中国地质科学院:张昆-长江中下游成矿带物性结构揭示的成矿深部背景和过程

文摘   2025-01-13 08:17   福建  
长江中下游成矿带是中国重要的铁−铜多金属资源宝库,而成矿带岩石圈构造演化是成矿带成矿全过程和矿床预测的关键。然而,构造对岩浆−成矿作用深部背景和过程的控制仍存在较大争议,主要包括上地幔对流引起的岩石圈伸展和下地壳熔融,以及与古太平洋板块俯冲有关的应力体制转换和岩浆活动两类认识。而且,这一关键地质问题仍然缺乏地球物理深探测资料的约束。
为此,基于自然资源部“深部矿产资源探测与评价创新团队”在成矿带主体地区获得的地球物理探测成果,本文分析了壳幔/岩石圈、地壳及上地壳/地壳浅表不同尺度的探测结果和物性模型,总结和补充了长江中下游成矿带成矿深部背景和过程的相关认识,并提出成矿带深部的陆内俯冲板片断离引发的地幔物质上涌控制成矿带成矿系统的深部物源和通道要素。
此外,铁−铜成矿系统虽然具有统一的深部背景,但受控于板片下沉引起的应力体制转换,形成于随时间变化的不同构造背景和深部过程。

结论及展望

针对长江中下游成矿带构造对岩浆−成矿系统和成矿全过程控制作用关键问题,本文基于自然资源部“深部矿产资源探测与评价创新团队”在成矿带主体地区获得的地球物理探测成果,分析了岩石圈、地壳及上地壳/地壳浅表多尺度探测结果和物性结构模型,总结和补充了长江中下游成矿带成矿深部背景和过程的相关认识,具体如下。

(1)成矿带岩石圈下的上地幔发现南北向纵波低速异常,很可能是板片/板块脱水或地幔扰动产生的软流圈局部隆起的物性响应;岩石圈发现的垂向低速、高导带很可能是热物质上升的物性响应,指示受区域构造控制的热物质源区;地壳震相较弱,以倾斜和拱形反射为主,是褶皱地层、冲/正断层的反映, 指示强烈的横向变形和后期伸展;上地壳磁性和密度结构反映岩浆岩分带特征明显,宁芜和庐枞矿集区岩体相对较深,且更偏基性,而九瑞、铜陵矿集区岩体延伸不大或基性程度较低,新发现的南陵−宣城矿集区很可能存在隐伏大型岩基。 

(2)物性结构揭示的以中生代动力学过程为主的构造“痕迹”显示,成矿带深部扬子向华北地块俯冲的陆内俯冲板片断离控制着区域应力体制转换、深部物质迁移及岩浆−成矿作用,地幔物质上涌及其引发的下地壳部分熔融和壳幔物质混染共同组成成 矿系统的深部物源要素;结合地质和地球化学成果,以往研究成果显示,成矿带铜矿的深部成矿过程很可能是在挤压应力或挤压向伸展转换初期背景下,含矿流体沿相对狭窄、路径较长的通道向上迁移,混染了大量地壳物质,而铁矿的深部成矿过程很可能 是在伸展应力背景下,含矿流体沿宽阔通道上升,混染较少地壳物质。因此铁−铜成矿系统虽然具有统一的深部背景,但受控于不同的应力体制和深部过程。

引用本文

张昆, 刘磊, 马兴知, 杨雨凡. 2024: 长江中下游成矿带物性结构揭示的成矿深部背景和过程. 地质通报, 43(11): 2044-2061. 

Citation

Zhang K, Liu L, Ma X Z, Yang Y F. Deep background and process of mineralization of the Middle and Lower Reaches of Yangtze River Metallogenic Belt revealed by the geophysical structure. Geological Bulletin of China, 2024, 43(11): 2044−2061.  


地球资源与地质活动
介绍和宣传地质资源、地球活动和行星研究,以及与地球科学密切相关的人类活动、环境与自然等发展和演化历程。
 最新文章