秦岭印支期构造背景_岩浆活动及成矿作用
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1000 0569/2021/037(05) 1567 86ActaPetrologicaSinica 岩石学报doi:10 18654/1000 0569/2021 05 14青海牛苦头矿区两期岩浆岩及其矽卡岩型成矿作用王新雨1 祝新友1 李加多2 王玉往1 蒋斌斌1 吴锦荣2 黄行凯1 赵子烨1WANGXinYu1,ZHUXinYou1 ,LIJiaDuo2,WANGYuWang1,JIANGBinbin1,WUJinRong2,HUANGXingKai1andZHAOZiYe11 北京矿产地质研究院有限责任公司,北京 1000122 青海鸿鑫矿业有限公司,格尔木 8160991 BeijingInstituteofGeologyforMineralResourcesCo ,Ltd,Beijing100012,China2 TheQinghaiHongxinMiningCo ,Ltd ,Golmud816099,China2020 08 25收稿,2021 04 20改回WangXY,ZhuXY,LiJD,WangYW,JiangBB,WuJR,HuangXKandZhaoZY 2021 Twostagemagmatismsandtheirskarn typemineralizationintheNiukutouoredistrict,QinghaiProvince ActaPetrologicaSinica,37(5):1567-1586,doi:10 18654/1000 0569/2021 05 14Abstract TheNiukutoudeposit,locatedinthecentral westernpartofQimantagharea,EastKunlunorogenicbelt,isoneofthemostpotentialPb ZnskarndepositsinQimantaghareawithaprovenPb+Znresourceof1 15milliontons(inferenceorabove).M1,M4andM2magneticanomalyareas(oreblocks)arethemainoreblocks(points)inthisdistrict LargevolumeofgraniticrocksarecloselyrelatedtothemineralizationofPb Znpolymetallicdeposit Basedonthestudyofgeologicalcharacteristics,alterationandmineralizationzonationoftypicaldepositsinM1,M4andM2oreblocks,itispreliminarilyconcludedthatgranodioriteandmonzoniticgraniteatthebottomofdrillholesaretheoreformingrockbodies LA ICP MSanalysisshowsthatthegraniticrocksinNiukutouoredistrictcouldbedividedintotwostages:(1)thegranodioriteinM1andM4oreblocks,withagesof375Maand353Ma,correspondingtoHercynian;and(2)themonzoniticgraniteatthebottomofboreholeinM2oreblockis216Mato212Ma,correspondingtoIndosinian ThewholerockgeochemicalstudiesshowthattheHercyniangranodioritesinM1andM4oreblocksbelongtocalcalkalineseries high KcalcalkalineseriesI typegranites,withrelativelyhighMg#(average=44 23),alargenumberofdarkenclavesandweakδEunegativeanomaly(0 68~0 87).Theabovecharacteristicssuggestthatmantlematerialparticipatedintheformationofthesourcearea,similartometa basalticamphibolitesource TheyareenrichedinLREEandlargeionlithophileelements,depletedinHREEandhighfieldstrengthelements,showingthegeochemicalfeaturesofpost collisionalmagmaticrocks