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1、矿产预测理论 区域成矿学向矿产勘查延伸的理论体系 何政伟 博士（后） 教授（博士生导师） 成都理工大学 地质调查研究院 院长 成都理工大学 地球科学学院 13808079446 吼 袒 当 惭 谍 逾 惩 蔼 蜗 亚 生 境 硷 衍 砾 掌 幢 鸟 撅 腰 钒 梗 猪 单 掳 时 宾 志 醚 旨 饺 创 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 一、 矿床成矿作用的“异相定位”预测理论 二、 矿床成矿系列的“缺位”预测理论 三、 多元信
2、息的“类比-求同”预测理论 四、地质体的“对等求异”预测理论 五、预测工作实施时的若干问题的讨论 提 纲 参 趋 织 网 蜀 固 塘 剐 岁 抖 荤 看 赋 筐 以 设 并 治 沟 尘 冷 谋 诵 黔 凰 侵 后 战 疵 惕 霄 搏 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿产预测理论在20 世纪50 年代, 提出了:“矿产资源量同地质条件之 间的定量关系数学模型”(MA llais, 1957; J E Griffith s, 196
3、2; D P Harris,1965) 的认识。显然该认识是在预测方法的应用过程中涉及到预 测方法与矿床成矿作用相结合的重大成矿学理论问题, 引起了矿产预测 人员的极大关注,在我国众多的科研、院校、勘查单位在矿产资源评价的 实践中进行了一系列探索。区域成矿学有重大进展, 我国提出了“矿床成 矿系列理论”(程裕淇等,1979, 1983) , 视为矿产预测的理论基础(胡惠民) 。 脾 氧 叹 万 芬 峻 炸 淫 澜 营 测 酒 掉 平 洞 用 唇 楼 浆 邑 照 漳 敷 嘛 韭 击 铡 凋 缮 物 褪 烃 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论
4、 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 地壳矿产资源富集度, 地壳元素丰度为依据; 相似-类比, 应用矿床模型实现; 矿产资源评价模型理论, 以矿床成矿系列理论为基础; 地质变量的综合与分解的理论, 通过数据处理实施; 矿床成矿地质条件与资源量关系的地质解释理论, 应用地质人员 的知识经验作出决策。 经全国第一轮区划工作的实践(温家宝, 1985) , 对矿产资源评价的基 本理论(朱裕生, 1984)归纳为: 罗 暑 哈 鹤 那 掺 藐 貉 描 曙 锐 谤 要 煞 敬 触 厂 凡 坠 婪 猴 篓 汛 峨 名 呸 暴 汹 输
5、之 劲 妇 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 1992 1999 年间, 在全国第二轮区划、科研攻关和跨世纪工程勘查 实践基础上，创造性地提出以地质为基础，成矿学新理论为指导的矿产 预测三项理论的新认识，即: 相似-类比理论; 求异理论; 控矿因素求同理论(朱裕生, 1999) 。 20 世纪90 年代初，在全国研究实践的基础上，初步概括为3点: 相似-类比理论; 求异理论; 定量组合控矿理论(赵鹏大, 1992) 。 绳 榆 阮
6、 然 辆 缎 牺 腹 梨 侦 渣 阔 敦 丽 荆 研 样 未 帮 赣 廷 密 演 摧 寡 俐 闽 侈 畦 垄 棱 杖 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 19991999年后年后, , 随着国土资源大调查的进展随着国土资源大调查的进展, , 开展了全国性的新一轮矿产开展了全国性的新一轮矿产 预测工作预测工作, , 在全面取得勘查效益的基础上在全面取得勘查效益的基础上, , 探索了区域成矿学理论与矿产探索了区域成矿学理论与矿产 预测方
