区域成矿学成矿

区域成矿研究是从地槽区开始的﹐不同地槽带内发育的各类建造﹑构造-岩浆旋回以及与之有关的成矿都极为不同。斯米尔诺夫主要根据早期阶段岩浆作用的强弱和主褶皱幕的构造格局﹐将含矿性较好的优地槽成矿带划分为4种基本类型。

第一类地槽成矿带

早期阶段的喷出和侵入岩浆作用以及与之有关的成矿作用都极强烈﹐产出一套特征性的含矿岩浆建造﹐如含铬﹑铂﹑镍岩浆型矿床的超基性岩建造﹐含有含铜黄铁矿矿床的海底喷发岩建造﹐含钛铁矿-磁铁矿矿床的基性岩建造﹐含夕卡岩型铁铜矿床的斜长花岗岩和正长岩建造等。在地槽发展中期主褶皱阶段﹐花岗岩类的侵入也伴生一些夕卡岩型﹑热液型钨锡钼等矿床﹐但其规模却比早期阶段的弱得多。这类地槽成矿带的晚期阶段构造岩浆活动及成矿作用一般都很微弱。

第二类地槽成矿带

早期海底喷发活动及与之有关的矿化(含铜黄铁矿矿床)都极发育﹐但侵入活动微弱。中期主褶皱阶段花岗闪长岩﹑花岗岩侵入活动强烈﹐伴有相当广泛的热液型钼矿床﹑铜钼矿床。晚期阶段虽有小侵入体和火山岩的发育﹐但无显著矿化。

第三类地槽成矿带

早期阶段岩浆活动和矿化活动微弱﹐中期阶段轴部坳陷回返﹐形成中央隆起﹐有大型深成花岗岩体形成﹐并伴有伟晶岩型﹑云英岩型钨锡矿床﹐较基性的花岗闪长岩类则伴生有夕卡岩型白钨矿床。晚期阶段发育各种成分的小侵入体﹐伴生有多金属﹑铜﹑铋﹑萤石等矿床﹐同时还发育有与侵入活动无明显联系的低温热液锑﹑汞矿床。

第四类地槽成矿带

它是从前地槽旋回继承下的格局发育起来的﹐早期阶段缺失矿化﹐中期阶段发育非常复杂的矿床组合﹕金-白钨矿床和钨﹑锡矿床﹐晚期阶段发育有裂隙型小侵入体﹐伴生有锡﹑钨﹑铅锌和钴矿床。

地槽成矿带的演化很复杂﹐每个地槽成矿带都有自己的特色。各种地槽成矿带的内部构造和矿化分布也是多变的﹐常见的有利矿化的构造带有槽沟﹑内部带﹑中间地块﹑周边带﹑地槽外框﹑边界断裂带以及横切地槽褶皱带走向的断裂带等﹐这些构造带常含专属性的矿石建造。因之搞清地槽内部的含矿构造将进一步提高对地槽成矿带的规律性的认识。

【区域成矿学】regional metallogeny 矿床学的一个分支。它的任务是研究区域的成矿规律。研究的方法是对区域的地层、岩相、古地理、构造、岩浆活动、变质作用和矿床成因类型以及地球物理和地球化学等实际资料进行综合分析，从而得出区域的成矿规律，为矿产预测和普查找矿服务。主要研究内容: 区域在地壳大地构造单元或构造体系中的位置; 区域的地质发展历史，特别是构造和岩浆活动特点; 与成矿有关的火成岩的性质和形成深度，火山 岩浆活动强度，分异特征及岩石建造等; 成矿区中地层、岩相、古地理、岩性、含矿地层分布及变化特征; 区域地球化学特征; 区域变质作用。

目前各种级别的(全球性的及局部含矿区的)区域成矿研究已扩展到全球的很多地区﹐除综合研究某个构造单元或地区的成矿规律外﹐也开展了某种矿产或矿床类型的区域性研究。还扩展到大洋盆地的调研﹐这不仅著眼于大洋盆地中矿产的开发利用﹐同时也有助于深入理解在陆壳与洋壳的统一发展中形成的全球成矿规律。

