板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與成礦作用--經(jīng)典

1、板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與成礦作用主要內(nèi)容1 引言引言2 離散型板塊邊界成礦離散型板塊邊界成礦3俯沖帶環(huán)境成礦俯沖帶環(huán)境成礦4碰撞帶環(huán)境成礦碰撞帶環(huán)境成礦5轉(zhuǎn)換斷層成礦轉(zhuǎn)換斷層成礦6大陸內(nèi)部熱點(diǎn)成礦大陸內(nèi)部熱點(diǎn)成礦7結(jié)論與認(rèn)識(shí)結(jié)論與認(rèn)識(shí)大陸裂谷環(huán)境成礦大陸裂谷環(huán)境成礦大洋環(huán)境成礦大洋環(huán)境成礦1 1 引言引言1、板塊構(gòu)造理論提供了對(duì)礦床板塊構(gòu)造理論提供了對(duì)礦床區(qū)域分布認(rèn)識(shí)的理論基礎(chǔ)區(qū)域分布認(rèn)識(shí)的理論基礎(chǔ)，金，金屬礦床總是和一定的巖石類(lèi)型相關(guān)聯(lián)，而板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)正是決屬礦床總是和一定的巖石類(lèi)型相關(guān)聯(lián)，而板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)正是決定了不同巖石類(lèi)型產(chǎn)生的條件。定了不同巖石類(lèi)型產(chǎn)生的條件。2、礦床的形成和定位受許多局部因素的

2、制約，但礦床的形成和定位受許多局部因素的制約，但成礦的基礎(chǔ)成礦的基礎(chǔ)還在地殼深部，是由板塊運(yùn)動(dòng)來(lái)控制的，所以區(qū)域成礦規(guī)律還在地殼深部，是由板塊運(yùn)動(dòng)來(lái)控制的，所以區(qū)域成礦規(guī)律應(yīng)該通過(guò)板塊構(gòu)造來(lái)認(rèn)識(shí)。應(yīng)該通過(guò)板塊構(gòu)造來(lái)認(rèn)識(shí)。3、板塊運(yùn)動(dòng)貫穿于地球演化的大部分時(shí)期，所以也能對(duì)礦床板塊運(yùn)動(dòng)貫穿于地球演化的大部分時(shí)期，所以也能對(duì)礦床在在時(shí)間上的分布演化時(shí)間上的分布演化作出解釋。作出解釋。板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的基本內(nèi)容1）漂浮于軟流圈之上的剛性巖石圈并非統(tǒng)一的整體，被活動(dòng)帶和斷裂帶分割成若）漂浮于軟流圈之上的剛性巖石圈并非統(tǒng)一的整體，被活動(dòng)帶和斷裂帶分割成若干大小不同的球面塊體，即巖石圈板塊，簡(jiǎn)稱(chēng)板塊；干大小不同

3、的球面塊體，即巖石圈板塊，簡(jiǎn)稱(chēng)板塊；2）板塊是剛性的和相對(duì)穩(wěn)定的）板塊是剛性的和相對(duì)穩(wěn)定的，并按球面運(yùn)動(dòng)規(guī)律不斷改變著彼此之間的相對(duì)位并按球面運(yùn)動(dòng)規(guī)律不斷改變著彼此之間的相對(duì)位置置；3）板塊邊界為）板塊邊界為大陸裂谷大陸裂谷、洋中脊洋中脊、島弧島弧海溝系海溝系、地縫合線地縫合線和和轉(zhuǎn)換斷層轉(zhuǎn)換斷層等構(gòu)造活等構(gòu)造活動(dòng)帶，因而具有強(qiáng)烈的活動(dòng)性，全球的地震、火山主要沿板塊邊界分布；動(dòng)帶，因而具有強(qiáng)烈的活動(dòng)性，全球的地震、火山主要沿板塊邊界分布；4）板塊在離散邊界處擴(kuò)張?jiān)錾?，而在匯聚邊界處俯沖消減，二者相互補(bǔ)償，地）板塊在離散邊界處擴(kuò)張?jiān)錾?，而在匯聚邊界處俯沖消減，二者相互補(bǔ)償，地球體積保持不變；球體

