控矿因素与找矿标志.ppt

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1、第4章 控矿因素与找矿标志,第四章 控矿因素与找矿标志,一、控矿因素,(一)概述 控矿因素一般是指控制矿床形成和分布的各种地质因素，如构造、岩浆活动、地层、岩相、古地理、区域地球化学因素、变质因素、岩性、古水文、风化因素等。 一个矿床的形成往往是多种控矿因素共同作用的结果，但针对具体的某一类矿床则控矿因素对成矿的贡献是有主次之分的。例如，内生矿床主要受到岩浆岩、构造的控制，外生矿床则着重与地层、岩相、古地理、构造等有关，变质矿床则主要受到变质因素的制约。控矿因素研究是预测、找矿工作中最基本的工作内容之一。,(二)构造因素分析,构造因素是控制矿床形成和分布的重要因素之一。就构造在成矿过程中的作用

2、而言，可以分为导矿、散矿和容矿构造；从构造运动与矿化的时间关系而言，可以分为成矿前、成矿时和成矿后构造，它们对成矿物质的集散起着不同的作用；就构造发育的规模而言，可以分为全球性构造、区域性构造、矿田、矿床、矿体范围的构造。不同级别、不同规模的构造，对成矿起着不同的控制作用，它们分别控制了矿带、矿田、矿床以及矿体的产出和展布（图3-2-1）,1大地构造对成矿的控制,大量的资料表明，大地构造与大范围的成矿区(带)之间有某种固定的联系，大地构造控制了大的成矿带(或成矿区域)的形成和展布。因此大地构造的研究，对指导战略性的区域成矿预测及找矿具有重要意义。,汇聚板块俯冲带的构造-岩浆-成矿模式 （据J.

3、Kutina, 1996）,两种不同背景的斑岩铜矿带,青藏高原碰撞造山带与斑岩铜矿,玉龙斑岩铜矿带,冈底斯斑岩铜矿带,斑岩铜金矿带,碰撞与成矿,课题10,青藏高原理想断面与矿床分布(E-W),W,E,侯增谦等,碰撞与成矿,侯增谦,玉龙斑岩Cu- Mo-Au成矿带 （41-33Ma）,丽江-鹤庆斑岩型Cu-Mo-Au带 （32-40Ma）,兰坪 Pb-Zn-Cu-Ag 成矿区 （40-62Ma）,哀牢山Au 成矿带 （23-38Ma）,高原东缘转换带与成矿作用,腾冲 Sn-稀有 金属成矿区 （50-60Ma）,碰撞 岩浆,逆冲 流体,走滑 剪切,主要大地构造学派有关成矿分析理论： 1)地槽、地台

4、、地洼对成矿的控制,(1)地槽区的控矿和成矿特征 国内外学者在总结大量资料的基础上，认为主要成矿带(巨型)的空间分布，往往与地槽带相一致。并进一步认识到，一定类型的矿带与一定的构造岩浆带相适应。前苏联学者毕里宾和斯米尔诺夫将地槽的发展演化和有关成矿作用分为三个主要阶段(表3-2-1),表3-2-1 地槽发育早、中、晚阶段岩石建造和标型矿床,早期阶段:地槽开始剧烈下沉，中心部分伴随海底火山的强烈喷发，形成细碧角斑岩系、火山碳酸盐沉积岩系和火山硅质沉积岩系。典型的矿床是含铜黄铁矿矿床(如苏联乌拉尔和我国祁连山地槽)。继而在地槽边缘地带发生褶皱断裂，沿断裂有基性、超基性岩的侵入，伴随出现Pt、Cr、

5、Cu-Ni和V、Ti磁铁矿矿床。还有派生的斜长花岗岩、正长岩以及Cu-Fe矽卡岩型矿床的形成。,华北克拉通北缘多金属矿带: 190-160Ma, 140Ma左右和120Ma左右三次成矿,中期阶段:为主要褶皱阶段，轴部多因花岗岩基的侵入而隆起，边缘相对下降。主要矿床是产于碳酸岩系与花岗岩接触带的矽卡岩型白钨矿，热液型Au、Mo、Pb、Zn矿化。而侵入于硅铝质岩层的花岗岩，则有伟晶岩型和云英岩型、W、Sn、Ta、Li、Be矿的形成。外生矿床则有煤、石油、可燃有机岩的形成。,西秦岭金大型矿集区形成于后造山环境,后造山过程的大规模成矿作用,西秦岭中生代早中期碰撞造山及后造山金矿成矿模式 240-220

6、Ma造山，190-160Ma大规模成矿,晚期阶段：主要褶皱运动结束，逐步向年青地台转化。地槽的边部和接合部断块发育，伴随中酸性小侵入体的侵入，有热液型Sn、Ag、Au、Hg、Sb、As等矿床的形成，此外有与晚期的安山岩英安岩有关的火山热液矿床的形成。沉积岩为杂色建造(粘土砂互层)，有Fe、Cu、V、U的沉积矿床和膏盐、油、气、煤的沉积矿床出现。最后趋向稳定而过渡为年青的地台。在向地台过渡时有Pb、Zn、萤石、重晶石等低温热液和层控型矿床形成。,(2)地台区的控矿和成矿特征,地台区的成矿，受变质基底、沉积盖层和岩浆活动所控制。 变质基底主要产出各类变质矿床，其中包括沉积变质矿床、火山沉积变质矿床

