华南区域成矿和中生代岩浆成矿规律概要

陈毓川, 王登红, 徐志刚, 黄 凡

(国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室, 中国地质科学院 矿产资源研究所, 北京 100037)

华南区域成矿和中生代岩浆成矿规律概要

陈毓川, 王登红, 徐志刚, 黄 凡

(国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室, 中国地质科学院 矿产资源研究所, 北京 100037)

华南地区成矿地质构造环境经历了六个地质构造演化阶段, 并在中生代形成了长江中下游、江南隆起、赣东北(钦杭带东段)、武夷-云开、南岭和东南沿海 6 个构造岩浆成矿带。本文依矿床的成矿系列理论, 将华南中生代繁多的矿床, 按地质构造单元及环境、岩浆成矿作用的专属性、有成因联系的矿床组合, 划分出五个矿床成矿系列, 总结了各矿床成矿系列的特征, 分析了各矿床成矿系列的边界及部分过渡、重叠的特色。本文总结了华南成矿作用的时空分布及演化规律, 分析各矿床成矿系列与壳幔作用的关系, 探讨了华南中生代成矿作用与印支期华北、扬子板块碰撞对接、燕山期古太平洋板块向欧亚板块俯冲之远程影响的关系, 以及华南地区燕山期地幔活动对该区岩浆成矿作用的重要贡献。

成矿系列; 岩浆成矿作用; 成矿规律; 中生代; 华南

华南是我国重要的地理单元, 本文界定的华南地区是指长江以南、四川盆地以东的陆域范围。该地区范围宽广, 跨越多个大地构造单元和成矿区带,拥有丰富的矿产资源, 尤以铁铜矿为主的长江中下游成矿带和以钨锡钼铋铅锌稀土稀有铀为主的南岭成矿带的特色最为显著, 对其构造背景、成矿机制、成矿规律的研究长盛不衰, 研究程度甚高, 但仍吸引众多学者进行探讨(陈毓川等, 1989; 翟裕生和熊永良, 1990; 常印佛等, 1991)。近年来, 通过国家专项“深部 探测 技术 与 实 验 研究 ”(董树 文 和李 廷栋 , 2011), 对华南深部地壳结构的特征有了较深入的了解, 为探讨区域成矿的深部过程提供了重要依据。本文在对华南六个构造单元之不同性质的中生代岩浆作用的成矿特征进行概要分析的基础上, 从矿床成矿系列理论的角度, 进一步探讨了成矿规律和壳幔相互作用对于华南区域性成矿的影响。

1 华南构造演化及中生代岩浆成矿作用的基本特点

从构造演化的角度看, 华南作为扬子和华夏两大板块通过长期相互作用而形成的一个统一大陆的一部分, 大致经历了 6 个构造时段的演化, 每个时段发育不同的岩浆作用, 形成不同类型的矿产。

④ 加里东运动期间, 武夷-云开带既是构造活 动 带, 也 是陆内 造山 带 , 发育 有强烈 的岩 浆 活动和区域性变质作用, 基底岩石通过混合岩化而形成再生岩浆岩。伴随着陆块的抬升, 东西向断块活 动 也 趋 于 明 显 , 武 夷 和 云 开 有 可 能 被 “错 开 ”,其构造运动机制类似于洋中脊的“转换断层”。期间,加里东期花岗岩发育, 在广西有牛塘界钨矿床的形成。

⑤ 晚古生代-早中生代(D-T1-2), 在陆缘和陆内坳陷带(陆表海)中接受沉积, 形成众多的沉积型矿产, 而岩浆活动总体上不发育。

⑥ 晚三叠世以来, 印支-燕山运动在华南地区十分强烈, 构造-岩浆-成矿作用造就了遍布整个华南的形形色色的各类矿产资源, 既有与幔源岩浆作用有关的铁-铜多金属矿床成矿系列(以长江中下游为代表), 也有与壳源岩浆作用有关的钨锡钼铋铅锌稀土稀有多金属矿床成矿系列(以南岭为代表)。

