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成矿规律的成矿规律的概念概念矿床时间分布规律矿床时间分布规律矿床空间分布规律矿床空间分布规律成矿物质来源规律成矿物质来源规律矿床共生规律矿床共生规律 成矿规律成矿规律概念概念 成成矿矿规规律律是是指指对对矿矿床床形形成成和和分分布布的的时时间间、空空间间、物物质质来来源源及及共共生生关关系系诸诸方方面面的高度概括和总结的高度概括和总结。成成矿矿规规律律既既是是进进行行成成矿矿分分析析的的向向导导(基基础础),又又是是成成矿矿分分析析的的结结晶晶,它它对对预预测找矿工作具有重要的指导作用。测找矿工作具有重要的指导作用。自从自从1892年法国的年法国的L.德洛内提出成矿德洛内提出成矿规律的概念以后,规律的概念以后,斯米尔诺夫、斯米尔诺夫、鲁蒂埃等人都从不同的方面进行了卓鲁蒂埃等人都从不同的方面进行了卓有成效的研究,形成了有成效的研究,形成了全球成矿规律、区全球成矿规律、区域成矿规律、矿区成矿规律以及单矿种为域成矿规律、矿区成矿规律以及单矿种为主的专门性成矿规律主的专门性成矿规律等不同的分支。等不同的分支。(一一)矿床时间分布规律矿床时间分布规律矿矿床床在在时时间间上上的的分分布布是是不不均均匀匀的的,某某些些矿矿种种或或矿矿床床常常在在某某一一地地区区的的某某一一地地质质时时代代内内集集中中出出现现。例例如如世世界界上上70%70%的的金金矿矿、62%62%的的镍镍和和钴钴、60%60%以以上上的的铁铁矿矿形形成成于于前前寒寒武武纪纪;80%80%的的钨钨矿矿形形成成于于中中生生代代;世世界上的盐类矿产主要形成于二叠纪等。界上的盐类矿产主要形成于二叠纪等。矿矿产产在在时时间间分分布布上上的的不不均均匀匀性性通通常常用用划划分分成成矿矿期期的的方方式式来来表表述述:凡凡产产生生特特定定矿矿产产组组合合的的一一段段地地质质时期时期(代代)就称之为就称之为成矿期成矿期。1.1.我国主要的成矿期我国主要的成矿期划划分分成成矿矿期期是是研研究究矿矿床床在在时时间间上上的的发发展展、演演化化和和分分布布规规律律性性的的有有效效途途径径。地地史史中中一一定定类类型型的的矿矿床床及及其其组组合合的的出出现现往往往往和和一一定定的的大大地地构构造造发发展展阶阶段段有有关关。据据我我国国地地壳壳发发展展的的主主要要构构造造运运动动及及成成矿矿特特征,将我国的成矿期划分为如下六个:征,将我国的成矿期划分为如下六个:1)前寒武纪成矿期前寒武纪成矿期,2),2)加里东成矿期,加里东成矿期,3)海西成矿期,海西成矿期,4)印支成矿期印支成矿期,5)燕山成矿期,燕山成矿期,6)喜山成矿期喜山成矿期 前寒武纪成矿期前寒武纪成矿期早太古代成矿期早太古代成矿期(泰山期泰山期)(3800)(380025002500Ma)Ma):绿绿岩岩带带及及有有关关矿矿床床;FeFe、AuAu、CuCu、P P、滑滑石石、菱菱镁镁矿矿、石墨、云母等。石墨、云母等。晚晚太太古古早早元元古古代代成成矿矿期期(中中条条或或吕吕梁梁期期)(2500)(2500Ma)Ma):CrCr、NiNi、PtPt、FeFeTiTi、金金刚刚石石、铜铜铅铅锌锌硫硫化化物物、稀稀土土、硼、滑石、菱镁矿、云母等。硼、滑石、菱镁矿、云母等。(3)中中晚元古代成矿期晚元古代成矿期(1800600Ma):Fe、Cu、P、石石棉棉、石石墨墨等等矿矿产产,在在北北方方产产于于长长城城、蓟蓟县县、青青白白口口系系地地层层中中,在在南南方方则则产产于于板板溪溪群群、会会理理群群、昆阳群、神农架群、南沱砂岩层及相应地层中。