Question

成矿地质背景

Answer 1

义敦岛弧的弧间裂谷主要发育于主弧带北段的昌台-赠科和南段的乡城亚金等地，它们最基础的地质作用是火山岩浆活动和沉积作用。

（一）火山岩浆活动的特征

1）火山活动具有典型的双峰式模式，在时间上，双峰式火山活动发生于早晚两期弧火山活动之间。空间上，严格地限于内外火山-岩浆弧夹持的狭长区带内。

2）伴随双峰式火山活动，发生较大规模基性岩浆浅成—超浅成侵位，形成与双峰岩石组合密切共生的辉绿岩墙群。

3）双峰岩石组合有上、下两套，下部单元基性岩为高Fe低Mg拉斑玄武岩；上部单元基性岩为高Mg低Ti拉斑玄武岩。前者具大洋与岛弧玄武岩过渡性地化特征，岩浆源岩具混合型幔岩地化特征；后者则更多地具有岛弧玄武岩亲和性，其原岩可能遭受SZC混染。

（二）沉积作用与沉积相特征

岛弧裂谷带内的沉积岩系相当于呷村组中段，即双峰式火山-沉积岩段，具有多物源（陆源、火山源、内源）混积特点。主要有3种岩相：

1）火山坡缘碎屑岩相：主要沿外火山弧内侧发育，下部由凝灰岩和少量凝灰熔岩组成。凝灰熔岩呈透镜状，具透镜状层理。凝灰岩自下而上由块状层理递变为水平层理、波状层理和正粒序递变层理。岩相特征与近源火山喷发和快速堆积有关，可能形成于火山斜坡之上。上部主要由层凝灰岩、凝灰岩和少量板岩组成，具水平层理、正粒序层理，可能形成于火山前缘，属细火山碎屑浊积岩（胡世华等，1992）。总之，该沉积建造代表着火山物质迅速堆积作用，沿坡滑塌作用和水流作用等综合作用条件下的产物，系岛弧裂谷盆缘沉积物。

图4-27 昌台地区晚三叠世卡尼期沉积等厚图

2）槽盆砂泥岩相：产于双峰火山岩系底部、顶部及中间层位，厚度不等（50～200m），由稳定的灰色板岩和薄层状细—粉砂岩组成，水平层理发育，砂体薄而细长，具砂纹层理。该沉积岩系可能形成于岛弧裂谷带的深水槽盆中，并发育于槽盆中下部。

3）局限盆地泥质岩相：主要分布于酸性火山岩系（双峰式）附近。泥质岩多已变质成板岩。在赠科地区，泥岩中往往夹有细粒凝灰物质和粉砂质条带，具水平层理和递变层理。该岩相分布局限，可能形成于岛弧裂谷带中火山穹体与槽盆围限成的局限性深水盆地内。

义敦岛弧形成前，岛弧基底厚约24±2km，经岛弧造山和大陆增生后，于岛弧裂谷发育期，其厚度已可能达30km。根据岛弧裂谷拉斑玄武岩成分（TiO₂、K₂O、Na₂O），估计岛弧地壳扩张速率约3～5cm/a。因此，该岛弧地壳的较大厚度和岩石圈扩张的较快速度决定了岛弧裂谷盆地稳定发育。在该岛弧裂谷带内现已鉴别出数个断陷盆地等（侯增谦等，1990）。这些盆地相互分离，NNW向延伸，带状展布。盆地多为地堑式或半地堑式，盆缘断层多为前岛弧张裂期的张性断裂，在岛弧裂谷期活化，成为岩浆活动通道，控制着盆地发育。盆地内充填序列为呷村组中段双峰火山岩-沉积岩系，显示水体不断变深的相序特征。这种断陷盆地构成了一条断陷时间不一、断陷规模不等、沉陷深浅不同的断陷沉降带（图4-27）。

（三）VSM矿床基本特征

在岛弧裂谷带中，不同的VMS矿床形成于火山岩浆活动和沉积作用的不同发育阶段，矿田或矿群的产出明显受裂谷断陷盆地的控制，具体矿床则往往产于断陷盆地内部的次级盆地中。这些古盆地常为火山穹体，由破火山机构及复杂的古海底地形所围限，具有相对封闭的深水还原环境特征。

VMS矿床对火山岩系有明显的选择性，在区域地层层序中，具有特定层位。义敦岛弧裂谷中VMS矿床均产于呷村组中段的双峰式火山岩及砂板岩系中，通常位于双峰岩石组合中酸性火山岩系上部和顶部，并被沉积岩系整合覆盖，如呷村矿床产于酸性岩系顶部；嘎依穷矿体产于下部酸性火山岩系顶部。这种层位选择性表明，VMS成矿作用发生于早期的双峰火山活动末期，与海相火山岩密切相关。

含矿火山岩系具有如下特征：① 火山岩系为一个多期岩浆喷发-侵位的火山杂岩体，具多旋回多韵律特征，每次强烈的火山喷发后，往往伴有残浆的侵出和超浅成定位，赋矿岩石多为火山碎屑岩和熔岩穹丘，含矿岩石一般在整个岩系中分异程度最高，常常含有大量斜长石斑晶或晶屑，斑状结构发育发育；②火山岩系多属Al₂O₃过饱和型［Al₂O₃>CaO>（Na₂O+K₂O）］，并出现一定量的刚玉标准矿物分子，岩石均为典型的钙碱性系列；③ 岩石富氯，具较高的金属元素含量，这些特征实际上是岩浆分凝出成矿流体的必要条件（Urabe，1984、1987）。

矿床中具有较典型的“三位一体”结构，即自下而上，火山岩、矿体和喷气沉积岩密切共生。下部火山岩主要为火山碎屑岩，既是成矿物质的库岩层，又是热液活动的透水层和多孔坝（Lydon，1988）。硫化物矿层具“双层结构”，上被喷气沉积岩整合覆盖，下被蚀变岩筒包容。喷气沉积岩作为盖层，呈层状、似层状和透镜状产出，主要岩类包括重晶石岩、硅质岩、碧玉岩、菱铁矿岩和白云岩等。

总之，义敦岛弧裂谷带中的VMS矿床是特定地质构造环境中的产物，与国内外矿床相比，既具有许多共性，同时又有它的特殊性。