值得指出的是, “南岭花岗岩”一名在地质界沿用已久。早在 1920 年, 翁文灏在《中国矿产区域论》一文中, 就提出我国南方(包括南岭地区)的花岗岩与钨、锡矿产有关, 长江中下游的花岗闪长岩与铁、铜矿产有关, 并认为两者形成于古生代之末-侏罗纪之初。后来谢家荣(1936)在《中国之矿产时代及矿产区域》一文中, 将华南与钨、锡等矿产有关的花岗岩称为“香港式花岗岩”, 将长江中下游一带与铁、铜矿产有关的花岗闪长岩称为“扬子式花岗闪长岩”,并认为白垩纪是我国南方最重要的成矿时代, 而香港式花岗岩、扬子式花岗闪长岩均生于此时期, 并将它们统称为燕山期花岗岩。谢家荣在该文中还将南岭地区划为一个独立的“矿产区域”, 认为南岭矿产区域内的花岗岩产钨、锡、铋等矿产。后来, “香港式花岗岩”渐被“南岭花岗岩”所取代。香港式花岗岩和扬子式花岗闪长岩可与国际上盛行的 S型花岗岩和 I 型花岗岩大致对应, 但后一名称的提出要晚了半个世纪。因此, 由翁文灏提出、被谢家荣发展了的对华南不同地区花岗岩有不同矿产的认识, 不但走在了世界的前沿, 而且经受了实践的检验。

图 1 为华南地区前南华纪-古生代(或早-中三叠世)构造-成矿图, 展示了前 5 个演化时段的构造环境和形成的矿产。对华南地区强烈而广泛的中生代岩浆成矿作用将在下面较详细论述。

2 华南中生代成矿地质环境及成矿概况

如上所述, 华南地区经历了 6 个构造时段的地质构造演化, 不同的阶段对应于不同的成矿构造环境, 但总体上体现了先洋壳、后陆壳的大陆生长方式。这 6 个构造时段所形成的 6 个构造-岩浆-成矿带(地质构造环境)大致对应于目前的 6 个成矿带(徐志刚等, 2008), 即: 长江中下游成矿带、江南隆起成矿带、赣东北成矿带(钦杭带东段)、武夷-云开成矿带、南岭成矿带和东南沿海(火山岩)成矿带。图 2为华南地区中-新生代构造-成矿略图。表 1 罗列了与其相应的成矿构造环境(构造-岩浆带)、成矿带及其代表性矿床。其成矿构造环境的确定依据是: ①由岩浆岩类型、组合和系列推断其形成的构造环境;②中生代构造类型(如是隆起还是坳陷/盆地)及其与前中生代构造间的关系(继承还是上叠); ③区域性的大地构造背景、大型构造(如郯庐断裂带)和构造应力场。就本文界定的四川盆地以东的“华南”范围而言,包括了下扬子坳陷(拉张区)(NC-9)、苏沪皖浙(弱挤压区)(SC-1)、江南隆起东段(弱挤压、深断裂)(SC-2)、浙闽沿海(早期强挤压、晚期拉张)(SC-3)、武夷隆起(中强挤压)(SC-4)、武功山断隆(中强挤压区)(SC-5)、赣南 隆 起 (强 挤 压 区 )(SC-6)、闽 西 南 -粤 东 北 “坳陷”(中弱挤压区)(SC-7)、粤东沿海(强挤压区)、阳春“坳 陷”(弱 挤 压 区 )(SC-9)和 云开 “隆起 ”(中强 挤 压区)(SC-10)共 11 个构造-岩浆带及相应的成矿带。若综合考虑前中生代的构造-成矿作用及其形成的矿床, 可大致综合为长江中下游、江南隆起、赣东北、武夷-云开、南岭和东南沿海 6 个成矿带(徐志刚等, 2008)。各成矿带有其特征性的中生代岩浆岩组合和相应的矿产组合。

图 2 华南地区中-新生代构造-成矿略图Fig.2 Mesozoic-Cenozoic tectonic-metallogenic sketch map of South China

