与混杂堆积、蛇绿岩套相伴生。位于俯冲带上部或海沟的陆侧，因为这里是两个板块对冲的地方，俯冲带的浅部，故压力大，温度不高。挤压、剪切构造十分发育，宽度较窄。据高温高压试验，兰闪石生成的温度为250一400，压力为5一7千巴。（1个大气压等于1013高温低压型变质带高温低压型变质带：以具有红柱石、矽线石、兰晶石等矿物为特征通常伴随有大量的中一酸性深成侵

16、入岩和喷出岩，相当于岛弧和陆缘火山岩带。这种变质作用发生于地面下不深、压力不大的地区。宽度较大，带内断块构造较为发育。双变质带主要分布于环太平洋地区，已发现有15对，形成时代多数为中新生代，少数为上古生代。双变质带的形成时代向海洋方向变新8 8、造山作用、造山作用1)机制机制板块俯冲一碰撞作用也是一种造山作用。在板块俯冲过程中，由于牵曳作用，使仰冲板块上部物质不断受到压缩。俯冲板块上面的沉积物，在开始俯冲时，绝大部分被刮下来，致使不同地点、不同时代的沉积物和由仰冲板块上滑落下来的碎块及其由俯冲板块构造侵位上来的洋壳碎块，压缩、堆积在岛弧或大陆边缘，形成混杂堆积和蛇绿岩套混杂堆积和蛇绿岩套岩岩浆

17、浆活活动动也不断使俯冲板块的一部分物质通过熔融上升到俯冲带之上。压缩、混杂堆积、岩浆活动的结果，使这里的地壳褶皱、断裂、变质、隆起，造成岛弧和山脉。板块的俯冲作用或岛弧活动实际上就是造山运动。两个大陆板块碰撞可引起山脉进一步扩大和抬升）大大洋洋岩岩石石圈圈物物质质在在俯俯冲冲过过程程中中的的去去向向：（1）大部分物质（主要是洋壳第二层以下的物质）折回到地幔软流圈中去，被软流圈所回收。（2） 由于俯冲时的刮削和挤压逆冲作用，使部分物质（主要是洋壳第一层及部分第二、三层）成为混杂堆积和蛇绿岩套，停积在仰冲板块上面的陆壳的边侧.（3）由于俯冲过程中的温度增高和局部熔,使部分易熔物质转化为岩浆，上升，

18、形成岛弧地区的火成岩（4） 还有部分物质转化为闪岩、麻粒岩、榴辉岩，沿俯冲带聚集于岛弧之下的地壳或上地幔的深部。）造山带型式造山带型式（1）科迪勒拉式（安第斯式）：这种造山带发育于既是板块边界又是大陆边缘既是板块边界又是大陆边缘的地方，包括一侧上的洋壳与另一侧上的陆壳，即一个大洋板块在此边缘向大陆板块之下俯冲、消亡。由此产生的大陆侧向增长是很小的，如科迪勒拉山和安第斯山（2）岛弧式：岛弧式：这种造山带发育于岛弧地区，大洋板块在离开大陆一定距离（中间隔着边缘海和岛弧）的地方一岛弧外侧,向岛弧之下俯冲、消亡。岛弧的形成过程称作太平洋型造山作用。岛弧的发育是大陆增生极有意义的方式，如太平洋西岸诸岛弧

19、（3）喜马拉雅式：一个带着沉积岩楔的大西洋型大陆边缘，在大洋收缩的最后阶段，与另一个大陆边缘（其上可以有一个已经形成或正在发育的科迪勒拉式造山带）相互碰撞,即两个大陆板块（或两个大陆壳）相互碰撞。它不但不能增长大陆，反而使大陆缩短。如喜马拉雅山和阿尔卑斯山（4）新几内亚式：新几内亚式：一个载有大西洋型大陆边缘的板块，在岛弧靠陆的一侧向岛弧之下俯冲，最后大陆边缘与岛弧相碰撞。碰撞后因大陆浮力所阻，俯冲作用停止。然后于岛弧靠洋的一侧形成新海沟。大洋板块反转过来向大陆之下俯冲。这时，岛弧由原来位于大洋板块的边缘，转为与大陆合并，增长到大陆上，新几内亚式造山作用转变为科迪勒拉式造山作用，如新几内亚第三

20、纪槽皱带。四种造山带反映四种造山作用。前两种造山作用以热能为主要动力，后两种造山作用以机械能为主要动力。据此，把造山作用（造山带）归纳为两种基本类型科迪勒拉型：包括科迪勒拉式和岛弧式两种造山带。造山作用以热动力为主要动力，其主要特征是发育双变质带和蛇绿岩套，岩浆活动强烈，山根是基性的碰撞型：包括喜马拉雅式和新几内亚式两种造山带。造山作用以机械能为主要动力，其主要特征有蛇绿岩套和高压低温变质带，岩浆活动不发育，山根是硅铝质的，厚度很大，可达陆壳平均厚度的两倍，可能是两个大陆壳叠加增厚的结果、岛弧和活动大陆边缘环境中矿床类型、成矿作用这类环境起源于大洋板块向大陆板块的俯冲运动，以太平洋板块东西缘最

21、典型。中、新生代以来，太平洋板块发生向欧亚板块和美洲板块的俯冲作用，导致环太平洋巨型构造带及成矿带的形成。在东亚和东澳一带的火山岛弧区，以斑岩型、浅成低温热液型和黑矿型矿床为代表；矿化与火山、次火山相古地热系统有关，是产于敛合扳块边界的“原地矿床”。还有一类是由扩张的洋脊将古老的蛇绿岩套中矿床推移到俯冲带的滑塌混杂岩带中而成，属于“外来矿床”。在洋陆聚敛板块边界形成的主要矿床类型有 块状硫化物矿床(以黑矿为主)浅成低温热液金、银、汞、锑矿床斑岩型铜、钼、锡和钨矿床与同熔型花岗岩有关的铁、铜、钨、钼、金和铀矿床与流纹岩有关的锡、铍、铀、铅、锌矿床与改造型花岗岩有关的锡、钨、铋、铌钽和铍矿床以及稀

22、土矿床与安山岩类有关的磁铁矿磷灰石阳起石矿床与火山作用有关的自然硫、明矾石、硬石膏、沸石、叶蜡石、萤石等非金属矿床边缘盆地和岩浆弧后盆地中的石油、天然气矿床在美洲西部近海岸带的大陆边缘弧，处在科迪勒拉褶皱区和北美地台结合部的活动带上，即美洲西部的盆岭区(弧后伸展盆地区)，该区发育与花岗岩有关的锡钨矿床，浅成、低温热液金银矿和斑岩钼、铜矿等。InterpretativegeologicalsectionsthroughNiasandSumatrancontinentalMarginshowingNeogeneevolutionEarlymiocenepresentYoungthissideFig

23、ureshowingtheformationprocessofanOuterarcIdealmodelshowingsedimentssubductionAndsubductionerosionassociationgenesisTypeofdeposit/metalsexamplesObductedophioliteSubmarineexhalativeSedimentarysulphideCyprus-typestratiformCuFeTroodos,Cyprus(K)ObductedophiolitemagmaticPodiformCrIndoburmanRanges(J)Granit