7、及岩浆变质矿床等，矿种有Fe、Mn、Au、U、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni等，还包括混合岩化和花岗岩化及其有关的矿产的形成。其中变质基底中古老的岩层如太古代的绿岩带，蕴藏着丰富的矿产，尤应引起重视。 地台盖层中的矿产以各类沉积矿床具有重要意义。,(3)地洼对成矿的控制 地洼（陈国达教授）与地槽、地台并列为第三大地构造单元，由地槽演化为地台，地台又演化为地洼，它既继承了地台发展的某些特点，又具有本身发展演化的特点，造成成矿物质的多来源，成矿作用的多阶段叠加。我国东部地洼区就存在着地槽型、地台型、地洼型的各种类型铁矿，它们均在同一个构造单元内共生。,2) 板块构造对成矿的控制,20世纪70年代以来

8、，世界上地学界最主要成就之一，就是板块构造学说的发展及其对成矿控制的理论，它成功的运用在斑岩铜矿等矿产的预测方面。 板块构造的基本概念是认为地地球的壳幔可以分为性质不同的三层，即刚性的岩石圈、上地幔和软流圈。在板块不同性质的边界，往往分布不同类型岩石组合和有关矿床(图3-2-2)。板块与成矿关系最主要的是大陆板块边缘成矿理论，它包括增长和消亡两类性质的板块边缘成矿。板块构造对成矿的控制，首先是通过对岩浆活动、沉积作用和变质作用的控制，从而进一步控制矿产的分布。板块构造与成矿关系比较富有成效的研究，是对中生代以后形成的一些矿床，其中俯冲带控矿和与其有关的块状硫化物矿床和斑岩型矿床最为典型。图3-

9、2-2表明了俯冲带构造和与其有关的块状硫化物矿床、斑岩型矿床产出的空间关系。,俯冲带控矿是指消亡(消缩)板块边缘(毕鸟夫带)对成矿的控制。当洋壳板块从中脊分开后，一般是大洋板块向大陆板块俯冲消亡，在俯冲带形成复杂的构造运动和岩浆活动，并伴随多种内生与外生成矿作用，并沿消缩(消亡)板块边缘形成各种矿带。大洋板块向大陆板块之下俯冲有二种情况：一种是直接俯冲到陆壳之下，沿着接触线生成一条深海沟，如南美安底斯山属之，其成矿主要与钙碱系列岩浆活动有关，并以深成岩浆作用有关的矿床最重要。其总的分带特点为平行海岸线，从西向东依次发育为Fe、Cu(含Au)Pb、Zn(含Ag)Sn(含一定距离)三大矿带，但从北

10、美到南美均有不同的变化；另一种是大洋板块与大陆板块相距一定距离俯冲，当它向下俯冲时形成岛弧链。岛弧型板块俯冲带成矿特点主要表现为与火山活动相联系的各种块状硫化物矿床。其中以日本黑矿最为典型。另外，斑岩型Cu-Mo-Au矿床受板块构造的时空控制，具有全球性的广泛一致。在岛弧与大陆之间常有边缘海盆地，如亚洲东部的日本海、鄂霍茨克海等属之，其中有丰富的石油和各种外生沉积矿床。此外，还有一种情况是两个陆壳互相碰撞，形成地缝合线型板块边缘。与地缝合线有关的典型矿床，是超基性岩中的铬铁矿矿床，它们大都集中分布于阿尔卑斯造山带，如我国西藏雅鲁藏布江河谷带即为亚洲与印度两板块的地缝合线。除与超基性岩有关的铬铁

11、矿外，与中酸性岩有关的斑岩型矿化和各种热液矿化在地缝合成型板块边缘也都有一定程度的发育。,2 断裂构造对成矿的控制,断裂构造是地壳中最常见的构造形式之一。大的断裂构造往往是岩浆和矿液活动的通道，起着既控岩又控矿的作用，次一级的断裂构造则直接控制了矿床、矿体的产出和分布；对外生矿产，断裂构造影响到沉积环境及后期的保存、改造条件。图3-2-3是山东胶东地区北东向断裂构造与金矿分布空间关系。,1) 断裂规模、性质与矿化的关系,断裂构造的规模包括断裂沿走向、倾向的延伸距离、下切深度、断距、断裂宽度等。规模大的断裂构造常常是导矿构造，而规模小的断裂构造通常是配矿、容矿的构造。对于延长较大、下切深度达上地

12、幔的深大断裂通常控制了一定区域内的岩浆、沉积建造的发育、矿化类型及矿种组合。 据断裂的力学性质的不同，可分为张性、压性和扭性三大类，三类断裂的成矿特征如表3-2-2所示。,表3-2-2 三类断裂的不同特点的比较表,3)断裂构造的有利成矿部位,断裂控矿现象极为常见，但成矿毕竟是在断裂中某些局部地段。图3-2-5是翟裕生教授所总结的断裂构造的具体有利成矿部位一般是： 不同方向断裂交叉处，主干断裂与次级断裂交汇处。 断裂产状变化处，在平面上断层走向发生变化、扭曲转弯等处。 断裂中局部圈闭好的部位，台压扭性的下盘，断层泥和蚀变构造岩起圈闭作用。 断裂构造与有利岩层（脉）交汇或其他构造交切处。,3 褶皱

