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矿床的成矿系列与区域成矿床的成矿系列与区域成矿规律研究矿规律研究陈毓川陈毓川前 言 一种概念或理论的提出,都是一定科学研究历史阶段的产物,它们都经历了前人长期的探索和不断萌发的新的认识的积累。新概念或理论的提出实际上是某一方面阶段性研究成果在理论上的总结与提高,从提出的那一天起就将在使用中受到检验、并不断修正、再进一步发展。矿床的成矿系列Minerogenic Series of Ore Deposits 一矿床的成矿系列概念的形成及建立矿矿床床学学界界一一直直关关注注和和重重视视的的一一个个问问题题是是:在在区区域域中中矿矿床床或或矿矿化化之之间间的的关关係係。此此问问题题受受到到许许多多学者的不断探索。学者的不断探索。上上世世纪纪 20 20 年年代代,艾艾孟孟斯斯 (1924)(1924)提提出出矿矿床床地地热热分分带带的的观观点点,列列出出自自岩岩体体向向外外因因受受地地热热梯梯度度的的控控制制,形形成成了了金金属属分分带带的的次次序序:Sn-W-Bi-As-Sn-W-Bi-As-Cu-Zn-Pb-Ag-(Au,Ag)-Sb-HgCu-Zn-Pb-Ag-(Au,Ag)-Sb-Hg。上世纪上世纪 30 30 年代,年代,C.C.C.C.斯米尔诺夫斯米尔诺夫 (1937)(1937)提出提出成矿脉动分带成矿脉动分带的认识。在的认识。在 1946 1946 年提出年提出 “矿矿床组合床组合”的概念,的概念,1950 1950 年年毕利宾毕利宾给予以下定义:给予以下定义:“这是矿床的自然组合,这些矿床具有相似的金这是矿床的自然组合,这些矿床具有相似的金属矿物属矿物 (或金属或金属)组合;相似的形成矿床的构造组合;相似的形成矿床的构造-岩浆环境及成因上与相关的岩浆岩有关;相似的岩浆环境及成因上与相关的岩浆岩有关;相似的形成深度及温度范围;相似的工业特征形成深度及温度范围;相似的工业特征”。1964 1964 年年阿布杜拉耶夫阿布杜拉耶夫等提出等提出“矿床成因序列矿床成因序列”,他们把矿床与反映地质构造不同的发展阶段,他们把矿床与反映地质构造不同的发展阶段所形成的岩石建造联所形成的岩石建造联係係起来,划分出相应的各种起来,划分出相应的各种成因序列。成因序列。在在国国内内,翁翁文文灏灏 (1920,(1920,1927)1927)提提出出了了华华南南矿矿物分带物分带问题。问题。5050、60 60 年代年代郭文魁郭文魁等编制等编制 1:300 1:300 万全国金万全国金属矿床成矿规律图,进行了湖南郴县属矿床成矿规律图,进行了湖南郴县 1:20 1:20 万区域万区域成矿规律研究;成矿规律研究;张炳熹张炳熹等在南岭地区进行区域成矿等在南岭地区进行区域成矿规律研究。规律研究。1966 1966 年年江西省地质局江西省地质局 908 908 地质队地质队、广东省有广东省有色金属勘察公司色金属勘察公司 932 932 地质队地质队针对石英脉型黑钨矿针对石英脉型黑钨矿矿床提出了矿床提出了五层楼式成矿控制规律五层楼式成矿控制规律。1974 1974 年以年以陈毓川陈毓川和和李文达李文达为首的研究集体提为首的研究集体提出宁芜火山岩区区域矿床成矿模式出宁芜火山岩区区域矿床成矿模式 “宁芜玢岩铁宁芜玢岩铁矿成矿模式矿成矿模式”。玢岩铁矿理想成矿模式玢岩铁矿理想成矿模式1-青青龙龙群群石石灰灰岩岩(T1-2);2-黄黄马马青青组组砂砂页页岩岩(T3);3-象象山山群群砂砂岩岩(J1-2);4-龙龙王王山山、大大王王山山两两旋旋回回火火山山岩岩(J3/K1);5-辉辉长长闪闪长长玢玢岩岩-辉辉长长闪闪长长岩岩;6-蚀蚀变变分分带带界界线线;7-角角砾砾岩岩化化带带及及角角砾砾状状矿矿石石;8-块块状状矿矿石石;9-镜镜铁铁矿矿或或磁磁铁铁矿矿脉脉;10-层状矿体层状矿体;11-黄铁矿化黄铁矿化;12-浸染状磁铁矿化浸染状磁铁矿化 龙旗山式;龙旗山式;竹园山式;竹园山式;龙虎山式;龙虎山式;梅山式;梅山式;凹山式;凹山式;陶村式;陶村式;向山式向山式(黄铁矿黄铁矿);姑山式姑山式 I-下部浅色蚀变带;下部浅色蚀变带;II-中部深色蚀变带;中部深色蚀变带;III-上部浅色蚀变带上部浅色蚀变带IIIIII1975 1975 年年程裕淇等程裕淇等通过研究全国铁矿成矿规律,通过研究全国铁矿成矿规律,提出铁矿类型组、铁矿成矿系列概念。