如题所述
60~70年代是地质科学发生显著变革的年代,也给区域成矿学的发展提供了契机。60年代中期板块构造学说问世不久,一些学者开始尝试运用板块间的相互运动来解释某些矿床类型的形成环境。R.H.Sillitoe(1970、1972)、P.W.Guild(1970)注意到块状硫化物矿床和斑岩铜、钼矿床的形成机制、同位素组成特征与板块边界类型的关系。A.H.G.Mitchell等(1972)对环太平洋地区的斑岩铜矿和锡矿,C.F.Park(Jr.)(1972)对太平洋盆地的铁矿,F.S.Sawkins(1972)对广泛分布的块状硫化物矿床,都用板块碰撞带深部熔融产生的岩浆作用提供成矿物质来解释上述矿床类型的成因。P.Guild自1973年起联系全球板块构造阐述区域成矿规律。
英国的A.M.Evans(1980)将板块构造观点与地槽观点结合起来,解释不同构造环境中矿床的形成与分布。R.W.Hutchinson(1980)则将贱金属硫化物矿床作为认识构造环境和构造演化的一种标志,Guilbert(1981)持类似的观点,指出“要用矿床的基础地质去解释板块构造,而不仅仅是相反”。1980年在巴黎召开的第26届国际地质大会上,已有了“板块构造与成矿”、“矿床在空间与时间上的分布”等专题讨论。
80年代以来,运用板块构造理论来解释矿床产出环境的文献日益增多,其中,代表性的著述有A.G.Mitchell和M.S.Garson(1983)的《矿床与全球构造》和F.J.Sawkins(1984)的《金属矿床与板块构造》。两本专著全面论述板块构造、岩石组合与矿床类型之间的联系,从全球构造尺度阐述了主要矿床类型的生成和分布规律。
在中国,李春昱(1981)、郭令智(1981)等结合中国地质构造特点,阐述了板块构造与成矿的关系,为区域成矿研究提出了新的研究方向。
在区域成矿研究中,还有一个不容忽视的研究领域和学术方向,即巨型断裂构造与成矿的关系。原苏联学者M.A.法沃尔斯卡娅(1956,1969)、美国学者J.Kutina(1969)等先后提出聚矿构造、线性构造、穿透性构造等概念并系统研究了它们的控矿作用。E.S.奥德里斯科尔对澳大利亚基底断裂系统的深入研究对发现奥林匹克坝矿床起了重要作用,J.Kutina(1995)还利用幔根构造观点来解释北美大陆金属矿床富集区的深部原因。
近年来,很多学者重视研究裂谷构造与成矿的关系,因为很多矿床如SEDEX型矿床、VMS型矿床、金刚石矿床、含矿碳酸岩等大都产生在裂谷环境。伸展构造体制下矿床的形成和演化已受到普遍重视。对区域大型剪切带构造与金矿带的关系、古大陆边缘与成矿作用等已有较系统的研究成果。
在这个阶段中除了用槽台学说主要是板块构造学说来解释矿床时-空分布外,西欧的地质学家如P.Routhier强调地球化学省对成矿的作用,以原始地壳不均一性来解释各大区域中金属成矿的差异(《全球成矿规律研究》,1981)。美国的J.A.Noble(1970,1974)也持类似观点,他研究了美国西部的金属成矿省。一些地球化学家也支持他们的观点并尝试用地球原始组成物质的不均一性来解释区域成矿明显差异性的根源,即超越(穿切)构造单元的金属省成矿概念。
80年代以来,一些国家开展了大面积区域化探工作,提供了极为丰富的区域地球化学信息,使区域成矿学研究有可能建立在更多的对区域地球化学背景的认识之上,并逐步形成了以区域构造和区域地球化学二者结合为背景的区域成矿学研究思路。
70~80年代,成矿时代研究受到重视,一些学者利用地质学方法和同位素年代学方法积累了大量岩矿年代资料,用以总结全球不同地质时代的成矿特点,并将其与地球演化阶段联系起来。C.Meyer(1981)在纪念《经济地质》出版75周年的论文集中,发表了《地质历史上的成矿作用》一文,较系统地阐述了地史上金属成矿的演化趋势,划分出3个大的成矿类型转变期(自3800Ma以来):①太古宙与元古宙转变期(2500Ma左右);②古元古代与中元古代转变期(1800Ma左右);②元古宙与古生代转变期(600Ma左右)。他认为,第一和第三个转变期与地球的大地构造型式变化相吻合,而第二个转变期则与地球大气中O2含量的突然增长相关联;在每一大的成矿时期中都有特定的成矿环境和产生相应的矿床类型。他还指出,随着地球表面环境化学多样性的增加,以及构造多样性的增强,有利成矿的环境随时间的增长而增加;而且随大陆的不断堆积和剥蚀,成矿作用的复杂性也在增加。J.Veizer(1976)根据地史上地壳、生物圈、沉积岩及矿石等的成分变化趋向,以古陆扩大、生物活动从海洋迁上陆地为标志,又以400Ma左右为界,将显生宙成矿期分为两个阶段,即早古生代和晚古生代—中新生代两个阶段。
M.E.Barley(1992)依据各成矿时代中生成的矿产的储量统计资料,联系古大陆聚散的背景,研究了主要金属成矿的时间分布特征,提出地史上存在着3个大陆成矿高峰期,分别是距今2000~1800Ma、1000~800Ma和400~300Ma,它们分别相当于古大陆聚合末期到裂解初期这个转变期。
