成礦時代
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什麼是成礦時代[1]
成礦時代是指在一個成礦區域內,在地質歷史上礦床形成比較集中的時期。
成礦時代的劃分[2]
成礦時代有長有短。內生礦床成礦時代一般以地史上重要的構造事件為劃分依據,例如加里東成礦期、燕山成礦期等。外生礦床成礦時代因其與地層關係密切,一般按地質年代來劃分,如震旦紀鐵礦(河北宣龍一帶)、寒武紀磷礦(雲南昆陽)。
成礦時代主要是根據已知的世界範圍或區域範圍資料,通過綜合分析對比加以確定的。既有全球性的成礦時代,又有地區性的成礦時代,但都只是相對的。
根據地質歷史中成礦環境的變化和構造、岩漿、沉積活動的特征,可將全球成礦作用劃分為5個主要成礦期:太古代,古元古代,中、新元古代,古生代,中、新生代。
(1)太古代
太古代火山岩漿活動強烈,地殼表層熱流值高,地熱梯度大,原始地殼薄而且不穩定。早期侵入岩為鎂鐵質-超鎂鐵質岩床和由英雲閃長岩-奧長花崗岩-花崗閃長岩組成的雜岩體(TTG),晚期為花崗岩及正長岩。在TTG岩系中分佈著狹長的綠片岩相鎂鐵質-超鎂鐵質火山岩、鈣鹼性系列火山岩及沉積岩(綠岩帶)。這一時期的主要礦床有:
①綠岩帶中的阿爾戈馬型沉積鐵礦床、鐵錳礦床,成礦主要與火山-沉積作用有關,加拿大的克科蘭德湖地區、美國佛米利思地區及我國鞍山-本溪、冀東地區廣泛發育這類鐵礦;
這一時期的主要礦床有:
②綠岩帶中的造山型金礦床,如澳大利亞卡爾古利地區綠岩帶中廣泛發育的脈狀金礦化,其礦化組合為金-碲化物、金-硫化物、金-石英脈。在加拿大地盾中有3/4的金產於金-石英脈中,如科爾-阿迪森金礦。其餘與塊狀硫化物或火山沉積鐵礦(BIF)伴生;
③塊狀硫化物礦床,其特點是以鋅、銅為主,極少含鉛,而金、銀豐度高,如加拿大諾蘭達礦床;
④層狀雜岩體中的鉻鐵礦。
(2)古元古代
古元古代地殼逐漸增厚,除火山作用外,各種碎屑沉積建造和化學沉積建造也大量出現。此期是世界上蘇必利爾型條帶狀含鐵建造形成時期,形成了許多重要的鐵礦床;該類鐵礦大規模分佈區包括美國蘇必利爾湖、加拿大魁北克、澳大利亞哈默利斯等。該時期岩漿侵入活動以鎂鐵質-超鎂鐵質層狀雜岩體大規模侵入為特征,並出現重要的岩牆群。世界上一些重要的與鎂鐵質-超鎂鐵質雜岩體有關的銅鎳硫化物礦床(如肖德貝里,1680~2000Ma)形成於這一時期。產於層狀雜岩體中的南非布希維爾德鉻鐵礦礦床為世界上最大的鉻鐵礦礦床,最大的鉑及鉑族元素礦床。最大的含釩磁鐵礦礦床亦形成於古元古代(2050~1950Ma)。
我國古元古代蘇必利爾型鐵礦不很發育,規模較小,如雲南大紅山鐵礦和吉林大慄子鐵礦等。此外還有塊狀硫化物礦床(如紅透山銅礦),少量石墨、雲母礦床也形成於這一時期。古元古代後期開始有少量產於裂谷中的熱水噴流型硼礦、菱鎂礦及鉛鋅礦床的形成(如遼-吉裂谷)。
(3)中、新元古代
中元古代是世界上層狀銅礦(如俄羅斯的烏多坎銅礦)和熱水噴流沉積鉛鋅礦(如澳大利亞麥克阿瑟河礦床,時代為1400~1000Ma)的主要形成時期。此外還有熱液鈾礦(澳大利亞北部),一部分層狀錳礦(如印度中部)和金剛石礦床,與碳酸鹽岩有關的稀土-鈮礦床也形成於這一時期。
新元古代世界上主要出現的礦床類型有層狀銅礦(如中非銅礦帶、尚比亞北部和扎伊爾南部銅礦)及少量熱水噴流沉積型鉛鋅礦礦床。
中元古代是我國層狀銅礦形成的主要時代,如雲南東川及中條山篦子溝、胡家峪等;同時也是我國熱水噴流型鉛鋅礦、鈷礦形成的主要時代,如遼-吉裂谷中由西向東從八家子、關門山、青城子、荒溝山直至北韓檢德鉛鋅礦、吉林大橫路鈷礦。在中元古代形成的還有銅鎳硫化物礦床(如金川鎳礦,1500Ma左右)、釩鈦磁鐵礦礦床(如大廟式釩鈦磁鐵礦)、白雲鄂博超大型稀土-鐵-鈮礦床(最初成礦時代為中元古代),北方的宣龍式鐵礦、瓦房子錳礦等沉積礦床成礦時代亦為中元古代。