3 华南与中生代岩浆作用有关的矿床成矿系列及其形成的构造背景

对于华南地区矿床成矿系列的研究, 在 1979 年和 1983 年, 程裕淇、陈毓川等在《初论矿床的成矿系列问题》和《再论矿床的成矿系列问题》等文中即已论述。陈毓川等(1989)对南岭地区与花岗岩有关的矿床, 据不同时代和构造地质环境划分出 5 个矿床成矿系列; 其中, 与中生代岩浆作用有关的矿床成矿系列, 已在《华南地区中生代岩浆成矿作用的四大问题》(陈毓川和王登红, 2012)一文作了介绍,这里略作补充。

华南与中生代岩浆作用有关的矿床成矿系列划分是依据同一时代、同一地质构造背景、同一地质成矿作用和同一矿床组合自然体, “四同一”原则进行的。地质构造环境与地质成矿作用是核心。

需要指出的是, 每一个矿床的形成都有其特定的地质构造环境和具体的地质成矿作用, 如 Cu-Zn组合的火山岩型块状硫化物矿床往往对应于大陆边缘裂谷环境, 而 Cu-Co 组合的火山岩型块状硫化物矿床(即别子型)往往对应于弧后沉积盆地, 而一组具有共性的矿床(即矿床的成矿系列)与成矿构造背

景之间的对应关系显然要优于单个矿床。因此, 矿床成矿系列无疑具有示踪成矿构造背景的意义。华南地区与中生代岩浆作用有关的 5 个矿床成矿系列,就分别对应于不同的成矿构造背景:

表 1 华南地区中-新生代成矿环境(构造-岩浆带)及其代表性矿床Table 1 Mesozoic-Cenozoic mineralization environment (tectonic-magmatic belt) and representative mineral deposits in South China

① 在长江中下游成矿带, 形成了与燕山期中基性-中酸性壳幔源火山-侵入岩有关的铁、铜、金、铅锌、非金属矿床成矿系列(简称长江中下游矿床成矿系列), 受长江断裂带控制, 是地幔隆起带, 幔源物质对成矿起主导作用。

② 在南岭成矿区, 形成与燕山期花岗岩有关的有色、稀有、稀土、铀矿床成矿系列(简称南岭矿床成矿系列), 其构造环境为叠加在加里东期褶皱基底上的中生代构造活化区, 成矿作用与壳源为主的花岗岩有关, 但也有幔源物质参与。

③ 在东南沿海成矿带, 形成了与燕山期中酸性火山-侵入岩有关的有色多金属、稀有、贵金属、非金属矿床成矿系列(简称东南沿海矿床成矿系列),其成矿地质背景为大陆边缘构造带, 与强烈的中酸性火山-侵入岩浆成矿作用有关, 有部分地幔物质参与成岩、成矿。

④ 在赣东北成矿带, 形成与燕山期中酸性火山-侵入岩有关的铜、铅锌、金、银矿床成矿系列(简称赣东北矿床成矿系列), 其成矿构造背景为扬子陆块与华南造山带之间的赣东北断裂带(扬子板块与华夏板块缝合构造带), 而断裂带与地幔沟通, 有部分幔源物质参与成岩成矿。

⑤ 在武夷-云开成矿带, 形成了与印支-燕山期混合花岗岩、花岗岩有关的铌钽、锡、金、银、多金属矿床成矿系列(简称武夷矿床成矿系列), 其成矿构造背景为华南造山带中的构造变质带, 成矿与印支期变质花岗岩、燕山期花岗岩有关, 有少量地幔物质参与成岩成矿。

