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1、大地构造演化与成矿 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望大地构造学说大地构造学说大地构造学说大地构造学说传统传统地槽地台学说地洼学说大地构造是指由于大范围乃至全球范围的地壳运动所造成的地壳构造形态。大地构造学就是研究地壳构造的发生发展规律、分布组合规律、形成机制和地壳运动的原因。现代现代板块构造学说2地槽地台学说地槽地台学说地槽地台学说地槽地台学说 地槽地槽地台学说是关于大地构造的传统学说，它形成于地台学说是关于大地构造的传统学说，它形成于19世纪中叶，
2、直到目前还有非常大的影响，在地理学教科书和世纪中叶，直到目前还有非常大的影响，在地理学教科书和其他文献中经常出现。其他文献中经常出现。基本观点基本观点1.地壳地运动主要受垂直运动所控制2.地壳由活动的地槽和相对稳定的地台组成3.地台是由地槽发展演化而来的4.地壳运动的驱动力是地球重力分异和热力作用，即认为地球上的物质是处于均衡状态的，如果一些地方的物质太多，均衡状态遭到破坏，便在重力作用下沉降；同时另外一些地方物质肯定发生减少，均衡状态也遭到破坏，便上升降起，建立新的平衡。另外，在热力作用下，地幔物质膨胀，引起地表拉张，断裂下陷形成地槽或裂谷。之后，由于热量散失，地幔也开始冷却，引起侧向水平挤
3、压，形成褶皱和构造山脉，地表出现了相对稳定的构造单元地台。3地槽地台学说地槽地台学说地槽地台学说地槽地台学说 地槽的概念地槽的概念关于地槽的概念，首先是美国的霍尔在1859年提出来的。当时他对美国东南部阿巴拉契亚山的研究中发现，山脉的沉积岩厚约一万米，比美国中部平原地区的岩层厚10倍左右。因此，他认为“纽约州的阿巴拉契亚山是由那些原来堆积在一个沉降槽地内的一套巨厚浅海相积物变形升高而成的。”后来（1873年）J.D.丹纳将这种沉积槽称为geosgncline，中文译为地槽。现代一般认为，地槽是地壳上具有强烈活动的狭长地带，早期强烈差异下降接受巨厚沉积，后期强烈褶皱上升形成的巨大山系的“构造单元
4、”。阿巴拉契亚山4地槽地台学说地槽地台学说地槽地台学说地槽地台学说 地槽的发展过程地槽的发展过程强烈差异下降阶段：在这一阶段通常认为是地幔物质受热膨胀阶段，地壳被扩张变薄，并出现断裂，在重力作用下沉降。在这个阶段，下降幅度很大，下降速度也很快，由于海侵不断扩大，从而接受了从邻区搬运来的大量沉积物，沉积厚度可达几千米至1-2万米。但是在地槽的不同部分，下降幅度和速度有很大的差异性。同时，地壳的断裂伴随岩浆喷发和侵入。强烈褶皱上升阶段：在这一阶段，通常认为是地幔接近地表热量散失，并开始收缩，使原来的地槽区在水平挤压作用下，强烈抬升，海水面积不断缩小，海相沉积发生中断。原来沉积的岩石发生大规模褶皱和
5、断裂运动，同时岩浆也大规模侵入，形成以酸性岩浆岩为主的岩基及各种岩脉。广大地区的岩层也发生了强烈的区域变质作用和成矿作用。最后，海水完全退去，岩层褶皱成山脉，地壳活动逐渐稳定，在长期的外力作用下，被剥蚀夷平成地台。5地槽地台学说地槽地台学说地槽地台学说地槽地台学说 地槽的主要特征地槽的主要特征巨厚的沉积建造强烈的构造变动和频繁的岩浆活动，表现为大规模的褶皱和断裂显著的区域变质作用：地壳大幅度拗陷及上覆巨厚岩层的形成，会使岩层受到地下高温高压的影响，引起区域变质作用的发生。同时岩浆活动也会使固岩发生热液变质，构造运动引起动力变质，形成各种变质岩。矿产资源丰富：在巨厚的沉积岩中，可形成如煤、石油等
6、有机岩石。石灰岩是重要的建筑材料。岩浆活动形成的各种岩浆中含有多种金属矿藏。6地槽地台学说地槽地台学说地槽地台学说地槽地台学说 地台的概念地台的概念又称陆台。奥地利地质学家休斯1885年提出的一个概念。他认为地台是地壳上稳定的，自形成后不再遭受褶皱变形的地区。法国地质学家奥格1900年首次明确地把地槽和地台视为对立的两大构造单元。至于地台的系统理论及构造单元命名等，则是俄国地质学家卡尔宾斯基等详细研究了俄罗斯地台后逐渐提出的。地台是大陆的一部分，其上部覆盖着水平的或缓倾斜的岩层，（主要是沉积岩）其下伏岩层事埋深不同的结晶基底，结晶基底是在更早期变形时固结的。可见地台具有双层结构，下层为褶皱基底
