Tectonic metallogenic characteristics of Late Mesozoic magmatic core complex uplift-detachment zone in eastern China and prospecting for gold-polymetallic ore fields
-
摘要:
中国东部中生代晚期发育伸展构造, 诱发强烈的岩浆活动, 出现大规模成矿事件。本文将伸展构造核部出露中生代晚期岩浆杂岩、边部出露拆离断层作为主要标志, 将多期岩浆侵入形成的变质核杂岩和伸展穹窿均归入中生代晚期岩浆核杂岩隆起-拆离带构造范畴。前者主要形成深源金-多金属矿床, 后者主要形成浅源有色金属矿床。前者主要产于古老变质岩区, 后者主要产于古生代沉积-火山岩区。岩浆上侵的诱因, 主要与晚中生代太平洋板块的俯冲-折返机制有关。结合地球物理资料, 探讨了岩浆核杂岩的深部控制因素。基于"岩浆核杂岩隆起-拆离带"岩浆期后热液成矿模式, 总结了岩浆热液型贵金属、有色金属矿床的分布规律、成矿条件和找矿标志, 提出了中尺度"矿田找矿"的新方向, 在辽南、皖北地区预测了有利的隐伏远景区。
-
关键词:
- 中国东部 /
- 中生代晚期 /
- 岩浆核杂岩隆起-拆离带 /
- 构造控矿 /
- 隐伏矿田勘查
Abstract:Extensional structures developed in the Late Mesozoic in eastern China, which induced intense magmatic activity and large-scale metallogenic events.This paper will extend structure of the Late Mesozoic magmatic core complex and edge exposed detachment fault as the main logo, the multiphase magmatic intrusion formed metamorphic core complex and extensional dome are classified as the structural category of Late Mesozoic magmatic core complex uplift-detachment belts.The former mainly forms deep-sourced gold-polymetallic deposits, while the latter mainly forms shallow-sources non-ferrous metal deposits.The former is mainly distributed in the area of ancient metamorphic rocks, while the latter mainly occurred in the area of Paleozoic sedimentary-volcanic rocks.The inducement of magmatic uptrusion is mainly related to the subduction-reentry mechanism of the Pacific plate in Late Mesozoic.Combining with geophysical data, the deep controlling factors of magmatic core complex are discussed.Based on the post-magmatic hydrothermal metallogenic model of magmatic core complex uplift-detachment zone, the distribution, metallogenic conditions and prospecting criteria of magmatic hydrothermal deposits of precious and non-ferrous metals are summarized.A new direction of mesoscale ore field prospecting is proposed, and favorable concealed prospect areas are predicted in southern Liaonan and northern Anhui.
-
-
图 1 岩浆核杂岩隆起-拆离带蚀变成矿模式(据吕古贤等,2017修改)
Figure 1.
图 2 焦家金矿蚀变岩-石英脉的“入”字形控矿构造剖面(据吕古贤等,1993)
Figure 2.
图 4 中国东部区域伸展拆离构造活动时间统计直方图与正态分布图(据杨谦等,2019修改)
Figure 4.
图 5 辽南地区岩浆核杂岩-拆离断层与金矿分布图(据刘俊来等,2002修改)
Figure 5.