上述不同成矿系列与不同成矿构造背景之间的对应关系, 有助于成矿预测。比如, 在南岭成矿区内湘南、粤北的一些深大断裂带中, 也有类似于赣东北铜铅锌成矿系列的矿床出现, 如湖南水口山铅锌矿、广东大宝山铜多金属矿; 在赣东北成矿带及江南隆起带内, 在中生代活化的古构造中产出南岭矿床成矿系列, 如, 阳储岭花岗岩型钨矿、朱溪超大型钨-铜矿(近年来取得重大找矿突破)、赣西北大湖塘超大型钨(铜)矿等; 在武夷-云开成矿带, 也存在与南岭矿床成矿系列类似的矿床, 如福建行洛坑钨矿、江西岩背锡矿等。而在不同构造单元的复合、叠加部位, 出现不同矿床成矿系列叠加也应予以高度重视。如, 在南岭成矿区与武夷成矿带交汇处的赣南于都银坑矿田, 存在与黑云母花岗岩有关的钨锡多金属矿床成矿系列(以画眉坳钨矿床为代表)和与花岗闪长岩有关的铜金多金属矿床成矿系列(以柳木坑铜铅锌金银矿为代表)的叠加现象。南岭成矿区与东南沿海成矿带在粤东地区交汇, 这一带形成了一批兼有区、带特征成矿元素的钨、锡、铜、铅、锌、金、银共生的叠合矿床, 如厚婆坳锡矿、莲花山钨钼矿等。上述地质事实说明早期构造和古构造的活化对于后期大规模成矿作用具有重要意义, 在特定的构造环境下, 不同矿床成矿系列在空间上跨成矿带的相互叠加和在边界地区的叠合是客观存在的规律。因此, 在大面积花岗岩分布地区,需要重视对古构造形迹的判别、追踪, 以及各种物化遥信息的综合分析, 尤其是加强对扬子、华夏两大板块的古缝合带以及转换断层残迹的识别, 具有现实的意义。

区域深部地质构造环境对区域成矿的关联与影响是今后探索的一个重要方向, 在华南少数矿集区已开始初步研究, 如国家专项“深部探测技术与实验研究”南岭课题组通过地质、地球物理、地球化学等多种方法的联合研究, 在湖南骑田岭矿集区的深部, 不但发现了较为清晰的壳幔界面和上下地壳之间的界面, 而且发现了地幔与地表相互沟通的“古岩浆通道”(李建康等, 2013)。这对于理解骑田岭矿集区大规模成矿作用无疑是有益的。这方面工作还有待今后加强。

4 对若干重要中生代区域成矿规律的探讨

4.1 华南中生代成矿岩浆源的探讨

成矿岩浆源是形成岩浆作用矿床成矿系列的物质与重要热、动力基础。我们提出的华南中生代与岩浆作用有关的五个矿床成矿系列各有其成矿岩浆源, 按其成岩的岩性、岩石地球化学特征、与壳幔的关系以及成矿元素组合、矿床组合特征, 我们认为存在三类相对独立的成矿岩浆源, 即扬子类、赣东北类和南岭类。

扬子类(I类)成矿岩浆源以长江中下游成矿带为代表, 构造环境是震旦纪以来, 特别是晚三叠世-早中侏罗世强烈沉降的“继承式”盆地, 受控于长江深大断裂带, 是地幔隆起带(准裂谷); 岩浆岩组合为辉长闪长岩(玄武安山岩)-闪长岩(安山岩)-石英闪长岩、花岗闪长岩(英安岩、粗安岩)-花岗岩、花岗斑岩(流纹岩)-正长岩(粗面岩); 成矿元素及矿床组合以铁、铜、金为主, 有铅、锌、银、非金属矿产出, 构成长江中下游矿床成矿系列, 成矿岩浆源以幔源为主, 有地壳物质的混入。

赣东北类(II 类)成矿岩浆源以赣东北成矿带为代表, 构造环境属赣东北深断裂带, 是继承了晋宁期扬子与华夏两板块缝合带构造; 岩浆岩组合为花岗闪长斑岩(安山岩)-安山玢岩-英安斑岩(英安岩);成矿元素及矿床组合以铜、铅、锌、金、银为主, 有钼等矿产出, 构成赣东北矿床成矿系列, 成矿岩浆源属壳幔混源类。中国东南沿海构造带燕山期火山岩成矿作用亦属于此类成矿岩浆源, 波及沿海广阔地域, 构成东南沿海矿床成矿系列。