昆阳群、神农架群、南沱砂岩层及相应地层中。加里东成矿期加里东成矿期 此此时时我我国国地地壳壳进进入入了了一一个个新新的的发发展展阶阶段段,华华北北、西西南南进进入入相相对稳定的地台时期,对稳定的地台时期,矿矿产产以以产产在在浅浅海海地地带带和和古古陆陆边边缘缘海海进进层层序序底底部部的的Fe、Mn、P、U等等外外生生矿矿床床为为主主,如如宣宣龙龙式式铁铁矿矿、瓦瓦房房子子锰锰矿矿、湘湘潭潭式式锰矿、昆阳式和襄阳式磷矿等。锰矿、昆阳式和襄阳式磷矿等。中中期期海海浸浸范范围围扩扩大大,普普遍遍出出现现大大量量钙钙质质沉沉积积,形形成成灰灰岩岩白白云云岩矿床岩矿床。晚晚期期在在海海退退环环境境下下形形成成泻泻湖湖相相石石膏膏和和盐盐类类矿矿床床。祁祁连连山山、龙龙门门山山、南南岭岭以以地地槽槽演演化化为为特特点点,矿矿产产为为内内生生的的Cr、Ni、Fe、Cu、石棉石棉,如镜铁山铁矿床,白银厂黄铁矿型铜矿床等。,如镜铁山铁矿床,白银厂黄铁矿型铜矿床等。海海 西西 成成 矿矿 期期 与与加加里里东东期期相相似似。我我国国东东部部处处在在地地台台阶阶段段,以以稳稳定定的的浅浅海海相相、海海陆陆交交互互相相、泻泻湖湖相相及及陆陆相相沉沉积积为为主主,相相应应形形成成一一系系列列重重要要的的外外生生矿矿产产,如如南南方方泥泥盆盆纪纪的的宁宁乡乡式式铁铁矿矿、二二叠叠纪纪的的泻泻湖湖期期相相Mn、Fe煤煤等等矿矿床床,北北方方石石炭炭、二二叠叠纪纪的的铁铁、Al、煤、粘土矿等矿产;煤、粘土矿等矿产;我我国国西西北北部部地地区区仍仍处处于于地地槽槽发发展展阶阶段段,以以内内生生金金属属矿矿产产为为主主,有有秦秦岭岭和和内内蒙蒙的的铬铬、镍镍矿矿床床;内内蒙蒙白白云云鄂鄂博博式式稀稀土土铁铁矿矿床床,阿阿尔尔秦秦、天天山山地地区区的的稀稀有有金金属属伟伟晶晶岩岩矿矿产产,与与花花岗岗岩岩有有关关的的W、Sn、Pb、Zn,南南祁祁连连的的有有色色金金属属,川川滇滇等等地的地的Cu、Pb、Zn以及力马河以及力马河CuNi硫化物矿床。硫化物矿床。印支成矿期印支成矿期 印印支支运运动动结结束束了了我我国国大大部部分分地地区区的的海海侵侵状状态态,使使之之上上升升为为陆陆地地,出出现现一一系系列列内内陆陆盆盆地地,形形成成许许多多重重要要的的外外生生矿矿床床,有铜、石膏、盐类、石油、油页岩等。有铜、石膏、盐类、石油、油页岩等。西西部部地地区区尚尚有有三三江江地地槽槽褶褶皱皱系系,松松潘潘甘甘孜孜地地槽槽褶褶皱皱系系、秦秦岭岭地地槽槽褶褶皱皱系系及及海海南南岛岛地地槽槽褶褶皱皱系系,其其中中形形成成众众多多的的内内生矿床生矿床,如,如Fe、Cu、Cr、Ni、稀有金属、云母、石棉等。稀有金属、云母、石棉等。燕山成矿期燕山成矿期 燕燕山山运运动动是是我我国国最最重重要要的的内内生生成成矿矿期期。此此时时我我国国西西部地区大都结束了地槽阶段,进入地台发展阶段。部地区大都结束了地槽阶段,进入地台发展阶段。东东部部地地台台区区进进入入地地洼洼阶阶段段,构构造造活活动动、岩岩浆浆活活动动和和火火山山活活动动相相当当强强烈烈,出出现现多多期期岩岩浆浆活活动动和和火火山山喷喷溢溢,造造成成丰丰富富多多样样的的内内生生矿矿床床。岩岩浆浆活活动动以以酸酸性性、中中酸酸性性岩岩浆浆侵侵入入和和喷喷溢溢为为特特征征,早早期期以以广广泛泛分分布布的的大大规规模模岩岩浆浆活活动动为为代代表表,形形成成一一系系列列W、Sn、Mo、Bi、Fe、Cu、Pb、Zn矿矿床床,晚晚期期以以广广泛泛分分布布的的小小规规模模岩岩浆浆活活动动为为代代表表,形形成成一一系系列列重重要要的的Fe、Pb、Zn、Hg、Sb、Au、稀有金属、萤石、胆矾石稀有金属、萤石、胆矾石等矿床。