矽卡岩矿床及其与岩浆岩有关的深部构造特征
(一)中国莫霍面和深大断裂的基本特征
中国莫霍面等值线图(图4-1)清晰地显示了地壳厚度东薄西厚的总趋势。东部地区地壳厚度为32-36公里,青藏高原莫霍面深度为73公里(藏北),藏南为45-68公里。自西向东有贺兰山-六盘山-龙门山、大兴安岭-太行山-雾灵山等深部构造变异带,将我国深部构造分为青藏地幔平坦区、中地幔平坦区、东地幔平坦区三个带。在西部地幔高原坳陷区(青藏地幔高原区)被一个梯度很大、宽约200km的环形重力梯度带所包围。其北缘从昆仑山东部延伸,沿阿尔金山、祁连山穿过柴达木盆地北缘,向南转向穿越龙门山。其东支沿乌蒙山西侧转向西,其西支穿过大雪山后转向高黎贡山(王茂基等,2008+0088)。门源-平凉-渭南地震测深资料显示(张少泉等,1985),渭南-门源莫霍面由35.5km逐渐加深至56.6km,六盘山为陡倾地幔带,东缓西陡,鄂尔多斯西缘伴有超深断裂。东部地幔陡坡带北起大兴安岭,南经太行山武陵山,经广西百色进入越南,宽80 ~ 100 km,重力梯度值1mGal/km,形成一系列地垒地堑,控制上地壳沉积建造和深成岩浆作用。沿该构造带仍有零星金伯利岩、苦橄岩等基性-超基性岩出露,可达地幔密度值。
图4-1中国莫霍面形态与矽卡岩矿带的关系
在上述三个莫霍面划分的基础上,王茂基等人(1981)针对各区内部结构特征,进一步划分了九个区。
在上述地幔形态的基础上,每个构造带的边缘或两个构造单元的交汇处往往发育巨型断裂带或复合断裂带,分别属于古亚洲断裂系、环太平洋断裂系和特提斯喜马拉雅断裂系。矽卡岩矿床及其含矿岩浆建造主要受中朝女儿墙北缘、波罗霍罗-中天山断裂系和昆仑-秦岭地槽的断裂控制,如北祁连-北淮阳断裂系、柴达木北缘-南山-北秦岭-北淮阳断裂系和东秦岭-南秦岭断裂系,它们控制了中国北部、西部和齐秦地槽系的发展历史和含矿岩浆建造的时空分布。东部沿海太平洋断裂系统中,郯庐断裂系统、大兴安岭-太行-武陵深大断裂系统和东南沿海断裂系统尤为重要。西南地区的玉龙-龙门断裂系统和康滇轴断裂系统对矽卡岩矿床和斑岩-矽卡岩复合矿床起着重要的控制作用。中国的深部构造格局不仅取决于太平洋板块、印度板块和中国大陆之间的相互作用,还取决于地壳和地幔的重力平衡以及中生代以来欧亚板块向东南蠕动的特征。
(2)岩浆岩的结构类型
根据含矿岩浆岩的构造位置、深部构造特征、地壳结构、基底类型和岩浆岩组合,中国与矽卡岩矿床有关的岩浆岩初步划分为以下构造类型:
1.稳定地台中的岩浆建造。
中朝准地台的岩浆建造是其代表。该区莫霍面一般深30-40公里,平均35公里,呈台地状。地壳向西和向北变厚,向东和向南变薄。莫霍面等深线除与燕辽台褶皱带相邻部分外,其余均为北北东-北东向延伸。在上述一般模式的基础上,起伏的莫霍面形成了局部的地幔隆起带和地幔凹陷带。波状构造单元宽50~100km,长约100km。莫霍面的间断点大多位于起伏的拐点处,中生代岩浆岩和深大断裂带大多位于地壳厚度的最大梯度带,即地幔隆起与坳陷的连接过渡带。中朝准地台的上述深部构造特征,决定了本区主要岩带为北北东向,特别是东部的郯庐岩带和中西部的太行岩带。该区地壳的碱度为0.44 ~ 0.56。基底由不同结晶度的变质杂岩组成。太古峪-元谷峪出露于鲁东胶东群(12000~26000m ~ 26000m),鲁西泰山群(3700 ~ 21000 m),太行地区阜平群、五台群、滹沱群,厚度超过26000m,山西太古峪-元谷群。从深变质到中变质,主要由麻粒岩、片麻岩、角闪岩和混合岩组成,上部为片岩和千枚岩。原岩多为基性-中基性火山岩和粘土半粘土岩,主要属于中基性火山岩基底,但胶东群和粉子山群为高酸性。
