秦岭印支期构造背景_岩浆活动及成矿作用
24188874_青海牛苦头矿区两期岩浆岩及其矽卡岩型成矿作用

1000 0569/2021/037(05) 1567 86ActaPetrologicaSinica 岩石学报doi:10 18654/1000 0569/2021 05 14青海牛苦头矿区两期岩浆岩及其矽卡岩型成矿作用王新雨1 祝新友1 李加多2 王玉往1 蒋斌斌1 吴锦荣2 黄行凯1 赵子烨1WANGXinYu1,ZHUXinYou1 ,LIJiaDuo2,WANGYuWang1,JIANGBinbin1,WUJinRong2,HUANGXingKai1andZHAOZiYe11 北京矿产地质研究院有限责任公司,北京 1000122 青海鸿鑫矿业有限公司,格尔木 8160991 BeijingInstituteofGeologyforMineralResourcesCo ,Ltd,Beijing100012,China2 TheQinghaiHongxinMiningCo ,Ltd ,Golmud816099,China2020 08 25收稿,2021 04 20改回WangXY,ZhuXY,LiJD,WangYW,JiangBB,WuJR,HuangXKandZhaoZY 2021 Twostagemagmatismsandtheirskarn typemineralizationintheNiukutouoredistrict,QinghaiProvince ActaPetrologicaSinica,37(5):1567-1586,doi:10 18654/1000 0569/2021 05 14Abstract TheNiukutoudeposit,locatedinthecentral westernpartofQimantagharea,EastKunlunorogenicbelt,isoneofthemostpotentialPb ZnskarndepositsinQimantaghareawithaprovenPb+Znresourceof1 15milliontons(inferenceorabove).M1,M4andM2magneticanomalyareas(oreblocks)arethemainoreblocks(points)inthisdistrict LargevolumeofgraniticrocksarecloselyrelatedtothemineralizationofPb Znpolymetallicdeposit Basedonthestudyofgeologicalcharacteristics,alterationandmineralizationzonationoftypicaldepositsinM1,M4andM2oreblocks,itispreliminarilyconcludedthatgranodioriteandmonzoniticgraniteatthebottomofdrillholesaretheoreformingrockbodies LA ICP MSanalysisshowsthatthegraniticrocksinNiukutouoredistrictcouldbedividedintotwostages:(1)thegranodioriteinM1andM4oreblocks,withagesof375Maand353Ma,correspondingtoHercynian;and(2)themonzoniticgraniteatthebottomofboreholeinM2oreblockis216Mato212Ma,correspondingtoIndosinian ThewholerockgeochemicalstudiesshowthattheHercyniangranodioritesinM1andM4oreblocksbelongtocalcalkalineseries high KcalcalkalineseriesI typegranites,withrelativelyhighMg#(average=44 23),alargenumberofdarkenclavesandweakδEunegativeanomaly(0 68~0 87).Theabovecharacteristicssuggestthatmantlematerialparticipatedintheformationofthesourcearea,similartometa basalticamphibolitesource TheyareenrichedinLREEandlargeionlithophileelements,depletedinHREEandhighfieldstrengthelements,showingthegeochemicalfeaturesofpost collisionalmagmaticrocks TheIndosinianmonzoniticgraniteatthebottomofdrillholeinM2oreblockbelongstohigh Kcalc alkalinetoshoshoniteI typegranites,withrelativelylowMg#value(average=27 05),nodarkenclaves,obviousnegativeδEuanomaly(0 