4、積保持不變；5）地幔中的熱對(duì)流是板塊運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。）地幔中的熱對(duì)流是板塊運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。板塊邊界的類(lèi)型根據(jù)板塊邊界的性質(zhì)、特征和板塊間相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式，可將板塊邊界劃分為三種類(lèi)型：離散型板塊邊界離散型板塊邊界 Divergent Boundary匯聚型板塊邊界匯聚型板塊邊界 Convergent Boundary轉(zhuǎn)換型板塊邊界轉(zhuǎn)換型板塊邊界Transform Fault Boundary板塊邊界的類(lèi)型2 離散型板塊邊界與成礦離散型板塊邊界也稱(chēng)生長(zhǎng)邊界。特點(diǎn)是兩板塊做背離運(yùn)動(dòng)，向兩側(cè)分離、散開(kāi)，由于它的應(yīng)力狀態(tài)是拉張的，故又稱(chēng)拉張型板塊邊界。正因?yàn)閼?yīng)力拉張，所以邊界線常呈鋸齒狀。離散型板塊邊界離散型邊

5、界發(fā)生于大陸巖石圈之間者稱(chēng)大陸裂谷帶大陸裂谷帶，如東非裂谷帶，是索馬里板塊與非洲板塊的離散邊界。離散邊界既可發(fā)生于大洋巖石圈，也可發(fā)生于大陸巖石圈。發(fā)生于大洋巖石圈之間者見(jiàn)于大洋中脊軸部大洋中脊軸部。洋脊拉開(kāi)，地幔物質(zhì)上涌，形成新的洋底。新洋底對(duì)稱(chēng)地添加到兩側(cè)板塊邊界的后緣，使洋底巖石圈在大洋中脊軸部不斷增生。2 離散型板塊邊界與成礦2.1 大陸裂谷環(huán)境成礦離散型板塊邊界東非裂谷帶東非裂谷帶 裂谷系中分布著高鹽度鹵水湖，湖底正在形成富含金屬的鹵泥沉積物，如果海水繼續(xù)入侵則可形成含銅頁(yè)巖型銅礦床及鉛鋅銀礦床等大陸裂谷早期早期成礦2.1 大陸裂谷環(huán)境成礦離散型板塊邊界 紅海盆地紅海盆地：成礦特征上

6、是以來(lái)源 于海底的噴流作用形 成塊狀硫化物礦床。大陸裂谷晚期晚期成礦裂谷軸部出現(xiàn)拉斑玄武巖或形成大洋型地殼2.2 大洋環(huán)境成礦離散型板塊邊界洋中脊洋中脊不僅是巖漿活動(dòng)的地帶，也是熱液活動(dòng)地區(qū)，熱液活動(dòng)造成洋底玄武巖蝕變是普遍現(xiàn)象，熱液富含金屬元素并上升到海底，就會(huì)沉積下來(lái)形成礦床。海底鐵錳結(jié)核海底鐵錳結(jié)核即來(lái)源于此；黑煙囪黑煙囪和白煙囪白煙囪，就是熱液在海底的噴口，其中黑煙囪形成硫化物礦化硫化物礦化，以銅和鋅礦化為主，白煙囪形成硫酸鹽礦化。大洋環(huán)境成礦離散型板塊邊界黑黑煙煙囪囪洋洋中中脊脊3 俯沖帶環(huán)境成礦匯聚型板塊邊界1）俯沖邊界島弧海溝系安第斯型大陸邊緣3 俯沖帶環(huán)境成礦1）俯沖主弧帶成礦