华北地区热流值较高,中新生代沉降区热流值均在1.5 hfu以上。沿大兴安岭-太行-武陵深部构造变异带和沂沭深大断裂零星出露基性和超基性岩和榴辉岩,并发现金伯利岩锥(蒙阴),表明该区地热活动和岩浆活动与深部地幔活动和深大断裂有关。
与矽卡岩矿床有关的岩浆岩主要形成于中生代,此时中朝准地台已进入大陆边缘活动带的发展阶段。该区自东向西有沂沭岩带、太行岩带和太原-临汾岩带。这些岩带中的岩浆岩具有较低的δ18O值(7.7 ~ 9.8),87Sr/86Sr初始值(陕西Xi安里为0.7058)。在德拉罗什的岩浆构造-岩浆组合图(图6-14)中,沂沭岩带和太行岩带深成岩的变化趋势线几乎与源区走向平行,说明该区不同侵入阶段岩浆岩的成分变化是大地构造有序渐进发展的结果,成岩物质主要来自下地壳和地幔,对上酸性地壳物质有弱同化作用。
2.稳定地台边缘坳陷带的岩浆建造。
分布于中朝准地台的北缘和南缘,包括北秦岭的盐辽台褶皱带和加里东褶皱带,是我国主要的钼矿产区。燕辽台褶皱带莫霍面深度为37~42km。它是一个由东南向西北递减的地幔坳陷,莫霍面起伏,形成一个次级的东北向的长坳陷带。在全国莫霍面等深线图上,我们可以看到它位于大兴安岭-太行-武陵的深部构造变异带,深部构造线在这一带呈弧形分布,由北向南,由北向南,急剧转向东北或东北。已知的含矿岩浆岩大多分布在隆起与坳陷的过渡带或地幔坳陷的一侧。石家庄-喀喇沁旗地震勘探结果表明,廖燕沉降带与中朝准地台的地壳结构有所不同。兴隆、承德地区中地壳厚度可达16km,低速层约5.5km/s,保定、石家庄地区约12km。地壳中低速层的发育,往往伴随着较高的地温场和地热流值,可视为地壳活动区的一个重要特征。
燕辽台褶皱带广泛出露中下前寒武统迁西群和丹塔子群。下部原岩主要为基性-中性火山岩,上部为粘土岩,构成基性-中性火山岩的基底。然而,辽西地区发育大面积的混合花岗岩,钼丰度较高。基性-中性火山岩相对较少。北秦岭加里东褶皱带是祁连加里东褶皱带的向东延伸。该区莫霍面深达35 ~ 46公里。栾川和卢氏是向西加深的地幔坳陷,轴向近东西,分布着较小的地幔隆起和地幔坳陷。该区西部门源-渭南地震测深剖面显示,随着地壳厚度自东向西增加,金堆城-渭南-平凉地区莫霍面起伏较大,断层发育。金堆城、渭南、平凉表现为相对地幔隆起,地壳厚度为45 ~ 50 km。而到永登,门源地区深达55公里以上。根据西北冶金地质勘探公司的研究资料,东秦岭主要含钼岩体及其矿床均位于地壳厚度小于44公里的地幔坳陷区。金堆城、渭南、平凉地区地壳碱度较低,属硅铝地壳,向西碱度增加。太华群是本区的基底,由片麻岩、混合岩、大理岩和角闪岩组成,厚度3700~5000m,平均钼含量约为4.1× 10-6。(黄建军等人,1983)。