海南岛主要成矿系列与矿床成矿规律研究

究12,3,2,2,3,3,3(1.中国地质大学,武汉4;2.海南省地质矿产勘查开发局,海口6;3.中国地质科学院地质力学研究所,北京)摘 要:海南岛蕴藏着丰富的矿产资源,其成矿规律成矿系列与我国华南或南岭地区既有很多相似之处,也有自己的特色,如印支期与花岗岩浆活动有关的矿床成系列及其成矿强度明显高于燕山期同类型矿床成矿系列,就是一个最好的例证。文按照成矿系列的学术思想,将海南岛的矿床(点)归并为9个矿床成矿系列,成矿时代从新元古代开始,一直到新生代第四纪成矿作用方面,岩浆活动和风化沉积作用对工业矿床的形成贡献最为有利。关键词:矿床;成矿系列;成矿规律;海南岛中图分类号:2文献标识码:A0言海南岛是我国环太平洋构造岩浆成矿带的重要区段上世纪0年代末开始地质调以来,已发现近0种矿产0多处矿产地,西部有著名的石碌富铁矿以及抱伦和戈枕带的金矿,东部蓬莱地区的铝钴宝石以及东海岸的砂矿等也都很有规模。人对海南岛地质调查矿产勘查与研究已做了大量工作,并取得了丰富的成果17;些学者也探讨了成矿规律和成矿系列的问题80但对某些矿床的成因认识仍然存在许多争论,因而对成矿规律的总结也有进一步提升的必要;特别是以成矿系列学术思想为指导进行系统的成矿规律研究仍显不足本文目的是在前人工作基础上,结合最近完成的地质调查项目,利用最新的勘查与科研成果,开展综合全面的矿床成矿系列与区域成矿规律研究,以便从更高层次上理解海南岛的成矿规律,开阔矿产勘查部署的指导思路。1 景南岛处于华南板块南部,岛内近W向断裂带最为醒目,其次为NE向和NE向断期:9目:目高品位大型热液金矿床调查预测与典型矿床研究”(编号3)和”(号4)。介:俊(),男,师,生,学,作。址:6,路8号,局;l:。地质力学学报1885©地质力学学报1885©1994-2013ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.第2期廖香俊等:海南岛主要成矿系列与矿床成矿规律研究189裂第2期廖香俊等:海南岛主要成矿系列与矿床成矿规律研究189裂,近N向和W向断裂一般规模较小以九所陵水断裂带(图1之1)为界,分为北两个不同的大地构造块体,由北部的华南褶皱系和南部的琼南微陆块(南海地台)构成华南褶皱系以王五文教断裂带(图1之2)为界,又划分为南部的五指山褶皱带和北部的雷琼断陷(琼州海峡及其两岸地区)24。南海地台基底为中元古界长城系抱板群25,形成于中岳(四堡)运动,在三亚地区发育含磷锰硅质的碳酸盐建造,盖层褶皱变形发生在加里东期五指山褶皱带在长城志留纪为地槽阶段,形成复理石和火山碎屑岩建造,经历了中岳晋宁加里东等构造运动,加里东期地槽褶皱封闭;泥盆纪早三叠世为准地台阶段,发育碳酸盐和碎屑岩建造,印支运动结束准地台发展历史;中三叠世第四纪为大陆边缘活动阶段,中晚三叠世和侏罗纪以岩浆侵入和喷发为主,白垩纪开始陆相沉积;喜山期以断陷作用为主,新生代初期北部沉降形成雷琼断陷及海陆交互相沉积,同时喷发堆积了多期基性火山岩。岩浆岩出露面积约占全岛0%抱板群中的片麻状花岗闪长岩和二长花岗岩是岛内最的侵入岩,时代为长城纪(岩浆型锆石7个b年龄平均值为76a)3花岗岩类侵入体出露面积占全岛3以上,以海西印支和燕山期为主,主要有花岗闪长岩二花岗岩及正长花岗岩花岗斑岩等,二长花岗岩所占比例超过侵入岩总出露面积的0%。海西印支期花岗岩类分布在五指山褶皱带的北偏西部;印支期花岗岩类分布最广,主要在五指褶皱带内,常形成岩基和大岩体,岩性主要有黑云二长花岗岩和黑云正长花岗岩,如琼南尖峰岭中粗粒斑状黑云母正长花岗岩体黑云母r坪年龄为65a(图1,);燕山期花岗岩类分布在五指山褶皱带和三亚台褶带,既有成岩基状的巨大侵入体,有岩株和岩脉,侵入体形态大多受不同方向断裂构造的制约。