等矿床。喜喜马马拉拉雅雅山山地地区区及及台台湾湾仍仍处处在在地地槽槽发发展展时时期期,有有超超基基性性、基基性性岩浆活动,伴随有岩浆活动,伴随有Cr、Ni、Cu、Pb、Ag等矿床等矿床。本本期期外外生生矿矿床床不不及及内内生生矿矿床床重重要要,在在小小型型内内陆陆盆盆地地中中有有Fe、Cu、U、煤、盐类、油页岩等矿床产出。煤、盐类、油页岩等矿床产出。喜山成矿期喜山成矿期 此此期期我我国国东东部部各各个个地地洼洼区区的的发发展展均均进进入入了了余余动动期期,构构造造活活动较弱。动较弱。但但台台湾湾地地槽槽和和喜喜马马拉拉雅雅地地槽槽仍仍在在强强烈烈活活动动,产产出出有有伴伴随随基基性性超超基基性性岩岩浆浆活活动动的的CrPt矿矿床床(西西藏藏)、CuNi矿矿床床及及火火山山岩岩中中的的Cu、Au矿矿床床(台台湾湾)等等以以及及Pb、Zn、S矿矿床床(新新疆西南部疆西南部)。本本期期内内生生矿矿产产虽虽较较局局限限,但但外外生生矿矿产产比比较较发发育育,以以风风化化淋淋滤和沉积矿床滤和沉积矿床为主,为主,主主要要的的有有塔塔里里木木盆盆地地和和柴柴达达木木盆盆地地边边缘缘地地带带的的层层状状铜铜矿矿床床,各各地地的的砂砂金金、砂砂锡锡矿矿床床,风风化化淋淋滤滤型型镍镍矿矿,风风化化壳壳型型铝铝土土矿矿,西西北北许许多多地地区区的的硼硼矿矿和和盐盐类类矿矿床床,西西南南地地区区的的钾钾盐盐和和岩岩盐盐以以及及第第三三纪纪的的煤煤炭炭和和石油等。石油等。总体上,总体上,我国各类矿床在时间上分布很不均我国各类矿床在时间上分布很不均匀。匀。我国铁、金矿产在地史发展的早期比较我国铁、金矿产在地史发展的早期比较富集,富集,Hg,Sb,As,稀有金属在晚期相对集中。稀有金属在晚期相对集中。我国地壳演化早期,成矿作用比较简单;随我国地壳演化早期,成矿作用比较简单;随着时间的推移,地壳加厚,岩浆活动、火山着时间的推移,地壳加厚,岩浆活动、火山作用、沉积变质作用的多次重演,大气中游作用、沉积变质作用的多次重演,大气中游离氧增多,生物的出现和大量繁殖,成矿作离氧增多,生物的出现和大量繁殖,成矿作用愈来愈复杂,到中、新生代达到最高峰。用愈来愈复杂,到中、新生代达到最高峰。2 2全球主要的成矿期全球主要的成矿期 根据构造作用、岩浆作用、沉积作用根据构造作用、岩浆作用、沉积作用和成矿作用的一系列特征,和成矿作用的一系列特征,特特瓦尔奇列利哲将全球分为七个最主要的瓦尔奇列利哲将全球分为七个最主要的成矿期成矿期(P70表表)。3.3.地壳成矿演化的若干特点地壳成矿演化的若干特点 多旋回性多旋回性继承性继承性长期性长期性方向性方向性1)成矿的多旋回(多阶段)性 成成矿矿的的多多旋旋回回性性,指指的的是是在在地地壳壳发发展展过过程程中中,相相同同的的矿矿床床类类型型或或类类似似的的矿矿产产组组合合在在前前后后构构造造旋旋回回中中周周期期性性地地重重复复出出现现的的规律性。规律性。成成矿矿的的多多旋旋回回与与大大地地构构造造演演化化的的多多旋旋回回相相对对应应,并并受受其其制制约约,是是后后者者特特殊殊的的物物质质体现。体现。一般来说,地槽构造活动比较强烈,具有多旋一般来说,地槽构造活动比较强烈,具有多旋回造山运动,多旋回发展表现十分突出,特别回造山运动,多旋回发展表现十分突出,特别是在优地槽中,与多旋回造山运动紧密伴随的是在优地槽中,与多旋回造山运动紧密伴随的还有多旋回的沉积作用、多旋回的岩浆活动、还有多旋回的沉积作用、多旋回的岩浆活动、多旋回的变质作用以及多旋回的成矿作用。