《浙江省成矿构造环境与金属矿床找矿方向》在综合研究前人资料和浙江地层、岩石、地球化学和地球物理特征基础上,以板块和大陆动力学理论为指导,以地球化学、地球物理、同位素示踪与定年和遥感解译技术为手段,以时间为主线,以整个华南及东南沿海地区为视域,探讨浙江地质构造演化与岩浆活动轨迹,划分浙江地质构造单元;以地质构造单元为系统,以系统内构造—岩浆演化轨迹为主线,剖析成矿地质地球化学特征及其演化规律,识别并划定内生金属矿床成矿环境;厘定各个成矿环境中金属矿床成矿作用期次,形成的矿床类型和矿床(矿体)空间定位条件;在浙江省优势金属矿产潜力进行评价基础上,指出找什么类型的矿,在什么地方找矿和相应的找矿模型与找矿技术方法。
“浙江省成矿构造环境与金属矿床找矿方向”是浙江省重大科技专项重点社会发展项目(编号:2010C03004)。项目起止时间:2010年10月至2014年12月。
本项目在综合研究前人资料和浙江地层、岩石、地球化学及地球物理特征基础上,以板块和大陆动力学理论为指导,以地球化学、地球物理、同位素示踪与定年和遥感解译技术为手段,以时间为主线,以整个华南及东南沿海地区为视域,探讨浙江地质构造演化与岩浆活动轨迹,划分浙江地质构造单元;以地质构造单元为系统,以系统内构造一岩浆演化轨迹为主线,剖析成矿地质地球化学特征及其演化规律,识别并划定内生金属矿床成矿环境;厘定各个成矿环境中金属矿床成矿作用期次、形成的矿床类型和矿床(矿体)空间定位条件;在浙江省优势金属矿产资源潜力进行评价基础上,指出找什么类型的矿,在什么地方找矿和相应的找矿模型与找矿技术方法。依此技术路线,经过近4年的研究,取得了丰硕的研究成果。
1.综合20世纪90年代以来浙江区域地质调查资料、构造、地层、岩石和岩相古地理研究成果,结合本项目主量元素、微量元素、稀土元素和同位素示踪与定年测试资料,以整个华南及东南沿海地区为视域,探讨了浙江地质构造演化轨迹。
浙江是由华夏古陆与扬子板块拼贴而成的。华夏古陆在2200~2000Ma间经历原始陆壳减薄、张裂下陷、接受八都群沉积,1900~1800Ma间受吕梁一中条运动(浙闽运动)影响,开始变质变形,同时产生地壳深熔作用,引起大面积区域}昆合岩化作用和花岗质岩浆侵入作用,形成早元古代华夏(浙闽)克拉通,从1800Ma起华夏陆块隆起,遭受剥蚀。大约1400Ma开始,华夏陆块开始裂解,地壳减薄,形成陆内裂陷槽,接受陈蔡群沉积,晋宁运动使陈蔡群遭受角闪岩相、绿片岩相区域动力一热流变质。浙闽变质基底在空间上联为一体,通过岩石学、成岩同位素年代学、岩石地球化学和变质变形特征对比研究,确定浙江的八都群对应福建的麻源群,陈蔡群对应马面山群,它们是相同时代、同一构造环境的沉积地层。陈蔡群(马面山群)早期为钙泥质砂岩、泥质砂岩和火山杂砂岩沉积,其后接受碳酸盐岩一大陆碱性拉斑玄武岩一中酸性火山岩(或火山碎屑岩)沉积,晚期为滨浅海相硅质岩、泥质砂岩和泥岩沉积,其火山活动具双峰式特征(碱性玄武岩和中酸性火山岩),显示其为裂谷环境产物,并将江绍拼接带与丽水一舟山断裂之间的浙东南区块与闽北武夷地区合称为浙闽晚元古裂谷带。
1.1~0.9Ga华夏块体开始向扬子板块会聚,其间南华洋洋壳俯冲、消减,扬子陆块南缘形成由双溪坞群岛弧火山一沉积岩系组成的江南古岛弧。0.9~0.85Ga间江南古岛弧与华夏块体碰撞、拼接,沿拼接带发育一系列大小不等的石英闪长岩(924~832Ma)。碰撞造山,形成骆家门组前陆盆地磨拉石堆积、复理石建造和虹赤村组复陆屑杂砂岩建造。华夏块体与扬子南缘岛弧碰撞拼接后,浙江进入大陆演化阶段,构造体制也由海洋动力体系转化为大陆动力体系。