该区分布有东西向的切壳断层;如崇宁镇-尖山断裂、罗源-马超营断裂、上娄村-妙子断裂,特别是黑沟-栾川断裂,在很大程度上控制了中生代含矿岩浆建造的定向分布。含矿岩浆岩富硅、钾,贫钙、镁、铁、钠。全岩氧同位素δ18O为7.2 ~ 9.6,87Sr/86Sr初始值为0.7034 ~ 0.708。在德拉罗歇构造-岩浆组合图(见图6-14)中,曲线位于4区,垂直于源趋势,表明岩浆结晶过程中发生了基础组分的有限和连续分离以及酸性壳源物质的加入。根据对辽西中生代岩浆建造的分析,我们认为它来源于安山岩岩浆,并加入了更多的酸性地壳物质(林雯伟,1987)。乔怀东(1984)用C.J.Alligre混合参数公式计算了豫西含矿岩体的87Sr/86Sr初始值,认为岩浆由57% ~ 76%的上地幔物质和24% ~ 43%的地壳物质组成。
上述分析表明,位于中朝准地台南北缘的中生代岩浆建造具有相似的大地构造和深部构造背景,地壳酸度高,太古代基底含钼量高。中生代岩浆岩属于幔壳混源型,加入了较多的壳源物质,构成了以钼为特征的中酸性岩浆岩成矿系列。
3.岩浆建造,位于稳定地台之间的凹陷带。
这条带以长江中下游断陷带为代表,是一条弧形断陷带,北接华北地台,南接华南地幔坳陷。该带的莫霍面自西向东上升。常熟-启东地区地壳厚28km,常熟-马鞍山一线约32.5km,湖北东部30-30~33km。从武汉到南京形成一条地幔弧隆起带,称为中下扬子地幔隆起带,南北两侧分别为幕阜山。根据曹罗华和葛宗霞的资料,武宁地幔隆起带(JS)地壳的视碱度>:0.5(曹罗华,1986;曹洛华,葛宗霞,1987)属于硅铝铁镁地壳,而幕阜山和大别山属于JS
印支旋回晚期至燕山旋回早期,淮阳地块向南滑动,形成了本区东部以北东向为主,西部以北西向和东西向为主的构造格局,控制了本区中生代岩浆岩的空间分布。本区大多数岩浆岩δ18O < 10,87Sr/86Sr初始值为0.703 ~ 0.707。
在德拉罗歇构造-岩浆组合图(见图6-14)中,武山、城门山、铁山等岩体的演化趋势线与源区走向垂直,推测其来源于高铝玄武质或安山岩岩浆。武山岩体晚期的富铝性可能与K2O、Al2O3等组分的加入有关。
长江中下游岩石属于轻稀土富集型,除后期侵入外,大部分无铕异常或仅有很弱的负铕异常,δEU = 0.84 ~ 1.11,部分样品有轻微的铈亏损(δ Ce: 0.66 ~ 0.83)。稀土配分曲线向右倾斜,与安山岩的稀土配分曲线相似。
4.酸性地壳褶皱带中的岩浆建造。
华南和华北的莫霍面形状差异很大。在全国莫霍面等深线图上,北部的莫霍面等深线主要分布在东北方向,而南阳-合肥-苏州线以外的南部莫霍面较为分散,其线性特征趋于消失。中国南方的莫霍面深度为28-38公里,自北向南、自西北向东南沿海隆起。据永平1978工业爆破资料,华南地区莫霍面平均深度约33km,康石面深度21.46km,该区分为两个各具特色的亚区,北区莫霍面复杂,地幔隆起带为NE-NNE向,地壳明显增厚减薄。南区莫霍面等深线呈东西走向,隆起和凹陷平缓,起伏不大。广东海岸带地壳深27-30 km,最大厚度差5km,康氏面可能为13 ~。根据莫霍面的形态特征和空间分布,华南可划分为以下深部构造单元(张洪亮等,1985)。从东到西分别为浦城-永安地幔坳陷、鄱阳-赣州地幔隆起、修水-桂东地幔坳陷、洞庭-衡阳地幔隆起、藏江-沅陵地幔隆起、雪峰山地幔坳陷和南岭东西向复杂构造区。