7、，上层为沉积盖层。地台以升降运动为主，但升降幅度和变化都较小，因而沉积盖层较薄，厚度和岩相亦较稳定，构造变动、岩浆活动和区域变质作用都较弱。上述特点都说明地台的活动性比地槽小，地台是地壳中相对稳定的大地构造单元（克拉通的组成部分）。一般认为，地台是由地槽褶皱带转化来的，但地台形成之后，仍在继续发展，并非僵化不变。7地槽地台学说地槽地台学说地槽地台学说地槽地台学说 地地台台的发展过程的发展过程具有两层结构：即地台的下部为岩层经过褶皱并发生变质的古老岩层，称为“褶皱基底”。有些地方地势比较低洼，形成产状大致水平的陆相或湖泊沉积岩层，称之为“盖层”，在褶皱基底和陆相沉积岩层之间有一个角度不整合面。在
8、地势比较高的地方，长期接受风化剥蚀，而没有沉积陆相和湖相沉积物，或陆相沉积物被剥蚀，下部古老的褶皱基底露出地表，这种结构单元称为地盾。它不具有双层结构，只有一层古老变质者。构造变动和岩浆活动很微弱：所以地台的地貌表现比较开阔平坦，陆相沉积岩的产状多为水平状。变质作用不明显：由于地台的升降幅度小，构造运动和岩浆活动微弱，故盖层变质不太显著，很少出现区域变质现象。矿产资源丰富：在盖层中有比较丰富的煤、石油、铁和铝土等，但有色金属矿藏带不多。8地槽地台学说地槽地台学说地槽地台学说地槽地台学说 地槽地槽地台学说的贡献地台学说的贡献1）理论上阐明了：地壳中最早认识的两种构造单元，及其辩证转化关系的一个方
9、面；地壳发展史中最先认识的一段历程和部分规律。它把当时杂乱分散的资料归纳为有条理的系统，在研究方法上使现象描述变为科学的说明。它是注意到地壳演化的开端，为地质学史上的一件大事。它对地质学的发展起了杰出作用，有着深远意义。2）在实用上，它划分出两种成矿大地构造模型，一百年来运用于找矿勘探以及其他地质领域（水文、工程、地震等）的地质工作。3）它成为地质学各分科的共同基础理论，促进地质学发展，功绩应该肯定。9地槽地台学说地槽地台学说地槽地台学说地槽地台学说 地槽地槽地台学说的局限性地台学说的局限性地槽阶段在早元古代已经出现。从晚元古代起，随着地槽体制先后不一地在许多地带相继衰亡，地台体制接着在相应地
10、区先后出现，逐步扩展，终于形成了展布几及全境的十分辽阔的“中国地台”。这段地壳发展史同地槽地台说的观点是一致的。可是到了中生代中期以后，这些地区却在其地壳发展史中出现了许多与地台性质完全相反的现象：以印支运动（东南）或燕山运动（华北）为开端的强烈褶皱及断裂广泛发育，岩浆大量侵入或喷出。地面大幅度隆起，海水几乎撤退。随着反差强度很大的构造地貌起伏的出现，便形成了许多以陆相为主的槽形构造盆地。其中产生了具有造山期及期后的典型沉积特征的红层及其他岩系，与磨拉式建造在岩性上十分相似。与此同时，形成了丰富多彩的具有自己特色的各种内生和外生矿产。新构造运动强烈，地震带广布，第四纪火山活跃。这些事实，是地槽
11、地台说所不能解释的。10地洼学说地洼学说地洼学说地洼学说 地台由相对稳定转变为较为活动的过程称为地台活化，有人地台由相对稳定转变为较为活动的过程称为地台活化，有人也称之为也称之为“地台回春地台回春”。对于地台活化性质的认识存在着不同的看法，一些人认为地对于地台活化性质的认识存在着不同的看法，一些人认为地台的活化仍属于地台性质，叫活化地台；另一些人认为地台台的活化仍属于地台性质，叫活化地台；另一些人认为地台活化后已不属于地台性质，应属于地槽；还有一部分人认为活化后已不属于地台性质，应属于地槽；还有一部分人认为“活化地台活化地台”既不属于地台也不属于地槽，而是地壳发展的既不属于地台也不属于地槽，而
12、是地壳发展的第三阶段的产物，叫地洼质。第三阶段的产物，叫地洼质。关于地洼学说，是中国著名地质学家陈国达于关于地洼学说，是中国著名地质学家陈国达于1956年首先提年首先提出的，已成为一个关于大地构造的独立学说。该学说认为，出的，已成为一个关于大地构造的独立学说。该学说认为，由地槽区转化为地台区，只是达到相对稳定，并不是地壳发由地槽区转化为地台区，只是达到相对稳定，并不是地壳发展的最后形式和阶段，它还可以转化为新的地洼活动区。地展的最后形式和阶段，它还可以转化为新的地洼活动区。地洼活动区仍然不是地壳发展的最后形式，它还可以发展为类洼活动区仍然不是地壳发展的最后形式，它还可以发展为类似地台的构造单元
13、，并可进一步活化成为另一种形式的构造似地台的构造单元，并可进一步活化成为另一种形式的构造单元。单元。11地洼学说地洼学说地洼学说地洼学说大陆地壳第三构造单元地洼区（活化区）的提出；1大陆地壳演化规律的新认识（动“定”转化）递进律；2地洼学说的成矿理论；3地壳动“定”转化、递进发展的力源机制的探索地幔蠕动、热能散聚交替假说。412地洼学说地洼学说地洼学说地洼学说 1大陆地壳第三构造单元大陆地壳第三构造单元地洼区（活化区）的提出地洼区（活化区）的提出像中国的那个不那样于中生代中期以来在地台上出现强烈构造岩浆活动的现象，被概括为“地台活化”。陈国达认为，这个新成的活动区并非以前的地槽区的历史重演，而
