Geological-structural background, deposit types and mineralization of São Francisco Craton in Bahia, Brazil
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摘要:
通过建立描述成矿作用特征的构造和时间框架,探讨圣弗朗西斯科克拉通北部矿床的成因。许多太古宙的矿化作用发生在克拉通形成以前。铬铁矿、镍、金和祖母绿矿床是古元古代造山旋回形成的,那时克拉通合并到大西洋古陆。在中-新元古代,即罗迪尼亚(Rodinia)超级大陆的裂解期间,有拉张事件发生,其与磷矿和铀矿有关。金伯利岩金刚石矿化和金矿化是巴西利亚(Brasiliano)造山旋回形成的,其与西冈瓦纳大陆拼合同期。在寒武纪,该区存在长期和均一的地应力记录。同位素和磁性系统的重置,影响了在520Ma时候的依列斯(Irecê)盆地的新元古代沉积作用。这种重置归因于巴西利亚造山旋回结束时区域尺度流体的迁移和矿化作用。
Abstract:This paper aims at establishing a tectonic and temporal framework to characterize the metallogenic processes that made contribution to the formation of the mineral provinces in northern São Francisco Craton. Many Archean ore-forming processes which formed resources such as massive sulfide zinc, lead, zinc and copper, besides magnesite talc, iron-titanium-vanadium, iron, chromite and manganese, occurred before the assembly of the craton. Deposits of chromite, nickel, gold and emerald were formed during the Paleoproterozoic orogenic cycle, when the craton was amalgamated into the Atlantic paleocontinent. An extension event occurred during the breakup of Rodinia in the Neoproterozoic, which was associated with deposits of phosphorite and uranium. Kimberlite diamond and gold mineralization took place during the Brasiliano orogenic cycle, coeval with the amalgamation of West Gondwana. A long-lasting and rather uniform crustal stress happened in this area during the Cambrian period. Resetting of the isotopic and magnetic systems that affected the Neoproterozoic sediments of the Irecê Basin at about 520Ma was attributed to the regional fluid migration and mineralization in the aftermath of the Brasiliano orogenic cycle.
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Keywords:
- São Francisco Craton /
- geological tectonic setting /
- type of deposit /
- metallogeny /
- Bahia /
- Brazil
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南美洲大陆的地质结构分成三部分:西部沿海为科迪勒拉-安第斯中新生代褶皱系,南部为巴塔哥尼亚地台,北部是占据南美洲大部面积的南美地台。3个地质构造单元均受到新生代构造和岩浆作用的影响。
圣弗朗西斯科克拉通属南美洲南美地台区大西洋地盾的组成部分,位于巴西东北部,呈南北向展布于南美洲大陆东缘,东濒大西洋,西接巴西利亚造山带,北以塞尔希培(Sergipano)造山带、里亚舒-蓬塔尔(Riacho do Pontal)造山带及里奥普雷图(Rio Preto)造山带为界,南以阿拉苏阿伊(Aracuaí)造山带、里奥帕尔杜(Rio Pardo)造山带为界。
古元古代的碰撞造山运动,伴随着主要的地壳花岗岩的变形和熔融作用,以及Brasiliano造山旋回的减薄事件与西冈瓦纳超级大陆合并事件,为铁、金、铜、锰、金刚石等矿化作用创造了良好的成矿构造环境,使该区成为巴西矿产资源最丰富的地区之一。目前,该区域仍是世界矿产勘查投资的热点地区。
圣弗朗西斯科克拉通包括巴伊亚州和米纳斯吉拉斯州的主要部分,被新元古代褶皱带所围限。巴伊亚州的基底是太古宙的6个地块,分别为加维昂(Gavião)、瓜南比-科伦蒂娜(Guanambi-Corren tina,向南西扩展入米纳斯吉拉斯州)、热基耶(Jequié)、迈里(Mairi)、塞里尼亚(Serrinha)和瓦瓦(Uauá)地块。巴伊亚州的圣弗朗西斯科克拉通聚集归因于一次碰撞事件。在层侵纪向造山纪过渡期,该事件涉及加维昂(Gavião)、热基耶(Jequié)和塞里尼亚(Serrinha)地块(图 1)。这一时期有大量的矿床形成,包括铬铁矿和镍矿。继造山后拉张垮塌之后的地幔上涌造成地壳的熔融、S型花岗岩深成岩体的侵入及岩浆从上地幔萃取出来[2]。其中,金矿和祖母绿矿床由重熔岩浆的侵位和冷却而形成。
图 1 圣弗朗西斯科克拉通北部(巴伊亚州)地质图(地质单元据参考文献[1]修改)Figure 1. Geological map of northern São Francisco Craton (Bahia State)1880~1750Ma,圣弗朗西斯科克拉通中部发生大面积的间歇性岩浆作用,在巴伊亚州中部拉张的构造环境中发育了Rio dos Remédios火山作用,其是继Espinhaço超群的碎屑沉积物的原始沉积之后发生的[3]。Espinhaço超群分为3个群:Rio dos Remédios群、Paraguaçu群和Chapada Diamantina群, 它们由几个砾岩、砂岩、泥质碳酸盐岩和混杂陆源沉积岩组成的岩性地层单元构成,淀积于陆相向海相过渡的体系中。陆相体系被描述为冲积扇,河流及沙漠相[4]。金刚石砂矿矿床与这个超群有关。
帕拉米林(Paramirim)裂谷是一个长500km、宽50~100km的构造洼地,其走向为北北西—南南东向,位于圣弗朗西斯科克拉通的中部。太古宙—古元古代混合岩、花岗岩及变质沉积火山岩构成裂谷的底层。该裂谷形成于以碱性-亚碱性火成杂岩体(包括A型花岗岩)的侵位为标志的重要拉张事件中[5]。
圣弗朗西斯科克拉通新元古代的两大广泛沉积单元是:①中部的碳酸盐台地层序,组成圣弗朗西斯科、伊列斯和乌纳-乌廷加盆地(班布伊群和乌纳群);②沉积在被动大陆边缘的碳酸盐和硅质碎屑层序,在克拉通周围的褶皱造山带中形成强烈的变形单元[6]。磷矿床、萤石和锌矿点都赋存于新元古代沉积岩内。