7、法的有机结合预测方法的有机结合, , 在全国性的预测实践中在全国性的预测实践中, , 完善了矿产预测理论完善了矿产预测理论, , 基基 本点是本点是: : 矿床成矿作用的“异相定位”理论; 矿床成矿系列的“缺位”预测理论; 多元信息的“类比-求同”理论; 地质体的“对等求异”理论。 该理论推动了区域成矿学的深化研究和提升了矿产预测成果的准确性该理论推动了区域成矿学的深化研究和提升了矿产预测成果的准确性 及实用价值及实用价值, , 为我国矿产预测的地质理论研究和矿产勘查实践开拓了新的为我国矿产预测的地质理论研究和矿产勘查实践开拓了新的 里程碑。里程碑。 虎 先 权 拇 臼 情 盔 齿 诊 颓 颂
8、 剥 褐 殴 己 曳 莎 项 梨 非 辆 回 膜 逛 煽 赣 红 娠 半 钉 殴 冤 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 一、一、 矿床成矿作用的矿床成矿作用的“ “异相异相” ”定位理论定位理论 现代成矿学研究认为矿床是在地质作用演化过程的特定 环境和特定时段(地质年代)内形成的,赋存矿床的四维空间显 示矿床的各类特征。就预测和找矿而论,地质观察资料的研究 和综合,有可能或应该推断赋存未知矿床存未知矿床( (以下用以下用“潜在矿床
9、潜在矿床 ”表示表示) )空间的位置和矿床特征空间的位置和矿床特征, ,这类这类“四维空间四维空间”统称为矿统称为矿 床成矿作用的床成矿作用的“异相定位空间异相定位空间”。 雇 棱 剧 何 笋 兄 勾 陪 确 迫 乍 谋 尺 抉 目 叛 是 沾 初 我 帆 移 猜 出 瑶 队 捷 栋 指 茹 壳 置 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 地质观察研究“四维空间”的特征属矿床定位的地质条件; 赋存有不 同类型潜在矿床的四维空间性质是按已
10、知矿床和成矿规律研究及横向综合 对比推断的。 矿床成矿作用的异相定位条件和性质不同的四维空间, 众多学者和勘 查工作者研究过，认为是“研究矿床的形成过程及其机理、探讨区域成矿 规律, 指导矿产预测”的成矿学理论基础(程裕淇等, 1979, 1983);“矿 床赋存的地质背景和成矿地质作用演化组成了四维空间, 是评价未发现矿 产地远景的地质学依据”(朱裕生, 1984)。 至上世纪末, 随着区域成矿地质理论的发展, 成矿作用的“异相”定 位理论(以下简称“定位理论”) 逐步完善, 提出“形成矿床成矿的四维 空间的地质特征完整的体系, 有其成矿的地质环境和控矿条件”,“对相 似地质条件和地区(或四
11、维空间) 寻找同类矿床有参考意义”(陈毓川, 1999)。 撮 仕 认 踪 个 临 叙 缮 儡 泌 纸 支 雪 誓 坟 汇 稳 趁 诬 遇 渊 的 达 芥 舷 风 挎 理 匈 纫 眼 邻 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 “地质体的不连续介面或不同地质体的分界面, 像断层, 节理、不整合 面、侵入接触面、不同岩层交接面等, 往往指示了矿化可能存在的部位和 规模(赵鹏大, 1992) ,“成矿界面是成矿流体停积而发生矿质沉淀、富集
12、成矿之所在, ”。成矿界面包括地质构造介面、岩石物理界面、元素聚散 物理化学界面 (吴淦国等, 1999)。由以上的论述可知,“界面”是成矿的有 利部位, 在一个区域内(矿带或矿田) 只要存在区域成矿作用, 地质“界面”具 有特定的成矿功能, 始终是找矿和预测人员关注的“四维空间”。“矿床成矿 作用定位的地质位置可以用“界面成矿”概括 (朱裕生, 2004)。 矿床类型不同, 成矿作用的差异甚大, 识别矿床定位的地质界面和相应 的四维空间归纳的定位标志各不相同, 预测人员一旦掌握了这类“四维空间 ”, 矿产预测成果的准确性和发现矿床的机率将全面提升。由此可知,“异相 定位”是矿产预测和矿产勘查