TheIndosinianmonzoniticgraniteatthebottomofdrillholeinM2oreblockbelongstohigh Kcalc alkalinetoshoshoniteI typegranites,withrelativelylowMg#value(average=27 05),nodarkenclaves,obviousnegativeδEuanomaly(0 11~0 56),andΣREEvaryingfrom113×10-6to512×10-6 ItisrichinLREEandlargeionlithophileelements,depletedinHREEandhighfieldstrengthelements,andhighRb/Srvalues,representingahighlydifferentiatedrock Itssourceareaissimilartothatofmeta sandstonesource Basedonregionaltectonic magmaticevolutionarygeologicalbackgrounds,wesuggestthattheNiukutouHercyniangranodioriteswereformedinthepostcollisionalsettingaftertheclosureoftheEo TethyanOceaninLateDevonian,whenthemantleunderplatedtheancientcontinentalcrust,andtheoredepositwasformedbythemixedmineralizationofmantlederivedmagmaandcrustderivedmagma TheLateIndosinianmonzogranitewasformedinthepostcollisionalenvironmentaftertheclosureofthePaleo TethysintheLatePaleozoic,similartothepartialmeltingofmetamorphicsandstonelithosphereandexperiencedstrongdifferentiationandevolution Combinedwiththegeologicalandmineralogicalcharacteristicsofthedeposit,theNiukutouoredistrictispreliminarilydividedintotwometallogenicsystems:theM1andM4HercynianmetallogenicsystemandtheM2Indosinianmetallogenicsystem,correspondingtoHercynianandIndosinianmagmaticore formingprocessesrespectivelyKeywords Geochronology;Two stagemagmaticrocks;Skarntypemineralization;Niukutou;Qimantagh本文受国家重点研发计划项目(2017YFC0602403)、中国地质调查局国家二级项目(DD20190815、DD20160072)和中国铜业重点科技项目(QHHXKCZYB007、QHHX KZ JF2020 001)联合资助.第一作者简介:王新雨,男,1991年生,博士后,从事矽卡岩铅锌矿成矿理论研究,E mail:wxyu1991@126.com通讯作者:祝新友,男,1965年生,教授级高级工程师,长期从事矿床地质、地球化学研究,E mail:Zhuxinyou@outlook.com摘 要 牛苦头矿床位于东昆仑造山带祁漫塔格地区中段,目前已探明Pb+Zn资源量116万吨(推断及以上),为祁漫塔格地区探明的最大矽卡岩型铅锌矿床之一。
49M ine engineering矿山工程成县甘沟铅锌矿地质特征及成因探讨史 莉(甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院,甘肃 张掖 734000)摘 要:甘沟铅锌矿分布于我国西秦岭巨型铅锌成矿带西和-成县矿田中段北部区域上,是当地发现的重要铅锌矿床之一,该矿床属于成控型铅锌矿,矿体和围岩具有相同的产状特征,表现为层状,具有相对简单的矿石矿物成分,区内的地质构造和甘沟铅锌矿存在非常紧密的联系,变质作用在后期阶段对成矿影响较大,侵入的印支期花岗闪长岩,为后期改造矿体提供了充足的热源,并进一步活化地层当中的成矿物质再富集。
甘沟铅锌矿是受构造因素影响与深部渗流热卤水喷溢和变质热液充填交代共同作用下形成的成功层控型铅锌矿床。
关键词:甘沟铅锌矿;地质特征;成因;成县中图分类号:P618.4 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)24-0049-2 收稿日期:2020-12作者简介:史莉,女,生于1988年,汉族,甘肃张掖人,本科,地矿助理工程师,研究方向:资源勘查工程。