提出铁矿类型组、铁矿成矿系列概念。1979 1979 年年程裕淇、陈毓川、赵一鸣程裕淇、陈毓川、赵一鸣发表发表 “初论矿初论矿床的成矿系列问题床的成矿系列问题”的文章,的文章,正式提出成矿系列的正式提出成矿系列的概念概念,并提出了,并提出了19 19 个矿床成矿系列。个矿床成矿系列。1983 1983 年年研究集研究集体体又发表了又发表了 “再论矿床的成矿系列问题再论矿床的成矿系列问题”的文章,的文章,进一步完善矿床成矿系列概念,又新建了进一步完善矿床成矿系列概念,又新建了 6 6 个矿床个矿床成矿系列,提出成矿系列序次的划分。成矿系列,提出成矿系列序次的划分。自矿床成矿系列概念提出以来,受到国内矿床界、自矿床成矿系列概念提出以来,受到国内矿床界、尤其是矿产勘查部门的关注,近三十年来对矿床成矿尤其是矿产勘查部门的关注,近三十年来对矿床成矿系列的研究及在矿产勘查工作中的应用获得很大的进系列的研究及在矿产勘查工作中的应用获得很大的进展。展。先先先先后后后后对对对对南南南南岭岭岭岭地地地地区区区区、长长长长江江江江中中中中下下下下游游游游地地地地区区区区、秦秦秦秦岭岭岭岭地地地地区区区区、西西西西南南南南三三三三江江江江地地地地区区区区、阿阿阿阿尔尔尔尔泰泰泰泰地地地地区区区区、新新新新疆疆疆疆、黑黑黑黑龙龙龙龙江江江江、河河河河北北北北等等等等 12 12 12 12 个个个个省省省省 (区区区区)以以以以及及及及全全全全国国国国金金金金矿矿矿矿及及及及全全全全国国国国主主主主要要要要成成成成矿矿矿矿区区区区带带带带的的的的矿矿矿矿床床床床成成成成矿矿矿矿系系系系列列列列进进进进行行行行了了了了第第第第一一一一轮轮轮轮的的的的研研研研究究究究,2000200020002000年年年年编编编编制制制制、出出出出版版版版了了了了第第第第一一一一代代代代全全全全国国国国前前前前寒寒寒寒武武武武纪纪纪纪、古古古古生生生生代代代代及及及及中中中中-新新新新生生生生代代代代矿矿矿矿床床床床成成成成矿矿矿矿系列图。系列图。系列图。系列图。“九九九九五五五五”期期期期间间间间 (1992(1992(1992(1992-1995)1995)1995)1995),原原原原地地地地质质质质矿矿矿矿产产产产部部部部第第第第二二二二轮轮轮轮全全全全国国国国成成成成矿矿矿矿远远远远景景景景区区区区划划划划工工工工作作作作採採採採用用用用了了了了矿矿矿矿床床床床成成成成矿矿矿矿系系系系列列列列概概概概念念念念作作作作为为为为成成成成矿矿矿矿分分分分析析析析的的的的地地地地质质质质理理理理论论论论基基基基础础础础,对对对对促促促促进进进进成成成成矿矿矿矿预预预预测测测测工工工工作作作作起起起起到到到到了了了了很很很很好好好好的的的的作作作作用用用用。该该该该项项项项成成成成果果果果2004200420042004年年年年获获获获国国国国家家家家科科科科技技技技进进进进步步步步二二二二等等等等奖。奖。奖。奖。1999-2004年年组组织织开开展展了了中中国国成成矿矿体体系系和和区区域域成成矿矿评评价价大大调调查查综综合合研研究究项项目目,该该项项目目组组织织了了四四十十个个科科研研、教教学学、地地勘勘单单位位的的200多多位位科科技技骨骨干干参参加加,其其中中包包括括七七位位院院士士,较较系系统统地地综综合合研研究究了了全全国国及及各各省省、区区的的区区域域成成矿矿规规律律问问题题,取取得得了了丰丰硕硕成成果果,其其中中对对成成矿矿系系列列的的研研究究达达到到了了新新高高度度,进进一一步步完完善善了了成成矿矿系系列列的的概概念念,在在全全国国建建立立了了214个个矿矿床床成成矿矿系系列列,434个个矿矿床床成成矿矿亚亚系系列列,978个个矿矿床床式式,编编制制了了第第二二代代全全国国前前寒寒武武纪纪、古古生生代代、中中生生代代及及新新生生代代成成矿矿系系列列图图。2006年年发发表表了了三三论论矿床的成矿系列问题矿床的成矿系列问题。2004/8/15中国成矿体系与区域成矿评价2004/8/15中国成矿体系与区域成矿评价2004/8/15中国成矿体系与区域成矿评价2004/8/15中国成矿体系与区域成矿评价二矿床的成矿系列概念的二矿床的成矿系列概念的基本内涵及结构基本内涵及结构(一)成矿系列概念及研究对象(一)成矿系列概念及研究对象 成成矿矿系系列列是是矿矿床床地地质质科科学学中中研研究究区区域域成成矿矿规规律律的的一一种种学学术术思思想想,用用系系统统论论、活活动动论论观观点点研研究究在在地地质质历历史史发发展展各各阶阶段段、各各特特定定地地质质构构造造环环境境中中成成矿矿作作用用的的过过程程及及形形成成的的矿矿床床组组合合自自然然体体。