現(xiàn)代成礦理論成礦規(guī)律及控礦條件

現(xiàn)代成礦理論成礦規(guī)律及控礦條件第一頁，共七十三頁，2022年，8月28日一、區(qū)域地球化學(xué)特征第一節(jié)控礦條件區(qū)域地球化學(xué)特征是指一定地區(qū)元素的豐度和分布特征，以及在該區(qū)地質(zhì)演化過程中元素遷移、富集或分散的歷史。元素在地殼中的分布是不均勻的，往往一些元素集中分布于這個區(qū)域，而另一些元素又集中于另一個區(qū)域，元素分布具有區(qū)域性特點。構(gòu)成所謂的地球化學(xué)省。如我國華南的W，廣西北部的Sn，俄羅斯遠(yuǎn)東Sn，澳大利亞西部的Au，美國西部的Cu，南非的Cr、U、Au等十分集中，這些地區(qū)分別構(gòu)成相應(yīng)元素重要的成礦區(qū)（帶）。Noble（1970，1973）在研究美國西部的金屬成礦省時發(fā)現(xiàn)金屬富集區(qū)的空間位置與地殼表層構(gòu)造無關(guān)，不能用地殼中發(fā)生的作用來解釋；形狀簡單而且呈線狀分布的金屬省可能代表一種深成控制作用，起源于地殼底部和上地幔。第二頁，共七十三頁，2022年，8月28日一、區(qū)域地球化學(xué)特征第一節(jié)控礦條件張本仁（1991）通過對秦嶺地區(qū)深源巖石（包括基性火山巖、侵入巖、深源包體等）地球化學(xué)豐度的對比研究也發(fā)現(xiàn)，區(qū)域礦床類型與下地殼-上地幔元素豐度間存在一定的對應(yīng)關(guān)系。近年來人們又注意到加拿大科迪勒拉成礦帶內(nèi)不同構(gòu)造單元中均有銅礦床產(chǎn)出，包括斑巖銅礦、塊狀硫化物銅礦和層狀銅礦。不同成因類型銅礦床在同一成礦帶內(nèi)產(chǎn)出表明銅礦的形成并不只是受地殼表層地質(zhì)構(gòu)造因素控制，其富銅的原因可能要歸結(jié)于該帶內(nèi)高銅豐度值的上地幔。上述幾個典型地區(qū)地球化學(xué)特征研究雖然還是初步的，但已較明確地顯示地殼中元素分布的不均勻性主要是由于上地幔化學(xué)成分的不均勻性所引起。將地殼作用和上地幔作用聯(lián)系起來研究成礦物質(zhì)來源，可以合理地解釋不同區(qū)域內(nèi)成礦專屬性問題。這類研究也是目前國際地學(xué)方面重要前沿深題；其成果可為區(qū)域礦產(chǎn)預(yù)測提供重要信息。第三頁，共七十三頁，2022年，8月28日二、控礦構(gòu)造條件第一節(jié)控礦條件（一）構(gòu)造背景對成礦的控制作用–大地構(gòu)造背景是礦床形成最根本的控制因素，它決定了成礦物質(zhì)來源、深度、元素種類、成礦類型及礦床時空分布等。–大地構(gòu)造運動是巖石圈深部，尤其是軟流圈熱動力顯著變化所導(dǎo)致的地球物質(zhì)的大規(guī)模運動。這種運動引起地球上部層圈的物質(zhì)輸運、能量交換和動量傳遞，推動著巖石圈的演化。從區(qū)域性層次看，構(gòu)造運動常能誘發(fā)沉積、巖漿、變質(zhì)和流體作用，以及改變區(qū)域地球物理場的特征。在一定的時空域中，一定性質(zhì)的構(gòu)造環(huán)境和構(gòu)造運動，對于成巖和成礦來說，均有其特定的物源、熱源、物理化學(xué)的和動力學(xué)條件。這里的物源指地幔和巖石圈的不同結(jié)構(gòu)層以及它們的不同巖石組合。第四頁，共七十三頁，2022年，8月28日二、控礦構(gòu)造條件第一節(jié)控礦條件（一）構(gòu)造背景對成礦的控制作用–熱源指構(gòu)造運動的摩擦生熱、地幔流體對地殼加溫、軟流層上涌或熱點、地殼變厚增溫等。物理化學(xué)條件包括巖層靜壓力與地溫梯度、構(gòu)造運動對應(yīng)力場與地溫的改變、流體與揮發(fā)分的分壓等。動力學(xué)條件包括板塊離散與俯沖速率、構(gòu)造應(yīng)力的拉張、擠壓及其速率，以及俯沖、底辟和墊托作用等造成的動力學(xué)因素。而這些因素又或直接或間接地影響區(qū)域成巖、成礦的環(huán)境、因素和作用過程。因此，區(qū)域構(gòu)造背景尤其是深部構(gòu)造背景的研究對認(rèn)識區(qū)域成礦規(guī)律有至關(guān)重要的作用。第五頁，共七十三頁，2022年，8月28日二、控礦構(gòu)造條件第一節(jié)控礦條件（二）構(gòu)造對成礦的控制作用–構(gòu)造運動是驅(qū)使殼幔物質(zhì)包括成礦物質(zhì)運動的主導(dǎo)因素，構(gòu)造為含礦流體運移和礦質(zhì)堆積提供空間，礦床的定位和分布又明顯受構(gòu)造控制。控礦構(gòu)造的規(guī)模差別很大，可分為區(qū)域性大型控礦構(gòu)造和局部性中、小型控礦構(gòu)造。大型控礦構(gòu)造特點是：①規(guī)模大，一般都延伸幾十公里，可達幾百或上千公里；②切割深，深切下地殼或上地幔；③貫通性強；④一般具長期活動的歷史。區(qū)域性大型控礦構(gòu)造既是決定該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造基本格局的根本因素之一，也是導(dǎo)致各類有關(guān)成礦物質(zhì)大規(guī)模分異和富集，形成大型、超大型礦床的基本條件，同時控制區(qū)域成礦區(qū)和成礦帶的形成和分布。第六頁，共七十三頁，2022年，8月28日二、控礦構(gòu)造條件第一節(jié)控礦條件（二）構(gòu)造對成礦的控制作用–中、小型控礦構(gòu)造是區(qū)域性大型控礦構(gòu)造的次級控礦構(gòu)造，其形成和演化受控于區(qū)域性大型控礦構(gòu)造。–中、小型控礦構(gòu)造包括礦田構(gòu)造、礦床構(gòu)造等。礦田構(gòu)造是指在礦田范圍內(nèi)，控制礦床的形成和分布的地質(zhì)構(gòu)造總和。礦床構(gòu)造是指控制礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和分布的地質(zhì)構(gòu)造因素總和。研究礦田、礦床構(gòu)造對找礦、勘探和采礦等具有十分重要的意義。–控制礦床和礦體的構(gòu)造類型是復(fù)雜多樣的，主要包括①褶皺構(gòu)造；②斷裂構(gòu)造；③侵入體內(nèi)部構(gòu)造（流動構(gòu)造、原生破裂構(gòu)造及隱爆角礫巖筒）；④侵入體與圍巖的接觸帶構(gòu)造；⑤火山構(gòu)造（環(huán)狀及放射狀構(gòu)造、爆發(fā)角礫巖筒）；⑥成層構(gòu)造；⑦復(fù)合構(gòu)造。第七頁，共七十三頁，2022年，8月28日三、控礦巖漿巖條件第一節(jié)控礦條件巖漿活動是內(nèi)生礦床形成的重要因素，對于外生礦床，巖漿巖風(fēng)化后可提供成礦物質(zhì)或形成風(fēng)化殼型礦床。與巖漿有關(guān)的不同類型內(nèi)生礦床，與巖漿巖的密切程度是不同的。對于巖漿礦床，巖漿巖礦物組成和化學(xué)成分與成礦關(guān)系最為密切，成礦具有明顯的專屬性。例如，富鎂的鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)侵入雜巖體與鎂質(zhì)鉻鐵礦礦床有關(guān)；富鐵的鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)侵入雜巖體與釩鈦磁鐵礦礦床有關(guān)；金剛石礦床主要與金伯利巖、碳酸鹽和鉀鎂煌斑巖有關(guān)。另外，巖漿巖侵位深度、規(guī)模大小及形態(tài)對成礦也有較大影響。如金剛石形成深度達250~300km。形成世界上最大的鉻鐵礦礦床（占世界鉻鐵礦83％）和最大的鉑族元素礦床（占世界鉑族元素86％）的布什維爾德雜巖體其總面積約66000km2。第八頁，共七十三頁，2022年，8月28日三、控礦巖漿巖條件第一節(jié)控礦條件對于熱液礦床，巖漿巖成分、產(chǎn)狀、規(guī)模、形態(tài)、侵位方式和巖漿物理化學(xué)性質(zhì)等與成礦有一定關(guān)系。