13、构造对成矿的控制,褶皱构造是地壳表层岩石中一种常见的构造形式，其对内生金属矿产，外生的煤、油气等矿产均具有明显的控制作用。,1) 背斜构造 对形成内生矿产比向斜有利，特别地在成矿前及成矿过程中形成的背斜构造，在背斜轴部由于应力集中易形成剥离空间，两翼测产生层间破碎，形成有利于岩浆和矿液运移和充填的构造条件，多见鞍状矿体或似层状矿体产出（图3-2-6）。,图3-2-5 某铁矿鞍状矿体剖面图 (据陈国达,1978) 1-炭质板岩;2-泥质白云岩;3-紫红色矿岩与板岩层;4-铁矿体;5断层,2) 向斜构造 向斜构造对沉积（包括火山沉积）矿床的形成较为重要，有利于沉积作用的进行及成矿物质的集中。世界上

14、大型的风化壳富铁矿床均于向斜构造的中心部位。,4 裂隙构造对成矿的控制,各种节理和劈理，属于小型构造，它们常和断裂褶皱等紧密相伴生。节理与劈理是不同岩性的不同形变，节理常见于脆性岩石，而劈理常见于塑性岩石中。节理裂隙分布很广，对各种脉状矿床的控制尤为重要，如我国赣南部分钨矿即是受节理裂隙控制（图32-7）,节理带由下而上分为五个脉带，其中下部、中部和上部脉带含矿性最好。,图3-2-7受节理裂隙控制的五个脉带,节理是重要的容矿构造，它们在一个地区往往有一定的方向性，成群成组地作为断裂和褶皱配套的伴生构造出现。研究节理的性质、产状、含矿性以及和断裂、褶皱的关系，进行应力场的恢复和力学性质的分析，从

15、而可以指导对盲矿体的预测。因此大量统计分析节理的性质、产状、发育程度、频率及与矿化的时空关系，有着重要意义。,（三）岩浆岩因素分析,岩浆活动是地壳运动的主要形式之一，许多内生矿床的形成和分布都不同程度地受岩浆活动因素所控制。预测找矿工作中的岩浆岩因素分析可概括为以下五方面：,1）岩浆岩类型和岩石化学特征,基性、超基性岩类 成矿专属性最强，有关的矿产主要有岩浆型Gr-Pt矿床、Cu-Ni硫化物矿床、V-Ti磁铁矿矿床及产于金伯利岩中的金刚石矿床等。 碱性岩 成矿属性也较强，有关矿化主要是稀有和稀土元素矿床， 中酸性岩 成矿专属性较复杂。范围广，主要有W、Sn、Li、Be、U、Th、Fe、Cu、P

16、b、Zn等有色金属矿产，稀有、稀土元素矿产和放射性矿产。,2）岩浆岩挥发份和微量元素地球化学特征,岩浆岩挥发份的研究 岩浆岩内挥发成分F、Cl、B、H2O、CO2等对促使岩浆分异和矿化集中有重要作用，我国个旧含锡花岗岩中F含量与有关的锡矿储量成正比相关，锡矿化好的岩体，含F量大于200010-6， 成矿元素及相关微量元素在岩体中的含量 一般认为，岩休中成矿元素的背景含量高是有利于成矿的，可作为岩体含矿性的标志之一。一些指示元素平均值异常亦是这类岩体重要的地球化学特征之一。例如钨锡矿化花岗岩中的Li、Rb、Be等。,2 岩浆岩对成矿的空间控制,产于岩浆岩体内部的矿床 这类矿床有：大多数与基性、超

17、基性岩有关的Cr、Pt、Cu、Ni、Ti、V、Fe、等岩浆矿床；碱性岩中的Nb、Ta、Zr、稀土元素等矿床。这类矿床的含矿岩体越大，形成的矿床可能越大。岩体形态以分离完善的岩盆及缓倾斜层状侵入体对成矿更有利。侵入体的底部、分异完善最终形成的残浆冷凝而成的相带最富集矿产。,产于中酸性岩体的内外接触带及围岩中的矿床,这类矿床包括各类岩浆自交代矿床、伟晶岩矿床、接触交代矿床及与岩浆有关的热液矿床。这类矿床类型及矿种繁多，主要有Sn、W、Li、Be、Fe、Cu、Pb、Zn等有色、稀有金属矿床等。 矿化往往与晚期小侵入体有关，并且常围绕侵入体形成矿化分带：一般在岩体内部或顶部，形成岩浆交代型Nb、Ta、

18、W、Sn矿床；内部接触带形成矽卡岩型或高温热液型W、Sn、Mo、Bi、Be等矿床；再外则形成Cu、Pb、Zn等中温热液矿床；远离岩体有时有Sb、Hg、Au、U等浅成低温热液矿床。图3-2-8是广西龙头山金矿矿区地质图，显然矿体主要分布在岩体的接触带和岩体近外围的裂隙中。,3 岩浆活动对成矿时间的控制,不同时代的岩浆活动成矿特点 不同时代的岩浆活动具有不同的成矿特色，从而可划分出不同的成矿期。总的来看，我国不同时代的岩浆活动具有如下成矿特征：前震旦纪的岩浆活动有关的矿产主要有与火山活动有关的Fe、Cu矿床，绿岩带金矿及部分伟晶岩矿床；古生代与岩浆活动有关矿化有Cr、Ni、Cu、Pb、Zn等；中生