西冈瓦纳超大陆的陆源地块于900~700Ma开始聚集,整个冈瓦纳超大陆的最终拼合发生在550~ 530Ma[7]。600~510Ma,非洲大陆地区发生了一系列地球动力学和构造热力学事件,它们和相邻的冈瓦纳地体被大体上推断为泛非旋回或南美洲的巴西利亚旋回。这一地质事件形成了许多矿床,包括金矿和金伯利岩中的金刚石矿床。
继西冈瓦纳超大陆聚集之后,造山带的拉张垮塌导致阿拉苏阿伊(Araçuai)造山带中花岗岩深成岩体的形成[8-9]。
本文的目的是建立一个描述成矿过程的构造和时间框架,探讨圣弗朗西斯科克拉通北部矿产省的成因。根据同位素地质年代学证据,几乎所有引用的参考文献都论述了有关地体的构造演化和地壳构造。主要的假设是高质量的U-Pb、Pb-Pb和Ar-Ar年龄分析结果可被广泛地用于限定最常见的地球动力学作用,即岩浆作用、深熔作用、变形作用、变质作用、抬升作用,以及变质后冷却作用的绝对年龄和持续时间。
1. 地质构造背景
1.1 古太古代到层侵纪:克拉通的组成
Gavião地块由花岗岩、花岗闪长岩和混合岩组成,包括3.4Ga的老英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG)岩套残余和相关的绿岩带。Jequié地块以中太古代麻粒混合岩为特征,具上地壳包体和几个紫苏花岗岩侵入体[3]。Serrinha地块由正片麻岩和混合岩组成,被层侵纪的绿岩带(2.2~2.1Ga)掩冲。绿岩带由早期喷出的富铁的大洋中脊玄武岩型拉斑玄武岩和晚期喷出的岛弧型安山岩组成,伴有外生碎屑和硅质碎屑沉积物[10]。
1.2 古元古代造山旋回
古元古代造山旋回从南美伸展出来到达西非,是巨大山链的残余部分。这个造山旋回在非洲被称为比理姆亚-象牙(Birrimian-Eburnean)造山旋回,在巴西被称为泛亚马孙(Transamazonian)造山旋回。该造山旋回运动结束后,大约在1.9Ga,圣弗朗西斯科克拉通北部古元古代造山带发生了拉张垮塌作用[2]。
地质年代学限定显示了由与碰撞有关的地壳增厚引起的区域变质作用高峰出现在大约2000Ma以前的造山纪。该古元古代造山体系的剥露根由萨尔瓦多-库拉萨(Salvador-Curaçá)和伊塔布纳(Itabuna)麻粒岩-花岗岩带构成[3]。
1.3 中—新元古代拉张事件
罗迪尼亚(Rodinia)古大陆在1300~900Ma发生了聚集作用,主要的拼合阶段大约在1100Ma[11]。在圣弗朗西斯科克拉通,这些挤压阶段的野外证据缺失。新元古代晚期,罗迪尼亚大陆向冈瓦纳大陆的转化涉及裂谷化事件。这些裂谷化事件通过800~ 700Ma的时间间隔和650~500Ma发生的碰撞作用被记录下来[11]。
1.4 巴西利亚(Brasiliano)造山旋回(图 2)
图 2 约650Ma以前西冈瓦纳古陆的主要造山带(国界线据参考文献[1])(地质资料来源:巴西利亚造山旋回据参考文献[12-15]);东非-南极造山作用据参考文献[16];特拉奥彻利斯造山作用据参考文献[17];亚马逊克拉通和圭亚那地盾据参考文献[18];里奥德拉普拉塔(RiodelaPlata)-巴拉那(Paraná)克拉通据参考文献[19])。编号圆圈所指岩石单元为:①博尔博雷马省;②圣弗朗西斯科克拉通;③巴拉圭造山带;④里贝拉造山带;⑤唐费利西亚努(DomFeliciano)造山带;⑥卡奥科(Kaoko)造山带;⑦达马拉(Damara)造山带;⑧南美大草原(Pampean)造山带;黑星标记伊列斯(Irecê)盆地的位置[20])Figure 2. Major orogenic belts of West Gondwana ca. 650Ma ago关于巴西东部巴西利亚造山旋回中的几个碰撞作用过程,前人提出了由6个主要阶段构成的构造序列。在旋回内,新地壳和岩浆弧形成的时间尚不明了。
亚马孙克拉通碰撞的结束时间为760~780Ma,形成了巴西利亚带的北臂[21]。
大约在750Ma以前,就有了早期的碰撞,涉及圣弗朗西斯科克拉通南部和Rio de Plata-Paraná克拉通[12]。进一步的碰撞发生在640~620Ma,包括亚马孙克拉通,并生成巴西利亚带南臂的东部边缘的推覆体[12]。790~610Ma以前,形成了里贝拉(Ri beira)右旋转换挤压带。535~500Ga,即寒武纪,挤压带与来自巴西东南部的外来地体合并[13]。540~ 510Ma,Rio de la Plata-Paraná克拉通和亚马孙克拉通发生汇聚,形成巴拉圭造山带[14]。在540~500Ma,巴西(Brazilide)洋向北闭合,形成了寒武纪博尔博雷马省的右旋侵出带[15],并逆冲到圣弗朗西斯科克拉通的北部边缘之上。该逆冲向南蔓延引起了帕拉米林(Paramirim)河谷和Chapada Diamantina盆地岩石的变形[12]。
1.5 东非-南极造山带(图 2)
在650~500Ma,原东冈瓦纳古陆和西冈瓦纳古陆各地块的碰撞作用,形成了东非-南极造山带。该造山带长约8000km,北东—南西走向的碰撞带将许多沿走滑断层合并和位移的微型地块闭合了起来[22]。
在该造山作用的某个时期,这一走滑断层使该碰撞带向特拉奥彻利斯(Terra Australis)造山带俯冲带构造运移[17]。该事件被解释为东非-南极造山带南部的侧向逃逸构造(lateralescape tectonics)[16]。
1.6 寒武纪构造热力事件(图 2)
在泛非-巴西利亚(Brasiliano)挤压作用的高峰后,西非克拉通的厚岩石圈提供了覆盖绝热条件,导致热能量在岩石圈地幔中逐渐积累。次克拉通的热积聚现象继之以热活动,这种热活动是环西非克拉通拆沉和泛非-巴西利亚(Brasiliano)山链的超厚山根下沉的起因[23]。
530~510Ma,这个重要的构造热事件沿原始西冈瓦纳古陆边界发展[13],形成Búzios造山运动的里贝拉带造山带[24]、卡奥科造山带、达马拉造山带[25]、巴拉圭-阿拉瓜亚(Paraguaye-Araguaia)造山带[14]、唐费利西亚努造山带[26]及南美大草原造山带[27]。
1.7 寒武纪的再磁化(图 2)
成冰纪(Cryogenian)碳酸盐岩样品采集于巴伊亚州北部伊列斯(Irecê)盆地的不同地区,显示了相似的Pb-Pb等时线年龄和古地磁极。这些磁极落于冈瓦纳极位移视路经的约520Ma时段,即在南美洲向非洲旋转之后。这表明,在寒武纪同位素系统和磁性系统发生了重置[28]。
交变场退磁和热处理数据显示,单斜磁黄铁矿、磁铁矿及赤铁矿在碳酸盐岩中是较稳定的磁性组分的承载者。寒武纪的再磁化作用归因于区域尺度的流体运移事件和巴西利亚碰撞余波期的矿化作用[28]。
2. 矿床类型及矿床特征(图 3、图 4)
图 3 圣弗朗西斯科克拉通北部主要成矿省的区位(粗虚线示克拉通边界,地质单元据参考文献[1])Figure 3. Location of the major mineral provinces in northern São Francisco Craton图 4 圣弗朗西斯科克拉通北部(巴伊亚州)的地质构造与成矿演化[30]1—Mundo Novo(新蒙杜)锌矿;2—Brumado(布鲁马杜)菱镁矿-滑石矿;3—Boquira(博基拉)铅锌矿;4—Maracás(马拉卡斯)铁-钛-钒矿;5—Caraíba(卡拉伊巴)铜矿;6—Caetité(卡埃蒂特)铁矿;7—Urandi(乌兰迪)锰矿;8—Santa Luz(圣卢西亚)铬铁矿;9—Fazenda Mirabela(米拉贝拉农场)镍矿;10—Jacurici(雅库里西)铬铁矿;11—Campo Formoso(坎波福莫苏)铬铁矿;12—Fazenda Brasileiro(巴西人庄园)金矿;13—Jacobina(雅科比纳)金矿;14—Jacobina(雅科比纳)祖母绿矿;15—Chapada Diamantina(迪亚曼蒂纳丘陵)金刚石沉积矿;16—Caetité(卡埃蒂特)铀矿;17—Irecê(伊列斯)磷矿;18—Barreiras(巴雷拉斯)锰矿;19—Braúna(布拉乌纳)金伯利岩中的金刚石矿;20—Chapada Diamantina(迪亚曼蒂纳丘陵)金矿Figure 4. Summary of the geotectonic and metallogenic evolution of northern São Francisco Craton (Bahia State)区内矿床类型较多,成矿时代跨度较大,从古太古代一直持续至古生代。矿种主要有金矿、铬铁矿、铅锌矿、锰矿、铜矿、铁矿、铁钛钒矿、镍矿、铀矿、磷矿、金刚石矿、祖母绿矿、菱镁矿-滑石矿等。