图也图2 尖峰岭岩体中黑云母()及抱伦金矿床矿石中白云母B)的r坪年龄i2rpltauesortefmteJiafeigplon()adotefmoeftelnuot)中生代陆相火山岩主要发育于中东部地区,时代以燕山期为主,酸性和中酸性火山岩与种矿化作用有关,其中岩火山热液型金矿化和金银多金属矿化比较发育;新生代幔源或下壳源的玄武橄榄玄武岩类喷发活动集中在岛的北部,从始新世末直至全新世,其中渐新世末期为玄武岩浆的喷发高潮岩浆岩与许多矿产在空间和成因上有密切的联系。©1994-2013ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.地 质 力 学 学 报19052地 质 力 学 学 报19052 列1 成矿系列的划分原则矿床成矿系列是指在一定的地质构造单元和一定地质历史发展阶段内,与一定的地质成矿作用有关,矿床组合12床6个级别3在不同阶段和不同地质构造部位形成的不同矿种不同类型并具有成因联系的其分类系统包括系列组合系列类型成矿系列成矿系亚列矿床式和矿根据海南岛的具体情况,本文仅涉及成矿系列以下的4个级别其中成矿系亚列指的是在矿床成矿系列范围内的二级构造单元内,在一个大的成矿期的不同成矿阶段所形成的具有一定特色的若干组矿床;在一个矿床成矿系列中可以划分出系亚列,也可以不分出亚系列矿床式可理解一个成矿次列或亚系列中的代表性矿床,一般在成矿地质条件矿床地质特征成矿元素组合以及矿床成因等方面具有一定的相似性。就目前所掌握的材料,海南岛成矿时代主要始于元古代中晚期,至中生代印支期开始大模成矿活动,一直延续到新生代第四纪结合成矿构造环境部位以及成矿地质作用类型,作者将海南岛的矿床划分为9个矿床成矿系列(图1,表1),其中矿种方面不包含大多数的建材原料和部分冶金辅助原料。2各成矿系列主要特征o1系列成矿作用的基础是新元古代海相火沉积作用,变质改造作用的时代可能有多期,岩浆热液改造主要发生在海西印支期和燕山期o2系列是在南海地台近海条件形成o3系列在高铝地层部位形成白云母矿床,在富碳质部位形成石墨矿床o4列矿床赋存在下志留统海相沉积砂板岩千枚岩及结晶灰岩中o5系列中海相沉积形原生重晶石矿床,第四纪次生富集形成残坡积矿床o6系列在岩浆活动末期及随后的液作用阶段形成锡石英脉型锡(铌钽)矿床,在第四纪风化壳中形成残坡积和冲积型锡铌钽(锆石)矿体,在岩浆期后更晚期阶段形成萤石矿床o7系列中的不二式金矿沿戈枕断裂带分布,从强韧性变形带(红甫门岭)向两侧渐变为脆性变形(不磨、牛土外山等);抱伦式金矿赋存在一组破碎蚀变带中,围岩主要为志留系陀烈群浅变质泥质岩和粉砂岩类,向深部矿石含铋矿物(主要为辉铋矿)增多,矿石中白云母r坪龄为13a(图B);坝王岭式为花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床o8系是在五指山褶皱带与南海地台已连为一体后形成,与南岭地区同时代同类型成矿系列相似;o9系列中划分出两个成矿亚系列,分别形成于第三纪和第四纪。3成矿时空分布与演化的某些规律五指山褶皱带晋宁期在抱板隆起西西南部形成o8系列,加里东期形成变质成因o3成矿系列和早志留世海相沉积成因o4成矿系列,石炭纪形成海相沉积成因o5矿系列,海西晚印支期花岗岩类岩浆热液成因的o6成矿系列,中生代形成印支期花岩类岩浆热液成因的o7系列和燕山期中酸性岩火山(热液)成因的o8成矿系列,新生代形成风化沉积成因的oB成矿亚系列其成矿演化趋势见图3。三亚台缘拗陷带面积较小,成矿强度不高中寒武世形成地台型海相沉积成因的o2成矿系列;燕山期与五指山褶皱带合为一体,形成与壳源花岗岩和中酸性陆相火山活动(牛腊岭同安岭)有关的o8系列;新生代形成风化沉积成因的oB亚系列。