板块构造运动与成矿作用--经典.ppt

板块构造运动与成矿作用 主要内容 1引言2离散型板块边界成矿3俯冲带环境成矿4碰撞带环境成矿5转换断层成矿6大陆内部热点成矿7结论与认识 大陆裂谷环境成矿 大洋环境成矿 1引言 1 板块构造理论提供了对矿床区域分布认识的理论基础 金属矿床总是和一定的岩石类型相关联 而板块构造运动正是决定了不同岩石类型产生的条件 2 矿床的形成和定位受许多局部因素的制约 但成矿的基础还在地壳深部 是由板块运动来控制的 所以区域成矿规律应该通过板块构造来认识 3 板块运动贯穿于地球演化的大部分时期 所以也能对矿床在时间上的分布演化作出解释 板块构造学说的基本内容1 漂浮于软流圈之上的刚性岩石圈并非统一的整体 被活动带和断裂带分割成若干大小不同的球面块体 即岩石圈板块 简称板块 2 板块是刚性的和相对稳定的 并按球面运动规律不断改变着彼此之间的相对位置 3 板块边界为大陆裂谷 洋中脊 岛弧 海沟系 地缝合线和转换断层等构造活动带 因而具有强烈的活动性 全球的地震 火山主要沿板块边界分布 4 板块在离散边界处扩张增生 而在汇聚边界处俯冲消减 二者相互补偿 地球体积保持不变 5 地幔中的热对流是板块运动的驱动力 板块边界的类型根据板块边界的性质 特征和板块间相对运动方式 可将板块边界划分为三种类型 离散型板块边界DivergentBoundary汇聚型板块边界ConvergentBoundary 转换型板块边界 TransformFaultBoundary 板块边界的类型 2离散型板块边界与成矿 离散型板块边界 也称生长边界 特点是两板块做背离运动 向两侧分离 散开 由于它的应力状态是拉张的 故又称拉张型板块边界 正因为应力拉张 所以边界线常呈锯齿状 离散型板块边界 离散型边界发生于大陆岩石圈之间者称大陆裂谷带 如东非裂谷带 是索马里板块与非洲板块的离散边界 离散边界既可发生于大洋岩石圈 也可发生于大陆岩石圈 发生于大洋岩石圈之间者见于大洋中脊轴部 洋脊拉开 地幔物质上涌 形成新的洋底 新洋底对称地添加到两侧板块边界的后缘 使洋底岩石圈在大洋中脊轴部不断增生 2离散型板块边界与成矿 2 1大陆裂谷环境成矿 离散型板块边界 东非裂谷带裂谷系中分布着高盐度卤水湖 湖底正在形成富含金属的卤泥沉积物 如果海水继续入侵则可形成含铜页岩型铜矿床及铅锌银矿床等 大陆裂谷早期成矿 2 1大陆裂谷环境成矿 离散型板块边界 红海盆地 成矿特征上是以来源于海底的喷流作用形成块状硫化物矿床 大陆裂谷晚期成矿 裂谷轴部出现拉斑玄武岩或形成大洋型地壳 2 2大洋环境成矿 离散型板块边界 洋中脊不仅是岩浆活动的地带 也是热液活动地区 热液活动造成洋底玄武岩蚀变是普遍现象 热液富含金属元素并上升到海底 就会沉积下来形成矿床 海底铁锰结核即来源于此 黑烟囱和白烟囱 就是热液在海底的喷口 其中黑烟囱形成硫化物矿化 以铜和锌矿化为主 白烟囱形成硫酸盐矿化 大洋环境成矿 离散型板块边界 3俯冲带环境成矿 汇聚型板块边界 1 俯冲边界 岛弧 海沟系 安第斯型大陆边缘 3俯冲带环境成矿 1 俯冲主弧带成矿 主弧带是俯冲带靠近大洋的火山 岩浆岩活动带 是岩浆活动最剧烈的带 在走向上连续分布 距深部源区最近 以钙碱性岩浆成分为主 主要源于洋壳成分 主弧带成矿以铜 铁和贵金属矿床为主 次为钨钼矿化 矿床类型有斑岩铜矿 块状磁铁矿 矽卡岩矿床 平卧型铜矿 深成脉状矿床 