超大型礦床的形成時代

1.全球超大型礦床的形成時代在地球的發(fā)展演化過程中，每一個主要的地質(zhì)時期和大地構(gòu)造演化階段都有超大型礦床的形成，但每個時期形成的超大型礦床的數(shù)目是不同的。根據(jù)裴榮富等（2009）統(tǒng)計，全球445個已知大型超大型礦床主要形成于新生代和中生代，分別約占總數(shù)的36.6%和24.5%；其次是元古宙、古生代及太古宙，分別約占總數(shù)的 17.8%，17.1% 和4.0%（圖10-1）。其中，前寒武紀（產(chǎn)于克拉通區(qū)）的和中—新生代（環(huán)太平洋構(gòu)造域、特提斯構(gòu)造域等）的超大型礦床合計占82.9%，而古生代的超大型礦床數(shù)量較少，主要有歐洲的沉積巖型銅礦、美國的MVT型鉛鋅礦等。地球的成礦歷史悠長，從已知最古老的成礦跡象（3800Ma左右，據(jù)AGSO Newslet-ter，1996）算起已有32億年的歷史，其中，太古宙—古元古代約占2000Ma，中-新元古代占1230Ma，古生代占有340Ma，中-新生代只有230Ma的歷史。筆者按每億年產(chǎn)生的超大型礦床統(tǒng)計，則結(jié)果是（圖10-2）：太古宙—古元古代平均每億年0.65個；中-新元古代平均每億年2.27個；古生代平均每億年5.0個；中-新生代平均每億年21.7個。圖10-1 不同地質(zhì)時代形成的大型超大型礦床數(shù)量統(tǒng)計（據(jù)裴榮富等，2009）圖10-2 全球超大型礦床按時代的增長率從上述數(shù)字中可以看到，隨著地球的發(fā)展演化，從老到新，每億年產(chǎn)生超大型礦床的數(shù)目是迅速增加的，大體接近等比級數(shù)的增長率。從對現(xiàn)代海洋成礦作用（洋底多金屬結(jié)核、洋底熱水沉積硫化物礦床等）的速率看，也是很快的（據(jù)統(tǒng)計資料）。這些現(xiàn)象說明，隨著地史的發(fā)展及巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈的形成、演化及相互作用，成礦的營力種類增多，聚礦能力增強，以至發(fā)展到中—新生代時，超大型礦床有明顯增多的趨勢。如果分別按不同的礦種分析，則全球金屬的超大型礦床的時代分布是不均衡的。筆者用圖10-3表示了其中六種金屬礦的成礦時代，有些礦床，如銅、鉛、鋅、金、銀等基本上在各個地質(zhì)時代都有超大型礦床形成。有些礦種的超大型礦床有時代上的偏在性，即只在一、兩個地質(zhì)時代中產(chǎn)生，而在其他地質(zhì)時代中未見或少見，例如，鐵和鈾的超大型礦床主要產(chǎn)在前寒武紀，鐵礦石儲量超過100 億t的七個礦床全部都在古太古代—中元古代。鋁只主要在新生代形成超大型礦床（古陸新生代風(fēng)化殼上的紅土型鋁土礦）。而鎢、錫、鉬等則主要在中-新生代形成超大型礦床。鎳和錳的超大型礦床形成有早有晚，即前寒武紀和新生代均有產(chǎn)出。圖10-3 主要礦種的超大型礦床形成時代Ar—太古宙；Pt—元古宙；Pz—古生代；Mz—中生代；Kz—新生代（括號中的數(shù)字為參加統(tǒng)計的礦床個數(shù)）造成上述形成時代不均衡的制約因素，有待進一步探討，其中有一點是明確的，即元素豐度差異的影響。在前寒武紀生成超大型礦的金屬如Fe，Ti，Cr等都是高豐度元素。在中-新生代形成超大型礦床的金屬中，除Al 為大豐度元素外，W，Sn，Mo，Ag，Hg，Sb等都屬小豐度元素。這可能說明，隨著地球演化，經(jīng)過多個大規(guī)模的地質(zhì)-地球化學(xué)作用旋回，在逐步成熟的地殼內(nèi)小豐度元素得以反復(fù)地富集，從而在新近的地史時期，得以生成較多的超大型礦床。關(guān)于不同類型超大型礦床的時空分布特征，涂光熾（1994）以熱水沉積型鉛鋅礦和不整合脈型鈾礦為例作了闡述。他指出，超大型熱水沉積鉛鋅礦的主要形成時代一個是1300～1700Ma年間（中元古代），一個是中泥盆世。而不整合脈型鈾礦（主要產(chǎn)在加拿大和澳大利亞）的成礦時代多為1100～1400Ma，而且在一個不大的區(qū)域內(nèi)，形成超大型礦床的密集區(qū)。戴自希（1996）也指出，全球性巨型礦床的時控性是明顯的。絕大多數(shù)斑巖銅礦集中在晚白堊世—新近紀及古生代，砂頁巖型銅礦則主要出現(xiàn)在元古宙和二疊紀，MVT鉛鋅礦多集中在古生代，而紅土型鋁土礦全部產(chǎn)生在古近紀、新近紀和第四紀。2.中國主要礦床的形成時代從中國的101個大型和超大型礦床的形成時代看，形成于前寒武紀的有18 個，占17.8%，古生代的28個，占27.7%，中—新生代55個，占54.4%。與全球的統(tǒng)計相比，中國古生代的礦床比例偏多，前寒武紀和中-新生代的礦床所占比例稍少些（圖10-4）。圖10-4 全球和中國主要礦床成礦時代全球445個礦床，中國101個礦床中國的前寒武紀陸塊包括華北克拉通的面積較?。ㄅc北美、南美、非洲和澳洲地塊比較），因而其中產(chǎn)出的大型超大型礦床較少。中國的中—新生代構(gòu)造域占較大面積，濱太平洋構(gòu)造域及特提斯構(gòu)造域均較發(fā)育，與全球的上述兩大成礦構(gòu)造域有一致性，因而中—新生代礦床占較大比重。中國的古生代地層，尤其是晚古生代地層（D—P）在華南、華北、西北等區(qū)均很發(fā)育，華力西期成礦作用顯著，因而大型和超大型礦床的比例多于其在全球中的比例，如果減去參與統(tǒng)計的古生代的非金屬礦（磷、硫等），則古生代成礦的比例將降低。由于參與統(tǒng)計的中國礦床的數(shù)量較少，除超大型礦床外，又包括了一部分大型礦床，因此，與全球的統(tǒng)計相比較，其可比性就受到一定限制，只有參考意義。
備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。