表 1 华北东部中生代晚期典型岩浆核杂岩隆起-拆离带构造控矿特征
Table 1. Tectonic ore-controlling features of typical magmatic core complex uplift-detachment belts in Late Mesozoic in the east of North China
构造单元 地区 岩浆核杂岩侵位时代 拆离断层活动时代 围岩 矿床类型与矿种 矿田/矿床 文献 华北陆块北缘 医巫闾山 126~115 Ma 白垩纪 太古宇建平群 石英脉型为主,金 多个大中型金矿田,如排山楼 马寅生等,1999;罗镇宽等,2001 喀喇沁 134~125 Ma 133~126 Ma 太古宇建平群 石英脉型,金 多个大中型金矿田,如安家营子 张晓晖等,2002 华北陆块中部 紫荆关(阜平、赞皇) 165~120 Ma 142~126 Ma 太古宇阜平群、震旦系 矽卡岩型,铁铜;石英脉+蚀变岩型,金 多个大中型金铁铜多金属矿田,如石湖、邯邢地区 牛树银等,1997;林伟等,2019 华北陆块东缘 辽南庄河 124~110 Ma 125~123 Ma 元古宇辽河群 石英脉型,金 中小型矿床,如新房 张璟等,2020;仲米山等,2020;2021 胶西北 163~115 Ma 137~108 Ma 太古宇胶东群 石英脉+蚀变岩型,金 多个大型金矿田,如玲珑、焦家、三山岛 吕古贤等,1993;朱光等,2021 鹊山 162~155 Ma 135~113 Ma 太古宇胶东群 碳酸盐岩+角砾岩型,金 多个大中型金矿田,如辽上、蓬家夼、土墩、宋家沟 杨金中等,2000;夏增明等,2016;王志新等,2017;郝志宣等,2022 秦岭-大别造山带中段 熊耳山 214~134 Ma 138~100 Ma 太古宇太华群 石英脉+蚀变岩型,金-钼-铅锌 多个大型金多金属矿田,如文峪、东桐峪、东闯 林伟等,2019;朱光等,2021 秦岭-大别造山带东段 北大别 145~120 Ma 130~120 Ma 太古宇五河群 石英脉+蚀变岩型,金 多个中小型金矿床, 如上成、小庙山 冀文斌等,2011;林伟等,2019;朱强等,2021 -
[1] Li Y J, Zhu G, Su N, et al. The Xiaoqinling metamorphic core complex: A record of Early Cretaceous backarc extension along the southern part of the North China Craton[J]. Geol. Soc. Am. Bull., 2020, 132: 617-637. doi: 10.1130/B35261.1
[2] Wu F Y, Lin J Q, Wilde S A, et al. Nature and significance of the Early Cretaceous giant igneous event in eastern China[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2005, 233(1/2) : 103-119.
[3] Wu X, Zhu G, Yin H, et al. Origin of low-angle ductile/brittle detachments: Examples from the Cretaceous Linglong metamorphic core complex in Eastern China[J]. Tectonics, 2020, 39: e06132.
[4] 陈国达. 中国地台"活化区"的实例并着重讨论"华夏古陆"问题[J]. 地质学报, 1956, 36(3) : 240-271. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE195603000.htm
[5] 陈杨. 安徽蚌埠隆起金矿床成矿作用及成矿模式研究[D]. 合肥工业大学博士学位论文, 2021: 1-168.
[6] Davis G A, 郑亚东. 变质核杂岩的定义、类型及构造背景[J]. 地质通报, 2002, 21(4/5) : 185-192. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20020457&flag=1
[7] 邓军, 王庆飞, 杨立强, 等. 胶东西北部金热液成矿系统内部结构解析[J]. 地球科学—中国地质大学学报, 2005, 30(1) : 102-108. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX200501014.htm
[8] 韩润生, 赵冻. 初论岩浆热液成矿系统控岩控矿构造深延格局研究方法[J]. 地学前缘, 2022, 29(5) : 420-437. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXQY202205036.htm
[9] 郝志宣, 金超, 田忠华, 等. 胶东半岛乳山地区低角度韧性剪切带几何学、运动学特征: 对中国东部岩石圈减薄作用的启示[J]. 地质科学, 2022, 51(1) : 43-60. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKX202201002.htm
[10] 华仁民, 毛景文. 试论中国东部中生代成矿大爆发[J]. 矿床地质, 1999, 18(4) : 300-307. doi: 10.3969/j.issn.0258-7106.1999.04.002
[11] 回凯旋, 秦克章, 韩日, 等. 岩浆热液型银矿床、银矿省及形成的控制因素[J]. 岩石学报, 2021, 37(8) : 2502-2520. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB202108015.htm
[12] 冀文斌, 林伟, 石永红, 等. 大别山早白垩世变质核杂岩的结构与演化[J]. 地质科学, 2011, 46(1) : 161-180. doi: 10.3969/j.issn.0563-5020.2011.01.013
[13] 蒋少涌, 彭宁俊, 黄兰椿, 等. 赣北大湖塘矿集区超大型钨矿地质特征及成因探讨[J]. 岩石学报, 2015, 31(3) : 639-655. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201503001.htm
[14] 林伟, 许德如, 侯泉林, 等. 中国大陆中东部早白垩世伸展穹隆构造与多金属成矿[J]. 大地构造与成矿学, 2019, 43(3) : 409-430. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DGYK201903004.htm
[15] 刘建民, 赵国春, 徐刚, 等. 辽东半岛金矿成矿作用与深部资源勘查[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(6) : 1613-1635. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CCDZ202106001.htm
[16] 刘俊来, 崔迎春, 关会梅. 辽吉朝褶皱带古元古宙岩浆核杂岩及其大地构造意义[J]. 地质通报, 2002, 21(4) : 202-208. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20020460&flag=1
[17] 刘俊来, 纪沫, 申亮, 等. 辽东半岛早白垩世伸展构造组合、形成时代及区域构造内涵[J]. 中国科学: 地球科学, 2011, 41(5) : 618-637. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JDXK201105003.htm
[18] 刘向冲, 肖昌浩, 张拴宏, 等. 辽东三股流岩体是否为五龙金矿成矿提供必要的能量?[J]. 地球科学, 2020, 45(11) : 3998-4013. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX202011008.htm
[19] 罗镇宽, 苗来成, 关康, 等. 辽宁阜新排山楼金矿区岩浆岩锆石定年及其意义[J]. 地球化学, 2001, 30(5) : 483-490. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQHX200105011.htm
[20] 吕古贤. 矿田地质学分类研究[J]. 地学前缘, 2015, 22(4) : 1-12.