©1994-2013ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.第2期廖香俊等:海南岛主要成矿系列与矿床成矿规律研究191表1海南岛矿床成矿系列及其主要特征ieoeiceiesfianladad第2期廖香俊等:海南岛主要成矿系列与矿床成矿规律研究191表1海南岛矿床成矿系列及其主要特征ieoeiceiesfianladadtirorcateiicsale1、式、、(陷南缘与海陆交互相盆、气粘、土煤岩土膨前阳,林,博门,岭,方©1994-2013ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.称式型床o1:山褶皱带与海相火山(沉积关的(受变质(岩浆热液改造)铁铜钴列积质型碌o2:南海地台北缘与地台型海相沉积列式型茅o3:五指山褶皱带与变质伟晶岩化作列式,式型岭岭,烟芽花o4:五指山褶皱带与海相沉积活动有列式型盛,下o5:褶皱带与海相沉积(新生代)列式积造型岭o6:期(支期五指山褶皱带与花岗岩锡铌钽床成列式,式型(风型)统,温o7:指山褶皱带与花岗岩浆侵入活动造剪切活动有关的金银钨铅锌稀土列式,岭式,磨甲式型,切带蚀变糜棱岩(碎裂岩型,花子型岭磨抱板,山岭,乐伦岭汶棉头o8:指山褶皱带及南海地台与花岗岩相中酸性火山活动有关的金钼铁铜铅锌银铀钨锡稀有稀土金属石列式,岭式,式,石式型岩型、热液石英(萤石脉型花型定安富文翰林,屯昌羊角岭高通岭泗岭,儋州兰洋,民坡叉岭,塘,好,三独,山岭o9:新生代与陆相断陷(火山)用等有关的钴、镍铝、铁、铌、钽稀土、金、钛铁矿矿独居石、磷钇矿、锆石、宝石、膨润土、沸石、油页岩、煤、耐火黏土、高岭土、油气床成列oA:第三纪琼北地区雷沉土列金凤式,长昌式,式陆相沉积—型壳型迈福山金凤,海口金牛岭、昌,坡oB:四纪与风化沉积积坡积作用有关的铝钴、镍铁锡铌钽稀土、钛铁矿金铬铁矿独居石矿石石硅列蓬莱式,保定式,式,元式,式风化壳红土型、吸型矿型积型型海口西湖庙,文昌蓬莱铺鳌,万宁兴隆,长安保定,板地 质 力 学 学 报1925图3 五指山褶皱带的成矿时空演化示意图i地 质 力 学 学 报1925图3 五指山褶皱带的成矿时空演化示意图i3opilieoeiclonfteianldoe雷琼断陷及其南缘:成矿时代主要为新生代,最显著的特征是断陷沉积和陆相玄武岩喷发,形成陆相断陷(火山)沉积及风化成因的o9系列:第三纪为断陷沉积成因的oA非金属矿床成矿亚系列,以燃料矿产的发育为特色;第四纪为oB成矿亚系列中的风化壳型lo宝石矿床,主要分布在新生代特别是第三纪玄武岩区。据成矿强度和矿床规模,与沉积作用有关的成矿系列主要为晋宁期o8成矿系列和新生代o9成矿系列,其次为海西期o5成矿系列;与变质作用有关的成矿系列主要为加里东期o3成矿系列;与中酸性岩浆(火山)活动有关的成矿系列主要为印支期o7成矿系列,其次为燕山期o8成矿系列和海西晚期印支期o6成矿系列。3论(1)综合成矿地质背景成矿作用构造部位和成矿时代等因素,将海南岛已知矿产地划分为9个矿床成矿系列。