地壳主要构造单元成矿学。

20世纪20~30年代﹐地质学家逐渐认识了矿床在区域上分布的规律性及其与地壳活动的关系﹐形成了初步的区域成矿概念。较为系统的是.﹒毕利宾提出的有关地槽褶皱带的成矿认识。自50~60年代以来波及全球的区域成矿研究﹐主要涉及地壳基本构造单元地槽褶皱带﹑地台﹑活化区等的成矿﹐同时也形成了超越构造单元而独立的成矿概念﹐重要的如有关金属省及板块成矿概念﹐分别简述如下。

地台﹑地盾是地壳长期稳定的部分﹐有著远较地槽褶皱带漫长的发展过程﹐成矿上以基底矿化为主﹐后期或盖层中的矿化居次要地位。根据全球古大陆的对比﹐一些学者将其发展划分为3个时期﹕最早的水盆地中堆积了巨厚的火山-沉积地层﹐发育火山作用﹑变质作用时期(太古宙或元古宙)﹔沉积物堆积区的封闭及花岗岩类和部分基性-超基性侵入体多次侵入时期﹔地台状态时期﹐直到沿最晚的断裂﹐充填基性-超基性岩﹑碱性岩及花岗岩类的侵入体。基于相似的地质发展﹐所有古地台的成矿也具相似的分期﹐即古基底中发育的矿化和地台状态时期发育的矿化。但由于古老地台之间早就有分异和后期演化的不同﹐不同地台的成矿过程和矿化特点差别很大。有的成为一些金属如金﹑铀﹑铜等的重要成矿区﹐如非洲和加拿大地盾﹔有的则矿化单一﹐发育有铁矿床﹐如俄罗斯地台和中朝地台。

在太古宙晚期﹐在最古老的岩石出露区﹐即有与角闪石﹑紫苏辉石伴生的部分矿化﹐有少量含金石英脉及伴生铌钽的伟晶岩。早中元古代在许多地台区发育了碧玉-磁铁矿矿床﹐在有的地台中发育了含铜黄铁矿矿床﹑布什维尔德型铬铁矿矿床﹑铜镍矿床﹑含铀-金砾岩型矿床。晚元古代时期除一部分地台继续发育碧玉-磁铁矿矿床﹑铬铁矿矿床外﹐广泛发育了铜镍矿床﹐磁铁矿-钛铁矿矿床﹑碳酸岩中的铝锌矿床﹐个别地台区还形成了含钨锡铌钽石英脉矿床。在地台期后主要发育了与暗色岩建造有关的岩浆型铁矿床﹐钴铜镍矿床和热液型铅锌\矿床。

活化区的成矿(地洼区的成矿) 在成矿学和大地构造学上一个较大的理论进展是有关构造-岩浆活化区(地洼区)的确立﹑一些学者如中国陈国达和前苏联..舍格洛夫主张将其列为大陆地壳的第三基本构造单元﹐认为在古老地台和已固结的显生宙地槽褶皱带﹐由于构造-岩浆活化而形成一套全新的成矿组合。这类矿化空间分布广﹐矿量所占比重很大﹐有些金属如钨﹑锡﹑锑﹑汞大部分形成于活化阶段﹐分布于新的构造活化带中﹐因之这一成矿概念在实践上也具有重要意义。活化作用成矿包括广义的和狭义的两种﹐前者指与地槽活动带相邻地台边缘﹐由于地槽活动而引起的活化所形成的矿床﹐这类活化有人称为反射构造-岩浆活化﹐属于这类的成矿单元有中间地块﹐如欧洲海西褶皱带中的一系列中间地块和地台与地槽接界的缝合带等﹔狭义的则指独立的构造-岩浆活化区或带﹐区内以活化作用成矿为主导﹐这类地区也包括叠置在褶皱带的活化部分。