矿矿床床的的成矿系列亦是一种矿床的自然分类。成矿系列亦是一种矿床的自然分类。主要学术思想是:主要学术思想是:1、认认为为矿矿床床是是地地质质环环境境中中的的组组成成部部分分,成成矿矿作作用用是是形成地质环境的地质作用中的一个组成部分;形成地质环境的地质作用中的一个组成部分;2、矿矿床床在在自自然然界界并并非非单单个个存存在在,而而是是以以有有成成因因联联系系的矿床组合自然体存在;的矿床组合自然体存在;3、在在一一定定的的地地质质历历史史期期间间或或构构造造运运动动阶阶段段,在在一一定定的的地地质质构构造造单单元元及及构构造造部部位位,与与一一定定的的地地质质成成矿矿作作用用有有关关,形形成成一一组组具具有有成成因因联联系系的的矿矿床床组组合合自自然体,称为然体,称为矿床成矿系列矿床成矿系列;4、矿矿床床成成矿矿系系列列内内的的矿矿床床在在时时空空域域中中具具有有一一定定的的演演化规律和分布规律;化规律和分布规律;5、在在同同一一地地区区先先后后形形成成的的矿矿床床成成矿矿系系列列具具有有一一定定的的继继承承性性及及演演变变性性,并并可可出出现现对对早早期期矿矿床床成成矿矿系系列列的的叠叠加加、改改造造;6、同同一一地地区区相相近近时时期期形形成成的的矿矿床床成矿系列可以相互叠合;成矿系列可以相互叠合;7、在在一一个个地地质质构构造造旋旋回回涉涉及及的的构构造造单单元元内内所所形形成成的的各各类类矿矿床床成成矿矿系系列列,具具有有一一定定的的演演化化规规律律、分分布布规律及内在联系,组成规律及内在联系,组成矿床成矿系列组矿床成矿系列组;8、不不同同时时代代、不不同同地地区区但但具具有有类类似似地地质质构构造造环环境境和和同同类类成成矿矿作作用用,可可形形成成类类似似的的矿矿床床成成矿矿系系列列,但但又各具特色,组成又各具特色,组成矿床成矿系列类型矿床成矿系列类型;9、成矿系列可分出五个序次(层次)。、成矿系列可分出五个序次(层次)。成矿系列划分为五个序次成矿系列划分为五个序次矿床成矿系列组矿床成矿系列组矿床成矿系列组合矿床成矿系列组合矿床成矿系列类型矿床成矿系列类型矿床成矿系列矿床成矿系列矿床成矿亚系列矿床成矿亚系列矿床式(矿床类型)矿床式(矿床类型)矿床矿床序次序次名名 称称第一序次第一序次第二序次第二序次第三序次第三序次第四序次第四序次第五序次第五序次 成成矿矿系系列列所所研研究究的的对对象象是是时时空空域域中中矿矿床床的的自自然然体体及及其其时时空空结结构构、形形成成地地质质构构造造环环境境、形形成成过过程程、演演化化规规律律以以及及矿矿床床自自然然体体之之间间存存在在的的各各种种关关系系。通通过过对对这这些些客客观观规规律律的的研研究究、探探索索和和掌掌握握,应应用用于于指指导导区区域域找找矿矿,提提高高找找矿矿效效率率,并并在在此此过过程中进一步提高对成矿规律的认识。程中进一步提高对成矿规律的认识。(二)矿床成矿系列的内含与划分(二)矿床成矿系列的内含与划分 矿矿床床成成矿矿系系列列是是成成矿矿系系列列序序次次中中的的第第二二序序次次,亦亦是是核核心心组组成成部部分分,它它是是时时空空域域中中基基本本的的矿矿床床组组合合自自然然体体。它它是是全全球球矿矿床床世世界界的的“细细胞胞”,由由它它组组成成了了全全球球矿矿床床世世界界。矿矿床床成成矿矿系系列列的的定定义义可可简简略略为为:在在特特定定的的四四维维时时间间、空空间间域域中中,由由特特定定的的地地质质成成矿作用形成有成因联系的矿床组合。矿作用形成有成因联系的矿床组合。特特定定的的时时间间域域是是指指一一定定的的地地质质历历史史发发展展阶阶段段内内,一一般般是是指指一一个个大大地地构构造造活活动动旋旋回回或或相相对对独独立立的的构构造造活活动动阶阶段段;特特定定的的空空间间域域是是指指一一定定的的地地质质构构造造单单元元,是是指指上上述述地地质质构构造造活活动动所所涉涉及及的的地地质质构构造造单单元元,亦亦就就是是成成矿矿的的地地质质构构造造环环境境,一一般般相相当当于于形形成成的的三三级级构构造造单单元元,或或跨跨越越或或包包含含在在老老的的构构造造单元内。单元内。