多旋回的变质作用以及多旋回的成矿作用。我国天山、祁连、秦岭和唐古拉等地槽褶皱带我国天山、祁连、秦岭和唐古拉等地槽褶皱带多旋回发展很是典型,国外一些著名的地槽系,多旋回发展很是典型,国外一些著名的地槽系,如阿帕拉契、科迪勒拉、乌拉尔、高加索、塔如阿帕拉契、科迪勒拉、乌拉尔、高加索、塔斯满等,也都有同样的特点。斯满等,也都有同样的特点。1细碧角斑岩和辉绿岩及与其有成因关系的细碧角斑岩和辉绿岩及与其有成因关系的黄铁矿型矿床带黄铁矿型矿床带;2早早期阶段橄榄岩和辉长岩及与其有成因关系的期阶段橄榄岩和辉长岩及与其有成因关系的岩浆型铬铁矿矿床和钛铁岩浆型铬铁矿矿床和钛铁矿矿床带矿矿床带;3中阶段花岗岩类侵入体及与其有成因关系的中阶段花岗岩类侵入体及与其有成因关系的岩浆期后成岩浆期后成矿带矿带;4晚阶段小侵入体及与其有成因关系的晚阶段小侵入体及与其有成因关系的热液矿床带热液矿床带 高加索地高加索地槽地质演槽地质演化、岩浆化、岩浆活动和成活动和成矿作用略矿作用略图图(据据斯米斯米尔诺夫,尔诺夫,1976)1976)2)2)成矿的继承性成矿的继承性成成矿矿的的继继承承性性:指指的的是是区区域域内内同同一一成成矿矿元元素素或或一一组组成成矿矿元元素素,在不同时代以相同或不同形式相继成矿的规律性在不同时代以相同或不同形式相继成矿的规律性。成成矿矿继继承承性性的的具具体体表表现现是是在在某某一一特特定定的的地地球球化化学学区区内内,在在各各种种地地质质作作用用下下,一一些些成成矿矿元元素素以以相相同同或或不不同同的的矿矿床床类类型型辗辗转转成矿、自成系统。如湘西、山东的原生金和沙金。成矿、自成系统。如湘西、山东的原生金和沙金。由由成成矿矿的的继继承承性性,启启示示我我们们在在预预测测找找矿矿时时应应注注意意矿矿床床类类型型可可随随不不同同时时期期成成矿矿条条件件的的变变化化而而变变化化,特特别别是是在在地地质质作作用用复复杂杂、某某种种矿矿化化较较强强的的地地区区,不不能能死死守守一一个个类类型型。要要注注意意同同一一矿矿种种、多多种种类类型型继继承承性性共共存存的的可可能能性性。据据此此可可顺顺藤藤摸摸瓜瓜,努努力力发发现现新的成矿层位和新的矿床类型。新的成矿层位和新的矿床类型。3)成矿的长期性成矿的长期性成成矿矿的的长长期期性性已已为为大大量量的的地地质质事事实实所所证证实实,具具体可表述为下列两个方面:体可表述为下列两个方面:(1)许许多多矿矿种种或或成成矿矿元元素素是是在在长长期期的的地地质质演演化化过过程程中中逐逐步步富富集集成成矿矿的的。例例如如山山东东招招掖掖地地区区金金矿矿的的形形成成史史长长达达十十几几亿亿年年,太太古古代代海海底底火火山山喷喷发发形形成成富富金金的的蓬蓬夼夼组组含含铁铁镁镁硅硅酸酸盐盐建建造造,平平均均含含金金0.0710-6,成成为为本本区区金金成成矿矿的的初初始始矿矿源源层层;元元古古代代的的区区域域变变质质作作用用中中,胶胶东东群群遭遭受受褶褶皱皱、变变形形、变变质质及及部部分分混混合合岩岩化化,金金进进一一步步活活化化迁迁移移;进进入入中中生生代代,随随着着构构造造、岩岩浆浆活活动动,混混合合花花岗岗岩岩部部分分重重熔熔,金金再再次次活活化化迁迁移移,集集中中至至重重熔熔花花岗岗岩岩的的边边缘缘及断裂中形成含金石英脉型和破碎带蚀变岩型矿床。及断裂中形成含金石英脉型和破碎带蚀变岩型矿床。