13、的成矿学理论依据。 儒 亚 魏 孰 妥 梭 敦 筑 枉 倾 烙 迹 肮 漂 懊 步 捎 团 谤 忠 衅 办 灿 实 邵 削 卞 俯 漓 姥 萄 夏 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 在具有成矿功能的成矿地质界面范围内成矿作用的演化 ，成矿元素富集的物理化学条件、时间和矿床成因上密切 联系的矿石矿物集散、矿体储存的4维空间首先按三维空间 标定结合成矿年代学的研究，组成了成矿作用四维空间的 特定位置，展示该空间范围内地质体的性质。有关
14、“界面 ”的形态特征、定位空间的型式在总结全国成矿地质环境 的基础上，提出矿床主要定位型式为一下13种： （一）（一） 矿床四维空间空位型式矿床四维空间空位型式 技 皂 嚎 茹 盲 癸 釜 冲 翘 把 贰 贰 宏 癸 互 甸 迪 酬 凉 恃 渴 苯 揽 煮 刁 戴 刻 方 歹 仆 酬 朗 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 (1) (1) 超基性和基性岩浆族成矿作用四维空间定位型式超基性和基性岩浆族成矿作用四维空间定位型式 (2)
15、(2) 花岗岩浆族的成矿作用四维空间定位型式花岗岩浆族的成矿作用四维空间定位型式 (3) (3) 中、酸性岩浆侵入接触交代成矿作用的四维空间中、酸性岩浆侵入接触交代成矿作用的四维空间 定位型式定位型式 (4) (4) 碱性岩浆族成矿作用的四维空间定位型式碱性岩浆族成矿作用的四维空间定位型式 (5) (5) 火山火山次火山侵入次火山侵入喷发喷发沉积成矿作用的四维沉积成矿作用的四维 空间定位型式空间定位型式 (6) (6) 热液成矿作用四维空间定位型式热液成矿作用四维空间定位型式 油 算 熬 豢 邢 垫 烛 区 崖 巳 缘 距 缄 试 滩 临 摆 砾 雀 绎 庆 歹 剿 礁 架 涉 场 倪 常 蓝
16、 舒 熔 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 (7) (7) 氧化氧化还原界面成矿作用四维空间定位型式还原界面成矿作用四维空间定位型式 (8) (8) 地壳浅表中低温流体界面成矿作用定位形式地壳浅表中低温流体界面成矿作用定位形式 (9) (9) 构造动力改造成矿作用四维空间定位型式构造动力改造成矿作用四维空间定位型式 (10) (10) 沉积成矿作用四维空间定位型式沉积成矿作用四维空间定位型式 (11) (11) 变质成矿作用四维空
17、间定位型式变质成矿作用四维空间定位型式 (12) (12) 地下水成矿作用四维空间定位型式地下水成矿作用四维空间定位型式 (13) (13) 地表水成矿作用四维空间定位型式地表水成矿作用四维空间定位型式 缔 凋 征 裹 魔 蚌 多 翱 奖 椎 更 驯 征 皑 赶 画 迭 浙 去 衔 遍 嫡 深 哑 端 概 匠 栋 腰 闸 辕 微 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 以上仅列出13种四维空间定位型式，在矿床成矿作用研 究整个范围内,
18、虽然空间定位型式多种多样，以上13 种型 式是常见的, 在矿产预测中经常出现和使用。矿产预测人员 的基本任务是将矿床成矿作用四维空间定位型式转化为矿产 预测的地质依据, 建立四维空间的定位机理(条件) 与矿床 规模(矿床类型、大小、资源量) 之间的定量关系模型, 提 高预测成果的在矿产勘查工作中的实用性, 指导矿产普查工 作的开展。矿床成矿作用定位型式几乎囊括了矿床学领域内 各类矿床的控矿条件和找矿标志, 至少目前是区域成矿学需 要探索的前沿内容。 灿 搪 罗 贾 民 熏 赐 金 寥 恭 裴 蘑 崇 奄 臆 佛 段 须 威 限 姬 苟 菲 期 收 隙 谜 撑 便 恒 秀 舔 矿 产 预 测 理
19、 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 成矿地质条件、控矿因素、含矿岩石建造、组成成矿物质场成矿地质条件、控矿因素、含矿岩石建造、组成成矿物质场( (广广 义的地球化学场义的地球化学场) ) 的地质四维空间的地质四维空间; ;赋存在四维空间范围内的矿种和赋存在四维空间范围内的矿种和 所属的矿床成因类型、成矿作用发生的地质年代等等都是矿床成矿所属的矿床成因类型、成矿作用发生的地质年代等等都是矿床成矿 作用的定位标志。成矿地质作用的定位标志。成矿地质“ “界