14、是属于不同的类型，是后地台阶段的新型活动区，又称为地洼区。地洼区之所以能够并有必要从地槽区、地台区中划分出来，是在于它具有多方面的明显的自有特征（见表地洼区与地槽区及地台区主要特征比较简表）地洼区分布的广泛性：中国中国东部大部，西部一部分亚洲西伯利亚南部、朝、蒙、越、印、中亚欧洲“西欧活化区”、“北欧活化区”、顿巴斯、南斯拉夫非洲东非大裂谷带、南非北美加拿大西部科迪勒拉、大熊湖、落基山、科罗拉多高原、大河裂谷南美巴西澳洲东部，以后加里东及后海西地台为基础南极洲西部（中央山脉以西）13地洼区与地槽区及地台区主要特征比较简表地洼区与地槽区及地台区主要特征比较简表地洼区与地槽区及地台区主要特征比较简
15、表地洼区与地槽区及地台区主要特征比较简表 构造单元主要特征地槽区地台区地洼区（活化区）（活动区）（“稳定”区）（活动区）结构单层（X+）双层（X+）三层（X+）构造反差强度大小大沉积建造分布特点长带状，有一定的方向和系统，1受地槽及背斜控制；2_3受山前及山间坳陷控制，同1方向一致。分布于X上 多作面状，覆盖于及（或）X上 多短带状，有一定方向和系统，受地洼盆地控制，呈小片散步于、及（或）X上沉积相岩石种类1砂页岩为主，常夹火山碎屑岩，有时有灰岩（多夹泥质条带）；上部渐过渡为2_3。3多砾岩砂页岩，较多灰岩，偶有砾岩（多在1_3），但一般不很发达 大量砾岩，尤以扇砾岩为特色；多砂页岩，偶有灰岩
16、。有时多含火山碎屑岩岩相及化石相 1主为海相，浮游生物化石较多见，底栖生物化石较少。2_3上不渐变为陆相 1、3陆相或海相；2海相为主。时有海陆交互相。海相或底栖生物化石繁多 陆相（山麓洪积相、山间河流相及湖泊）为主，偶灰岩、泻湖相或海陆过渡相，多在1、3分选性 成份、粒度、圆度均分选不良，2_3最著。多复矿砂岩分选较好，2最著。多单矿砂岩。圆度多为级，分选系数一般S02.15 分选多不良，3最著，复矿砂岩发达。圆度多为0-1级别，一般S02.15。有的达7-8，偶达10稳定性（变化性）岩性、岩相、厚度变化大，横切地槽或山前、山间坳陷延伸方向最著。1地槽中较厚（常可大于万米）；地背斜上较薄或缺
17、失。2_3只在山前、山间坳陷中，常较厚 变化较小，2的细屑岩、沉淀岩最著。台陷、台凹中较厚（单层以百米计，总厚可达数千米或更大）；台隆、台凸上较薄或缺失 变化大。粗屑岩最著。地洼中较厚（常以千米计，可大于万米），分布较广；地穹上分布较少，较薄或缺失沉积韵律 1常具海相复理式或类复理式韵律、多属期断型，个数多，单个厚度小（多以厘米计）韵律性也有显示、多属连续型，一般个数少，单个厚度大 常具陆相复理式韵律。多属间断型，个数多。单个厚度大（以米或十米计）主要建造类型 1复理式建造及硬砂岩建造常大规模发育。有时有细碧角斑岩建造。2_3磨拉石建造 大量碳酸盐建造鲕状结构建造，石英砂岩建造 华夏式（类磨拉
18、式）建造。可分萍乡式（含煤）、南雄式（红层）、建德式（红层、含火山物质）、丹霞式（红层、特多粗屑）亚建造沉积连续情况及各分层接触关系 时见不整合，但1与2_可相过渡 沉积间断频繁、多为假整合 不整合多见与下伏构造层关系 不整合 不整合 通常为不整合14地洼区与地槽区及地台区主要特征比较简表（续表地洼区与地槽区及地台区主要特征比较简表（续表地洼区与地槽区及地台区主要特征比较简表（续表地洼区与地槽区及地台区主要特征比较简表（续表）构造单元主要特征地槽区地台区地洼区（活化区）（活动区）（“稳定”区）（活动区）结构单层（X+）双层（X+）三层（X+）岩浆建造 1_2强烈、规模大，岩石复杂。总顺序：基性
19、超基性中酸性：喷发侵入。喷出主在1，多海相；大量中酸性侵入在2。3较弱。岩石化学：K、Na较低，Fe、Mg较高 较弱。规模较小，较简单，多以基性岩为主。多见于1、3 强烈、规模大，岩石复杂。总顺序：中酸性、碱性基性、超基性；侵入喷出。喷出多陆相；大量中酸性侵入多在1_2。基性喷出多在3。岩石化学：K、Na较高，Fe、Mg较低变质建造 2区域性变质、浅（或深）；3偶有、较弱 一般缺乏 1_2可生动力及接触变质，断裂变质尤著。浅至深。3较弱构造型相 变动强烈、规模大、次数多，褶皱多紧闭型（3较多宽展型），长线状；大规模逆掩。育一定方向和系统，连续成列出现，差异升降反差大，构造线明显 变动较缓。褶皱