[21] 吕古贤, 孔庆存. 胶东玲珑-焦家式金矿地质[M]. 北京: 科学出版社, 1993: 1-253.
[22] 吕古贤, 曹钟清, 郭涛, 等. 长江中下游中生代构造岩相体系分布与成矿规律——新华夏构造体系的"长江式"构造研究[J]. 大地构造与成矿学, 2011, 35(4) : 495-501. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DGYK201104005.htm
[23] 吕古贤, 霍庆龙, 袁月蕾, 等. 胶东金矿陆内构造岩浆核杂岩隆起-拆离带蚀变成矿[J]. 地学前缘, 2017, 24(2) : 95-103. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXQY201702016.htm
[24] 吕古贤. 构造动力成岩成矿与构造物理化学[J]. 地质力学学报, 2019, 25(5) : 962-980. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZLX201905025.htm
[25] 马寅生, 崔盛芹, 吴淦国, 等. 医巫闾山变质核杂岩构造特征[J]. 地球学报, 1999, 20(4) : 385-391. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXB199904009.htm
[26] 毛景文, 谢桂青, 张作衡, 等. 中国北方中生代大规模成矿作用的期次及其地球动力学背景[J]. 岩石学报, 2005, 21(1) : 169-188. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB200501018.htm
[27] 闵令帅, 程惠红, 石耀霖, 区域岩浆热液成矿的数值模拟——以熊耳山前河地区金矿为例[J]. 中国科学院大学学报, 2020, 37(3) : 324-335. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZKYB202003005.htm
[28] 牛树银, 孙爱群, 许传诗, 等. 太行山中北段拆离带型金矿的成矿作用研究[J]. 华北地质矿产杂志, 1997, 12(1) : 67-74. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HBDZ701.006.htm
[29] 万天丰. 中国中、新生代板内变形与构造应力场[J]. 地质力学学报, 1996, 2(3) : 13. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZLX603.005.htm
[30] 汪青松, 张顺林, 张金会, 等. 郯庐断裂带南段继承性断裂构造控矿模式研究及其应用效果——以皖东北五河金矿整装勘查为例[J]. 地质学报, 2020, 94(10) : 2965-2977. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE202010012.htm
[31] 王志新, 焦秀美, 丁正江, 等. 胶莱盆地东北缘辽上式金矿构造控矿特征及找矿方向[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(3) : 61-69. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HJKJ201703010.htm
[32] 吴福元, 刘小驰, 纪伟强, 等. 高分异花岗岩的识别与研究[J]. 中国科学(地球科学), 2017, 47(7) : 745-765. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JDXK201707001.htm
[33] 夏增明, 刘俊来, 倪金龙, 等. 胶东东部鹊山变质核杂岩结构、演化及区域构造意义[J]. 中国科学(地球科学), 2016, 46: 356-373. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JDXK201603007.htm
[34] 邢集善, 杨巍然, 邢作云, 等. 中国东部中、新生代软流圈上涌与构造-岩浆-矿集区[J]. 地球科学, 2019, 44(5) : 1570-1583. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX201905014.htm
[35] 燕守勋, 蔺启忠, 黄晓霞, 等. 论调整构造[J]. 地质科学, 1997, 32(2) : 146-155. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKX702.002.htm
[36] 杨金中, 沈远超, 刘铁兵. 胶东东部鹊山变质核杂岩与金矿成矿[J]. 地质地球化学, 2000, 28(1) : 15-19. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZDQ200001002.htm
[37] 杨谦, 施炜, 侯贵廷. 中国东部及邻区晚中生代伸展拆离构造——综述与新认识[J]. 地球学报, 2019, 40(4) : 511-544. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXB201904002.htm
[38] 杨治. 安徽蚌埠-五河地区金多金属矿床成矿地质特征及矿床成因研究[D]. 合肥工业大学硕士学位论文, 2020: 1-72.