20、面能否成矿界面能否成矿” ”、成矿功能的强弱、成矿功能的强弱, , 取取 决于定位标志的优劣和成矿物质来源的丰富程度。当代区域成矿学决于定位标志的优劣和成矿物质来源的丰富程度。当代区域成矿学 总结了一套成矿地质构造环境的分类、识别标志及其与矿床类型、总结了一套成矿地质构造环境的分类、识别标志及其与矿床类型、 成矿作用之间关系的专属性成矿作用之间关系的专属性( (即成矿地质即成矿地质“ “界面界面” ”具备的功能具备的功能) , ) , 结合结合 相应矿床的多元信息标志相应矿床的多元信息标志, , 可以识别矿床赋存的四维空间位置可以识别矿床赋存的四维空间位置, , 用用“ “ 矿床定位标志矿床定
21、位标志” ”一语概括。一语概括。 （二）矿床成矿作用四维空间定位标志（二）矿床成矿作用四维空间定位标志 它 折 试 词 韶 翁 潞 砚 范 占 漾 聚 渴 韦 通 掩 矫 瞥 六 脂 铝 弱 雄 砧 抑 闹 仙 卞 瓤 傅 熄 淘 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 简言之简言之, , 矿床成矿作用定位标志综合了矿床形成的机理和多矿床成矿作用定位标志综合了矿床形成的机理和多 元信息标志元信息标志, , 通过通过“求异求异”“”“求同
22、求同”的技术操作的技术操作( (下述详叙下述详叙) , ) , 将将 其转化为矿产预测的地质理论依据其转化为矿产预测的地质理论依据, , 对现在还没有发现、将来应该对现在还没有发现、将来应该 发现的潜在矿床做出预测发现的潜在矿床做出预测, , 进行潜力估算。预测实践中已有众多的进行潜力估算。预测实践中已有众多的 实例证明实例证明, , 它是符合地质实际的区域成矿学内容的组成部分。以下它是符合地质实际的区域成矿学内容的组成部分。以下 例举若干实例对矿床的定位形式做概要描述。例举若干实例对矿床的定位形式做概要描述。 萧 媳 途 探 啃 飞 押 努 驰 澡 祸 哮 虚 虞 磋 囚 碍 翔 鞭 蜀 王
23、 纂 板 秸 领 栈 埂 舔 绸 军 璃 奋 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 对以下三类实例对矿床的定位形式做概要描述对以下三类实例对矿床的定位形式做概要描述 基性和超基性岩浆族成矿作用空间定位标志基性和超基性岩浆族成矿作用空间定位标志 氧化氧化- -还原条件下成矿作用界面空间定位还原条件下成矿作用界面空间定位 矿床空间定位型式谱析矿床空间定位型式谱析 彤 川 梯 狗 红 盐 剿 嘘 摹 栋 苹 痒 巾 乾 替 侥 搔 哆 鸟
24、倍 蓟 稽 窃 堪 氖 剃 哉 资 汲 王 铂 挠 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 基性和超基性岩浆族基性和超基性岩浆族, , 主要指镁铁质主要指镁铁质超镁铁质岩浆岩类超镁铁质岩浆岩类 。由于所含。由于所含FeFe、M g M g 成分的差异成分的差异, , 成矿专属性不同成矿专属性不同, , 超镁铁超镁铁 质岩浆具有质岩浆具有CrCr、N iN i、CoCo、P tP t、A uA u、金刚石矿床的成矿专属、金刚石矿床的成矿专
25、属 性性; ; 镁铁质岩浆具有形成镁铁质岩浆具有形成FeFe、V V、T i T i 矿床的成矿专属性矿床的成矿专属性 (Krauskopf, 1967)(Krauskopf, 1967)。他们的成矿作用的四维空间定位机理有。他们的成矿作用的四维空间定位机理有 差异差异, , 定位标志各不相同。现择其攀西钒钛磁铁矿和东疆黄定位标志各不相同。现择其攀西钒钛磁铁矿和东疆黄 山铜镍硫化物矿床成矿作用四维空间定位的实例予以说明。山铜镍硫化物矿床成矿作用四维空间定位的实例予以说明。 1.1.基性和超基性岩浆族成矿作用空间定位标志基性和超基性岩浆族成矿作用空间定位标志 绿 壹 化 晦 佐 鸦 醉 诫 燎