7、俯沖主弧帶成礦主弧帶是俯沖帶靠近大洋的火山-巖漿巖活動(dòng)帶，是巖漿活動(dòng)最劇烈的帶，在走向上連續(xù)分布，距深部源區(qū)最近，以鈣堿性巖漿成分為主，主要源于洋殼成分主弧帶成礦以銅、鐵和貴金屬礦床為主，次為鎢鉬礦化，礦床類(lèi)型有斑巖銅礦，塊狀磁鐵礦，矽卡巖礦床，平臥型銅礦，深成脈狀礦床，淺成熱液金銀礦床等。斑巖銅礦斑巖銅礦是主弧帶最有代表性礦床，3 俯沖帶環(huán)境成礦2）主弧帶內(nèi)側(cè)成礦主弧帶內(nèi)側(cè)成礦內(nèi)弧帶上主要有矽卡巖型和脈狀礦床矽卡巖型和脈狀礦床，二者常共生，此外還有斑巖型錫礦床。緩傾角的俯沖帶，在主弧帶內(nèi)側(cè)(靠陸一側(cè))很寬的范圍內(nèi)，分布孤立的巖株?duì)钋秩塍w3 俯沖帶環(huán)境成礦3）弧后帶成礦弧后帶成礦弧后盆地與陡傾

8、斜俯沖帶關(guān)系密切，這時(shí)弧后為張應(yīng)力體制，弧系拉張形成裂谷，并可發(fā)展到弧后洋盆，如日本海屬此成因，這里形成的典型礦床是黑黑礦型塊狀硫化物礦床礦型塊狀硫化物礦床?；『髱侵富『笈璧貛?，處于主弧靠大陸一側(cè)，是在引張作用下形成的盆地或裂谷帶，美國(guó)西部屬于安底斯山型俯沖帶，為緩傾角俯沖帶，但在距海岸1000多公里 的大陸內(nèi)出現(xiàn)裂谷帶，形成新的成礦條件，形成大型斑巖鉬礦床斑巖鉬礦床。4 碰撞帶環(huán)境成礦匯聚型板塊邊界匯聚型板塊邊界2）碰撞邊界）碰撞邊界也稱(chēng)地縫合線地縫合線，是大洋板塊俯沖殆盡，兩側(cè)大陸相遇匯合開(kāi)始碰撞時(shí)的邊界，表現(xiàn)為活動(dòng)造山帶。兩陸塊碰撞兩陸塊碰撞導(dǎo)致地殼壓縮增厚，地面大幅度抬升，形成宏偉的

9、褶皺山系，喜馬拉雅山喜馬拉雅山便是始新世以來(lái)板塊碰撞邊界的典型實(shí)例。4 碰撞帶環(huán)境成礦匯聚型板塊邊界俯沖一碰撞過(guò)程使殼幔物質(zhì)相互作用殼幔物質(zhì)相互作用加劇，成礦物質(zhì)大量活化和成礦，成礦作用通常從碰撞造山期延續(xù)到碰撞后拉張期，泥盆紀(jì)磨拉石建造以不整合形式覆蓋在含礦層位之上。磨拉石的出現(xiàn)磨拉石的出現(xiàn)標(biāo)志著碰撞造山的結(jié)束，也代表著大規(guī)模成礦作用的完成，但不排除后期改造事件的再生成礦。金屬礦床金屬礦床?？裳刂焐綆е懈黝?lèi)剪切帶產(chǎn)出，而且主要礦體位于脆性變形帶中或者在韌一脆性變形過(guò)渡帶內(nèi)，非金屬礦產(chǎn)非金屬礦產(chǎn)則產(chǎn)在造山后的拉張盆地內(nèi)。碰撞的強(qiáng)度越大，成礦作用的強(qiáng)度也越大。5 轉(zhuǎn)換斷層成礦轉(zhuǎn)換型板塊邊界也稱(chēng)