特特定定的的地地质质成成矿矿作作用用是是指指在在此此特特定定的的时时空空域域中中发发生生的的地地质质成成矿矿作作用用;形形成成有有成成因因联联系系的的矿矿床床组组合合是是指指在在上上述述特特定定的的时时空空域域内内由由特特定定的的地地质质成成矿矿作作用用形形成成的的矿矿床床组组合合,它它们们之之间间具具有有内内在在的的成成因因联系。联系。地地质质成成矿矿作作用用的的确确定定原原则则是是:每每一一个个矿矿床床成成矿矿系系列列以以一一种种主主导导的的地地质质成成矿矿作作用用来来构构筑筑,地地质质成成矿矿作作用用按按矿矿床床界界通通用用的的划划分分为为岩岩浆浆成成矿矿作作用用、沉沉积积成成矿矿作作用用、变变质质成成矿矿作作用用三三大大类类,另另外外单单独独列列出出表表生生成成矿矿作作用用,还还另另列列一一类类含含矿矿流流体体成成矿矿作作用用(包包括括暂暂时时成成因因不不明明的的矿矿床床)。有有的的矿矿床床成成矿矿系系列列的的形形成成同同时时还还伴伴有有其其它它的的地地质质成成矿矿作作用用,在在对对这这类类矿矿床床成成矿矿系系列列的的研研究究与与论论述述时时应应充充分分给给予予重重视。视。这这四四个个因因素素组组成成一一个个矿矿床床成成矿矿系系列列,构构成成特特定定时时空空域域中中一一个个矿矿床床组组合合自自然然实实体体。因因此此,每每一一个个矿矿床床成成矿矿系系列列在在全全球球均均是是唯唯一一的的矿矿床床组组合合实实体体。也也可可以以说说每每一一个个矿矿床床成成矿矿系系列列就就是是一一个个完完整整的的亦亦是是最最基基本本的的成成矿矿系系统统(此此处处的的成成矿矿系系统统概概念念不不包包含翟裕生院士提出的后期改造过程)。含翟裕生院士提出的后期改造过程)。大大大大地地地地构构构构造造造造旋旋旋旋回回回回或或或或相相相相对对对对独独独独立立立立的的的的构构构构造造造造活动阶段活动阶段活动阶段活动阶段成成成成矿矿矿矿的的的的地地地地质质质质构构构构造造造造单单单单元元元元(成成成成矿矿矿矿地质环境)地质环境)地质环境)地质环境)成矿地质作用过程成矿地质作用过程成矿地质作用过程成矿地质作用过程有成因联系的矿床组合自然体有成因联系的矿床组合自然体有成因联系的矿床组合自然体有成因联系的矿床组合自然体空间空间时间时间形形成成矿矿床床成成矿矿系系列列矿床成矿系列内部结构矿床成矿系列内部结构 通过对典型矿床成矿系列形成机制的研究,通过对典型矿床成矿系列形成机制的研究,将矿床成矿系列的内部结构概括为三个方面:将矿床成矿系列的内部结构概括为三个方面:物质结构物质结构指矿源供应、矿化强度、矿种、指矿源供应、矿化强度、矿种、矿床类型和规模等的有序配置,具有同源性、矿床类型和规模等的有序配置,具有同源性、多样性、继承性和互补性;空间结构多样性、继承性和互补性;空间结构指指成矿要素、成矿强度的空间分布、变化及所成矿要素、成矿强度的空间分布、变化及所形成的矿化分带和矿化网络,具有共生性、形成的矿化分带和矿化网络,具有共生性、分带性、过渡性、集约性和重叠性;时间结分带性、过渡性、集约性和重叠性;时间结构构指成矿作用过程和矿化阶段,具有时指成矿作用过程和矿化阶段,具有时限性、阶段性、渐进性和突发性。成矿物质限性、阶段性、渐进性和突发性。成矿物质在一定的时间、空间中的运动是一个不可分在一定的时间、空间中的运动是一个不可分割的整体,研究成矿系列要有四维观念。割的整体,研究成矿系列要有四维观念。成矿过程成矿过程初步总结出矿床成矿系列中矿床类型多样初步总结出矿床成矿系列中矿床类型多样化的制约因素,包括化的制约因素,包括矿质充分;矿质充分;热液热液环流系统畅通且持久;环流系统畅通且持久;成矿方式多样;成矿方式多样;多阶段成矿;多阶段成矿;成矿过程稳定、持续,成矿过程稳定、持续,自组织能力强等。自组织能力强等。尝试将矿床成矿系列按成矿时间和成矿过尝试将矿床成矿系列按成矿时间和成矿过程划分为若干类型:程划分为若干类型:漫长成矿型;漫长成矿型;短短暂成矿型;暂成矿型;突发成矿型;突发成矿型;多重富集成多重富集成矿型。矿型。矿矿床床成成矿矿系系列列研研究究的的对对象象是是:在在四四维维时时、空空域域中中有有成成因因联联系系的的一一组组矿矿床床,研研究究它它们们的的成成矿矿地地质质构构造造环环境境、成成矿矿作作用用及及其其过过程程、演演化化,各各类类矿矿床床的的时空结构及分布规律,探索它们之间的成因联系。时空结构及分布规律,探索它们之间的成因联系。