(2)与与花花岗岗岩岩有有关关的的矿矿床床的的形形成成时时间间,也也常常常常可可延延续续很很长长时时间间,相相对对造造山山运运动动长长得得多多。例例如如华华南南燕燕山山期期花花岗岗岩岩的的成成矿矿史史表表明明:在在160185Ma,形形成成漂漂塘塘、西西华华山山、大大吉吉山山、瑶瑶岗岗仙仙等等岩岩体体,以以及及大大量量黑黑钨钨石石英英脉脉、矽矽卡卡岩岩型型白白钨钨矿矿床床及及稀稀土土矿矿床床;90110Ma,形形成成大大厂厂,个个旧旧、德德兴兴等等岩岩体体,主主要要形形成成锡锡石石硫硫化化物物和和多多金金属属矿矿床床。可可见见华华南南钨钨锡锡花花岗岗岩岩的的成成矿矿史史是是较较长长的的,成成矿矿演演化化也也是是长长期期的的,在在每每一一期期岩岩浆浆演演化化和和成成矿矿演演化化中中,大大量量工工业业矿矿化化总总是是与与较较晚晚期期花岗岩有关。花岗岩有关。4)4)成矿的方向性成矿的方向性成成矿矿演演化化的的方方向向性性是是指指成成矿矿特特征征随随时时间间的的变变化化以一定的趋势向前发展的以一定的趋势向前发展的不可逆性。不可逆性。上上述述成成矿矿演演化化虽虽然然具具有有多多旋旋回回性性和和继继承承性性,但但并并不不是是相相同同的的重重现现,而而是是一一螺螺旋旋式式发发展展,具具体体表表现现为为下下述述四方面:四方面:(1)(1)在在地地壳壳的的演演化化中中,地地槽槽的的面面积积逐逐渐渐缩缩小小,但但成成矿矿作作用用的的规规模模并并没没有有相相应应缩缩小小,反反而而随随着着时时间间的的推推移移,还还有有增增大大趋趋势势。从从太太古古代代至至元元古古代代,从从早早里里菲菲至至晚晚里里菲菲,从从加加里里东东至至海海西西,矿矿化化强强度度都都是是由由弱弱到到强强,弱弱强强交交替替。欧欧洲洲和和亚亚洲洲海海西西期期金金属属成成矿矿省省广广泛泛发发育育,非非、美美、澳澳三三洲洲也也有有部部分分发发育育,环环太太平平洋洋构构造造带带和特提斯构造带则中、新生代成矿期广泛发育。和特提斯构造带则中、新生代成矿期广泛发育。(2)(2)每每一一时时代代地地槽槽系系的的发发展展,开开始始是是亲亲玄玄武武岩岩类类矿矿化化占占优优势势,晚晚期期是是亲亲花花岗岗岩岩类类矿矿化化占占优优势势。这这种种成成矿矿演演化化的的方方向向性性是是由由岩岩浆浆活活动动演演化化的的方方向向性性所所决决定定的的。但但地地洼洼区区的的岩岩浆浆演演化化顺顺序序在在大大多多数数情情况况下下和和地地槽槽区区相相反反,一一般般趋趋势势是由酸到基,并控制了相应的成矿演化的方向;是由酸到基,并控制了相应的成矿演化的方向;(3)在继承性成矿中同一种元素的成矿特点随时间演化而在继承性成矿中同一种元素的成矿特点随时间演化而有所变化,亦表现了成矿演化的方向性。例如有所变化,亦表现了成矿演化的方向性。例如SiO2,太太古代时主要形成火山沉积型碧玉矿床;古生代则主要形古代时主要形成火山沉积型碧玉矿床;古生代则主要形成化学沉积型燧石矿床;到新生代则由生物作用而形成成化学沉积型燧石矿床;到新生代则由生物作用而形成硅藻土;又如铁的成矿,硅藻土;又如铁的成矿,20Ga前以条带状含铁石英岩为前以条带状含铁石英岩为主;主;20Ga年后,以鲕状赤铁矿为主;到中生代则以菱铁年后,以鲕状赤铁矿为主;到中生代则以菱铁矿为主;矿为主;4)4)在在地地史史演演化化中中不不同同元元素素成成矿矿演演化化的的方方向向性性:表表现现在在亲亲铁铁元元素素一一般般倾倾向向早早期期富富集集,而而亲硫元素以晚期富集为特征亲硫元素以晚期富集为特征(表表)。