巖漿巖成礦專屬性不如巖漿礦床明顯，成礦物質(zhì)既可來自巖漿，亦可來自圍巖。一些小侵入體常與成礦關(guān)系密切，這些小侵入體實際上是深部隱伏大巖體的突出部位。巖體侵位深度對成礦也有影響，一般在深成部位易形成云英巖型礦床；在中深部位易形成矽卡巖型、絹英巖型礦床；在淺成和近地表條件下，易形成淺成低溫?zé)嵋旱V床。巖漿巖的另一個重要作用是為成礦提供熱源條件。深部異常熱源（巖漿）的存在是形成熱液礦床、熱水噴流沉積礦床、部分沉積-熱液疊加改造礦床的重要條件。巖漿熱源既能為含礦熱液的運移提供熱動力，又能為成礦所需要的物理化學(xué)過程提供溫度條件。這一點在熱液礦床成礦中尤為重要。第九頁，共七十三頁，2022年，8月28日四、沉積條件第一節(jié)控礦條件沉積條件對于沉積礦床的形成具有頭等重要的意義。在廣闊的沉積盆地中通過沉積作用可形成煤、鐵、錳、磷、鹽類等礦床。不整合所代表的古侵蝕面，是聚集殘余礦床和砂礦的有利部位。不同地質(zhì)時期沉積環(huán)境和條件不同，可能形成不同種類或不同規(guī)模的礦床。對不同礦床而言，多存在著較重要的形成時期。由于植物從古生代才開始大量繁殖，故煤出現(xiàn)在古生代和古生代之后的地層中。就世界范圍看，主要的含煤地層為石炭-二疊系、侏羅系和第三系。錳的成礦時代，以前寒武紀(jì)和第三紀(jì)最為重要，集中了全世界錳儲量的一半以上，鋁土礦的主要成礦時代是石炭-二疊紀(jì)、侏羅-白堊紀(jì)、第三紀(jì)和第四紀(jì)；在我國以石炭-二疊紀(jì)最為重要。鐵礦主要產(chǎn)于前寒武紀(jì)地層中，大部分條帶狀含鐵建造形成在距今2600~1800Ma的時段里。第十頁，共七十三頁，2022年，8月28日五、巖石條件第一節(jié)控礦條件巖石物理化學(xué)性質(zhì)對于成礦作用方式、礦化強度、礦體產(chǎn)狀及礦床類型等均有明顯的控制作用。巖石物理性質(zhì)方面，巖石的孔隙度、裂隙度、滲透性、抗壓強度等對成礦均有影響。例如，多孔狀巖石中礦化常較強烈；脆性大的巖石易發(fā)育裂隙，有利于礦液的運移和礦質(zhì)的沉淀?？伤苄源蟮膸r石不易產(chǎn)生裂隙，往往成為礦液運移的隔擋層。當(dāng)脆性巖石和塑性巖石共存時，在脆性巖石中易成礦。第十一頁，共七十三頁，2022年，8月28日五、巖石條件第一節(jié)控礦條件巖石化學(xué)性質(zhì)方面，化學(xué)性質(zhì)活潑的碳酸鹽巖圍巖可與礦液發(fā)生交代作用，形成矽卡巖型或其他交代礦床，在砂頁巖中則形成脈狀礦床。如湖南瑤崗仙鎢礦，在花崗巖體附近的碳酸鹽巖接觸帶中形成矽卡巖型白鎢礦；而在花崗巖外圍的接觸變質(zhì)砂頁巖裂隙中形成黑鎢礦石英脈。圍巖成分有時對成礦有重要影響，例如硼礦床的形成與白云巖或白云質(zhì)灰?guī)r密切相關(guān)。由于鎂是硼礦物的重要沉淀劑，可形成各種鎂的硼酸鹽。除上述主要控礦條件外，變質(zhì)作用、流體特征、次生富集、剝蝕深度等，對礦床的形成和保存也有較大影響第十二頁，共七十三頁，2022年，8月28日一、成礦區(qū)域與成礦時代第二節(jié)成礦規(guī)律地殼中的礦產(chǎn)在空間上和時間上的分布是不均勻的，在地殼中某種或某些礦產(chǎn)大量集中的那一部分地區(qū)稱為成礦區(qū)域。在一個成礦區(qū)域中，礦化往往集中地發(fā)生在某個或某些地質(zhì)時期內(nèi)。這樣的礦化比較集中的時期稱為成礦時代。第十三頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）成礦區(qū)域第二節(jié)成礦規(guī)律1.金屬成礦省–1913年法國地質(zhì)學(xué)家L.deLaunay首次提出了金屬成礦?。╩etallogenicprovince）的概念，意指在地殼特定的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)出異常多特定類型的礦床。以上概念可以理解為成礦地質(zhì)構(gòu)造與礦床組合的一種耦合定式，是一種靜態(tài)的思維方式，但已經(jīng)初步表達了區(qū)域成礦的思想。迄今經(jīng)過90余年的研究和實踐，對其研究的內(nèi)涵和研究方法逐漸發(fā)生了變化，特別是第28、29屆國際地質(zhì)大會將“成礦作用地質(zhì)演化”和“金屬成礦省演化”作為專題討論。第十四頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）成礦區(qū)域第二節(jié)成礦規(guī)律1.金屬成礦省–在第30屆世界地質(zhì)大會的“金屬成礦省地質(zhì)歷史演化與成礦年代學(xué)”討論會上，裴榮富（1996）提出金屬成礦省已由過去在大地構(gòu)造背景上圈定不同類型礦床而劃分成礦區(qū)帶的靜態(tài)方法，發(fā)展為從地質(zhì)歷史演化分析入手，深化研究背“景”、成礦“場”、成礦“相”和礦“床”，即，即“景”、“場”、“相”、“床”4個成礦等級體制耦合性規(guī)律的動態(tài)方法；并認(rèn)為這4個等級體制的耦合梯度是評價或預(yù)測成礦遠(yuǎn)景區(qū)的依據(jù)。每個成礦省屬于一個特定地區(qū)，它們在巖石圈演化中形成一組或多組在時空演化上有密切聯(lián)系的特定礦床群。Amstutz（1996）認(rèn)為金屬成礦省演化是一切成礦因素的函數(shù)。第十五頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）成礦區(qū)域第二節(jié)成礦規(guī)律1.金屬成礦省–裴榮富等（1994）提出了金屬礦省研究的重點內(nèi)容，包括以下幾個方面：①成礦構(gòu)造背景研究，主要從地質(zhì)歷史演化研究不同時期區(qū)域構(gòu)造的交匯樣式、相互作用強度和彼此影響的范圍，探討構(gòu)造演化的動力機制，提出有利“成礦構(gòu)造場”形成的背景和條件；②“成礦構(gòu)造場”研究，主要研究“成礦構(gòu)造場”中綜合控礦因素有利組合和匯聚的機制，尤其應(yīng)突出研究其中“金屬成礦相”的形成、分布與結(jié)構(gòu)，闡明它形成的最有利時空域；③成礦地質(zhì)事件研究；④編制不同比例尺的金屬成礦省的成礦分帶圖，依據(jù)成礦與構(gòu)造的統(tǒng)一性和地質(zhì)歷史演化中動態(tài)成礦新概念，編制新的成礦分帶圖，并在此基礎(chǔ)上進行成礦遠(yuǎn)景區(qū)預(yù)測。第十六頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）成礦區(qū)域第二節(jié)成礦規(guī)律1.金屬成礦省–從以上金屬成礦省概念和重點研究內(nèi)容可以看出，成礦年代學(xué)是認(rèn)識金屬成礦省的關(guān)鍵。裴榮富（1994，1998）在進行金屬成礦省演化研究中，又提出成礦年代?。╫re-formingageprovince）的概念，它是把過去分別按時間和空間兩向展布的研究成礦規(guī)律的概念變?yōu)槌傻V是隨時間推移促成空間的形成，即隨時間的演化才出現(xiàn)一定時間的空間客觀存在。由于地殼形成的各個時期地球?qū)尤Y(jié)構(gòu)及其分布狀態(tài)、物質(zhì)組成、成礦物理化學(xué)條件都是不同的，因此一定時間內(nèi)一定的構(gòu)造背景下形成的礦床的專屬性也是自然的。從成礦時間演化認(rèn)識空間規(guī)律，給空間賦以年代鑒證，即建立成礦年代省和成礦年代區(qū)，并根據(jù)其持續(xù)時間長短的跨度劃分出成礦時限（成礦期），為成礦規(guī)律及評價區(qū)域成礦遠(yuǎn)景提供年代學(xué)依據(jù)。成礦省和成礦期的關(guān)系可理解為后者為前者演化的計時鐘，同時以時間演化促成空間（物質(zhì)）形成的成礦年代省又是從成礦省中分離出的一個新的概念。