翟裕生院士-成矿系列讲解课件.ppt
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1、上篇 区域成矿分析,第一章 矿床形成的地球动力学环境第二章 成矿区带第三章 成矿系列分析第四章 矿田类型,矿田构造分析方法,第一节 成矿系列的概念和划分原则,在一定的地质阶段所形成的地质构造单元内,与一定的成矿作用有关且在一定的地质构造部位形成的不同矿种、不同类型而且有成因联系的矿床组合,称为矿床成矿系列。矿床成矿系列是具有内在联系的矿床自然组合成矿整体或成矿体系。,一、成矿系列的概念,二、成矿系列划分原则,1.构造单元一致性2.构造时期或阶段的一致3.构造部位的一致4.成矿作用的一致,第二节 成矿系列的研究历史,50年代末至60年代,郭文魁等编制了1:300万中国铅锌矿成矿规律略图,进行了彬
2、县地区1:20万区域成矿规律和成矿预测的研究,张炳熹等率北京地质学院师生亦在南岭地区进行了区域成矿规律研究,探讨了区域内矿床之间的关系;1966年江西省地质局908地质队和广东省有色金属勘察公司923队针对石英脉型黑钨矿床提出了五层楼成矿控制概念;,成矿系列的研究历史,1974年由陈毓川、李文达为首的研究集体通过对宁芜地区与燕山期火山、次火山岩浆活动有关的铁、铜、硫、磷等矿床研究提出“玢岩铁矿”模式,把本地区与燕山期火山成矿作用有时空及成因联系的各类金属、非金属矿床归为一个“矿床成因组”。,成矿系列的研究历史,1975年,程裕淇等提出铁矿“类型组”,“铁矿成矿系列”的概念,指出每一成矿系列包含
3、不同矿床类型,许多具有空间上或时间上伴生的特点,即在不同地区、不同成矿期但具有相似的地质背景时,可大致重复出现。,成矿系列的研究历史,1979年程裕淇等发表“初论矿床的成矿系列问题”文章,初步较系统地探索了矿床成矿系列问题,提出了十九个矿床成矿系列,首次对矿床成矿系列概念给予了以下含义:“矿床成矿系列是由两个或更多的矿床类型(或矿石相)所组成,它们分别含有一定的共同的及(或)各自的有用组分(元素、矿物),产出在一定地质单元内的不同地质部位,其具体的生成地质条件虽有所不同,但都在一定的主要地质作用的影响之下,主要形成于一定的地质历史时期(即统称的成矿期)的同一或不同阶段,且从区域地质的发展历史角
4、度来考虑,彼此之间存在着内在的联系,并构成一个四维成矿整体,即一个成矿系列”。,成矿系列的研究历史,1983年程裕淇等又发表“再论矿床的成矿 系列问题”文章,进一步完善矿床成矿系列 的概念,提出了成矿系列的四级分类方 案,即“矿床成矿系列组合”、“矿床成矿系 列”、“矿床成矿亚系列”、“矿床类型”,又 新建了6个矿床成矿系列。,第三节 辽吉成矿带金属 矿床成矿系列分析,一、辽吉成矿带的构造分区辽吉成矿带大致以北侧的开原山城镇桦甸和龙一线为界分为南侧的中朝克拉通和北侧的加里东海西褶皱带。人们通常把前者称为中朝准地台,后者称为吉黑褶皱系。,一、辽吉成矿带的构造分区,加里东海西褶皱带以129线(安图
5、和龙一线)为界分为西侧的吉林褶皱带和东侧的延边褶皱带。根据基底构造并参考盖层的分布和沉积特点,将中朝克拉通区分为李家台色洛河构造带、清原桦甸太古宙线型构造带、铁架山龙岗山太古宙卵型构造区、辽吉古元古代裂谷带、辽南地块、汎河坳陷和复洲坳陷7个二级构造单元,第二节 辽吉成矿带金属 矿床成矿系列划分,1.该区存在我国最古老地壳 刘敦一等(1991)在白家坟奥长花岗岩中获得了38045Ma的离子探针锆石铀铅年龄。伍家善等(1998)在该区获得相近的Sm-Nd等时年龄。但人们对该区古太古代仍然了解有限。但这两个花岗质岩石的年龄值说明在古太古代时,该区已有古陆核的存在。,二、辽吉成矿带的演化历史,2.太古