2.1 金矿
2.1.1 层侵纪金矿床:巴西人庄园(Fazenda Brasileiro)金矿
在圣弗朗西斯科克拉通的赛里尼亚块体的里奥伊塔皮库鲁(Rio Itapicuru)绿岩带中发现一系列层侵纪的同碰撞造山带型金矿[2, 10]。巴西人庄园金矿是这些矿床中最大的一个。该矿从1984年开始用堆浸法生产,1988年开始地下开采并用炭浆法处理矿石,目前产量是每年95000~100000盎司金。截至2007年12月,计算的探明和概算储量(Proven and probable reserves)为2.72×106t矿石,Au品位是3.0g/t。
巴西人庄园金矿赋存在长10km的分异岩床的边界处。该岩床侵入到拉斑玄武岩、变玄武岩及中性钙碱质变火山岩之间的接触带内。主要的含矿岩石是石英-绿泥石-磁铁矿片岩,由含铁辉长质原岩经变形和热液蚀变形成。金呈细粒的游离颗粒(约20μm)产出,或与石英-碳酸盐岩-钠长石脉及其蚀变晕中的硫化物(毒砂、磁黄铁矿、黄铁矿)伴生。对热液蚀变白云母的Ar-Ar法定年显示,热液蚀变年龄为2050±4Ma和2054±2Ma[31]。
2.1.2 造山纪金矿床:雅科比那(Jacobina)金矿
Serra de Jacobina地区的碰撞后金矿床产于下伏基底为英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩的片麻岩(TTG)含镁铁质和超镁铁质岩夹层的硅质碎屑变沉积岩岩带中。大多数金矿化都赋存于含石英卵石的砾岩中,像是砂矿型矿床。但是构造控制的热液矿体和金矿化也出现在石英岩及镁铁质和超镁铁质岩石中,这又支持成矿的后生模式。
与Jacobina盆地倒转有关的主要逆断层和走滑断层事件,主要发生在1940~1910Ma。该时代是同构造期黑云母、白云母及铬云母的Ar-Ar冷却年龄[32]。因此,雅科比那金矿化被解释为该区域1900Ma构造热演化不可分割的一部分。
2.1.3 寒武纪金矿床:沙帕达迪亚曼蒂纳(Chapada Diamantina)金矿
Serra do Espinhaço地区和沙帕达迪亚曼蒂纳地区的原生金矿化与包含在一系列的北北西—南南东走向的剪切带中的石英脉、石香肠构造有关。这些构造与地壳变形和逆冲断层前沿错位有关,变形和错位导致了Espinhaço盆地的反转。矿体的围岩发生了糜棱岩化和受到强烈的热液蚀变作用的影响,并且伴有绢云母生长和广泛的石英脉,还发育次生赤铁矿和碳酸盐矿物。
对选择的金矿化点样品的石英颗粒中流体包裹体研究指出成矿流体是一种含水和含水-含碳的低盐度流体,很可能是变质-热液成因,并有或多或少的大气降水加入。均一温度低于300℃暗示,这些矿脉是在浅成低温热液体系内形成的。
对紧靠脉体的剪切带中的绢云母样品进行了40Ar-39Ar定年分析(由澳大利亚昆士兰大学的Paulo Vasconcelos博士完成)。在盆地中央采集的样品的年龄时代是寒武纪,为497~500Ma。位于剪切带外延至基底(帕拉米林杂岩体)的样品冷却年龄为485Ma,属于奥陶纪[33]。
除含金石英脉外,含重晶石-赤铁矿和含金红石发晶的石英的矿脉也出现在这些剪切带中。这些矿化与该地区(基底和沉积覆盖层)寒武纪的构造再活动有关。这一构造再活动形成了北西—南东走向的大型逆冲断层。该加厚地壳的底部被液化,形成富含从围岩淋滤出的金属的热液流体。成矿流体的运移受构造通道控制,在上地壳层位淀积出矿脉[33]。
2.2 层侵纪铬铁矿
2.2.1 圣卢西亚(Santa Luz)铬铁矿
Pedras Pretas铬铁矿矿床位于巴伊亚州圣卢西亚(Santa Luz)镇东南约2.7km处。
铬铁矿矿化与含辉长岩和斜长岩的超镁铁质岩(辉石岩、蛇纹岩、橄榄岩及纯橄榄岩)夹层相伴生。这些岩石侵入到太古宙基底灰色片麻岩和古元古代里奥伊塔皮库鲁(Rio Itapicuru)绿岩带的盖层岩石中。通过对这个细晶岩岩墙和主岩条带状片麻岩的U-Pb定年,得出该杂岩体老于2085± 12Ma,年轻于2983±8Ma[34]。
主要的矿体长约250m,伴有许多小矿体,它们都包含在沿北—北西方向长约1km的带状区内。经评估,铬铁矿矿石储量为1.49×106t,包含0.59× 106t的Cr2O3。
铬铁矿层状矿体是致密的或易碎的,在超镁铁质岩中有浸染状铬铁矿颗粒。致密的铬铁矿显示出类似于蛇绿岩铬铁矿的主要元素化学特征和铂族元素标志[34]。
2.2.2 雅库里西(Jacurici)铬铁矿
巴西主要的铬铁矿矿床产在巴西巴伊亚州的雅库里西山谷地区。铬铁矿条带主要赋存在碰撞后的分异的铁镁质-超镁铁质岩床中,在约2085Ma时这些岩床发生了结晶作用。
侵入体沿南—北方向成一条直线,在卡拉伊巴(Caraíba)杂岩体的麻粒岩-片麻岩岩层中延续了70km。最重要的矿化作用在Ipueira-Medrado岩体内,该岩体是一个单独的侵入体,已经被断层和褶皱构造截断成2个部分,出现在一个向斜构造的两翼。围岩是长英质片麻岩,包括含蛇纹石大理岩、钙硅酸盐岩石及变燧石岩。这个岩床由纯橄榄岩、斜辉橄榄岩、辉石岩组成。矿石采自单一的5~8m厚的铬铁矿层。该矿层是连续的,但受到构造破坏,赋存在300m厚的火成堆积岩层序内[35]。
2.2.3 坎波福莫苏(Campo Formoso)铬铁矿
另一个重要的铬铁矿矿化见于萨尔瓦多北西350km处坎波福莫苏(Campo Formoso)地区。铬铁矿矿层赋存在长40km、宽1.1km的变橄榄岩侵入体内。该侵入体勾画出造山纪S型Campo Formoso花岗岩体的外圈界线。
超镁铁质岩石伏于卡拉伊巴(Caraíba)杂岩体的麻粒岩之下,并与上覆的雅可比那群的硅质岩和千枚岩呈不整合接触。绿片岩变质作用和热液蚀变作用破坏了超镁铁质岩的原生结构和火成矿物,但是橄榄岩、辉石岩及辉长岩质岩石的层状构造被辨认出来[36]。
2.3 铅锌矿
2.3.1 古太古代锌矿床:新蒙杜(Mundo Novo)锌矿
矿床形成于古太古代,还附带含金、银、铅、铜等,赋存在新蒙杜(Mundo Novo)绿岩带的火山和化学沉积岩中。矿石由磁黄铁矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿等矿物组成。其成因类型是火山成因块状硫化物(VMS)矿床。
古太古代绿岩带的基底由洋壳和岛弧增生带形成,其形成时间在3.3Ga左右。在层侵纪会聚期间,花岗岩的侵入、变形作用、变质作用和热液蚀变作用对该绿岩层序的主岩和硫化物矿体产生了强烈的影响。
该矿床在走向和倾角上还未封闭,仍有很大潜力,证据是有圈定很好的磁异常和电磁异常,而且它们与土壤地球化学异常晕有很好的相关性[37]。该矿床控制矿石储量600×104t,Zn品位为6.2%。
2.3.2 新太古代铅锌矿床:博基拉(Boquira)铅锌矿
矿床位于萨尔瓦多西约500km处。博基拉铅锌矿在1991年以前的40a中曾是巴西最重要的铅来源地。在1991年,铅已经开采完了。该矿床是全球太古宙以沉积岩为主岩的铅锌矿床少有的实例之一。