24、eMagmatic-meteorichydrothermalSnWSWJapan(Miocene)GraniteUSouthernUplands,Scotland(LD)GranodioritePorphyryCuSouthernUplands,Scotland(LD)FlyschEpigeneticconnatehydrothermalAu-quartzTaiwan(Pliocene)MagnesiancarbonateEpigenetichydrothermalHgCoastRanges,California(T);TyanShan,Russian,(Pz)Flysch-quratz-ca

25、rbonateSbPakistan(Tertiary)Mineral Deposits in outer arcassociationGenesisTypesofdeposit/metalsexamplesTonalitic”I-type”plutonsShoshonite?Magmatic-meteorichydrothermalPorphyryCuPorphyryCu-MoPorphyryAuPhilippines(T)Andes,WUSA(M-T)Vundu,Fiji(LCenozoicSubmarinerhyoliticvolcaniclasticsSubmarineexhalativ

26、esulphidesKuroko-typeZnPbCuKosaka,Japan(Miocene)VenuaLevu,Fiji(Pliocene)Newfoundlalnd(O)Peraluminous”S-type”granitesMagmatic-meteorichydrothermalSnWAlasak(Miocene);InnerZone,Japan(K)EbeltSEAsia(P)AndesticcalderaTelluridesandauriferoussulphidesAuVitiLevu,Fiji(Pliocene)Mineraldepositsofmagmaticarcsass

27、ociationGenesisTypesofdeposit/metalsexamplesQuartzveinsinandesiteHydrothermalAuriferousquartzveinsHaurakiPeninsular,NewZealand(LT)Tonalite-dioriteMagmatic-meteorichydrothermalAuriferousquartzveinsSolomonIslands(LT)SilicicvolcanicrocksExtrusiveMagnetite-hematiteapatiteChile,Mexico(T)Scandivavia(Pt)ba

28、sicvocanicrocksSubmarineexhalativehydrothermalSbWHgEAlps(LPz)Andesitic-daciticvolcanicsMagmatichydrothermalHg(cinnabar,realgar,orpiment),opalPhilippines,Mexico;Kamchatka(T-Q)MineraldepositsofmagmaticarcsassociationGenesisTypesofdeposit/metalsexamplesFluviatilesedimentsSedimentary PlacerAuWTrough,Bur

29、ma(Q);Greatvalley,California,(Q)Deltaicsedimentssedimentary Sub-bituminouscoalWTrough,Burma(Eocene)MineraldepositsofOuterarctroughKrokodepositBesshidepositsAssociationgenesisdeposit/metalsexamplesPeraluminousS-typegraniticplutonsandvolcanicsMagrriatic-meteorichydrothermalSn,WBolivia,(Miocene);Wester

30、ntinbelt,SEAsia(Cretaceous-Eocene);AdamelliticplutonsMagrnatic-meteorichydrothermalMo,W,SnTungstoniagranite,USA(Cretaceous)IdahoBatholith,USA(LTertiary)QuartzporphyryMagmatic?hydrothermalCu,Au,AgButte,Montana(UCretaceous-Palaeocene)FluvatilecarbonaceoussandstonesEpigeneticmeteorichydrothermalUWyomin

31、g(Tertiary);KhoratPlateau,Thailand(UMesozoic);Karroo,SAfrica(Permian)FiuviatilesedimentsSedimentaryPlacerAuMagdalenaRiver,Columbia(Quartemary);BritishColumbia,(Quaternary)Deposittypesinback-arcthrustbeltTectonic settingAssociationgenesisdeposit/metalsexamplesBack-arc compressive cratonic basinMostly

32、 clastic cratonic sedimentsChemical sedimentaryPotashKhorat Plateau, Thailand (Cretaceous)Deltaic sedimentsSedimentaryBituminous coalBritish Columbia, Alberta(UJ-LK)Back-arc extensional cratonic basinsVolcanic rocksMeteoric(magmatic ) hydrothermalEpithermal Au Ag veinsBasin and Range Province USA (M

33、id-Miocene)Back-arc marginal basins and inter-arc troughsFluviatile and shallow marine sedimentsPlacerSnAndaman SeaHarzburgite and pillow basaltMagmaticPodiform CrWithin some ophiolitesPillow basaltHydrothemal exhalative sedimentaryCu, Fe, Zn sulphidesWithin some ophiolitesWest facing continentinact

34、iveactiveEastfacingcontinentalmarginSchematiccross-sectionthroughtheAndesnearnorthernendofBoliviantinbeltTinSchematiccross-sectionthroughtheAndes实例实例1火山岛弧带块状硫化物铜铅火山岛弧带块状硫化物铜铅锌矿床锌矿床(白银厂式白银厂式)大地构造位置大地构造位置祁连褶皱系北祁连优地槽褶皱带该地槽褶皱带从中寒武世开始强烈坳陷,伴随着强烈的火山作用,接受了巨厚的沉积物,在志留系末期受加里东构造运动强烈的南北向挤压而褶皱回返形成西宁西宁祁连地槽祁连地槽火山岛弧

35、带块状硫化物铜铅锌矿床(白银厂式)矿床形成的大地构造背景矿床形成的大地构造背景 该类矿床主要分布于甘肃省白银地区、青海省祁连地区。该区早、晚古生代早期为大陆边缘活动带，处于裂陷一裂谷向岛弧或岛弧夭折裂谷演化环境，具较强的火山活动以及双峰模式喷发特征，并在生长性断裂与火山构造的联合控制下，形成堑叠式海底地形，为有关喷气成矿作用的发生与就位提供了良好条件。具体为：北祁连自元古宙至志留纪经历了大陆(边缘)拉张裂陷、裂解、洋盆形成、扩张、俯冲消减直至洋盆闭合完整的裂谷发展史泥盆纪,南(中祁连陆块)、北(华北大陆板块)陆块碰撞造山。中新生代转化为陆内浅层断(坳)陷逆掩叠覆隆升造山体制赋矿岩石特征赋矿岩石

36、特征是一套富含钠质的细碧角斑岩系,岩浆分异强烈,演化规律明显,从基性酸性,由次火山岩熔岩火山碎屑岩正常沉积岩,构成一个完整的喷发沉积序列属于细碧角斑岩系的酸性端元，主要为石英角斑质凝灰岩、石英钠长斑岩、细碧玢岩矿体赋存部位矿体赋存部位整个矿区为一火山丘-复背斜构造,以酸性火山岩为核心。周边被中基性-基性火山岩及副岩系所包围。矿床产于该复背斜次一级的小背斜中。主要产于早期火山沉积旋回的晚阶段，长英质火山碎屑岩夹喷气沉积岩向铁镁质火山岩转换的部位。成岩成矿时代成岩成矿时代 主要为中寒武纪至中泥盆纪何世平等，2006结合阴极发光,对白银矿田与成矿密切相关的变酸性火山岩中的锆石进行了LA-ICP-MS

37、(激光剥蚀等离子体质谱)U-Pb同位素测年。获得变石英角斑岩内单颗粒锆石的微区获得变石英角斑岩内单颗粒锆石的微区U- Pb 年龄分别为年龄分别为(467. 3 2. 9) Ma、(414. 22. 7) Ma糜棱岩化石英角斑岩内单颗粒锆石的微区U-Pb年龄分别为(467.12.2)Ma、(435.93.6)Ma和(412162.1)Ma。认为白银矿田变酸性火山岩的形成时代为中奥中奥陶世陶世矿体基本特征矿体基本特征 产状：产状：矿体呈大小不等的扁豆状、透镜状、似层状、脉状等,与层理基本呈整合关系,受地层层位控制。主矿体的形态在小铁山矿床以似层状、层状为主,火焰山矿床为似层状、透镜状矿体规模大小悬