19、代及以后大量的中酸性岩浆活动，主要分布于我国东部，形成大量的有色、稀有金属矿床；新生代仅见Au、Cu、Sn、U等矿化，集中分布于我国西南和东南沿海地区。 同期岩浆活动的不同阶段，富集的元素及矿化强度也往往有所差异 成矿往往与岩浆分异作用的最后阶段或临近晚阶段有关。 例如华南地区燕山期花岗岩，早期富 W、晚期富 Sn。,4 岩浆活动的物理化学条件,岩浆活动的物理化学条件，主要是由岩浆岩体的形成深度、侵位和冷凝深度，分异程度，内部结构构造和接触带构造等所决定的。这些方面对岩浆岩的成矿有着较大的影响。 前苏联地质学家斯米尔诺夫总结了各类火成岩建造与矿化成因类型按深度的分布规律，他按岩浆侵位深度分为四

20、个带（图3-2-9）：,图3-2-9 火成岩建造矿床成因类型按生成深度的分布图 (据斯米尔诺夫，1976),1)超深成带：地表下1015km(大洋58km)，据目前所知，此带只有少数超变质矿床(兰晶石、夕线石、刚玉等)； 2)深成带：距地表35km至1015km，此带成分均一，有地槽早期基性超基性岩中Fe、Cr、Pt、Ti岩浆分异矿床、中酸性岩中部分云英岩和矽卡岩矿床； 3)浅成带：深度在11.5km至3.5km，此带岩浆成分复杂，各种蚀变及交代作用发育，有与基性岩有关的熔离型Cu、Ni、Ti、Fe矿床，与斜长花岗岩、正长岩伴生的矽卡岩Fe-Cu矿床，以及与晚期小侵入体有关的各类热液型有色、稀

21、有、贵金属(Au)和放射性矿床； 4)近地表带：深度11.5km，有碱性岩中稀有碳酸盐矿床，与细碧角斑岩有关的含黄铁矿 矿床，基性和酸性喷出岩有关的Au、Ag、Hg、Cu等火山热液矿床；次火山斑岩型Cu、Mo、Au矿床，以及含金刚石的金伯利岩等,岩浆活动的物理化学条件对成矿的影响还直接表现在岩浆岩形态、大小对成矿的控制方面：一般说来，形态简单、规模较大的基性、超基性岩体有利于形成Cr、CuNi硫化物类的岩浆矿床，特别是岩体形态呈岩盆、岩盘等近似球状体时更易成矿，原因是球体表面积最小、容积最大、散热慢、有利于结晶分异作用的进行，著名的加拿大肖德贝里岩体就呈一岩盘产出；形态复杂、规模较小的中酸性岩

22、体有利于矽卡岩型矿床的形成，特别是岩体形态变化大、规模小于10km2时更易成矿，原因在于岩体和围岩接触面积相对较大，有利于接触交代作用的充分进行。,5 岩浆岩与矿产的成因联系分析,正确的判断已知的岩浆岩与已知的矿产之间的成因联系对一定地区范围内的进一步预测找矿工作具有重要的指导作用。在各类岩浆岩中，基性超基性岩以及碱性岩的成矿专属性较强，岩体和矿产的成因关系比较明确，但中酸性岩类与矿产的成因联系则比较复杂，在实际工作中难以正确判定，许多以前被认为属于岩浆岩成因的矿床，近些年来经研究证实，属于层控矿床或多因复成矿床。例如内蒙白云鄂博的铁稀土铌矿床，自20世纪初以来，一直认为是内生成因的，50年代

23、，前苏联学者进一步认为是特种高温热液矿床，1976年陈国达研究认为属多因复成矿床；湖南香花岭锡多金属矿，经研究也属于多因复成层控矿床。这类实例不胜枚举。卢作祥和范永香等(1989)认为下列几方面可以作为岩浆岩与矿产成因联系的类比准则：,(1)一定的矿床和矿床类型与一定的岩浆建造空间关系密切，表现为矿床和岩体受同一局部构造(矿田的或矿床的)所控制； (2)矿床和岩体形成的地质时代接近，矿床与岩体同时或者稍晚形成； (3)岩浆岩体对矿床具有特定的专属性或专属性较强；两者有相似的地球化学特点(表现在组成矿物、成矿元素和微量元素等)；一定的矿石建造产于一定的岩浆岩建造中；矿石中所含矿物在岩石中呈造岩矿

24、物或副矿物存在；造岩矿物与矿石矿物中某些微量元素相同； (4)矿化围绕岩体呈带状分带(水平及垂直分带)，包括矿床类型、矿化类型、结构构造、成矿温度、矿物包裹体特征诸方面的递变。 (5)矿床规模和分布与岩体顶面形态和大小有某种依从关系。矿床类型、成矿元素、矿物共生组合与岩体形成深度存在一定的联系。 总之，岩浆岩与矿产的成因联系反映在两者的时间、空间、物质成分和成矿专属性等诸方面。,6 岩浆岩被剥蚀程度的研究,岩浆岩被剥蚀程度影响到与其有关的矿床形成后的保存条件。一般来说，岩浆岩被剥蚀程度与矿床的保存程度成反比，即岩体剥蚀程度越高，则发现矿床的可能性越小。但具体到不同类型的岩浆岩，岩体的剥蚀程度对

