區(qū)域成礦學(xué)

地臺﹑地盾是地殼長期穩(wěn)定的部分﹐有著遠(yuǎn)較地槽褶皺帶漫長的發(fā)展過程﹐成礦上以基底礦化為主﹐后期或蓋層中的礦化居次要地位。根據(jù)全球古大陸的對比﹐一些學(xué)者將其發(fā)展劃分為3個時期﹕最早的水盆地中堆積了巨厚的火山-沉積地層﹐發(fā)育火山作用﹑變質(zhì)作用時期(太古宙或元古宙)﹔沉積物堆積區(qū)的封閉及花崗巖類和部分基性-超基性侵入體多次侵入時期﹔地臺狀態(tài)時期﹐直到沿最晚的斷裂﹐充填基性-超基性巖﹑堿性巖及花崗巖類的侵入體?；谙嗨频牡刭|(zhì)發(fā)展﹐所有古地臺的成礦也具相似的分期﹐即古基底中發(fā)育的礦化和地臺狀態(tài)時期發(fā)育的礦化。但由于古老地臺之間早就有分異和后期演化的不同﹐不同地臺的成礦過程和礦化特點(diǎn)差別很大。有的成為一些金屬如金﹑鈾﹑銅等的重要成礦區(qū)﹐如非洲和加拿大地盾﹔有的則礦化單一﹐發(fā)育有鐵礦床﹐如俄羅斯地臺和中朝地臺。

在太古宙晚期﹐在最古老的巖石出露區(qū)﹐即有與角閃石﹑紫蘇輝石伴生的部分礦化﹐有少量含金石英脈及伴生鈮鉭的偉晶巖。早中元古代在許多地臺區(qū)發(fā)育了碧玉-磁鐵礦礦床﹐在有的地臺中發(fā)育了含銅黃鐵礦礦床﹑布什維爾德型鉻鐵礦礦床﹑銅鎳礦床﹑含鈾-金礫巖型礦床。晚元古代時期除一部分地臺繼續(xù)發(fā)育碧玉-磁鐵礦礦床﹑鉻鐵礦礦床外﹐廣泛發(fā)育了銅鎳礦床﹐磁鐵礦-鈦鐵礦礦床﹑碳酸巖中的鋁鋅礦床﹐個別地臺區(qū)還形成了含鎢錫鈮鉭石英脈礦床。在地臺期后主要發(fā)育了與暗色巖建造有關(guān)的巖漿型鐵礦床﹐鈷銅鎳礦床和熱液型鉛鋅\礦床。

活化區(qū)的成礦(地洼區(qū)的成礦) 在成礦學(xué)和大地構(gòu)造學(xué)上一個較大的理論進(jìn)展是有關(guān)構(gòu)造-巖漿活化區(qū)(地洼區(qū))的確立﹑一些學(xué)者如中國陳國達(dá)和前蘇聯(lián)..舍格洛夫主張將其列為大陸地殼的第三基本構(gòu)造單元﹐認(rèn)為在古老地臺和已固結(jié)的顯生宙地槽褶皺帶﹐由于構(gòu)造-巖漿活化而形成一套全新的成礦組合。這類礦化空間分布廣﹐礦量所占比重很大﹐有些金屬如鎢﹑錫﹑銻﹑汞大部分形成于活化階段﹐分布于新的構(gòu)造活化帶中﹐因之這一成礦概念在實(shí)踐上也具有重要意義?；罨饔贸傻V包括廣義的和狹義的兩種﹐前者指與地槽活動帶相鄰地臺邊緣﹐由于地槽活動而引起的活化所形成的礦床﹐這類活化有人稱為反射構(gòu)造-巖漿活化﹐屬于這類的成礦單元有中間地塊﹐如歐洲海西褶皺帶中的一系列中間地塊和地臺與地槽接界的縫合帶等﹔狹義的則指獨(dú)立的構(gòu)造-巖漿活化區(qū)或帶﹐區(qū)內(nèi)以活化作用成礦為主導(dǎo)﹐這類地區(qū)也包括疊置在褶皺帶的活化部分。

活化作用區(qū)具有獨(dú)特成礦特征﹐中間地塊型的活化區(qū)成礦比較復(fù)雜﹐既有巖漿礦床(如銅鎳礦床)﹐又有典型熱液礦床(如鎢﹑錫﹑鉬等礦床)﹐還有低溫?zé)嵋旱V床(如金﹑銻﹑汞﹑鈾等礦床)。而在獨(dú)立的活化區(qū)則表現(xiàn)為一套專屬性礦化﹐其中最普遍的為銻汞﹑鎢錫﹑鈮鉭﹑鉬等的礦床?；罨傻V組合在成因上以熱液﹐特別是中低溫?zé)嵋簽橹鳗o分布上因活化程度而變化﹐多分布于具體的構(gòu)造活化帶或構(gòu)造-巖漿活化帶。