38、殊，成群分带排列，产状与区域地质构造线方向一致。但受区域构造影响，矿体变形作用明显。成因分类：成因分类：喷气沉积成因整合矿体；喷气热液成因不整合矿体(蚀变筒)；次火山岩体隐爆角砾岩型或侵入体构造裂隙系的充填交代型矿体。矿化特征分类：矿化特征分类：可分块状、浸染状与脉状矿体块状矿体块状矿体呈大透镜状、扁豆状、似层状；浸染状矿体浸染状矿体亦呈透镜状、似层状，往往与块状矿体相伴组成矿化带，属同生整合矿体。脉状矿体脉状矿体、细脉浸染状矿体，属不整合矿体，其中部分为同生蚀变筒的产物，部分属后生改造充填交代的结果。特征分带特征分带：从矿床的下盘到上盘,火焰山矿床从脉状浸染状铜矿石块状含铜黄铁矿矿石(下部为

39、含铜黄铁矿矿石,顶部有含铅锌铜的黄铁矿矿石)层状硫酸盐(CaSO4、BaSO4),反映了成矿环境从还原到氧化的递变小铁山矿床从下盘上盘依次出现浸染状铜矿石块状含铜黄铁矿矿石块状铜铅锌矿石。形成环境：古海底洼地形成环境：古海底洼地在矿体与上覆岩层的交界处有断续的高锰层,标志了从还原到氧化的过渡沿矿床的走向,矿床具有倾伏的趋势;在块状矿石的下盘,沿倾斜方向和走向延伸部位均为浸染状矿石的特点现在矿床的产状现在矿床的产状,其倾斜方向、走向延伸方向均其倾斜方向、走向延伸方向均相当于古洼地的外缘相当于古洼地的外缘矿石矿物组合矿石矿物组合（1）与世界上许多同类矿床相同,区内矿床的原生矿物成分比较简单。（2）

40、主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿,以黄铁矿占绝对优势。（3）伴生金属矿物成分十分复杂,除了硫化物外,还有氧化物、复硫化物、硫酸盐矿物。如磁铁矿、赤铁矿、磁黄铁矿、斑铜矿、方黄铜矿、黝铜矿、(锌)砷黝铜矿、毒砂、硫锑铜矿、硫砷铜矿、硫锑铅矿、辉铋铅矿、辉硫锑铅银矿、自然银、自然金、金银矿等。（4）脉石矿物主要由石英、绢云母、绿泥石、重晶石等组成。（5）在白银矿田铜、铜锌型矿床中(折腰山、火焰山)重晶石重晶石不多见，而锌铅铜型矿床(小铁山)中则十分发育。 矿石成分矿石成分相应的化学成分在火焰山矿床以铜为主,伴生锌;小铁山矿床以锌、铅、铜为主,伴生银金等,具多金属成矿的特点除主元素铜、铅

41、、锌、硫外，可工业回收利用的元素达20余种，如金、银、晒、碲、铟、镓、锗、镉、铊、钻、砷、铋、锑、汞、锡、铌、钽、铂、钯、铀等。矿石结构构造矿石结构构造都产出有表征硫化物沉积作用的条带状构造、板状构造、胶状结构等矿石结构有粒状结构、填间熔蚀交代结构、乳滴状结构、压碎结构、变晶变形结构、次生边结构等。矿石构造有致密块状构造、浸染状构造、条纹条带状构造，细脉网脉状构造、胶状构造、角砾状构造、斑杂状构造、孔洞构造等。围岩蚀变特征围岩蚀变特征容矿围岩中容矿围岩中中长英质火山碎屑岩与部分凝灰质千枚岩主要为硅化、绢英岩化及黄铁矿化。在矿化蚀变带中在矿化蚀变带中，绿泥石化、碳酸盐化、重晶石化等占有重要的位置

42、。从矿床上盘至下盘,可分为绿泥石化带(2050m)绿泥石化硅化带(520m)硅化绢云母化带(1020m)绢云母化带(1015m),以没有强烈的上下盘蚀变为特征一般绿泥石化、铁镁碳酸盐化与铜矿化关系密切，重晶石化与铅锌矿化较为密切。火山岛弧带块状硫化物铜铅锌矿床(白银厂式)主要控矿构造主要控矿构造生长性断裂系统与古火山机构的联合控制了区域成矿，通常北西西及北东向两组断裂控制了岩浆的上侵与喷发，构成具酸性核的火山穹隆状构造。其中火山口、破火山口、火山穹隆的边缘断裂等为成矿热水的喷流与储存提供了通道和就位空间。火山岛弧带块状硫化物铜铅锌矿床(白银厂式)成矿时空演化成矿时空演化成矿作用与北祁连裂谷岛弧

43、环境的细碧岩石英角斑岩系建造具有一致的时空演化关系。成矿作用可分如下几个阶段：由于火山作用的特殊性使地壳深部物质得以向浅表部转移，形成“准矿源层”，而不同时代、不同阶段形成的“准矿源层”经过热水作用得以再迁移、再富集而形成硫化物的再沉积。在深部热动力驱使下海水下渗并淋滤火山岩层中矿质形成中浅部含矿热卤水。火山岛弧带块状硫化物铜铅锌矿床(白银厂式)在生长性断裂的穿切下，从基底火山沉积岩系中形成深部含矿热卤水，并迅速喷流至海底界面。不同来源的热卤水在酸性火山物质堆积集中区及其附近的海底次级盆地中与海水混合，使成矿流体进一步汇聚并得以沉淀。后续的火山沉积层迅速覆盖，保护已沉淀的矿质不被分散，并为热卤

44、水继续活动和叠加富集作用提供屏蔽条件。经过造山运动后，酸性火山岩系发生变形并在“酸性核”的上部或周边富集成一定规模的矿体。火山岛弧带块状硫化物铜铅锌矿床(白银厂式) 成矿主要机制成矿主要机制 在强烈的酸性火山喷发后，该区趋向相对宁静的地质地球化学环境，海水深度约500800m以上。用CO2等值线法测得本区的成矿压力为180280MPa,换算成古海水深度为18002800m,属深海环境。按照测得的温度压力数据及其变化范围,投在成矿溶液状态图上属热液区。流体包裹体测试资料表明，均一温度为115320C，包裹体含盐度高(4551wtNaCl)、中(6116。2wtNaCl)、低(13wtNaCl)均

45、有，表明热卤水的多元性与海水的混入。火山岛弧带块状硫化物铜铅锌矿床(白银厂式)根据测温数据(250一300)计算可知，lgfS2-1406一-19.02，lgfO2-28.7一-32，pH67。上述地球化学条件表明复合含矿热卤水在富钠的状况下迁移，在富钾的状况下富集成矿；热卤水喷流海底后由于海水的稀释作用，物化条件的突然改变引起大量硫化物的迅速堆积。硫同位素硫同位素铅同位素铅同位素火山岛弧带块状硫化物铜铅锌矿床(白银厂式)主要控矿因素主要控矿因素(1)优地槽褶皱带偏碱质的钙碱性火岩系或细碧角斑岩建造的酸性端元集中分布区；(2)酸性火山岩向基性火山沉积岩等不同岩性转换部位，经造山运动后分布于火山