甘沟铅锌矿是近年来呈现发现的以重要铅锌矿床,主要分布在秦岭巨型铅锌成矿带的西和-成县矿田东段北侧区域上。
多年来针对该区地质研究工作从未间断,取得了大量的研究成果,发现诸多矿场点,如李坝金矿田、西成铅锌矿田规模都属于大型,该区有着十分优越的成矿条件,宝矿前景良好。
前人针对西成矿田开展过大量的地质研究工作,了解和掌握区内的地质条件与赋存规律,取得的地质矿产资料非常丰富,但过去的地质研究工作中,除毕家山、厂坝等地质研究工作较为深入之外,其他地区地质研究工作相对较低,很多都是以寻找铅锌矿为主。
下文当中以成县甘沟铅锌矿为背景,对其地质特征与矿长成因进行探讨,以供参考[1]。
1 区域背景(1)地层。
泥盆系是区内的主要地层特征,同时发育石炭系、二叠系与侏罗系、白垩系、第三系、第四系等地层(图1),特别是泥盆系和区内矿产存在非常紧密的联系。
甘肃省岷县寨上大型金矿床构造控矿规律及成矿预测作者:李春生来源:《信息化建设》2015年第05期摘要:寨上金矿床位于礼县-岷县金矿带上,受区内次级隆起构造转折端或背斜构造倾伏端、不整合面断裂构造控制。
矿区内F 5 断裂及其派生的次级断裂为本区的导矿和容矿构造。
金矿化具分段富集规律,应在各富集段中寻找平行矿脉和深部找矿。
关键词:地质学;寨上金矿;控矿构造类型;成矿规律;构造控矿模式;成矿预测甘肃省岷县寨上金矿床是近年来发现的一个大型金矿床,矿床位于西秦岭印支期造山构造带中,与李坝金矿床和鹿尔坝金矿床一起构成了著名的西秦岭岷礼金矿带。
1 地质背景寨上金矿大地构造位置属于西秦岭海西褶皱带北亚带西段。
区域上存在一个 NW 向古生代隆起区。
围绕隆起区断裂及其边缘断裂、以及东部花岗岩体群,分布有一系列的金矿床(点)。
寨上金矿产在卓洛-扎麻树背斜西端,该背斜为区内次级隆起构造。
矿区出露的地层主要是泥盆系中上统、二叠系下统及第三系。
目前矿区已发现矿脉 23 条,矿体则分段富集于矿脉之中,已圈定的矿体达 17 个。
据矿脉分布特点,可划分为南、北 2 个矿带。
北矿带分布在背斜北翼,倾角相对较缓,一般在 40~50°。
南带主要分布在核部区,倾角相对较陡,一般40~80°。
2 矿区构造2.1 背斜构造卓洛-扎麻树背斜是一个区域性的背斜构构造,长约 30 km,宽 3~6 km。
是一个不对称的NWW向倒转背斜。
背斜北翼的地层比较缓,北倾,40~50°。
核部地层陡,总体上北倾,但倾角陡,70~80°。
枢纽产状 290°∠5°,轴向产状 290°∠70°。
2.2 断裂矿区内规模大的断裂构造主要有 6 条,总体展布方向为 NWW-NW 向(图 1),与区域构造方向一致,局部地段发现有近直立 SN 向的断裂构造。
按走向分为 NWW 和 NW 向 2 组。
【地理知识】秦岭简史一起来了解6亿年前的古秦岭!6亿年前,今天我们称之为大秦岭的地方,尚是一片汪洋大海,即古秦岭洋。
在古秦岭洋两岸,一南一北,有两个地理板块——华北板块、扬子板块,遥相呼应!4亿年前,地球开始了轰轰烈烈的构造运动。
在以苏格兰加里东山命名的“加里东运动”中,秦岭开始隆起,并逐步上升为陆地。
这时,大秦岭南部的大巴山,依然沉浸在海水之中。
3.75亿年前,地球开始了新一轮造山运动。
在以德国海西山命名的“海西运动”中,大秦岭南部的大巴山隆起,并上逐步升为陆地。
至此,大秦岭全部浮出海面,呈现出完整的陆地样貌。
这时,如今称之为“世界第三极”的青藏高原,尚是波涛汹涌的辽阔海洋。
这片海域,与北非、南欧、西亚和东南亚的海域相通,横贯欧亚大陆南部,气候温暖,海洋动植物发育繁盛,被称之为“特提斯海”,或“古地中海”。
随后,广泛发生了(1)印支运动,(2)燕山运动和(3)喜马拉雅运动,合称“阿尔卑斯造山运动”。
于是,阿尔卑斯山和喜马拉雅山相继褶皱升起,沿“古地中海”形成了欧亚东西向巨大褶皱带,即“阿尔卑斯—喜马拉雅褶皱带”。
“阿尔卑斯造山运动”使贯通欧亚非三大洲的古地中海大大缩小,世界大陆和海洋大致形成了现今格局。
上述三大造山运动主要影响大秦岭西部,对大秦岭地理形态产生了重要影响。
特别是“印支运动”,改变了以前“南海北陆”的基本格局,深刻影响了中国古地理环境发展进程。
2.4亿年前,印度板块以较快速度向北移动、挤压,其北部发生强烈褶皱断裂和抬升,促使昆仑山的可可西里地区隆生为陆地。
随着印度板块继续向北插入古洋壳下,并推动着洋壳不断发生断裂,大秦岭与青藏高原结合部(四川西部、甘肃和青海南部)全部褶皱升起,海水退至新疆南部、西藏和滇西一带。
2.1亿年前,“特提斯海”北部再次进入了构造活跃期,北羌塘地区、喀喇昆仑山、唐古拉山、横断山脉脱离了海浸。
长江中下游和华南地区大部分由浅海转为陆地。
从此,中国南北陆地连为一体,全国大部分地区处于陆地环境。
南阳市地质概况南阳处在华北陆块南缘与秦岭构造带的结合部位,大部分位于昆仑—秦岭构造带东段。
沉积类型丰富,构造变形复杂,岩浆活动频繁,成矿条件良好。