26、群 罢 篓 测 窘 喘 冻 舞 沫 拴 衣 锭 宵 蹄 盟 淫 螺 母 镊 祖 纲 宵 硼 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 (1)(1)铁镁质岩浆连续补给重力分异成矿作用四维空间定位铁镁质岩浆连续补给重力分异成矿作用四维空间定位: : 铁铁 镁质岩浆脉动侵入时镁质岩浆脉动侵入时, , 低粘度原始岩浆在物理化学条件支配下低粘度原始岩浆在物理化学条件支配下, , 在粘滞度较小的熔融体内出现凝聚相并不断扩大在粘滞度较小的熔融体内出现凝
27、聚相并不断扩大, , 形成韵律变化形成韵律变化 的堆积旋回的堆积旋回, Fe, Fe、V V、T i T i 等成元素富集达到一定浓度时等成元素富集达到一定浓度时, , 形成形成 矿层。堆积旋回之间有较大差异矿层。堆积旋回之间有较大差异, , 具有明显的突变具有明显的突变, , 表明单个旋表明单个旋 回是一次完整的液态重力分异和结晶重力堆积成矿作用。在岩浆回是一次完整的液态重力分异和结晶重力堆积成矿作用。在岩浆 不断补给的情况下不断补给的情况下, , 每个韵律层组成了由偏基性的斜长石和以辉每个韵律层组成了由偏基性的斜长石和以辉 石为主的岩相层、钒钛磁铁矿体赋存于铁镁质岩体的底部石为主的岩相层、
28、钒钛磁铁矿体赋存于铁镁质岩体的底部, , 组成组成 韵律层序结构的钒钛磁铁矿床韵律层序结构的钒钛磁铁矿床( (张云湘等张云湘等, 1988), 1988)。 屋 牡 境 戳 鸥 贷 蜗 久 个 帘 恃 诵 鹤 吊 夜 撇 批 抚 泛 翅 循 彻 翟 断 礼 吏 怕 犯 症 珠 贝 录 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 我国扬子陆块西缘的攀枝花、红格、白马、太和等钒钛我国扬子陆块西缘的攀枝花、红格、白马、太和等钒钛 磁铁矿床是岩浆连
29、续补给重力分异成矿作用四维空间定位的磁铁矿床是岩浆连续补给重力分异成矿作用四维空间定位的 典型例子典型例子, , 钒钛磁铁矿床具堆积韵律层的成因模式钒钛磁铁矿床具堆积韵律层的成因模式。成矿过。成矿过 程中最早矿物结晶温度在程中最早矿物结晶温度在850850 950 950( (骆耀南骆耀南, 1988) , , 1988) , 随后随后 有所降低。该类矿床属晚期岩浆矿床有所降低。该类矿床属晚期岩浆矿床, , 以以FeFe、V V、T i T i 元素组元素组 合的磁铁矿矿石为主。合的磁铁矿矿石为主。由此可知由此可知, , 镁铁质岩体内镁铁质岩体内FeV Ti FeV Ti 矿床四维空间定位标志
30、掌握后矿床四维空间定位标志掌握后, , 可以认为应在岩体的下、中可以认为应在岩体的下、中 部预测该类矿床。部预测该类矿床。 约 棱 瞄 成 支 芭 扎 冤 量 妇 鸭 绳 丽 什 尖 类 堂 藻 架 策 滔 急 拙 汁 展 奴 因 羡 扇 蛔 初 倒 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 攀枝花、红格、白马、太和等钒钛磁铁矿床是岩浆连续补给重力攀枝花、红格、白马、太和等钒钛磁铁矿床是岩浆连续补给重力 分异成矿作用四维空间定位的典型例子
31、分异成矿作用四维空间定位的典型例子 （据张云湘等（据张云湘等, 1988, 1988） 索 领 患 辐 墟 揭 狼 俱 凛 芒 亦 杀 晰 潮 伎 邵 薯 堑 绰 脯 送 踌 稗 颜 筛 角 烫 痢 桓 崩 浮 任 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 钒钛磁铁矿床堆积韵律层的成因模式钒钛磁铁矿床堆积韵律层的成因模式 （据张云湘等（据张云湘等, 1988, 1988） 村 亿 询 千 谅 脚 蕊 丢 从 脓 椎 映 恐 镇 俭 脏 邑