25、矿床的找寻则有着不同的影响：对基性、超基性岩体，由于与其有关的岩浆矿床通常位于岩体的偏下部位，当岩体经受一定程度的剥蚀时，各种矿化显示增多、物化探异常增强，这种情况下对找矿反而有利。对于中酸性侵入体，由于与其有关的各种岩浆期后矿床分布于岩体的顶部及其附近围岩中，岩体的剥蚀程度对矿床的保存具有较大的影响：当剥蚀程度较低，未及岩体顶部时，围岩的蚀变现象及脉岩分布区可作为找寻Pb、Zn、Hg、Sb等中低温矿床的标志及有希望的地区；当剥蚀程度中等，刚刚达到岩体顶部，侵入体呈岛状出露，各种蚀变较强时，是找寻各种热液矿床和矽卡岩矿床很有希望的地区；当剥蚀程度很高、中酸性岩体大面积出露时，对找矿一般不利，因

26、为在成因上与该岩体有关的矿床数量将大为减少。但是，当侵入体为多次侵入的复式岩体时，情况更为复杂，要针对具体情况进行深入的研究工作。岩体被剥蚀深度的确定，主要根据岩体本身的产出地质特征、岩体形态、岩相变化、捕虏体分布、岩石化学、地球化学(一些特征元素的含量变化及其有关元素比例的变化如Nb/V、K/Na、Zn/Pb等)、副矿物的分布、蚀变强弱及组合等特征综合分析而定。,（四） 地层、岩相、古地理因素,地层、岩相、古地理因素对各种外生矿产及部分的内生矿产都具有明显的控制作用。,1 地层因素,地层是指一定时代、具有一定岩相特征的沉积物。地层控矿表现在地层层位（时代）和地层岩性俩方面。 地层层位（时代）

27、对成矿的控制 外生矿床常形成于一定时代的地层中，呈现出外生矿床在时间上不均匀分布特征。例如，外生铁矿虽然几乎每个时代都有，但最有意义的是前寒武纪地层，其储量占世界铁矿储量的60%以上，前寒武纪和第三纪地层还集中了全世界锰矿储量量的50%以上， 叶连俊（1976）认为我国沉积矿床可以划分为4个成矿期，在每个成矿期中主要沉积矿床形成规律的成矿序列（图3-2-10），自老而新大致以FeMnPAl煤Cu盐类顺序出现。成矿的周期性，明显地反映了气候条件的规律演变，大致反映了从温湿的气候条件向干燥气候条件演化。即从Fe、Mn、P、Al、煤到铜、盐类沉积矿床形面而告终。另一方面，这一序列也反映了与地壳运动和

28、海水进退的密切关系。即Fe、Mn、P等形成于海侵阶段，形成以海相为主的沉积矿床，而Al、煤、Cu、盐类矿床则常形成于海退阶段，形成以陆相沉积为主要矿床。,图3-2-10 中国沉积矿床成矿时代(据叶连俊，1976),地层岩性对成矿的控制,对于外生矿床而言，由于地层与矿床两者之间具有共同的物质来源和共同的沉积环境，因而外生矿床常与一定的沉积组合共生。 对风化矿床和砂矿床其形成都必须在具有以提供矿质来源的一定岩石类型基础上，由于有利的气候和地貌条件，才使有用矿物和元素富集， 对于层控矿床，一定岩性的地层为层控矿床提供了部分或全部成矿物质来源，这些岩性层现在常称为矿源层。,2 岩相古地理因素,岩相标志

29、反映当时的海陆分布、海水深浅、海水进退方向等及有关沉积矿产的空间分布、特征。 其基本规律是：主要外生矿产均分布在沉积区和剥蚀区的中间地带（古陆的边缘、滨海、浅海、泻湖、三角洲等），如我国震旦纪下部的宣龙式沉积铁矿和瓦房子锰矿主要分布于内蒙古地轴的南缘；中南地区泥盆系析宁乡式沉积铁矿主要产于江南古陆的边缘。 主要的外生沉积矿床的形成可分海侵和海退两个序列。 海侵阶段形成的矿床有Fe、Mn、P等，多分布于海侵岩系底部；海退阶段形成的矿床有铜和膏盐等。,各种外生矿床受特定的古地理环境控制。,其中Fe、Mn、P、Al主要形成在温湿气候下的古陆边缘、滨海、浅海地带和淡水湖泊中；膏盐矿床(包括石膏、岩盐、

30、钾盐、硼砂、天然碱等)形成于干旱气候条件下的古内陆盐湖和泻湖；煤形成于潮湿气候条件下的内陆盆地和滨海沼泽；含铜砂页岩和油气矿产则形成于三角洲和内陆大型盆地；古河谷、阶地、海滨以及部分坡积和冲积层是各类砂矿形成的有利场所，重要的砂矿床有金、铂、锆英石、铌钽、钨、锡、钛铁矿、金刚石等；炎热潮湿气候及地形平缓条件，是风化淋滤矿床和风化壳矿床形成的有利环境。,受沉积岩相、古地理的控制，许多沉积矿床常形成特有的相变分带,。 例如沉积铁、锰矿床的相变分带，一般由海岸大陆斜坡，可分为三个相带：高价铁锰氧化物相，形成于古海水波动面之下，充分氧化环境，以高价铁锰氧化物和氢氧化物主为，如赤铁矿、褐铁矿、软锰矿、硬