11~0 56),andΣREEvaryingfrom113×10-6to512×10-6 ItisrichinLREEandlargeionlithophileelements,depletedinHREEandhighfieldstrengthelements,andhighRb/Srvalues,representingahighlydifferentiatedrock Itssourceareaissimilartothatofmeta sandstonesource Basedonregionaltectonic magmaticevolutionarygeologicalbackgrounds,wesuggestthattheNiukutouHercyniangranodioriteswereformedinthepostcollisionalsettingaftertheclosureoftheEo TethyanOceaninLateDevonian,whenthemantleunderplatedtheancientcontinentalcrust,andtheoredepositwasformedbythemixedmineralizationofmantlederivedmagmaandcrustderivedmagma TheLateIndosinianmonzogranitewasformedinthepostcollisionalenvironmentaftertheclosureofthePaleo TethysintheLatePaleozoic,similartothepartialmeltingofmetamorphicsandstonelithosphereandexperiencedstrongdifferentiationandevolution Combinedwiththegeologicalandmineralogicalcharacteristicsofthedeposit,theNiukutouoredistrictispreliminarilydividedintotwometallogenicsystems:theM1andM4HercynianmetallogenicsystemandtheM2Indosinianmetallogenicsystem,correspondingtoHercynianandIndosinianmagmaticore formingprocessesrespectivelyKeywords Geochronology;Two stagemagmaticrocks;Skarntypemineralization;Niukutou;Qimantagh本文受国家重点研发计划项目(2017YFC0602403)、中国地质调查局国家二级项目(DD20190815、DD20160072)和中国铜业重点科技项目(QHHXKCZYB007、QHHX KZ JF2020 001)联合资助.第一作者简介:王新雨,男,1991年生,博士后,从事矽卡岩铅锌矿成矿理论研究,E mail:wxyu1991@126.com通讯作者:祝新友,男,1965年生,教授级高级工程师,长期从事矿床地质、地球化学研究,E mail:Zhuxinyou@outlook.com摘 要 牛苦头矿床位于东昆仑造山带祁漫塔格地区中段,目前已探明Pb+Zn资源量116万吨(推断及以上),为祁漫塔格地区探明的最大矽卡岩型铅锌矿床之一。
成县甘沟铅锌矿地质特征及成因探讨

49M ine engineering矿山工程成县甘沟铅锌矿地质特征及成因探讨史 莉(甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院,甘肃 张掖 734000)摘 要:甘沟铅锌矿分布于我国西秦岭巨型铅锌成矿带西和-成县矿田中段北部区域上,是当地发现的重要铅锌矿床之一,该矿床属于成控型铅锌矿,矿体和围岩具有相同的产状特征,表现为层状,具有相对简单的矿石矿物成分,区内的地质构造和甘沟铅锌矿存在非常紧密的联系,变质作用在后期阶段对成矿影响较大,侵入的印支期花岗闪长岩,为后期改造矿体提供了充足的热源,并进一步活化地层当中的成矿物质再富集。
甘沟铅锌矿是受构造因素影响与深部渗流热卤水喷溢和变质热液充填交代共同作用下形成的成功层控型铅锌矿床。
关键词:甘沟铅锌矿;地质特征;成因;成县中图分类号:P618.4 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)24-0049-2 收稿日期:2020-12作者简介:史莉,女,生于1988年,汉族,甘肃张掖人,本科,地矿助理工程师,研究方向:资源勘查工程。
甘沟铅锌矿是近年来呈现发现的以重要铅锌矿床,主要分布在秦岭巨型铅锌成矿带的西和-成县矿田东段北侧区域上。
多年来针对该区地质研究工作从未间断,取得了大量的研究成果,发现诸多矿场点,如李坝金矿田、西成铅锌矿田规模都属于大型,该区有着十分优越的成矿条件,宝矿前景良好。
前人针对西成矿田开展过大量的地质研究工作,了解和掌握区内的地质条件与赋存规律,取得的地质矿产资料非常丰富,但过去的地质研究工作中,除毕家山、厂坝等地质研究工作较为深入之外,其他地区地质研究工作相对较低,很多都是以寻找铅锌矿为主。
下文当中以成县甘沟铅锌矿为背景,对其地质特征与矿长成因进行探讨,以供参考[1]。
1 区域背景(1)地层。
