Classification of Yanshanian volcanic cycle and the related mineralization in the coast area of southeastern China
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摘要:
中国东南部中生代受古太平洋板块俯冲的影响，火山作用强烈，在东南沿海地区形成巨型火山-侵入杂岩带。根据火山岩组合特征、火山岩时空分布规律、区域不整合、构造背景及其成矿作用类型，分为4个旋回：第Ⅰ旋回（200~165 Ma），为一套近EW向的拉斑玄武岩-流纹质火山岩构成的双峰式火山岩，其中的玄武岩主要起源于软流圈地幔，形成于印支造山后板内伸展环境，该时期成矿作用较微弱。第Ⅱ旋回（165~145 Ma），处于陆缘弧由俯冲挤压高峰期向挤压后的伸展过渡时期，零星分布钙碱性系列英安质-安山质岩石组合，伴生浅成低温热液型金矿和叶腊石等非金属矿产。第Ⅲ旋回（（145~115 Ma），华南进入古太平洋板块俯冲挤压后的伸展阶段，发生遍及全区的强烈火山活动，形成诸多大型火山机构和大面积高钾钙碱性系列流纹质-安山质火山岩组合，是中生代活动最强、影响范围最大的一期火山活动，伴生有丰富的金属、非金属、稀土矿产，矿床类型以浅成低温热液型为主。第Ⅳ旋回（115~85 Ma），火山活动相对微弱，并向东迁移至沿海地区，与A型花岗岩带共生，为一套后造山环境下的双峰式火山岩、过碱性流纹岩，晚期往往伴随大规模碎斑熔岩侵出，此阶段形成丰富的金属和明矾石、叶腊石等非金属矿产，以浅成低温热液型为主，斑岩型次之。
Abstract:Subduction of the Paleo-Pacific plate in Late Mesozoic resulted in intense volcanism and the formation of giant volcano-intrusive complex in the coastal area of southeastern China.Based on the rock association, time-space distribution, regional unconformity, tectonic background and mineralization type, the volcanic activities can be classified into four cycles.The first cycle (200~165 Ma) is represented by a set of nearly EW-trending bimodal volcanic rocks consisting of tholeiitic basalt and rhyolite.The basalt was mainly originated from asthenospheric mantle under the Indosinain post-tectonic plate extensional environment.During this period, the mineralization was weak.The second cycle (165~145 Ma) is the transition from peak compression to extension of epicontinental arc because of subduction, represented by the scattered calc-alkaline series andesitic dacite with association of low-temperature hydrothermal gold deposits and other non-metallic deposits, such as pyrophyllite.The third cycle (145~115 Ma) reflects extension stage of South China after subduction of paleo-Pacific plate, in which large areas of volcanic rocks consisting of high potassium calc-alkaline series rhyolite and dacite were formed in Mesozoic due to intensive volcanism.It was associated with abundant metallic, nonmetallic and rare earth minerals, dominated by hydrothermal type.In the fourth cycle(115~85 Ma), volcanism weakened and migrated toward east to the coastal area, dominated by the central eruption accompanied by A-type granite.It is a set of bimodal volcanic rocks with peralkaline rhyolite in the post-orogenic environment and developed porphyroclastic lava in the late period.In this stage, abundant metals and non-metallic minerals such as alunite and phyllite were formed, and the epithermal hydrothermal type was dominant, followed by porphyry type.