板塊構(gòu)造原理強(qiáng)烈地影響著區(qū)域成礦規(guī)律的研究方向﹐愈來愈多的人應(yīng)用板塊構(gòu)造探討礦床形成的構(gòu)造環(huán)境﹑形成機(jī)制及其在大陸上的分布規(guī)律。其中板塊俯沖帶在成礦中的作用得到普遍的重視?；顒哟箨戇吘壍慕Y(jié)構(gòu)不同﹐俯沖帶引起的成礦也不同﹐在亞洲大陸邊緣﹐從島弧向大陸的成礦分布是﹐火山島弧部分形成了銅金和鉛鋅礦帶﹐在邊緣海后大陸部分向陸內(nèi)分別發(fā)育了鉬﹑金成礦帶﹐鉛鋅\礦帶﹐鎢錫礦帶和銻汞礦帶。而在沒有島弧分布的太平洋東岸大陸(如美國西部)﹐由邊緣向內(nèi)陸分別形成金﹑鉛鋅礦帶﹐銅鉬礦帶﹔在南美安第斯帶由大陸邊緣向內(nèi)分別形成銅(金)礦帶﹑鉛鋅礦帶﹑鎢錫礦帶和鈮﹑稀土礦帶﹐除與俯沖帶有關(guān)的成礦分帶外﹐由于大陸內(nèi)部拉張形成各種形式的裂谷﹐對銅﹑鎳﹑鉻﹑鐵等的成礦起著控制作用。

【區(qū)域成礦學(xué)】regional metallogeny 礦床學(xué)的一個分支。它的任務(wù)是研究區(qū)域的成礦規(guī)律。研究的方法是對區(qū)域的地層、巖相、古地理、構(gòu)造、巖漿活動、變質(zhì)作用和礦床成因類型以及地球物理和地球化學(xué)等實(shí)際資料進(jìn)行綜合分析，從而得出區(qū)域的成礦規(guī)律，為礦產(chǎn)預(yù)測和普查找礦服務(wù)。主要研究內(nèi)容: 區(qū)域在地殼大地構(gòu)造單元或構(gòu)造體系中的位置; 區(qū)域的地質(zhì)發(fā)展歷史，特別是構(gòu)造和巖漿活動特點(diǎn); 與成礦有關(guān)的火成巖的性質(zhì)和形成深度，火山 巖漿活動強(qiáng)度，分異特征及巖石建造等; 成礦區(qū)中地層、巖相、古地理、巖性、含礦地層分布及變化特征; 區(qū)域地球化學(xué)特征; 區(qū)域變質(zhì)作用。

目前各種級別的(全球性的及局部含礦區(qū)的)區(qū)域成礦研究已擴(kuò)展到全球的很多地區(qū)﹐除綜合研究某個構(gòu)造單元或地區(qū)的成礦規(guī)律外﹐也開展了某種礦產(chǎn)或礦床類型的區(qū)域性研究。還擴(kuò)展到大洋盆地的調(diào)研﹐這不僅著眼于大洋盆地中礦產(chǎn)的開發(fā)利用﹐同時也有助于深入理解在陸殼與洋殼的統(tǒng)一發(fā)展中形成的全球成礦規(guī)律。

地殼主要構(gòu)造單元成礦學(xué)。

20世紀(jì)20~30年代﹐地質(zhì)學(xué)家逐漸認(rèn)識了礦床在區(qū)域上分布的規(guī)律性及其與地殼活動的關(guān)系﹐形成了初步的區(qū)域成礦概念。較為系統(tǒng)的是.﹒畢利賓提出的有關(guān)地槽褶皺帶的成礦認(rèn)識。自50~60年代以來波及全球的區(qū)域成礦研究﹐主要涉及地殼基本構(gòu)造單元地槽褶皺帶﹑地臺﹑活化區(qū)等的成礦﹐同時也形成了超越構(gòu)造單元而獨(dú)立的成礦概念﹐重要的如有關(guān)金屬省及板塊成礦概念﹐分別簡述如下。

區(qū)域成礦研究是從地槽區(qū)開始的﹐不同地槽帶內(nèi)發(fā)育的各類建造﹑構(gòu)造-巖漿旋回以及與之有關(guān)的成礦都極為不同。斯米爾諾夫主要根據(jù)早期階段巖漿作用的強(qiáng)弱和主褶皺幕的構(gòu)造格局﹐將含礦性較好的優(yōu)地槽成礦帶劃分為4種基本類型。

第一類地槽成礦帶

早期階段的噴出和侵入巖漿作用以及與之有關(guān)的成礦作用都極強(qiáng)烈﹐產(chǎn)出一套特征性的含礦巖漿建造﹐如含鉻﹑鉑﹑鎳巖漿型礦床的超基性巖建造﹐含有含銅黃鐵礦礦床的海底噴發(fā)巖建造﹐含鈦鐵礦-磁鐵礦礦床的基性巖建造﹐含夕卡巖型鐵銅礦床的斜長花崗巖和正長巖建造等。在地槽發(fā)展中期主褶皺階段﹐花崗巖類的侵入也伴生一些夕卡巖型﹑熱液型鎢錫鉬等礦床﹐但其規(guī)模卻比早期階段的弱得多。這類地槽成礦帶的晚期階段構(gòu)造巖漿活動及成礦作用一般都很微弱。