20、多断续型，边缘地带可见宽展型；断层多属高角度。缺一定方向和系统。孤立出现。差异升降反差小、构造线不显著变动强烈。规模大、次数多。褶皱多短线状、宽展型或紧闭型，可见大逆掩。块状断层很发育，深者透过地壳。有一定方向和系统，连续成列出现，差异升降反差大，表现深达M0面。构造线明显古地理 1长带状古海槽及古岛链；2_3褶皱山脉及山前、山间坳陷（2_3渐变陆相及红层气候）。古地貌反差大 宽阔古海盆（或岛海）、古陆。古地貌反差小 短带状陆相古盆地（偶有海侵）及断褶古山脉。造煤气候（多在1）及断褶古山脉。造煤气候（多在1）或红层气候（多在1、2）。古地貌反差大15地洼区与地槽区及地台区主要特征比较简表（续表
21、地洼区与地槽区及地台区主要特征比较简表（续表地洼区与地槽区及地台区主要特征比较简表（续表地洼区与地槽区及地台区主要特征比较简表（续表）构造单元主要特征地槽区地台区地洼区（活化区）（活动区）（“稳定”区）（活动区）结构单层（X+）双层（X+）三层（X+）新构造显著。地震强烈（大者M8级）。火山；第四系褶皱、断裂、倾倒。差异升降强，构造起伏反差大较缓和。地震较弱（一般为M5级）。大面积升降，差异升降弱，构造起伏反差小 显著。地震强烈（大者M8）。火山；第四系断裂、褶皱、倾侧、拱曲。差异升降强，构造起伏反差大。地貌（现代的）反差强烈。幼年地貌，1岛链、海槽；2高山深谷；3渐变中低山。长线状山脉 反差
22、微弱。准平原。老年地貌 反差强烈。多幼年地貌。高原、洼地；3渐变中低山。短至长线状山脉，块断控制明显地壳运动类型 大部时期水平运动为主导；2褶皱运动强。3渐弱 大部时期垂直运动占优势；振荡运动为主 大部时期水平运动为主导；1_2挤压占优势、3拉伸占优势。断裂运动强。3块断最著地球物理特征 重力异常带状分布，有一定方向和系统；1正负相间，或正的为多，2_3多为负的。热流1很高或较低。2高 重力分布较均匀，通常缺乏明显的定向带状特点。热流低 重力异常带状分布，有一定方向和系统。负的为主；隆起越高，布格异常越低（特别是2），热流高低速层位置浅深不一。矿成及其存在 1_2内生矿床特多，与基性、超基性岩
23、有关者重要，并有与中酸性岩有关的。主要矿种：铁铜镍铬铂金钒钛等。火山矿床多见于1，多为海相；侵入岩矿床多成于2，可见于1及X。外生矿床1及3均多。主要矿种：铁锰磷铝镁煤油气等。继承矿产在X，受原规律控制。又受地槽活动改造 外生矿床特丰富，多种多样，海陆相均广见。主要矿种：铁锰铝磷煤油气盐类等，存在于。内生矿床以同基性岩有关的为多。主要矿种：铁铜钛等，及、X均可有存在。继承矿产在X、，各受原规律控制，偶受地台活动改造 内生矿床特多，除与基性、超基性岩有关者外，并富与中酸性、碱性岩有关矿产。主要矿种：钨锡铋钼铜铅锌砷锑汞铌钽金铍锂铀氟稀有金刚石等。火山成矿多见于1、2、主为陆相；侵入成矿在各个构造
24、层中均可见。外生矿产主要为陆相。主要矿种：煤铝铁油气盐类铜铀等，存在于（但油气可运移）。继承矿产在X、，既受原规律控制。又受地洼活动改制。16地洼区与地槽区及地台区主要特征比较简表（续表地洼区与地槽区及地台区主要特征比较简表（续表地洼区与地槽区及地台区主要特征比较简表（续表地洼区与地槽区及地台区主要特征比较简表（续表）除结构外，其余各项特征指代表构造层或代表发展阶段情况。它们除注明者外，均以发展中期为最典型；X为前地槽构造层，未计入；、依次为地槽、地台及地洼构造层阶段、各个构造层不一定全。可有缺失，基本构造层中还可分出亚构造层。1、2、3，1、2、3，1、2、3为相应的亚构造层或亚阶段；在地洼
25、区中的每可因受地洼活动的改造而破碎。不复如在地台区中所见的完整；优地槽区、优地洼区岩浆活动较强、较完整；渺地槽区、渺地洼区较弱，缺乏或少喷发；以中国东南部而论、地洼花岗岩SiO2含量较高，一般可达7476%，最高可达80%（酸性超酸性岩）；K2O+Na2O一般88.5%，且大多数K2O：Na2O1，地洼玄武岩一般K2O+Na2O可4%；一般-50+100毫伽；一般-200-300毫伽；一般10-30（或-40）毫伽；一般为-200-300（中期更低，如青藏-550）毫伽；一般1.72HFU（如阿尔卑斯山），但老年褶皱带（接近地台阶段）转低，一般为0.71HFU；11一般0.70.8（有时为1左
26、右）HFU；12一般1.72.5（如美国落矶山），或2.6（苏联贝加尔）HFU；余动期略低（华北一般1.21.5，个别1.95HFU）。17地洼学说地洼学说地洼学说地洼学说 2大陆地壳演化规律的新认识大陆地壳演化规律的新认识（动（动“定定”转化）递进转化）递进律律地槽区（活动区）发展到余动期，活动性渐弱，由量变到质变，最后转化为地台区（“稳定”区）；地台区发展到余“定”期，活动性渐强，由量变到质变，最后转化为地洼区（新型活动区）。地壳演化过程并非如同地槽地台学说所认识的那样简单地、直线地进行的，而是多阶段的，其演化过程是递进的，不平衡的。18地洼学说地洼学说地洼学说地洼学说 3地洼学说的成矿理