南岭类(III 类)成矿岩浆源以南岭成矿区为代表,构造环境属于华南陆内加里东褶皱带, 是中生代地壳减薄、地幔物质上升的活化区, 也是花岗岩的强烈活动区, 岩浆岩组合为黑云母花岗岩-花岗斑岩及辉绿岩、煌斑岩、闪长玢岩等; 成矿元素及矿床组合以钨、锡、铋、钼、铌钽、稀土、铜、铅锌、锑、汞、银、铀等为主, 构成南岭矿床成矿系列, 成矿岩浆源以壳源为主, 有地幔渗流参与, 局部有地幔岩浆的作用。此类岩浆源活动范围较大, 是地幔热流与气液及地温、地压引发地壳大面积重熔导致花岗岩浆成岩成矿。

三类岩浆源, 特别是 II、III 类, 在局部构造环境下可以同时存在, 各自形成独立的矿床成矿系列,并造成在同一地区不同矿床成矿系列的叠加。在一些特殊的构造环境条件下, 亦出现 II、III 类成矿岩浆源叠合成矿的事实, 例如在赣东北深断裂带中的铅山县永平铜钨矿和东乡枫林铜钨矿。在武夷-云开成矿带, 由 II、III 类成矿岩浆源叠加成矿, 形成武夷矿床成矿系列。

成矿岩浆源的形成受控于该地区的地质构造环境, 不同的地质构造环境引发不同性质的壳幔作用,构成不同的成矿岩浆源, 形成与成矿有关的、具有一定演化规律的岩浆岩组合, 各岩浆岩组合具有一定的成矿专属性, 这就决定了与岩浆作用有关的矿床成矿系列的性质。

4.2 华南中生代岩浆成矿作用时空分布及演化规律

华南地区中生代在不同地质构造环境条件下形成 5 个与岩浆作用有关的矿床成矿系列, 其成矿时间、成矿组合的分布与演化有一定的规律性。总体上起自印支期延续至喜山期, 燕山早、晚期是成矿高峰期(表 2)。

华南地区中生代最早的印支期岩浆成矿在南岭成矿区和武夷-云开成矿带, 都是以伟晶岩型、斑岩型铌钽及与花岗岩有关的石英脉型钨、锡多金属矿为特色, 在长江中下游的苏州地区亦有铌钽矿床形成, 成矿时代集中在 200~230 Ma(未刊数据); 进入燕山早期 170 Ma 前后, 在赣东北成矿带, 发生强烈的与花岗闪长质岩浆有关的铜、铅、锌、金、银为主的成矿作用, 形成德兴超大型铜矿床、银山大型铅、锌、铜、银、金矿床, 成矿时间延续至 150 Ma,并由不同矿源叠合、叠加形成了永平铜钨矿床和东乡枫林铜钨矿床。

华南地区在 150~160 Ma 期间, 在赣南、粤北、湘南发生大规模的与花岗岩有关的钨锡等有色、稀土、铌钽成矿作用, 形成西华山、盘古山、大吉山、柿竹园、黄沙坪、淘锡坑等一批大型-超大型矿床和多个矿集区; 130~150 Ma, 在赣中、赣西北、赣东北、桂东南、桂西北、粤东南以及赣南、粤北又形成一批钨锡多金属矿床, 在赣西北的大湖塘、赣东北的朱溪与花岗岩有关的超大型钨铜矿床, 亦在此期内形成; 90 Ma 左右, 在桂西北河池南丹地区形成大厂超大型锡石-硫化物多金属矿床及矿集区, 在粤东南形成与花岗岩有关的一批大、中型钨锡金银多金属矿床及矿集区。在此期间, 自 40 Ma 至 140 Ma, 在赣北的相山、赣南的鹿井、粤北的棉花地等都有花岗岩型、火山岩型铀矿形成。南岭成矿区内与花岗岩有关的钨锡多金属、稀土、贵金属和铀成矿作用,自印支期 230 Ma 至喜山期 40 Ma, 延续时间长达190 Ma, 矿化范围越出了南岭地理范围, 向四周都跨入了其他地区, 叠加于其他成矿带上。成矿时代总趋势是从赣南粤北地区向各方向都变年轻, 成矿组合亦有各自的变化规律, 如向西、向南、向东都有锡多金属矿化的加强, 向北钨铜矿化加强。

武夷-云开成矿带自印支期至燕山期岩浆成矿作用始终没有间断, 与花岗岩有关的钨、锡、铜、银、铅、锌、金矿床均有发育, 显示了其所处赣东北、南岭和东南沿海三个成矿带的交叉部位兼有三个成矿带的某些成矿特色。