–總之，目前的金屬成礦省研究已從早期的靜態(tài)的“異常多特定類型的礦床組合區(qū)域”演化為空間隨時間演化的動態(tài)的時空成演化為空間隨時間演化的動態(tài)的時空成礦區(qū)域。金屬成礦省（演化）是區(qū)域成礦學(xué)研究的重要發(fā)展趨向，也是深化研究特大型礦床成礦的重要課題。第十七頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）成礦區(qū)域第二節(jié)成礦規(guī)律2.成礦區(qū)域的劃分–金屬成礦省是礦床區(qū)域分布比較籠統(tǒng)的法。而成礦區(qū)域的范圍大小不一，往往可以劃分出不同的級別。目前，人們一般按空間規(guī)模，把成礦區(qū)域劃分為全球性成礦域、成礦區(qū)（帶）、礦帶和礦田4個級別。–（1）全球性成礦域?qū)偃蛐猿傻V構(gòu)造系統(tǒng)，包括巨大板塊邊界、巨型褶皺帶，貫通性深大斷裂等，面積一般達n×105~n~n×106km。全球范圍內(nèi)存在3個重要的成礦域，即環(huán)太平洋成礦域、特提斯成礦域和中亞成礦域。第十八頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）成礦區(qū)域第二節(jié)成礦規(guī)律2.成礦區(qū)域的劃分–（1）全球性成礦域全球范圍的環(huán)太平洋成礦域和特提斯成礦域早在20世紀(jì)50年代已確立。中亞成礦域的提出在文獻中也早已出現(xiàn)，但由于各種原因，關(guān)于此成礦域的具體找礦成果及成礦規(guī)律研究則報道甚少。因此，十余年前在討論全球巨型成礦域時人們只認(rèn)定環(huán)太平洋及特提斯。蘇聯(lián)解體后，中亞成礦域面貌逐漸明朗。一些討論全球性成礦問題的國際學(xué)術(shù)會議已明確認(rèn)定3大巨型成礦域。如1998年底在澳大利亞舉行的“斑巖和熱液銅、金礦床——全球展望”討論會（Porter，1988）及短訓(xùn)班中，中亞成礦域是報告和議論的重點之一。涂光熾（1999）發(fā)表了“初議中亞成礦域”的論文。第十九頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）成礦區(qū)域第二節(jié)成礦規(guī)律2.成礦區(qū)域的劃分–（1）全球性成礦域斑巖型礦床、塊狀硫化物礦床、淺成低溫?zé)嵋旱V床的廣泛分布是3大巨型成礦域的共同之處，它們提供了貴金屬與有色金屬的重要來源。在理論上，3大成礦域是研究板塊構(gòu)造與成礦關(guān)系的理想場所。從目前情況看，在銅、金、鉬等金屬產(chǎn)量與儲量上，環(huán)太平洋域雄居榜首，但另2個成礦域在工作及研究程度上均遠(yuǎn)遜于環(huán)太平洋成礦域，因而潛力很大。三個巨型成礦域的地理范圍及囊托的成礦時代都存在不少爭議，爭論本身深化了對成礦域的認(rèn)識。每個巨型成礦域都包括若干頗有特色、著稱于世的成礦區(qū)帶。第二十頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）成礦區(qū)域第二節(jié)成礦規(guī)律a.環(huán)太平洋成礦域：–指的是環(huán)繞太平洋周圍的中、新生代構(gòu)造-巖漿成礦域。自南美洲南端起，沿南、北美洲西緣經(jīng)安迪斯、科迪勒拉等山系，經(jīng)阿拉斯加，進入俄羅斯亞洲部分的東北地區(qū)，過日本群島、我國臺灣省及東南沿海、菲律賓、巴布亞布亞-新幾內(nèi)亞至新西蘭一帶，延長達4萬多公里。成礦域又分為內(nèi)、外2個帶。在美洲，內(nèi)帶沿濱海斷裂發(fā)育，以斑巖型銅（鉬）礦、卡林型金礦、陸相火山巖型（淺成低溫?zé)嵋盒停┙鸬V的大量出現(xiàn)為特色；外帶位于大陸部分，產(chǎn)鉛、銀及錫礦床等。在亞洲，內(nèi)帶沿島弧分布，主要發(fā)育第三紀(jì)安山巖及銅、金礦床，沿斷裂帶有鎂鐵質(zhì)帶有鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)侵入巖及鉻、鎳、鉑礦床；外帶范圍較廣，主要指大陸部分的中生代巖漿活動區(qū)域，以產(chǎn)鎢、錫為特征，并發(fā)育鉛、鋅、金和鉍等礦床。第二十一頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）成礦區(qū)域第二節(jié)成礦規(guī)律b.特提斯成礦域：–包括地中海沿岸及亞洲西南部和南部，從西班牙、意大利起，經(jīng)巴爾干半島、小亞西亞半島進入南高加索、伊朗、巴基斯坦，進入我國西藏、川西及云南，再延至馬來半島，并在帝淪島與環(huán)太平洋成礦域相接，延長約1.6×104km。該成礦域中成礦系統(tǒng)很發(fā)育，包括廣泛發(fā)育的斑巖型銅、鉬、金成礦系統(tǒng)，斷陷盆地?zé)猁u水鉛、鋅、銅、銀成礦系統(tǒng)，蛇綠混雜巖-剪切帶金成礦系統(tǒng)和蛇綠巖套鉻鐵礦成礦系統(tǒng)等。這些成礦系統(tǒng)所在的成礦帶大都沿板塊結(jié)合帶及其邊緣分布，有很長的延伸距離（可達400~500km）。第二十二頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）成礦區(qū)域第二節(jié)成礦規(guī)律b.特提斯成礦域：–本區(qū)各時代尤其是古特提斯以來的火山巖十分發(fā)育，且與成礦關(guān)系十分密切。與火山巖有關(guān)的礦床類型有：①與晚古生代裂谷洋盆型火山巖有關(guān)的塊狀硫化物銀多金屬礦床（如老廠）；②產(chǎn)于晚古生代洋脊蛇綠巖套與中新生代淺成-超淺成侵入活動有關(guān)的金礦床（如哀牢山區(qū)）；③與晚三疊世島弧酸性火山巖有關(guān)的黑礦型礦床（如呷村）；④新生代斑巖型銅-鉬-金礦床(如玉龍)及淺成低溫?zé)嵋航稹y、汞、銻礦床。第二十三頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）成礦區(qū)域第二節(jié)成礦規(guī)律b.特提斯成礦域：–特提斯成礦域構(gòu)造-巖漿演化控制了成礦的時空分布。從前寒武紀(jì)開始，就不斷有金屬礦床形成。但是，大規(guī)模的成礦作用發(fā)生在特提斯演化階段。古特提斯早期，在板塊結(jié)合帶和陸緣島弧帶形成了一批重要礦床；而在新特提斯期，又在造山形成的山系和盆地中形成另一成礦高峰，包括蘭坪鉛-鋅礦和哀牢山金礦帶的形成?？偟某傻V演化趨勢是：礦規(guī)模由老到新不斷增大，直到喜馬拉雅期形成一些很有特色的大型、超大型礦床。成礦規(guī)模大，成礦時代新，剝蝕不深，保存較好，適度暴露，是本區(qū)很有找礦前景的一個重要原因。第二十四頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）成礦區(qū)域第二節(jié)成礦規(guī)律c.中亞成礦域：–中亞成礦域西起歐亞兩大陸交界的呈南北走向的烏拉爾，從其南部折向東，經(jīng)哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、部分吉爾吉斯斯坦、新疆塔里木以北地區(qū)、青海和甘肅北部、內(nèi)蒙古西部、蒙古國西部，至包括貝加爾湖東部地區(qū)在內(nèi)的南西伯利亞。這一巨型成礦域東部，包括我國西北地區(qū)，挾持于西伯利亞板塊和華北板塊、塔里木板塊之間。中亞成礦域以發(fā)育中、晚元古代及古生代活動帶與成礦作用為特點。在中亞成礦域南北兩側(cè)，即靠近古老克拉通處，都存在中、晚元古代活動帶。如在西伯利亞板塊之南產(chǎn)出在前蘇聯(lián)地質(zhì)文獻中討論甚多的貝加爾褶皺帶，其時代為中、晚元古代。在華北克拉通和塔里木克拉通之北存在渣爾泰群、狼山群、白云鄂博群、達格拉格布拉克群等發(fā)育于中、晚元古代裂谷或拗陷槽中的巨厚沉積物。中、晚元古代活動帶緊貼古老克拉通，而在它們之間的廣袤大地上則發(fā)育古生代、特別是晚古生代活動帶。