1959—1988年,博基拉矿山生产了Pb和Zn的平均品位为2%~9%的约600×104t矿石。块状硫化物矿石主要由方铅矿和闪锌矿组成,还有少量黄铁矿和磁黄铁矿。脉石矿物是磁铁矿、磁赤铁矿、铁闪石、镁铁闪石、石英、假象赤铁矿、方解石和锌尖晶石。矿床主岩为条带状含铁建造、含铁石英岩、绿泥石片岩、角闪岩和大理岩。
地层的控矿性、块状矿化体呈层状,与矿化有直接关系的火山岩的缺乏和相关拉张断裂的存在均指明了矿床的热液成因,与SEDEX型矿床相近。方铅矿的铅同位素数据显示,矿石淀积的时代跨度为2.7~2.5Ga[38]。
2.4 新太古代(?)锰矿
2.4.1 乌兰迪(Urandi)、卡埃蒂特(Caetité)、利西尼奥德阿尔梅达(Licínio de Almeida)锰矿
小型锰矿赋存在Urandi镇附近的Guanambi-Correntina地块基底中,在Serra do Espinhaço侧翼也有。
锰矿化以原生层状矿床为主,很少有脉状和次生矿床。矿床沿古地形隆起堆积。主要的矿石矿物为软锰矿和钾锰矿。
层状矿床不连续,与片岩、大理岩、钙硅酸盐岩石及含铁建造伴生。次生矿床主要是砂组分中分选差的大卵石、卵石和碎块,部分被铁和/或锰氧化物胶结。
在Serra do Espinhaço东部的Guanambi-Cor rentina地块基底中有12.34×106t的矿石储量。矿石Mn品位为20%~50%[39]。
2.4.2 巴雷拉斯(Barreiras)锰矿
矿床位于圣弗朗西斯科克拉通西部,沿北西—南东向延伸约350km。已经发现了40多个矿床。
锰矿大多赋存在圣弗朗西斯科克拉通新元古代地层的顶部,具代表性的部位是:①由片岩、含炭千枚岩、石英岩、粉砂岩、砾岩及锰榴石英岩组成的冒地槽带;②含锰板岩和粉砂岩组成的克拉通边缘带;③克拉通内由含锰粉砂岩、页岩、石灰岩和白云岩组成的克拉通带。这些岩性单元大多数被白垩系Urucuia组砂质和粘土沉积物及古近系—新近系/第四系砂岩盖层覆盖[40]。
2.5 新太古代到层侵纪铜矿:卡拉伊巴(Caraíba)铜矿
巴伊亚州北部的库拉萨(Curaçá)地体赋存有镁铁质-超镁铁质岩体。在库拉萨河谷地区,这些岩体属于卡拉伊巴杂岩体,含具经济意义的斑铜矿和黄铜矿矿化。该铜矿省面积约1700km2。
发现有卡拉伊巴铜矿的库拉萨地体由英云闪长岩-石英二长闪长岩及带有辉长岩质色调的基底组成。基底之上为富含石墨的纹状粒变岩、堇青石-硅线石-石榴子石-黑云母片麻岩、角闪岩、磁铁石英岩、透辉石岩和橄榄石大理岩。
对雅科比纳东南Jacuípe河附近的样品进行SHRIMP锆石U-Pb测年,结果显示,紫苏花岗闪长质正片麻岩的年龄为2695±12Ma,紫苏花岗质正片麻岩包体的年龄为2634±19Ma[41]。
卡拉伊巴矿床于1978年开始开采,截止到2008年,生产了约75×104t的铜。该矿床总储量约96× 106t的矿石,Cu品位是1.82%。矿化层序包括辉长岩、淡辉长岩、苏长岩、辉石岩、紫苏辉石岩和黑云母岩,它们被围限于角闪岩、副片麻岩、条带状含铁建造钙硅酸盐岩石,以及大理岩和石英岩夹层的英云闪长岩和紫苏花岗质片麻岩中。矿体之下是被英云闪长岩和花岗闪长岩侵入的紫苏花岗闪长质片麻岩。
该矿床的硫化物矿化作用绝大部分出现在斜方辉石岩中。硫化物的高度聚集也出现在苏长岩、黑云母岩(云母岩)及钙硅酸盐岩中。矿石由黄铜矿、磁铁矿和斑铜矿组成,还含有少量的辉铜矿和钛铁矿,脉石矿物为角闪石、黑云母、斜长石、磷灰石和锆石。
矿床含有大量的斑铜矿,以及高的铜镍比,可以排除库拉萨河谷铜矿的原生岩浆成因。为解释高铜镍比和库拉萨河谷矿石的其他不寻常的特征,有学者[42]提出,斜方辉石岩残留体是含磁铁矿、金云母及磷灰石的闪长质原岩的熔融萃取作用导致的。这些硫化物虽然熔化了,但是仍留在斜方辉石岩残留体内,因为它们的密度高。
综上所述,库拉萨河谷的铜矿可能是富黄铜矿的VMS型矿床发生变异作用的结果,在太古宙开始俯冲并遭受超高温(UHT)变质,并伴随部分熔融。在层侵纪会聚时期,库拉萨地体沿着构造斜坡上升,是世界上最大的被剥露的超高温地体之一。
2.6 新太古代到层侵纪铁矿:BIF型卡埃蒂特(Caetité)铁矿
小-中型的铁矿位于Serra do Espinhaço的东侧,紧邻卡埃蒂特镇。最大的矿床是Pedra de Fer ro矿床,位于卡埃蒂特镇南38km处。矿化区域宽30~120m,主要由致密的铁英岩、易碎的铁英岩和赤铁矿组成。围岩是富锰的变质沉积岩、片岩、大理岩、钙硅酸盐岩石、变玄武岩及变安山岩。铁矿石平均品位为40% Fe,矿石储量估计约为470.5×106t。
富铁矿石是太古代条带状含铁建造逐渐移除硅质而形成的。大多数矿体在构造上受整个西边缘反转断裂系统控制,该断裂建立于层侵纪逆冲作用和地壳增厚作用过程中。
2.7 新太古代铁-钛-钒矿:马拉卡斯(Maracás)铁钛钒矿
马拉卡斯矿床赋存在Rio Jacaré镁铁质-超铁镁质层状侵入体中的辉长岩和辉石岩中,该侵入体侵位于古太古代绿岩带内的褶皱和变质的玄武岩-安山岩中。
该岩床分成2个宽的岩带:①300m厚的下部岩带,由块状中粒辉长岩组成,含有堆积橄榄石、单斜辉石、磁铁矿和钛铁矿。镁铁质堆积岩由堆积斜长石和单斜辉石组成,含有少量紫苏辉石;②600~ 1000m厚的上部岩带,由2个子岩带组成,第一个是辉长岩质-辉石岩质岩石,第二个是辉长岩和浅色的辉长岩质-斜长岩质岩石[43]。
Sm-Nd同位素分析显示,超镁铁质岩浆生成的年龄为2841±68Ma[43]。
Rio Jacaré岩床是一个层状侵入体,沿北—南走向延伸长达70km,平均宽1.2km。磁铁矿豆荚状矿体出现在层状单元内。马拉卡斯块状含钛磁铁矿矿化厚度为2~100m,平均宽度为40m。矿床储量估计有13.1×106t,V2O5品位为1.35%。品位为1.94% V2O5的高品位矿石物料可供磨矿8a。
2.8 层侵纪镍矿:米拉贝拉农场(Fazenda Mirabela)镍矿
米拉贝拉农场层状侵入体位于巴伊亚州南部和东南部。其赋存于强烈变形的紫苏花岗岩和具有变镁铁质岩、含铁建造夹层的长英质片麻岩中。
镁铁质-超镁铁质岩体的变形作用较弱,呈现隐约的韵律层和保存完好的堆积结构。这个侵入体由4个岩性层组成:①下部带,由橄榄石堆积岩和橄榄石-斜方辉石堆积岩(蛇纹岩、纯橄榄岩和橄榄岩)组成;②中间带,由斜方辉石堆积岩(斜方辉石岩和斜辉苏长岩)和单斜辉石-斜方辉石岩(二辉岩和辉长苏长岩)组成;③上部带,由有典型的辉长结构的辉长苏长岩组成;④边缘带,以细粒辉长苏长岩为代表。全岩Sm-Nd定年显示最大年龄,即该超镁铁质岩浆生成的可能年龄为2.2Ga[44]。但是,由于形成该岩体的岩浆遭到地壳混染作用,所以该年龄被认为是最大年龄[3]。
米拉贝拉矿山的前身是红土型矿床,推断资源量为2.32×106t,Ni品位为2.54%。在腐泥土矿床附近发现了浸染状镍硫化物矿化,现在正进行一个确定储量的钻探项目。这一浸染状矿化资源潜力很大,有望成为大型低品位矿床。该原生镍矿床名字叫Santa Rita,由5~60m厚的岩石单元中的细粒浸染状硫化物富集体组成,粗略圈定富集范围厚度可达80m。这个矿化带产于米拉贝拉超镁铁质岩带东侧的橄榄岩底部和其上10~20m处的上覆辉石岩之间。主要硫化物是具有不同程度紫硫镍矿蚀变的镍黄铁矿,伴生有少量的黄铁矿,其赋存在橄榄石、辉石及铬铁矿颗粒的间隙中。该矿化带硫化物总丰度为从微量到8%~10%(体积)。
2.9 拉伸纪(Tonian)铀矿:卡埃蒂特(Caetité)铀矿
该南美洲最重要的铀矿在巴伊亚州东南部的卡埃蒂特市,与Lagoa Real杂岩体中的A型花岗岩有关。这个杂岩体内包含了几个年龄约为1700Ma的非造山型岩体。它们侵入到Gavião地块的混合正片麻岩和绿岩带中[5]。