大规模岩浆成矿作用启动, 在长江中下游成矿带, 发生在 140~150 Ma 左右, 在成矿带的构造隆起区首先发生了强烈的与闪长质岩浆有关的铜、铁、金成矿作用, 形成了鄂东南铁铜金矿集区和铜陵-九瑞铜金铅锌矿集区; 120~130 Ma 左右, 在成矿带的凹陷区火山盆地中发生了强烈的陆相火山成矿作用, 与偏基型的玄武安山质岩浆有关, 分别形成宁芜、庐枞铁矿为主的矿集区; 100 Ma 左右, 在苏州-无锡地区有与石英斑岩等有关的铅锌银矿床形成。宁镇地区时代不明的栖霞山超大型铅锌银矿床应属于此成矿带的组成部分。此成矿带的成矿作用结束于 90 Ma 左右、与碱性火山-次火山岩(白榴石响岩)有关的江苏铜井铜金矿床。值得注意的是在苏州有印支期的花岗斑岩型铌钽矿, 在无锡的东山见燕山早期的锡石-石英脉小矿。这应当属于南岭类成矿岩浆源的产物。

表 2 华南中生代岩浆成矿作用时空分布及演化Table 2 Distribution and evolution of the Mesozoic magmatism and related mineralization in South China

东南沿海成矿带以中酸性火山岩浆成矿作用为主, 主要发生在白垩纪 90~100 Ma, 在浙闽地区以形成铅、锌、金、银、铜、钼及非金属矿萤石、叶蜡石矿床为主, 在粤东南主要形成钨、锡、铅、锌、铜、金、银为主的矿床。

通过对成矿元素时空分布特点的分析, 可以看出, 华南地区可以根据构造边界及成矿作用的性质与特性, 将成矿区带分为两大类, 一类呈带型(如长江中下游), 另一类呈面型(网型, 如南岭)。作为面型分布的南岭成矿区, 实际上核心区是赣南、粤北和湘南, 是由东西、北西、北东、北北东向网格状断裂构造控制的以花岗岩为主的强烈岩浆成矿作用形成的一批矿集区, 构成了面型成矿区。由于成矿岩浆源是受一定深度的在地幔作用下地壳重熔而形成,具有较大的范围, 因此, 在核心区的外围、深部存在的本类成矿岩浆源亦可以通过其他带状成矿带的构造通道叠加于周边成矿带中, 独立成矿, 或与当地另一类成矿岩浆源熔合, 形成叠加矿床。同样原因,带型成矿带亦可以插入面型成矿区之中。因此, 带型成矿带、面型成矿区既可以独立产出, 也可以互为交叉。因此, 无论是面型成矿区, 还是带型成矿带,属于与岩浆作用有关矿床成矿系列的成矿元素的分布规律, 是与时空演化相对应的。也就是说, 构造运动是控岩控矿的关键因素。在华南的中生代与岩浆成矿作用有关的成矿区带中, 武夷-云开成矿带自加里东构造运动以来, 是长期与地幔沟通的“热带”,不同时代都有岩浆成矿作用发生, 其中中生代铁、铜、铅、锌、金、银、锡、铌、钽、钨矿都有。武夷、云开两地中生代岩浆成矿过程及性质基本相似,与武夷成矿带相对应, 云开地区目前已经发现的金矿床比较多, 铌、钽、钨、锡、铜、铅、锌、银矿亦有产出, 铁矿床则除了云浮大降坪硫铁矿(属于沉积型, 与中生代岩浆作用无关)之外, 矽卡岩型铁铜矿床是值得注意的(阳春的石菉式铜矿规模虽不大,但也是一个标志); 而石英脉型钨矿在云浮硫铁矿的西侧, 通过 2011~2013 年期间广东省地质调查院的工作, 已经在大绀山矿田取得了显著的新进展。这说明两地具有同一成矿岩浆源。