(三)成矿系列的序次与命名(三)成矿系列的序次与命名成矿系列划分为五个序次成矿系列划分为五个序次矿床成矿系列组矿床成矿系列组矿床成矿系列组合矿床成矿系列组合矿床成矿系列类型矿床成矿系列类型矿床成矿系列矿床成矿系列矿床成矿亚系列矿床成矿亚系列矿床式(矿床类型)矿床式(矿床类型)矿床矿床序次序次名名 称称第一序次第一序次第二序次第二序次第三序次第三序次第四序次第四序次第五序次第五序次第一序次可分出三类:第一序次可分出三类:第一类:矿床成矿系列组合第一类:矿床成矿系列组合,是由不同地质成,是由不同地质成矿作用所形成的矿床成矿系列集合体。可分为:矿作用所形成的矿床成矿系列集合体。可分为:1、岩浆作用矿床成矿系列组合;、岩浆作用矿床成矿系列组合;2、沉积作用矿床成矿系列组合;、沉积作用矿床成矿系列组合;3、变质作用矿床成矿系列组合;、变质作用矿床成矿系列组合;4、表生作用矿床成矿系列组合;、表生作用矿床成矿系列组合;5、含矿流体作用矿床成矿系列组合(包括暂时成因、含矿流体作用矿床成矿系列组合(包括暂时成因不明的矿床成矿系列)。不明的矿床成矿系列)。岩岩浆浆作作用用形形成成的的矿矿床床成成矿矿系系列列组组合合是是指指与与不不同同成成分分岩岩浆浆岩岩以以侵侵入入(不不同同深深度度)或或火火山山(在在水水中中或或是是在在陆陆上上)成成矿矿作作用用有有关关,形形成成的的各各种种矿矿床床成成矿矿系列构成矿床成矿系列组合。系列构成矿床成矿系列组合。沉沉积积作作用用形形成成的的矿矿床床成成矿矿系系列列组组合合是是指指在在地地质质历历史史年年代代中中,在在海海洋洋、河河流流、湖湖泊泊水水体体中中通通过过机机械械沉沉积积、生生物物作作用用沉沉积积和和化化学学反反应应沉沉积积形形成成的的各各种矿床成矿系列,组成矿床成矿系列组合。种矿床成矿系列,组成矿床成矿系列组合。变变质质作作用用形形成成的的矿矿床床成成矿矿系系列列组组合合是是指指地地质质体体(包包括括矿矿床床)在在地地壳壳内内受受到到动动力力与与热热能能的的作作用用而而变变质质形形成成各各种种矿矿床床成成矿矿系系列列,组组成成矿矿床床成成矿矿系系列列组合。组合。表表生生作作用用形形成成的的矿矿床床成成矿矿系系列列组组合合是是指指在在地地表表(包包括括海海底底)由由水水圈圈、气气圈圈、及及地地球球引引力力对对地地表表地地质质体体的的物物理理、化化学学、生生物物作作用用形形成成的的各各种种矿矿床床成矿系列,组成矿床成矿系列组合。成矿系列,组成矿床成矿系列组合。含含矿矿流流体体作作用用形形成成的的矿矿床床成成矿矿系系列列组组合合是是指指在在地地壳壳中中存存在在与与岩岩浆浆、变变质质作作用用无无直直接接成成因因联联系系的的含含矿矿流流体体与与围围岩岩接接触触交交代代和和充充填填作作用用形形成成的的矿矿床床成成矿矿系系列列,组组成成矿矿床床成成矿矿系系列列组组合合。暂暂时时把把成成因因尚不清楚的矿床成矿系列亦列入此组合。尚不清楚的矿床成矿系列亦列入此组合。第第二二类类:矿矿床床成成矿矿系系列列类类型型,是是不不同同时时代代、不不同同地地区区、在在类类似似的的地地质质构构造造环环境境,同同类类成成矿矿作作用用,形形成成的的各各具具某某些些特特色色的的相相似似的的矿矿床床成成矿矿系系列列,组组成成矿矿床床成成矿矿系系列列类类型型。从从地地质质历历史史演演化化角角度度,不不同同地地质质历历史史时时期期都都会会出出现现类类似似的的地地质质构构造造环环境境,并并伴伴有有同同类类成成矿矿作作用用,形形成成一一组组矿矿床床自自然然体体(矿矿床床成成矿矿系系列列),各各个个时时期期的的这这类类矿矿床床成成矿矿系系列列在在很很大大程程度度上上具具有有相相似似性性,但但又又各各具具时时代代的的特特色色,而有所差异。而有所差异。在在全全球球范范围围内内,同同一一时时期期亦亦可可以以在在不不同同地地区区形形成成类类似似的的地地质质构构造造环环境境,并并伴伴有有同同类类成成矿矿作作用用,形形成成一一组组矿矿床床自自然然体体(矿矿床床成成矿矿系系列列)。各各地地区区的的这这类类矿矿床床成成矿矿系系列列在在很很大大程程度度上上亦亦具具有有相相似似性性,但又各具地区的特色,而有所差异。但又各具地区的特色,而有所差异。第第三三类类:矿矿床床成成矿矿系系列列组组,是是在在一一个个成成矿矿区区带带内内,同同一一个个大大构构造造旋旋回回活活动动过过程程中中,在在不不同同阶阶段段、不不同同地地质质构构造造环环境境条条件件中中形形成成的的各各种种矿矿床床成成矿矿系系列列的的组组合合。