46、穹隆(复式短背斜)“酸性核”之上或其周边；(3)“去长石带”的发育，具绢英岩、黄铁矿蚀变带。火山岛弧带块状硫化物铜铅锌矿床(白银厂式)找矿主要标志找矿主要标志(1)含矿层位的岩性组合(含碧玉岩、碳酸盐岩、碳质岩、石膏重晶岩及布丁岩）；（2）铁帽与彩色氧化带，（3）铜、铅、锌、金、银、汞、锑、铋、硫等十元素组合异常；(4)重力异常、电法异常，有时有磁异常。火山岛弧带块状硫化物铜铅锌矿床(白银厂式)地质经济意义地质经济意义矿床规模大，矿石品位高，综合利用价值高，是我国西北地区铜多金属矿床的主要类型之一矿床组合矿床组合火山岛弧带块状硫化物铜铅锌矿床(白银厂式)对成矿的不同认识对成矿的不同认识 火山、

47、次火山热流说；火山喷发沉积变质说；岩浆热液充填交代说(主要容矿围岩为次石英角斑岩)；火山喷气沉积说。实例实例2增生大陆边缘斑岩铜矿床增生大陆边缘斑岩铜矿床 多宝山多宝山大地构造位置大地构造位置内蒙古大兴安岭褶皱系大兴安岭优地槽褶皱带构造背景构造背景该类型矿床主要分布于黑龙江省北部。早古生代沉积了巨厚的复理石建造与火山碎屑岩建造。早石炭世褶皱隆起，增生于西伯利亚板块边缘。华力西一印支期构造岩浆活动极其频繁，为斑岩体侵入及成矿作用创造了条件。本区构造演化从新元古代至中生代，可划分为三个明显不同的构造发展阶段：陆缘增生地块形成阶段陆缘增生地块形成阶段板块裂解迁移碰撞阶段板块裂解迁移碰撞阶段滨太平洋大

48、陆边缘活动阶段滨太平洋大陆边缘活动阶段陆源增生地块形成阶段陆源增生地块形成阶段新元古代早期，属古西伯利亚陆核新增生陆壳的东南缘活动带，接受了落马湖群、风水沟河群沉积，晚期抬升隆起，遭到剥蚀早寒武世，本区发生块断下降，为西伯利亚广海浸漫，接受了下寒武统兴隆群沉积，显示地块早期盖层特点中、晚寒武世，本区继续隆起遭受剥蚀陆源板块裂解迁移阶段陆源板块裂解迁移阶段早奥陶世“四隆四拗”构造格局的形成早奥陶世初，新开岭断裂两侧分别进入了不同构造演化阶段深断裂北西侧在下降的同时兼有向南西斜滑的性质，沿先成的北东向、北西向构造脆弱地段形成了宽河白石砬子拗陷、落马湖隆起、新立屯微隆起、多宝山裸河断陷；独立山水下高

49、地；刺尔滨新生村拗陷、霍龙门罕达气桦树排子断陷及新开岭柏根里隆起，构成一个复杂的“四隆四拗”格局中奥陶世晚泥盆世经历了海槽稳定发展阶段，形成了中奥陶统、下中志留统浅海深海相陆源碎屑岩和岛弧型多宝山组火山沉积岩建造，上志留统浅海潮汐带砂泥质复理石建造，下泥盆统海底火山喷发岩建造（罕达气组）、深海、浅海相碎屑岩和中上泥盆海陆交互相碎屑岩建造。早石炭世末，在西伯利亚板块与中朝板块碰撞影响下，本区各微陆块发生强烈的碰撞，使奥陶系早石炭统一并褶皱，并环绕原陆块边缘展布，沿断裂有酸性中性火山喷发及花岗闪长岩侵入多宝山斑岩铜、钼矿化与该期花岗闪长岩岩浆活动有密切关系滨太平洋大陆边缘活动阶段滨太平洋大陆边缘活

50、动阶段沿区内4个断陷带喷发了塔木兰沟期等5期基酸性火山岩增生大陆边缘斑岩铜矿床多宝山赋矿岩石特征赋矿岩石特征矿体围绕华力西期花岗闪长斑岩体分布，主要赋存于花岗闪长岩体中，部分矿体延伸到顶部奥陶纪安山岩内，部分矿体的下盘为奥陶纪凝灰质砂砾岩。花岗闪长岩呈灰白一浅灰一灰绿色，多具半自形粒状结构，部分具似斑状花岗结构，由浅灰绿色柱状斜长石、暗绿色长柱状角闪石、乳白色他形石英、灰绿色假六边形黑云母和浅肉红色钾长石(条纹长石)等组成。据尹冰川，据尹冰川，1997增生大陆边缘斑岩铜矿床多宝山成岩成矿时代成岩成矿时代大多数研究者认为(杜琦等，1988)成矿热流体活动与花岗闪长斑岩体侵位相伴随。花岗闪长斑岩体

51、的同位素年龄为283Ma，切穿花岗闪长斑岩体的更长花岗岩体的同位素年龄为245Ma。这说明成岩成矿时代为华力西中期(二叠纪)。共生矿床类型共生矿床类型 与斑岩型铜(钼)矿床共生的还有矽卡岩型铁铜矿床等据刘驰等，1995增生大陆边缘斑岩铜矿床多宝山矿体赋存部位矿体赋存部位矿体赋存于花岗闪长岩株中，并围绕高侵位的花岗闪长斑岩小岩体外围分布，部分矿体的顶部伸入奥陶纪安山岩顶垂体中增生大陆边缘斑岩铜矿床多宝山矿体基本特征矿体基本特征矿体环绕斑岩体分布并产于被绢云母化叠加的黑云母化带内，受构造控制非常明显。通常斑岩体上盘和侧伏部位矿化较好，而斑岩体下盘和翘起部位矿化较差。多数矿体呈透镜状和条带状，与北西

52、向和北西西向片理化带一致。多个矿体聚合在一起构成一个矿体群。矿体群中相对有一个规模较大的矿体，则称之为主矿体，主矿体两侧环绕着一些条带状小矿体。增生大陆边缘斑岩铜矿床多宝山矿石矿物组合矿石矿物组合主要矿石矿物为黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿和辉钼矿；次要矿石矿物为磁铁矿、赤铁矿、金红石、方铅矿、闪锌矿和磁黄铁矿；微量矿石矿物为钛铁矿、黝铜矿、砷黝铜矿、斜方辉铜矿、白钨矿、自然金、自然银、银金矿、碲银矿、碲铅矿和辉银矿等。矿石中除铜和钼具工业意义外，金、银、硒、铼和铂族均已达到伴生元素的工业指标。增生大陆边缘斑岩铜矿床多宝山矿石结构构造矿石结构构造主要矿石结构为他形粒状结构、半自形粒状结构、交代残余结构

53、、文象结构、叶片状结构、斑状变晶结构、压碎结构和斑状压碎结构；主要矿石构造为浸染状构造、细脉状构造、块状构造、角砾状构造、条带状构造和晶洞构造。增生大陆边缘斑岩铜矿床多宝山围岩蚀变特征围岩蚀变特征 以花岗闪长斑岩体为中心向花岗闪长岩和围岩安山岩，依次分为3个蚀变岩带：(1)钾硅酸盐带，其中又可划分出硅化核、钾长石石英化亚带和钾长石黑云母化亚带；(2)绢英岩化带，其中可划分出石英绢云母化亚带、绿泥石绢云母化亚带和绿帘石绿泥石绢云母化亚带；(3)青磐岩化带。其他蚀变，如硫酸盐化和泥化等叠加。增生大陆边缘斑岩铜矿床多宝山矿床矿床(体体)空间分布空间分布主矿体常一直延伸到顶部悬垂体内。中、小矿体只赋存