纵观华南地区中生代岩浆成矿在时空中的分布与演化, 总体上显示了以赣南-武夷为中心地带, 成矿时代向南、北、东、西显示逐渐变新的趋势, 特别是南岭地区位于华南地区的中心部位, 中生代花岗岩成矿作用涉及地域之广, 矿化强度之大, 向四周尤其是向西随时代的进程, 矿化的有规律演化特点尤为突出。这使我们进一步确认曾在 1987 年提出1989 年正式出版专著中关于武夷-云开加里东构造岩浆带是长期沟通地幔的活动带, 是引发西部邻区南岭深部地幔渗流向上活动、下地壳熔融, 形成大规模花岗岩浆并成矿的深部发源地带, 并向西、北、南呈面型推进成岩成矿的认识(陈毓川等, 1989)。需要补充的是, 在此期间向北依次有赣东北深断裂带、长江中下游深大断裂带的形成, 向南有东南沿海大陆边缘裂解带的形成, 并各自形成相应的带型构造岩浆成矿带, 它们与面型的南岭成矿区的叠加是必然的。这就是华南地区中生代岩浆作用成矿的总貌。

4.3 中生代成矿作用与板块对接的关系

根据目前的研究, 华南地区至少经历过多次板块构造运动的影响, 最先是华夏与扬子两大板块在晋宁-加里东期(?)的最终拼合, 然后是印支期华北与华南两大板块的拼贴, 随后是燕山期至今古太平洋板块向欧亚大陆板块的俯冲以及新生代以来中国东部大陆边缘海的形成。显然, 华南中生代成矿作用与印支期华北、华南板块的碰撞对接、燕山期古太平洋板块与欧亚板块的对接关系密切。其中, 印支期(230 Ma)华北板块与扬子(华南)板块的碰撞对接对华南地区的远程影响, 波及到前中生代的古构造, 如新元古代的江绍缝合带、加里东期的武夷构造岩浆带以及加里东运动期后的赣南-湘南断块构造等的再活动; 而中生代太平洋板块对欧亚板块俯冲 的 影 响 , 不 仅 波 及 上 述 古 构 造 , 使 其 重 新 活 动 ,也新生成了一系列新的构造, 尤以中生代成岩成矿期内的断裂构造、推覆构造最为重要, 如赣东北大断裂、景德镇大断裂、鹰潭-安远断裂。赣北地区由北向南的推覆构造促进了朱溪矽卡岩型钨铜矿床的形成。赣南东侧由东向西的推覆构造形成了银坑与花岗闪长斑岩有关的铜多金属、金银矿床等。

4.4 华南燕山期地幔运动及其对岩浆成矿作用的贡献

燕山运动虽然命名于华北, 但在华南的影响同样广泛而深远。燕山运动之后, 中国东部的古地貌格局类似于现今的青藏高原, 白垩纪之后尤其是新生代期间地幔(地幔柱?)的强烈作用导致整个中国东部 地 壳 呈 翘 翘 板 的 方 式 “东 降 西 隆 ”(Wang et al., 2000; 王登红等, 2005), 即东部地壳拆沉减薄而西部增厚, 尤其是青藏高原。这样的构造格局大转换不但具有全球意义, 也决定了华南地区区域成矿格局的形成(Chen et al., 2000)。华南中生代陆内控岩控矿构造主要包括:

① 长江中下游成矿带——地幔隆起准裂谷型;

② 赣东北成矿带——继承新元古代江绍缝合带的赣东北断裂带;

③ 武夷-云开成矿带——继承加里东岩浆构造带, 发育隆起-断陷构造;

④ 南岭成矿区——继承华南基底东西向古构造, 并叠加了中生代的赣北走向东西的推覆构造,赣南走向北东-北北东的断裂-推覆构造, 形成网格状构造;