根据地壳活动性特点,地层沉积类型及层序关系,以及岩浆侵入活动展布情况,南阳市由北向南分为三个构造单元,即华北陆块南缘带、北秦岭构造带、南秦岭构造带,另外分布有中新生代断陷盆地.其成矿地质背景分述如下。
一、华北陆块南缘在地理上大体位于南召县、方城县的北部及桐柏县的东北部.其南界为栾川—南召-明港断裂带(即原称槽台边界)。
该区基底岩石为太古代太华杂岩,由太华岩群的斜长角闪片(麻)岩、(石墨)黑云斜长片麻岩、大理岩、石英岩、绢云石英片岩等表壳岩和太古宙变质变形的花岗片麻岩组成。
表壳岩呈残片状存在。
过渡层(原性基底)为中元古代早期熊耳群片理化中酸性火山岩系。
沉积盖层主要有中-晚元古代官道口群、栾川群、汝阳群和洛峪群。
官道口群主要由海相镁质碳酸盐地层和陆源碎屑地层组成,为稳定型沉积。
栾川群主要由浅海陆架陆源碎屑和碳酸盐地层构成,向上碎屑成分增多,并有碱性火山岩-火山碎屑沉积岩地层产出,为次稳定型沉积.汝阳群主要由陆源碎屑地层构成,上部夹碳酸盐地层。
洛峪群主要由陆源碎屑-碳酸盐地层组成。
该两群属稳定型沉积。
此外,尚有震旦系、寒武系零星分布。
除上述华北地层,在栾川—南召—明港断裂带内,在方城县维摩寺—老李山地区有下古生代老李山岩组碳酸盐—泥砂质碎屑地层呈构造岩片存在,其中夹变基性火山岩等.它是一套活动型沉积,与华北地层明显不同,可能归属北秦岭地层区。
在该带内沿断陷盆地有侏罗—白垩系粗陆屑河湖相地层分布。
在该区内,北西向断裂十分发育,早期多为韧性断层,晚期多为脆性断层,随断裂带发生地层的褶皱作用,因此,总体上认为该区是一个以推覆为主的断褶构造带。
区内最古老的侵入岩是太古宙变质变形的花岗类,它们与太古宙表壳岩系构成太华杂岩。
另有较广泛的元古代石英正长斑岩体大致沿主要构造线方向侵入栾川群地层中。
十大地质构造运动详解欧阳歌谷(2021.02.01)一、迁西运动迁西运动是发生于中国北方始太古代末的一次构造运动及构造—热事件。
因河北迁西得名。
在冀东,表现为迁西群遭受强烈的变形、以角闪岩相—麻粒岩相为主的变质作用和以钠质花岗岩为主的岩浆事件。
在华北及东北南部各太古宙麻粒岩—片麻岩区最具有广泛性和一定代表性,属于一次主要的构造运动。
铁架山运动、兴和运动与之相当,为迄今中国境内确定之最早的构造运动。
迁西构造期,简称迁西期,是始古太古代(4500-3600Ma)期间的构造期,迁西期是今中国及周边地区的第一个构造期,是古陆块形成和陆壳克拉通化的时期。
由于年代过于久远,目前的研究还极不充分。
二、阜平运动阜平运动是古太古代的一次褶皱运动,其时限置于3600-3200Ma。
阜平运动在华北各太古宙变质岩区影响较广,它使阜平群及更老地层普遍发生变形和产生以角闪岩相为主的区域变质,并伴随大量花岗质岩浆侵位。
三、五台运动五台运动(Wutai orogeny)由马杏垣等于1955年创名,是新太古早期的一次褶皱运动。
是根据新太古界五台群与古元古界滹沱群之间的角度不整合确定的。
广义的五台运动应包括甘泉不整合、探马石不整合及金洞梁不整合等3个褶皱幕。
在华北除太行、吕梁及中条山等地发现不整合界面外,阴山、燕山、辽东、吉南及豫西等地皆已获得与之有关的构造—热事件的同位素年龄数据;在新疆塔里木库鲁克塔格地区,达格拉格布拉克群与上覆古元古界的不整合应与之相当。
在扬子古陆西缘康定群中麻粒岩相层位取得2451百万年的锆石U-Pb年龄,可能亦属五台运动的构造—热事件之反映。
四、吕梁运动是古元古代(2500-1800Ma)期间的构造期,在此期间,在今中国及周边地区发生了吕梁运动或称吕梁事件。
因为吕梁运动在山西吕梁山的表现最典型,故而得名。
与此同时,山西五台山地区也有比较强烈的构造运动,学术界称之为滹沱运动(以滹沱河命名),所以也有不少人把吕梁期称为滹沱期。
地质年代及构造运动表阜平运动(Fuping movement)新太古代的一次褶皱运动.五台群与下伏的阜平群上亚群(龙泉关群)间确属角度不整合接触.其时限置于26亿年.阜平运动在华北各太古宙变质岩区影响较广,它使阜平群及更老地层普遍发生变形和产生以角闪岩相为主的区域变质,并伴随大量花岗质岩浆侵位.所造成的角度不整合,除五台—太行山区外,还包括吕梁山区吕梁群与下伏界河口群之间、中条山区绛县群与下伏涑水杂岩之间的角度不整合等.阴山、燕山及辽东、吉南、山东、豫西以及小秦岭等地亦然.鞍山运动、嵩阳运动等与之同期.吕梁运动(Luliang movement(revolution)古元古代滹沱群与中元古代长城群之间发生的强烈构造运动,李四光1933年创名.又称吕梁变革(Lüliang transform).在中条山区、辽东、山东及鄂尔多斯等地均有代表吕梁运动的不整合存在.其时限大致距今18亿年与17亿年左右,可分别视作第一幕(主幕)和第二幕(末幕).中岳运动与之相当.晋宁运动(Jinning (Tsinning) movement)新元古代中期的一次构造运动.米士1942年创名.系据云南中、东部晋宁、玉溪等地南华系澄江砂岩与下伏中元古界—新元古界下部昆阳群之间的显着角度不整合确定.这次运动发生于距今8亿年左右.