10、平移型邊界或剪切型邊界 ，是相互剪切、滑動(dòng)的兩個(gè)板塊之間的邊界，其邊界線即轉(zhuǎn)換斷層線。沿這種邊界通常既沒(méi)有板塊的生長(zhǎng)，也沒(méi)有板塊的消減，但伴有頻繁的淺震活動(dòng)。加利福尼亞的圣安德烈斯斷層5 轉(zhuǎn)換斷層成礦轉(zhuǎn)換型板塊邊界成礦作用上，多是誘發(fā)前期成礦或疊加成礦，同樣以后匯聚陸緣形成的成礦作用為主，其成礦系列類(lèi)型專(zhuān)屬多包括對(duì)會(huì)聚類(lèi)型陸緣成礦系列類(lèi)型的改造和發(fā)展。走滑斷裂動(dòng)力作用方向由垂直應(yīng)力轉(zhuǎn)換為平行應(yīng)力，并疊加在疊接消減和對(duì)接碰撞帶之上，從而多形成寬廣而延長(zhǎng)很大的復(fù)雜構(gòu)造帶。它可深切到地慢，伴有明顯的熱力異常并誘發(fā)與金屬成礦有關(guān)的構(gòu)造巖漿作用。同時(shí)，由于水平錯(cuò)移動(dòng)力作用，多在表殼形成與沉積作用成礦有關(guān)

11、的、尤其是有利油氣成礦的拉分(裂)盆地(Pull-apart basin )、斜撓曲盆地(Oblique flexural basin)和前陸盆地。6 大陸內(nèi)部熱點(diǎn)成礦大陸內(nèi)部的熱點(diǎn)活動(dòng)成礦與板緣無(wú)關(guān)，它是由地幔柱的活動(dòng)引起的，與太平洋中夏威夷群島的成因相似。當(dāng)大陸板塊從地幔柱上漂過(guò)時(shí)，就會(huì)留下一串活動(dòng)的軌跡，如東澳大利亞新生代玄武質(zhì)火山熔巖，如果相對(duì)運(yùn)動(dòng)很小，地幔熱柱在大陸固定點(diǎn)長(zhǎng)期停留，會(huì)形成更強(qiáng)烈?guī)r漿活動(dòng)，包括玄武巖，鎂鐵質(zhì)巖和長(zhǎng)英質(zhì)巖的多種火成巖組合，堿性高，有來(lái)自地幔的和地殼重熔的成分。這些大陸內(nèi)的巖漿活動(dòng)及伴生的金屬礦產(chǎn)成礦規(guī)?？梢苑浅＞薮?，所以有很重要的意義。熱點(diǎn)是來(lái)自地幔深部的

12、高熱物質(zhì)噴射到地表的表現(xiàn)，并且熱點(diǎn)在地幔中的位置是固定的，當(dāng)巖石圈板塊在熱點(diǎn)上移過(guò)時(shí)，就留下了一個(gè)年齡逐漸由老變新的火山鏈。7 結(jié)論與認(rèn)識(shí)板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與成礦作用具有強(qiáng)烈的對(duì)應(yīng)板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與成礦作用具有強(qiáng)烈的對(duì)應(yīng)耦合關(guān)系耦合關(guān)系，即每次，即每次板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)都伴隨有相應(yīng)的成礦作用，而且板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)都伴隨有相應(yīng)的成礦作用，而且成礦規(guī)模與構(gòu)成礦規(guī)模與構(gòu)造作用的強(qiáng)度呈正相關(guān)的關(guān)系造作用的強(qiáng)度呈正相關(guān)的關(guān)系，高強(qiáng)度構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引發(fā)的成礦，高強(qiáng)度構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引發(fā)的成礦作用也強(qiáng)，強(qiáng)度弱的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)則成礦規(guī)模也小。作用也強(qiáng)，強(qiáng)度弱的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)則成礦規(guī)模也小。造山帶的殼造山帶的殼幔物質(zhì)相互作用與成礦作用的強(qiáng)度也呈正相關(guān)關(guān)系幔物質(zhì)相互作用與成礦作用的強(qiáng)度也呈正相關(guān)關(guān)系，特別是，特別是多期次構(gòu)造造山帶，均發(fā)生過(guò)強(qiáng)烈的殼幔物質(zhì)相互作用，孕多期次構(gòu)造造山帶，均發(fā)生