6、宙,龙岗花岗片麻岩穹隆的TTG杂岩及有关表壳岩的年龄为29003100Ma(徐公愉等,1986;王松山等,1987;翟明国等,1993;刘敦一等,1994);东鞍山花岗岩锆石U-Pb年龄29948Ma,不整合之上的鞍山群硅铁建造年龄为2700Ma(乔广生等,1990),说明,龙岗铁架山花岗-片麻岩穹隆在中太古时期已经定型。清源岩群形成于2600Ma以前,夹皮沟群(三道沟群)形成2650-2750Ma,龙岗群的表壳岩系亦形成于2600Ma以前,鞍山群表壳岩形成于2500 Ma以前(伍家善等,1998)。说明该区花岗绿岩带的绿岩主要形成于新太古代。,3.古元古代,在25002000Ma期间的古元古
7、代,在华北克拉通太古宙结晶基底的基础上,在辽宁营口宽甸吉林通化白山集安地区出现一个巨大的大陆裂谷带,沉积了巨厚的碎屑岩火山岩碳酸盐岩建造和碎屑岩碳酸盐岩建造。前者为下辽河群(辽宁省)和集安群(吉林省),后者为上辽河群(辽宁省)和老岭群(吉林省)。辽河运动(1800Ma?)使下元古界变质、变形,从而结束了华北克拉通基底演化。,4.中、新元古代,长城纪初期,在汎河地区,形成一个裂陷槽。它是燕辽中晚元古代裂陷槽的北东端,在长城纪、蓟县纪和青白口纪,接受厚约7174.7m的沉积。青白口纪早期开始,该区沉积范围扩大,在汎河凹陷以外的桓仁牛毛大山和永宁步云山的山间盆地和旅顺老铁山一带均有沉积作用发生。经蔚
8、县运动后,在青白口纪晚期,辽吉成矿带整体成海。在青白口纪末,汎河凹陷上升为陆地。震旦纪至二叠纪末,该区处于广泛的陆表海环境。只是在震旦纪(末)、早奥陶世(末)、早石炭世(末)和早二叠世(末),出现几次造陆运动。,5.古生代,在华北克拉通北缘,自早古生代开始已成为活动陆缘。自四平下二台子至乐山镇西南是早古生代火山岩浆弧(唐克东等,1992),其南侧为弧后盆地,发育呼兰群中压变质带和花岗岩带。晚古生代,海西地槽在早古生代基础上发育。晚二叠世,除珲春一带外,均为陆相沉积,而上、下二叠统之间为平行不整合接触关系,说明此时刚好处于南北大陆的初碰撞期。二叠纪末的晚海西运动使晚古生代地层褶皱,并形成广泛的变
9、质作用以及基性和中、酸性岩浆侵入活动。,6.中生代,三叠纪时,由于华南板块和西伯利亚板块从南北两个方向的挤压,在辽吉成矿带以及胶东地区形成一个增厚的陆壳。可以看作是华北板块海西末陆内造山作用。这一作用可能一直延续到燕山早期。燕山晚期,中国东部进入到泛裂谷时期。近东西向伸展作用在中国东部形成一系列盆岭构造。在辽吉成矿带主要表现为叠加在早期不同地质时期构造带上的火山盆地。,三、辽吉成矿带金属矿床类型,1.矿床分类原则和分类方案 矿床分类大至经历了形态分类、成因分类、成因矿质来源分类、构造成因分类等 为避免陷入矿床分类方案的争论以及针对本次工作的性质,首先按金属类型进行划分,分为金(银)矿、铜矿、铅