(二二)矿床空间分布规律矿床空间分布规律 矿矿床床在在空空间间上上也也主主要要表表现现为为不不均均匀匀分分布布,具具体体体体现现为为丛丛聚聚性性分分布布、带带状状分分布布等等 但但在在特特殊殊的的地地质质条条件件下下,也也可可表表现现出出均均匀匀分分布布特特征征,即即在在空空间间上上的的等等距距性性分布分布。1 1矿床的丛聚性分布矿床的丛聚性分布 矿矿床床的的丛丛聚聚性性分分布布是是指指矿矿床床在在平平面面的的分分布布上上往往往往在在一一定定范范围围内内集集中中出出现现,构构成成矿化集中区或特定的成矿区域的现象矿化集中区或特定的成矿区域的现象1)1)矿化集中区矿化集中区 矿化集中区是指在一个不太大的范围内,矿化集中区是指在一个不太大的范围内,某些矿产或成矿组合特别丰富,形成具有某些矿产或成矿组合特别丰富,形成具有一套固定的标型矿产或矿床组合的地区。一套固定的标型矿产或矿床组合的地区。如我国如我国南岭地区南岭地区是钨、锡、稀有、稀土的矿化集是钨、锡、稀有、稀土的矿化集中区、中区、川南滇北川南滇北是铁铜的矿化集中区、是铁铜的矿化集中区、湘黔交界地湘黔交界地区区是汞锑的矿化集中区、是汞锑的矿化集中区、长江中下游地区长江中下游地区是铜铁矿是铜铁矿化集中区、化集中区、鞍本、冀东鞍本、冀东是铁的矿化集中区、是铁的矿化集中区、辽西冀辽西冀北北是钼和铅锌的矿化集中区、是钼和铅锌的矿化集中区、胶东半岛胶东半岛是金的矿化是金的矿化集中区、集中区、东秦岭东秦岭是是Mo和和Au的矿化集中区、的矿化集中区、邯邢、邯邢、莱芜莱芜是铁的矿化集中区等。是铁的矿化集中区等。国外,如美国上湖地区的铁、亚利桑那的铜、密国外,如美国上湖地区的铁、亚利桑那的铜、密西西比的铅锌、克莱麦克斯的钼;苏联乌拉尔土尔西西比的铅锌、克莱麦克斯的钼;苏联乌拉尔土尔盖的盖的Fe、Cu、库尔斯克的库尔斯克的Fe、科拉半岛的磷科拉半岛的磷稀稀土;南非阿扎尼亚的土;南非阿扎尼亚的Au、Pt、Cr、金刚石等。金刚石等。矿矿化化集集中中区区内内的的矿矿床床特特点点首首先先表表现现在在矿矿床床数数量量多多、规规模模大大,特特别别是是有有大大型型、超超大大型型矿矿床床的的存存在。在。如如我我国国鞍鞍本本地地区区在在1001010010KmKm2 2范范围围内内发发育育有有700700余个铁矿床、总储量达余个铁矿床、总储量达5105109 9t t以上。以上。另另外外,矿矿种种可可以以是是单单矿矿种种,也也可可以以是是多多矿矿种种,矿矿床床成成因因可可以以是是同同期期多多成成因因。也也可可以以是是多多期期多多成成因因,矿化集中区的矿化集中区的形成原因形成原因推测与地壳和上地推测与地壳和上地幔中元素分布不均匀性有关,与地质经历复杂、幔中元素分布不均匀性有关,与地质经历复杂、保存条件良好及矿源层的存在有关。保存条件良好及矿源层的存在有关。矿化集中区的认识及研究意义在于指导矿化集中区的认识及研究意义在于指导“就矿找矿就矿找矿”工作的开展。工作的开展。长期以来我国地勘工长期以来我国地勘工作者进行的行之有效的作者进行的行之有效的“就矿找矿就矿找矿”工作的理工作的理论依据就是矿化集中区的存在的这一自然现象。论依据就是矿化集中区的存在的这一自然现象。2)2)成矿区域成矿区域 成成矿矿区区域域 是是指指某某种种或或某某些些矿矿床床类类型型相相对对比比较较发发育育、地地质质发发展展历历史史相相近近,成成矿矿作作用上具有一定的共性的地区。用上具有一定的共性的地区。成成矿矿区区域域的的范范围围常常与与一一定定的的大大地地构构造造单单元元、一一定定的的构构造造岩岩浆浆带带或或一一定定的的构构造造岩岩相相带带相相符符合合。