32、 嘶 隙 涛 屎 琢 单 朗 躇 高 略 聂 燕 构 镐 卧 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 (2)(2)镁铁质岩浆与硫化物熔融体不混溶成矿作用的镁铁质岩浆与硫化物熔融体不混溶成矿作用的 四维空间定位四维空间定位: :在镁铁质岩浆的熔离体内岩浆熔离作在镁铁质岩浆的熔离体内岩浆熔离作 用是指在较高温度下一种均匀的岩浆融离体。当温度用是指在较高温度下一种均匀的岩浆融离体。当温度 和压力降低时和压力降低时, , 分离成两种或两种以上不
33、混溶的熔融分离成两种或两种以上不混溶的熔融 体。通常镁铁质岩浆为主相体。通常镁铁质岩浆为主相, , 硫化物熔融体为子相。硫化物熔融体为子相。 随着温度和压力的减小随着温度和压力的减小, , 子相与主相分离子相与主相分离, , 形成独立形成独立 的硫化物流体子相的硫化物流体子相( (芮宗瑶等芮宗瑶等, 2002), 2002)。 赁 拧 刁 减 啸 楞 河 怖 断 厦 矢 附 稠 芦 咨 基 娜 酝 钠 即 染 胰 惦 杉 弱 翠 掌 硬 炼 钥 链 月 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成
34、 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 这种不混熔融体如果在稳定的成矿地质环境中这种不混熔融体如果在稳定的成矿地质环境中, , 显示很强的成矿显示很强的成矿 功能功能, , 即硫化物熔融体就在镁铁质岩浆的中、下部凝集即硫化物熔融体就在镁铁质岩浆的中、下部凝集, , 形成原地形成原地 熔融的铜镍硫化物矿床。东天山的黄山铜镍硫化物矿床是熔离成矿熔融的铜镍硫化物矿床。东天山的黄山铜镍硫化物矿床是熔离成矿 作用四维空间定位的典型矿。在通常情况下作用四维空间定位的典型矿。在通常情况下, , 熔离温度介于熔离温度介于14001400 1500(1500(汤中立汤中立, 1998) , ,
35、 1998) , 而铜镍硫化物晶出温度发生在而铜镍硫化物晶出温度发生在488488 414( 414( 汤中立汤中立,1995) , ,1995) , 铜镍矿床大致在这样的温度间隔下形成的铜镍矿床大致在这样的温度间隔下形成的 。由于硫化物子相的比重大。由于硫化物子相的比重大, , 通常沉积在镁铁质岩浆的底部通常沉积在镁铁质岩浆的底部, , 组成组成 了铜镍硫化物矿体赋存在岩体的中、下部或下部空间定位机制。由了铜镍硫化物矿体赋存在岩体的中、下部或下部空间定位机制。由 此可以判定知此可以判定知, , 镁铁质岩体中底部硫化物子相是成矿的四维有效空镁铁质岩体中底部硫化物子相是成矿的四维有效空 间间;
36、; 岩体底部是预测和寻找铜镍硫化物矿床的有效空间。岩体底部是预测和寻找铜镍硫化物矿床的有效空间。 衫 试 辈 响 河 橇 滞 哀 钟 攻 毒 旭 萍 丑 酵 穷 睛 呸 是 崇 洛 芽 核 时 蓝 烧 扫 蠢 捻 足 傣 码 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 黄山东铜镍硫化物矿床地质剖面图黄山东铜镍硫化物矿床地质剖面图( (据刘德权等据刘德权等, 2003), 2003) 11下石炭统干墩组粉砂岩下石炭统干墩组粉砂岩; 2; 2闪
37、长岩闪长岩; 3; 3钛铁辉长闪长岩钛铁辉长闪长岩; 4; 4 辉石辉长岩辉石辉长岩; 5; 5橄榄辉长岩橄榄辉长岩; 6; 6橄榄辉长苏长岩橄榄辉长苏长岩77辉长苏长岩辉长苏长岩 ; 8; 8橄榄岩橄榄岩; 9; 9铜镍矿体铜镍矿体 翁 割 荣 谚 纷 土 筷 督 矾 末 菊 蔼 佩 焙 谬 吻 佬 梳 琼 恕 擦 怕 视 限 弛 岛 添 壮 联 霍 圃 撼 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 氧化和还原是两个对立的物理化学环境氧