晋宁运动晚期,碰撞汇聚带进入拉张伸展阶段,即构造转换阶段,以上墅组陆相双峰式火山岩喷发(0.832~0.8Ga)和基性一酸性双峰式侵入岩组合(815~775Ma)为标志,江绍拼接带西北侧乃至整个华南地区沿钦杭构造带开始裂解,发育北东向马金一乌镇、萧山一球川等深大断裂,形成构造转换陆内裂陷沉积盆地。
进入加里东期,浙西北进一步裂解,演变为加里东裂陷沉积盆地。浙西加里东裂陷沉积经历三个阶段:早期陆相沉积阶段(新元古晚期),形成陆相双峰式火山岩;中期海陆交互沉积阶段(震旦纪),形成磨拉石建造一类复理石建造一碳酸盐建造一硅质岩建造;晚期海相沉积阶段(寒武纪一志留纪),形成泥质碳酸盐建造一复理石、类复理石碎屑岩建造。
加里东运动,浙江褶皱造山,形成轴迹北东向的开阔褶皱。浙东南诸暨一绍兴一带普遍遭受低绿片岩相动力退变质作用,沿江绍拼接带发生韧性剪切,形成韧性剪切带,在遂昌一龙泉一带地壳热流量高,还发生地壳熔融作用,出现I型花岗岩侵入。
到中泥盆世,加里东造山带构造松弛、伸展,马金一乌镇和萧山一球川断裂重新活动,使得其间的块体整体呈地堑式下陷,导致浙西北拗陷演变为陆表海沉积环境。
印支运动导致浙江全区褶皱抬升,广泛发育褶皱与推覆构造,褶皱构造总体呈北北东向,叠加在加里东期北东向开阔褶皱之上。印支期火成活动弱,缺乏火山活动的证据,仅在浙北晚二叠世见厚约0.19m的酸性凝灰岩,浙东南华夏地块出现较多的挤压环境下形成的混合岩化花岗岩。
进入燕山期(从180Ma开始),古太平洋板块开始向欧亚大陆俯冲,俯冲作用制约了岩浆活动。燕山早期(>145Ma)低角度俯冲,形成大规模的盖层褶皱和推覆构造,同时挤压作用造成地壳物质部分重熔,并伴随深部岩浆的部分加入,形成造山环境的I型和S型花岗岩侵入;燕山晚期早阶段(145~115Ma),俯冲角逐渐变陡,形成大面积的火山岩,并伴随A型、I型为主,少量S型花岗岩侵入;燕山晚期晚阶段(115~85Ma)古太平洋板块俯冲角进一步变陡,俯冲带逐渐后退,岩浆弧由西向东迁移,浙江地壳由早白垩世的挤压环境转换为拉张伸展环境,火山活动减弱,形成一系列火山一沉积盆地。
喜马拉雅期浙江为陆缘凹陷沉积期,嵊县期的堆积物主要分布于三门湾一嵊州北西向条带上,发育钙碱性拉斑玄武岩、碱性玄武岩,为大陆裂谷型拉张构造背景下的火山喷溢产物。
2.应用全省1:20万航磁、重力数据和Spot5遥感数据,综合解译全省线性构造和中生代火山构造,从岩相古理研究人手,理清区域深大断裂控岩规律,从而确定区域深大断裂形成时代和活动特征,并依据断裂构造相互切割关系,厘定全省主要区域断裂构造的发生期次。
一是将以往确定的余姚一丽水断裂修正为丽水一舟山断裂。丽水一舟山断裂自福建进入浙江,经景宁一丽水一天台盆地北缘一宁波盆地南缘一舟山,向北东潜入东海。二是解译识别出衢州一磐安东西向断裂,该断裂切割江绍拼接带,使断裂南侧的江绍拼接带向西位移,并控制金衢盆地呈东西向长条状形态。三是根据断裂构造相互切割关系,结合浙江构造发展阶段,初步厘定主要区域性断裂构造的发生期次:晚元古代华夏古陆裂解,形成丽水一舟山断裂;华夏与扬子板块碰撞拼接,形成江绍拼接带;晋宁末期,华夏与扬子形成统一陆块,褶皱造山,形成东西向衢州一磐安断裂和昌化一普陀断裂,并切割江绍拼接带;新元古浙西北陆内裂陷,形成北东向萧山一球川和马金一乌镇断裂,并切割东西向构造;印支运动主要形成北北东向断裂构造;燕山期古太平洋板块向北西俯冲挤压,形成一组北西向断裂构造和北东向温州一三门断裂等;晚白垩世浙江由挤压环境转化为拉张环境,形成一组近南北向断裂。
3.以岩浆岩岩相特征、矿物组成、结构构造和侵位状态地质调查资料为基础,采集地质地球化学样品,采用同位素定年技术,确定岩浆岩侵位时代;通过岩石主量元素、微量元素、稀土元素和同位素示踪研究,基本查清全省各构造期岩浆成因、形成的构造环境,并以构造演化为脉络,理清了浙江岩浆活动特征。