因因为为一一个个大大地地构构造造旋旋回回的的活活动动是是有有规规律律的的,活活动动的的各各阶阶段段都都形形成成各各具具特特色色的的地地质质构构造造环环境境及及相相应应的的成成矿矿作作用用和和有有关关的的矿矿床床成成矿矿系系列列。因因此此,各各阶阶段段的的地地质质构构造造成成矿矿活活动动之之间间,存存在在着着某某些些内内在在和和必必然然的的联联系系,亦亦应应具具有有规规律律性性。因因此此,把把它它们们归归为为一一个个矿矿床床成成矿矿系系列列组组是是合合乎乎客客观观规规律律,探探索索它它们们之之间间存存在在的的时时空空结结构构与与演演化化规规律律将将有有助助于指导区域找矿。于指导区域找矿。成成矿矿系系列列的的第第二二序序次次是是矿矿床床成成矿矿系系列列,这这在在前前面面已有论述,是成矿系列序次中最核心的组成部分。已有论述,是成矿系列序次中最核心的组成部分。成成矿矿系系列列的的第第三三序序次次是是矿矿床床成成矿矿亚亚系系列列,属属于于矿矿床床成成矿矿系系列列的的组组成成部部分分。有有的的矿矿床床成成矿矿系系列列产产出出的的地地质质构构造造区区较较大大,形形成成时时间间相相对对较较长长,成成矿矿强强度度很很大大,而而区区内内不不同同地地段段形形成成的的地地质质构构造造条条件件有有一一定定差差异异,成成矿矿作作用用除除具具有有共共性性外外,亦亦具具有有某某些些特特性性,这这些些地地段段形形成成的的矿矿床床组组合合构构成成矿矿床床成成矿矿系列内的亚系列。系列内的亚系列。成成矿矿系系列列的的第第四四序序次次是是矿矿床床式式(矿矿床床类类型型)。矿矿床床成成矿矿系系列列中中的的矿矿床床组组合合由由各各种种具具有有相相同同成成因因和和相相似似的的矿矿物物构构成成的的矿矿床床类类型型所所组组成成,各各个个矿矿床床类类型型的的代代表表性性矿矿床床为为矿矿床床式式,每每个个矿矿床床成成矿矿系系列列至少由一个或一个以上矿床式所组成。至少由一个或一个以上矿床式所组成。成成矿矿系系列列的的第第五五个个序序次次是是矿矿床床。这这是是矿矿床床成成矿矿系系列列最最基基础础的的组组成成单单位位,在在工工作作程程度度较较低低地地区区,一一些些有有资资源源前前景景的的矿矿点点、矿矿化化点点亦亦应应列列入入研研究究的的范围。范围。矿矿床床成成矿矿系系列列的的命命名名需需要要规规范范化化,命命名名的的原原则则应应当当既既要要体体现现主主要要内内容容,又又要要尽尽可可能能简简单单明明了了,又又有有利利于于查查讯讯。因因此此,初初步步考考虑虑同同时时采采用用两两种种形形式式,一种是,一种是文字命名文字命名,另一种,另一种给予数字代号给予数字代号。文文字字命命名名应应反反映映四四种种要要素素,即即成成矿矿空空间间、时时间间、作作用用与与成成矿矿矿矿种种。空空间间建建议议用用地地区区名名,时时间间建建议议对对岩岩浆浆、变变质质作作用用有有关关的的矿矿床床成成矿矿系系列列用用大大地地构构造造旋旋回回,对对沉沉积积作作用用、表表生生作作用用有有关关的的矿矿床床成成矿矿系系列列用用地地质质年年代代,矿矿种种主主要要表表达达形形成成独独立立矿矿床床的的矿矿种种,矿矿种种多多时时可可表表示示主主要要的的。例例如如南南岭岭地地区区燕燕山山期期与与花花岗岗岩岩有有关关的的有有色色、稀稀有有、稀稀土土、铀铀矿矿床床成成矿矿系系列列。数数字字化化代代号号正正在在研研究究之之中中,争争取取简简明明实用。实用。(四)成矿系列是一种新的矿床分类(四)成矿系列是一种新的矿床分类矿床自然矿床自然分类分类 中外对矿床的分类可归纳为两类:成因分类;中外对矿床的分类可归纳为两类:成因分类;工业分类。成因分类又包括了各种分类方案,如工业分类。成因分类又包括了各种分类方案,如以成矿温度分类、以成矿作用分类、以物质来源以成矿温度分类、以成矿作用分类、以物质来源分类等。分类等。我们提出的这个矿床的自然分类是我们提出的这个矿床的自然分类是以矿床的以矿床的自然组合为原则自然组合为原则,以矿床成矿系列为基本单元以矿床成矿系列为基本单元(细胞)(细胞)并分别可归类为:成因归类为矿床成矿并分别可归类为:成因归类为矿床成矿系列组合;构造旋回归类为矿床成矿系列组;地系列组合;构造旋回归类为矿床成矿系列组;地质构造环境归类为矿床成矿系列类型。而矿床成质构造环境归类为矿床成矿系列类型。而矿床成矿系列本身由亚系列、矿床式及众多的矿床所组矿系列本身由亚系列、矿床式及众多的矿床所组成。成。