⑤ 东南沿海成矿带, 陆块边缘裂解带。

上述陆内控岩控矿构造对区域成矿规律的影响都与深部地幔运动有关。中生代以来华南发生了由挤压向拉张的构造转换(邓晋福等, 2008), 在中侏罗世(150~160 Ma)劳亚超大陆开始裂解(Veevers, 1994),在中国东部引发岩石圈大规模拆沉、减薄、软流圈地幔上隆(吴福元等, 2000), 壳幔的相互作用引起了华南地区强烈的岩浆活动、长江中下游的准裂谷以及南岭地区大面积花岗岩岩浆的形成。横穿华南深部的地球物理剖面说明华南地区普遍存在一个低速层(在上、下地壳间或上地壳内), 到湘西、贵州才尖灭, 可能是岩浆熔融带。可见, 地幔渗滤的影响至今仍然存在, 并可能对华南西南部广泛分布的低温热液型汞、锑、金矿床的形成产生决定性影响(黎盛斯, 1996; 王登红, 1998; 王登红等, 2012)。可见, 燕山期地幔运动对华南岩浆成矿作用具有重要的贡献。

5 结 语

华南地区中生代岩浆成矿作用是近百年来地质界共同关注的问题, 亦是当今板内成矿前沿科学问题研究的最佳切入点之一。本文以成矿系列成矿理论为指导对此问题进行了探讨, 提出了一些不成熟的认识, 如成矿岩浆源的问题, 不同成矿岩浆源成矿作用相互叠加、叠合问题, 板块俯冲、对接对板内成岩成矿远程影响的问题, 板内古构造再活动成岩成矿的问题, 板内构造运动对地幔活动的影响等。这些问题都是比较复杂的, 对它们的探索刚刚开始, 在此我们仅抛砖引玉, 特别对武夷山-云开岩浆构造带在华南地区加里东运动中所处的构造位置,在印支-燕山构造旋回期间它与地幔活动的关系,它所处的南岭花岗岩成矿区与东南沿海火山岩成矿带之间的特殊构造位置等问题, 很值得进一步研究。我们衷心希望有更多同仁一起来研究探讨这个十分重要、十分吸引人的区域成矿规律问题。

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Outline of Regional Metallogeny of Ore Deposits Associated with the Mesozoic Magmatism in South China

CHEN Yuchuan, WANG Denghong, XU Zhigang and HUANG Fan
(MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Resources Assessment, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China)

South China underwent six stages of tectonic evolution and formed favorable metallogenic geological environments, the Mesozoic in particular, within which six tectonic magmatic belts can be concluded: the Middle and Lower Reaches of the Yangtze River, the Jiangnan Uplift, the Northeast Jiangxi (the eastern Qin-Hang belt), the Wuyi -Yunkai, the Nanling and Coastal Areas of Southeast China. According to geological tectonic units and environments, metallogenic specialization of the magmatism, closely genetically related deposits, the deposits formed in the Mesozoic in South China have been divided into five metallogenic series. The characteristics of each metallogenic series have been summarized, and the boundary and transition or overlapping features of these metallogenic series have also been analyzed. On this basis, the spatial-temporal distribution and evolution, the relationship between each metallogenic series and crust-mantle interaction, the relationship between the mineralization in Mesozoic and the collision between the North China and the Yangtze Plates in Indosinian, the remote effects of the Paleo-Pacific Plate subduction underneath the Eurasian Plate in Yanshanian, and important contributions of the mantle tectonic movement in Yanshanian to magmatic mineralization in South China, etc., have been discussed in this paper.

metallogenic series; magmatic mineralization; metallogeny; Mesozoic; South China

P612

A

1001-1552(2014)02-0219-011

2014-01-09; 改回日期: 2014-03-08

项目资助: 中国地质大调查项目“中国矿产地质与区域成矿规律综合研究(中国矿产地质志)”(编号: 1212011220369)、“南岭岩浆岩成矿专属性”(编号: 1212011120989)、“我国重要矿产和区域成矿规律研究”(编号: 1212010633903)、国家深部探测技术与实验研究专项“南岭成矿带地壳岩浆系统结构探测实验”课题(编号: SinoProbe 0301)、“南岭于都-赣县矿集区立体探测技术与深部成矿预测示范”(编号: SinoProbe 0303)和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(编号: K1305)资助。

陈毓川(1934-), 男, 中国工程院院士, 博士生导师, 主要从事矿产资源研究。

王登红(1967-), 男, 研究员, 博士生导师, 主要从事矿床地质等的研究。Email: wangdenghong@sina.com