第二類地槽成礦帶

早期海底噴發(fā)活動及與之有關(guān)的礦化(含銅黃鐵礦礦床)都極發(fā)育﹐但侵入活動微弱。中期主褶皺階段花崗閃長巖﹑花崗巖侵入活動強(qiáng)烈﹐伴有相當(dāng)廣泛的熱液型鉬礦床﹑銅鉬礦床。晚期階段雖有小侵入體和火山巖的發(fā)育﹐但無顯著礦化。

第三類地槽成礦帶

早期階段巖漿活動和礦化活動微弱﹐中期階段軸部坳陷回返﹐形成中央隆起﹐有大型深成花崗巖體形成﹐并伴有偉晶巖型﹑云英巖型鎢錫礦床﹐較基性的花崗閃長巖類則伴生有夕卡巖型白鎢礦床。晚期階段發(fā)育各種成分的小侵入體﹐伴生有多金屬﹑銅﹑鉍﹑螢石等礦床﹐同時還發(fā)育有與侵入活動無明顯聯(lián)系的低溫?zé)嵋轰R﹑汞礦床。

第四類地槽成礦帶

它是從前地槽旋回繼承下的格局發(fā)育起來的﹐早期階段缺失礦化﹐中期階段發(fā)育非常復(fù)雜的礦床組合﹕金-白鎢礦床和鎢﹑錫礦床﹐晚期階段發(fā)育有裂隙型小侵入體﹐伴生有錫﹑鎢﹑鉛鋅和鈷礦床。

地槽成礦帶的演化很復(fù)雜﹐每個地槽成礦帶都有自己的特色。各種地槽成礦帶的內(nèi)部構(gòu)造和礦化分布也是多變的﹐常見的有利礦化的構(gòu)造帶有槽溝﹑內(nèi)部帶﹑中間地塊﹑周邊帶﹑地槽外框﹑邊界斷裂帶以及橫切地槽褶皺帶走向的斷裂帶等﹐這些構(gòu)造帶常含專屬性的礦石建造。因之搞清地槽內(nèi)部的含礦構(gòu)造將進(jìn)一步提高對地槽成礦帶的規(guī)律性的認(rèn)識。

成礦區(qū)域是礦床比較集中的地區(qū)。劃分不同級序的成礦區(qū)域是區(qū)域成礦研究的必然結(jié)果。礦床的分布極不均一但又是有規(guī)律的。礦床往往集中成帶﹐在全球范圍內(nèi)形成各種規(guī)模的﹑各種方向的﹑以不同礦床組合為特征的成礦帶。這些礦帶都與引起地殼強(qiáng)烈變動的巨大活動帶有關(guān)。如環(huán)太平洋礦帶即是太平洋板塊與周圍大陸在中新生代相對構(gòu)造活動中形成的。類似這樣的大的地殼變動帶﹐前寒武紀(jì)時代的由于大陸的變遷較難重建﹐但顯生宙以來的卻清晰可見﹐如烏拉爾-蒙古-大興安嶺褶皺系﹑特提斯-喜馬拉雅褶皺帶等。由于構(gòu)造帶范圍很大﹐常卷入各類地質(zhì)單元﹐同時構(gòu)造變動本身很不均衡﹐發(fā)育各種構(gòu)造活動帶﹐因之帶內(nèi)成礦一般復(fù)雜多樣。在進(jìn)一步劃分低序次的成礦單元時還須結(jié)合次級構(gòu)造分區(qū)﹑構(gòu)造-建造分帶﹑巖漿巖建造﹑金屬組合或礦石建造以及成礦時代等。

按含礦帶規(guī)?？煞忠韵?4個級序﹕

具全球規(guī)模﹐跨越不同大陸﹐包括不同時代﹑不同性質(zhì)的構(gòu)造單元﹐在統(tǒng)一的地殼構(gòu)造變動中形成的礦帶﹐含種類繁多的金屬組合和礦石建造。屬于這級成礦帶的如環(huán)太平洋成礦帶﹑烏拉爾-蒙古-大興安嶺褶皺系成礦帶﹑地中海-喜馬拉雅成礦帶等。

范圍相當(dāng)于地臺或不同時代的褶皺帶﹐組成基底的巖石建造﹐蓋層沉積建造及褶皺帶內(nèi)的構(gòu)造-礦化特征因具體地臺和地槽而異﹐具有相應(yīng)的成礦組合和礦石建造組合。

范圍相當(dāng)于非帶狀構(gòu)造如中間地塊﹑斷隆及褶皺帶內(nèi)的構(gòu)造-建造帶﹐成礦往往與一定的沉積﹑火山或巖漿建造有關(guān)﹐呈現(xiàn)一定的專屬性﹐礦床往往集中于一定類型的構(gòu)造活動帶。

范圍屬局部含礦區(qū)或含礦帶﹐包括礦結(jié)或礦田﹐礦化多屬單礦石建造的不同類型礦床﹐礦化多受具體區(qū)域斷裂帶控制。