Lagoa Real岩套早期被认为是造山型的,并且与Rio dos Remédios长英质火山岩有年代关联。后者是陆壳来源物质的部分熔融产物。
另一方面,有学者[45-47]认为,Lagoa Real岩套的变质变形作用,从新元古代到寒武纪都有出现,大多数可能发生在820~500Ma,与巴西利亚造山旋回的影响一致。
铀矿化作用受剪切带控制。这些剪切带是钠长岩岩体的赋存场所。钠长岩是含矿花岗岩热液交代蚀变的产物。微斜正长岩和奥长岩的产出,在空间上与片麻岩有关并与其叶理产状一致,标志着这些交代岩石与变形作用同时或在变形后形成。
有学者[48-50]认为,铀是由于同源晚期岩浆流体浸透而从花岗岩所含的副矿物中淋滤出来的。UPb同位素测定的1395±9Ma的年龄被解释为原生矿化年龄,另一个480±7Ma的年龄是在巴西利亚造山旋回中构造再活动的年龄[51]。
花岗岩和钠长岩锆石及钠长岩榍石的TIMS U-Pb定年获得以下结果:①锆石提供了约1724± 5Ma的固结纪(Statherian)年龄[51],可能与Es pinhaço裂谷开启时代相关联;②钠长岩榍石的4个部分已经显示出铀的异常等级,说明这些相与铀矿化是同时期的。这些矿物产生了不一致的年龄(显示在矿物结晶以后,遭受明显的铀损失),上截距为961±22Ma,下截距为487±7Ma[51]。依据这些地质年代学数据,有人提出了花岗岩的熔融发生在1746±5Ma(拉张环境),钠长岩的形成和铀矿化大约发生在961±22Ma以前,矿石和主岩的再造发生在巴西利亚造山旋回的最后几个阶段。
2.10 成冰纪(Cryogenian)的磷块岩矿:伊列斯(Irecê)磷矿
磷块岩矿床赋存在巴伊亚州伊列斯(Irecê)盆地乌纳(Una)群的白云岩相中,位于叠层状石灰岩的上部。磷酸盐矿化主要是碳氟磷灰石,与富硫化物带相比,其产于稍低的地层层位。白云岩中的含磷酸盐柱状叠层石构造形成于潮下-潮间带,碳氟磷灰石形成于碳酸盐沉积的早期成岩演化阶段[52]。
虽然这些磷块岩与叠层石有密切联系,但是存在于这些序列中的大多数叠层石构造都没有被矿化。圣弗朗西斯科克拉通新元古代沉积序列的磷块岩可能与成冰纪的全球磷酸盐矿化幕有关。
2.11 盖层纪金刚石砂矿:迪亚曼蒂那丘陵(Chapada Diamantina)金刚石矿
迪亚曼蒂那丘陵金刚石成矿省位于巴伊亚州中部的Lençóis市、Andaraí市、Mucugê市和Morro do Chapéu市。该区域在19世纪时是世界著名的金刚石产地。在1844年,金刚石在Mucugê地区的Ser ra do Sincorá被发现。开采工作开始于单屑砾岩裂解形成的沙砾中。采矿集中于Andaraí和Igatu之间的地区,沿公路有许多旧的矿山堆,至今仍然能看到。在持续了25年的大量开采后,开采量从1871年开始至今一直在下降。
该金刚石成矿省沿北西—南东方向延伸超过300km。金刚石主要赋存在Chapada Diamantina群Tombador组和Morro do Chapéu组的砾岩中,冲积和崩积矿床来源于砾岩地层的风化和剥蚀。Tom bador组砾岩主要是在网状河流系统中经过一段时间间隔沉积的,其时代老于1515Ma[53]。
2.12 寒武纪金伯利岩中金刚石:布拉乌纳(Braúna)金刚石矿床
21个含有金刚石的金伯利岩岩体赋存在圣弗朗西斯科克拉通Serrinha地块中部的Braúna成矿省内。该成矿省包括3个金伯利岩岩管和18个杂岩墙体系,沿北西方向呈线状展布。
金伯利岩赋存在里奥伊塔皮库鲁(Rio Itapicu ru)绿岩带的同构造侵入体中,即年龄为2155±9Ma的Nordestina花岗闪长岩中[32]。该金伯利岩矿物组合包括石榴子石、金云母、铬尖晶石、单斜辉石和稀少的钛铁矿。Braúna成矿省中部的金伯利岩中的金云母Rb-Sr定年显示682±20Ma的冷却年龄[54]。
微量元素的高丰度和稀土元素的高度分馏型式表明部分熔融的程度较低和/或Braúna金伯利岩这些元素来源的中等富集。0.2%~0.3%的部分熔融程度说明,金伯利岩岩浆来源于以前轻稀土元素富集的地幔。这些岩石学特征的解释表明,这些侵入体可能是次大陆岩石圈地幔部分熔融的产物,事先就富集了变质交代流体[54]。
2.13 造山纪祖母绿矿:雅科比那(Jacobina)祖母绿矿
巴西最重要的祖母绿矿产地位于巴伊亚州Serra de Jacobina的Carnaíba地区和Socotó地区。与白钨矿和辉钼矿伴生的绿柱石赋存在浅色伟晶岩和蛇纹岩(云英岩化)之间发生交代反应而形成的金云母片岩条带中。这些矿化过程是在年龄为1.9Ga的S型花岗岩的变质晕中发生的,这些花岗岩侵入到太古宙片麻岩-混合岩基底和Serra de Jacobina石英岩中[55]。
2.14 古太古代菱镁矿-滑石矿:布鲁马杜(Brumado)菱镁矿-滑石矿
巴伊亚州布鲁马杜市Serra das Éguas菱镁矿-滑石矿床有6个主要的矿化区:Pedra Preta, Jatobá, Pomba, Pirajá, Pedra de Ferro和Catitoaba,它们均与古太古代Brumado绿岩带有关。
矿床主岩是含白云质大理岩夹层的超镁铁质岩流,其直接淀积在片麻岩-混合岩基底上,并被条带状含铁建造覆盖。已经勘探了21个独立矿床,现正在被开采中。菱镁矿矿体的矿物学特征和构造特征是变质重结晶作用和构造变形作用的结果。菱镁矿的总储量约68×106t,含65%的MgO和低于4.5%的Fe2O3。
滑石的经济富集体呈豆荚状和脉状产出,多与剪切带相伴。剪切带切穿了镁质大理岩、菱镁矿层及阳起石片岩。
Serra das Éguas菱镁矿的成因仍有争论。目前可被接受的假说认为,Mg2+在高盐环境中沉淀,含Mg2+溶液可能来源于某个邻近的沉积盆地[56]。
3. 成矿作用
根据已有资料,将圣弗朗西斯科克拉通北部巴伊亚州地区的成矿作用分为4期。
3.1 太古宙锌-铜-菱镁-滑石-铅锌-铁-锰-铁钛钒成矿作用
这个时期的克拉通主要由加维昂(Gavião)、热基耶(Jequié)和塞里尼亚(Serrinha)地块组成。Gavião地块由花岗岩、花岗闪长岩及混合岩组成。Jequié地块以中太古代麻粒混合岩为主。Serrinha地块由正片麻岩和混合岩组成。其中,成矿作用主要与Gavião地块和Jequié地块有关。这个时期形成的矿床主要有锌矿、铜矿、菱镁矿-滑石矿、铅锌矿、铁矿、锰矿(?)、铬铁矿(?)及铁钛钒矿,而且这些矿床的成矿作用都发生在克拉通形成以前。
新蒙杜(Mundo Novo)VMS型锌矿赋存在Gavião地块中新蒙杜绿岩带的火山沉积岩内,其成矿作用与古太古代洋壳和岛弧增生有关。卡拉伊巴铜矿床主要赋存在一套镁铁质-超镁铁质岩体内,其成矿作用目前仍存争议,但一般认为可能是富黄铜矿的VMS型矿床发生变异作用的结果。南美洲最大的布鲁马杜(Brumado)菱镁矿床赋存在条带状含铁建造之下,矿床主岩是一套淀积在片麻岩-混合岩基底上的含白云质大理岩夹层的超镁铁质岩。而布鲁马杜滑石矿呈豆荚状和脉状产出,与切穿了镁质大理岩、菱镁矿层和阳起石片岩的剪切带相伴。菱镁矿-滑石矿的成矿作用与加维昂地块内的古太古代Brumado绿岩带有关。博基拉(Boquira)铅锌矿床赋存在加维昂地块内的新太古代沉积岩中,因为地层中没有火山岩、地层控矿明显、块状矿化体呈层状且存在相关拉张断裂,所以其与Sedex矿床成因相似。卡埃蒂特BIF型铁矿赋存在富锰的变质沉积岩、片岩、大理岩、钙硅酸盐岩、变玄武岩及变安山岩地层中。富铁矿石集中出现在太古宙条带状含铁建造中,是由后者逐渐移除硅质而形成的。乌兰迪、卡埃蒂特和利西尼奥德阿尔梅达锰矿床的锰矿化以原生层状为主,罕见呈脉状,并有次生矿床产出。矿石主要由软锰矿和钾锰矿组成。其成矿作用与加维昂地块内的新太古代火山沉积作用有关。马拉卡斯(Maracás)铁-钛-钒矿床的矿体赋存在热基耶地块中的Rio Jacaré铁镁质-超铁镁质层状岩体内的辉长岩和辉石岩中。其成矿作用与新太古代(2841±68Ma)的超镁铁质岩浆作用有关。圣卢西亚(Santa Luz)铬铁矿成矿作用与古元古代含辉长岩和斜长岩的超镁铁质岩(辉岩、蛇纹岩、橄榄岩及纯橄榄岩)的侵入作用有关。