27、论地洼学说的成矿理论在地壳演化规律支配下，成矿作用及所成矿产有如下几个特点：1.成矿作用及所成矿产的大地构造类型，不止以前所知的地槽型及地台型两种，而是还有新被认识的类型如地洼型2.不同性质或类型的构造单元具有一定程度的“成矿专属性”3.后成矿构造单元可有对历代先成构造单元“矿产的继承性”4.在地壳演化史中出现愈晚的构造单元，继承前身的矿产愈多，这体现“成矿的递进（累进）性”。5.一个构造区，特别是地壳发展史比较复杂的构造区，由于自身的矿产加上历代前身的矿产，便形成了“成矿的多阶段性”，并产生了“矿床迭加现象”。6.不同构造区的成矿发展史不相同，遂出现了“成矿的不平衡性”和“矿产的时空分布规律
28、性”。7.先成构造单元对后成构造单元的矿产可起控制和影响的作用。8.后成构造单元对先成构造单元的矿产可起改造和再造的作用。有时由于迭加、改造或再造成矿作用的结果，形成了“多因复成矿床”。地洼区具有重大的成矿作用地洼型矿产无论在矿种组合还是在矿床类型方面，都有自身的特色，并有巨大的经济意义继承矿产最多，递进性和阶段性最明显，矿床迭加现象最广见。19地洼学说地洼学说地洼学说地洼学说 4地壳动地壳动“定定”转化、递进发展的力源机制的探索转化、递进发展的力源机制的探索地幔蠕地幔蠕动、热能散聚交替假说。动、热能散聚交替假说。主要为由于地幔物质的上下蠕动所引起的横向差异蠕动，从而在深处拖引地壳或岩石圈不同
29、块体之间的位置变化，发生拉伸（离散）、挤压（聚合）、平错等相对运动。由于上述地球内部及地壳的大范围胀缩所导致的地球自转速度的变化，引起了地壳中广泛的经向和纬向两对水平压力及其强弱变化，从而加强或减弱地壳某些部分、某些壳体之间朝一定方向的相对移动。由于地壳各个不同地段之间的大地构造发展的不平衡性，胀缩不相齐一，内部或边界条件有异，遂决定和产生了相应的运动方向和应力场。此外，还有其他天体的引力等。20地洼学说地洼学说地洼学说地洼学说 地洼学说的理论意义地洼学说的理论意义1.提出大陆地壳的第三基本构造单元、后地台阶段的一种新型活动区地洼区（活化区），从而冲破了长期以来认为地壳构造单元只有地槽区和地台
30、区两种的传统看法。2.阐明了地壳演化的（动“定”转化）递进律，从而使地壳发展规律问题有了进一步的认识，冲破了过去认为只有两个发展阶段的观点。3.这个学说阐述了地壳演化史中的自然辨证法则，给辨证唯物主义哲学增添了新的例证。21地洼学说地洼学说地洼学说地洼学说 地洼学说的实践意义地洼学说的实践意义1.提出了大地构造成矿的一种新的类型第三成矿大地构造类型，即地洼型（活化型），从而冲破了长期以来一直受槽台学说支配的、把成矿大地构造类型仅划分为两种的传统观点，并从新的角度探索成矿规律，扩大了找矿线索和领域。2.阐述了各种已经祥究的大地构造单元的成矿专属性、矿产继承性、成矿的递进性、矿床迭加现象，以及矿床
31、分析的时空规律性等，从而有助于找矿方向的新的认识。3.阐明了先成构造单元对后成矿的控制作用，以及后成构造单元对先成矿产的迭加、改造、再造等作用，从而有助于对成矿规律问题的研究。4.提出多因复成矿床概念，为矿床的成因类型（除内生、外生之外）增添了第三类型，为解决许多重要矿床长期争论而未获结论的成因问题指出了解决的途径。5.阐明了地洼区在地壳演化史中是一个重要的成矿阶段，以及这种构造单元里面矿产的综合性、复杂性和多样性，并且多阶段性和多因性特别明显，从而使我们认识这一新构造单元是许多重要矿产（特别是往往可称为既大且富得多因复成矿床）的主要找矿方向。22板块构造学说板块构造学说板块构造学说板块构造学
32、说板块构造学说是在本世纪七十年代才发展起来的一个关于板块构造学说是在本世纪七十年代才发展起来的一个关于解释大地构造的崭新的学说，是当前最引人注目的学说。解释大地构造的崭新的学说，是当前最引人注目的学说。该学说是在大陆浮移、海底扩张等学说的基础上而创立该学说是在大陆浮移、海底扩张等学说的基础上而创立的。的。基本观点基本观点地球的岩石圈是由相互独立的板块构成的。板块之间存在着相对的水平运动。板块运动的动力是地幔物质的对流。板块运动是比较稳定的区域，而板块边缘是地质活动强烈的地区。23板块构造学说板块构造学说板块构造学说板块构造学说板块的概念板块的概念所谓板块是岩石圈被一些构造活动带分割成的相互独立