使昆阳群剧烈褶皱,而澄江组则为后造山磨拉石建造.此不整合在华南普遍存在.前澄江运动、皖南运动、休宁运动、雪峰运动等均与之相当.古生代开始的构造运动趋向于使用世界公认术语,分别为:加里东运动(Caledonian orogeny)泛指早古生代志留纪与泥盆纪之间发生的地壳运动,属早古生代的主造山幕.欧洲普遍用于早古生代变形的名词.以英国苏格兰的加里东山而命名.那里志留系及更早地层被强烈褶皱,与上覆泥盆系呈明显的不整合接触.形成从爱尔兰、苏格兰延伸到斯堪的纳维亚半岛北东南西向的加里东造山带.传统的加里东运动仅指早古生代发生的造山运动,而且典型的造山运动时代应接近志留纪末期;有人主张加里东运动既包括造山运动亦包括造陆运动.史蒂勒(1924)和许多人均将此词用于一个造山时期——包括从奥陶纪到志留纪甚至更晚时期的一系列脉动,并划分出3个构造作用幕,即塔科尼幕(Taconian,奥陶纪与志留纪之间),阿登幕(Ardenian,志留纪内部)和伊利幕(Erian,志留纪与泥盆纪之间). 由于劳伦古陆、冈瓦纳古陆和波罗的古大陆之间的艾佩塔斯洋(原始大西洋)闭合有关,而引起的早古生代造山运动.这个地壳遗迹在现今认为这次造山运动影响了格陵兰、爱尔兰、苏格兰和斯堪的纳维亚半岛均可见到..海西运动(Hercynian orogeny)又称华力西运动(Variscan orogeny).泛指晚古生代发生于欧洲的造山运动,其时限自泥盆纪初期至二叠纪末.有人认为这一运动始于晚泥盆世,延续整个石炭纪.还有人认为这一晚古生代造山期包括整个石炭纪和二叠纪.德国地质学家史蒂勒(Wilhelm Hans Stille)1924年将此造山期划分为五个构造作用幕:布雷顿幕(Bretonian),晚泥盆世至泥盆纪末;苏台德幕(Sudetic),早、晚石炭世之间;阿斯图里幕(Asturian),石炭纪晚期,威斯特伐利亚期(Westphalian)和斯蒂芬期(Stephanian)之间;萨尔幕(Saalic)早、晚二叠世之间和普法尔茨幕(Pfalzian,Palatinian),二叠纪末.关于‘Hercynian'和‘Variscan'二术语的用法,在欧洲分为两派:德国地质学家用‘Hercynian'描述欧洲北西走向褶皱带,而没有赋予‘Hercynian'以时间概念,在讲时间时用‘Variscan';法国和瑞士的地质学家则把‘Hercynian'用于表示时间,因此说到阿尔卑斯山北部结晶岩块的时代时用‘Hercynian',而不用‘Variscan'.印支运动印支运动又称印支构造期,简称印支期,是晚二叠世至三叠纪(257-205Ma)之间的构造期,在此期间,在今中国及周边地区发生了印支运动. 法国地质学家Gromaget (1934)在研究越南的地层时,首次提出印支运动的概念.后经黄汲清的倡导,这一概念在中国也得到广泛使用.最初,印支运动只是指中南半岛和中国华南地区中三叠统与上三叠统地层之间的角度不整合所表现的构造运动,但现在已经把从晚二叠世至三叠纪之间的构造运动都统称为印支运动,由印度支那半岛(中南半岛)得名.该时期形成的褶皱带称印支褶皱带.20世纪上半叶中国许多地质学家对这一时期的地壳运动作过大量研究,并分别以“象山运动”、“艮口运动”、“淮阳运动”等命名.对这期运动,有人认为属于晚期海西运动,有人认为属于早期燕山运动.1945年黄汲清将阿尔卑斯运动划分为印支、燕山和喜马拉雅3个旋回.印支运动对中国古地理环境的发展影响很大,它改变了三叠纪中期以前“南海北陆”的局面.包括川西、甘肃和青海南部等地的“雪山海槽”全部褶皱升起;海水退至新疆南部、西藏和滇西一带,仍属特提斯型海域;长江中下游和华南地区大部分已由浅海转为陆地.从此中国南北陆地连为一体,全国大部分地区处于陆地环境.燕山运动(Yanshanian movement)燕山运动为整个侏罗、白垩纪期间广泛发生于中国全境的重要构造运动,主要表现为褶皱断裂变动、岩浆喷发侵入活动及部分地带的变质作用.燕山运动在不同构造部位的强度和表现形式有明显差别,如中国东部和东亚濒太平洋地区,其构造变形和岩浆活动具有自西向东愈加强烈的演变规律,地壳运动与构造变动具有长期性与多幕性相统一、渐进与激化相交替的特点,岩浆喷发和侵入活动具有多期次性.翁文灏(1927)以燕山为标准地区创名,原意代表侏罗纪末期、白垩纪初期产生的不整合、火成岩活动和成矿作用.1929年翁文灏又将燕山运动划分为A、B两幕,分别代表前髫髻山组、前王氏组的不整合.谢家荣(1936,1937)分为5期,分别以前门头沟组、前九龙山组、前东岭台组、前坨里组、前长辛店组的不整合或假整合为代表.黄汲清(1945)认为谢家荣的第一幕应属印支旋回,并将北京西山地区分为前九龙山组与髫髻山组、前坨里组、前长辛店组3幕,后来(1960)黄汲清又将中国东部的燕山运动分为5期,并认为是中国东部、俄罗斯远东及西伯利亚的主要造山运动,甚至波及到中国西部.《中国地质学》(1999)把发生在侏罗—白垩纪阶段的燕山运动分为早、晚两期:中国东部,二者的划分系以辽西义县组、北京西山东岭台组以及时代与之相当的岩组之底界(为一较清晰广泛的构造运动界面)为界限,在各自的中期与末期又分别划分出2个区域性构造幕;中国西部,则划分为相当于侏罗纪阶段的与相当白垩纪阶段的早、晚两期,又进而划分出4个构造幕,与东部2期4幕的划分颇为近似.