矿矿 床床 式式矿矿 床床 矿床成矿亚系列矿床成矿亚系列矿床成矿床成矿系列矿系列组组矿床成矿床成矿系列矿系列组合组合矿床成矿床成矿系列矿系列类型类型矿床成矿系列矿床成矿系列矿床自然分类矿床自然分类(五)成矿系列与成矿系统(五)成矿系列与成矿系统 对成矿系统的定义对成矿系统的定义存在两种不同的观点存在两种不同的观点:一:一种是把矿床形成的全过程及产物作为一个成矿系种是把矿床形成的全过程及产物作为一个成矿系统;另一种观点是把矿床形成过程及产物和形成统;另一种观点是把矿床形成过程及产物和形成后的改造过程作为一个成矿系统。我们倾向于第后的改造过程作为一个成矿系统。我们倾向于第一种观点。因为一种观点。因为“系统系统”通常理解为有内在联系通常理解为有内在联系的事物所构成的整体,如的事物所构成的整体,如“辞海辞海”上解释为上解释为“相相同或相类似的事物,按一定的秩序和内在联系组同或相类似的事物,按一定的秩序和内在联系组合而成的整体合而成的整体”。我们对成矿系统的理解是我们对成矿系统的理解是“成矿系统是在一成矿系统是在一个特定的地质构造环境区域内,个特定的地质构造环境区域内,从成矿物质来源从成矿物质来源及其迁移到富集成矿的全过程,最终形成的矿床及其迁移到富集成矿的全过程,最终形成的矿床和矿化组合的整体和矿化组合的整体”,实际上成矿系统由三部分,实际上成矿系统由三部分组成:成矿的地质构造环境及演化、成矿物质迁组成:成矿的地质构造环境及演化、成矿物质迁移、富集的成矿作用过程、成矿作用的产物移、富集的成矿作用过程、成矿作用的产物矿床、矿化、异常及其时空分布。这些都是属于矿床、矿化、异常及其时空分布。这些都是属于有内部联系的整体。有内部联系的整体。而矿床形成后的再度改造及其保存状况是属于而矿床形成后的再度改造及其保存状况是属于另外一个系统作用过程的产物。作为对区域矿床另外一个系统作用过程的产物。作为对区域矿床或矿床的研究,两个系统进行统一研究是十分必或矿床的研究,两个系统进行统一研究是十分必要,但把这二个系统列入一个系统,这与要,但把这二个系统列入一个系统,这与“系统系统”本身的概念是不一致的。本身的概念是不一致的。成矿系列成矿系列成矿系统成矿系统共同点共同点研究内研究内容容在特定的时空范围内,研究矿在特定的时空范围内,研究矿床组合自然体的成矿地质床组合自然体的成矿地质构造环境、成矿作用及其构造环境、成矿作用及其过程、演化,各类矿床的过程、演化,各类矿床的时空结构及分布规律,探时空结构及分布规律,探索它们的成因及之间的成索它们的成因及之间的成因联系。因联系。在一定的时空域中,研究在一定的时空域中,研究矿床形成的控矿要素、矿床形成的控矿要素、成矿作用过程和形成的成矿作用过程和形成的矿床、矿化与异常。矿床、矿化与异常。不不同同点点研研究究范范围围成矿系列一、二、三序次的特成矿系列一、二、三序次的特定时空域范围内的研究定时空域范围内的研究一般是成矿区、带的范围,一般是成矿区、带的范围,亦可大、可小亦可大、可小研研究究的的其其它它内内含含一种新的矿床自然分类一种新的矿床自然分类不是不是(六)成矿系列研究的理论性与实用性(六)成矿系列研究的理论性与实用性成矿系列的研究成矿系列的研究具有重大的理论意义具有重大的理论意义。首先通。首先通过研究将对每一个矿床、每一组矿床组合自然体过研究将对每一个矿床、每一组矿床组合自然体进行时空定位,从而可以提供一个地区甚至整个进行时空定位,从而可以提供一个地区甚至整个地球成矿物质时、空分布、组成结构及存在的演地球成矿物质时、空分布、组成结构及存在的演化规律;其次通过对成矿物质在各地质年代的组化规律;其次通过对成矿物质在各地质年代的组成、矿床类型的组合及其在时空域的演化规律研成、矿床类型的组合及其在时空域的演化规律研究,将有可能从一个方面探索地球演化过程与规究,将有可能从一个方面探索地球演化过程与规律,如壳幔作用过程及演化,地球各层圈的演变律,如壳幔作用过程及演化,地球各层圈的演变等。等。成矿系列研究工作的成矿系列研究工作的实用性非常突出实用性非常突出,从本项,从本项研究工作开始就是以更好指导找矿实际需要为目研究工作开始就是以更好指导找矿实际需要为目标。经过三十年的研究,成矿系列研究可从三方标。经过三十年的研究,成矿系列研究可从三方面为找矿工作提供指导:面为找矿工作提供指导:1、成矿系列概念中的核心思想之一是认为矿床、成矿系列概念中的核心思想之一是认为矿床是以矿床组合自然体存在,而这种矿床组合是在是以矿床组合自然体存在,而这种矿床组合是在一定的地质构造环境中,可以由不同矿种、不同一定的地质构造环境中,可以由不同矿种、不同成因的矿床所组成,并在区域分布上有一定规律。