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Key words:
- volcanic cycle /
- mineralization /
- Yanshanian /
- the coast area of southeastern China
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表 1 东南沿海中生代火山-沉积地层对比
Table 1. Comparison of Mesozoic volcanic-sedimentary strata in southeastern coastal area
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表 2 东南沿海中生代火山活动特征与成矿规律
Table 2. Mesozoic volcanic activity and the related mineralization in southeastern coastal area
地层 岩性 测试方法 年龄/Ma 地点 参考文献 毛弄组 英安质晶屑凝灰岩 SHRIMP锆石U-Pb 180±4 浙江松阳 [40] 英安质晶屑凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 177.4±1 浙江松阳 [41] 流纹英安岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 176.0±1.2 浙江庆元 [42] 流纹质弱熔结凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 169.1±3.3 浙江庆元 [42] 藩坑组 玄武岩 全岩Rb-Sr 177 福建永定 [32] 玄武岩 Re-Os 175±3 福建永定 [43] 玄武岩 锆石U-Pb 170±0.8 福建永定 [44] 菖蒲组 玄武岩 全岩Rb-Sr 178±7.2 江西龙南 [46] 玄武岩 全岩Rb-Sr 173.7±2.5 江西龙南 [45] 玄武岩 K-Ar 172.7±3.3 江西寻邬 [47] 流纹岩 SHRIMP锆石U-Pb 195.2±2.8 菖蒲盆地 [38] 玄武岩 SHRIMP锆石U-Pb 191.9±2.2 菖蒲盆地 [48] 玄武岩 SHRIMP锆石U-Pb 194.4±2.0 龙南盆地 [48] 流纹岩 SHRIMP锆石U-Pb 191.0±1.7 龙南盆地 [38] 流纹岩 SHRIMP锆石U-Pb 183.2~188.3 龙南盆地 [39] 上部流纹岩 SHRIMP锆石U-Pb 190.9±2.4 东坑盆地 [39] 中部流纹岩 SHRIMP锆石U-Pb 188.4±2.0 东坑盆地 [39] 中部凝灰质粉砂岩 SHRIMP锆石U-Pb 193±54 东坑盆地 [39] 流纹质晶屑凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 173.6±0.8 福建政和 [50] 安塘组 橄榄玄武岩 全岩40Ar-39Ar 168±0.3 江西吉安 [49] 梅州霞岚钒钛磁铁矿 花岗岩 SHRIMP锆石U-Pb 196±2 粤北梅州 [37] 辉长岩 SHRIMP锆石U-Pb 195±1 粤北梅州 [37] 辉长岩 Rb-Sr等时线法 178.71±3.9 粤北梅州 [32] 永定山口钼矿 辉钼矿 Re-Os等时线法 165.3±3.5 福建省永定 [53] 德兴银山铅锌铜矿 流纹质石英斑岩锆石 LA-ICP-MS锆石U-Pb 181.3±2.1 江西德兴 [57] 英安斑岩和石英斑岩 40Ar-39Ar 180~175 江西德兴 [58]
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表 3 第Ⅱ火山活动旋回成岩、成矿同位素年龄
Table 3. Rock-forming and Ore-forming ages in the second volcanic activity cycle
地层 岩性 测试方法 年龄/Ma 地点 参考文献 南园组 安山岩 SHRIMP锆石U－Pb 162.3±3.7 福建福安社口 [26] 流纹质晶屑凝灰岩 SHRIMP锆石U－Pb 149.8±4.5 福建福安社口 [26] 碎斑熔岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 148~150.7 福建镇前地区 [61] 安山岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 150.9±1.1 浙西寿昌周村 [62] 流纹质熔结凝灰岩 SHRIMP锆石U-Pb 154.9±5.5 浙江丽水地区 [63] 流纹质熔结凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 152.0±7.0 浙江丽水地区 [63] 流纹岩 锆石U-Pb法 158±0.2 江西相山 [64] 火山-侵入杂岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 165~146 香港地区 [69] 兜岭群 英安岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 145~168 广东丰顺盆地 [68] 江西冷水坑银铅锌矿 流纹质熔结凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 160.8±1.9 天华山盆地 [65] 