国外研究现状及进展

如题所述

1.3.1.1 深断裂与成矿

前苏联的M.A.法沃尔斯卡娅、И.H.托姆松和美国J.库廷纳等强调线性构造带和深断裂对成矿的重要控制作用[38]。主要是一些区域性的线性构造,包括深断裂或深部构造在地表的反映,组成区域性的聚矿构造带,具有全球性和深成性等特点,是地壳上一个高渗透带,多呈经向或纬向分布。这些深断裂不受大地构造单元的限制,可以穿切不同的大地构造单元,甚至在海上和陆上联成统一的构造体系。

聚矿构造带的主要标志是发育深断裂带、岩浆杂岩带。沿聚矿构造带伴随多期次的岩浆活动,构成一些岩浆杂岩活动中心和矿化中心,由于构造带每次活动下切深度不同,因而成岩成矿特点也有不同。

区域上主要的内生矿化特别是组分复杂的大型、特大型矿床,都集中在聚矿构造带与其他线性构造的交汇处,尤其是不同级别、期次断裂构造的交叉点上,是矿带中矿结、矿田有利分布区。

J.库廷纳对美国西部内生矿产研究表明:西太平洋底有一些纬向深断裂延伸到大陆基底,其中重要的是门多西诺(Mendocino)、默里(Murray)及先锋(Pioneer)深断裂,它们与其他方向线性构造的交叉点是铜、铅锌矿的产出部位[39]。E.拉德克维奇、И.H.托姆松和M.A.法沃尔斯卡娅等对苏联外贝加尔和远东多金属矿带的研究表明,基底构造中的隐伏断裂在上部构造层中表现为密集的线性裂隙带,一些大矿集中在聚矿构造带与NE、NW、SN三个方向断裂的交叉点上[40]。据И.H.托姆松的资料[41],美国西部几个重要成矿带,大矿也集中在NE向与纬向构造的交叉点上。在南美安第斯山有五个聚矿构造带,控制着秘鲁、智利、玻利维亚和阿根廷境内的铜、锡和稀有金属矿床。

1.3.1.2 板块构造与成矿

国外对于巨型构造与成矿作用的研究,目前最流行的是板块构造与成矿[42]。以H.A.Hess、A.H.Mitchell、R.H.Sillitoe为代表,提出了全新的板块成矿理论体系[43~51]。这一成矿理论体系,能较好地解释了山东胶东金矿主要成矿动热地质背景,也就是太平洋板块运动对欧亚大陆中生代地质变革与演化起着极其重要的作用。

(1)太平洋板块运动对中国东部地体的影响

太平洋板块运动对中国东部地质构造演化的影响深远。上田诚也[52]研究提出主要有三个阶段的演化(S.Uyeda,and A.Miyashiro,1974):早期阶段约120 Ma,大洋中脊正靠近亚洲大陆;第二阶段90 Ma,洋脊紧靠大陆,库拉板块俯冲,大陆板块厚度减薄,火山活动增强;第三阶段约40 Ma,洋脊俯冲在大陆板块之下,厚度减薄,大陆板块靠近海一侧破碎移动,日本岛弧形成。总之,太平洋板块由东南向北西向欧亚大陆俯冲。中国东部处于压扭性应力场环境,上部地壳以左旋平移构造为主。太平洋中脊逐渐靠近大陆,以较大的角度向日本岛俯冲,出现三波川高压低温变质带[53,54],日本岛火山活动加强。北部为库拉板块,南部为太平洋板块,由于太平洋内有两条扩张脊,南部没有消减带,迫使库拉板块高速度消减于亚洲大陆之下,温度升高,地幔物质融熔并上涌,大量花岗岩侵位。这时板块运动受到来自大陆北西向的对抗挤压,致使出现了NE-NNE向压性左旋平移构造体系;在郯庐断裂带以东地区有向北平移的现象,太平洋板块俯冲在中国东部大陆地壳下(120 Ma)。

与板块活动相应的地质构造特征,以NE-NNE向压扭性左旋剪切断裂为主体。在中国东部出现一系列大陆隆起、坳陷和左行平移带。规模巨大的郯庐断裂东侧发育着北东向褶皱和断裂,它们以北东向为主,和郯庐大断裂以小角度斜交,包括三山岛断裂、焦家断裂、招平断裂等,这些断裂具有控、容矿构造之特征[55]