大兴安岭-太行-武陵深部构造变异带,在本区西部经过河池、百色,进入越南。东部的庐江-南昌-吉安-广州是东西部的重力平衡边界,其东部平衡异常为正,西部为负。吴川-四会断层穿过这条线的南端。据此可能是郯庐断裂的南延段或其分支之一(王茂基,还有东南沿海地幔坳陷带、上饶-崇仁地幔斜坡带、德安-永兴地幔斜坡带等线性构造,在一定程度上控制了华南中生代岩浆的形成。
华南地壳具有多层性和横向不均匀性,低重力区在南阳-合肥-苏州线以南。本区发育各种成因类型的花岗岩,花岗岩的分布范围从西北向东南逐渐增大,反映出华南地区以低密度花岗岩地壳为特征。上地幔与地壳之间的横向不均匀性表现为低密度地壳自西向东增厚,盆地下方地壳密度增加,沿海火山区存在低密度上地幔。这种上地幔地壳密度的横向变化使得南部和东部沿海地区的莫霍面变浅,并伴随着较高的地温场和热通量。这些深部构造特征与中生代花岗岩的空间分布呈合适的关系,证明华南中生代岩浆建造受上地幔形态和地壳成分控制。
该地区东北部深大断裂发育。从东南沿海向西北,主要有长乐-南澳断裂、丽水-海丰断裂、邵武-河源断裂、李安平-广州-四平断裂、四会-吴川断裂和广西灵山断裂。东北部有绍兴-江山-新绛断裂和宜春-永乐断裂。这些深大断裂大多位于陡峭的地幔带,如长乐-南澳。绍兴-江山-新绛断裂带位于上饶-崇仁地幔斜坡带。这些陡峭的地幔斜坡和深大断裂带在很大程度上控制了本区花岗岩的空间分布,并随着成岩时代的演化形成了原地花岗岩-侵入花岗岩-高花岗岩的连续演化系列。
华南褶皱系地槽建造主要由震旦系-志留系组成,为复理石,含少量碳酸盐岩和火山岩。在元谷峪,主要有鲍斯群浅海碎屑岩夹细碧斑岩,板溪群浅海复理石碎屑岩夹火山岩,主要分布在黔东、黔东南、桂东北-西南、闽西等地,形成粉砂-泥质基底。闽北建瓯地区发现片麻岩、片岩、角闪石片岩、石英岩和麻粒岩。原岩中含有较多的中基性火山岩,构成了中基性火山岩基底。总之,华南和华北的地幔形态、地壳成分和基底类型有很大的不同。华南是以花岗岩为主的硅铝地壳,前震旦系以粉砂质泥为主,而闽浙沿海则成为中基性火山基底。这种深部构造背景、地壳和上部沉积变质建造的空间变化决定了华南花岗岩的空间分带。根据各岩带的深部结构特征,可划分出以下岩带。
(1) NE构造岩浆岩带
1)浙闽粤沿海岩带;它分布在丽水-海丰断裂以东的上地幔隆起区。重力资料显示该区具有异常低密度的上地幔,分布着安山岩-英安岩-流纹岩火山岩。沿海陆域中生代火山岩带宽180 ~ 260km,延伸1200km,以断裂喷发为主,伴有花岗闪长岩-黑云母花岗岩-同源侵入。本区与中生代岩浆建造有关的矿物相对较少,主要为Cu、Pb、Zn、Mo、Fe、W、Sn,有由北向南由Cu、Pb、Zn、Mo向W、Sn的变化趋势,其中矽卡岩矿床较少,可能与本区碳酸盐岩不发育有关。