31、锰矿等；低价氧化物及硅酸盐相，在浅海环境及不充分氧化条件下，形成鲕绿泥石和菱铁矿，以及水锰矿和蛋白石等；碳酸盐及硫化物相，在浅海至陆棚地带，含氧不足趋向还原环境中，形成含铁碳酸盐、菱锰矿、黄铁矿、白铁矿、含锰黄铁矿及含锰方解石等（图3-2-12）。上述相变分带在预测找矿中的指导意义在于当首先发现了某一相带时，应该考虑到其它相带可能出现的方向和位置。有时开始发现的可能不一定具有多少工业意义，但却可导致其后更重要的发现。如第二次世界大战期间，别捷赫琴在奇阿图拉进行锰矿勘查时，首先发现了菱锰矿，然后据相变规律向海岸方向找到了含锰更高的水锰矿床和软锰矿相带。, 图3-2-12 沉积铁、锰矿相变规律示意

32、图 (据袁见齐等，1979) (a)沉积铁矿相变规律示意图； (b)沉积锰矿相变规律示意图,（五）区域地球化学因素,区域地球化学因素是控制内、外生成矿的重要因素，图3-2-13反映了我国金的地球化学块体分布图，其中几个重要的异常高值区和重要的金矿分布区吻合较好。,区域地球化学特征是指一定区域中化学元素的分布和分配情况，以及迁集活动历史。与成矿预测和矿床普查直接有关的区域地球化学因素分析，应特别重视以下三个方面。 1元素的丰度 化学元素在地壳各个部分分布是不均匀的，表现在某一元素或一组元素在某一地区或某个地质体中相对集中。构成特定的地球化学区（又称地球化学省）。 为了研究一个地区的元素丰度和划分

33、不同的地球化学区，需要系统的区域化探资料。据元素含量的变化，从正常场低异常区高异常区浓集中心工业矿化，分析元素多阶段逐步富集的趋势，直接地指出找矿远景区。 2 元素分布的区域性 元素分布具区域性特点，往往一些元素集中于这个区域，另一些元素集中于另一区域，这与区域地质构造特点和地质发展历史密切相关，众所周知，在我国南岭地区有大量花岗岩分布，集中了大量的W、Sn、Be、Li、Nb、Ta等矿床；而到湘中湘南一带，酸性侵入体侵入于巨厚碳酸盐岩中，形成W、Sn、Pb、Zn等元素的富集； 3 元素的共生组合与分带 元素的迁移富集常常是成群出现，表现为特定的共生组合规律和分带特征，这在找矿预测、矿床综合评价

34、、确定矿化标志、化探选择指示元素等方面都有重要意义。 如内生成矿过程中，与基性、超基性等有关的是Cr、Ni、Co、Pt、V、Ti等经常共生；与中酸性岩活动有关的则是W、Sn、Mo、Bi、Li、Be、Nb、Ta、Fe、Cu、Pb、Zn等元素经常共生。图3-2-14反映了成矿花岗岩从岩体到外围接触带元素由高温向低温分带的空间特征。,（六）变质作用因素,与变质作用有关的矿产具有相当大的工业经济意义。因此在变质岩系分布的和受变质作用影响的地区进行矿产勘查，必须注意变质条件的研究。与区域变质作用有关的受变质矿床主要是受变质前原生矿床的形成条件所控制。因此对变质岩原岩的恢复及变质前的矿床形成的各种成矿地质

35、条件(如地层、岩相古地理、构造或岩浆岩等)的分析研究是必不可少的。此外，区域变质作用使矿床发生变化，因而也需要对变质条件进行分析。变成矿床是经受区域变质作用才形成的矿床。因此变质作用、变质相就决定了变成矿床的富集和分布规律。为寻找这类矿床必需在恢复原岩的条件下，深入地研究变质程度、变质作用和变质相。矿床总是分布在特定的变质相中，并与它们有成因联系。影响变质作用及与之有关的成矿作用的主要因素是温度、压力和具化学活动性的流体。要注意这些因素在各个不同地区的区域变质作用、混合岩化和花岗岩化中所起的作用。由于这些作用的结果，一方面形成了一系列的含矿变质建造，另一方面也决定了变质程度的深浅、变质相带和变

36、质矿床的类型和分布。因此分析变质条件应注意以下三方面：,1）以岩石学、岩石化学、地球化学和变质作用研究为基础，恢复原岩类型及其建造类型，查明变质建造的含矿特征和有用组份的原始分布，从而可以深入掌握变质矿床的分布规律。例如对变质火山岩系中的黄铁矿型铜矿床的含矿岩系研究，恢复其原岩类型和建造为一套特殊的火山沉积岩，即细碧岩石英角斑岩及相应成分的凝灰岩互层。这样就可确定其海底喷发的成因，而矿床的形成与火山岩基部硫质喷气孔活动有关。进一步再根据其变质深浅可确定其所属类型。同时结合分析其所处大地构造位置的特征，便可较快地查明其原岩和矿产分布规律。例如国内外许多变质的细碧角斑岩系中的含铜黄铁矿床分布规律都

37、有许多共同特征。 2）分析区域变质程度，划分变质相带。一般来说浅变质区，主要是形成受变质矿床。深变质区往往形成变成矿床，它们还往往与混合岩化作用和变质热液作用有关。例如我国东北前震旦纪绿片岩相和含铁建造中的富铁矿。对于多数矿床来说，随着区域变质作用的加强，元素组份的重新组合和矿物重结晶，矿石质量向好的方向发展。例如结晶程度差的磷矿，经区域变质可以变成易选的磷灰石晶体。铁矿经区域变质晶体加大后，也利于磁选等等。总之详细划分变质相，可以预测在不同相带内可能具有的各种不同类型矿床。,3）总结含矿变质建造及有关的变质矿床：前苏联地质学家将在时、空上彼此密切联系的各种岩石天然组合称为建造，包括岩浆建造、