第二十五頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）成礦區(qū)域第二節(jié)成礦規(guī)律c.中亞成礦域：–與以年輕的新生代造山帶為主要地質(zhì)背景的環(huán)太平洋及特提斯成礦域相比較，中亞成礦域具下列特點：①中亞成礦域自中元古宙即開始發(fā)育。中國內(nèi)蒙狼山地區(qū)的幾個大型-超大型多金屬礦床、白云鄂博稀土-鐵-鈮礦床、西伯利亞南緣的干谷金-鉑礦床、霍羅德累、格雷夫斯克等超大型鉛鋅礦床都主要形成于中元古代。②成礦高潮發(fā)生于海西晚期。中國土屋、蒙古額登勒、哈薩克斯坦阿克圖蓋等超大型斑巖銅礦床，眾多的陸相火山巖型低溫?zé)嵋航鸬V床等均在這一時期形成（如烏茲別克斯坦可克帕他斯）。③本成礦域巖石圈的多期次拉張、多期次裂谷形成導(dǎo)致多期次蛇綠巖、富堿巖漿雜巖、高εNd值花崗巖類及巨厚黑色巖系的發(fā)育與廣布。這一巖石圈發(fā)育特點在環(huán)太平洋和特提斯帶是缺失的。④穆龍?zhí)捉鸬V、干谷金礦、宗毫巴金礦、庫姆托爾金礦等超大型金礦均賦存于黑色巖系中，這一特點在世界范圍也屬罕見。特點在世界范圍也屬罕見。以上以上3個巨型成礦域均跨入我國部分省區(qū)，對我國東部和西南部成礦規(guī)律的認(rèn)識，成礦遠(yuǎn)景評價及預(yù)測找礦都有重要意義。第二十六頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）成礦區(qū)域第二節(jié)成礦規(guī)律2.成礦區(qū)域的劃分–（2）成礦區(qū)（帶）泛指大區(qū)域的成礦單元，如有的學(xué)者根據(jù)我國東部與西部地質(zhì)背景、礦種組合與成礦作用的明顯差別，將我國分為東部成礦區(qū)和西部成礦區(qū)。兩者界線從大興安嶺西緣，經(jīng)鄂爾多斯西部穿越西秦嶺沿龍門山直到“康滇地軸”。其中東部成礦區(qū)通常被視為環(huán)太平洋成礦域的一部分，中生代開始成礦作用主要受環(huán)太平洋構(gòu)造活動帶的影響，東西部成礦區(qū)又可劃分出多個不同的成礦區(qū)（帶）。第二十七頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）成礦區(qū)域第二節(jié)成礦規(guī)律2.成礦區(qū)域的劃分

–（3）礦帶是最常見的區(qū)域性成礦單元，如長江中下游鐵銅礦帶、雅魯藏布江鉻礦帶、秦嶺銅鉛鋅多金屬成礦帶等。礦帶之內(nèi)還能分出若干成礦亞帶，如長江中下游鐵銅礦帶中的鄂東南鐵銅亞帶中的寧蕪鐵帶等。

–（4）礦田指在統(tǒng)一的地質(zhì)作用下形成的，成因上近似，空間上相鄰的一組礦床分布區(qū)域。其分布面積一般在幾十到一、二百平方公里，如寧蕪鐵礦亞帶中的凹山鐵礦田、長江中下游鐵銅礦帶中的獅子山銅（金）礦田、銅官山銅（硫）礦田等。第二十八頁，共七十三頁，2022年，8月28日（二）成礦時代第二節(jié)成礦規(guī)律地球演化過程中，成礦作用與殼、幔相互作用及間歇性的地殼運動旋回密切相關(guān)，這就決定了成礦作用是不連續(xù)的。在不同的地史時期，不僅成礦作用的類型不同，而且成礦作用的強度也有很大的差異。據(jù)統(tǒng)計，世界上75％的金礦，26％的鎳、鈷礦和2/3以上的鐵礦都形成于前寒武紀(jì)，80％的鎢礦形成于中生代，85％以上的鉬礦形成于中、新生代，50％的錫礦形成于中生代末期。能源和鹽類礦產(chǎn)中，石炭-二疊紀(jì)是世界最主要的成煤期，新生代是最主要的成油期，二疊紀(jì)為最主要的成鹽期等。第二十九頁，共七十三頁，2022年，8月28日（二）成礦時代第二節(jié)成礦規(guī)律1.成礦時代的劃分–成礦時代有長有短。內(nèi)生礦床成礦時代一般以地史上重要的構(gòu)造事件為劃分依據(jù)，例如加里東成礦期、燕山成礦期等。外生礦床成礦時代因其與地層關(guān)系密切，一般按地質(zhì)年代來劃分，如震旦紀(jì)鐵礦（河北宣龍一帶）、寒武紀(jì)磷礦（云南昆陽）。–成礦時代主要是根據(jù)已知的世界范圍或區(qū)域范圍資料，通過綜合分析對比加以確定的。既有全球性的成礦時代，又有地區(qū)性的成礦時代，但都只是相對的。–根據(jù)地質(zhì)歷史中成礦環(huán)境的變化和構(gòu)造、巖漿、沉積活動的特征，可將全球成礦作用劃分為5個主要成礦期：太古代，古元古代，中、新元古代，古生代，中、新生代。第三十頁，共七十三頁，2022年，8月28日1.成礦時代的劃分第二節(jié)成礦規(guī)律（1）太古代–太古代火山巖漿活動強烈，地殼表層熱流值高，地?zé)崽荻却?，原始地殼薄而且不穩(wěn)定。早期侵入巖為鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖床和由英云閃長巖-奧長花崗巖-花崗閃長巖組成的雜巖體（TTG），晚期為花崗巖及正長巖。在TTG巖系中分布著狹長的綠片巖相鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)火山巖、鈣堿性系列火山巖及沉積巖（綠巖帶）。這一時期的主要礦床有：①綠巖帶中的阿爾戈馬型沉積鐵礦床、鐵錳礦床，成礦主要與火山-沉積作用有關(guān)，加拿大的克科蘭德湖地區(qū)、美國佛米利思地區(qū)及我國鞍山-本溪、冀東地區(qū)廣泛發(fā)育這類鐵礦；第三十一頁，共七十三頁，2022年，8月28日1.成礦時代的劃分第二節(jié)成礦規(guī)律（1）太古代

–這一時期的主要礦床有：②綠巖帶中的造山型金礦床，如澳大利亞卡爾古利地區(qū)綠巖帶中廣泛發(fā)育的脈狀金礦化，其礦化組合為金-碲化物、金-硫化物、金-石英脈。在加拿大地盾中有3/4的金產(chǎn)于金-石英脈中，如科爾-阿迪森金礦。其余與塊狀硫化物或火山沉積鐵礦（BIF）伴生；③塊狀硫化物礦床，其特點是以鋅、銅為主，極少含鉛，而金、銀豐度高，如加拿大諾蘭達礦床；④層狀雜巖體中的鉻鐵礦。第三十二頁，共七十三頁，2022年，8月28日1.成礦時代的劃分第二節(jié)成礦規(guī)律（2）古元古代–古元古代地殼逐漸增厚，除火山作用外，各種碎屑沉積建造和化學(xué)沉積建造也大量出現(xiàn)。此期是世界上蘇必利爾型條帶狀含鐵建造形成時期，形成了許多重要的鐵礦床；該類鐵礦大規(guī)模分布區(qū)包括美國蘇必利爾湖、加拿大魁北克、澳大利亞哈默利斯等。該時期巖漿侵入活動以鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)層狀雜巖體大規(guī)模侵入為特征，并出現(xiàn)重要的巖墻群。世界上一些重要的與鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)雜巖體有關(guān)的銅鎳硫化物礦床（如肖德貝里，1680~2000Ma）形成于這一時期。產(chǎn)于層狀雜巖體中的南非布什維爾德鉻鐵礦礦床為世界上最大的鉻鐵礦礦床，最大的鉑及鉑族元素礦床。最大的含釩磁鐵礦礦床亦形成于古元古代（2050~1950Ma）。第三十三頁，共七十三頁，2022年，8月28日1.成礦時代的劃分第二節(jié)成礦規(guī)律（2）古元古代–我國古元古代蘇必利爾型鐵礦不很發(fā)育，規(guī)模較小，如云南大紅山鐵礦和吉林大栗子鐵礦等。此外還有塊狀硫化物礦床（如紅透山銅礦），少量石墨、云母礦床也形成于這一時期。古元古代后期開始有少量產(chǎn)于裂谷中的熱水噴流型硼礦、菱鎂礦及鉛鋅礦床的形成（如遼-吉裂谷）。第三十四頁，共七十三頁，2022年，8月28日1.成礦時代的劃分第二節(jié)成礦規(guī)律（3）中、新元古代中元古代是世界上層狀銅礦（如俄羅斯的烏多坎銅礦）和熱水噴流沉積鉛鋅礦（如澳大利亞麥克阿瑟河礦床，時代為1400~1000Ma）的主要形成時期。此外還有熱液鈾礦（澳大利亞北部），一部分層狀錳礦（如印度中部）和金剛石礦床，與碳酸鹽巖有關(guān)的稀土-鈮礦床也形成于這一時期。