2)大陆内NE向岩浆岩带:该带位于丽水-海丰断裂带的西部,是华南中生代岩浆岩的广泛分布区。其中幕阜山-云开山与武夷山之间的花岗岩约占该区总面积的50%,包括加里东期花岗岩、海西期花岗岩和燕山期花岗岩,燕山期花岗岩尤为发育,包括混合岩化交代花岗岩、陆壳重熔花岗岩、壳幔混合共晶花岗岩和少量幔源岩浆岩。重熔花岗岩是主体。侵入岩主要分布在北东向线性构造带上。从北到东南依次为湘桂交界花岗岩带、十万大山至大榕山花岗岩带、云开山至武夷山混合岩花岗岩带、新兴-杜愚花岗岩带和保安-三明花岗岩带。从西北向东南,岩体的形成时代有了新的变化迹象,规模越来越大,往往是多次侵入的复式岩体。
(2)酸性地壳中的东西向岩浆岩。
位于北纬24° ~ 26°之间,是该区东北地幔构造带与两广东西向构造的过渡部位。由于北东向和东西向构造的共同作用,该带北缘的东北地幔构造带末端被破碎成较小的地幔隆起和地幔凹陷,该带西至河池以西,东至安远上杭地区。该带中生代岩浆岩极其发育,并伴有极其丰富的稀有、稀土、有色等多金属矿产。从北到南依次为塔山-鼓山岩带、道县(九岭)-会昌-仙游岩带、大东山-九嶷山-泉州岩带、花山-鼓山-佛冈-厦门岩带。总体来看,自西向东,岩体年龄变新,规模增大。根据地质和地球物理资料,华南陆壳重熔花岗岩和混合岩化花岗岩以岩基为主,具有多期成岩特征。原地-半原地花岗岩与高级侵入花岗岩在一系列地质地球化学特征上具有过渡关系,并受深大断裂带控制。它们以铝过饱和为特征,富硅、富碱、基本成分贫乏,矿化主要为稀土、稀有、有色(W、Sn)和u,岩浆岩氧同位素δ18O为9.5 ~ 13.5,87Sr/86Sr >: 0.711初始值,稀土元素总量较高,重稀土相对富集
根据50多个重力异常的反演结果,认为华南花岗岩重力异常变化范围为30mGal,岩体厚度为5 ~ 15 km,少数达到20km,如九岭岩基厚度为7km,瑶岗仙岩体为11 ~ 12 km,柿竹园岩体为13 ~ 65442 km。
该区成矿作用复杂,矿化类型多。陈玉川等人(1985)将南岭地区划分为五个成矿系列。矽卡岩型矿床主要属于与燕山期中浅成酸性花岗岩有关的稀土有色及多金属矿床成矿系列,如柿竹园、香花岭、黄沙坪、大厂、瑶岗仙等矿床,与壳源重熔花岗岩系列关系密切,与燕山期浅成-超浅成中酸性花岗岩有关,如铜、铅、锌、钨、钼、银等。金、铀矿床系列多为岩浆、伟晶岩、斑岩和热液金属矿化,成矿母岩主要为花岗闪长斑岩、应时闪长斑岩、英安斑岩和流纹岩。岩体中87Sr/86Sr初始值< 0.710,属于壳幔混源花岗岩。其代表矽卡岩矿床为水口山和铜山口。矽卡岩矿床常见于与酸性岩浆侵入有关的铁-锡-钼(铅、锌)成矿系列中,如福建的马坑、潘田、洛阳、大田,广东的大顶、铁上掌、尖山等。后两者的岩浆岩及其矿床主要集中在地幔陡坡带或地幔隆起与坳陷的过渡带,在空间上主要沿上饶-崇仁地幔斜坡带(上饶-前山断裂带)、吴川-四会断裂带和丽水-海丰断裂带分布。
华南地壳以富集稀有、稀土和放射性元素为主要特征,U、th丰度较高,远高于地壳花岗岩中U、th的平均含量。大多数富含U和th的侵入岩为多期复式岩石,出露面积大,表明华南地壳可能具有较高的U、Th和K背景含量,这可能是华南地壳高地温场的重要因素之一。
5.地槽褶皱带中的岩浆建造。
这类岩浆建造属于同造山期和后造山期花岗岩类,形成于地槽褶皱系,包括天山褶皱系、内蒙古褶皱系、吉黑褶皱系和昆仑-祁连褶皱系。