3.2 古元古代(层侵纪—固结纪)铬铁矿-镍-金-祖母绿成矿作用
这个时期的克拉通发生了碰撞造山运动和Brasiliano造山旋回运动。在圣弗朗西斯科克拉通北部的造山带还有拉张垮塌作用。这个时期形成的矿床主要有铬铁矿、镍矿、金矿和祖母绿矿。
雅库里西(Jacurici)铬铁矿主要赋存在碰撞后的镁铁质-超镁铁质岩岩床中,岩床的结晶作用发生在2085Ma。坎波福莫苏铬铁矿赋存在古元古代变橄榄岩侵入体内。变质作用和热液蚀变破坏了超镁铁质岩的原生结构和火成矿物,但层状构造仍可辨认。米拉贝拉农场镍矿赋存在强烈变形的紫苏花岗岩和含有变镁铁质岩和含铁建造夹层的长英质片麻岩中。其成矿作用与超镁铁质岩浆的侵入作用(2.2Ga)有关。巴西人庄园金矿主要赋存在侵入到拉斑玄武岩、变玄武岩及中级变质钙碱火山岩接触带的分异岩床边界处, 其主要含矿岩石是由含铁辉长岩变质和蚀变而成的石英-绿泥石-磁铁矿片岩。雅科比那(Jacobina)金矿赋存于具有镁铁质和超镁铁质岩夹层的硅质碎屑变质沉积岩带内。该岩带下伏构造层为英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长片麻岩(TTG)基底。雅科比那金矿化被解释为该区域1900Ma构造热演化不可分割的一部分。雅科比那祖母绿与白钨矿和辉钼矿伴生,赋存在浅色伟晶岩与蛇纹岩进行交代反应而生成的金云母片岩条带中。矿化过程发生在年龄为1.9Ga的S型花岗岩的变质晕中。
3.3 中—新元古代铀-磷-金刚石成矿作用
在中—新元古代,即罗迪尼亚(Rodinia)超级大陆的裂解期间,有拉张事件发生,其与磷、铀和金刚石成矿有关。
卡埃蒂特铀矿与Lagoa Real杂岩体中的A型花岗岩有关。其成矿作用受克拉通碰撞作用形成的剪切带控制。剪切带是赋矿钠长岩岩体产出的场所。钠长岩的形成和铀矿化发生在约961 ± 22Ma以前。伊列斯磷矿赋存在乌纳(Una)群白云岩相中,位于叠层状石灰岩的上部。圣弗朗西斯科克拉通的新元古代沉积序列的磷矿可能与成冰纪的全球磷矿化有关。迪亚曼蒂那丘陵金刚石矿赋存在Chapada Diamantina群Tombador组和Mor ro do Chapéu组砾岩中。冲积和崩积金刚石矿床的成因与砾岩地层的风化和剥蚀有关。
3.4 新元古代—早古生代锰-金刚石-金成矿作用
在巴西东部的巴西利亚造山旋回中有几个碰撞作用过程,构造序列主要由6个主要阶段构成。这个时期形成的矿床主要有锰、金刚石和金矿床。
巴雷拉斯锰矿主要赋存在克拉通内部的新元古代地层的顶部,其成矿作用仍然未知。布拉乌纳金刚石矿床赋存在里奥伊塔皮库鲁绿岩带内的Nordestina花岗闪长岩中。成矿金伯利岩可能是次大陆岩石圈地幔部分熔融的结果。金伯利岩中金云母的Rb-Sr定年显示682±20Ma的冷却年龄。迪亚曼蒂那丘陵金矿化主要赋存在Serra do Espinhaço地区和Chapada Diamantina地区的剪切带内,与石英脉、石香肠构造伴生。除含金石英脉外,含重晶石的赤铁矿和含金红石发晶的石英矿脉也赋存于剪切带中。剪切带绢云母40Ar-39Ar年龄为497~ 500Ma和485Ma。
4. 结论
(1)太古宙圣弗朗西斯科克拉通的组成、古元古代造山旋回、中新元古代的拉张事件及巴西利亚造山旋回均与成矿作用有密切联系。
(2)区内矿床成矿时代跨度较大,从古太古代一直持续至早古生代。矿种类型较多,主要有金矿、铬铁矿、铅锌矿、锰矿、铜矿、铁矿、铁钛钒矿、镍矿、铀矿、磷矿、金刚石矿、祖母绿矿、菱镁矿-滑石矿等。
(3)根据圣弗朗西斯科克拉通地质构造背景与成矿的关系,克拉通北部巴伊亚州地区的成矿作用分为4期,即太古宙锌-铜-菱镁-滑石-铅锌-铁-锰-钒钛铁成矿作用、古元古代铬铁-镍-金-祖母绿成矿作用、中—新元古代铀-磷-金刚石成矿作用及新元古代—早古生代锰-金刚石-金成矿作用。
致谢: 成文过程中得到中国地质科学院宋学信研究员和中国地质调查局南京地质调查中心郭维民博士的帮助,在此一并表示感谢。 -
图 1 圣弗朗西斯科克拉通北部(巴伊亚州)地质图(地质单元据参考文献[1]修改)
Figure 1. Geological map of northern São Francisco Craton (Bahia State)
图 2 约650Ma以前西冈瓦纳古陆的主要造山带(国界线据参考文献[1])
(地质资料来源:巴西利亚造山旋回据参考文献[12-15]);东非-南极造山作用据参考文献[16];特拉奥彻利斯造山作用据参考文献[17];亚马逊克拉通和圭亚那地盾据参考文献[18];里奥德拉普拉塔(RiodelaPlata)-巴拉那(Paraná)克拉通据参考文献[19])。编号圆圈所指岩石单元为:①博尔博雷马省;②圣弗朗西斯科克拉通;③巴拉圭造山带;④里贝拉造山带;⑤唐费利西亚努(DomFeliciano)造山带;⑥卡奥科(Kaoko)造山带;⑦达马拉(Damara)造山带;⑧南美大草原(Pampean)造山带;黑星标记伊列斯(Irecê)盆地的位置[20])
Figure 2. Major orogenic belts of West Gondwana ca. 650Ma ago
图 3 圣弗朗西斯科克拉通北部主要成矿省的区位
(粗虚线示克拉通边界,地质单元据参考文献[1])
Figure 3. Location of the major mineral provinces in northern São Francisco Craton
图 4 圣弗朗西斯科克拉通北部(巴伊亚州)的地质构造与成矿演化[30]
1—Mundo Novo(新蒙杜)锌矿;2—Brumado(布鲁马杜)菱镁矿-滑石矿;3—Boquira(博基拉)铅锌矿;4—Maracás(马拉卡斯)铁-钛-钒矿;5—Caraíba(卡拉伊巴)铜矿;6—Caetité(卡埃蒂特)铁矿;7—Urandi(乌兰迪)锰矿;8—Santa Luz(圣卢西亚)铬铁矿;9—Fazenda Mirabela(米拉贝拉农场)镍矿;10—Jacurici(雅库里西)铬铁矿;11—Campo Formoso(坎波福莫苏)铬铁矿;12—Fazenda Brasileiro(巴西人庄园)金矿;13—Jacobina(雅科比纳)金矿;14—Jacobina(雅科比纳)祖母绿矿;15—Chapada Diamantina(迪亚曼蒂纳丘陵)金刚石沉积矿;16—Caetité(卡埃蒂特)铀矿;17—Irecê(伊列斯)磷矿;18—Barreiras(巴雷拉斯)锰矿;19—Braúna(布拉乌纳)金伯利岩中的金刚石矿;20—Chapada Diamantina(迪亚曼蒂纳丘陵)金矿
Figure 4. Summary of the geotectonic and metallogenic evolution of northern São Francisco Craton (Bahia State)
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Schobbenhaus C, Gonçalves J H, Santos J O S, et al.Carta Geológica do Brasil ao Milionésimo, Sistema de Informações Geográficas e GIS and 48 maps 1:1000000[M]. CPRM, Brasília, 2004:41 CDROMs.