54、于花岗闪长岩体内。铜、钼和银元素组成了矿化内带的元素组合；铅、锌和锰元素组成了矿化外带的元素组合，尤其是矿体侧伏部位增生大陆边缘斑岩铜矿床多宝山 成矿时空演化成矿时空演化第一期花岗闪长岩岩浆热液活动，出现大范围的青磐者化。第二期花岗闪长岩岩浆热液活动，形成广泛的黑云母化、钾长石化、钠长石化、青磐岩化、绢云母化和矽卡岩化等。第一期和第二期热液蚀变是成矿期背景蚀变，属于孕矿期。第三期花岗闪长斑岩岩浆热液活动发生黑云母化、钾长石化、钠长石化、硅化、绿帘石化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化、硫酸盐化和高岭土化等。第三期蚀变作用最强，为铜钼的主矿化期。第四期更长花岗岩岩浆热液活动产生绢云母白云母化和硅化，

55、为补充成矿期。增生大陆边缘斑岩铜矿床多宝山成矿主要机制成矿主要机制成矿系统首先需要有张性构造和铜钼高背景的围岩环境，在该环境中花岗质岩浆热液活动多次发生，热的岩浆热液体制与冷的围岩体制不断交换水和矿质，最后在高侵位的小斑岩体周围发生有用矿石的工业堆积。对成矿的不同认识对成矿的不同认识对于矿质来源有不同认识：一部分人强调岩浆热液体制的作用；另一部分人强调围岩体制的作用。据赵元艺等，据赵元艺等，增生大陆边缘斑岩铜矿床多宝山主要控矿因素主要控矿因素华力西期花岗闪长斑岩；北西向弧形构造带，特别是北西向多次活动的断裂和片理化带；奥陶纪高铜背景的安山岩围岩等。找矿主要标志找矿主要标志铜等水系沉积物异常特别

56、明显，并与北西向构造带方向一致；钾硅酸盐化带、黄铁绢英岩化和青磐岩化带展布方向与矿化展布方面吻合(北西向)；斑岩体多次侵位和热液多次活动。增生大陆边缘斑岩铜矿床多宝山地质经济意义地质经济意义该类型铜矿为我国北方重要的铜矿类型。该类型铜矿储量大，埋藏浅，富金，易选，经济价值大，且有较大的找矿前景。实例3与火山活动有关的(金瓜石式）铜金矿床)成矿构造背景构造背景构造背景该类型矿床主要分布在台湾省基隆东部的基隆山至武丹坑附近。中新生代太平洋板块向西北方向活动，并在欧亚大陆东部边缘形成近南北向展布的岛孤带。该区处于该岛弧带的中南部，受第三纪以来火山侵入活动的影响，伴有金、铜矿化作用。大地构造位置大地构

57、造位置台湾褶皱系大南澳中间隆起与火山活动有关的(金瓜石式）铜金矿床(二)产出地质环境主要控矿构造主要控矿构造 成矿作用主要受断裂带的次级断裂与裂隙系统和次火山岩侵入构造控制。 赋矿岩石特征赋矿岩石特征主要为次火山岩与沉积岩。前者以英安岩、石英安山岩为主，呈岩株状，出露面积约1km2。后者为第三纪中新世钙质砂岩、页岩、夹煤层，底部偶夹玄武岩和凝灰岩。成岩成矿时代成岩成矿时代 更新世英安岩侵入于中新世砂岩、页岩中，岩、页岩中，因此，成矿时代主要在更新世或更新世中晚期。，共生矿床类型共生矿床类型脉状铜硫矿床、砂金矿床等。与火山活动有关的(金瓜石式）铜金矿床(三)矿床地质特征 矿体赋存部位矿体赋存部位

58、大部分赋存于英安岩、石英安山岩裂隙中，其次赋存于第三纪中新世砂岩、页岩的裂隙中，少数赋存于火山岩与沉积岩接触带上和角砾岩筒中。赋矿裂隙有北北东向与北北西向两组，以北北西组最发育，具张扭性质。矿体基本特征矿体基本特征矿脉有三类，即含金重晶石脉、含金石英脉和含金褐铁矿脉。矿体呈脉状，形态比较复杂，多分枝复合。矿脉最长1000m，延深700m，最宽可达50m，如木山矿床。与火山活动有关的(金瓜石式）铜金矿床矿石矿物组合矿石矿物组合金属矿物有硫砷铜矿、黄铜矿、黄铁矿及闪锌矿、方铅矿，褐铁矿；非金属矿物有方解石、迪开石、重晶石、锰方解石以及明矾石、石膏、白云石、石英等。金矿物主要为自然金，粒度一般较小，

59、个别颗粒较大。富集带中金品位可达201000克吨与火山活动有关的(金瓜石式）铜金矿床矿石结构构造矿石结构构造矿石结构主要为自形半自形粒状结构。矿石构造有块状构造、角砾状构造、皮壳状构造、胶状构造及晶簇状构造带。围岩蚀变特征围岩蚀变特征主要有绿泥石化、硅化、黄铁矿化、泥化，其中以泥化分布最广，与矿化较密切。矿床矿床(体体)空间分布空间分布上部为氧化带，其下为次生富集带。部分原生矿风化后成为砂金矿。通常矿体上部富金，下部富铜。与火山活动有关的(金瓜石式）铜金矿床(四)矿床模式描述模式简要说明模式简要说明该类型矿床产于岛弧带上，与火山活动有密切关系。虽然区域受多期次构造变动影响，基底地层发生了广泛的

60、变质作用，但并没有促使金明显富集，形成金矿床。金主要是在变质作用之后，在次火山活动过程中开始大量富集的。此外在岛孤带上该类型金矿虽与火山活动关系密切，但成矿并不发生在火山活动带上，而往往发生在岛弧双变质带内侧，与中酸性次火山岩体相伴。与火山活动有关的(金瓜石式）铜金矿床这一特点反映金矿床系板块构造活动的产物。围岩蚀变比较发育，分布广泛，并以重晶石化、迪开石化、明矾石化与硅化为特征。金矿化仅局限于蚀变带范围之内，受断裂与裂隙系统控制。金矿化与火山晚期活动有关，属于低温热液成矿范畴，为明矾石重晶石石英型金矿床。与火山活动有关的(金瓜石式）铜金矿床成矿时空演化与成矿主要机理成矿时空演化与成矿主要机理

61、成矿作用可分三个阶段：早期以广泛的热液蚀变为特征，主要有硅化、黄铁矿化、绿泥石化、以石英、黄铁矿最发育；中期为成矿主要时期，以含金银硫砷铜矿化与金矿化为特征，形成含金石英脉、含金重晶石脉；晚期以含金银的褐铁矿化为丰，形成含金褐铁矿脉，并伴有广泛的泥化，主要矿物为迪开石、钠明矾石，形成了迪开石钠明矾石石英组合。与火山活动有关的(金瓜石式）铜金矿床(五)矿床模式应用主要控矿因素主要控矿因素(1)岛弧带构造环境；(2)断裂带附近次生断裂与裂隙系统；变质带内侧的中酸性次火山活动。找矿主要标志找矿主要标志 (1)广泛的硅化、泥化作用；(2)褐铁矿帽；(3)菱锰矿，对金矿起富集作用；(4)重晶石常与金共生