泥盆系是区内的主要地层特征,同时发育石炭系、二叠系与侏罗系、白垩系、第三系、第四系等地层(图1),特别是泥盆系和区内矿产存在非常紧密的联系。
甘肃省岷县寨上大型金矿床构造控矿规律及成矿预测

甘肃省岷县寨上大型金矿床构造控矿规律及成矿预测作者:李春生来源:《信息化建设》2015年第05期摘要:寨上金矿床位于礼县-岷县金矿带上,受区内次级隆起构造转折端或背斜构造倾伏端、不整合面断裂构造控制。
矿区内F 5 断裂及其派生的次级断裂为本区的导矿和容矿构造。
金矿化具分段富集规律,应在各富集段中寻找平行矿脉和深部找矿。
关键词:地质学;寨上金矿;控矿构造类型;成矿规律;构造控矿模式;成矿预测甘肃省岷县寨上金矿床是近年来发现的一个大型金矿床,矿床位于西秦岭印支期造山构造带中,与李坝金矿床和鹿尔坝金矿床一起构成了著名的西秦岭岷礼金矿带。
1 地质背景寨上金矿大地构造位置属于西秦岭海西褶皱带北亚带西段。
区域上存在一个 NW 向古生代隆起区。
围绕隆起区断裂及其边缘断裂、以及东部花岗岩体群,分布有一系列的金矿床(点)。
寨上金矿产在卓洛-扎麻树背斜西端,该背斜为区内次级隆起构造。
矿区出露的地层主要是泥盆系中上统、二叠系下统及第三系。
目前矿区已发现矿脉 23 条,矿体则分段富集于矿脉之中,已圈定的矿体达 17 个。
据矿脉分布特点,可划分为南、北 2 个矿带。
北矿带分布在背斜北翼,倾角相对较缓,一般在 40~50°。
南带主要分布在核部区,倾角相对较陡,一般40~80°。
2 矿区构造2.1 背斜构造卓洛-扎麻树背斜是一个区域性的背斜构构造,长约 30 km,宽 3~6 km。
是一个不对称的NWW向倒转背斜。
背斜北翼的地层比较缓,北倾,40~50°。
核部地层陡,总体上北倾,但倾角陡,70~80°。
枢纽产状 290°∠5°,轴向产状 290°∠70°。
2.2 断裂矿区内规模大的断裂构造主要有 6 条,总体展布方向为 NWW-NW 向(图 1),与区域构造方向一致,局部地段发现有近直立 SN 向的断裂构造。
按走向分为 NWW 和 NW 向 2 组。
小秦岭地区钼矿类型、地质特征及控矿因素

摘 要 : 秦岭 钼 矿 带是 中 国重要 的大 型钼 矿 分布 区之 一 , 小 钼储 量 约 占全 国总储 量 的 5 。小 秦岭 2 钼 矿 带 以 其独特 的 成矿 地质 背 景 , 富的矿 产 资源 , 到 国内外地 质 工作 者 的瞩 目。然而 目前对 于 小 秦 丰 受 岭 地 区钼矿 床 的 系统研 究还比较 缺乏 , 本文 系统总 结 了小 秦岭 地 区钼 矿 床 的矿 化 类 型 , 详述 了各 类型矿 床 的地质 特 征 , 并从 构造 背景 、 浆活动 及 地层 岩性 等三 个方 面 分析 了该 地 区钼矿 床 的控 矿 因 素 。 岩 关键 词 : 秦岭 ; 矿 类型 ; 小 钼 控矿 因素
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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20 年第 1 07 期
田战武等 小秦岭地区钼矿 类型、 地质特征及控矿 因素
9 3
,
小秦 岭 地 区 以钼 为主 的多 金属 矿 床在 区域 上 成 近 东 西 向带 状 展 布 , 分 段 集 中 , 集 产 出 的 趋 势 有 密 ( ) 矿床 与 区域 上 受近 东西 向和 北 北东 向断 裂或 图1 。 二者 交 汇部 位控 制 的 中酸性 小 岩体 关 系密 切 。其产 出 部位 多 位 于 小 岩体 内部 、 岩体 边 部 以及 围 岩接 触 带 附近 。 小 秦岭 地 区大 地构 造位 置 特殊 , 质构 造 复杂 , 地 断裂 、 皱 发育 , 浆 活动强 烈 , 产丰 富 。 中钼 矿 褶 岩 矿 其 产 不仅 储 量 大 且矿 床类 型 复 杂 , 者 系 统 收集 了陕 笔 西 小秦 岭 地 区钼 矿床 的资 料 , 在 此 基 础 上对 该 地 并 区 的钼矿 床 类型 进行 了初步 划 分 。 2 钼 矿 类型 2 1 小 秦岭 地 区钼 矿 类 型的 划分 . 根 据 矿 床地 质 特 征 及 赋 矿 围岩 分 析 , 秦 岭 地 小 区钼 矿床 类 型 与 矿 床 围岩 的时 代 无关 , 但对 围岩 性 质 具有 选 择 性 , 要 表现 为不 同岩性 形 成不 同类 型 主 的矿 床 晓。如在 火 山岩 中赋 存 的矿 床 往往 为 细脉 浸 染型 矿 床 I 在碎 屑岩 中形 成 角岩 型矿 床 , 围岩 为大 当 理岩、 白云岩等碳酸盐岩 时( 如官道 口群、 川群) 栾 , 除 岩体 内带 发 生斑岩 型矿 化 外 , 内 、 其 外接 触 带往 往 形成 矽卡 岩 型矿 化 。 此外 , 矿 床的 矿化 类型 还与 矿 钼 床距 离 岩 体 的远 近 有 关 , 岩 体 内部 多形 成 斑 岩 型 在 矿床 , 在岩 体 边 部 及 围岩 接 触 带 附 近 多 形成 矽 卡 岩 型矿 床 , 离岩体 则 多形 成脉 型 矿床 。 此本 地 区钼 远 据 多金 属矿 床类 型 主要 可划 分 为斑 岩型 、 卡岩 型 、 矽 岩 浆热 液脉 型 和硅 化—— 细脉 型 4类 ( 1 。 表 ) 2 2 主 要 类 型地质 特 征 . 2 2 1 金 堆城斑 岩 型钼 矿 床 ..
【地理知识】秦岭简史一起来了解6亿年前的古秦岭!