33、的构造单元。这呈说的构造活动带是指大洋中脊和裂谷、海沟、大的断层和山脉等。这些地方都是地质活动比较频繁的地区，如火山、地震经常发生。根据板块的定义，1968年法国地质学家勒皮松（X.Lepichon）将地球岩石圈共划分为六大板块，分别是太平洋板块，亚欧板块、美洲板块、非洲板块、大洋洲（或印度洋）板块和南极洲板块。从下图可以看出，除六大板块之外，还有一些小的板块，如加勒比板块，纳资卡板块、菲律宾板块等。24板块构造学说板块构造学说板块构造学说板块构造学说板块之间的边界类型板块之间的边界类型一般认为板块的上界是地球固体外壳的表面，下界是地壳下部和上地中幔上部。这是板块上下的界限，各个板块之间也有界
34、限，而且类型比较复杂，但总起来说可分为三种类型，即：扩张型边界（也叫增生型边界）岛孤海沟型边界俯冲型边界（也叫汇聚边界）地缝合线型边界转换断层型边界（次生型边界）25板块构造学说板块构造学说板块构造学说板块构造学说板块的驱动力板块的驱动力多数学者认为板块发生移动的动力是地幔物质的热力对流，地幔物质的上升流，导致板块的分离并向两侧水平移动，地幔物质的下降流，导致板块的汇聚。如大洋中脊是新地壳生成的地方，生成的新地壳不断向两侧移动；在大陆地壳的大洋地壳交接处是地幔物质的下降处，生成的地壳又重新回到地幔中。同时，板块构造学说认为，新地壳不仅在大洋中脊处生成，也可以在大陆内部发生。因为地幔对流在大陆的
35、深处也进行着。如东非大裂谷长达数千公里，被称之为地球的伤疤。它的形成也是地幔物质上升涌出，使地壳发生大规模断裂所致。东非大裂谷的出现正表明非洲大陆正在开始扩张发生分离，地震活动非常强烈，如埃塞俄比亚高原就是著名的火山高原。预计今后东非大裂谷的进一步发展可以形成新的海洋。由以上讨论可以发现，板块构造学说可以比其他学说更好地解释地震火山带的分布规律；大洋的形成和年龄；地壳构造形迹的形成原因等，是当前学术界最有影响的一个大地构造学说。26板块构造学说板块构造学说板块构造学说板块构造学说板块构造与成矿背景板块构造与成矿背景板块构造已经建立了完成的理论系统，成功的揭示了地壳运动的规律和演化过程，随着板块
36、构造理论的普及，发现板块构造与成矿作用之间有着密切的关系，有可能从板块构造的角度对矿床的分布总结新的规律性认识。矿床在区域上的分布规律是长期探讨的课题，但在大地构造理论不成熟的时期，做到这一点不容易，矿床学的研究更多的依赖地球化学的原理，进行各种矿床学的分类。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，而板块构造运动正式决定了不同岩石类型产生的条件。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。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。但板
37、块运动只能在宏观上控制矿床分布，并不能解决矿床的精确定位，以及矿床内部的形态和分布，主要是讨论矿床形成的区域背景。27板块构造与成矿背景板块构造与成矿背景板块构造与成矿背景板块构造与成矿背景成矿1.俯冲带环境成矿6.转换断层成矿2.大洋环境成矿3.大陆内部热点成矿5.碰撞带环境成矿4.大陆裂谷环境成矿281 1.俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带是会聚板块边界类型，主要发生在靠近大陆边缘的大洋区或陆缘内俯冲带是会聚板块边界类型，主要发生在靠近大陆边缘的大洋区或陆缘内部，毕尼奥夫带的俯冲构造型式控制了这个环境中的成岩成矿作用，当俯部，毕尼奥夫带的俯冲构造型式控制了这个
38、环境中的成岩成矿作用，当俯冲板片进入软流圈时发生岩浆活动，向上方侵位或喷发，产生相应的成矿冲板片进入软流圈时发生岩浆活动，向上方侵位或喷发，产生相应的成矿作用。在俯冲带上可以划分出不同的侧向分带，这些分带的成岩成矿特征作用。在俯冲带上可以划分出不同的侧向分带，这些分带的成岩成矿特征有明显差别，分带是平行俯冲带的，它们与深部构造活动方式有关。俯冲有明显差别，分带是平行俯冲带的，它们与深部构造活动方式有关。俯冲带活动的方式存在不同的变化，如俯冲速度的快慢，俯冲带倾角的大小，带活动的方式存在不同的变化，如俯冲速度的快慢，俯冲带倾角的大小，俯冲板片的热成熟度高低，俯冲方向的正偏，俯冲会聚应力的强弱等，