Teixeira J B G, Misi A, Silva M G.Supercontinent evolution and the Proterozoic metallogeny of South America[J]. Gondwana Research, 2007, 11:346-361. doi: 10.1016/j.gr.2006.05.009
Barbosa J S F, Sabaté P.Archean and Paleoproterozoic crust of the São Francisco craton, Bahia, Brazil:geodynamic features[J]. Precambrian Research, 2004, 133:1-27. doi: 10.1016/j.precamres.2004.03.001
Silva A J C L P.O Supergrupo Espinhaço na Chapada Diamantina centrooriental, Bahia:Sedimentologia, estratigrafia e tectônica[D]. Doctoral Thesis, Universidade de São Paulo, SP, Brazil, 1994:1-174.
Arcanjo J B A, Martins A M, Loureiro H C, et al.Vale do Paramirim, Bahia:Geologia e recursos minerais[C]//Série Arquivos Abertos.Companhia Baiana de Pesquisa Mineral (CBPM).map70, 2005.
Misi A, Iyer S S, Coelho C E S, et al.Sediment hosted leadezinc deposits of the Neoproterozoic Bambuí Group and correlative sequences, São Francisco Craton, Brazil:a review and a possible metallogenic evolution model[J]. Ore Geology Reviews, 2005, 26:263-304. doi: 10.1016/j.oregeorev.2004.12.004
Meert J G.Growing Gondwana and rethinking Rodinia:a paleomagnetic Perspective[J]. Gondwana Research, 2001, 4:279-288. doi: 10.1016/S1342-937X(05)70329-4
Gomes L C C, Oliveira E P.Dados Sm-Nd, Ar-Ar e Pb-Pb de corpos plutônicos no Sudeste da Bahia, Brasil:Implicações para o entendimento da evolução tectônica no limite Orógeno Araçuaí/Cráton do São Francisco[J]. Revista Brasileira de Geociências, 2002, 32:185-196. https://www.researchgate.net/publication/285221478_Sobre_a_evolucao_tectonica_do_Orogeno_Aracuai-Congo_Ocidental
Marshak S, Alkmim F F, Whittington A, et al.Extensional collapse in the Neoproterozoic Araçuaí orogen, eastern Brazil:a setting for reactivation of asymmetric crenulation cleavage[J]. Journal of Structural Geology, 2006, 28:129-147. doi: 10.1016/j.jsg.2005.09.006
Silva A J C L P.Serra do Sincorá, Bahia[C]//Schobbenhaus C, Campos D A, Queiroz E T, et al.Sítios Geológicos e Paleontológicos do Brasil.DNPM/CPRM, Comissão Brasileira de Sítios Geológicos e Arqueológicos (SIGEP), 2001:187-194.
Evans D A D.The palaeomagnetically viable, long-lived and allinclusive Rodinia supercontinent reconstruction[C]//Murphy J B, Keppie J D, Hynes A.Ancient Orogens and Modern Analogues.Geological Society of London Special Publication, 2009, 327:371-404.
Alkmim F F, Marshak S, Fonseca M A.Assembling west Gondwana in the Neoproterozoic:clues from the São Francisco craton region, Brazil[J]. Geology, 2001, 29:319-322. doi: 10.1130/0091-7613(2001)029<0319:AWGITN>2.0.CO;2
Heilbron M, Valeriano C M, Tassinari C C G, et al.Correlation of Neoproterozoic terranes between the Ribeira Belt, SE Brazil and its African counterpart:comparative tectonic evolution and open questions[C]//Pankhurst R J, Trouw R A J, Neves B B, et al.West Gondwana:Pre-Cenozoic Correlations Across the South Atlantic Region.Geological Society, London, 2008, 294:211-237.
Alvarenga C J S, Moura C A V, Gorayeb P S S, et al.Paraguay and Araguaia belts[C]//Cordani U G, Milani E J, Thomaz-Filho A, et al.Tectonic Evolution of South America, 2000:183-229.
Neves B B, Santos E J, Van Schmus W R.Tectonic history of the Borborema province, northeastern Brazil[C]//Cordani U G, Milani E J, Thomaz-Filho A, et al.Tectonic Evolution of South America, 2000:151-182.
Jacobs J, Thomas R J.Himalayan-type indenter-escape tectonics model for the southern part of the Late Neoproterozoic-Early Paleozoic East African-Antarctic orogeny[J]. Geology, 2004, 32:721-724. doi: 10.1130/G20516.1
Cawood P A.Terra Australis orogen:Rodinia breakup and development of the Pacific and Iapetus margins of Gondwana during the Neoproterozoic and Paleozoic[J]. Earth-Science Reviews, 2005, 69:249-279. doi: 10.1016/j.earscirev.2004.09.001
Tassinari C C G, Bettencourt J S, Geraldes M C, et al.The Amazonian craton.In:Cordani, U G, Milani, E J, Thomaz-Filho, A, Campos, D A(Eds.)[J]. Tectonic Evolution of South America, Rio de Janeiro, Brazil, 2000:41-95.
Rapela C W, Pankhurst R J, CasquetFanning C M, et al.The Río de la Plata Craton and the assembly of SW Gondwana[J]. EarthScience Reviews, 2007, 83:49-82. http://www.academia.edu/7811985/The_R%C3%ADo_de_la_Plata_craton_and_the_assembly_of_SW_Gondwana
Johansson A.Baltica, Amazonia and the SAMBA connection-1000 million years of neighbourhood during the Proterozoic?[J]. Precambrian Research, 2009, 175:221-234. doi: 10.1016/j.precamres.2009.09.011
Pimentel M M, Fischel D P, Fuck R A.U-Pb data for granulites of the Anápolis-Itauçu Complex:evidence for two high-grade events in the Brasília Belt[J]. Anais Academia Brasileira de Ciências, 2000, 72:604-605. doi: 10.1590/S0001-37652000000400024
Jacobs J, Fanning C M, Henjes-Kunst E, et al.Continuation of the Mozambique belt into east Antarctica:Grenville-age metamorphism and polyphase Pan-African high-grade events in central Dronning Maud Land[J]. Journal of Geology, 1998, 106:385-406. doi: 10.1086/516031
Doblas M, López-Ruiz J, Cebriá J M, et al.Mantle insulation beneath the west African craton during the Precambriane Cambrian transition[J]. Geology, 2002, 30:839-842. doi: 10.1130/0091-7613(2002)030<0839:MIBTWA>2.0.CO;2
Schmitt R S, Trouw R A J, Van Schmus W R, et al.Late amalgamation in the central part of Western Gondwana:new geochronological data and the characterization of a Cambrian collision orogeny in the Ribeira Belt (SE Brazil)[J]. Precambrian Research, 2004, 133:29-61. doi: 10.1016/j.precamres.2004.03.010
Goscombe B D, Gray D.The Coastal Terrane of the Kaoko Belt, Namibia:outboard arc-terrane and tectonic significance[J]. Precambrian Research, 2007, 155:139-158. doi: 10.1016/j.precamres.2007.01.008
Bossi J, Gaucher C.The Cuchilla Dionisio terrane, Uruguay:an allochthonous block accreted in the Cambrian to SW-Gondwana[J]. Gondwana Research, 2004, 7:661-674. doi: 10.1016/S1342-937X(05)71054-6
Rapela C W.The Sierras Pampeanas of Argentina:Paleozoic building of the southern proto-Andes[C]//Cordani U G, Milani E J, Thomaz-Filho A, et al.Tectonic Evolution of South America, Rio de Janeiro, Brazil, 2000:381-387.