燕山期为中国重要的形变期与成岩、成矿期,也是中国基本构造格架的形成期与改造期.不仅是中国的重要地壳运动,而且对整个环太平洋带乃至部分特提斯带等都有重要影响,因而燕山运动应属洲际性的重要构造运动.喜马拉雅运动(Himalaya movement)1945年由黄汲清创用.这一运动对亚洲地理环境产生重大影响.西亚、中东、喜马拉雅、缅甸西部、马来西亚等地山脉及包括中国台湾岛在内的西太平洋岛弧均告形成,中印之间的古地中海消失.这一运动中,中国东西地势高差增大,季风环流加强,自然地理环境发生明显的区域分异:青藏隆起为世界最高的高原,第三纪的热带、亚热带环境被高寒荒漠取代;西北地区因内陆性不断增强而处于干旱环境;东部成为湿润季风区.一般认为,喜马拉雅运动分为3幕:第一幕发生于始新世末、渐新世初,青藏地区成为陆地,从而转为剥蚀区;第二幕发生于中新世,地壳大幅度隆起,伴以大规模断裂和岩浆活动;第三幕发生于上新世末、更新世初,青藏高原整体强烈上升,形成现代地貌格局.我国所有高山、高原现今达到的海拔高度,主要是喜马拉雅运动第三幕以来上升的结果.新构造运动(Neotectonic movement)所谓新构造运动,是相对地史期间的构造运动而言的,其下限各家认识不一,有说上新世以来的叫新构造,有说第四纪以来的叫新构造(第四纪的下限认识也不一致,国外放在,中国现置于),有人则认为只有几千年或上万年,直接与人类的生存和活动有关.。
西安交通大学整理序言《陕西省构造体系与地震分布规律的研究》(编制地震分布规律图)是全国科学技术发展规划(1976-1985年)重点研究项目第85项(原52项)《中国构造体系与主要矿产分布规律的研究》(地质力学编图)的一个组成部分。
是根据原国家地质总局(76)地科字第228号、第593号文和(77)地科字36号文、(78)1050号文及陕西省地质局下达任务要求进行研究和编制的。
这项任务由陕西省地质局科技处承担。
一九七九年三月正式开展研究工作,一九八O年六月完成。
编图的指导思想要求以地质力学为理论指导,加强地震地质的研究,贯彻保卫“四大”(大城市、大工程、水利枢扭、交通枢扭)的方针,为划分地震危险区和中长期地震预报,提供地震地质依据和基础资料,从而达到“以预防为主”进行地震预报的目的。
陕西省解放前未进行过地震地质工作,解放后兰州地震大队(现兰州地震研究所)、陕西省地震队、国家地震局第二测量大队等许多单位先后进行过地震地质调查和地形变测量。
尤其是陕西省地震局成立后,近几年来做了大量的工作。
以上单位为我们这次编图提供了许多宝贵的资料,在此基础上使得我们得以完成地震分布规律的研究和编图任务。
这次编图,构造休系部分本应以新编1 : 50万构造体系图为基础,但该图与地震编图虽系先后起步,由于构造体系图尚未定稿之前,地震图已着手编制,故不得不根据实际需要编制构造体系内容,并着重于活动构造带的划分。
编图过程中主要参考了阎廉泉同志《映西省构造体系的基本特征及其发生发展与演化关系的初步认识》一文的1:200万附图《陕西省主要构造体系图》、陕西省地质局区域地质调查队1:50万《陕西省构造体系图》征求意见稿、陕西省地质局综合研究队所编1 : 50万《陕西省构造体系图》(内部印刷出版)。
地质部分以陕西省地质局区调队所编1 : 50万《陕西省地质图》(印刷稿图)为底图进行简化。
地震部分以地震单位所编地震目录为基础。
此项研究工作承陕西省地质局总工程师阎廉泉同志亲自指导,并审阅全稿。
中国地质GEOLOGYINCHINA第37卷第4期
2010年8月Vol.37,No.4
Aug.,2010
1秦岭造山-成矿带的研究意义和问题
秦岭造山带横亘于中国大陆腹地,大地构造上联接华北(中朝)和扬子克拉通,是古亚洲构造域(或阿勒泰系)与特提斯构造域的转换带[1];自东向西,它穿越东部伸展构造区和西部挤压构造区,是研究挤压构造与伸展构造交替、转换和叠合现象及其机制的关键地区;在地质发展史上,它经历了复杂而长达垌3.0Ga漫长的地质演化,发育了自新太古代至今的各地质时期的地层,完整地记录了大陆裂解-洋盆产生、大洋消减-大陆增生、大陆碰撞、大陆内部构造演化等过程,是研究岩石圈板块运动不同阶段转换、继承、演化的理想地区[2]。因此,秦岭造山带是认识中国陆区乃至东亚大陆构造和古特提斯洋演化的钥匙[3-4],也是认识超大陆事件的关键地区[5-6]。
秦岭造山带独特的构造位置,长期而复杂的地质演化,强烈而富有特色的地质作用,造就了类型丰富而具有特色的矿产资源。西秦岭(陕甘川)是世界第二大卡林型-类卡林型金矿省[7],
蕴含阳山世界级
超大型金矿(>300tAu);华北克拉通南缘的华熊地块(小秦岭、熊耳山等地体)是中国第二大造山型金矿集中区和黄金产地[6];
东秦岭钼矿带是世界第一
大钼矿省[8],
蕴含6个超大型钼矿床和一批大中型钼
秦岭印支期构造背景、岩浆活动及成矿作用陈衍景1,2