【地理知识】秦岭简史一起来了解6亿年前的古秦岭!6亿年前,今天我们称之为大秦岭的地方,尚是一片汪洋大海,即古秦岭洋。
在古秦岭洋两岸,一南一北,有两个地理板块——华北板块、扬子板块,遥相呼应!4亿年前,地球开始了轰轰烈烈的构造运动。
在以苏格兰加里东山命名的“加里东运动”中,秦岭开始隆起,并逐步上升为陆地。
这时,大秦岭南部的大巴山,依然沉浸在海水之中。
3.75亿年前,地球开始了新一轮造山运动。
在以德国海西山命名的“海西运动”中,大秦岭南部的大巴山隆起,并上逐步升为陆地。
至此,大秦岭全部浮出海面,呈现出完整的陆地样貌。
这时,如今称之为“世界第三极”的青藏高原,尚是波涛汹涌的辽阔海洋。
这片海域,与北非、南欧、西亚和东南亚的海域相通,横贯欧亚大陆南部,气候温暖,海洋动植物发育繁盛,被称之为“特提斯海”,或“古地中海”。
随后,广泛发生了(1)印支运动,(2)燕山运动和(3)喜马拉雅运动,合称“阿尔卑斯造山运动”。
于是,阿尔卑斯山和喜马拉雅山相继褶皱升起,沿“古地中海”形成了欧亚东西向巨大褶皱带,即“阿尔卑斯—喜马拉雅褶皱带”。
“阿尔卑斯造山运动”使贯通欧亚非三大洲的古地中海大大缩小,世界大陆和海洋大致形成了现今格局。
上述三大造山运动主要影响大秦岭西部,对大秦岭地理形态产生了重要影响。
特别是“印支运动”,改变了以前“南海北陆”的基本格局,深刻影响了中国古地理环境发展进程。
2.4亿年前,印度板块以较快速度向北移动、挤压,其北部发生强烈褶皱断裂和抬升,促使昆仑山的可可西里地区隆生为陆地。
随着印度板块继续向北插入古洋壳下,并推动着洋壳不断发生断裂,大秦岭与青藏高原结合部(四川西部、甘肃和青海南部)全部褶皱升起,海水退至新疆南部、西藏和滇西一带。
2.1亿年前,“特提斯海”北部再次进入了构造活跃期,北羌塘地区、喀喇昆仑山、唐古拉山、横断山脉脱离了海浸。
长江中下游和华南地区大部分由浅海转为陆地。
从此,中国南北陆地连为一体,全国大部分地区处于陆地环境。
中国北方中生代大规模成矿作用的期次及其地球动力学背景

及 ( 毛景文等,!""! ,!"")’,!""); ) ,尽管长江中下游成矿 带位于扬子克拉通北缘,但其成矿特点和地球动力学演化 与中国北方相同 ( <= ’>? @’>A, !""/ ) 。我们将测定和收集到 的年龄资料列于表 $ 。然后,再将这些数据以单位矿床为基 数制成直方图 ( 图 !) 。在图中可以看出中国北方 5B(CB(&D( E(F2 大规模成矿作用主要集中 $)"&’ 左右和 $!" &’ 左右 两个时间段 ( 图 !) 。在 !"" # $%"&’ 也有不少矿床的形成, 鉴于目前对该时期矿床测年的数据比较少,往往在一个大 型矿集区只有极个别矿床有测年数据,因此,这里仍然根据 现有的发现矿床数量称之谓另一个重要成矿时间段。此外, 在已知年龄的矿床中小秦岭地区的黄龙铺碳酸岩型钼矿是 一个例外,它 的 辉 钼 矿 12(34 同 位 素 模 式 年 龄 在 !/$ # !!"&’ 之间 ( 黄典豪, $00) ) ,表明为印支末期的产物。 7G2=> !" #$- ( $00H )使用高精度 IJ9&7 方法对同一组样品进行重 测,获得年龄数据为 !!$- $ # !!!- "&’,平均 !!$- .&’。黄龙 铺钼矿成矿物质来源于地幔( 黄典豪等,$0,. ;喻学惠等, $00! ) ,是一个幔源物质成矿的典例,很可能为造山晚期地 幔蠕动或脱气过程的一种成矿响应。 !- $* 小秦岭(熊耳山钼钨金矿带 小秦岭(熊耳山地区位于华北克拉通南缘,在其中发育 有两种类型矿床 ( 图 /) ,即斑岩型(夕卡岩型钼 ( 钨) 矿和金 矿。斑岩型(夕卡岩型钼 ( 钨) 矿包括金堆城钼矿、 石家湾钼 矿、 南泥湖钼钨矿、木龙沟钼矿、 上房钼钨矿、 三道庄钼钨矿 和雷门沟钼矿。这些矿床构成我国最大的钼矿带,也是北 方最大的钨矿带。我们对三道庄、 南泥湖、 上房沟和雷门沟 四个矿床中的辉钼矿进行 12(34 同位素测年,获得 $))- . K !