李 軻,陳 鵬,何宗南
(成都理工大學(xué),四川 成都 610059)
長(zhǎng)江中下游成礦帶一直是我國(guó)目前的主要成礦帶之一,該地區(qū)地質(zhì)演化相對(duì)頻繁,在對(duì)于地質(zhì)結(jié)構(gòu)演化的研究上也有著重要意義。并且具有很大找礦意義,礦產(chǎn)密集,地勢(shì)平緩適合礦產(chǎn)的開(kāi)采。長(zhǎng)江中下游地區(qū)礦產(chǎn)資源開(kāi)采悠久,并且對(duì)于該地區(qū)的礦產(chǎn)勘查以及成礦作用和成礦過(guò)程都做了許多相關(guān)研究,并且也取得了大量的研究成果。但對(duì)于我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)成礦帶的地質(zhì)構(gòu)造演化相關(guān)研究仍然不足,而對(duì)于成礦帶的地質(zhì)構(gòu)造演化的研究,不僅是為了探究該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造演化,也是為了更好的把握該地區(qū)的成礦規(guī)律和成礦原因。長(zhǎng)江中下游成礦帶位于揚(yáng)子板塊北緣的長(zhǎng)江斷裂帶內(nèi),其基底為古中元古界董嶺巖群。該地區(qū)成礦帶的地質(zhì)構(gòu)造演化有著中生代構(gòu)造轉(zhuǎn)換與成巖成礦的地球動(dòng)力學(xué)背景,而中生代中經(jīng)歷了結(jié)構(gòu)體轉(zhuǎn)換與重大調(diào)整的過(guò)程。我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)成礦帶的地質(zhì)構(gòu)造演化研究缺乏對(duì)于更早地質(zhì)時(shí)期的研究。
長(zhǎng)江中下游成礦帶橫跨湖北、江西、安徽、江蘇四省,呈北東-南西向分布,總體上北西狹窄、北東寬闊的“V”字型地帶),面積約10.8×104km2[1]。長(zhǎng)江中下游成礦帶的具體范圍,尤其是其南界,因沒(méi)有區(qū)域深大斷裂控制,仍存在一定爭(zhēng)議[2]。
太古宙是地質(zhì)時(shí)代中的一個(gè)時(shí)代,開(kāi)始于同位素年齡2500百萬(wàn)年(Ma),距今25至16億年前。該地區(qū)的陸塊區(qū)具有典型的二元結(jié)構(gòu)模式,中—新元古界沉積蓋層與變質(zhì)基底之間的不整合所代表的呂梁造山事件具有劃時(shí)代的地質(zhì)意義[3]。
在始太古紀(jì)中長(zhǎng)江中下游地區(qū)大多以巖漿巖為主,經(jīng)由新太古帶的演化,該地區(qū)的地殼處于急劇增生,使得長(zhǎng)江中下游地區(qū)一側(cè)產(chǎn)生了弧盆系統(tǒng),包括新太古代火山島弧、英云閃長(zhǎng)巖-奧長(zhǎng)花崗巖-花崗閃長(zhǎng)巖組合。該時(shí)期是長(zhǎng)江中下游地區(qū)重要成鐵期,為長(zhǎng)江中下游成礦帶的鐵礦構(gòu)造了必要條件。而后的古元古代主要為四個(gè)時(shí)期,陸塊拼合期、裂谷發(fā)育期、最終拼合期和隆升、剝蝕期。此時(shí)期使得該地區(qū)的陸塊區(qū)形成雛形。