(1.北京大学造山带与地壳演化重点实验室,北京100871;2.中国科学院广州地球化学成矿动力学重点实验室,广东广州510640)
提要:秦岭造山带以其独特的大地构造位置、复杂的地质演化和丰富的矿产资源而成为地质科学研究的焦点,科学家已经基本清楚了其大地构造格局和地质演化轮廓,共识其在印支期(三叠纪:251~199.6Ma)彻底实现了由海盆向大陆造山带的转变。但是,盆山转变的过程细节、洋盆闭合的时间、三叠纪大地构造属性以及相关的岩浆作用和成矿作用研究薄弱,认识分歧较多。笔者通过综合分析地质、地球物理、地球化学、矿产资源等方面的研究成果,认为三叠纪的秦岭恰似现今地中海,并存着洋陆俯冲和陆陆碰撞,并逐渐由洋陆俯冲转变为陆陆碰撞体制;秦岭古特提斯洋于230~200Ma期间自东向西拉链式缝合,扬子陆块与华北-秦岭联合大陆之间的碰撞造山作用接踵而至;三叠纪的秦岭构造背景并非单一的陆陆碰撞,更非过去认为的造山后或碰撞后。秦岭印支期岩浆作用强烈,形成了埃达克岩、钙碱性花岗岩、高钾钙碱性花岗岩、碱性岩、疑似奥长环斑花岗岩、碳酸岩等多种岩浆岩;它们自勉略缝合带向北显示分带性,依次是:阳山—胭脂坝过铝质S型或改造型花岗岩带、南秦岭高镁埃达克质的钙碱性花岗岩带、北秦岭高钾钙碱性花岗岩带、华北克拉通南缘碱性岩-碳酸岩带;印支期岩浆作用的复杂性、多样性、空间分带性和成分极性等特点无法用陆陆碰撞或碰撞后构造体制来解释,而应是勉略洋板块向北俯冲的结果。秦岭印支期成矿作用长期被忽视,
但最近已发现有重要经济价值的印支期矿床类型有碳酸岩脉型、造山型和斑岩型钼矿床,卡林型-类卡林型、造山型和斑岩-爆破角砾岩型金矿床,造山型银多金属矿床,表明在洋陆俯冲向陆陆碰撞转变体制的成矿作用强烈、成矿类型多样,印支期矿床的找矿潜力较大。
关键词:秦岭造山带;古特提斯洋;岩浆岩;矿床;洋陆俯冲;大陆碰撞中图分类号:P534.51;P61文献标志码:A文章编号:1000-3657(2010)04-0854-12
收稿日期:2010-07-20;改回日期:2010-08-20
基金项目:国家973计划项目“华北大陆边缘造山过程与成矿”(2006CB403508)和国家自然科学基金项目(40730421,40425006)资助。
作者简介:陈衍景,男,1962年生,博士,教授,主要从事矿床学研究;E-mail:yjchen@pku.edu.cn;gigyjchen@126.com。第37卷第4期图1秦岭造山带构造格局和矿床分布示意图SSK—中朝克拉通南缘活动带;NQL—北秦岭增生造山带;SQL—南秦岭地块;NY—扬子北缘活动带(褶冲带)
Fig.1Tectonicframeworkofandore-systemdistributioninQinlingorogenSSK—SouthernmarginalmobilebeltofSinokoreacraton;NQL—NorthernQinlingaccretionaryorogenicbelt;SQ—
SouthQinlingblock(micro-continent);NY—Northernmarginalmobilebelt(fold-and-thrustbelt)ofYangtzeCraton
矿床;秦岭是全球性三大汞锑矿带之一的秦岭—西亚汞锑矿带的重要组成部分[9],以公馆—青洞沟汞锑矿田为代表;自20世纪70年代发现破山银多金属矿床[10]以来,河南东秦岭新发现了1个超大型和10个大型银多金属矿床,使东秦岭成为中国最重要的银(伴铅锌)矿省,也是世界首例、最重要的造山型银铅锌成矿省[6];南秦岭蕴含中国最重要的陕甘铅锌矿田和钡矿田(毒重石/重晶石)(图1)。以上表明,秦岭造山带确属中国最重要的矿产资源储集地,被誉为中国的“金腰带”。秦岭造山带以其独特的地质地理位置、复杂的地质现象和丰富的矿产资源而颇受学者们重视、研究,几代人的努力使秦岭造山带的地质研究程度高,问题认识深刻,现象描述准确,在约100年的中国地质科学发展史中扮演着中国地质学、成矿学理论的策源地和地质学家成长的摇篮。最新研究表明,秦岭造山带构造格局总体表现为“三块两缝”的特征,即华北、南秦岭和扬子陆块以及商丹和勉略缝合带[3];地球化学研究揭示出造山带内部不同块体的区域不均一性[11];古特提斯洋在秦岭造山带自东向西闭合,最终完成于晚三叠世[12];中生代秦岭造山带发生强烈的拆离滑脱和陆内俯冲作用[13-14];造山带结构为不对称扇形的蘑菇云朵状,岩石圈深、中、浅部的构造方向不同,显示立交桥结构的特点[15];造山带侧向缩短作用在侏罗纪仍然非常强烈,但结束于侏罗纪与白垩纪之交[16];127Ma之前的造山期区域挤压背景下的伸展构造作用系由花岗岩浆穹隆作用诱发,而127Ma之后的造山后伸展构造则由岩石圈引张减薄引起[17];
虽然同碰撞花岗岩浆活动始于220
Ma,
但碰撞体制的花岗质岩浆活动和热液成矿作用
主要发生于侏罗纪—白垩纪之交[2,18]。尽管如此,
仍
有一些重要问题尚未解决[6],特别是:
(1)秦岭燕山期大规模花岗岩浆活动和成矿作用已是不争的事实,而关于印支期成矿作用报道甚少,
是否存在印支期成矿作用?