62、。地质经济意义地质经济意义 该类型矿床矿石易选，易采，品位较高，储量较大，具重要经济价值。与火山活动有关的(金瓜石式）铜金矿床(六)主要矿床实例台湾金瓜石木山、梅树坑等矿床10、陆陆碰撞带中的矿床类型及成矿系列10.1概述概述大陆与大陆之间的碰接带又称地缝合线，是强烈的造山地带在大陆板块之间的接合部位，是两个大陆板块的相互碰撞，岩石发生变形变质并褶皱形成碰撞型山脉,发育有特征的超基性岩岩石组合如西伯利亚板块与俄罗斯板块交接的乌拉尔山带，欧亚板块与印度扳块间的雅鲁藏布江缝合带等其构造环境是一种挤压构造应力场，其造山作用的主要动力是机械能，同时因碰撞摩擦生热，使陆壳熔融产生“S”型花岗岩类并伴有专

63、属性的成矿作用，如某些含锡花岗岩。在高加索造山带分布有钨-钼-钼-铜-钼-汞-锑和火山-沉积锰矿床及古特提斯板块洋壳残余断块上的石油和天然气矿床沿西藏的亚欧大陆与次大陆之间的缝合线，有构造侵位的蛇绿岩套和铬铁矿、自然铜等矿床。10.2中国境内陆陆碰撞带及其特点中国境内陆陆碰撞带及其特点（1）碰撞带及时代）碰撞带及时代中国大陆内部发育着相当多的陆陆碰撞构造带以主碰撞期（即洋壳消失，构造变形作用最强烈）为准，古生代以来主要发育有：早古生代早期阿尔泰-准噶尔-额尔古纳碰撞带早古生代晚期昆仑-阿尔金-祁连碰撞带晚古生代晚期天山-兴安岭碰撞带三叠纪的龙木错-澜沧江（昌宁-孟连）达府，金沙江，秦岭-大别-

64、胶南（苏鲁)和绍兴-十万大山等碰撞带侏罗纪的完达山碰撞带白垩纪晚期班公湖-怒江碰撞带古近纪的雅鲁藏布江碰撞带（2）特点1）碰撞构造带主要都是由构造岩片和混杂岩带所组成。从碰撞带内岩石组成来看，既包含了两侧板块的陆壳，地幔成分，也可以含有两个大陆地块之间的大洋壳幔残片。包括大洋沉积物，蛇绿岩套与铁镁质岩石等。两盘岩石在碰撞过程中混杂作用的产物，小尺度的就是糜棱岩，碎裂岩，大尺度的就是混杂岩带或构造岩片带碰撞作用时期是有利于元素，岩石和构造单元的混杂而不是有利于元素，物质的分异和富集的。由于碰撞作用很强，常发生很强的动力变质作用。构成高压或超高压变质带强构造变形过程中，局部地段形成同碰撞期的中酸性

65、侵入体与火山喷发，在此过程中自然也可能存在某些元素的富集。2）碰撞构造带内，经常形成很强的构造变形，碰撞构造带内，经常形成很强的构造变形，以形成扇状褶皱和对冲型逆掩断层为特征以形成扇状褶皱和对冲型逆掩断层为特征 在陆陆碰撞的最后阶段中国大陆的两盘地块岩石组成比较接近，总体上强度也比较相近，因而容易在平面上或剖面上发育共轭剪切断裂，易形成对冲型逆掩断层系陆陆碰撞的对冲型逆掩断层系不可能在每一个陆陆碰撞的对冲型逆掩断层系不可能在每一个地段都表现为对冲的特征，在某些地段常常以地段都表现为对冲的特征，在某些地段常常以某一种倾向的逆掩断层为主的，而另外一部分某一种倾向的逆掩断层为主的，而另外一部分则以相

66、反倾向的逆掩断层为主则以相反倾向的逆掩断层为主与对冲型的逆掩断层系相伴随，层状地层就容与对冲型的逆掩断层系相伴随，层状地层就容易构成扇状褶皱系。当然可以包括正的或倒的易构成扇状褶皱系。当然可以包括正的或倒的扇状褶皱扇状褶皱3）我国的许多碰撞构造带与洋陆之间的俯冲带不同俯冲带通常都是以单向俯冲为主低角度逆掩断层系，我国的碰撞构造带也与国外有些地区的碰撞构造带不相同。例如阿巴拉契亚-苏格兰-挪威碰撞带，也称加里东碰撞带，形成薄皮构造，即构成一系列以单方向为主的低角度逆掩断层系，在中国大陆只有喜马拉雅角度逆掩断层系碰撞带在岩石圈上部表现为单向俯冲，印度板块在青藏高原之下斜向俯冲了200km左右，垂直

67、深度15km.近年来，西喜马拉雅地区深达的地震层析资料表明，来自印度板块的、冷的高速的异常板片在青藏高原岩石圈之下可垂直下插到600km左右的深处，而在深处则向南翻转，该地区碰撞带的构造样式比较特殊，可能与印度板块与欧亚大陆的青藏地区岩石特征与结构差异有关。4）从剖面上来看,中国大陆上的碰撞带普遍存在楔状构造或称为鳄鱼式构造,中国大陆碰撞带构造的特殊性,不仅表现在剖面上发育对冲型逆掩断层,还表现在平面上发育锯齿状的嵌入构造。5）绝大多数中国大陆碰撞带都不是一次形成的，而是经历了多期次，活动性质各不相同的，复杂的形成过程。10.3成岩成矿的构造模式成岩成矿的构造模式鉴于地质和地球物理研究：碰撞型

68、造山带的构造几何学特点是发育一系列的板片堆叠堆叠构造,指示碰撞造山机制是以陆内陆内俯冲为特征的水平运动俯冲为特征的水平运动,因而有充分的理由通过分析陆内俯冲过程的物质运移规律来建立成岩成矿的构造模式。碰撞造山早期的挤压过程碰撞造山早期的挤压过程对于任一陆内俯冲体制,它都包括俯冲板片、仰冲板片和其间的陆内俯冲混杂岩带三个单元。当俯冲板片下插到仰冲板片之下时,俯冲板片的压力和温度升高;温压环境的改变打破了原有的物质平衡,物质平衡的破坏导致物质调整并建立新的平衡物质调整的结果使俯冲板片内低晶格能的活动组分(H2O,CO2等流体,金属硫化物、碲化物、砷化物等,卤化物类,硫酸盐、硝酸盐等盐类,褐铁矿等氢

69、氧化物,绢云母等含水矿物,石英、钾长石、钠长石等硅酸盐类矿物)优先活化,形成流体或熔体产生的流体或熔体向低压低温的浅部(即仰冲板片)或断裂带迁移,并活化萃取浅部或通道附近的活动组分,围岩发生作用,物质活化也应依序发生(按晶格能由低到高),因此导致元素、岩石、矿床的规律分带碰撞造山的挤压伸展转变期碰撞造山的挤压伸展转变期挤压达高潮之后造山带开始伸展，区域热异常持续增高并逐步达高峰的时段深部物质发生最强烈的减压分熔,形成大规模流体和熔体;浅层构造因减压扩容而为流体活动提供了更好的空间,同时最高的热异常为流体活动提供了最大的能量,导致深源流体与浅源流体同时强烈活动并混合、循环,是最强的成岩成矿时间。