- !&’,$)$- , K !- $&’,$)/- , K !- $ # $).- , K !- $&’ 和 $/$- % K !- " # $//- $ K $- 0&’ 数据。黄典豪等 ( $00) ) 曾测定 金堆城钼矿的辉钼矿 12(34 年龄为 $!0 K H # $/0 K /&’。这 组年龄数据说明小秦岭(熊耳山地区的钼钨矿主要形成于 $)"&’ 左右,金堆城和雷门沟形成时代相对其它三者比较晚 一些。小秦岭(熊耳山是我国仅次于胶东的第二大 金 矿 带 ( &’D !" #$- , !""! ) ,金矿类型以石英脉型为主,还有蚀变岩 型 ( 李永峰等, !"") ) 和浅成低温热液型 ( 邵克忠等,$0,0 ) 。 对于这些矿床已经进行了大量的研究工作,但是精确年龄 资料却比较少,王义天等 ( !""$ ) 测得祁雨沟浅成低温热液 金矿床两阶段钾长石的)" 56(/0 56 坪年龄分别为 $!! K "- )&’ 和 $!. K /&’。在小秦岭穿山大剖面中采含金石英脉边侧的 黑云母进行测年,得到)" 56(/0 56 坪年龄 $!% # $!,&’ ( 王义天
南阳市地质概况【精选文档】

南阳市地质概况南阳处在华北陆块南缘与秦岭构造带的结合部位,大部分位于昆仑—秦岭构造带东段。
沉积类型丰富,构造变形复杂,岩浆活动频繁,成矿条件良好。
根据地壳活动性特点,地层沉积类型及层序关系,以及岩浆侵入活动展布情况,南阳市由北向南分为三个构造单元,即华北陆块南缘带、北秦岭构造带、南秦岭构造带,另外分布有中新生代断陷盆地.其成矿地质背景分述如下。
一、华北陆块南缘在地理上大体位于南召县、方城县的北部及桐柏县的东北部.其南界为栾川—南召-明港断裂带(即原称槽台边界)。
该区基底岩石为太古代太华杂岩,由太华岩群的斜长角闪片(麻)岩、(石墨)黑云斜长片麻岩、大理岩、石英岩、绢云石英片岩等表壳岩和太古宙变质变形的花岗片麻岩组成。
表壳岩呈残片状存在。
过渡层(原性基底)为中元古代早期熊耳群片理化中酸性火山岩系。
沉积盖层主要有中-晚元古代官道口群、栾川群、汝阳群和洛峪群。
官道口群主要由海相镁质碳酸盐地层和陆源碎屑地层组成,为稳定型沉积。
栾川群主要由浅海陆架陆源碎屑和碳酸盐地层构成,向上碎屑成分增多,并有碱性火山岩-火山碎屑沉积岩地层产出,为次稳定型沉积.汝阳群主要由陆源碎屑地层构成,上部夹碳酸盐地层。
洛峪群主要由陆源碎屑-碳酸盐地层组成。
该两群属稳定型沉积。
此外,尚有震旦系、寒武系零星分布。
除上述华北地层,在栾川—南召—明港断裂带内,在方城县维摩寺—老李山地区有下古生代老李山岩组碳酸盐—泥砂质碎屑地层呈构造岩片存在,其中夹变基性火山岩等.它是一套活动型沉积,与华北地层明显不同,可能归属北秦岭地层区。
在该带内沿断陷盆地有侏罗—白垩系粗陆屑河湖相地层分布。
在该区内,北西向断裂十分发育,早期多为韧性断层,晚期多为脆性断层,随断裂带发生地层的褶皱作用,因此,总体上认为该区是一个以推覆为主的断褶构造带。
区内最古老的侵入岩是太古宙变质变形的花岗类,它们与太古宙表壳岩系构成太华杂岩。
另有较广泛的元古代石英正长斑岩体大致沿主要构造线方向侵入栾川群地层中。
十大地质构造运动详解之欧阳歌谷创编

十大地质构造运动详解欧阳歌谷(2021.02.01)一、迁西运动迁西运动是发生于中国北方始太古代末的一次构造运动及构造—热事件。
因河北迁西得名。
在冀东,表现为迁西群遭受强烈的变形、以角闪岩相—麻粒岩相为主的变质作用和以钠质花岗岩为主的岩浆事件。
在华北及东北南部各太古宙麻粒岩—片麻岩区最具有广泛性和一定代表性,属于一次主要的构造运动。
铁架山运动、兴和运动与之相当,为迄今中国境内确定之最早的构造运动。
迁西构造期,简称迁西期,是始古太古代(4500-3600Ma)期间的构造期,迁西期是今中国及周边地区的第一个构造期,是古陆块形成和陆壳克拉通化的时期。
由于年代过于久远,目前的研究还极不充分。