中国东北是一个大规模的地幔隆起带。松辽和下辽河平原是地幔隆起的轴心。莫霍面向东和向西倾斜,呈现东陡西缓的趋势。在西部,大兴安岭莫霍面由东向西从34公里下降到39公里,形成一条由东北向东延伸的地幔斜坡带。松辽平原东部发育一系列正、负向构造,形成一个次级隆起和凹陷带。区内有两条主要的深部构造变动带,一条沿沈长春绥化分布,是郯庐断裂的北延。布特哈旗的玉兰浩特变异带实际上是大兴安岭-太行-武陵山构造带的一部分,也有一系列北东向断裂。它们控制着本区岩浆岩的分布。根据辽南工程爆破勘探,辽南下地壳厚13 ~ 16 km,地壳视碱度0.40 ~ 0.43。北方缺乏相应的资料。本区西部的前寒武系主要为含十字石、硅线石和石榴石的片岩、带片麻岩角的斜长片岩和大理岩。它构成了中基性火山岩和粘土岩的基底。东部主要为碳酸盐岩和中深变质岩,出露马山群、黑龙江群和陈明群。属于碳酸盐-砂质泥质基底(蒋等,1982)。
本区出露前兴凯期和加里东期花岗岩,尤其是海西期花岗岩,与铁、铜、铅、锌关系密切。海西早期岩浆活动强度较弱,海西中晚期花岗岩分布在大兴安岭山脊及两侧,新花岗岩带随时代向东南移动,属于带地槽褶皱带的岩浆建造。小兴安岭、张广才岭、太平岭有海西晚期花岗岩,产于优良的地槽环境。主要有黑云母花岗岩、斜长花岗岩、花岗闪长岩、白岗石花岗岩和花岗斑岩。
古生代末,地槽发展阶段结束,进入以断块运动为主的沿海太平洋构造域发展阶段。燕山期岩浆岩分别受依兰-伊通和密山-敦化-抚顺断裂带控制,嫩江断裂南缘形成浅部岩体。
天山褶皱系和昆仑-秦岭褶皱系分别受天山地幔槽、阿尔金-祁连山地幔斜坡和昆仑山北缘控制。沿上述地壳厚度变化带发育一系列深大断裂,如阿尔金-北山断裂、中天山南北缘断裂、巴颜喀拉和积石山北缘断裂等,以压性和剪性为主,温泉分布广泛,地震频繁,新构造运动活跃。根据门源-渭南地震测深剖面,地壳的碱度估计为0.43左右。天山-苏北前寒武系主要由中浅变质碳酸盐岩和碎屑岩组成,含少量中性火山岩,厚度超过15000m m,祁连山上寒武系沉积厚度巨大,由变质碎屑岩和碳酸盐岩组成,中基性火山岩较多。它们都是在中国古地台的基础上发生裂谷作用,成为地槽区,始于兴凯旋回,经加里东和海西旋回逐渐转化为褶皱区,其间形成地槽沉积建造,并伴有大规模的基性-酸性火山活动和深成岩浆侵入,大多形成于最佳地槽环境。与矽卡岩矿床有关的岩浆岩有辉长岩、闪长岩、钠长石花岗斑岩和花岗岩。天山褶皱系海西期花岗岩最为发育,集中在中部隆起带和北山褶皱带,属于钙碱性岩系,反映了从早期到晚期由基性到酸性到碱性的演化规律,岩石相对富含Na2O(新疆地质局区域地质调查大队,1985)。东昆仑-祁连褶皱系加里东期花岗岩主要分布在中祁连和河西走廊,侵入时间分为三个阶段,即花岗闪长岩、斜长花岗岩、石英闪长岩和花岗岩。加里东晚期有许多黑云母花岗岩,海西期有钾长石花岗岩、石英闪长岩、辉绿岩和伟晶岩。印支期侵入岩集中分布在青海南山和都兰,岩性为黑云母花岗岩和二长花岗岩。矽卡岩矿床与印支-燕山期侵入岩有关,属于造山后侵入岩。
总之,地槽褶皱带的岩浆建造主要形成于地槽发展阶段,多为同一造山期的岩浆岩,也有后造山期和断块活动期的侵入岩。大部分产于深部构造变异带,侵入岩伴有相应的喷出岩,多形成于挤压和剪切构造环境,后期的小岩体可能是伸展条件的产物。