新元古代世界上主要出現(xiàn)的礦床類型有狀銅礦（如中非銅礦帶、贊比亞北部和扎伊爾南部銅礦）及少量熱水噴流沉積型鉛鋅礦礦床。第三十五頁，共七十三頁，2022年，8月28日1.成礦時代的劃分第二節(jié)成礦規(guī)律（3）中、新元古代–中元古代是我國層狀銅礦形成的主要時代，如云南東川及中條山篦子溝、胡家峪等；同時也是我國熱水噴流型鉛鋅礦、鈷礦形成的主要時代，如遼-吉裂谷中由西向東從八家子、關(guān)門山、青城子、荒溝山直至朝鮮檢德鉛鋅礦、吉林大橫路鈷礦。在中元古代形成的還有銅鎳硫化物礦床（如金川鎳礦，1500Ma左右）、釩鈦磁鐵礦礦床（如大廟式釩鈦磁鐵礦）、白云鄂博超大型稀土-鐵-鈮礦床（最初成礦時代為中元古代），北方的宣龍式鐵礦、瓦房子錳礦等沉積礦床成礦時代亦為中元古代。–我國新元古代形成的礦產(chǎn)主要有南方磷礦（如湖北、、貴州）及一部分錳礦（如湘潭）。第三十六頁，共七十三頁，2022年，8月28日1.成礦時代的劃分第二節(jié)成礦規(guī)律（4）古生代–早古生代世界上主要形成的礦床有塊狀硫化物礦床、部分密西西比河谷型鉛鋅礦、沉積鐵礦（美國上志留統(tǒng)）、黑色頁巖中的鈾釩礦床（瑞典南部寒武-奧陶系）、與鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)雜巖有關(guān)的鈦鐵礦-磁鐵礦（俄羅斯）、黑鎢礦（美國北卡羅納）和白鎢礦（朝鮮Sangong）。–早古生代我國東部以穩(wěn)定的陸緣海和陸內(nèi)海槽沉積作用為主，形成重要的沉積礦床，如昆陽、襄陽式磷礦以及湘鄂西黑色頁巖中的鈾、釩、鎳、鉬礦床。在我國西部，伴隨著地槽型火山和侵入巖漿活動，形成大量內(nèi)生礦床，如白銀廠塊狀硫化物礦床（黃鐵礦型銅礦）以及鏡鐵山式火山-沉積變質(zhì)鐵礦床；另外還發(fā)育熱水噴流型鈷礦，如青海東昆侖駝路溝鈷礦等。第三十七頁，共七十三頁，2022年，8月28日1.成礦時代的劃分第二節(jié)成礦規(guī)律（4）古生代-晚古生代世界上形成的礦床主要有鉀鹽礦床（泥盆系、二疊系）、密西西比河谷型鉛鋅礦床（美國、東歐）、塊狀硫化物礦床（西班牙、葡萄牙、俄羅斯的烏拉爾）、日本別子型塊狀硫化物礦床（石炭-二疊紀(jì)）、沉積錳礦（中哈薩克斯坦）。此外，晚古生代也是世界上各種熱液礦床和巖漿礦床形成的主要時期，如鉻鐵礦床（俄羅斯）、鈦鐵礦床和鉑族元素礦床（俄羅斯的烏拉爾）、與花崗巖有關(guān)的鎢、錫礦床（英國康沃爾、葡萄牙Panasqueira）、偉晶巖型礦床（俄羅斯）、汞礦床（西班牙）。-在我國晚古生代成礦特點與加里東期有些類似，在東部以沉積礦床為主，如華北的山西式鐵礦和鞏縣鋁土礦，華南的寧鄉(xiāng)式鐵礦和遵義錳礦等。我國最主要的煤礦為南北方各省石炭-二疊紀(jì)煤礦。內(nèi)生礦床有四川力馬河銅鎳礦床。在我國西部則以內(nèi)生礦床為主，有阿爾泰和天山的稀有金屬偉晶巖礦床，內(nèi)蒙的鉻礦和溫都爾廟鐵礦、白乃廟銅礦，南祁連山的有色金屬礦床等。外生礦床有陜南的柞水菱鐵礦礦床等。第三十八頁，共七十三頁，2022年，8月28日1.成礦時代的劃分第二節(jié)成礦規(guī)律（5）中、新生代–世界上形成于中、新生代的礦床主要有①石油：如波斯灣（侏羅-白堊紀(jì)、古新世、中新世），利比亞（白堊紀(jì)-古新世），委內(nèi)瑞拉（白堊紀(jì)-第三紀(jì)），墨西哥灣（古新世、中新世）；②煤：除石炭-二疊紀(jì)外，中、新生代是主要的成煤期，如美國（懷俄明州、猶他州、科羅拉多州等），挪威（斯瓦巴德）；③主要的沉積錳礦床；④與花崗巖有關(guān)的熱液型鎢、錫、鉬、鈹、銅、鉛、鋅、金等礦床；⑤主要的斑巖型銅、鉬礦床，世界上90％以上的斑巖型礦床形成于180Ma之后；⑥淺成低溫?zé)嵋盒徒?、銀、汞、銻礦床，絕大部分形成在三疊紀(jì)以后；⑦與熱水噴流有關(guān)的塊狀硫化物礦床（如日本黑礦、塞浦路斯塊狀硫化物礦床）；⑧層控礦床（如含銅砂巖、層控汞礦及銻礦等）。第三十九頁，共七十三頁，2022年，8月28日1.成礦時代的劃分第二節(jié)成礦規(guī)律（5）中、新生代–我國的中、新生代成礦作用與世界相比，有相似之處，但又有自己的特點；主要表現(xiàn)在東、西部成礦的差異上。西部地區(qū)印支期成礦作用比較發(fā)育，內(nèi)生礦床主要產(chǎn)于昆侖山、祁連山、滇西、內(nèi)蒙（如白云鄂博稀土-鐵-鉭礦床印支期疊加成礦）、四川西部，主要有鐵、銅、鈷、鎳、鎢、錫、金、稀有金屬、石棉、云母等，外生礦床有石膏、鹽類、銅、錳，石油和油頁巖等。東部地區(qū)燕山期成礦作用更為強烈，主要受太平洋板塊向歐亞大陸俯沖的影響，構(gòu)成我國東部最重要的內(nèi)生礦床成礦期，與酸性巖類有關(guān)的鎢、錫、鉬、鈹、銅、鉛、鋅、鈮、鉭、稀土元素，金、汞、銻、螢石、沸石和明礬石等；與中性和中偏基性火成巖有關(guān)的鐵、銅、黃鐵礦等。外生礦床主要有分布于東北、西北、華南等省區(qū)的一些煤田，鹽類礦床，滇中的含銅砂巖礦床等。新生代主要表現(xiàn)在印度板塊與亞洲板塊的碰撞帶以及臺灣等地區(qū)太平洋板塊俯沖帶的成礦，有西藏的鉻鐵礦礦床，西藏玉龍斑巖銅礦，臺灣奇美及都蘭山斑巖型銅礦，臺灣金瓜石淺成低溫金、銅礦等。重要的外生礦床有第三紀(jì)的煤、石油和天然氣，第三紀(jì)的鹽類礦床和現(xiàn)代鹽湖等。第四十頁，共七十三頁，2022年，8月28日2.成礦的演化第二節(jié)成礦規(guī)律大量的地質(zhì)和礦產(chǎn)資料表明，隨著地球動力演化和地球各層圈（包括巖石圈、水圈、氣圈、生物圈）的形成和發(fā)展，地史上的成礦作用總體是由低級向高級、不可逆的發(fā)展。由于受到地球上若干重大地質(zhì)事件如古陸聚散、大氣成分突變、生命活動爆發(fā)、天體撞擊等的制約和影響，成礦作用的地質(zhì)環(huán)境會出現(xiàn)突然變化，即由漸變到突變。這些突變使地球歷史上總的成礦過程表現(xiàn)為階段性或節(jié)律性。成礦演化特點主要表現(xiàn)在4個方面?zhèn)€方面（翟裕生等，1999）第四十一頁，共七十三頁，2022年，8月28日2.成礦的演化第二節(jié)成礦規(guī)律（1）成礦物質(zhì)由少到多–從地球古老時期到顯生宙時期，成礦物質(zhì)（元素及其化合物、礦種）數(shù)量在逐步增加。由太古宙時的Fe、Ni、Cr、Cu、Zn等少數(shù)幾種元素成礦，發(fā)展到中生代-新生代時的幾十種元素成礦，包括一大批有色金屬、稀有金屬和放射性金屬等。一些高度分散的元素如碲、鍺等過去只認(rèn)識到它們在一些金屬礦床中作為伴生有益組分產(chǎn)出，但近年來也發(fā)現(xiàn)它們在中-新生代也能高度富集并形成獨立礦床。實例有四川石棉縣的燕山期大水溝碲礦、云南臨滄第三系煤系中的鍺礦等。第四十二頁，共七十三頁，2022年，8月28日2.成礦的演化第二節(jié)成礦規(guī)律（2）礦床類型由簡到繁–礦床成因類型從古到今由簡到繁，數(shù)量在增加。太古宙時只有綠巖型金礦、火山巖型銅-鋅礦、阿爾戈馬型鐵礦和科馬提巖型鎳礦等少數(shù)幾種礦床類型，反映了當(dāng)時成礦環(huán)境的單調(diào)和含礦介質(zhì)種類的單一。這種情況隨時間的推移發(fā)生了重大變化，成礦環(huán)境類型增多，含礦介質(zhì)如各類熱液和地表水也是種類繁多，因而到中-新生代時，礦床成因類型已增到幾十種。例如，生物成因礦床（包括金屬、非金屬和能源）在前寒武紀(jì)數(shù)量稀少，只在顯生宙以來生物大量繁衍時期，才顯著增多。多因復(fù)成礦床是經(jīng)過兩個以上成礦作用疊加形成的，也只有在古生代以來才大量出現(xiàn)。第四十三頁，共七十三頁，2022年，8月28日2.成礦的演化第二節(jié)成礦規(guī)律（3）成礦頻率由低到高–成礦頻率自古至今由低到高。據(jù)對中國631個大中型金屬礦床（包括鐵、錳、鉻、鈦、銅、鋁、鉛、鋅、錫、鎢、銻、汞、鉬、鎳、銀、金和稀土等）成礦時代的統(tǒng)計，它們在各地質(zhì)時代的分配是：太古宙有45個，占7.1％；元古宙64個，占10.1％；古生代151個，占24％；中生代-新生代，占58.8％。