70、晚期晚期即区域热异常达到高潮之后直至区域热异常消失,深部流体和熔体的产生逐渐减弱,只有浅部的大气降水热液活动,成岩成矿作用较弱。10.4 矿床类型及特点矿床类型及特点1）成矿机制）成矿机制陆陆碰撞型构造成矿系统是在挤压收缩动力条件下，两个分开的陆块相向运动，直到碰撞对接产出构造混杂岩、大型推覆构造、大型逆冲断层、以至隆升造山、岩层变质、局部地壳重融及同构造期火成岩类侵位等。在这些作用下，加剧了对原有地壳的活化和改造，大陆物质经过重组，提供了有用物质重新运动和富集的机会。实例：华北陆块南缘为例(南秦岭区)晚古生代（350Ma）开始的陆陆碰撞，造成地层挤压褶皱、变质隆起以及大规模碰撞型花岗岩类岩浆

71、活动使泥盆纪时海盆中形成的同生准同生铅-锌矿层受到了后期的热动力改造并使前泥盆系中矿源层中金、汞、锑、铜等受到了岩浆热液和/或构造热液的叠加改造而形成微细浸染型金矿和层控热液型铜（金、钼、铁）矿床等2）成矿特点）成矿特点以岩浆热液成矿系统为主，矿床类型多样；以岩浆热液成矿系统为主，矿床类型多样；矿化也呈区域性带状分布，但有较宽的分带。矿化也呈区域性带状分布，但有较宽的分带。成矿空间结构的集约度高，聚矿能力强；成矿空间结构的集约度高，聚矿能力强；矿床规模大、中、小均有；矿床规模大、中、小均有；成矿后因造山隆起受剥蚀的几率较大，因而其成矿后因造山隆起受剥蚀的几率较大，因而其古老成矿系统被保存下来的

72、可能性不如拉伸构古老成矿系统被保存下来的可能性不如拉伸构造环境下的成矿系统。造环境下的成矿系统。中国大陆最主要的内，外生成矿作用是板内伸中国大陆最主要的内，外生成矿作用是板内伸展成矿作用，真正与俯冲，碰撞作用相关的矿展成矿作用，真正与俯冲，碰撞作用相关的矿床在中国大陆是十分有限的。床在中国大陆是十分有限的。矿床类型及成矿系列矿床类型及成矿系列与镁铁质超镁铁质岩有关的铬铁矿矿床系列产在被逆冲的蛇绿岩带中；蛇绿岩套中构造蚀变岩型金矿床与高压变质作用有关的非金属矿床系列(硬玉等)与重熔花岗岩有关的锡矿和钨矿产在前陆冲断层带中砂岩型铅锌矿床及层控铅锌汞锑金矿，产在残留盆地中Tectonicsettin

73、gassociationgenesisTypeofdeposit/metalsExamplesRemnantbasinsBlackshaleBiochemical-chemicalsedimentaryphosphoriteNevada(LC)SuturezoneObductedophioliteSubmarineexhalativesedimentarysulphideStratiformcypus-typeCu,FeBettsCove,Newfoundland(O)ObductedophioliteMagmaticPodiformCrSemail,Oman(K)MetamorphicMet

74、a-magmaticJadeite,nephriteBurma(Pre-Albian)HinterlandmarginsRegionalmetamorphism,pegmatitesornephelinesyenitesmetasomaticGemstonesMogok,Burma(T),Hunza,Kashmir?ForelandthrustbeltsTectonicallyemplacedshelfrocksDepositsofcontinentalshelf“s-type”peraluminousgranitesMegmatic-meteorichydrothermalSn,WHighe

75、rHimalayas(T);SWEngland(LP)MainRangeMalaysia(LTriassic)Deposits related collsion zonesTectonicsettingassociationgenesisTypeofdeposit/metalsExamplesForelandthrustbelts“S-type”leucograniteMagmatic-meteorichydrothermalUMassifcentral,France(D);Rossing,Anamibia(UPt)ForelandbasinsMolasseDiageneticorepigen

76、eticstrataboundsandstonetypeU(Cu,V)Siwaliks,IndiaandPakistan(UT)MolasseChemicalsedimentaryEvaporitesEbroBasin,Spain(T)IntramontanetroughsTerrigeneousclasticsEpigeneticmeteorichydrothermalU,CuEurope(P)LacustrinesedimentsChemicalsedimentaryevaporitesTarimBasin,Tibet(Q)Deposits related collsion zones10

77、5 中国西部碰撞带成矿远景分析中国西部碰撞带成矿远景分析）中国大陆西部的许多古碰撞带，在喜马拉雅期以来逐渐隆升，成为山脉，使许多内生矿床被抬升到地表附近，变得易于发现、勘探和开采2)碰撞带之间的稳定地块，目前主要呈现为沉积盆地，即使形成了内生矿床，现在大多深埋在中，新生代沉积岩系之下，只不过是个呆矿，于矿床保存条件的不同在西部的很多地区只能在古碰撞带及其附近地区找寻内生矿床。3)西部地区从古生代以来一直基本上都受到近南北向（NNW，SN，NNE）以及NE向的板块会聚，缩短作用的控制，这又是一个与中国大陆东部很不相同的特点，塔里木和柴达木以北地区主要是以元古宙和古生代成矿作用为主，其以南地区则以

78、中，新生代成矿作用为主，在我国西部碰撞带地区有4种类型的矿床可能是在西部碰撞带地区找寻的主要目标：（1）沿着区域近东西向构造线分布的岩浆，海底热液，变质或沉积矿床，元素富集作用主要发生在碰撞作用之前，在其后所发生的多次碰撞或缩短作用，使其产状复杂化，并逐渐抬升到地表附近，已有的典型的矿床。例如阿尔泰的铜，铅，锌矿床，北天山的莫托沙拉块状氧化物铁锰矿床，梧桐沟菱铁矿床西昆仑契列克大型铁矿，甘肃白银厂的铅，锌，银矿床和甘肃镜铁山铁矿床等。（2）主碰撞期可构成受压剪性构造控制的矿床，其展布的方向与区域构造线一致。其典型代表就是由构造挤压，冷侵位而定位在碰撞带浅部的，与超镁铁质岩体有关的许多铬铁矿床，

79、如西藏罗布莎铬铁矿床。（3）沿NE或NW向张剪性断裂带，或者受近南北向的横张断裂和追踪张剪性断裂控制而形成的碰撞期后的岩浆和热液矿床，它们是发育在区域挤压环境中的局部伸展部位，这些矿床可能是在西部碰撞带内找矿前景最好的类型代表性矿床如新疆哈图金矿床，阿希金矿床，喀拉通克和黄山的铜镍矿床，南天山碰撞期后的岩浆型普昌钒钛磁铁矿床，西昆仑的卡拉玛铜矿床，青海锡铁山大型铅锌矿床，冈底斯一带近南北向展布的新近纪形成的铜矿带等，藏东玉龙古近纪形成的大型斑岩铜矿田是在近南北构造带中，近东西向横张断裂与主干断裂交叉部位发育而成的青海茫崖大型石棉矿床则是早古生代蛇绿岩残块在阿尔金断裂走滑过程中所派生的张裂隙系控