70年代以来,随着全球科学深钻、地学大断面、地幔填图和大洋探测等深部探测和研究的加强,积累了一些关于地球深部组成和结构的新资料,壳幔相互作用、岩石圈和软流圈相互作用、地幔柱运动等问题受到重视,并开始探索成矿物源、成矿作用与深层物质运动的关系,从宏观角度研究区域成矿的地球动力学机制。这是当前和今后一个时期区域成矿研究的一个重要领域。
80年代以来,巨型矿床(特大型、超大型)成矿规律的研究受到重视,并已获得一定进展。例如,已明确元古宙是全球大型、巨型矿床的重要成矿期,古大陆边缘构造带是巨型、大型矿床较为集中的地域等。这项研究工作方兴未艾。
区域成矿研究中,区域规模的地质流体运移和演化对区域成矿的控制也已引起专家的重视,如对北美密西西比河谷型铅锌矿床成矿规律的研究等,这也是区域成矿学研究中的新课题。
成矿区(带)中矿床成矿系列(简称成矿系列)研究是中国地质学家总结20世纪50年代以来矿产勘查和矿床研究的一项重要成果(程裕淇、陈毓川等,1978,1998;翟裕生等,1979,1996),它将矿床类型共生与一定区域的地质构造环境联系在一起,以阐明各矿床类型间的时、空和成因关系。这—观点对区域成矿预测和指导找矿有实际意义。近年来,为探讨成矿系列的成因和动力学机制,又开展了对成矿系统的研究(李人澍,1996;翟裕生,1997)。
以上简要介绍了70~90年代区域成矿学发展的趋势。总的特点是在全球构造演化和层圈相互作用的基础上,从地球动力学机理来研究区域成矿规律。
在中国,从大地构造和区域构造入手研究成矿规律历来受到重视。李四光创立地质力学;黄汲清提出并发展多旋回构造运动学说;张文佑(1983)提出断块构造学说;陈国达提出地洼学说;张伯声(1982)发表《地壳波浪与镶嵌构造研究》。他们都对中国的大地构造特征有系统分析,形成了创新理论,对区域地质找矿有指导意义。王鸿祯等(1981,1990,1996)关于大地构造活动论和构造演化阶段论的学说,对中国大地构造分区和古陆边缘构造演化的系统研究;马杏垣等(1987)对中国华北前寒武纪地质和中国大陆动力学特征以及地学大断面的研究等,对区域成矿研究均有指导作用。杨遵仪、程裕淇、王鸿祯合著的《中国地质学》(1989)及程裕淇主编的《中国区域地质概论》(1994),系统地论述了中国的地质演化史和地质构造特征,是研究中国区域成矿的基础性文献。
我国的区域成矿研究是有组织有计划的,地矿部在1979~1983年、1992~1995先后两轮在全国开展成矿区域规划研究,组织进行了较系统的区域成矿规律研究及中、小比例尺成矿预测,对推动全国区域矿产勘查起了重要作用。
在成矿区(带)的研究工作中,运用地质学、地球化学、地球物理学和遥感地质的新技术、新方法和新理论,比较重要的有:地质矿产部现国土资源部、中国科学院、国家自然科学基金委员会及有关地质行业组织的对秦巴地区、南岭、长江中下游、华北地台北缘、“三江”等地的区域成矿规律研究,并取得巨大成果;新疆维吾尔自治区“305”项目取得重要进展,编制了全自治区及邻区成矿规律图及说明书,对阿尔泰、天山等区域的地质演化与成矿特征有了突飞猛进的认识;中国大多数省(区、市)地质矿产局都编著有相应的区域地质志和成矿规律图,完成了各自的区域矿产总结以及本省(区、市)的矿床成矿系列研究。这些工作使对中国区域成矿的认识提高到一个新的水平。有关成矿规律的研究论文反映在各类地质矿床期刊中。完成了一批区域成矿研究的著述和图集,全国性的包括:《中国内生金属成矿图及说明书》(1∶400万,郭文魁等,1987)、《中国矿产资源图及说明书》(1∶500万,宋叔和主编,1992)、《中国黑色有色金属矿产图集》(刘兰笙等,1996)等。区域性的例如:《华北陆块北缘及其邻区有色金属矿床地质》(芮宗瑶等,1994)、《新疆北部固体地球科学新进展》(涂光炽等,1993)、《中国新疆古生代地壳演化及成矿》(何国琦等,1994)、《西北海相火山岩地区块状硫化物矿床》(邬介人等,1994);《秦巴岩石圈构造及成矿规律地球化学研究》(张本仁等,1994)、《秦岭泥盆系铅锌成矿带》(祁思敬等,1993)、《秦巴金属矿床成矿概论》(耿树方等,1994);《胶东绿岩带金矿地质地球化学》(杨敏之等,1996)、《中国东部金矿地质学及地球化学》(胡受奚等,1998);《长江中下游铜铁成矿带》(常印佛等,1991)、《长江中下游地区铁铜(金)成矿规律》(翟裕生等,1992)、《南岭地区与中生代花岗岩类有关的有色及稀有金属矿床地质》(陈毓川等,1989)、《华南元古宙基底演化和成矿》(涂光炽等,1993)、《滇西特提斯的演化及主要金属矿床成矿作用》(罗君烈等,1994)及《华夏地块韧性剪切带金矿地质》(王鹤年等,1992)等等。
中国自新中国成立以来积累的矿床地质资料极为丰富。1∶100万全国地质调查已基本完成,第一轮1∶20万区调除西藏等部分边远地区外全国已经完成。全国性及大区域的地质图、地球物理图(包括中国海域地球物理图)、不同类型岩石分布图以及金属和非金属矿产分布图等都已编制出版。这些成果为进一步研究中国的区域成矿特征和矿产分布规律打下了坚实基础。