在新元古代早期,該時(shí)期的地質(zhì)情況主要體現(xiàn)在南北緣裂解的特點(diǎn)。而該地區(qū)的多數(shù)地區(qū)開(kāi)始逐漸隆起古陸,共發(fā)育了5起與裂解有關(guān)的巖漿事件,包括基性巖墻群、斜長(zhǎng)-輝長(zhǎng)巖-紋長(zhǎng)二長(zhǎng)巖-環(huán)斑花崗巖組合、A型花崗巖和高鉀火山巖等[4]。而形成最早的是火山-沉淀地形,該時(shí)期的結(jié)束在最初的裂解時(shí)代接近1800Ma。而后續(xù)在1600Ma~1400Ma時(shí)期,該地區(qū)處于重要的沉降期,在此期間形成了淺海碳山巖地層。在1400Ma~1350Ma的時(shí)期該地區(qū)呈現(xiàn)隆起狀態(tài),巖石構(gòu)造出現(xiàn)火山沉積巖,并且雙峰式火山巖居多,另外還存在鈣堿性玄武巖、安山巖和少量流紋巖,說(shuō)明長(zhǎng)江中下游陸塊區(qū)構(gòu)造演化的不均一性和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的穿時(shí)性。該地區(qū)的最終克拉通化,較我國(guó)其他地區(qū)偏晚。在南華紀(jì)-震旦紀(jì)時(shí)期(820Ma~541Ma)中,地質(zhì)構(gòu)造演化正處于羅迪尼亞超大陸的大規(guī)模解體期。該時(shí)期各大陸板塊處于裂離期間,長(zhǎng)江中下游地區(qū)的板塊逐漸與超大陸西部的澳大利亞遠(yuǎn)離。而目前的技術(shù),參照俯沖增生雜巖及蛇綠混雜巖的展布,可以判定古亞洲洋的殘跡為由東向西延展,北支到阿爾曼泰,南支經(jīng)南天山南緣結(jié)合帶,西接境外吉爾吉斯斯坦尼古拉耶夫帶。而在洪古勒楞—阿爾曼泰蛇綠混雜巖帶中,含有的輝綠巖墻和斜長(zhǎng)花崗巖,經(jīng)由實(shí)驗(yàn)研究SHRIMP的年齡為(503±7)Ma,而該地區(qū)的鋯石的SHRIMP的年齡處于467Ma~451Ma。基于此研究,長(zhǎng)江中下游地區(qū)所保留的蛇綠混雜巖代表的洋殼形成于寒武紀(jì)之前。
寒武紀(jì)—中奧陶世時(shí)期普遍發(fā)育拉張伸展構(gòu)造背景下形成的被動(dòng)大陸邊緣或裂陷盆地。而該地區(qū)因處于被動(dòng)大陸邊緣,長(zhǎng)江中下游地區(qū)在該時(shí)段主體為進(jìn)積性碳酸鹽巖臺(tái)地。而在此期間華南殘余洋,持續(xù)向南俯沖,在此期間形成了大量的島弧,構(gòu)成了華夏多島弧盆系構(gòu)造格局。古亞洲洋雙向俯沖,向北俯沖形成了一些島弧盆系時(shí)期為475Ma~460Ma,古亞洲洋向南俯沖形成了陸緣弧。在志留紀(jì)的末期,長(zhǎng)江中下游地區(qū)的島弧發(fā)生弧陸碰撞。發(fā)育前陸盆地-前陸隆起-隆后盆地,而前陸盆地的形成規(guī)模同島弧造山的作用程度有關(guān)。,寒武系-奧陶系底界面記錄了“泛非”造山后裂谷事件,隨后長(zhǎng)達(dá)5億年的淺海陸緣沉積,厚度在10000以上,與古生代—中生代特提斯洋的擴(kuò)張有密切聯(lián)系。
在長(zhǎng)江中下游地區(qū)的俯沖增生雜巖帶被視為古亞洲洋西段最終消亡的對(duì)接帶,該時(shí)期的對(duì)接帶組成主要由齋桑蛇綠混雜巖帶、科克森套蛇綠混雜巖帶、喬夏哈拉蛇綠混雜巖帶、布爾根蛇綠混雜帶,該對(duì)接帶的形成是在(304.2±11.6)Ma和(296±5.4)Ma時(shí)期?;∨柘抵械囊幌盗谢『笱笈柘嗬^俯沖消亡,在三疊世期間完成該地區(qū)大陸邊緣多島弧向造山系的逐漸轉(zhuǎn)化。
