控矿条件和成矿规律

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元素矿床(俄罗斯的乌拉尔)、与花岗岩有关的钨、锡矿床(英国康沃尔、葡萄牙 Panasqueira)、伟晶岩型矿床(俄罗斯)、汞矿床(西班牙)。

在中国晚古生代成矿特点与加里东期有些类似,在东部以沉积矿床为主,如华北的山西式铁矿和巩县铝土矿,华南的宁乡式铁矿和遵义锰矿等。中国最主要的煤矿为南北方各省石炭-二叠纪煤矿。内生矿床有四川力马河铜镍矿床。在中国西部则以内生矿床为主,有阿尔泰和天山的稀有金属伟晶岩矿床,内蒙古的铬矿和温都尔庙铁矿、白乃庙铜矿,南祁连山的有色金属矿床等。外生矿床有陕南的柞水菱铁矿矿床等。

(5)中、新生代:世界上形成于中、新生代的矿床主要有①石油,如波斯湾(侏罗-白垩纪、古新世、中新世),利比亚(白垩纪-古新世),委内瑞拉(白垩纪-古近纪),墨西哥湾(古新世、中新世);②煤,除石炭-二叠纪外,中、新生代是主要的成煤期,如美国(怀俄明州、犹他州、科罗拉多州等),挪威(斯瓦巴德);③主要的沉积锰矿床;④与花岗岩有关的热液型钨、锡、钼、铍、铜、铅、锌、金等矿床;⑤主要的斑岩型铜、钼矿床,世界上90%以上的斑岩型矿床形成于180Ma之后;⑥浅成低温热液型金、银、汞、锑矿床,绝大部分形成于三叠纪以后;⑦与火山岩有关的块状硫化物矿床 (如日本黑矿、塞浦路斯块状硫化物矿床);⑧层控矿床(如含铜砂岩、层控汞矿及锑矿等)。

中国的中、新生代成矿作用与世界相比,有相似之处,但又有自己的特点,主要表现在东、西部成矿的差异上。西部地区印支期成矿作用比较

发育,内生矿床主要产于昆仑山、祁连山、滇西、内蒙古(如白云鄂博稀土-铁-钽矿床印支期叠加成矿)、四川西部,主要有铁、铜、钴、镍、钨、锡、金、稀有金属、石棉、云母等,外生矿床有石膏、盐类、铜、锰,石油和油页岩等。东部地区燕山期成矿作用更为强烈,主要受太平洋板块向欧亚大陆俯冲的影响,构成中国东部最重要的内生矿床成矿期,与酸性岩类有关的钨、锡、钼、铍、铜、铅、锌、铌、钽、稀土元素,金、汞、锑、萤石、沸石和明矾石等;与中性和中偏基性岩浆岩有关的铁、铜、黄铁矿等。外生矿床主要有分布于东北、华南等省区的一些煤田、盐类矿床,滇中的含铜砂岩矿床等。新生代主要表现在印度板块与亚洲板块的碰撞带以及中国台湾等地区太平洋板块俯冲带的成矿,有西藏的铬铁矿矿床,西藏玉龙斑岩铜矿,台湾奇美及都兰山斑岩型铜矿,台湾金瓜石浅成低温金、铜矿等。重要的外生矿床有古近纪-新近的煤、石油和天然气,以及盐类矿床和现代盐湖等。

2.成矿的演化

大量的地质和矿产资料表明,随着地球动力演化和地球各层圈(包括岩石圈、水圈、气圈、生物圈)的形成和发展,地史上的成矿作用总体是由低级向高级、不可逆的发展。由于受到地球上若干重大地质事件如古陆聚散、大气成分突变、生命活动爆发、天体撞击等的制约和影响,成矿作用的地质环境会出现突然变化,即由渐变到突变。这些突变使地球历史上总的成矿过程表现为阶段性或节律性。成矿演化特点主要表现在4个方面(翟裕生等,1999)。

(1)成矿物质由少到多:从地球古老时期到显生宙时期,成矿物质(元素及其化合物、矿种)数量在逐步增加。由太古宙时的Fe、Ni、Cr、Cu、Zn等少数几种元素成矿,发展到中生代-新生代时的几十种元素成矿,包括一大批有色金属、稀有金属和放射性元素等。一些高度分散的元素如碲、锗等过去只认识到它们在一些金属矿床中作为伴生有益组分产出,但近年来发现它们在中-新生代也能高度富集并形成独立矿床。实例有四川石棉县的燕山期大水沟碲矿、云南临沧第三系煤系中的锗矿等。

(2)矿床类型由简到繁:矿床成因类型从古到今由简到繁,数量在增加。太古宙时只有绿岩型金矿、火山岩型铜-锌矿、阿尔戈马型铁矿和科马提岩型镍矿等少数几种矿床类型,反映了当时成矿环境的单调和含矿介质种类的单一。这种情况随时间的推移发生了重大变化,成矿环境类型增多,含矿介质如各类热液和地表水也是种类繁多,因而到中-新生代时,矿床成因类型已增到几十种。例如:生物成因矿床(包括金属、非金属和能源)在前寒武纪数量稀少,只在显生宙以来生物大量繁衍时期,才显著增多。多因复成矿床是经过两个以上成矿作用叠加形成的,也只有在古生代以来才大量出现。

(3)成矿频率由低到高:成矿频率自古至今由低到高。据对中国631个大中型金属矿床(包括铁、锰、铬、钛、铜、铝、铅、锌、锡、钨、锑、汞、钼、镍、银、金和稀土等)成矿时代的统计,它们在各地质时代的分配是:太古宙有45个,占7.1%;元古宙64个,占10.1%;古生

代151个,占24%;中生代-新生代,占58.8%。这明显表明成矿频率有随地史进化而迅速增长的趋势。成矿频率增大这一趋势与上述的矿种、成矿环境、成矿介质的增加有关联。同时,地球化学元素在地壳中经历多次循环,其浓集度提高也是一个重要的背景因素。

(4)聚矿能力由弱到强:聚矿能力或矿化强度随地史演化而增强。成矿强度的一个识别标志是形成矿床的规模和品位。矿床规模越大,品位越富,表示成矿强度越大。如果成矿物质能高度浓集,则能形成超大型矿床。因此,一个地质时代的成矿强度在一定程度上可以用所形成的超大型矿床的数量来衡量。以全球108个超大型金属矿床的基础资料为依据,翟裕生等(1997)统计了108个矿床在各地质时代的形成数量,并且按照每lOOMa形成超大型矿床的数量作了对比,即从太古宙-古元古代、中元古代-新元古代、古生代到中新生代,分别为0.65个/lOOMa、2.27个/lOOMa、5.0个/lOOMa和21.7个/100Ma。这形象地说明,随着地球演化和各层圈的发育,成矿系统日趋成熟,成矿强度显著增强,因而超大型矿床的数量有从老到新,呈近似等比级数增长的趋势。李人澍(1991)将各地质时期金的储量作了统计对比,发现太古宙、古生代、中生代、新生代单位时间产金率或成矿强度之比为1﹕1﹕3.8﹕6.9,说明金矿成矿强度随地质年代变新而增强的趋势明显。

由上述可见,随着地球自太古宙早期(约自3800Ma前起,发现有铬、铜等的成矿作用)至今的演化,成矿物种、矿床类型由少到多,矿化频率由小到大,成矿强度由弱到强。需要说明的是,上述各项统计都是针

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