二、阜平运动阜平运动是古太古代的一次褶皱运动,其时限置于3600-3200Ma。
阜平运动在华北各太古宙变质岩区影响较广,它使阜平群及更老地层普遍发生变形和产生以角闪岩相为主的区域变质,并伴随大量花岗质岩浆侵位。
三、五台运动五台运动(Wutai orogeny)由马杏垣等于1955年创名,是新太古早期的一次褶皱运动。
是根据新太古界五台群与古元古界滹沱群之间的角度不整合确定的。
广义的五台运动应包括甘泉不整合、探马石不整合及金洞梁不整合等3个褶皱幕。
在华北除太行、吕梁及中条山等地发现不整合界面外,阴山、燕山、辽东、吉南及豫西等地皆已获得与之有关的构造—热事件的同位素年龄数据;在新疆塔里木库鲁克塔格地区,达格拉格布拉克群与上覆古元古界的不整合应与之相当。
在扬子古陆西缘康定群中麻粒岩相层位取得2451百万年的锆石U-Pb年龄,可能亦属五台运动的构造—热事件之反映。
四、吕梁运动是古元古代(2500-1800Ma)期间的构造期,在此期间,在今中国及周边地区发生了吕梁运动或称吕梁事件。
因为吕梁运动在山西吕梁山的表现最典型,故而得名。
与此同时,山西五台山地区也有比较强烈的构造运动,学术界称之为滹沱运动(以滹沱河命名),所以也有不少人把吕梁期称为滹沱期。
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中国地质GEOLOGYINCHINA第37卷第4期
2010年8月Vol.37,No.4
Aug.,2010
1秦岭造山-成矿带的研究意义和问题
秦岭造山带横亘于中国大陆腹地,大地构造上联接华北(中朝)和扬子克拉通,是古亚洲构造域(或阿勒泰系)与特提斯构造域的转换带[1];自东向西,它穿越东部伸展构造区和西部挤压构造区,是研究挤压构造与伸展构造交替、转换和叠合现象及其机制的关键地区;在地质发展史上,它经历了复杂而长达垌3.0Ga漫长的地质演化,发育了自新太古代至今的各地质时期的地层,完整地记录了大陆裂解-洋盆产生、大洋消减-大陆增生、大陆碰撞、大陆内部构造演化等过程,是研究岩石圈板块运动不同阶段转换、继承、演化的理想地区[2]。因此,秦岭造山带是认识中国陆区乃至东亚大陆构造和古特提斯洋演化的钥匙[3-4],也是认识超大陆事件的关键地区[5-6]。
秦岭造山带独特的构造位置,长期而复杂的地质演化,强烈而富有特色的地质作用,造就了类型丰富而具有特色的矿产资源。西秦岭(陕甘川)是世界第二大卡林型-类卡林型金矿省[7],
蕴含阳山世界级
超大型金矿(>300tAu);华北克拉通南缘的华熊地块(小秦岭、熊耳山等地体)是中国第二大造山型金矿集中区和黄金产地[6];
东秦岭钼矿带是世界第一
大钼矿省[8],
蕴含6个超大型钼矿床和一批大中型钼
秦岭印支期构造背景、岩浆活动及成矿作用陈衍景1,2
(1.北京大学造山带与地壳演化重点实验室,北京100871;2.中国科学院广州地球化学成矿动力学重点实验室,广东广州510640)
提要:秦岭造山带以其独特的大地构造位置、复杂的地质演化和丰富的矿产资源而成为地质科学研究的焦点,科学家已经基本清楚了其大地构造格局和地质演化轮廓,共识其在印支期(三叠纪:251~199.6Ma)彻底实现了由海盆向大陆造山带的转变。但是,盆山转变的过程细节、洋盆闭合的时间、三叠纪大地构造属性以及相关的岩浆作用和成矿作用研究薄弱,认识分歧较多。笔者通过综合分析地质、地球物理、地球化学、矿产资源等方面的研究成果,认为三叠纪的秦岭恰似现今地中海,并存着洋陆俯冲和陆陆碰撞,并逐渐由洋陆俯冲转变为陆陆碰撞体制;秦岭古特提斯洋于230~200Ma期间自东向西拉链式缝合,扬子陆块与华北-秦岭联合大陆之间的碰撞造山作用接踵而至;三叠纪的秦岭构造背景并非单一的陆陆碰撞,更非过去认为的造山后或碰撞后。秦岭印支期岩浆作用强烈,形成了埃达克岩、钙碱性花岗岩、高钾钙碱性花岗岩、碱性岩、疑似奥长环斑花岗岩、碳酸岩等多种岩浆岩;它们自勉略缝合带向北显示分带性,依次是:阳山—胭脂坝过铝质S型或改造型花岗岩带、南秦岭高镁埃达克质的钙碱性花岗岩带、北秦岭高钾钙碱性花岗岩带、华北克拉通南缘碱性岩-碳酸岩带;印支期岩浆作用的复杂性、多样性、空间分带性和成分极性等特点无法用陆陆碰撞或碰撞后构造体制来解释,而应是勉略洋板块向北俯冲的结果。秦岭印支期成矿作用长期被忽视,