在此期間,使得長(zhǎng)江中下游地區(qū)的大陸增生,此處的地貌格局開(kāi)始定型。該地區(qū)大陸開(kāi)始抬升,海水開(kāi)始逐漸退去,在這個(gè)時(shí)期里分布最廣泛的是在干旱氣候條件下的陸相紅色河湖碎屑巖沉積。
在晚三疊世時(shí)期到早侏羅世時(shí)期該階段主要在古亞洲、特提斯、古太平洋三大構(gòu)造域相互作用下總體處于擠壓-走滑構(gòu)造體制。中國(guó)東部大型構(gòu)造線從晚三疊世以前以東西向?yàn)橹髦饾u轉(zhuǎn)為北東向?yàn)橹?;古地理格局由南海北陸轉(zhuǎn)變?yōu)闁|西差異。而構(gòu)造的方向也在此時(shí)期發(fā)生了轉(zhuǎn)換,由晚三疊紀(jì)時(shí)的東西向轉(zhuǎn)為北東向。西北的構(gòu)造演化主要為大型壓陷以及走滑拉分。我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)的大陸邊緣出現(xiàn)了力學(xué)體系的變化,也是185Ma時(shí)期三點(diǎn)擴(kuò)張形成太平洋的關(guān)鍵因素。在這一時(shí)期庫(kù)拉板塊向北移動(dòng)和向亞洲東北部俯沖、微地塊拼貼。而在以拉張兼走滑的構(gòu)造情況下形成俯沖增生造山帶和廣闊的火山-巖漿帶,其中發(fā)育了以花崗閃長(zhǎng)巖-石英閃長(zhǎng)巖為主的高鉀鈣堿性中酸性侵入巖,也為長(zhǎng)江中下游成礦帶的成礦打下來(lái)基礎(chǔ)。
在新生紀(jì)時(shí)期中國(guó)東部太平洋板塊向西往亞洲大陸之下俯沖,在長(zhǎng)江中下游時(shí)期,隆起區(qū)域凹陷區(qū)都是重點(diǎn)的成礦區(qū)域,而長(zhǎng)江中下游成礦年齡頻譜圖如圖1所示。
圖1 長(zhǎng)江中下游成礦年齡頻譜圖
隆起集區(qū)內(nèi)的巖體與礦床的形成年齡幾乎相同或相近。該區(qū)大規(guī)模成礦作用與中酸性巖漿活動(dòng)有關(guān)。在新生紀(jì),長(zhǎng)江中下游地區(qū)陸緣得到進(jìn)一步的發(fā)展,東海陸緣裂陷盆地呈NNE向發(fā)育。新生代中國(guó)東部太平洋板塊向西往亞洲大陸之下俯沖的具體表現(xiàn)為:中國(guó)東部環(huán)太平洋的多島弧盆系活動(dòng)陸緣進(jìn)一步發(fā)展,主要表現(xiàn)在顯著的弧后擴(kuò)張。
本文對(duì)與長(zhǎng)江中下游成礦帶的地質(zhì)構(gòu)造演化研究,從太古宙到新生紀(jì)的各個(gè)重要地質(zhì)演化進(jìn)行了分析研究。太古宙至志留紀(jì)的各種地質(zhì)構(gòu)造為后來(lái)成礦帶的形成帶來(lái)了優(yōu)勢(shì),而后續(xù)的志留紀(jì)到中三疊世,為該地區(qū)決定了該地區(qū)的地貌特征,晚三疊世到新生紀(jì)時(shí)期,是該地區(qū)的重點(diǎn)成礦時(shí)期?;诖?,長(zhǎng)江中下游成礦帶的形成應(yīng)該從多方面的地質(zhì)結(jié)構(gòu)演化特征進(jìn)行研究,在成礦期之前的地質(zhì)時(shí)期也對(duì)后來(lái)成礦帶的形成有著重要的決定性因素,希望本文的研究能對(duì)相關(guān)領(lǐng)域研究提供參考。