活化作用区具有独特成矿特征﹐中间地块型的活化区成矿比较复杂﹐既有岩浆矿床(如铜镍矿床)﹐又有典型热液矿床(如钨﹑锡﹑钼等矿床)﹐还有低温热液矿床(如金﹑锑﹑汞﹑铀等矿床)。而在独立的活化区则表现为一套专属性矿化﹐其中最普遍的为锑汞﹑钨锡﹑铌钽﹑钼等的矿床。活化成矿组合在成因上以热液﹐特别是中低温热液为主﹐分布上因活化程度而变化﹐多分布于具体的构造活化带或构造-岩浆活化带。

板块构造原理强烈地影响著区域成矿规律的研究方向﹐愈来愈多的人应用板块构造探讨矿床形成的构造环境﹑形成机制及其在大陆上的分布规律。其中板块俯冲带在成矿中的作用得到普遍的重视。活动大陆边缘的结构不同﹐俯冲带引起的成矿也不同﹐在亚洲大陆边缘﹐从岛弧向大陆的成矿分布是﹐火山岛弧部分形成了铜金和铅锌矿带﹐在边缘海后大陆部分向陆内分别发育了钼﹑金成矿带﹐铅锌\矿带﹐钨锡矿带和锑汞矿带。而在没有岛弧分布的太平洋东岸大陆(如美国西部)﹐由边缘向内陆分别形成金﹑铅锌矿带﹐铜钼矿带﹔在南美安第斯带由大陆边缘向内分别形成铜(金)矿带﹑铅锌矿带﹑钨锡矿带和铌﹑稀土矿带﹐除与俯冲带有关的成矿分带外﹐由于大陆内部拉张形成各种形式的裂谷﹐对铜﹑镍﹑铬﹑铁等的成矿起著控制作用。

成矿区域是矿床比较集中的地区。划分不同级序的成矿区域是区域成矿研究的必然结果。矿床的分布极不均一但又是有规律的。矿床往往集中成带﹐在全球范围内形成各种规模的﹑各种方向的﹑以不同矿床组合为特征的成矿带。这些矿带都与引起地壳强烈变动的巨大活动带有关。如环太平洋矿带即是太平洋板块与周围大陆在中新生代相对构造活动中形成的。类似这样的大的地壳变动带﹐前寒武纪时代的由于大陆的变迁较难重建﹐但显生宙以来的却清晰可见﹐如乌拉尔-蒙古-大兴安岭褶皱系﹑特提斯-喜马拉雅褶皱带等。由于构造带范围很大﹐常卷入各类地质单元﹐同时构造变动本身很不均衡﹐发育各种构造活动带﹐因之带内成矿一般复杂多样。在进一步划分低序次的成矿单元时还须结合次级构造分区﹑构造-建造分带﹑岩浆岩建造﹑金属组合或矿石建造以及成矿时代等。

按含矿带规模可分以下 4个级序﹕

具全球规模﹐跨越不同大陆﹐包括不同时代﹑不同性质的构造单元﹐在统一的地壳构造变动中形成的矿带﹐含种类繁多的金属组合和矿石建造。属于这级成矿带的如环太平洋成矿带﹑乌拉尔-蒙古-大兴安岭褶皱系成矿带﹑地中海-喜马拉雅成矿带等。

范围相当于地台或不同时代的褶皱带﹐组成基底的岩石建造﹐盖层沉积建造及褶皱带内的构造-矿化特征因具体地台和地槽而异﹐具有相应的成矿组合和矿石建造组合。

范围相当于非带状构造如中间地块﹑断隆及褶皱带内的构造-建造带﹐成矿往往与一定的沉积﹑火山或岩浆建造有关﹐呈现一定的专属性﹐矿床往往集中于一定类型的构造活动带。

范围属局部含矿区或含矿带﹐包括矿结或矿田﹐矿化多属单矿石建造的不同类型矿床﹐矿化多受具体区域断裂带控制。