但最近已发现有重要经济价值的印支期矿床类型有碳酸岩脉型、造山型和斑岩型钼矿床,卡林型-类卡林型、造山型和斑岩-爆破角砾岩型金矿床,造山型银多金属矿床,表明在洋陆俯冲向陆陆碰撞转变体制的成矿作用强烈、成矿类型多样,印支期矿床的找矿潜力较大。
关键词:秦岭造山带;古特提斯洋;岩浆岩;矿床;洋陆俯冲;大陆碰撞中图分类号:P534.51;P61文献标志码:A文章编号:1000-3657(2010)04-0854-12
收稿日期:2010-07-20;改回日期:2010-08-20
基金项目:国家973计划项目“华北大陆边缘造山过程与成矿”(2006CB403508)和国家自然科学基金项目(40730421,40425006)资助。
作者简介:陈衍景,男,1962年生,博士,教授,主要从事矿床学研究;E-mail:yjchen@pku.edu.cn;gigyjchen@126.com。第37卷第4期图1秦岭造山带构造格局和矿床分布示意图SSK—中朝克拉通南缘活动带;NQL—北秦岭增生造山带;SQL—南秦岭地块;NY—扬子北缘活动带(褶冲带)
Fig.1Tectonicframeworkofandore-systemdistributioninQinlingorogenSSK—SouthernmarginalmobilebeltofSinokoreacraton;NQL—NorthernQinlingaccretionaryorogenicbelt;SQ—
SouthQinlingblock(micro-continent);NY—Northernmarginalmobilebelt(fold-and-thrustbelt)ofYangtzeCraton
矿床;秦岭是全球性三大汞锑矿带之一的秦岭—西亚汞锑矿带的重要组成部分[9],以公馆—青洞沟汞锑矿田为代表;自20世纪70年代发现破山银多金属矿床[10]以来,河南东秦岭新发现了1个超大型和10个大型银多金属矿床,使东秦岭成为中国最重要的银(伴铅锌)矿省,也是世界首例、最重要的造山型银铅锌成矿省[6];南秦岭蕴含中国最重要的陕甘铅锌矿田和钡矿田(毒重石/重晶石)(图1)。以上表明,秦岭造山带确属中国最重要的矿产资源储集地,被誉为中国的“金腰带”。秦岭造山带以其独特的地质地理位置、复杂的地质现象和丰富的矿产资源而颇受学者们重视、研究,几代人的努力使秦岭造山带的地质研究程度高,问题认识深刻,现象描述准确,在约100年的中国地质科学发展史中扮演着中国地质学、成矿学理论的策源地和地质学家成长的摇篮。最新研究表明,秦岭造山带构造格局总体表现为“三块两缝”的特征,即华北、南秦岭和扬子陆块以及商丹和勉略缝合带[3];地球化学研究揭示出造山带内部不同块体的区域不均一性[11];古特提斯洋在秦岭造山带自东向西闭合,最终完成于晚三叠世[12];中生代秦岭造山带发生强烈的拆离滑脱和陆内俯冲作用[13-14];造山带结构为不对称扇形的蘑菇云朵状,岩石圈深、中、浅部的构造方向不同,显示立交桥结构的特点[15];造山带侧向缩短作用在侏罗纪仍然非常强烈,但结束于侏罗纪与白垩纪之交[16];127Ma之前的造山期区域挤压背景下的伸展构造作用系由花岗岩浆穹隆作用诱发,而127Ma之后的造山后伸展构造则由岩石圈引张减薄引起[17];
虽然同碰撞花岗岩浆活动始于220
Ma,
但碰撞体制的花岗质岩浆活动和热液成矿作用
主要发生于侏罗纪—白垩纪之交[2,18]。尽管如此,
仍
有一些重要问题尚未解决[6],特别是:
(1)秦岭燕山期大规模花岗岩浆活动和成矿作用已是不争的事实,而关于印支期成矿作用报道甚少,
是否存在印支期成矿作用?