在在一一定定的的构构造造岩岩浆浆带带中中常常产产出出某某些些内内生生矿矿床床,在在一一定定的的构构造造岩岩相相带带中中常常赋赋存存某某些些外外生生矿矿床床或或变变质质矿矿床床。成成矿矿区区域域还还和和区区域域地地球球化化学学场场有有着着密密切切的的联联系系,地地壳壳中中矿矿产产的的不不均均匀匀分分布布主主要要是是由由于于元元素素的的不不均均匀匀分分布布造造成成的的。因因此此,一一定的成矿区域也都有着自己的区域地球化学场特征。定的成矿区域也都有着自己的区域地球化学场特征。成成矿矿区区域域是是人人们们为为了了研研究究矿矿产产空空间间分分布布规规律律,进进行行成成矿矿区区划划,从从有有关关矿矿产产的的区区域域性性分分布布特特征征入入手手,结结合合区区域域内内构构造造、地地球化学场特征而划分、总结的。球化学场特征而划分、总结的。不不同同的的大大地地构构造造成成矿矿分分析析学学派派都都按按照照各各自自的的观观点点对对世世界界及及我我国国成成矿矿区区进进行行了了划划分分,如如地地质质力力学学成成矿矿分分析析学学派派把把我我国国的的主主要要成成矿矿区区域域划划分分为为纬纬向向构构造造体体系系控控制制的的成成矿矿带带、新新华华夏夏系系控控制制的的矿矿带带、河河西西系系控控制制的的矿矿带带、“歹歹”字字型型构构造造体体系系控控制制的的矿矿带带等。等。2矿床的带状分布矿床的带状分布 概念概念 矿床的带状分布是指不同的矿种、矿矿床的带状分布是指不同的矿种、矿床类型或矿床的矿石物质组成,结构构造、床类型或矿床的矿石物质组成,结构构造、矿物组合等在一定的空间范围内呈现出的有矿物组合等在一定的空间范围内呈现出的有规律地交替变化的自然现象规律地交替变化的自然现象。矿床带状分布现象普遍存在,广为见及,矿床带状分布现象普遍存在,广为见及,大至全球,小至矿床、矿体甚至微观领域。大至全球,小至矿床、矿体甚至微观领域。根据规模级别,矿床的带状分布可分为根据规模级别,矿床的带状分布可分为全球性成矿带、区域分带、矿区、矿床和矿全球性成矿带、区域分带、矿区、矿床和矿体分带等。体分带等。1)全全球球成成矿矿带带,是是受受全全球球性性构构造造系系统统控控制制的的成成矿矿带带,如如全全球球性性的的裂裂谷谷或或板板块块缝缝合合带带,贯贯通通性性深深大大断断裂裂带带等等。最最著著名名的的有有环环太太平平洋洋成成矿带,古地中海矿带,古地中海喜马拉雅成矿带等。喜马拉雅成矿带等。(1)环太平洋成矿带,即环绕太平洋的中、环太平洋成矿带,即环绕太平洋的中、新生代构造新生代构造岩浆成矿带。在构造上属于岛岩浆成矿带。在构造上属于岛弧型或安第斯型板块俯冲带。它自南美洲南弧型或安第斯型板块俯冲带。它自南美洲南端起,沿美洲西海岸,经白令海峡转亚洲东端起,沿美洲西海岸,经白令海峡转亚洲东部及东南部,延长部及东南部,延长4万多公里,规模十分巨万多公里,规模十分巨大。大。整个环太平洋成矿带又可分为整个环太平洋成矿带又可分为内、外两带内、外两带。a、内带属新生代成矿带内带属新生代成矿带,在美洲西海岸沿滨海,在美洲西海岸沿滨海断裂发育;主产铜、金矿床;在亚洲东部沿岛弧分断裂发育;主产铜、金矿床;在亚洲东部沿岛弧分布,主要发育第三纪的火山岩有关的块状硫化物布,主要发育第三纪的火山岩有关的块状硫化物(Cu、Zn等等)及及Au、Ag矿床,沿断裂带有基性、超矿床,沿断裂带有基性、超基性岩及有关的基性岩及有关的Cr、Ni、Pt矿床;矿床;b、外带:外带:位于大陆部分,属中生代成矿带,主位于大陆部分,属中生代成矿带,主产产W、Sn、Mo、Bi、Pb、Zn、Sb、Hg、Cu、Ag、Fe等矿产,在我国还可进一步分出三个亚带:等矿产,在我国还可进一步分出三个亚带:钨钨锡亚带锡亚带,从赣南粤北直到滇东,有东钨西锡的特点;,从赣南粤北直到滇东,有东钨西锡的特点;汞锑亚带汞锑亚带,湘、黔交界;,湘、黔交界;铅锌亚带,铅锌亚带,与钨锡亚带交与钨锡亚带交叉及部分重叠。