Trindade R I F, D'Agrella-Filho M, Babinski M, et al.Paleomagnetism and geochronology of the Bebedouro cap carbonate:evidence for continentalscale Cambrian remagnetization in the São Francisco Craton, Brazil[J]. Precambrian Research, 2004, 128:83-103. doi: 10.1016/j.precamres.2003.08.010
Ogg J G, Ogg G, Gradstein F M.The Concise Geologic Time Scale[M]. Cambridge:Cambridge University Press, 2008.
João B G T, Maria G S, Aroldo M, et al.Geotectonic setting and metallogeny of the northern São Francisco craton, Bahia, Brazil[J]. Journal of South American Earth Sciences, 2010, 30:71-83. doi: 10.1016/j.jsames.2010.02.001
Mello E F, Xavier R P, McNaughton N J, et al.Age constraints on felsic intrusions, metamorphism and gold mineralisation in the Palaeoproterozoic Rio Itapicuru greenstone belt, NE Bahia State, Brazil[J]. Mineralium Deposita, 2006, 40:849-866. doi: 10.1007/s00126-005-0037-3
Ledru P, Milesi J P, Johan V, et al.Foreland basins and goldbearing conglomerates:a new model for the Jacobina Basin (São Francisco province, Brazil)[J]. Precambrian Research, 1997, 86:155-176. doi: 10.1016/S0301-9268(97)00048-X
Silva M G, Guimarães J T, Teixeira L, et al.Evidências estruturais, metalogenéticas e geocronológicas da inversão neoproterozóica do rifte Espinhaço[C]//XLⅢ Congresso Brasileiro de Geologia, 2006, Aracaju.Anais do XLⅢ Congresso Brasileiro de Geologia, 2006:177.
Oliveira E P, Escayola M, Souza Z S, et al.The Santa Luz chromiteeperidotite and associated mafic dykes, Bahia-Brazil:remnants of a transitional-type ophiolite related to the Paleoproterozoic (> 2.1Ga) Rio Itapicuru greenstone belt?[J]. Revista Brasileira de Geociências, 2007, 37:28-39. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0895981110000416
Marques J C, Ferreira Filho C F.The chromite deposit of the Ipueira-Medrado sill, São Francisco craton, Bahia State, Brazil[J]. Economic Geology, 2003, 98:87-108. doi: 10.2113/gsecongeo.98.1.87
Hedlund D C, Moreira A, Pinto J S, et al.Stratiform chromitite at Campo Formoso, Bahia, Brazil[J]. Journal of Research, U.S.Geological Survey, 1974, 2:551-562.
Mascarenhas J F, Ledru P, Souza S L, et al.Geologia e recursos minerais do Grupo Jacobina e da parte sul do greenstone belt de Mundo Novo[C]//Série Arquivos Abertos, Companhia Baiana de Pesquisa Mineral (CBPM), 1998:58.
Misi A, Iyer S S, Tassinari C C G, et al.Geological and isotopic constraints on the metallogenic evolution of the Proterozoic sediment hosted Pb-Zn (Ag) deposits of Brazil[J]. Gondwana Research, 1999, 2:47-65. doi: 10.1016/S1342-937X(05)70126-X
Rocha G M F, Souza S L, Garrido I A A.Distritomanganesífero deUrandi-Licínio de Almeida, Bahia:Geologia e potencialidade econômica[C]//Série Arquivos Abertos, Companhia Baiana de Pesquisa Mineral (CBPM).34 map, 1998.
Barbosa J S F.O Manganês do Oeste da Bahia (Org.)[C]//Mascarenhas J F.Textos Básicos, 1st ed., SGM e Superintendência de Geologia e Recursos Minerais, Salvador, 1990:76-179.
Silva L C, McNaughton N J, Melo R C, et al.U-Pb SHRIMP ages in the Itabuna-Caraíba TTG high-grade Complex:the first window beyond the Paleoproterozoic overprinting of the eastern Jequié Craton, NE Brazil[C]//ISGAM e International Symposium on Granites and Associated Mineralizations, Salvador, 1997, 2:282-283.
Maier W D, Barnes S J.The origin of Cu sulfide deposits in the Curaçá valley, Bahia:evidence from Cu, Ni, Se, and platinumgroup element concentrations[J]. Economic Geology, 1999, 94:165-183. doi: 10.2113/gsecongeo.94.2.165
Brito R S C.Geologia e petrologia do sill máfico ultramáfico do Rio Jacaré e Bahia e estudo das mineralizações de FeeTieV e platinóides associados[D] Doctoral Thesis, Universidade de Brasília, 2000.
Silva M G, Martin H, Abram M B.Datação do corpo máfico ultramáfico da Faz.Mirabela (BA) pelo método Sm-Nd:Implicações petrogenéticas e geotectônicas[C]//SBG, Congresso Brasileiro de Geologia, Salvador.Anais, 1996, 6:217-220.
Pimentel M M, Machado N, Lobato L M.Geocronologia U/Pb de rochas graníticas e gnáissicas da região de Lagoa Real, Bahia e implicações para a idade da mineralização de Urânio[C]//Congresso Brasileiro de Geologia, Camboriú.Boletim dos Resumos Expandidos.Sociedade Brasileira de Geologia, 1994, 2:389-390.
Cruz S C P, Alkmim F F.The tectonic interaction between the Paramirim Aulacogen and the Araçuaí belt, São Francisco craton region, eastern Brazil[J]. Anais Academia Brasileira de Ciências, 2006, 78:151-174. doi: 10.1590/S0001-37652006000100014
Cruz S C P, Alkmim F F, Leite C M M, et al.Geologia e arcabouço estrutural do Complexo Lagoa Real, vale do Paramirim, centro-oeste da Bahia[J]. Revista Brasileira de Geociências, 2007, 37(suplemento):128-146.
Maruèjol P, Cuney M, Fuzikawa K, et al.The Lagoa Real subalcaline granitic complex (South Bahia, Brazil):a source for uranium mineralizations associated with Na-Ca metasomatism[J]. Revista Brasileira de Geociências, 1987, 17:578-594. doi: 10.1007/BF00402107
Chaves A O, Tubrettb M, Rios F J, et al.U-Pb ages related to uranium mineralization of Lagoa Real, Bahia e Brazil:tectonic implications[J]. Revista de Geologia, 2007, 20:141-156. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0895981114001709
Bodenlos A J.Magnesite deposits in the Serra das Éguas, Brumado, Bahia, Brazil[J]. Geological Survey Bulletin, 1954, 975-C:63. http://www.academia.edu/26009590/Minerals_of_the_Brumado_Magnestle_Deposits_Serra_das_%C3%89guas_Bahla_Brazil
Turpin L, Maruèjol P, Cuney M.U-Pb, Rb-Sr and Sm-Nd chronology of granitic basement, hydrothermal albitites and uranium mineralization (Lagoa Real, South-Bahia, Brazil)[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1998, 98:139-147. doi: 10.1007/BF00402107
Misi A, Kyle J R.Upper Proterozoic carbonate stratigraphy, diagenesis, and stromatolitic phosphorite formation, Irecê Basin, Bahia, Brazil[J]. Journal of Sedimentary Research, 1994, A64:299-310. http://jsedres.geoscienceworld.org/content/64/2a/299
Battilani G A, Gomes N S, Guerra W J.The occurrence of microdiamonds in Mesoproterozoic Chapada Diamantina intrusive rocks e Bahia/Brazil[J]. Anais Academia Brasileira de Ciências, 2007, 79:321-332. doi: 10.1590/S0001-37652007000200013
Donatti Filho J P, Oliveira E, Pisani J R, et al.Geochemistry and mineralogy of kimberlites from the Braúna kimberlite province, São Francisco Craton, NE Brazil[C]//9th International Kimberlite Conference Extended Abstract No.9IKC-A-00316.2008.
Santana A J, Moreira M D, Couto P A A.Esmeralda de Carnaíba e Socotó, Bahia:Geologia e Potencialidade Econômica[C]//Série Arquivos Abertos, .CBPM-Companhia Baiana de Pesquisa Mineral.26 map, 1995.
Biondi J C.Processos Metalogenéticos e os Depósitos Minerais Brasileiros[M]. Oficina de Textos, São Paulo, 2003.