(2)秦岭造山带在晚古生代发生了勉略洋甚至商丹洋的俯冲消减作用[3,12],
为何罕见或不见晚古生代
的岩浆弧火山岩、侵入岩以及相关斑岩型、浅成低温热液型矿床和弧前增生楔环境的造山型矿床?晚古生代的岩浆弧在哪里?
(3)在总体缺乏晚古生代岩浆弧的前提下,何以确定三叠纪花岗岩类属于同碰撞[19]乃至碰撞后[20]的岩浆岩?秦岭三叠纪花岗岩类究竟具有什么样的岩石学、地球化学特征?究竟是大陆碰撞前的岩浆弧产物,还是大陆碰撞体制挤压背景抑或是后碰撞或造山后陆内拉张/伸展背景的岩浆岩?
(4)三叠纪(200~251Ma),特别是早中三叠世(228~251Ma)的构造背景究竟是碰撞前的洋-陆俯冲体制[8,12,21]?陆陆碰撞造山体制[3,22-23]?
还是碰撞后
的拉张或伸展背景[11,20,24],
甚至碰撞后的陆内造山阶
段?很多学者主张三叠纪进入碰撞后的陆内构造演化阶段,但为何在南秦岭和扬子北缘仍然大量发育
陈衍景:秦岭印支期构造背景、岩浆活动及成矿作用855中国地质2010年
与二叠纪整合接触的三叠纪海相地层?
针对上述秦岭地区的问题,笔者开展了综合研究并获得了一些进展或认识,借本文简单介绍,以期抛砖引玉。2三叠纪的秦岭———现今的地中海:洋陆俯冲转为陆陆碰撞目前,学者们共识秦岭洋或古特提斯洋北支在古生代末—三叠纪期间自东向西逐渐闭合,扬子与华北陆块之间的碰撞造山也必然自东向西始于古生代末—三叠纪,大别—苏鲁地区的陆陆碰撞至少始于240Ma,并在240~220Ma期间发生超高压变质作用[4]。但是,关于印支期(三叠纪:251~199.6Ma)秦岭地区的构造背景却认识不一。笔者认为秦岭地区在三叠纪处于由洋陆俯冲体制向陆陆碰撞体制转变时期,在晚三叠世扬子陆块与华北-秦岭联合大陆自东向西缝合、碰撞,理由如下:(1)古地磁研究揭示三叠纪之前扬子与华北属于两个彼此独立的陆块,白垩纪中期以后二者之间的相对位置基本未变,而T-K1期间发生强烈的造山带地壳缩短、陆块旋转等[16,25](图2~3);地震等地球物理研究证明,秦岭造山带的造山作用发生在晚三叠世—早白垩世期间[15]。(2)区域地球化学研究表明,南秦岭与北秦岭在中生代之前差异较大,中生代及其后差异大幅度地减小[11]。(3)秦岭地区海相沉积作用在泥盆纪—三叠纪期间连续进行,但三叠纪沉积范围逐步向西南秦岭缩小[26,27],
晚三叠世地层主要见于松潘盆地和秦岭
微陆块西南缘,东秦岭北部仅有少量沉积(图4),表明三叠纪的秦岭与现今地中海的特征相似。
(4)侏罗纪地层基本缺失(图4),前侏罗纪地层全部变形和变质,侏罗纪以后的地层变形微弱,没有遭受变质,表明侏罗纪发生强烈的构造变形、陆内俯冲和前陆褶冲作用[13,28]。
(5)由勉略洋俯冲产生的黑沟峡地区火山岩Sm-Nd等时线年龄为(242±21)Ma,Rb-Sr等时线年龄为(221±13)Ma[22]
,
前者可解释为火山喷发年
龄,后者可解释为变质年龄;同时,沿勉略带分布的高压榴辉岩矿物-全岩Sm-Nd等时线年龄为(192±
34)Ma,黑云母40Ar-39Ar坪年龄为(199.6±1.7)Ma[29]
,
显示在220~199.6Ma之间由洋陆俯冲体制转变为陆陆碰撞体制。
(6)成矿系统研究表明,220Ma的黄龙铺碳酸岩型钼成矿系统来自残余的俯冲洋壳的部分熔融[30,31],
218Ma的大湖金钼矿床成矿流体主要来自俯冲洋壳的变质脱水作用[32-34],
表明220Ma左右洋壳俯冲
仍然存在[6]。
(7)最新研究表明,西秦岭三叠纪岩浆岩类型复杂,是活动大陆边缘的产物,而非陆陆碰撞体制的产物(后述)。印支期花岗岩类主要为钙碱性准铝质,具有高Sr低Y、Yb含量以及高Sr/Y、高La/Yb比值、
图2古地磁揭示的扬子与华北陆块的缝合过程[16]
Fig.2FinalcoalescenceofYangtzeandNorthChinaBlocks,revealedbygeomagmeticdata[16]
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