我國新元古代形成的礦產主要有南方磷礦(如湖北、貴州)及一部分錳礦(如湘潭)。
(4)古生代
早古生代世界上主要形成的礦床有塊狀硫化物礦床、部分密西西比河谷型鉛鋅礦、沉積鐵礦(美國上志留統)、黑色頁岩中的鈾釩礦床(瑞典南部寒武-奧陶系)、與鎂鐵質-超鎂鐵質雜岩有關的鈦鐵礦-磁鐵礦(俄羅斯)、黑鎢礦(美國北卡羅納)和白鎢礦(北韓Sangong)。
早古生代我國東部以穩定的陸緣海和陸內海槽沉積作用為主,形成重要的沉積礦床,如昆陽、襄陽式磷礦以及湘鄂西黑色頁岩中的鈾、釩、鎳、鉬礦床。在我國西部,伴隨著地槽型火山和侵入岩漿活動,形成大量內生礦床,如白銀廠塊狀硫化物礦床(黃鐵礦型銅礦)以及鏡鐵山式火山-沉積變質鐵礦床;另外還發育熱水噴流型鈷礦,如青海東昆侖駝路溝鈷礦等。
晚古生代世界上形成的礦床主要有鉀鹽礦床(泥盆系、二疊系)、密西西比河谷型鉛鋅礦床(美國、東歐)、塊狀硫化物礦床(西班牙、葡萄牙、俄羅斯的烏拉爾)、日本別子型塊狀硫化物礦床(石炭-二疊紀)、沉積錳礦(中哈薩克)。此外,晚古生代也是世界上各種熱液礦床和岩漿礦床形成的主要時期,如鉻鐵礦床(俄羅斯)、鈦鐵礦床和鉑族元素礦床(俄羅斯的烏拉爾)、與花崗岩有關的鎢、錫礦床(英國康沃爾、葡萄牙Panasqueira)、偉晶岩型礦床(俄羅斯)、汞礦床(西班牙)。
在我國晚古生代成礦特點與加里東期有些類似,在東部以沉積礦床為主,如華北的山西式鐵礦和鞏縣鋁土礦,華南的寧鄉式鐵礦和遵義錳礦等。我國最主要的煤礦為南北方各省石炭-二疊紀煤礦。內生礦床有四川力馬河銅鎳礦床。在我國西部則以內生礦床為主,有阿爾泰和天山的稀有金屬偉晶岩礦床,內蒙的鉻礦和溫都爾廟鐵礦、白乃廟銅礦,南祁連山的有色金屬礦床等。外生礦床有陝南的柞水菱鐵礦礦床等。
(5)中、新生代
世界上形成於中、新生代的礦床主要有①石油:如波斯灣(侏羅-白堊紀、古新世、中新世),利比亞(白堊紀-古新世),委內瑞拉(白堊紀-第三紀),墨西哥灣(古新世、中新世);②煤:除石炭-二疊紀外,中、新生代是主要的成煤期,如美國(懷俄明州、猶他州、科羅拉多州等),挪威(斯瓦巴德);③主要的沉積錳礦床;④與花崗岩有關的熱液型鎢、錫、鉬、鈹、銅、鉛、鋅、金等礦床;⑤主要的斑岩型銅、鉬礦床,世界上90%以上的斑岩型礦床形成於180Ma之後;⑥淺成低溫熱液型金、銀、汞、銻礦床,絕大部分形成在三疊紀以後;⑦與熱水噴流有關的塊狀硫化物礦床(如日本黑礦、塞普勒斯塊狀硫化物礦床);⑧層控礦床(如含銅砂岩、層控汞礦及銻礦等)。
我國的中、新生代成礦作用與世界相比,有相似之處,但又有自己的特點;主要表現在東、西部成礦的差異上。西部地區印支期成礦作用比較發育,內生礦床主要產於昆侖山、祁連山、滇西、內蒙(如白雲鄂博稀土-鐵-鉭礦床印支期疊加成礦)、四川西部,主要有鐵、銅、鈷、鎳、鎢、錫、金、稀有金屬、石棉、雲母等,外生礦床有石膏、鹽類、銅、錳,石油和油頁岩等。東部地區燕山期成礦作用更為強烈,主要受太平洋板塊向歐亞大陸俯衝的影響,構成我國東部最重要的內生礦床成礦期,與酸性岩類有關的鎢、錫、鉬、鈹、銅、鉛、鋅、鈮、鉭、稀土元素,金、汞、銻、螢石、沸石和明礬石等;與中性和中偏基性火成岩有關的鐵、銅、黃鐵礦等。外生礦床主要有分佈於東北、西北、華南等省區的一些煤田,鹽類礦床,滇中的含銅砂岩礦床等。新生代主要表現在印度板塊與亞洲板塊的碰撞帶以及臺灣等地區太平洋板塊俯衝帶的成礦,有西藏的鉻鐵礦礦床,西藏玉龍斑岩銅礦,臺灣奇美及都蘭山斑岩型銅礦,臺灣金瓜石淺成低溫金、銅礦等。重要的外生礦床有第三紀的煤、石油和天然氣,第三紀的鹽類礦床和現代鹽湖等。
- ↑ 第18章 成礦控制與成礦規律.礦床學.成都理工大學精品課程
- ↑ 第十二章 控礦條件和成礦規律.礦床學.吉林大學精品課程