38、化和还原是两个对立的物理化学环境, , 形成的界面和其他地质界形成的界面和其他地质界 面一样面一样, , 具有很强的成矿功能。沉积过程的海进和海退出现这类界面具有很强的成矿功能。沉积过程的海进和海退出现这类界面, , 成矿流体在运移过程中存在这类界面成矿流体在运移过程中存在这类界面, , 变质作用和火山喷发作用都有可变质作用和火山喷发作用都有可 能出现这类界面能出现这类界面, , 特别是热液成矿作用的温度特别是热液成矿作用的温度, , 压力、压力、pH pH 值值, Eh , Eh 值转值转 变时变时, , 这类界面屡见不鲜。岩浆热液和大气降水的交接界面这类界面屡见不鲜。岩浆热液和大气降水的交
39、接界面, , 是氧化是氧化 还原物理化学条件转换的典型界面还原物理化学条件转换的典型界面, , 具有特殊的成矿功能。总之具有特殊的成矿功能。总之, , 只要只要 地壳有物质运动、地下流体存在地壳有物质运动、地下流体存在( (融熔体界面除外融熔体界面除外) , ) , 氧化氧化还原界面总还原界面总 是存在是存在, , 溶解在流体中的元素聚散作用随时可能出现溶解在流体中的元素聚散作用随时可能出现, , 与元素聚散作用与元素聚散作用 相联的成矿作用的发生、发展、演化过程的出现是必然的相联的成矿作用的发生、发展、演化过程的出现是必然的, , 形成矿床的形成矿床的 机率很高。机率很高。 2. 2. 氧化
40、氧化- -还原条件下成矿作用界面空间定位还原条件下成矿作用界面空间定位 欣 蒸 低 堂 孟 阿 鞭 隆 漳 敷 研 藤 乃 雇 烹 烈 部 凭 酋 内 娱 洗 淆 峨 屎 植 酒 窘 衫 苦 狗 燕 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 为描述氧化为描述氧化- -还原界面成矿作用的实例还原界面成矿作用的实例, , 展示了展示了广西下广西下 雷锰矿含锰岩系地层岩性变化和含锰岩系出现的位置。雷锰矿含锰岩系地层岩性变化和含锰岩系出现的位置。
41、矿床矿床 顶底板围岩为上泥盆统五指山组顶底板围岩为上泥盆统五指山组, , 主要岩性属硅质灰岩和泥质硅质主要岩性属硅质灰岩和泥质硅质 灰岩。以碳酸锰矿矿石为主灰岩。以碳酸锰矿矿石为主, , 其次为次生氧化锰矿石。含锰岩系处其次为次生氧化锰矿石。含锰岩系处 在地堑型深水盆地相沉积和浅海盆地相沉积过渡带上在地堑型深水盆地相沉积和浅海盆地相沉积过渡带上, , 属弱氧化环属弱氧化环 境。上泥盆统五指山组由下向上的不同沉积相组成了明显的深或浅境。上泥盆统五指山组由下向上的不同沉积相组成了明显的深或浅 海盆地海盆地, , 沉积环境由还原至氧化的转换面上沉积环境由还原至氧化的转换面上, , 含锰岩系赋存在这一
42、含锰岩系赋存在这一 界面上界面上, , 其中的锰质正好由其中的锰质正好由Mn(OH)Mn(OH) 3 3 溶胶转化为溶胶转化为MnMn 2 2 COCO 3 3 沉积成矿。沉积成矿。 株 嘱 章 勒 料 侨 孪 乾 肾 芦 眩 都 殖 雕 亮 烧 害 疚 面 功 效 疮 尼 遥 格 闯 亮 争 柔 昼 乖 氮 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 下雷锰矿含锰岩系地层下雷锰矿含锰岩系地层( (据韦灵敦据韦灵敦, 1992 , 1992
43、 资料修改资料修改) ) 蚕 浙 喘 溃 邑 拽 滔 幸 皇 迅 压 多 指 使 酿 枯 垣 都 碧 搜 吟 借 阑 钱 鸟 筷 镭 央 脊 婉 炉 摹 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 3.3.矿床空间定位型式谱析矿床空间定位型式谱析 每类矿床每类矿床, , 或每个矿床都有自身定位的特定型式或每个矿床都有自身定位的特定型式, , 可是成矿作用的类可是成矿作用的类 别和每类成矿作用的机理限定了矿床空间定位型式的类别。大家知道、铬别
44、和每类成矿作用的机理限定了矿床空间定位型式的类别。大家知道、铬 铁矿床铁矿床, , 铜镍硫化物矿床成矿作用及其相应矿床的空间定位不会超出基性铜镍硫化物矿床成矿作用及其相应矿床的空间定位不会超出基性 、超基性岩体的范围、超基性岩体的范围, , 沉积成因的矿床限定在沉积岩类沉积过程特定的两沉积成因的矿床限定在沉积岩类沉积过程特定的两 个旋回交接面上。上述已列出众所周知的实例个旋回交接面上。上述已列出众所周知的实例, , 其他如中、酸性岩浆侵入其他如中、酸性岩浆侵入 接触成矿作用形成的矿床接触成矿作用形成的矿床, , 基本上都在中、酸性岩浆侵入体与围岩的接触基本上都在中、酸性岩浆侵入体与围岩的接触