[39] 叶天竺, 吕志成, 庞振山, 等. 勘查区找矿预测理论与方法(总论) [M]. 北京: 地质出版社, 2014: 1-703.
[40] 于晓飞, 吕志成, 孙海瑞, 等. 全国整装勘查区成矿系统研究与矿产勘查新进展[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2020, 50(5) : 1261-1288. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CCDZ202005002.htm
[41] 曾庆栋, 陈仁义, 杨进辉, 等. 辽东地区金矿床类型、成矿特征及找矿潜力[J]. 岩石学报, 2019, 35(7) : 1939-1963. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201907001.htm
[42] 张宝林, 吕古贤, 余建国, 等. 矿田构造变形岩相带的地球物理资料解译与找矿应用[J]. 地质力学学报, 2021a, 27(4) : 542-556. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZLX202104004.htm
[43] 张宝林, 吕古贤, 王翠芝, 等. 关于金属矿田勘查方法的一些思考和实践[C]//首届全国矿产勘查大会论文集, 2021b: 292-293.
[44] 张宝林, 吕古贤, 余建国, 等. 赤峰柴胡栏子金矿及周边地区构造形迹的"米字型"分布及其控矿特征[J]. 现代地质, 2021c, 35(5) : 1267-1273. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XDDZ202105010.htm
[45] 张宝林, 吕古贤, 余建国, 等. 基于深部地球物理信息的构造变形岩相分类研究[J]. 地学前缘, 2022, 29(1) : 413-626. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXQY202201026.htm
[46] 张洪瑞, 侯增谦. 碰撞带热结构与碰撞成矿系统[J]. 地学前缘, 2022, 29(2) : 1-13. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXQY202202001.htm
[47] 张家嘉, 顾大年, 杜东旭. 安徽五河地区岩浆岩及构造对金矿的控制作用[J]. 中国地质调查, 2021, 8(3) : 30-39. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZDC202103004.htm
[48] 张进江, 黄天立. 大陆伸展构造综述[J]. 地球科学, 2019, 44(5) : 1705-1715. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX201905022.htm
[49] 张靖怡, 黄丞相, 魏士书, 等. 蚌埠隆起区东段金矿床成矿模式[J]. 地质论评, 2015, 61(增刊) : 583-584. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZLP2015S1274.htm
[50] 张璟, 杨中柱, 成龙, 等. 辽东半岛新房变质核杂岩形成机制及成矿指示意义[J]. 地球科学, 2020, 45(11) : 4014-4026. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX202011009.htm
[51] 张瑞林, 盛中烈, 汪青松, 等. 关于五河地区以金为主找矿几个问题的思考[J]. 安徽地质, 2017, 27(4) : 256-262. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-AHDZ201704005.htm
[52] 张晓晖, 李铁胜, 蒲志平, 等. 内蒙古赤峰娄子店-大城子韧性剪切带的40Ar-39Ar年龄及其构造意义[J]. 科学通报, 2002, 47(12) : 951-956. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KXTB200212015.htm
[53] 仲米山, 张国仁, 杨中柱, 等. 辽南庄河地区栗子房变质核杂岩的发现及意义[J]. 中国地质调查, 2020, 7(6) : 43-50. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZDC202006006.htm
[54] 仲米山, 张国仁, 高福亮, 等. 辽南新房变质核杂岩的发现及地质意义[J]. 地质科学, 2021, 56(1) : 272-287. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKX202101016.htm
[55] 朱光, 陆元超, 苏楠, 等. 华北克拉通早白垩世地壳变形规律与动力学[J]. 中国科学(地球科学), 2021, 51(9) : 1420-1443. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JDXK202109002.htm
[56] 朱强, 吴礼彬, 杜建国, 等. 张八岭隆起早白垩世变质核杂岩的厘定——对郯庐断裂带的制约及其与成矿作用关系[J]. 中国地质, 2021, 48(5) : 1639-1652. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI202105025.htm
-