浅成热液金银矿床等 斑岩铜矿是主弧带最有代表性矿床 3俯冲带环境成矿 2 主弧带内侧成矿 内弧带上主要有矽卡岩型和脉状矿床 二者常共生 此外还有斑岩型锡矿床 缓倾角的俯冲带 在主弧带内侧 靠陆一侧 很宽的范围内 分布孤立的岩株状侵入体 3俯冲带环境成矿 3 弧后带成矿 弧后盆地与陡倾斜俯冲带关系密切 这时弧后为张应力体制 弧系拉张形成裂谷 并可发展到弧后洋盆 如日本海属此成因 这里形成的典型矿床是黑矿型块状硫化物矿床 弧后带是指弧后盆地带 处于主弧靠大陆一侧 是在引张作用下形成的盆地或裂谷带 美国西部属于安底斯山型俯冲带 为缓倾角俯冲带 但在距海岸1000多公里的大陆内出现裂谷带 形成新的成矿条件 形成大型斑岩钼矿床 4碰撞带环境成矿 汇聚型板块边界 2 碰撞边界 也称地缝合线 是大洋板块俯冲殆尽 两侧大陆相遇汇合开始碰撞时的边界 表现为活动造山带 两陆块碰撞导致地壳压缩增厚 地面大幅度抬升 形成宏伟的褶皱山系 喜马拉雅山便是始新世以来板块碰撞边界的典型实例 4碰撞带环境成矿 汇聚型板块边界 俯冲一碰撞过程使壳幔物质相互作用加剧 成矿物质大量活化和成矿 成矿作用通常从碰撞造山期延续到碰撞后拉张期 泥盆纪磨拉石建造以不整合形式覆盖在含矿层位之上 磨拉石的出现标志着碰撞造山的结束 也代表着大规模成矿作用的完成 但不排除后期改造事件的再生成矿 金属矿床常可沿着造山带中各类剪切带产出 而且主要矿体位于脆性变形带中或者在韧一脆性变形过渡带内 非金属矿产则产在造山后的拉张盆地内 碰撞的强度越大 成矿作用的强度也越大 5转换断层成矿 转换型板块边界 也称平移型边界或剪切型边界 是相互剪切 滑动的两个板块之间的边界 其边界线即转换断层线 沿这种边界通常既没有板块的生长 也没有板块的消减 但伴有频繁的浅震活动 加利福尼亚的圣安德烈斯断层 5转换断层成矿 转换型板块边界 成矿作用上 多是诱发前期成矿或叠加成矿 同样以后汇聚陆缘形成的成矿作用为主 其成矿系列类型专属多包括对会聚类型陆缘成矿系列类型的改造和发展 走滑断裂动力作用方向由垂直应力转换为平行应力 并叠加在叠接消减和对接碰撞带之上 从而多形成宽广而延长很大的复杂构造带 它可深切到地慢 伴有明显的热力异常并诱发与金属成矿有关的构造岩浆作用 同时 由于水平错移动力作用 多在表壳形成与沉积作用成矿有关的 尤其是有利油气成矿的拉分 裂 盆地 Pull apartbasin 斜挠曲盆地 Obliqueflexuralbasin 和前陆盆地 6大陆内部热点成矿 大陆内部的热点活动成矿与板缘无关 它是由地幔柱的活动引起的 与太平洋中夏威夷群岛的成因相似 当大陆板块从地幔柱上漂过时 就会留下一串活动的轨迹 如东澳大利亚新生代玄武质火山熔岩 如果相对运动很小 地幔热柱在大陆固定点长期停留 会形成更强烈岩浆活动 包括玄武岩 镁铁质岩和长英质岩的多种火成岩组合 碱性高 有来自地幔的和地壳重熔的成分 这些大陆内的岩浆活动及伴生的金属矿产成矿规模可以非常巨大 所以有很重要的意义 热点是来自地幔深部的高热物质喷射到地表的表现 并且热点在地幔中的位置是固定的 当岩石圈板块在热点上移过时 就留下了一个年龄逐渐由老变新的火山链 7结论与认识 板块构造运动与成矿作用具有强烈的对应耦合关系 即每次板块构造运动都伴随有相应的成矿作用 而且成矿规模与构造作用的强度呈正相关的关系 高强度构造运动引发的成矿作用也强 强度弱的构造运动则成矿规模也