成因的矿床所组成,并在区域分布上有一定规律。这为区域综合找矿工作提供了理论依据;这为区域综合找矿工作提供了理论依据;2、矿床成矿系列类型的提出,为具有同类地质、矿床成矿系列类型的提出,为具有同类地质构造环境及同类地质成矿作用的地区找矿工作提构造环境及同类地质成矿作用的地区找矿工作提供了重要指导,可通过类比寻找类似的矿床组合,供了重要指导,可通过类比寻找类似的矿床组合,这为新区域确定找矿目标提供有科学依据的指导,这为新区域确定找矿目标提供有科学依据的指导,为老区找矿提供可能遗漏矿种的找矿目标;为老区找矿提供可能遗漏矿种的找矿目标;3、矿床成矿系列组的建立,提出了从一个大地、矿床成矿系列组的建立,提出了从一个大地构造旋回内在不同的地质构造环境中可能形成的构造旋回内在不同的地质构造环境中可能形成的矿床成矿系列,这为大区域找矿部署提供了思路。矿床成矿系列,这为大区域找矿部署提供了思路。通过近三十年来不少地质单位运用成矿系列通过近三十年来不少地质单位运用成矿系列概念进行找矿的实践都取得了不同程度的找矿效概念进行找矿的实践都取得了不同程度的找矿效果,果,并归纳出成矿系列缺位找矿的思路和方法并归纳出成矿系列缺位找矿的思路和方法。1992年到年到1995年原地质矿产部进行全国第二轮成年原地质矿产部进行全国第二轮成矿区划工作,就采用了成矿系列概念作为区划工矿区划工作,就采用了成矿系列概念作为区划工作的主要地质理论基础,对开展区划工作及指导作的主要地质理论基础,对开展区划工作及指导成矿预测取得了很好的效果。成矿预测取得了很好的效果。三矿床成矿系列及区域成矿规律研究实例(一一).长长江江中中下下游游与与燕燕山山期期中中酸酸性性火火山山-侵侵入入活活动有关的铁、铜、金等矿床成矿系列动有关的铁、铜、金等矿床成矿系列 翟裕生翟裕生院士院士(1992)分出三个成矿亚系列:分出三个成矿亚系列:矽卡岩型矽卡岩型-斑岩型铜斑岩型铜-钼钼-金成矿亚系列;金成矿亚系列;矽卡岩型铁和铁矽卡岩型铁和铁-铜成矿亚系列;铜成矿亚系列;玢岩铁矿成矿亚系列。玢岩铁矿成矿亚系列。长江中下游构造长江中下游构造长江中下游构造长江中下游构造-成矿带成矿带成矿带成矿带 (准裂谷带准裂谷带准裂谷带准裂谷带)断裂构造及岩浆岩分断裂构造及岩浆岩分断裂构造及岩浆岩分断裂构造及岩浆岩分佈佈佈佈图图图图(翟裕生等翟裕生等翟裕生等翟裕生等,1992),1992)1 1-前前前前白白白白垩垩垩垩系系系系;2 2-前前前前震震震震旦旦旦旦系系系系;3 3-喜喜喜喜马马马马拉拉拉拉雅雅雅雅期期期期玄玄玄玄武武武武岩岩岩岩;4 4-燕燕燕燕山山山山晚晚晚晚期期期期中中中中性性性性,中中中中偏偏偏偏酸酸酸酸性性性性火火火火山山山山岩岩岩岩及及及及次次次次火火火火山山山山岩岩岩岩;5 5-燕燕燕燕山山山山晚晚晚晚期期期期中中中中酸酸酸酸性性性性-酸酸酸酸性性性性火火火火山山山山岩岩岩岩;6 6-燕燕燕燕山山山山期期期期中中中中酸酸酸酸性性性性侵侵侵侵入入入入体体体体;7 7-印印印印支支支支期期期期-燕燕燕燕山山山山早早早早期期期期花花花花岗岗岗岗岩岩岩岩;8 8-岩岩岩岩石石石石圈圈圈圈断断断断裂裂裂裂;9 9-晋晋晋晋宁宁宁宁期期期期板板板板块块块块对对对对接接接接带带带带;1010-印印印印支支支支期期期期板板板板块块块块对对对对接接接接带带带带;1111-壳壳壳壳断断断断裂裂裂裂;1212-盖层大断裂盖层大断裂盖层大断裂盖层大断裂;13;13-推覆构造推覆构造推覆构造推覆构造;14;14-长江中下游长江中下游长江中下游长江中下游 Fe-Cu-Pb-Zn-Au-Fe-Cu-Pb-Zn-Au-非金属成矿带范围非金属成矿带范围非金属成矿带范围非金属成矿带范围 0 60 120 180 km0 60 120 180 km长江中下游长江中下游 Moho 面深度相对变化与矿产分面深度相对变化与矿产分佈佈图图(据长江中下游铜铁硫金成矿远景区划据长江中下游铜铁硫金成矿远景区划据长江中下游铜铁硫金成矿远景区划据长江中下游铜铁硫金成矿远景区划,1986),1986)FeFeFe-CuFe-CuCuCuCu-FeCu-FeCu-AuCu-AuCu-WCu-WCu-MoCu-MoMoMo多金属多金属多金属多金属Au-PbAu-PbAu-SAu-S黄铁矿黄铁矿
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