(2)板块运动与成矿作用

鲍曼(Boman,1987)提出板块运动演化与成矿作用主要有四个阶段[42]:早期地拱-裂谷阶段,主要形成超镁铁质岩、暗色岩、深源岩石及有关矿产,如金伯利岩金刚石矿,金-铀、铅锌矿床等。第二阶段,大洋中脊及大洋板块扩张阶段,形成大洋拉斑玄武岩建造、蛇绿岩套,相伴矿产有塞浦路斯型块状硫化物矿床,“黑烟囱”钼-锌矿床。第三阶段,俯冲消亡阶段,大洋板块消亡于大陆壳下,大陆板块增生,洋壳及地幔楔在大陆下部分熔融,发育巨大规模构造-岩浆带,伴生有重要的金属矿产,有铜、金、钼、铅、锌等。第四阶段,地壳固结成稳定地块阶段,这个时期会出现隆起和坳陷相间格局,该阶段存在时间可能较短;由于地幔物质上涌,地拱-裂谷作用再次活化,又回到裂谷作用阶段。

(3)大陆内部热点成矿作用

大陆内部热点及其附近的火山作用和深成岩浆活动,通常以富含碱质并具有环形构造发育为其特点,喷出岩以流纹岩为主,含少量粗面岩,有时尚见玄武岩,侵入岩有碳酸盐岩、过碱性花岗岩、不饱和碱性岩。据Burke和Dewey[43]的研究,在大陆裂谷发育之前,地幔柱的上部有不少非造山型花岗岩体侵位。Sillitoe[49~51]指出,有些锡矿床的形成与该类花岗岩有关。广泛被引用的实例是尼日利亚约斯高原的锡矿。在巴西与地幔热点有关的含锡花岗岩产于朗多尼亚的花岗岩体中。据普里姆(Priem)等研究,它们均属产于稳定克拉通内部的非造山岩体。

(4)大陆裂谷及拗拉槽的成矿作用

裂谷是地球表面的重要构造现象,它是在引张背景下形成的断陷带,由于地幔上隆而形成主动型裂谷,也可由于应力场中的不均衡拉张形成被动型裂谷。沙茨基(1947)曾注意到,苏联许多地堑的端部常呈高角度与造山带衔接。Burke&Dewey[43]认为,许多元古宙和显生宙的地堑,与东非裂谷系有着相似的成因,它们是未能发育成洋盆的夭折裂谷。裂谷带不仅有独特的岩浆岩组合和沉积建造,而且还赋存特殊的矿产,较重要的类型有:①碳酸盐岩中的矿化;②碱性杂岩中的矿化;③含Cr-Ni-Pt-Cu矿化的裂谷带基性、超基性岩体;④斑岩型钼及铜-钼矿床;⑤层控的铜矿床;⑥层控银-铅-锌矿床。

1.3.1.3 走滑断裂与成矿

众所周知,走滑断裂是标志大陆地壳水平运动最好的典型构造之一。自1913年Reid等提出走向滑动断层以来,对于走滑断裂在地壳表层的变形和动力学研究已趋完美,例如表示走滑断裂的构造型式的雁列褶皱、拉分盆地,表现纯剪和简单剪切的断裂系统等。20世纪80年代以来,随着岩石圈动力学GGT大断面研究成果的积累,使走滑断裂在地壳深层次图像及其动力学方面的研究成为可能,并提出著名圣安得烈斯走滑断裂底部可能是一拆离带[56,57],与之有关的矿床有铅锌矿、铜矿和银金矿。中国东部GGT地学断面的成果也支持了与郯庐断裂带相连东侧存在多层低角度拆离带的认识[7,58],与郯庐断裂带呈“入”字型相交的次级构造是金矿赋集的场所,而在其内部与同构造期相伴的岩浆-火山活动则发育有铜、铅锌矿化,它与走滑断裂的成生具有一定的联系。沂沭断裂带与胶西北地区多级“入”字型NNE-NE向构造的交汇部位,构成了胶西北大型、特大型金矿富集区多级构造控矿格局。

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