流纹质熔结凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 146.6±2.2 天华山盆地 [65] 晶屑凝灰岩 SHRIMP锆石U-Pb 157.8±1.6 天华山盆地 [66] 晶屑凝灰岩 SHRIMP锆石U-Pb 157.2±1.5 天华山盆地 [66] 晶屑凝灰岩 SHRIMP锆石U-Pb 158.2±1.8 天华山盆地 [66] 矿体底板晶屑凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 161.3±1.3 天华山盆地 [27] 矿体顶板晶屑凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 160.58±0.9 天华山盆地 [27] 含矿花岗斑岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 162.0±2.0 天华山盆地 [67] 含矿花岗斑岩 SHRIMP锆石U-Pb 162±2 天华山盆地 [74] 含矿花岗斑岩 SHRIMP锆石U-Pb 162±2 天华山盆地 [74] 闪锌矿 Rb-Sr同位素 126.9±7.1 天华山盆地 [73] 花岗斑岩 绢云母Ar-Ar法 162.8±1.6 天华山盆地 [70] 福建东洋金矿 流纹斑岩 SHRIMP锆石U-Pb 160.1±1.6 福建德化东洋 [81] 黄铁矿 Rb-Sr法 164.2±9.9 福建德化东洋 [81] 粤东鸿沟山金矿 含矿流纹斑岩 SHRIMP锆石U-Pb 169.1±1.5 粤东鸿沟山 [83]
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表 4 第Ⅲ火山活动旋回成岩、成矿同位素年龄统计表
Table 4. Rock-forming and Ore-forming ages of in the third volcanic activity cycle
地层 岩性 测试方法 年龄/Ma 地点 参考文献 建德群 火山碎屑岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 140~115 浙西寿昌 [62] 磨石山群 火山碎屑岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 143.1~126.2 浙江庆元 [95] 火山碎屑岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 140~120 浙江天台 [41] 火山碎屑岩 SHRIMP锆石U-Pb 139.5~126.2 浙江天台 [41] 南园组 双峰式火山岩 SHRIMP锆石U-Pb 142.3~130.1 仙游园庄 [60] 玄武岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 143~130 德化石牛山 [68] 熔结凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 145~139 德化、闽清 [41] 流纹质熔结凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 143.1±0.8 福建寿宁 [95] 流纹质熔结凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 140.1±1.0 福建周宁 [95] 小溪组 流纹质熔结凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 126.2±1.7 福建寿宁 [95] 流纹岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 130~127 柘荣, 福建 [41] 打鼓顶组 安山岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 136.04±0.7 贵溪蔡家桥 [98] 安山岩、凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 144~142 天华山盆地 [97] 鹅湖岭组 熔结凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 140~137 天华山盆地 [97] 流纹岩、安山岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 142.2~139.9 天华山盆地 [96] 凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 136.6~129 天华山盆地 [96] 流纹质英安斑岩 SHRIMP锆石U-Pb 136.6~134.8 相山盆地 [102] 碎斑熔岩 SHRIMP锆石U-Pb 135.3~132.4 相山盆地 [103] 粗面岩 SHRIMP锆石U-Pb 137.0±0.9 石溪盆地 [104] 流纹质熔结凝灰岩 SHRIMP锆石U-Pb 138.0±2.4 仙霞岭盆地 [105] 鸡笼嶂组 凝灰岩 SHRIMP锆石U-Pb 142.5±1.3 版石盆地 [106] 流纹岩 SHRIMP锆石U-Pb 131.4±1.3 版石盆地 [106] 流纹岩 SHRIMP锆石U-Pb 130.8±0.7 蔡坊盆地 [107] 粗面岩 SHRIMP锆石U-Pb 137.0±0.94 石溪盆地 [108] 粗面岩 SHRIMP锆石U-Pb 141.6±0.6 三百山盆地 [108] 粗面岩 SHRIMP锆石U-Pb 135.4±1.5 大长沙盆地 [108] 凝灰岩 SHRIMP锆石U-Pb 140±4 安远县 [26] 相山矿田 流纹英安岩 SHRIMP锆石U-Pb 135.1±1.7 相山盆地 [100] 流纹英安斑岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 134.8±1.1 相山盆地 [100] 碎斑流纹岩 SHRIMP锆石U-Pb 134.6±1.0 相山盆地 [115] 流纹质英安斑岩 SHRIMP锆石U-Pb 134.1±1.0 相山盆地 [115] 闪锌矿 Rb-Sr等时线 121.0±3.5 相山盆地 [121] 岩背锡矿 全岩 Rb-Sr等时线 128.1±3.3 江西岩背 [131] 石英矿物 Rb-Sr等时线 125.5±6.1 江西岩背 [131]