38、沉积建造、变质建造等。其中变质建造是指一定的构造发展阶段变质岩石的天然组合。不同的变质建造往往具有不同的变质矿床，构成所谓的含矿变质建造。在变质因素的成矿分析中，要注意总结和发现新的含矿变质建造。已知主要的含矿变质建造有下列几类： (1)含铁变质建造：有基鲁那型，是产于变粒岩中的磁铁矿磷灰石型；鞍山型，与绿片岩 相有关，属磁铁石英岩型；大红山型，属变钠长岩型铁铜矿床；还有哈姆斯利型碧玉磁铁石英岩等。 (2)含硫化物变质建造：有黄铁矿型铜矿(白银厂型)，产于变质火山岩中；黝铜矿型(挪威)，产于黑云母片岩或片麻岩中；铅锌多金属型(澳大利亚布罗肯山)，产于变质火山岩中。 (3)含磷变质建造：有含磷金

39、云母透辉石型，产于片麻岩中(黑龙江、内蒙)；含磷变质白云母型，产于片岩，白云岩、大理岩建造中(如海州磷矿)。 (4)含硼、钠长石型变粒岩建造：有电气石变粒岩型和钠长石变粒岩型两类。 (5)含金铀变质砾岩建造：有著名的南非维特型，产于云母片岩石英岩系中。 (6)富铝变质建造：如河北灵。,(七)人为因素,人为因素对人工矿床的形成起着重要的控制作用。随着人工矿床概念的普及及其在矿业可持续发展中的重要地位的确立，对控制人工矿床形成的人为因素的研究也正被人们逐渐所重视。所谓人为因素是指有利于人工矿床形成的全部人类活动。由于人工矿床主要是在技术经济相对落后的年代里人类进行矿业生产活动时所遗留下来的废弃堆积

40、物，如选矿尾砂或采矿的废石等，因此人类活动的时间长短及当时进行矿业生产时的科学技术水平高低对人工矿床的规模及价值都有着较大的影响。一般说来，人类活动的时间越长、当时所依赖的科学技术水平越高则形成的人工矿床规模越大。但当时的科学技术水平越高，形成的人工矿床的价值则相对较小。以金矿为例，早期采用单一的机械分选(重选)所抛弃的尾砂含金可达nn-6、而现今采用氰化法的尾砂含金仅0.n10-6。对于一些经历了长期的尾砂、废石堆放而形成的人工矿床，因科学技术水平的不断提高，特别是选矿技术的不断改进和更新，人工矿床中的有用组份的含量从下部上部常具有由高低的变化及可利用的有用组分的种类常具有多少的变化。总的来

41、看，人为因素的研究程度目前非常有限，但随着人工矿床的逐步开发，人为因素的研究水平将会不断提高。,二、找矿标志,找矿标志是指能够直接和间接地指示矿床的存在或可能存在的一切现象和线索。找矿标志按其与矿化的联系一般可分为直接找矿标志和间接找矿标志，前者如矿体露头、铁帽、矿砾、有用矿特重砂、采矿遗迹，后者如蚀变围岩、特殊颜色的岩石、特殊地形、特殊地名、地球物理异常等。, 地质标志,1 矿产露头 矿产露头可以直接指示矿产的种类、可能的规模大小、存在的空间位置及产出特征等，是最重要的找矿标志。由于矿产露头在地表常经受风化作用改造，因此据其经受风化作用改造的程度，可分为原生露头和氧化露头两类。 原生露头是指

42、出露在地表，但未经或经微弱的风化作用改造的矿化露头。其矿石的物质成分和结构构造基本保持原来状态。一般来说，物理化学性质稳定，矿石和脉石较坚硬的矿体在地表易保存其原生露头。例如鞍山式含铁石英岩，其矿石矿物和脉石矿物基本上全是氧化物：磁铁矿、赤铁矿、石英等，因此不会再氧化，至多磁铁矿氧化为赤铁矿，故地表露头基本上反映深部矿体的特征。此外，铝土矿、含金石英脉，各种钨、锡石英脉型矿体和矿脉在地表同样稳定，其中主要矿物皆为氧化物。这类露头一般能形成突起的正地形，易于发现，并且还可以根据野外肉眼观察鉴定确定其矿床类型，目估矿石的有用矿物百分含量，初步评定矿石质量。 多数的矿体的露头，在地表均遭受不同程度的

43、氧化，使矿体的矿物成分、矿石结构发生不同程度的破坏和变化，这种露头称之为矿体的氧化露头。在对金属氧化露头的野外评价中，要注意寻找残留的原生矿物以判断原生矿的种类及质量，另外也可以据次生矿物特征判断原生矿的特征（表3-2-3）。,表3-2-3 某些矿床氧露头常见次生矿物及其颜色特征表,金属硫化物矿体的氧化露头最终常在地表形成所谓的“铁帽”。铁帽是指各种金属硫化物矿床经受较为彻底的氧化、风化作用改造后，在地表形成的以Fe、Mn氧化物和氢氧化物为主及硅质、粘土质混杂的帽状堆积物。铁帽是寻找金属硫化物矿床的重要标志。国内外许多有色金属矿床就是据铁帽发现的，如果铁帽规模巨大，还可作铁矿开采。在预测找矿工

