古生代成矿作用主要是中国北方拼合大陆形成阶段的成矿作用。新元古代—早古生代是古亚洲洋发育和主要俯冲时期,古亚洲成矿域和秦-祁-昆成矿域的北带的成矿作用,以白银厂和白乃庙为代表,与洋壳的发育及其俯冲有关,这是一次重要的对流地幔输入大陆的事件。晚古生代是古亚洲洋最终闭合的阶段,也有一次重要的对流地幔输入大陆的事件,以新疆发育最好,喀拉克通和哈密铜-镍矿是典型代表,晚古生代晚期发育大陆边缘造山带的斑岩铜矿,以古亚洲成矿域东段的多宝山为代表(图6-6)。
图6-6 中国早古生代主要矿床及构造环境
(据翟裕生等,1999)
最近的工作(吴福元等,1997;洪大卫等,2000;Jahn等,2000)表明,古亚洲成矿域内的花岗岩类,不管其时代和成因的不同,εNd(T)主要为(+7)→(+1),ISr0.702→0.707,TDM为1000~500 Ma,表明该成矿域的岩石圈主要是显生宙形成的,地壳生长主要是显生宙的,它与该区新元古代晚期→早古生代早期的蛇绿岩建造形成(肖序常等,1992;王鸿祯等,1982,1990;李春昱等,1982;唐克东等,1991;邓晋福等,1996a)同时。古亚洲成矿域的地壳主要由俯冲-增生杂岩构成(Sengor 等,1993;马文璞,1999)。从全球来看,这一时期正是冈瓦纳超大陆拼合形成的阶段,即泛非造山旋回,而劳亚大陆正处于大陆裂解时期(Maruyama,1994;潘桂棠,1994;邓晋福等, 1996a),古亚洲洋正是劳亚大陆裂解时期形成的。众所周知,洋壳富集铜元素,因此,可以推测,古亚洲成矿域和秦-祁-昆成矿域的祁连和西昆仑成矿省将是我国寻找大型-超大型铜矿最有潜力的地区。
表6-2 中国早古生代主要矿床
(据翟裕生等,1999,稍有修改)
表6-3 中国晚古生代—早中生代主要矿床
(据翟裕生等,1999,稍有修改)
另外,需要提及,古生代是华北地台上金伯利岩(山东和辽宁)和金刚石形成时期,尽管金刚石无法和南非和西伯利亚相比,但它的发育表明,华北地台确实是太古宙克拉通。金伯利岩中地幔橄榄岩捕虏体的橄榄石的Fo范围91.5~94.5,峰值92.5(张安棣等,1991;池际尚等,1996;邓晋福等,1999 a),与南非 Kaapvaal 的 Fo 91.5~93.5(Boyd,1989)类似,表明华北地台岩石圈地幔的形成类似于南非克拉通,尽管华北克拉通比较小。由此,我们可以更好的理解,为什么把华北地台边缘以及古亚洲成矿域,秦祁成矿域看作巨型的岩石圈尺度的不连续,同时可以推测,燕山期时华北地台东部大陆根的去根作用需要有很强烈的对流地幔输入才能实现,后者是我们理解滨西太平洋成矿域大规模成矿作用的关键所在。
图6-7 中国晚古生代—早中生代主要矿床
(据翟裕生等,1999)