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表 5 第Ⅳ火山活动旋回成岩和成矿同位素年龄
Table 5. Rock-forming and ore-forming ages in the fourth volcanic activity cycle
地层 岩性 测试方法 年龄/Ma 地点 参考文献 永康群 火山碎屑岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 114.9~111.2 浙江庆元 [95] 馆头组 玄武岩 黑云母K-Ar 109.6~102.9 新昌镜岭 [139] 玄武岩 全岩Rb-Sr 104 永嘉镜架山 [140] 玄武岩 SHRIMP锆石U-Pb 109~102 奉化、新昌镜岭 [141] 朝川组 玄武岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 104 鄞县, 浙江 [141] 小平田组 火山碎屑岩 SHRIMP锆石U-Pb 99.3~105.6 浙江雁荡山 [136] 泰顺组 流纹质凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 112.7~111.2 浙江泰顺 [95] 石牛山组 碎斑熔岩 SHRIMP锆石U-Pb 93.8±1.3 福建德化 [137] 小雄组 正长斑岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 87.9±1.2 浙江小雄 [137] 流纹质凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 93.8±0.6 浙江小雄 [41] 中戴组 玄武岩 40Ar-39Ar法 98.84±1.02 浙江江山 [142] 赤城山组 晶屑凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 92±1 浙江天台 [143] 两头塘组 晶屑凝灰岩 单颗粒锆石U-Pb 114.3 浙江天台 [143] 塘上组 流纹质凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 111±1 浙江天台 [41] 石牛山组 碎斑熔岩 SHRIMP锆石U-Pb 93.8±1.3 福建德化 [137] 寨下组 玄武岩 全岩K-Ar 106.8 福建永泰 [144] 流纹岩 全岩K-Ar 107.9 福建永泰 [144] 黄坑组 玄武岩 全岩K-Ar 113.2 福建永泰 [144] 玄武岩 锆石U-Pb 107 福建永泰 [145] 石帽山群 流纹岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 104~95 德化石牛山地 [68] 流纹岩、凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 111~105 福建福清 [41] 优胜组 流纹岩 SHRIMP锆石U-Pb 96.8±1.4 长塘盆地 [152] 流纹岩 SHRIMP锆石U-Pb 95.5±1.3 仁居盆地 [152] 流纹岩 Rb-Sr等时线 88±2.1 粤东北大坪 [147] 南雄组 玄武岩 锆石U-Pb 96±1 南雄盆地 [148] 透长石 40Ar-39Ar 96.2±1.7 长塘盆地 [151] 紫金山矿床 花岗岩 SHRIMP锆石U-Pb 119±15 紫金山岩体 [162] 花岗闪长斑岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 103.7~97.6 紫金山罗卜岭斑岩铜钼矿床 [163] 辉钼矿 Re-Os 104.9±1.6 [164] 冰长石 40Ar-39Ar 94.69±2.25 [165] 花岗闪长岩 SHRIMP锆石U-Pb 101.8 1 碧田金银矿 [166] 角闪石 40Ar-39Ar 102.2~100 紫金山矿田深部 [166] 钾长石 40Ar-39Ar 98.5~96 [166] 政和马仑头金矿 火山熔岩 锆石U-Pb 100~96 政和马仑头金矿 [168] 石英脉 Rb-Sr等时线 100±1 政和马仑头金矿 [168] 福安赤路钼矿 辉钼矿 Re-Os 106~105 福安赤路钼矿 [171] 武夷山坪地钼矿 辉钼矿 Re-Os 107.4±3.3 武夷山坪地钼矿 [172] 霞浦大湾钼铍矿 碱长花岗岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 93.0±0.6 霞浦大湾钼铍矿 [173] 辉钼矿 Re-Os 92.2±1.3 霞浦大湾钼铍矿 [173]
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