這明顯表明成礦頻率有隨地史進化而迅速增長的趨勢。成礦頻率增大這一趨勢與上述的礦種、成礦環(huán)境、成礦介質(zhì)的增加有關(guān)聯(lián)；同時，地球化學(xué)元素在地殼中經(jīng)歷多次循環(huán)，其濃集度提高也是一個重要的背景因素。第四十四頁，共七十三頁，2022年，8月28日2.成礦的演化第二節(jié)成礦規(guī)律（4）聚礦能力由弱到強–聚礦能力或礦化強度隨地史演化而增強。成礦強度的一個識別標(biāo)志是形成礦床的規(guī)模和品位。礦床規(guī)模越大，品位越富，表示成礦強度越大。如果成礦物質(zhì)能高度濃集，則能形成超大型礦床。因此，一個地質(zhì)時代的成礦強度在一定程度上可以用所形成的超大型礦床的數(shù)量來衡量。以全球108個超大型金屬礦床的基礎(chǔ)資料為依據(jù)，翟裕生等（1997）統(tǒng)計了108個礦床在各地質(zhì)時代的形成數(shù)，并且按照每100Ma形成超大型礦床的數(shù)量作了對比，即從太古宙-古元古代、中元古代-新元古代、古生代到中新生代，分別為0.65個/100Ma、2.27個/100Ma、5.0個/100Ma和21.7個/100Ma。這形象地說明，隨著地球演化和各層圈的發(fā)育，成礦系統(tǒng)日趨成熟，成礦強度顯著增強，因而超大型礦床的數(shù)量有從老到新，呈近似等比級數(shù)增長的趨勢。李人澍（1991）將各地質(zhì)時期金的儲量作了統(tǒng)計對比，發(fā)現(xiàn)太古代、古生代、中生代、新生代單位時間產(chǎn)金率或成礦強度之比為1:1:3.8:6.9，說明金礦成礦強度隨地質(zhì)年代變新而增強的趨勢明顯。第四十五頁，共七十三頁，2022年，8月28日2.成礦的演化第二節(jié)成礦規(guī)律由上述可見，隨著地球自太古宙早期（約自3800Ma前起，發(fā)現(xiàn)有鉻、銅等的成礦作用）至今的演化，成礦物種、礦床類型由少到多，礦化頻率由小到大，成礦強度由弱到強。需要說明的是，上述各項統(tǒng)計都是針對全球或一個國家（區(qū)域）中在地殼淺表層次已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦床。地史上礦床（特別是早期形成的礦床）形成后還可能被后來的地質(zhì)作用(如隆升、剝蝕等)所破壞。因此在探討這個問題時，還要考慮礦床形成后的保存情況、礦床現(xiàn)今埋藏深度以及含礦區(qū)域內(nèi)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查程度等自然因素和社會因素的制約。故此上述統(tǒng)計得到的結(jié)果在目前只能作為一種相對的趨勢來認(rèn)識。第四十六頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）成礦系列第二節(jié)成礦規(guī)律20世紀(jì)60年代，前蘇聯(lián)學(xué)者論述了礦床的共生和伴生關(guān)系，并且強調(diào)礦床與構(gòu)造環(huán)境下的巖石建造之間的密切關(guān)系。如阿勃杜拉也夫（1960）結(jié)合構(gòu)造-地質(zhì)條件論述了成礦區(qū)礦床的成因系列，強調(diào)了礦床成因系列與巖漿巖建造的一致性。盡管他沒有論述沉積建造和變質(zhì)建造礦床，但他的學(xué)術(shù)思想“已相當(dāng)接近現(xiàn)在的成礦系列研究思想和方法（郭文魁，1991）。斯特羅娜（1978）較系統(tǒng)地論述了一定大地構(gòu)造環(huán)境下產(chǎn)生的礦床組合類型，她認(rèn)為“含礦建造”即是“穩(wěn)定的自然礦床組合”，這里的“含礦建造”也表達了成礦系列的含義。第四十七頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）成礦系列第二節(jié)成礦規(guī)律程裕淇等1975年提出鐵礦類型組合和鐵礦成礦系列的概念，1979年提出并論述了成礦系列（minerogenicseries）的概念，1983年又作了進一步完善，提出“礦床成礦系列是在一定地質(zhì)時期和一定地質(zhì)環(huán)境中，在一定的主導(dǎo)地質(zhì)成礦作用下形成的，在時間、空間和成因上都有密切聯(lián)系，但其具體生成條件是有差別的1組（2個以上）礦床類型的組合”。翟裕生（1987）強調(diào)礦床成因與巖石建造的聯(lián)系，提出“成礦系列是與同一建造有成因聯(lián)系的各種成因類型礦床構(gòu)成的四維整體”。陳毓川（1998）指出，“成礦系列是具有成因聯(lián)系的礦床所組成的自然體，是四維空間中有內(nèi)在聯(lián)系的礦床組合”。第四十八頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）成礦系列第二節(jié)成礦規(guī)律構(gòu)造環(huán)境對成礦系列的控制作用已經(jīng)引起人們的重視。翟裕生（1996）劃分了如下幾類構(gòu)造環(huán)境：①穩(wěn)定克拉通環(huán)境；②大陸內(nèi)部熱點環(huán)境；③大陸線性構(gòu)造環(huán)拉通環(huán)境；④大陸裂谷環(huán)境；⑤陸-陸碰撞帶環(huán)境；⑥島弧和活動大陸邊緣環(huán)境；⑦被動大陸邊緣和內(nèi)陸盆地環(huán)境；⑧洋脊和大洋盆地環(huán)境，并指出在各種不同構(gòu)造環(huán)境下有不同的成礦系列產(chǎn)出。例如，在中、新生代島弧或活動大陸邊緣與中性-中酸性潛火山侵入體-火山巖有關(guān)的斑巖型-淺成熱液礦床成礦系列，包括斑巖型銅金（鉬）礦床-淺成低溫高硫化型金銅礦床-淺成低溫低硫化型金銀礦床；在內(nèi)陸盆地環(huán)境形成的石油-天然氣-煤-煤層氣等成礦系列等。成礦系列概念的提出和有關(guān)研究方法的建立，已經(jīng)顯示出重要的理論和實際意義。運用成礦系列的概念，可以對成礦區(qū)內(nèi)可能存在的礦床類型作出較為全面的評價，還可以根據(jù)已知的一種或少數(shù)礦床類型，預(yù)測可能存在的其他相關(guān)的礦床類型。第四十九頁，共七十三頁，2022年，8月28日（二）成礦系統(tǒng)第二節(jié)成礦規(guī)律成礦系統(tǒng)（minerogenicsystem）一詞最早于20世紀(jì)70年代初見于俄文地質(zhì)詞典（卷2，1979），被解釋為“由成礦物質(zhì)來源、運移通道和礦化堆積場所組成的一個自然系統(tǒng)”。之后，不少學(xué)者從不同的角度對成礦系統(tǒng)給出了不同的定義。馬祖洛夫（1985）提出，“成礦系統(tǒng)是導(dǎo)致礦床形成的地質(zhì)體，地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)作用的總和”；強調(diào)成礦系統(tǒng)還包括地質(zhì)作用這個動態(tài)過程。B.M.契克夫（1987）指出，“成礦系統(tǒng)是在一定空間（現(xiàn)在的或地質(zhì)歷史時期的）導(dǎo)致成礦物質(zhì)高度濃集的構(gòu)造-物質(zhì)因素相互作用的總和”；強調(diào)了構(gòu)造、流體的作用。A.L.Jasques（1994）提出，“成礦系統(tǒng)可定義為控制礦床的形成和保存的全部地質(zhì)要素，著重在以下作用：成礦物質(zhì)從源區(qū)的活化、運移，并以高度富集的形式堆積，以及在以后地質(zhì)歷史中將它們保存下來的作用”。這一定義強調(diào)了將礦床存下來的作用。