(2)海南岛前寒武纪只有新元古代时期的一个成矿系列,目前已知的矿床仅有一处,应该在岛内或周边相似地质背景的地区注意寻找属于该系列的其它矿床;古生代有5个矿床成矿系列,较早期的与沉积作用和区域变质作用相关,至海西晚期(印支期开始出现与花岗岩类侵入活动有关的矿床成矿系列,成矿强度相对较弱;印支期的一个成矿系列与花岗岩有关,但受断裂构造控制明显,期的矿床成矿系列矿种繁多,罗棋布;与华南大陆区比较,突出,矿床规模大矿种全,成矿主要集中在五指山褶皱带西部,金矿成矿规模突出;燕山产地数量大增,但规模一般不大,中小型甚至矿点矿化点星应该还有较大的找矿潜力新生代成矿系列外生成矿作用表现产地众多北部地区第三纪成矿亚系列与深裂陷伴随的沉积和基性火山活动以及红土型风化作用有关,铝钴宝石和能源矿产很有规模和潜力,非金属矿和砂矿也有一定成色第四纪成矿亚系列的矿产地遍及全岛,其中东海岸的大量滨海砂矿不仅与地势有一定关系,也与总体上自西向东发展的总趋势相契合,其成矿与前新生代长期量的物质积累和地成矿演化所奠定的物质基础有明显继承关系综上所述,o1、o7o8和o9系列,是海南岛最重要的四个矿床成矿系列,值得今后进行科学研©1994-2013ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.第2期廖香俊等:海南岛主要成矿系列与矿床成矿规律研究193究,在矿产勘查工作中应该引起充分重视。(3)控矿因素方面,断裂构造对大部分热液和沉积矿床都有明显控制作用,其与不同时的各类岩石相配合第2期廖香俊等:海南岛主要成矿系列与矿床成矿规律研究193究,在矿产勘查工作中应该引起充分重视。(3)控矿因素方面,断裂构造对大部分热液和沉积矿床都有明显控制作用,其与不同时的各类岩石相配合,造就了海南岛最重要的一些成矿系列例如琼西地区发育的长5m枕剪切带,控制着海南岛最重要的金矿带89,并且在该带西南部近N向断裂带的次级W向断裂中,赋存着海南岛最大的抱伦热液型金矿床尖峰岭花岗岩基南北两侧发生过多次重大地质事件,对戈枕金矿带和抱伦金矿床具有一定的影响。(4)海南岛有许多花岗岩体曾被归入燕山期1,近年来据测年数据分别归入了海西印支期和印支期,其岩石和成矿特征与南岭地区具相似性,但差别明显南岭地区与印支期花岗岩有关的矿化作用从印支期末才开始显著起来,到燕山期达到成矿高峰期海南岛西部戈枕断裂带(剪切带)中的金矿床,一般认为是在印支期形成;在尖峰岭花岗岩体内部和周围形成伟晶岩型水晶离子吸附型稀土以及热液石英脉型金矿床海南岛中生代与岩浆活动有的成矿系列(o7和o8系列),还需要在多方面与南岭地区的相关成矿系列进行对比,以进一步探讨两种系列异同的本质和导因。参考 文 献12345]]]]]局.志M.风,铨,海.质M.京:社,8.京:社,1.局.层M. 汉:社,7.林.题J. 学,0,4(4):33.铨,定,肖志发,等.海南岛结晶基底抱板群层序与时代M.8.武汉:中国地质大学出版社,678]]]会,卷M.京:社,6.南.况景J. 理,6,1:34.地球化学,8,7(4):陶,先,淮江.广东海南成矿带成矿系列地质特征及其演化规律J.19.雄.究J. 丛,2,7(3):12.秋,峰,威.型J. 术,5,3(5):58.江.讨J. 理,6,(2):05.国.征J. 学,9,3(4):84.90123]国,壮,英.石b素年龄及其地质意义J.3):72.广东地质,1,6(2～宏,莲,纲,等.向J. 质,2,8(1):16.新,国,强.矿J. 质,2,7(4):10.江.列J. 丛,4,9(3):18.雄.甲因J. 报,4,9:90.45678国,淮,庆.矿系列J.7.矿床地质,6,5(4):9～9受,中,陈炳辉,等.海南抱板金矿带成矿规律研究J.97.南京大学学报(地球科学),2,4(3):南.件向J. 质,5,():47.0©1994-2013ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.地 质 力 学 学 报1945123淇,地 质 力 学 学 报1945123淇,川,鸣.题J. 报,9,(1):28.淇,川,鸣,等.题J. 报,3,(6):14.导,川,生,炎,编