80、制下发生广泛的蛇纹石化而形成的。（4）在碰撞带附近的地区或现代河谷，沉积盆地中形成的沉积矿床和各类砂矿，如钾盐，天青石，硼砂和砂金等。陆陆碰撞带是重要的成矿区段所在地，应对之给予足够的重视。加强与之相关的理论研究，加大勘察力度，以期缓解中国现今面临的严峻的资源形势。10.6实例实例实例实例1蛇绿岩中蛇绿岩中(阿尔卑斯型）阿尔卑斯型）豆荚状铬铁矿矿床豆荚状铬铁矿矿床主要控矿构造主要控矿构造板块缝合线控制蛇绿岩的分布；而蛇绿岩中地幔橄榄岩的塑性流变构造控制矿体的分布。矿体严格受岩体控制。 赋矿岩石特征赋矿岩石特征岩石组合为纯橄岩、方辉橄榄岩和二辉橄榄岩，矿体主要赋存于纯橄岩与方辉橄榄岩构成的杂岩带

81、中，且纯橄岩越多，矿化越好。成岩成矿时代成岩成矿时代大多为中泥盆世，部分为燕山期。共生矿床类型滑石菱镁岩型金矿床、石棉矿床。蛇绿岩中(阿尔卑斯型）豆荚状铬铁矿矿床矿体赋存部位矿体赋存部位 矿体主要赋存在蛇绿岩剖面中的纯橄岩方辉橄榄岩杂岩带和超镁铁质堆积岩下部，前者中矿体具工业意义，后者中矿体一般不具工业意义。矿体基本特征矿体基本特征呈扁豆状、透镜状，与地幔橄榄岩中的叶理呈整合或次整合相交；矿体“成群分布、分段集中矿石矿物组合矿石矿物组合 铬铁矿+铝铬铁矿+亚铁铬铁矿。蛇绿岩中(阿尔卑斯型）豆荚状铬铁矿矿床矿石结构构造矿石结构构造块状，粗粒到细粒浸染状结构、细粒豆状结构。矿床矿床(体体)空间分带

82、空间分带在地幔橄榄岩剖面上，矿体密集分布，往往形成数层矿。在萨尔托海岩体的地幔橄榄岩中有上、中、下三层矿，受上地幔岩多次熔融控制。蛇绿岩中(阿尔卑斯型）豆荚状铬铁矿矿床成矿过程：在扩张脊环境下，铬铁矿结晶并聚集形成矿体。随着板块在扩张脊两侧的相向运动，矿体也随板块向大陆边缘运移，并受到地幔运移中的塑性剪切作用，使与叶理不整合的矿体逐渐转为次整合，直至整合。板块运移离扩张脊越远，水平拉伸持续的时间越长，剪切作用也越强，从而使原矿体支离破碎，形成串珠状小豆荚体。当离中脊很远时，矿体可能已不复存在。由此可见，在叶理由垂直转为水平的地方可存在大型铬矿床(百万吨级)，而叶理水平的地方仅出现规模较小的铬矿

83、床蛇绿岩中(阿尔卑斯型）豆荚状铬铁矿矿床成矿时空演化成矿时空演化豆荚状铬铁矿矿床成矿时间上集中于显生宙，空间上位于大陆造山带内蛇绿岩中。具体矿床的时空演化是一个连续的、持续很长的过程。在空间上，矿体要经历从上地幔一扩张脊一大陆边缘仰冲带这样宽广的区域；时间上要经历板块从扩张脊至大陆边缘所需的时间，最终定位形成矿床。它与一般岩浆矿床是不同的。蛇绿岩中(阿尔卑斯型）豆荚状铬铁矿矿床成矿主要机制成矿主要机制组成上地幔岩的矿物组合是橄榄石(75)、斜方辉石(10)、单斜辉石(10)和少量尖晶石或石榴子石(5)。在上地幔岩的部分熔融过程中，石榴子石、单斜辉石石榴子石、单斜辉石不一致熔融可形成铬尖晶石不一

84、致熔融可形成铬尖晶石+液相液相，斜方斜方辉石熔化可形成橄榄石辉石熔化可形成橄榄石+液相液相。蛇绿岩中(阿尔卑斯型）豆荚状铬铁矿矿床上地幔岩熔化程度的高低，直接控制着铬铁矿浆的成分。当熔化程度中等，即石榴子石、单斜辉石全部熔化完毕，上地幔残余物达方辉橄榄岩(+少量纯橄岩)阶段，部分易熔元素铝、钙、钠、钾进入岩浆中，耐熔元素铬、镁残留于地幔中，此时形成的矿浆为低铬高铝型(即耐火型)。（残余相的角度考虑残余相的角度考虑）蛇绿岩中(阿尔卑斯型）豆荚状铬铁矿矿床当熔化程度继续升高，斜方辉石大量熔化，残余物达纯橄岩(+少量方辉橄榄岩)阶段，铝、钙、钠、钾继续进入岩浆中，残余物中铬、镁含量相对上升，此时形成

85、的矿浆为高铬低铝型(即冶金型)。因此，不同熔化阶段，矿石的成分是不同的。以方辉橄榄岩占主导地位的岩体发育耐火型矿床，而以纯橄岩占主导地位的岩体发育冶金型矿床。蛇绿岩中(阿尔卑斯型）豆荚状铬铁矿矿床对成矿的不同认识对成矿的不同认识JSDickey(1975)认为豆荚状铬铁矿体是堆积岩底部的铬矿体在重力作用下“下沉”到地幔橄榄岩中主要控矿因素主要控矿因素(1)纯橄岩方辉橄榄岩杂岩带的发育程度，纯橄岩越多，矿化越好；(2)塑性剪切构造的控制作用，矿体沿叶理平行延伸，沿线理排列。蛇绿岩中(阿尔卑斯型）豆荚状铬铁矿矿床找矿主要标志找矿主要标志(1)蛇绿岩剖面中岩石莫霍面以下的2km的范围内；(2)高熔残

86、余的纯橄岩方辉橄榄岩杂岩带中，纯橄岩越多，矿化越好；（3)当蛇绿岩的堆积岩或地幔橄榄岩中发育橄长岩时，铬矿石为耐火级(高铝)，当发育辉石岩时，矿石为冶金级(高铬)；(4)叶理由垂直转为水平部位；(5)低重力高磁电异常区，但效果不佳，方法有待改进。蛇绿岩中(阿尔卑斯型）豆荚状铬铁矿矿床地质经济意义地质经济意义豆荚状铬铁矿矿床是耐火级矿石的主要来源，是冶金级矿石的唯一来源矿床主要实例矿床主要实例萨尔托海、鲸鱼、贺根山、洪古勒楞等耐火型铬铁矿矿床，罗布莎、唐巴勒、萨雷诺海等冶金型铬铁矿矿床。实例实例2 产于被逆冲的蛇绿岩带中的构造蚀变岩型金矿床金的成矿作用与基性、超基性岩有一定关系，并赋存于基性、超基性岩中或构造接触破碎带内的金矿床。主要地质特征是：主要分布于板块构造边缘深大断裂的次级断裂构造中金矿化产出形式有石英脉-蚀变岩型、蚀变岩型。含金石英脉呈单脉或网脉状产出围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、铁锰碳酸盐化、铬水云母化、滑石及绿泥石化，其中硅化和黄铁矿化与金矿关系最为密切矿化以Au、Ag为主，常含有Pb、Zn、Cu、Ni、Pt、Se等。金常呈自然金、银金矿、硒金矿、铂金矿等微粒包裹于硫化物中矿区内常有花岗岩类侵入体。矿化富集地段一般为强硅化带、破碎带及晚期脉岩发育地段矿床主要实例新疆托里金矿床，青海小松树南沟金矿床结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！193