Question

区域岩浆演化与成矿

Answer 1

中国东部燕山期大规模成矿作用可谓“多因成矿，以岩浆作用成矿为主”。但形成于燕山期以前的岩浆活动将一些幔源或壳源内的成矿物质进行调整，为燕山期成矿提供了物源准备，所以，早期岩浆活动对后期成矿也具有重要作用。

（1）东南地区岩浆活动具有多期、多类型的特点

东南地区广泛发育四堡、晋宁、加里东、华力西—印支、燕山、喜马拉雅期的岩浆岩，在空间上分布于各个地质单元中，且分布面积较广，其中以燕山期侵入岩规模最大，阶段性最明显。侵入岩岩类齐全，从超基性岩-超酸性岩类均有产出，但以燕山期中酸性岩类为主。由于侵入岩产出构造背景的差异，本区侵入岩又具多种成因类型，从同熔型-重熔型都有存在。不同构造单元及不同类型的侵入岩侵位的高度也各有不同，侵入岩石的空间规模也相差较大，构造岩浆岩带的空间展布也丰富多彩。因此，由于侵入岩的以上特征，造就了该区和岩浆侵入作用有关的成矿作用的多样性。这种多样性自然构造成了区域成矿的岩浆岩条件。

东南地区各时期虽然都有岩浆活动，但总体上和矿化关系密切的火成岩集中在燕山期（表5-6）。元古宙侵入岩一般变质程度较高，未见明显的矿化，只是在中元古代玄武岩类及细碧角斑岩中赋存较富的锌、铅、银、铜、钴矿床。

表5-6 东南地区各期次主要侵入岩与成矿特征一览表

加里东期侵入岩分布广泛，岩体围岩中有云母、长石及伟晶岩型铌、钽矿。

华力西—印支期中酸性侵入岩未发现明显的矿化蚀变；仅在龙岩马坑及广东玉水一带见有短暂的中基性火山喷发作用，形成与海底火山作用有关的矿床。

燕山期早、中、晚期火成岩分布广泛。燕山早期以中酸性-酸性火山-侵入岩为主，有关矿种为铜、钼、铅、锌、银、钨、锡等；燕山中期火成岩类型较多，包括中基性、中酸性、酸性火山-侵入岩组合，与铜、金、钨、锡、钼矿化关系密切；燕山晚期主要为中基性、酸性、碱性火山-侵入岩组合，部分地区尚出现双峰式火成岩组合，有关矿化为铌、钽、铜、钼、金、锡、铅、锌、银等，主要矿化类型为斑岩型、岩浆期后热液型。

（2）燕山期大规模岩浆作用成矿特点

中国东南地区燕山期与岩浆作用有关的大规模成矿是国内外地质学家研究的热点问题。本项研究初步揭示了区内燕山期岩浆作用大规模成矿具有下列规律：

1）幔源和壳幔混合源（以幔源物质为主）火成岩主要分布在燕山早—中期陆内挤压、岩石圈加厚和燕山晚期岩石圈减薄、伸展裂陷两种机制叠加复合背景下形成的拗陷区，为一套亲幔源物质组合的矿产，典型的矿种有铜、铁、金、硫及铌、钽矿等。在隆起区，早期挤压机制下的壳幔混合源（壳源成分占主要比例）形成的火成岩多出现在隆-拗过渡区，主要矿种为金银多金属矿；晚期岩石圈塌陷、伸展机制下隆起主要对应壳源岩浆岩分布区，形成的矿种主要是钨锡银铅锌等。它反映了两类构造单元内岩浆岩形成的深部过程以及成岩成矿物源决定了矿种类型，拗陷区和隆起区矿种组合的差异也是区内最为值得重视和进一步研究的成矿规律。

2）无论是隆起或拗陷区，小岩体有利于成大矿、大型岩体矿化较弱。由于小岩株多为高侵位的小型侵入体为主，这些小岩体多位于成矿母岩的顶端，挥发分和成矿元素集中，热源小，冷却迅速，温度梯度急剧变化，往往伴有隐爆作用导致上覆岩石破裂，为矿质的运移和沉淀提供有利空间，同时，小岩体定位浅，形成热卤水循环作用明显，有利于矿液在顶部或上部围岩中富集；而即使是含有大量幔源物质的大岩体的侵位，其形成时间短，分异程度差，仍然难以成矿。对隆起区而言，大岩体形成时间长、期次多，成矿也往往出现在岩浆演化晚期的分异程度较高的小岩体中。

3）岩浆成因类型与成矿类型具有一定的对应规律，主要反映岩浆成岩物源及所处的动力学背景。在壳幔混合源同熔型岩浆岩中，德兴地区斑岩型铜金矿、铜陵地区矽卡岩型铜金矿主要受挤压机制下形成的小岩株控制，岩石多属钙碱性系列-高钾钙碱性系列组合，岩石含钾质较高；庐枞、宁芜地区的“玢岩型”铁矿主要与陆壳加厚环境下地幔底侵作用形成的幔源物质占较大比例的橄榄安粗岩系列岩石有关，岩石富钠。在永梅拗陷，与晚三叠世—早侏罗世拉张断陷有关形成幔源为主的高钛双峰火成岩组合，对应出现的为含钛贫磁铁矿及潜火山热液-斑岩型锡和铜、钼矿床。显然，虽同是具有幔源性质的岩浆，所处的大地背景不同，形成的矿床类型、矿种组合也存在差别。

4）岩浆演化不同阶段形成不同矿种类型。以赣东北地区为例，该区燕山期成矿具有多阶段的特点，拗陷区成矿活动也较两侧隆起带为早，总结区内成矿时序见图5-3。

通过对成岩成矿年代学研究程度较高的赣东北地区不同矿田进行总结表明（图5-4），区内岩浆活动时间长、成矿延续时间也较长，有利于岩浆成矿作用的形成。

铜厂铜矿田成矿前石英闪长玢岩（J₁192 Ma）→成矿花岗闪长斑岩（J₂172～157Ma）-钾化（J₃ 157～152 Ma）-绢云母化（K₁112 Ma）→成矿后闪长玢岩（K₁ 96 Ma），成岩成矿活动，历时76 Ma。

图5-3 中国东南地区燕山期与花岗岩浆有关的矿化演化图

图5-4 德兴矿集区中生代岩浆-成矿时序图

银山铜铅锌金银矿田：成矿前中酸性火山岩（J_2-3 167～142Ma，成矿期英安玢岩J₃ 145～143 Ma）→成矿后安山玢岩（K₁ 100.4 Ma）。

葛源铌钽（钨锡）矿田：与成矿有关的A型花岗岩，成矿前铁叶云母钾长花岗岩（J₂ 169～167Ma）→环斑黑云花岗岩及钾长花岗岩（J₃—K₁ 140～127 Ma）→铌钽矿化铁理云母碱长花岗岩（K₁ 127～123 Ma）→成矿后的正长或碱长（晶洞）花岗岩（K₁ 10⁵～95 Ma）。

从上述可知，赣东北地区燕山期岩浆活动南早北晚，燕山早期岩体分布广，但多为成矿前岩体或弱成矿岩体，成矿岩体中仅铜厂矿田为中侏罗世末，其他主要为晚侏罗世至早白垩世，规模小，分布不广，为岩浆演化分异至晚期的产物。至于成矿活动，高峰期晚于152 Ma，大致为140～100 Ma，即侏罗纪末至早白垩世，成矿活动基本结束于100 Ma前后，铀矿床可能更晚一些，成矿活动大约延至89 Ma，即早白垩世末。此后即进入成矿后的伸展拆沉时期。