39、这俯冲板片的热成熟度高低，俯冲方向的正偏，俯冲会聚应力的强弱等，这些都对俯冲带成矿条件有很大影响。根据弧系中相对运动方向可分为张性些都对俯冲带成矿条件有很大影响。根据弧系中相对运动方向可分为张性弧，中性弧和压性弧，它们在岩浆，沉积和构造上有不同的特征，如张性弧，中性弧和压性弧，它们在岩浆，沉积和构造上有不同的特征，如张性弧以玄武质弧以玄武质-安山质岩浆活动为主，地形高差小，剥蚀沉积不发育，以偏安山质岩浆活动为主，地形高差小，剥蚀沉积不发育，以偏基性火山碎屑沉积为主。压性弧因地壳增厚，以安山质基性火山碎屑沉积为主。压性弧因地壳增厚，以安山质-英安质英安质-流纹质岩流纹质岩浆活动为主，地形高差大，
40、剥蚀沉积发育，以偏长英质沉积为主。俯冲带浆活动为主，地形高差大，剥蚀沉积发育，以偏长英质沉积为主。俯冲带的倾角一般是越来越小，也可相反而增大，这将决定岩浆活动位置的迁移的倾角一般是越来越小，也可相反而增大，这将决定岩浆活动位置的迁移方向。方向。根据侧向分带将俯冲带分为主弧，主弧内侧和弧后带，分别介绍它们的构根据侧向分带将俯冲带分为主弧，主弧内侧和弧后带，分别介绍它们的构造和成矿特征。造和成矿特征。291 1.俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿1.1 俯冲主弧带成矿俯冲主弧带成矿1.1.1主弧带及成矿特征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
41、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，在俯冲带倾角为中等到陡倾时，主弧带的分布宽度相对狭窄，岩浆活动更为集中，俯冲带倾角平缓时，主弧带会变宽和分散。张性弧和压性弧对应的成矿类型有明显区别，张性弧形成洋内弧，按其形成时间的长短分为不成熟弧(以拉斑系列岩浆活动为主)，和成熟弧(以钙碱系列岩浆活动为主)，但也可以是从陆缘分离出来的洋内弧，具有陆壳性质(如日本弧)，压性弧为陆缘弧。张性弧对应陡倾俯冲带，压性弧对应缓倾俯冲带，中性弧对应中等倾角俯冲带。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
42、成热液金银矿床等。斑岩铜矿是主弧带最有代表性矿床，但限于压性弧中，张性弧中不存在，岛弧环境的斑岩铜矿富金贫钼，而边缘弧环境的斑岩铜矿富钼贫金，但有明显的例外。这说明主弧带的矿床成矿元素主要受其共有的岩浆演化和地壳厚度控制，其次受不同地区岩性差异影响，地壳厚度的影响如科迪勒拉弧系中产有钨矿床，且斑岩铜矿规模大，是因为它的地壳厚度大于洋内弧的地壳厚度。301 1.俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿1.1 俯冲主弧带成矿俯冲主弧带成矿1.1.2斑岩型矿床斑岩铜矿床基本上分布在俯冲带钙碱性线状火山深成弧上，以挤压弧为主，环太平洋带和阿尔卑斯-喜马拉雅带是现代和近代活动的俯冲带，也
43、是斑岩铜矿床全球集中分布的带，古亚洲域(苏联)和东澳大利亚斑岩铜矿床则属古生代俯冲带。斑岩矿床的金属矿物来源于大洋岩石圈，当大洋岩石圈俯冲于软流圈发生部分熔融，金属矿物随钙碱性岩浆上升，在分异的热液中富集，充填于斑岩裂隙中成矿。智利萨尔瓦多铜矿是研究最详细的斑岩铜矿床，可知其成矿条件是，1.斑岩岩浆的含水量必须足够高(2-3%)，能使斑岩体上升到2-6km深度发生固化，使形成角闪石和黑云母斑晶，并使含矿热液能导致岩石形成大量含矿裂隙。2.岩浆温度要足够高(800C)，才能使熔浆上升到4km的浅部。3.岩浆中含形成铜硫化物所需的金属，硫和氯化物，岩浆有较高的氧化态，保证硫和金属氯化物的搬运。这些
44、条件正是主弧带的次火山杂岩才能具备的，俯冲带可将大量水带入深部，主弧的岩浆活动强烈，直接来自源区，侵位浅，同时高温岩浆热液与低温大气水叠加的作用形成了发育的蚀变分带。311 1.俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿1.1 俯冲主弧带成矿俯冲主弧带成矿1.1.3矽卡岩矿床主弧带具有矽卡岩矿床形成的良好条件，矽卡岩矿床多形成于中浅层的中酸性岩浆岩，主要为钙碱性系列，这是主弧带岩浆岩特点，围岩为各种碳酸盐岩石，这在主弧带具有陆基的早期冒地槽期都有广泛发育，例如在边缘弧中矽卡岩矿床更发育。主弧带矽卡岩矿床主要为钨、锌、铜的矿床，它们具有不同的形成深度，钨矿床深度最大，锌矿居中，铜矿