第五十頁，共七十三頁，2022年，8月28日（二）成礦系統(tǒng)第二節(jié)成礦規(guī)律於崇文（1994，1998）則從成礦動力學(xué)的角度，認(rèn)為“成礦系統(tǒng)是一個多組成耦合和多過程耦合的動力學(xué)系統(tǒng)，多組成包括統(tǒng)，‘多組分’和‘多個體’的雙重涵義”。李人澍（1996）認(rèn)為，“成礦系統(tǒng)可定義為特定時空域中從礦源到礦質(zhì)到礦質(zhì)定位全過程所形成的工業(yè)與非工業(yè)礦化，與礦化生成有聯(lián)系的中間產(chǎn)物，反映成礦作用的各種指示物，以及卷入成礦系統(tǒng)空間的自然體系的總和”。翟裕生等（1999）提出，“成礦系統(tǒng)是指在一定的時-空域中，控制礦床形成和保存的全部地質(zhì)要素和成礦作用動力過程，以及所形成的礦床系列、異常系列構(gòu)成的整體，是具有成礦功能的一個自然系統(tǒng)”。這個定義包括了控礦要素、成礦作用過程、形成的礦床系列和異常系列，以及成礦后變化和保存等四個方面基本內(nèi)容，體現(xiàn)了礦床形成有關(guān)的物質(zhì)、運動、時間、空間、形成、演化的統(tǒng)一性、整體性和歷史觀。第五十一頁，共七十三頁，2022年，8月28日（二）成礦系統(tǒng)第二節(jié)成礦規(guī)律成礦系統(tǒng)有不同層次，其中最重要的是區(qū)域尺度的成礦系統(tǒng)，即區(qū)域成礦系統(tǒng)，它是介于全球成礦巨系統(tǒng)之間的地區(qū)性成礦系統(tǒng)，占有較廣泛的時空范圍，相當(dāng)于大型成礦區(qū)帶。全面深入地研究區(qū)域成礦系統(tǒng)，有助于從整體上認(rèn)識區(qū)域成礦規(guī)律，包括能發(fā)現(xiàn)在該區(qū)域中存在的新類型礦床。在一個區(qū)域成礦系統(tǒng)中，由于成礦強度較大以及成礦物質(zhì)和控礦因素的多樣性和復(fù)雜性，可形成多種礦床類型。例如，長江中下游成礦帶是礦床類型較多，研究比較深入的成礦區(qū)帶。該區(qū)的鐵、銅、金、硫、鉛、鋅礦床有多種成因（主要有斑巖型、矽卡巖型、熱液脈型等），它們在成礦時間、空間、成礦條件等方面密切相關(guān)，是燕山期構(gòu)造-中酸性巖漿-成礦事件的統(tǒng)一產(chǎn)物，不同類型礦床各自占有一定的時空位置和表現(xiàn)出特定的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造，一起構(gòu)成一個區(qū)域成礦系統(tǒng)。當(dāng)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其中的一種或少數(shù)幾種礦床類型時，可根據(jù)成礦系統(tǒng)觀點，推斷在區(qū)域中可能存在的其他相關(guān)礦床類型。第五十二頁，共七十三頁，2022年，8月28日（三）成礦模式第二節(jié)成礦規(guī)律成礦模式（metallogenicmodel）又稱礦床模式（mineraldepositmodel），這一概念提出之前，在礦床學(xué)領(lǐng)域早已有了模式的萌芽，如早期葛朗特的巖漿-金屬成礦樹和艾孟斯的圍繞金屬成礦分帶等。有關(guān)成礦模式的討論文章，在20世紀(jì)50年代以后的地質(zhì)文獻中已陸續(xù)出現(xiàn)，但系統(tǒng)的專著性成果則主要在80年代。其中涉及面廣，總結(jié)性強，最引人注目的著作是美國地質(zhì)調(diào)查所Cox和Singer（1986）合著的《礦床模式》。它以全球近4000個礦床研究素材為基礎(chǔ)，給出了88個礦床描述性模式。陳毓川、朱裕生等（1993）也出版了《中國礦床成礦模式》等著作。第五十三頁，共七十三頁，2022年，8月28日（三）成礦模式第二節(jié)成礦規(guī)律成礦模式并沒有十分嚴(yán)格的定義。目前一般認(rèn)為，所謂成礦模式是指對礦床的地質(zhì)特征、成礦條件、形成環(huán)境及其成因機制的高度綜合和概括，它是表達礦床研究成果、反映礦床成礦規(guī)律的重要形式。其成果為制定合理的礦產(chǎn)勘查戰(zhàn)略和工作方案，科學(xué)找礦和提高經(jīng)濟效益，提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。成礦模式的表達，一般要求文字與圖表并重，文字言簡意賅，圖表要醒目準(zhǔn)確。成礦模式的建立過程常起始于單個礦床，特別是典型礦床的描述性概括。同時與其他類似礦床對比，最終對同一類型礦床進行總結(jié)概括，從中概括和抽象出一些共同特征，內(nèi)在規(guī)律。我國礦床地質(zhì)工作者在長期的礦產(chǎn)勘查和科學(xué)研究中，已成功總結(jié)出一系列礦床模式，如我國的鞍山式鐵礦、寧鄉(xiāng)式鐵礦、焦家式金礦、昆陽式磷礦、錫礦山式銻礦、金川式銅鎳礦等都建立了較為成熟的成礦模式。第五十四頁，共七十三頁，2022年，8月28日（三）成礦模式第二節(jié)成礦規(guī)律成礦模式的建立是以重要的典型礦床研究為基礎(chǔ)的，但又必須超越對單個礦床的純粹描述，需要充分分析和對比大量的典型礦床研究資料，在此基礎(chǔ)上將具有相同（或相似）特征的礦床歸為一類。因此，廣泛借鑒和利用區(qū)域成礦學(xué)研究成果，是建立正確的成礦模式的必要前提。同時，區(qū)域成礦學(xué)的研究成果也可以模式化，用區(qū)域成礦模式展示。成礦模式指導(dǎo)礦產(chǎn)勘查實踐已取得了明顯的效果。如將斑巖型銅礦成礦模式應(yīng)用于世界范圍內(nèi)的斑巖銅礦找礦工作，獲得了巨大的成功。我國60年代初應(yīng)用石英脈型黑鎢礦礦床的“五層樓”成礦模式，發(fā)現(xiàn)了一大批隱伏鎢礦床；近年來，應(yīng)用卡林型金礦成礦模式發(fā)現(xiàn)和評價了黔西南及其他地區(qū)的金礦床。第五十五頁，共七十三頁，2022年，8月28日（三）成礦模式第二節(jié)成礦規(guī)律同時，大量成礦模式的不斷建立能夠?qū)ΜF(xiàn)行礦床成因分類進行合理補充。目前廣泛流行的礦床成因分類，基本上是以單一成礦作用為主要依據(jù)來劃分的。自然界中的礦床固然有一部分是單成因或以一種成因為主的，但是有相當(dāng)多的礦床是多成因疊加形成的，如世界著名的澳大利亞的奧林匹克壩金-鈾礦床和中國的白云鄂博稀土-鐵-鈮礦床。此時，這部分礦床在傳統(tǒng)的成因分類中很難找到合適的歸屬。但是無論一個礦床的形成作用有多么復(fù)雜，在系統(tǒng)的研究基礎(chǔ)上其成礦模式還是可以建立起來的。由于成礦模式表達的內(nèi)容集中了復(fù)雜的成礦地質(zhì)現(xiàn)象，簡化了浩繁的礦床描述資料，因此有利于眾多礦床間的分析對比和類型歸屬，使成礦模式本身就具備了礦床類型的含義和功能。第五十六頁，共七十三頁，2022年，8月28日（三）成礦模式第二節(jié)成礦規(guī)律值得說明的是，由于自然界成礦作用的復(fù)雜性和人們認(rèn)識的局限性，成礦模式也存在明顯的局限性，主要表現(xiàn)在：①受理論水平和實際資料的限制，成礦模式也處在不斷的改進和完善之中；②由于地質(zhì)作用的復(fù)雜性限定了自然界不可能有兩個完全一樣的礦床，因此成礦模式在預(yù)測找礦中的應(yīng)用只能是指導(dǎo)性的和參考性的；③成礦模式主要對模式中所涉及到的礦種和類型具有預(yù)測意義，而對新礦種、新類型的勘查和評價尚缺乏適用性。第五十七頁，共七十三頁，2022年，8月28日三、疊生成礦、再造成礦和層控礦床第二節(jié)成礦規(guī)律礦床的形成是地質(zhì)作用的結(jié)果，地質(zhì)作用的長期性和復(fù)雜性導(dǎo)致成礦作用經(jīng)歷了復(fù)雜和長期的演化過程。許多礦床的形成可能是多期成礦作用的結(jié)果。這類礦床的形成作用主要包括疊生成礦作用和再造成礦作用第五十八頁，共七十三頁，2022年，8月28日一、疊生成礦作用第二節(jié)成礦規(guī)律系指在先期成礦基礎(chǔ)上，后期又有新的成礦作用疊加上去再次成礦。