(3)初步认识深部构造与岩浆活动和成矿的关系。
1)由于印度板块、太平洋板块和欧亚板块之间的相互作用和大陆内部的重力平衡(包括横向平衡和盆山作用),中国上地幔形状东高西低。太平洋板块的俯冲和特提斯洋壳的北减导致了东南沿海和广东南部上地幔的翘曲。侏罗纪-白垩纪太平洋板块(张永霞,1983)的向北差异漂移是中国东部NE向构造发育的主要原因。
2)中国两个重要的深部构造变异带将中国深部构造划分为三个区域。岩浆活动和内生金属成矿作用多分布在东、西部地区,东部地区(上地幔隆起区)广泛分布中酸性岩浆岩,多为燕山期产物。在沿海上地幔隆起区,中新生代基性-中性-碱性岩石火山活动广泛而强烈,地温场和大地热流值高,多处发现幔源包裹体。金属矿化主要是铁、铜、铅、锌、钨、锡、钼、铀、钍、稀有和稀土。西部地区的岩浆活动产于地槽褶皱带,是同造山运动和后造山运动的产物,多分布于上位地槽。岩带的空间分布与区域构造线一致,成矿作用主要在加里东期和海西期,主要与铁、铜、镍、铅、锌成矿作用有关。
3)主要岩浆岩沿陡峭的地幔带分布,中国东部岩浆岩一般分布在薄地壳带,而次生地幔隆起带控制岩带或岩体的空间分布,多位于隆起与坳陷过渡带一侧。两个不同方向的深部构造带(如南岭)交汇处矿产特别丰富,陡峭的上地幔带往往与区域性深大断裂一致。
4)岩浆建造和金属成矿组合在一定程度上受上地幔形态特征、地壳结构和成分(碱度和基底类型)的控制。一般地壳和基底的碱度越高,岩浆岩及相关矿物多为偏基性岩浆场的元素组合,岩体明显受深大断裂控制。酸性-超酸性岩石及相关矿物多发育于酸性地壳和砂质泥质基底中,重熔花岗岩分布广泛。华南和华北在这些方面有很大不同,因而具有不同的成矿特征和成矿组合。
5)壳幔成分的横向不均匀性是地壳运动发展的重要原因之一,导致重力平衡的补偿和壳幔物质的相对运动。活动带与地台区相比,地壳厚度和纵横向变化较大,地壳内存在低速高导层,发育在相对稳定的地区,如燕辽台褶皱带、马鞍山-常熟-启东、门源-渭南、青藏高原等。
6)华南花岗岩富含铀和钍,岩石富含钾。其中大部分属于壳源重熔花岗岩。因此,可以认为华南地壳中的花岗岩层具有U、th、40K等高放射性元素,这种放射性能量是形成华南地热场的重要因素。此外,地幔热动力作用可以形成广泛的熔融岩浆,导致重熔花岗岩及其矿化组合。
7)壳幔相互作用和区域地球化学场是制约区域岩浆形成及其成矿组合的重要因素。成岩成矿是壳幔相互作用、物质和能量迁移转化的结果,也深刻影响着区域地球化学场的特征。壳幔相互作用是壳幔物质在重力作用下的相对迁移,包括地幔物质沿构造薄弱带上涌,侵入上地壳并对其加载,导致重力的重新调整和莫霍面形态的相应变化;地壳侧向物质的重力补偿(盆山作用);下地壳沿深大断裂进入上地幔,形成幔壳混合带,地幔高温时可能发生相应的物理化学变化。当断层继续活动时,可能导致壳幔物质的选择性重熔,形成相对富硅富碱的混合岩浆。因此,壳幔混源岩浆的产生可能来自壳幔物质的混合熔融、地幔物质与地壳中酸性物质的混合,甚至是岩浆上涌过程中的高度同化作用。这样,混合岩浆就包含了广泛的壳幔成分特征和成矿元素组合。因此,区域地球化学场在很大程度上取决于壳幔成分的不均匀性。