45、最浅，钨矿形成于早期矽卡岩阶段，而贱金属矿床还可发生晚期硫化物阶段，许多情况下贱金属矽卡岩矿床是斑岩铜矿的过渡相，它们的成矿条件是十分类似的，都是由相同的岩浆岩流体含矿质，不同的是围岩条件的变化。321 1.俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿1.1 俯冲主弧带成矿俯冲主弧带成矿1.1.4脉状矿床主弧带脉状矿床是与主弧期钙碱性岩浆侵入体的热液活动相关的矿床，以贵金属矿床为主。其中重要的一类是浅成热液贵金属矿床，矿床围岩为主弧安山质火山岩，这类矿床已经总结为一种理想模式，在古地表浅部数百米深度内成矿，金矿为脉状，其深部可变为脉状贱金属硫化物矿床，成矿裂隙系统通达地表形成热泉喷
46、口。矿床形成于大气水对流系统中，由深部岩浆热源驱动热液运动，金属来源于岩体或围岩，金属沉淀成矿多与热液的沸腾作用有关。矿床垂向分布范围有限，仅几百米，但在平面上可广泛分布达几公里。当金矿脉靠近地表时与古热泉密切共生，成为热泉型金矿床。主弧带浅成热液金矿床中有一类是交代碳酸盐形成的浸染状矿床，称为卡林型金矿床，是一类有价值的矿床，矿床成因仍是与主弧岩浆活动有关，由大气水对流系统成矿，特殊的条件仅是碳酸盐岩的围岩为含矿母岩，以及十分发育的裂隙系统，从交代成矿成因看，卡林型矿床可作为含金矽卡岩的远端低温相。浅成低温和热泉型金矿在美国西部，墨西哥和菲律宾等地区较为典型，广泛分布脉金矿床，是金矿重要产区
47、，我国也加强了这类矿床研究，但要注意是否产于主弧背景中。331 1.俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿1.2 主弧带内侧成矿主弧带内侧成矿1.2.1主弧带内侧及成矿特征对于缓倾角的俯冲带，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，与此伴生的矿床即主弧带内侧矿床，它们不同于主弧带矿床。在缓倾角俯冲带上有明显的成矿分带性，与岩浆岩分带性相对应，在主弧带上为钙碱性岩浆和相关的斑岩铜钼矿床等，在内侧带上为中酸性和酸性侵入岩，产出的矿床有中部的铜铅锌银矿床和内侧的钨锡矿床，及稀土矿床等。成矿元素分带性的概略解释是主弧带上俯冲带处于浅部使易熔组分先分离出来成矿，而
48、与内带对应的是俯冲带的深部，难熔元素这时才分离出来成矿。对应内带的岩浆岩分两类，即I型和S型花岗岩，分别为地幔来源和地壳重熔来源。内弧带以侵入体为主，主弧则发育火山岩。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。341 1.俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿1.2 主弧带内侧成矿主弧带内侧成矿1.2.2接触交代矿床是岩株与碳酸盐岩接触交代形成的矽卡岩型矿床，为铜铅锌银等矿种，岩株以花岗闪长岩和石英二长岩为主，碳酸盐岩为较早期的陆缘冒地槽或地台沉积形成，矿床产于接触带上，常为筒状，层状等，分布不规则，勘探难度大。有时以岩株为中心有矿化分带，中心为斑岩
49、铜矿，向边部转为矽卡岩型铜矿，外围是矽卡岩型铅锌银矿，也可不具分带，但铅锌与铜的矽卡岩矿化常是分离的，多筒状矿体是裂隙构造与层理双重控制。秘鲁的产于火山口环境的大型交代矿床也很有意义，为硫铁矿床，也发育铜和铅锌交代矿体，属内带型矿床，表明内带也有火山活动，且其规模更大。内弧带与主弧带的矽卡岩矿床形成条件是相似的，差别在于俯冲带的深度分带性引起的岩浆岩和金属组合的变化。351 1.俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿1.2 主弧带内侧成矿主弧带内侧成矿1.2.3脉状矿床内弧脉状矿床以银-铅-锌及铜为主，在空间上与上述矽卡岩矿床共生或混合产出，矿种相近，应该说具有相同的成矿环境
50、，差别是围岩不是碳酸盐岩地层，矿化沿裂隙充填，可延伸较远。脉矿床中贱金属和贵金属为成矿系列，有时二者分离，银可能是远端矿化，有浅成低温热液矿床特征，但金含量低。脉状矿矿质来源于岩浆热液，成矿时有大气水的加入，为混合热液，形成脉矿化的相应特征。该类矿床典型产区是安底斯山带。361 1.俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿俯冲带环境成矿1.2 主弧带内侧成矿主弧带内侧成矿1.2.4锡钨矿床在内弧带上锡钨矿床更靠向大陆内部，成矿环境为内弧型，与石英二长岩和花岗岩伴生，有I型和S型两种。矿床有锡矿床，钨矿床或钨锡矿床，类型有矽卡岩型，筒状，脉状及斑岩型等，单独讨论是因为它很重要，且是单独分带的。