构造背景——走滑型陆缘构造 泽当矿田位于青藏高原2113碰撞造山带—5261冈底斯火山岩浆弧带东段4102南缘NWW向陆 缘走滑断裂带与1653NEE向陆缘走滑断裂带的复合地段,对应于雅鲁藏布江新特提斯洋向 北东斜向俯冲消减、印度大陆与欧亚大陆碰撞主期,岩浆活动时间集中在120~20 Ma(Harrison et al.,2000),岩浆侵位高峰在65~45 Ma和30~24 Ma两个阶段(Yin et al.,2000),其中冈底斯弧岩基形成于120~70 Ma(Scharer et al.,1984;Harrison et al.,1999)。在新特提斯洋往东北斜向俯冲-闭合期间(68~66 Ma),由于雅鲁藏布江 走滑断裂的左旋剪切作用,冈底斯东段由东往西先后形成了NEE向朗县基底剥离断层、泽当层间剥离断层,并在后续回弹活动中形成与NEE向上层次剥离断层有关的达孜-甲玛“类双峰”玄武-流纹质潜火山岩脉带(53~42 Ma,侯增谦,2006),三者共同组成了 雅鲁藏布江走滑断裂的拉分型转换构造。冈底斯西段则形成NW向推闭型转换构造,主要表现为边界断裂构造带被白垩纪-始新世花岗岩充填的“巨型构造透镜体”(图2-1A)在洋壳斜冲消失、缝合带走滑间断 的新特提斯洋闭合期间,由于“主碰撞期”(65~41 Ma(侯增谦,2006),来自南侧的 印度大陆持续的强烈挤压作用或当雄走滑。
冈底斯东段1:万成矿预测和潜力评价分析 (一)斑岩型铜多金属矿区域预测模型冈底斯成矿带斑岩型铜矿是最重要的铜矿床类型,其资源量占区内已控制资源量的绝 大部分,同时尽管矽卡岩型铜矿床也是重要的类型,但由于其通常与斑岩铜矿伴生,区域 成矿定位预测结果也表明两者的成矿有利度高值区域重叠,斑岩型成矿有利远景区一般已 包含了大部分矽卡岩型矿床有利区域,因此对研究区的资源评价将主要依据斑岩型铜矿床 范围来确定(佘宏全等,2009)。因此本研究也将主要依据斑岩型铜矿床来进行冈底斯东 段研究区资源评价。矿产资源评价中使用的数据具有多源、多类和结构复杂的特点。本研 究区采用的是1:20万的地质综合图含矿地层数据、赋矿岩浆岩数据、控矿构造数据、化 探异常数据、重力异常数据、遥感铁染与羟基异常数据、遥感环形构造数据。由于不同的矿产有不同的生成环境,有不同的控矿因素,有其特殊的源-导-容构造。因此需要对研究区成矿地质背景及构造、赋矿地层、含矿岩体进行综合分析。根据对研究 区成矿地质背景和地物化遥等资料的综合分析,建立研究区斑岩型铜多金属矿区域成矿预 测模型,根据预测模型确定研究区斑岩型铜矿床的主要控矿要素有:1)地层控矿因素分析:研究区内大部分矿床(点)。
区域成矿地质与矿床地质研究现状与问题 (一)区域成矿地质构造背景研究方面通过以侯增谦、王二七研究员为首席科学家的“印度-亚洲主碰撞带成矿作用”973项 目的实施,对印-亚碰撞造山过程及其成矿作用进行了初步的厘定(侯增谦等,2008)。侯增谦等(2006a,b,c)通过对青藏高原碰撞造山带成矿作用多年的系统研究,提 出印度-亚洲大陆碰撞造山带是一个相继经历了主碰撞(65~41 Ma)、晚碰撞(40~26 Ma)和后碰撞阶段(25~0 Ma),而目前仍处于活动状态、全球最典型的大陆碰撞带。在这一完整地记录了大陆碰撞过程的造山带中,系统发育并完好保存了各个阶段的成矿作 用的产物,产出不同类型的矿床,初步建立了主碰撞造山(挤压)成矿作用、晚碰撞转换 成矿作用、后碰撞伸展成矿作用的成矿模型。提出印度-亚洲大陆主碰撞始于65 Ma,延 续至41 Ma,形成了以藏南前陆冲断带、冈底斯主碰撞构造-岩浆带和藏北陆内褶皱-逆冲 带为特征的青藏高原碰撞造山带主体。在主碰撞期,初步识别出4个重要的成矿事件:(1)与壳源花岗岩有关的Sn稀有金属 成矿事件,在藏东滇西形成腾冲Sn稀有金属矿集区;(2)与壳/幔花岗岩有关的Cu-Au-Mo成矿事件,在冈底斯南缘克鲁-冲木达地区形成长达百余千米的Cu-Au矿化带;(3)与 碰撞造山。
