中生代复杂构造体系的成矿体系与成矿过程
董维财
摘要:中生代中的成矿过程受到了多种构造体系的影响,如中亚造山带后期的伸展、蒙古的碰撞造山作用、古太平洋板块的西向俯冲等都对成矿过程产生影响。本文以华北大陆北缘西拉木伦多金属成矿带作为案例,分析中生代复杂构造体系的成矿体系以及成矿作用。
关键词:中生代复杂构造体系;成矿体系;成矿过程
1概述
在我国东部的华北大陆北缘,中生代花岗岩进行广泛分布,它是岩浆活动后的主要特征,与中生代形成矿体有着密切的关系。本文对西拉木伦成矿带进行研究时,以矿床的成矿时代、地球化学特征以及矿床的地质等作为基础,根据构造环境,中生代成矿作用主要可分为三期,分别为造山后期的局部伸展、构造体系的转换以及岩石圈的大规模减薄。不同时期的成矿作用形成了不同的地球化学特征与矿床地质。并与中生代中复杂的构造演化,对矿床成因、地质特征等进行研究掌握,探究其成矿规律。
2华北大陆北缘区域构造演化与成矿特征
华北大陆北缘经过了古生代造山,其中包括古亚洲洋的闭合等,最终华北大陆板块与西伯利亚大陆板块进行并和形成了位于北缘的造山带。该造山带的形成是由多个大陆板块的共同作用,结合大洋和陆地的共同演变,经过多个大陆板块合并后所形成的,属于增生造山,该增生过程时期更久,原因更复杂,是增生型造山带的代表。经过不同板块的合并之后,中生代及新生代时期内发生的陆内伸展以及环太平洋的岩浆作用进行叠加,使华北大陆北缘造山带具有陆内垂向增生的特征。复杂的中生代作用加上岩浆及壳幔作用形成了造山带岩石圈的减薄,再加上岩浆活动中伴随的强烈物质迁移与交换等,因此矿床中具有复杂的矿物组成。华北大陆北缘造山带走向以东西向为主,特点为成矿时间早、成矿时间长、成矿原因复杂。区域内矿床的分布受到了构造格局的控制,总体上为东西走向,并分区集中。该种规律体现了构造体系对矿床的控制。从华北大陆北缘内矿床形成时间来看,主要形成时间为晚古生代以及中生代。中生代矿床形成与大量的岩浆活动息息相关,矿床类型以火山岩型、斑岩型等为主。
3中生代西拉木伦多金属成矿带形成的复杂过程与成矿模式
在西拉木伦多金属成矿带上主要分布有中生代的火山岩、碎屑岩以及沉积岩。在燕山期侵入的酸性岩广泛分布于矿带中,本矿带的三期成矿作用反映了区域构造的转变,对研究地球动力学过程有重要意义。
3.1三叠纪造山后期的局部伸展成矿作用
从华北大陆北缘区域中的构造来看,由于造山作用后的伸展,在三叠纪时期有一次构造热事件作用的发生,从而导致岩浆作用,虽然规模小,但是岩浆活跃于整个造山带。根据同位素测定,华北大陆北缘在早中生代时期为局部伸展的状态,同时有大量花岗岩侵入到造山带中,大量形成了锰矿、铜矿。
3.2侏罗纪构造体系转换与多方向构造的联合成矿作用
在侏罗纪时期,华北大陆北缘受到了多个构造的共同作用,不仅有古太平洋板块的西向俯冲作用,也有造山后伸展作用影响,共同作用所形成矿山的主要特点表现为多期次、多方向、多性质的断裂构造,岩脉同理。在侏罗纪时期早期,华北大陆北缘主要受到挤压作用,只有局部受到伸展作用形成构造,之所以受到挤压,与蒙古地区的闭合作用密切相关。在侏罗纪中期,由于断裂带的控制,形成了钼矿矿床。该时期的矿山带构造与古太平洋的西向俯冲具有紧密关系。侏罗纪时期晚期,华北大陆北缘构造发生了巨大变更,该地区成为环太平洋的一部分。由于古太平洋西向俯冲的作用,矿山带走向向北东方向转变,再加上花岗岩的侵入,形成了金矿、铜矿等的矿床。
3.3早白垩陆内伸展与岩石圈大规模减薄作用
在华北大陆北缘矿山带形成过程中,早白垩时期是成矿作用最为激烈的阶段,有大量多金属矿形成。这些矿体主要分布在大兴安岭主脊与西拉木伦河断裂的交汇处。其中小东沟斑岩型钼矿的主要产出形态为壳状或层状,岩体主体为斑状花岗岩,宽度几米到几十米不等,其中富含钾和碱。
4中生代西拉木伦多金属成矿带中酸性斑岩成矿属性与成矿作用
中酸性岩石与矿床的形成具有紧密联系,不同的岩石成矿元素的组合不同,这就是成矿专属性。本文对中酸性岩石的成矿专属性进行分析,并对成矿作用进行探讨。它能够反映出矿山带的构造背景。
4.1富钼花岗岩含大量硅和碱
根据研究,地球化学组成与岩石的成矿元素具有一定关系。钼矿形成的有利条件为二氧化硅含量大于70%,氧化钾在4%到6%之间。该类花岗岩的硅含量、碱含量以及钾含量都较高,而氧化钙、氧化铁等的含量都比较低。
4.2成矿作用与岩浆演化方式有关
岩浆活动时的熔融作用对铜矿和金矿的形成都有有利作用,而钼矿的形成则与分离结晶作用紧密相关。而如果熔融作用与分离结晶同时存在时,可以形成铜钼矿。这是通过对成矿作用与岩浆演化方式的关系进行研究得到的。
4.3成矿作用与区域构造性质相关
斑岩型的铜钼矿主要分布在陆内环境中,与陆弧或者裂谷相关,铜金矿则主要存在于造山带环境中,在造山带形成的后期存在有大型的断裂与走滑现象,这是华北大陆北缘形成大型矿床的重要原因。
总结:中生代由于发生了复杂的地质构造作用,再加上岩浆对造山带的侵入,形成了大量的矿床。整个时期中地质构造的不断叠加使得矿床特征变得更加复杂。因此对中生代的构造体系进行分析有利于分析出该时期的成矿原因与成矿作用。本文以华北大陆北缘的矿床作为案例,具体分析中生代复杂构造体系下的成矿体系以及成矿作用。矿体形成与多方面相关,不同的地质条件也会形成不同的矿床。对该矿床的分析有助于发现更多相似矿产。