超大型礦床的形成時(shí)代

1. 全球超大型礦床的形成時(shí)代在地球的發(fā)展演化過(guò)程中，每一個(gè)主要的地質(zhì)時(shí)期和大地構(gòu)造演化階段都有超大型礦床的形成，但每個(gè)時(shí)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(jì)，全球 445 個(gè)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(jì) ( 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(jì)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(guó)的 MVT 型鉛鋅礦等。地球的成礦歷史悠長(zhǎng)，從已知最古老的成礦跡象 ( 3800 Ma 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 2000 Ma，中-新元古代占 1230 Ma，古生代占有 340 Ma，中-新生代只有 230 Ma 的歷史。筆者按每?jī)|年產(chǎn)生的超大型礦床統(tǒng)計(jì)，則結(jié)果是 ( 圖 10-2) : 太古宙-古元古代平均每?jī)|年 0. 65 個(gè); 中-新元古代平均每?jī)|年 2. 27 個(gè); 古生代平均每?jī)|年 5. 0 個(gè); 中-新生代平均每?jī)|年 21. 7 個(gè)。圖 10-1 不同地質(zhì)時(shí)代形成的大型超大型礦床數(shù)量統(tǒng)計(jì)( 據(jù)裴榮富等，2009)圖 10-2 全球超大型礦床按時(shí)代的增長(zhǎng)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?jī)|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(jí)數(shù)的增長(zhǎng)率。從對(duì)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(jì)資料) 。這些現(xiàn)象說(shuō)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(yíng)力種類增多，聚礦能力增強(qiáng)，以至發(fā)展到中—新生代時(shí)，超大型礦床有明顯增多的趨勢(shì)。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(shí)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(shí)代，有些礦床，如銅、鉛、鋅、金、銀等基本上在各個(gè)地質(zhì)時(shí)代都有超大型礦床形成。有些礦種的超大型礦床有時(shí)代上的偏在性，即只在一、兩個(gè)地質(zhì)時(shí)代中產(chǎn)生，而在其他地質(zhì)時(shí)代中未見(jiàn)或少見(jiàn)，例如，鐵和鈾的超大型礦床主要產(chǎn)在前寒武紀(jì)，鐵礦石儲(chǔ)量超過(guò) 100 億 t 的七個(gè)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(jì)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(shí)代造成上述形成時(shí)代不均衡的制約因素，有待進(jìn)一步探討，其中有一點(diǎn)是明確的，即元素豐度差異的影響。在前寒武紀(jì)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(shuō)明，隨著地球演化，經(jīng)過(guò)多個(gè)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(shí)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(shí)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(shí)代一個(gè)是1300～1700Ma年間(中元古代)，一個(gè)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(shí)代多為1100～1400Ma，而且在一個(gè)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(shí)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(jì)及古生代，砂頁(yè)巖型銅礦則主要出現(xiàn)在元古宙和二疊紀(jì)，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(jì)、新近紀(jì)和第四紀(jì)。2.中國(guó)主要礦床的形成時(shí)代從中國(guó)的101個(gè)大型和超大型礦床的形成時(shí)代看，形成于前寒武紀(jì)的有18個(gè)，占17.8%，古生代的28個(gè)，占27.7%，中—新生代55個(gè)，占54.4%。與全球的統(tǒng)計(jì)相比，中國(guó)古生代的礦床比例偏多，前寒武紀(jì)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(guó)主要礦床成礦時(shí)代全球445個(gè)礦床，中國(guó)101個(gè)礦床中國(guó)的前寒武紀(jì)陸塊包括華北克拉通的面積較小(與北美、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(guó)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(guó)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(jì)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(jì)的中國(guó)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(jì)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)。