剪切波垂向低速带与大型矿集区(带)的成矿作用 大型矿集区(带)所具有的定位或定向性,与利用区域的地球物理解释的证据(例如用区域的磁异常和重力异常间接发现的地壳深部构造),特别是剪切波垂向低速带相一致。深达上地幔的垂向低速带是地壳上地幔最薄弱的部位,它勾画出了地幔物质的上升通道。构成地震波垂向低速带的深部地球物理环境同样对矿带的形成起着很大作用和影响。一个可能的解释是,山脉下的软流圈物质向上运动,迫使岩石圈地壳减薄,地幔物质上侵,使下地壳增厚、熔融、速度降低,深部岩浆沿深大断裂涌上地表,与此同时也将地幔物质和地壳中的花岗岩浆带上地表形成基性、超基性岩带和广泛的花岗岩带。这种深部地质、构造过程在地球物理场上表现为地震波垂向低速带。它对花岗岩带起了主要的控制作用,它的宽度影响着花岗岩带和基性、超基性岩带的活动范围,同样也影响着内生多金属成矿带的分布。在陆壳形成的过程中,产生了在很长时间内有影响的间断。这意味着,在一个地区的地壳稳定以后,有些带在长期内还继续活动,且控制岩浆活动、沉积作用及其各种过程。因此,当每一个时代经过以后,盖层岩石和近地表现象还继续这种趋向,成为矿化的场所。地幔的不同部位存在差异,从而控制了上覆地壳中矿床的。
区域地质构造演化与成矿作用 矿床作为地壳演化过程中的重要产物之一,是在特定的地质历史时期相应的成矿地质环境中产出的,往往都经历了复杂的物理-化学过程。根据研究区矿产的时、空分布规律和成矿作用的多期性、多旋回成矿特征,将研究区概括为元古宙、早古生代、晚古生代—早中生代和中-新生代四大成矿作用阶段,它们都有从早期扩张体制下形成的裂谷(或裂陷槽)发展为洋盆型地壳,继而转化为挤压体制下的汇聚型过渡壳,直到新生陆壳形成的过程,从而出现了不同地质历史时期、不同成矿地质背景的构造-岩浆-成矿旋回。1.元古宙成矿作用阶段对应于元古宙构造演化阶段,是研究区第一个构造-岩浆-成矿旋回。该阶段的构造体制目前尚不十分清楚,但是从古元古代中-晚期开始,稳定的大陆克拉通开始减薄、裂解,在新太古-古元古代结晶基底之上由地幔底辟作用形成一系列的盆岭(地垒-地堑),其特点是在地堑或盆地内形成一套原岩为半深海、浅海-滨海相细碎岩和碳酸盐岩沉积建造及中酸性火山岩和火山碎屑岩建造。火山岩分布不均匀,由西向东地层中火山物质明显增多,反映出研究区大陆裂解程度为东强西弱,到中-新元古代时万保沟岩群出现了基性火山岩和火山碎屑岩建造。在这样的地质背景下,形成了以。
与壳幔混源花岗岩有关的铜-金-钼-铁成矿作用和矿床成矿系列 在南冈底斯复合火山-岩浆弧带和隆格尔-工布江达复合岛弧带中,碰撞阶段(65~40Ma)的火山岩与碰撞型花岗质侵入岩构成了岩浆弧带的主体。其中碰撞型岩浆岩以壳/幔混源为特征,岩石组合有花岗质侵入岩(包括花岗岩、二长花岗岩、钾长花岗岩等)及少量的辉长辉绿岩。花岗质侵入岩主体的发育时间为65~41Ma,集中于47~52Ma之间(Scharer et al.,1984;Copeland et al.,1987;Mo et al.,2005),多呈大型的复式岩基产出。南冈底斯火山-岩浆带中,以曲水岩体、拉萨岩体、尼木岩体等为代表,组成一条东西向断续延伸达1500km以上的侵入岩带。同时,在南冈底斯侵入岩带南缘的曲水—尼木一带,还有一批形成时代为47~52.5Ma的中基性侵入岩,它们常发育于同期的花岗岩岩基的南部,由闪长岩、辉长岩、辉石岩等组成,与相伴产出的花岗岩具有一致的形成年龄(Mo et al.,2005;Dong et al.,2006),被解释为玄武质岩浆底侵作用和两种不同源区、性质的岩浆混合作用的产物。与上述喜马拉雅早期花岗质岩浆活动有关的成矿作用及其特点的认识长期存在争议;一些研究者认为,在欧亚-印度大陆的碰撞阶段,由于处于强烈的构造挤压背景,流体运移和沉淀受到很大的限制,因此成矿活动不发育。
