成矿作用是随地史发展而演化的,涉及历史成矿学的范畴,情况比较复杂。而探讨超大型矿床在地史上的分布特征,有着更大的难度。但随着地球科学的进展和勘查工作中更多超大型矿床的发现,我们有可能逐步获得一些规律性认识。
在整个地球演化过程中,元古宙内的2000~1800Ma阶段可能是一个重大变革时期(欧阳自远,1995),在此以前为太古宙到古元古代的原地台,是由拉斑玄武岩及钙碱性火山岩和它们的复理石沉积物(杂砂岩)、次线型海槽中的绿岩系,以及某些英云闪长质岩石所组成的,强烈的火山-喷气作用是一个重要金属来源。该时期的超大型矿床有砾岩型金铀矿床、Algoma型铁矿,以及某些火山型块状硫化物矿床等。发展到2000~1800Ma期间,发生了大规模地幔对流,地热状态显著变化,形成了岩石圈,出现较稳定的地台、宽广的盆地及狭长的“地槽”。1800Ma以后,岩石圈的水平运动引发板块构造,板块间的拉张(生长)和俯冲(消减)引起不同类型的壳-幔物质的交换与混合,出现了明显不同于2000~1800Ma前的成矿构造环境。因此,在研究超大型矿床的时控特征和构造环境背景时,应该区别板块机制出现前和板块机制出现后的不同的成矿构造环境和聚矿构造类型,并与岩石圈、大气圈、生物圈等的演化过程结合起来进行综合研究。
根据全球地质构造成矿演化的重大变化,可划分出全球主要成矿时代。每个时代中的大地构造演变、成矿构造环境和主要超大型矿床类型都有一定特点(表10-1)。
表10-1 全球地质构造演化与超大型矿床类型
由表10-1可见,随着全球构造的演化,岩石圈层次增加,结构日益复杂,成矿构造环境的种类增多,成矿系统演化的成熟度增高,超大型矿床的数量和种类也在加多。这种演变趋势可形象地表现在图10-5中。图中还分别显示了一次成超大型矿床、多次预富集成超大型矿床和叠加型超大型矿床的时间位置。
图10-5 地质构造演化与超大型矿床形成示意图
○—为一次形成矿床;●—多次富集成矿床;★—叠加复合成矿床
(参照了李人澍,1996年的研究思路)