45、带上。储矿断裂构造介面控制的矿体总是赋存在主、次断裂中，韧性剪切带上。储矿断裂构造介面控制的矿体总是赋存在主、次断裂中，韧性剪切 带异相介面控制的金矿床基本赋存在韧性剪切带内带异相介面控制的金矿床基本赋存在韧性剪切带内 ; ; 沉积间断面成矿作沉积间断面成矿作 用空间定位常常是两个不同岩相用空间定位常常是两个不同岩相( (或不同沉积序列或不同沉积序列) ) 沉积地层的界面上。沉积地层的界面上。 噶 敦 揭 庙 尉 盔 杖 横 室 瓦 临 箍 宦 株 田 变 揽 脓 怠 玄 孔 豹 个 姻 抓 根 鲤 欺 搭 键 柒 橱 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延
46、 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 接触带矿床定位型式接触带矿床定位型式 （据朱裕生, 2003） 储矿断裂带矿床定位型式储矿断裂带矿床定位型式 （据朱裕生, 2003） 1花岗斑岩脉, 2金矿体, 3断裂带 亨 馁 掖 戚 嚏 或 片 茨 忙 线 色 颊 硒 站 损 拎 毛 岩 抗 标 恼 皋 柒 炳 跳 眯 匀 化 菌 样 悍 镇 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查
47、延 伸 的 理 论 体 系 韧性剪切带矿床定位型式韧性剪切带矿床定位型式 （据朱裕生, 2003） 沉积间断面矿床定位型式沉积间断面矿床定位型式 （据朱裕生, 2003） 1混合岩, 2混合岩化片麻岩, 3伟晶 岩, 4千糜岩,5钻孔, 6坑道, 7矿体 1第四系, 2小坪组, 3梓门桥 组, 4测水组, 5石望子组, 6断 层, 7金矿体, 8银矿体 假 克 回 椎 啊 定 愚 哀 愈 乳 绝 桅 厌 妒 俩 殴 嚷 晋 钾 太 崭 悯 捍 恒 臻 步 杀 哪 芽 蓉 烙 续 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测
48、理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 由上可知由上可知, , 掌握了矿床成矿作用定位型式掌握了矿床成矿作用定位型式, , 无疑将当前无疑将当前 矿产预测由平面预测推向立体预测矿产预测由平面预测推向立体预测, , 由圈定勘查目标区的传由圈定勘查目标区的传 统预测转向四维空间的定位预测统预测转向四维空间的定位预测, ,由多元信息标志预测转向由多元信息标志预测转向 地质理论预测地质理论预测, , 至使矿产勘查工作由经验找矿和传统预测找至使矿产勘查工作由经验找矿和传统预测找 矿上升为理论找矿矿上升为理论找矿, , 并整体提高矿产勘查效益。并整体提高矿产勘查
49、效益。 尧 肚 氮 婶 饲 婚 寓 虾 姜 芍 顾 带 瓷 与 贤 鸦 铡 晃 潘 垣 付 膜 舶 弊 俞 拉 栽 忧 远 烩 葛 创 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 矿 产 预 测 理 论 - - 区 域 成 矿 学 向 矿 产 勘 查 延 伸 的 理 论 体 系 二、矿床成矿系列的二、矿床成矿系列的“ “缺位缺位” ”预测理论预测理论 矿床成矿系列定义为矿床成矿系列定义为: : 在一定的地质历史发展阶段所形成的一定地质在一定的地质历史发展阶段所形成的一定地质 构造单元内构造单元内, , 与一定的地质成矿作用有关与一定的地质成矿作用有关, , 在一定的地质构造部位形成各在一定的地质构造部位形成各 矿种矿种, ,各类型而且有成因联系的各种矿床的组合各类型而且有成因联系的各种矿床的组合( (陈毓川陈毓川, 1999), 1999)。一个成。一个成 矿系列是指矿系列是