成矿理论和技术创新 项目以边缘成矿理论和现代板块构造成矿理论为理论依据,以综合研究、评价为手段,紧密结合中国冶金地质总局重点矿产勘查项目-“冈底斯东段泽当矿田铜多金属普查”和青藏高原专项-“西藏南冈底斯克鲁-冲木达一带铜钼资源调查评价”项目,在东冈 底斯成矿区带约2.0万km2范围开展勘查方法技术研究和铜多金属资源评价,取得了一系 列创新认识和突破性成果:1)突破了冈底斯成矿带“活动大陆边缘岛弧消减带挤压环境”和“斑岩铜矿形成于 距缝合带20km以外”的传统认识,在国内外首次提出了冈底斯走滑型陆缘成矿的新认识。研究认为:冈底斯斑岩铜矿带所在的陆缘构造,既不同于世界主要斑岩铜矿经典的活动大 陆边缘与岛弧消减带挤压环境,也不同于陆内板块边缘或聚合带拉张环境,而是印度大陆 朝欧亚大陆斜向对接过程多级序左旋剪切转换构造带的走滑(转换)环境。2)突破了国内外对青藏高原的现行研究成果中岩浆弧区单阶段斑岩类岩浆成矿和大 陆碰撞造山三阶段成矿演化模式,创新性提出了“早期汇聚走滑(68~38 Ma)、晚期离 散走滑(30~13 Ma)”的二阶段大陆边缘走滑转换构造成矿新模式。研究认为:区域走 滑成矿构造应力场具有逆时针旋转的特征,显示68~13 Ma间印度。
碰撞和后碰撞阶段关键的地质作用与主要的成矿事件 目前对大陆碰撞造山的演化阶段有不同的划分方案和认识,但一般将两个大陆板块之间的大洋消失后的初始对接碰撞,至汇聚作用结束,转化为板内环境的这一时期称为碰撞期或碰撞造山期。Lei-geois(1998)将造山期进一步划分为碰撞环境和晚/后碰撞环境。他认为碰撞环境反映陆—陆碰撞造山。而后碰撞环境向板内环境的转变,标志着整个碰撞造山作用的结束。国内学者将两个大陆碰撞之后,陆内块体汇聚并一直延续至后造山伸展阶段称为陆内造山环境(邓晋福等,1999),这与后碰撞环境大致对应。潘桂棠、李光明等(2006)认为,印度大陆和欧亚大陆之间的碰撞,是运动着的弧-弧、弧-陆之间的首次碰撞,随之而来的陆-陆连续碰撞具有一个漫长的时间过程,是地球系统中层圈相互作用的体现。就作用对象而言,由于碰撞前的接触部位不同,印度和欧亚大陆之间的初始碰撞可以发生在弧-陆、陆-陆之间;从接触方式上看,两大陆的初始接触可能是点接触,也可能是线/面接触;从发展过程来看,可分为初始碰撞、主碰撞和后碰撞3个阶段。每一个阶段都有对应的沉积学、岩石学、构造事件响应。初始碰撞以弧-陆、陆-陆之间的首次接触为标志,在初始碰撞以后,沉积环境没有发生质的改变,仍。
中国地质构造与成矿研究问题
东特提斯构造-成矿域 3.3.2.1 特提斯构造带范围特提斯构造带是欧亚大陆南部一条全球性纬向展布的构造带(潘桂棠,1994),它经历了新、老特提斯洋的扩张、沉积和闭合隆起,两次大规模的陆块俯冲碰撞,而后褶皱形成以中、新生代地质演化为主的地球上最年轻的造山褶皱带。阿尔卑斯-喜马拉雅造山带域西起西班牙和西北非洲,向东一直延伸到印度尼西亚弧,长度接近地球圆周的三分之一,是地球上最复杂的构造变形带,它包含了沿地中海展布的十多个造山带(图3.19)。欧洲阿尔卑斯造山带和喜马拉雅造山带是此造山带构造域中最著名和最有特色的部分。从全球构造角度看,这个造山带构造域具有特别重要的意义,它是世界上两个最长的造山带之一,又是地势崇拔的最年青造山带,也是新生代造山运动上升的场所。它由一系列巨大山链组成,其中包括:西班牙的贝蒂克;非洲的里弗和阿特拉斯;欧洲的比利牛斯、阿尔卑斯、亚平宁、狄那里克阿尔卑斯和喀尔巴阡;中东的高加索、托罗斯、安纳托得亚和扎格罗斯山;亚洲的基达、兴都库什、喀喇昆仑、喜马拉雅和阿拉干约马等山脉。其基底主要是海西基底,出露在中欧地块、西班牙的梅塞塔、非洲的前阿特拉斯山以及前苏联南部一带。组成这些基底的主要是中和晚古生代海西造山运动的构造活动。