44、作中对铁帽首先须区分是硫化物矿床形成的真铁帽或是由富铁质岩石和菱铁矿氧化而成的假铁帽，其次对铁帽要进一步判断其原生矿的具体种类和矿床类型。,2 近矿围岩蚀变,在内生成矿作用过程中，矿体围岩在热液作用下常发生矿物成分、化学组分及物理性质等诸方面的变化，即围岩蚀变。由于蚀变岩石的分布范围比矿体大，容易被发现，更为重要的是蚀变围岩常常比矿体先暴露于地表，因而可以指示盲矿体的可能存在和分布范围（图3-2-15）。, 图3-2-15 圣马纽埃卡拉马祖圆心状蚀变矿化带略图 (据J.D.劳维尔等，1970) (a)蚀变分带略图； (b)矿化分带略图； (c)硫化物产状分布图,表3-2-4 主要围岩蚀变类型及

45、其有关矿产表,3 矿物学标志,矿物学标志是指能够为预测找矿工作提供信息的矿物特征。它包括了特殊种类的矿物和矿物标型两方面的内容。前者已形成了传统的重砂找矿方法。后者是近20年来随着现代测试技术水平的提高，使大量存在于矿物中的地质找矿信息能得以充分揭示而逐步发展起来的，并取得了较大的进展，目前已形成矿物学的分枝学科找矿矿物学。,矿物标型是指同种矿物因生成条件的不同而在物理、化学特征方面所表现出的差异性。通过矿物标型特征研究可以提供以下方面的找矿信息： 1)对地质体进行含矿性评价。利用矿物标型可以较简捷地判断地质体是否有矿。例如，金伯利岩中的紫色镁铝榴石含Cr2O32.5%时，可以判断该岩体为含金

46、刚石的成矿岩体；铬尖晶石中的FeO22%，其所在的超基性岩体通常具铂、钯矿化；再如金矿床中石英呈烟灰色时，其所在的石英脉含金性一般较好。,2)指示可能发现的矿化类型及具体矿种。预测工作区发育的可能矿化类型，在评价矿点和圈定预测远景区时具有重要意义。如不同成因类型矿床中的磁铁矿，其化学组分差别很大，与基性超基性岩有关的岩浆矿床中，磁铁矿一般含TiO2很高，而其它类型的则含TiO2很低。同一矿床从早期到晚期也呈现规律性变化。 从锡石的标型特征(晶形和含微量元素)可以区分伟晶岩型、石英脉型、锡石硫化物型等不同类型的矿化。,利用矿物标型特征和矿物共生组合特点，可以提供更好的矿床类型信息。如含锌尖晶石作

47、为多金属矿床出现的标志；电气石的标型变化作为不同成因的锡石矿床的标志。伟晶岩中玫瑰色和紫色矿物(云母、电气石、绿柱石等)的出现是锂、铯矿化的标志；花岗岩中绿色天河石、褐绿色锂云母的出现，说明可能有锂矿化的存在；在变质岩地区见蓝晶石、石榴石、是含云母伟晶岩存在的标志。,3)反映成矿的物理、化学条件。目前在大比例尺成矿预测及生产矿区的“探边摸底”找矿作中应用较多。利用矿物标型特征的空间变化，推测矿物形成时的物、化条件及空间变化特征，进行矿床分带，指导盲矿找寻。如在反映成矿温度方面，锡石从高温低温，晶形由简单的四方双锥四方双锥及短柱状长柱状、针状；闪锌矿从高温低温，含铁量由高低、颜色由黑淡黄。王燕(

48、1979)在胶东玲珑金矿对第一阶段石英进行系统的测温，绘制出温度梯度等值线图，清楚地反映了多渠道的矿液是从北东深部向南西方向斜向运移的，从而较好的指导了深部矿体的找寻工作。,（二）地球化学标志,地球化学标志主是要指各种地球化学分散晕，它们是围绕矿体周围的某些元素的局部高含量带。这些分散晕据调查介质的不同可分为原生晕、次生晕（分散流、水晕、气晕、生物晕）等。图3-2-17反映了铜峪沟矿区Cu、Pb、Zn、Ag、Sn元素的地球化学异常分布特征。,从研究、分析地球化学元素的途径入手而达到提取找矿标志的目的，目前已形成了较为成熟的各种专门性的地球化学找矿方法。通过化探方法所圈出的各种分散晕常称之为化探

49、异常，其在找矿中的应用及评价详见找矿方法一节。 地球化学标志在金属、能源矿产勘查工作中应用非常广泛，与其它找矿标志相比，具有其独特的优点：,首先是找矿深度大，是找寻各类矿产、特别是盲矿床的重要标志，找矿深度可以达到百米甚至数百米； 其次，应用于指导找矿比较简便，利用不同级别、种类的化探异内的主要异常及其形态展布，反映主要成矿带和矿化集中区或主要矿源层的展布以及主要控矿因素与矿化的内在联系，从而有助于提高勘查人员的识别能力，为评价区域总的成矿前景和矿产潜力指明方向；,另外，地球化学标志是发现新类型矿床及难识别矿床的唯一途径或重要途径。对于以成矿元素作指示元素而圈定的地化异常是一种直接的找矿标志；其不同级别的地化异常反映了成矿元素逐步地富集趋势，在找矿工作中从正常场低异常区高异常区浓集中心工业矿床，可以直接进行矿产的勘查与评价工作。因此，一些新类型的金属矿产就是通过对不同级别的化探异常的逐步评价而发现的。这方面比较典型的如卡林型金矿床和红土型金矿床的发现及勘查评价工作。,最后需