有兩種情況：一種是早期地質(zhì)作用使成礦物質(zhì)在地殼內(nèi)一定區(qū)域初步富集，形成“礦源層”或“礦源巖”。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過后來的地質(zhì)作用，使礦質(zhì)進一步富集形成工業(yè)礦床，如華北板塊古老的變質(zhì)基底中分布有高金含量的變質(zhì)基性火山巖，被視為“礦源巖”；中生代巖漿活動通過氣水熱液活化轉(zhuǎn)移其中的礦質(zhì)，并在一定地段再一次富集成礦。鞍山式鐵礦的形成也是如此，其中的貧礦為早期礦質(zhì)初步富集的結(jié)果，后期的變質(zhì)作用和熱液淋濾作用等，使部分貧礦層中的鐵進一步富集形成富礦體。第五十九頁，共七十三頁，2022年，8月28日一、疊生成礦作用第二節(jié)成礦規(guī)律另一種情況是在早期已形成礦床基礎(chǔ)上，后來又有新的成礦作用和成礦物質(zhì)疊加上去。著名的白云鄂博稀土-鐵-鈮礦床屬于此類型。該礦床產(chǎn)于元古界白云巖中，初次成礦屬熱水噴流沉積成因（約在1500Ma前）。呂梁運動時發(fā)生區(qū)域變質(zhì)，白云巖發(fā)生礦物重結(jié)晶，其中稀土和磷質(zhì)晶出為稀土礦物（如獨居石），鐵質(zhì)則以鐵白云石、菱鐵礦、赤鐵礦和磁鐵礦等晶出，形成沉積變質(zhì)鐵礦床。以后到印支期，由于花崗巖漿侵入，又有熱液成礦作用疊加在早期沉積變質(zhì)作用形成的礦床之上，并帶來部分稀土元素和鈮，產(chǎn)生易解石等稀土礦物，形成稀土、鈮礦床。由此認(rèn)為白云鄂博礦床為一個沉積變質(zhì)-巖漿熱液交代作用形巖漿熱液交代作用形成的多成因疊加型礦床第六十頁，共七十三頁，2022年，8月28日二、再造成礦作用第二節(jié)成礦規(guī)律指一個礦床形成后，在受到后來的地質(zhì)作用改造時，轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌V床類型的成礦作用。再造成礦作用強調(diào)礦床類型的改變而不是礦種的改變，如一些沉積型鐵礦床經(jīng)過巖漿侵入接觸變質(zhì)改造，可將原來的赤鐵礦層或菱鐵礦層轉(zhuǎn)化為磁鐵礦礦體，并產(chǎn)有矽卡巖化等熱液轉(zhuǎn)變礦物，因而具有層控-矽卡巖型礦床特征。據(jù)王永基（1979）的研究，我國南方石炭系中的層狀鐵礦床，可能是由原生菱鐵礦礦床經(jīng)過矽卡巖化改造生成的。第六十一頁，共七十三頁，2022年，8月28日二、再造成礦作用第二節(jié)成礦規(guī)律經(jīng)過改造后的再造型礦床可以使礦化更富集，也可以使其貧化。例如，許多菱鐵礦礦床中可見到青灰色和米黃色兩種不同顏色的菱鐵礦，青灰色菱鐵礦一般是原生的，經(jīng)過去泥排炭改造之后，變成米黃色的菱鐵礦，鐵含量一般可提高3%~7％。而湖南祁東沉積變質(zhì)鐵礦床，礦石礦物主要為赤鐵礦，由于受到花崗巖侵入而發(fā)生改造。在關(guān)帝廟地段與巖體接觸帶，赤鐵礦轉(zhuǎn)變?yōu)榇盆F礦。在改造過程中，原礦石中的一部分鐵質(zhì)與花崗巖中的硅質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成鐵鋁榴石、綠簾石、陽起石等含鐵的硅酸鹽礦物，從而使可熔鐵由30.93％，下降到29.73％。在廟沖-鄧家沖礦段，可熔鐵更降至28.51％。以上對疊加成礦和再造成礦的概念和應(yīng)用范圍作了說明和論述，但二者之間還存在某些過渡類型，有些多成因礦床由于成礦的多期性和成礦條件的復(fù)雜性很難準(zhǔn)確地區(qū)分和識別，有待進一步深入研究。第六十二頁，共七十三頁，2022年，8月28日三、層控礦床第二節(jié)成礦規(guī)律層控礦床(stratabounddeposits)，系指賦存范圍限于某一單一地層單位(層、段、組、系、建造，甚至構(gòu)造層)中的礦床，礦體呈層狀，或排列方向不規(guī)則但仍受地層控制者。礦床受地層控制的現(xiàn)象，早為人們所知，但正式提出層控礦床這一確切概念，則還是最近幾十年的事。然而，目前國內(nèi)外對層控礦床的認(rèn)識和理解還相當(dāng)一致，無論在概念、定位機制、成礦模式、分類方面都存在著不同程度的爭論，在某些方面甚至是混亂的。“層控”的基本原理簡介于下。第六十三頁，共七十三頁，2022年，8月28日三、層控礦床第二節(jié)成礦規(guī)律1.地層控制的實質(zhì)–地層控制，是層控理論的根本。而地層控制又首推礦源層的控制。–礦源層的概念，自澳大利亞C.奈特于1957年正式提出后，引起極大轟動。礦源層，系指一個地區(qū)相對富集成礦組份的層位。這些有用組分與其他沉積物乃同時沉積于盆地中的特定地層中，如許多黑色巖系中Cu、Pb、Zn含量分別達20-300×10-6、20~400×10-6和100~1000×10-6，為其他巖層含量的幾十倍至幾百倍，這就是礦質(zhì)層或稱礦源層。雖然礦源層內(nèi)的金屬組分含量尚未達到工業(yè)品位，但當(dāng)?shù)刭|(zhì)環(huán)境改變，特別是在物理化學(xué)條件發(fā)生變化時，有用組分發(fā)生某種遷移，并可在有利的構(gòu)造部位重新聚集、沉淀而成礦。第六十四頁，共七十三頁，2022年，8月28日三、層控礦床第二節(jié)成礦規(guī)律1.地層控制的實質(zhì)–早在原始側(cè)分泌說提出時就有了礦源層的認(rèn)識，如1655年伍德華特提出：“現(xiàn)在見于地層垂直裂隙中的金屬和礦質(zhì)，全部來源于這些地層本身；這些金屬和礦屬和礦質(zhì)從地層中被提出來，轉(zhuǎn)運到裂隙中”。1861年，亨特進一步提出了側(cè)分泌說，指出沉積地層中的金屬經(jīng)后來的變質(zhì)作用，被溶液轉(zhuǎn)入地層的裂隙中形成礦脈?，F(xiàn)在，人們可以明確地指出礦床與某一礦源層之間的確切關(guān)系，如許多金礦床主要與綠巖系有關(guān)，許多貴金屬、稀有和放射性金屬礦床與黑色頁巖系有關(guān)，等等。–在地層控制中，巖性的影響也是明顯的?；瘜W(xué)活潑性大的巖層，順層選擇交代的可能性就大，如碳酸鹽巖層。另外，黑色（炭質(zhì)）巖系可促進金屬硫化物還原沉淀，膏鹽層可促進含礦溶液的鈉化蝕變和鐵的富集與沉淀?；瘜W(xué)性質(zhì)活潑的巖層對成礦的有利影響是極為明顯的。第六十五頁，共七十三頁，2022年，8月28日三、層控礦床第二節(jié)成礦規(guī)律2.成礦元素的活化轉(zhuǎn)移–成礦元素在地層某一特定層位的初步聚集，如果不施以后期的再次富集作用，很多是沒有經(jīng)濟價值沒有經(jīng)濟價值的。再次富集主要取決于地層中元素的活化和轉(zhuǎn)移?；罨D(zhuǎn)移的介質(zhì)可能多種多樣：如通過地下水溶液的溶濾，變質(zhì)作用過程中變質(zhì)熱液的溶出，巖漿熱液活動等。–實驗證明，直接從巖漿和巖漿分泌的熱液中帶出的成礦元素，在許多情況下并非是成礦作用時主要的物質(zhì)來源，而從地層中轉(zhuǎn)移出來的成礦元素，則往往構(gòu)成成礦物質(zhì)的主體。例如，我國綠巖帶中的金礦，成礦元素主要來源于綠巖帶中的鎂鐵質(zhì)巖石，而成礦主要與中生代花崗巖漿活動有關(guān)。第六十六頁，共七十三頁，2022年，8月28日三、層控礦床第二節(jié)成礦規(guī)律3.地層結(jié)構(gòu)和層內(nèi)構(gòu)造的控制–層控礦床盡管首要的因素是地層控制，但絕非某一特定層位中均勻地布礦，更非整個特定層位中均具工業(yè)意義。實際上，只是在那些有利于礦液活動和礦質(zhì)富集的部位，才能形成工業(yè)礦體。–在一套地層中存在角度不整合面、平行不整合面、層間角礫巖層及其他空隙大而膠結(jié)虛弱的結(jié)合面。此外，地層在構(gòu)造變動時產(chǎn)生的層間剝離、層間破碎、層間滑動、地層裂隙、網(wǎng)狀裂隙等都有利于礦液的活動，并且