10、锌矿、钼矿、铁矿等,对金属类型之下,根据含矿建造(结合考虑成矿地质作用)进行划分。,2.金矿类型,从“矿床类型就是矿床本质特征相近的一类矿床”这一思路,从矿床地质特征相近、产于相同或相近的含金建造、控矿因素基本相同三点对金矿类型进行划分,从而把该区金矿分为如下8种类型:,1)、产于太古宙绿岩带中的中深成脉状金矿2)、产于太古宙绿岩带硅铁建造中的金矿3)、产于海相碳酸盐-细碎屑岩建造中的层状金矿4)、产于细碧角斑岩建造中的金矿5)、产于深成侵入体内、外接触带的中深成 脉状金矿6)、产于陆相火山岩、次火山岩建造中的浅 成脉状金矿7)、矽卡岩型金矿8)、伴生金矿,1)、产于太古宙绿岩带中的中深成脉状
11、金矿,主要产在太古宙线型构造区(清原夹皮沟绿岩带),代表矿床为夹皮沟一带的金矿和辽宁清原地区的南龙王庙等金矿。这类矿床的基本特征是:(1)是中深成石英脉型金矿或浸染状金矿;(2)产于花岗绿岩地体的绿岩带中的韧性剪切带中;(3)大矿脉与剪切叶理整合,部分小型脉可能与糜棱叶理平行。绿岩带型金矿在国外金储量中占重要地位。多发育在绿岩带中的韧性剪切带中,绿岩带本身即为金的成矿带并为金矿形成提供物源,因为绿岩带本身往往金的丰度值很高。,夹皮沟金矿带地质略图,2)、产于太古宙绿岩带硅铁建造中的金矿,硅铁建造是太古宙绿岩带典型的含矿建造,除形成铁矿床(阿尔戈马型)外,经常有层控金矿伴生,这似乎体现了金的亲铁
12、性。太古宙绿岩带中与硅铁建造伴生金矿的主要共性特征是:(1)产于太古宙绿岩带的硅铁建造中,特别是与绿岩带下部层位与镁铁质超镁铁质火山岩有关的硅铁建造关系密切;(2)矿体呈层状、似层状或与“层”呈整合的透镜状;(3)矿石为浸染状含金硫化物矿石。,3)、产于海相碳酸盐-细碎屑岩建造中的层状金矿,此类矿床的共同特征是:(1)产于辽吉古元古代裂谷带中;(2)产于固定的地层层位:在辽吉古元古代裂谷带,产于辽河群大石桥组上部(小佟家堡子金矿)和盖县组(猫岭金矿)以及老岭群花山组上部(南岔金矿)和珍珠门组(荒沟山金矿);(3)矿体呈层状、似层状、与层整合的透镜状,层控特征明显;(4)变质作用和岩浆活动对矿脉
13、影响明显。代表性的矿床有辽宁省的小佟家堡子金矿、高家堡子银矿、吉林省南岔金矿和荒沟山金矿等。,高家堡子银矿,小佟家堡子金矿,小佟家堡子金矿,产于细碧角斑岩建造中的金矿是指那些产于细碧一角斑岩建造中、并与细碧角斑岩建造整合的金矿。在辽吉成矿带,与细碧一角斑岩建造有关的金矿发育在华北克拉通北缘晚古生代陆缘增生带早石炭世鹿圈屯组下部细碧角斑岩建造中。在辽吉成矿带,该类矿床的代表是产于下石炭统鹿圈屯组下部细碧角斑岩建造中的头道川金矿。,4)、产于细碧角斑岩建造中的金矿,该类金矿的共同特点是:(1)与显生宙以来的中、酸性深成侵入体有明显的空间关系产于岩体的内、外接触带或附近;(2)受断裂构造、接触带构造
14、或褶皱构造控制,往往控岩与控矿构造有一定的成因系;(3)为石英脉型或破碎带蚀变岩型金矿床;(4)围岩蚀变发育,分带明显。与晚海西期花岗岩有关的中深成脉状金矿以二道甸子金矿为代表。二道甸子金矿位于二道甸子晚海西花岗岩体外接触带寒武奥陶系石缝组含碳千枚岩、片岩、板岩中,受北西向断裂构造控制。含金石英脉最长500m,宽数十米,深400m,为典型的岩浆热液型金矿。与印支期花岗岩类有关的中深成脉状金矿主要分布在辽南地区。该区印支期花岗岩类发育,沿辽吉古元古代裂谷带及以南地区呈带状分布。代表性矿床是辽宁丹东五龙金矿、四道沟金矿、庄河林家堡子金矿等。与燕山期花岗岩有关的中深脉状金矿多集中于燕山早期,与成矿有
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