(2)秦岭造山带在晚古生代发生了勉略洋甚至商丹洋的俯冲消减作用[3,12],
为何罕见或不见晚古生代
的岩浆弧火山岩、侵入岩以及相关斑岩型、浅成低温热液型矿床和弧前增生楔环境的造山型矿床?晚古生代的岩浆弧在哪里?
(3)在总体缺乏晚古生代岩浆弧的前提下,何以确定三叠纪花岗岩类属于同碰撞[19]乃至碰撞后[20]的岩浆岩?秦岭三叠纪花岗岩类究竟具有什么样的岩石学、地球化学特征?究竟是大陆碰撞前的岩浆弧产物,还是大陆碰撞体制挤压背景抑或是后碰撞或造山后陆内拉张/伸展背景的岩浆岩?
(4)三叠纪(200~251Ma),特别是早中三叠世(228~251Ma)的构造背景究竟是碰撞前的洋-陆俯冲体制[8,12,21]?陆陆碰撞造山体制[3,22-23]?
还是碰撞后
的拉张或伸展背景[11,20,24],
甚至碰撞后的陆内造山阶
段?很多学者主张三叠纪进入碰撞后的陆内构造演化阶段,但为何在南秦岭和扬子北缘仍然大量发育
陈衍景:秦岭印支期构造背景、岩浆活动及成矿作用855中国地质2010年
与二叠纪整合接触的三叠纪海相地层?
针对上述秦岭地区的问题,笔者开展了综合研究并获得了一些进展或认识,借本文简单介绍,以期抛砖引玉。2三叠纪的秦岭———现今的地中海:洋陆俯冲转为陆陆碰撞目前,学者们共识秦岭洋或古特提斯洋北支在古生代末—三叠纪期间自东向西逐渐闭合,扬子与华北陆块之间的碰撞造山也必然自东向西始于古生代末—三叠纪,大别—苏鲁地区的陆陆碰撞至少始于240Ma,并在240~220Ma期间发生超高压变质作用[4]。但是,关于印支期(三叠纪:251~199.6Ma)秦岭地区的构造背景却认识不一。笔者认为秦岭地区在三叠纪处于由洋陆俯冲体制向陆陆碰撞体制转变时期,在晚三叠世扬子陆块与华北-秦岭联合大陆自东向西缝合、碰撞,理由如下:(1)古地磁研究揭示三叠纪之前扬子与华北属于两个彼此独立的陆块,白垩纪中期以后二者之间的相对位置基本未变,而T-K1期间发生强烈的造山带地壳缩短、陆块旋转等[16,25](图2~3);地震等地球物理研究证明,秦岭造山带的造山作用发生在晚三叠世—早白垩世期间[15]。(2)区域地球化学研究表明,南秦岭与北秦岭在中生代之前差异较大,中生代及其后差异大幅度地减小[11]。(3)秦岭地区海相沉积作用在泥盆纪—三叠纪期间连续进行,但三叠纪沉积范围逐步向西南秦岭缩小[26,27],
晚三叠世地层主要见于松潘盆地和秦岭
微陆块西南缘,东秦岭北部仅有少量沉积(图4),表明三叠纪的秦岭与现今地中海的特征相似。
(4)侏罗纪地层基本缺失(图4),前侏罗纪地层全部变形和变质,侏罗纪以后的地层变形微弱,没有遭受变质,表明侏罗纪发生强烈的构造变形、陆内俯冲和前陆褶冲作用[13,28]。
(5)由勉略洋俯冲产生的黑沟峡地区火山岩Sm-Nd等时线年龄为(242±21)Ma,Rb-Sr等时线年龄为(221±13)Ma[22]
,
前者可解释为火山喷发年
龄,后者可解释为变质年龄;同时,沿勉略带分布的高压榴辉岩矿物-全岩Sm-Nd等时线年龄为(192±
34)Ma,黑云母40Ar-39Ar坪年龄为(199.6±1.7)Ma[29]
,
显示在220~199.6Ma之间由洋陆俯冲体制转变为陆陆碰撞体制。
(6)成矿系统研究表明,220Ma的黄龙铺碳酸岩型钼成矿系统来自残余的俯冲洋壳的部分熔融[30,31],
218Ma的大湖金钼矿床成矿流体主要来自俯冲洋壳的变质脱水作用[32-34],
表明220Ma左右洋壳俯冲
仍然存在[6]。
(7)最新研究表明,西秦岭三叠纪岩浆岩类型复杂,是活动大陆边缘的产物,而非陆陆碰撞体制的产物(后述)。印支期花岗岩类主要为钙碱性准铝质,具有高Sr低Y、Yb含量以及高Sr/Y、高La/Yb比值、
图2古地磁揭示的扬子与华北陆块的缝合过程[16]
Fig.2FinalcoalescenceofYangtzeandNorthChinaBlocks,revealedbygeomagmeticdata[16]
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