叉及部分重叠。(2)(2)古古地地中中海海喜喜马马拉拉雅雅成成矿矿带带:包包括括地地中中海海沿沿岸岸和和亚亚洲洲西西南南部部及及南南部部,经经我我国国西西藏藏、川川西西、云云南南,属属于于地地缝缝合合线线型型消消亡亡板板块块边边界界。沿沿这这一一成成矿矿带带广广泛泛发发育育有有斑斑岩岩铜铜矿矿、块块状状黄黄铁铁矿矿、铬铬铁铁矿矿、钒钒钛钛磁磁铁铁矿矿及及铅、锌等矿床。铅、锌等矿床。2)2)区区域域分分带带:指指区区域域性性的的矿矿床床分分带带,一一般般以以矿矿种种和和矿矿种种组组合合或或者者矿矿床床类类型型作作为为分分带带标标志志,例例如如赣赣南南钨钨锡锡矿矿床的区域性带状分布:床的区域性带状分布:诸诸 广广 山山 于于 山山 武武 夷夷 山山锡、钨、稀土锡、钨、稀土 钽、铍、钨钽、铍、钨 铌、钽、钨铌、钽、钨成成 矿矿 带带 成成 矿矿 带带 成成 矿矿 带带 又如在秦岭地槽褶皱带,在拗陷较深部位形成矽卡岩型又如在秦岭地槽褶皱带,在拗陷较深部位形成矽卡岩型铜、钨矿床,在其一侧及端部延伸地区形成中低温铅锌铜、钨矿床,在其一侧及端部延伸地区形成中低温铅锌矿床,再向外则逐渐变为低温的锑汞矿床。实际上,上矿床,再向外则逐渐变为低温的锑汞矿床。实际上,上述全球成矿带中的亚带如太平洋成矿带中的钨锡亚带,述全球成矿带中的亚带如太平洋成矿带中的钨锡亚带,铅锌亚带,锑汞亚带,均属于区域性矿产分带。铅锌亚带,锑汞亚带,均属于区域性矿产分带。3)3)矿矿区区分分带带:在在矿矿区区内内,不不同同类类型型矿矿床床在在空空间间上上呈呈有有规规律律的的分分布布。其其分分带带标标志志除除了了矿矿种种和和矿矿床床类类型型外外,也也可可用用有有用用矿矿物物组组合合作作为为分分带带标标志志。这这类类矿矿产产分分带带,以热液型内生矿床的原生分带表现最多。以热液型内生矿床的原生分带表现最多。香香花花岭岭矿矿区区围围绕绕癞癞子子岭岭花花岗岗岩岩体体向向外外,出现出现花岗岩型花岗岩型钽铌矿床钽铌矿床云英岩型云英岩型钨锡矿床钨锡矿床矽矽卡卡岩岩和和汽汽成成热热液液型型锂铍硼矿锂铍硼矿床床似层状似层状锡铅锌矿床锡铅锌矿床脉脉状状铅铅锌锌矿矿床床的的分分带。带。柿竹园式的矿床柿竹园式的矿床与与花岗岩凹部有关。自花岗岩凹部有关。自岩体顶凹部矿化中心岩体顶凹部矿化中心向上,依次出现向上,依次出现细网脉云英岩、细网脉云英岩、矽卡岩钨钼矽卡岩钨钼铋矿铋矿床床矽卡岩矽卡岩钨铋矿床钨铋矿床大理岩型大理岩型锡铋矿锡铋矿床床,铍锡矿床铍锡矿床等。等。4)4)矿矿体体分分带带:指指矿矿体体内内沿沿矿矿体体走走向向或或倾倾向向,矿矿石石物物质质成成分分、结结构构构构造造等等方方面面有有规规律律地地变变化化,这这种种变变化化构构成成的的分分带带又又可可分几种类型:分几种类型:(1)矿化形态和结构构造分带。这种分带矿化形态和结构构造分带。这种分带在我国赣南粤北一带黑钨在我国赣南粤北一带黑钨石英脉矿床石英脉矿床中十分明显,形成著名的中十分明显,形成著名的“五层楼五层楼”模模式,即矿化从隐伏岩浆岩穹隆向上直至式,即矿化从隐伏岩浆岩穹隆向上直至地表可分为大脉带、薄脉带、细脉地表可分为大脉带、薄脉带、细脉薄薄脉带、细脉带、线脉带等五个带,每一脉带、细脉带、线脉带等五个带,每一带有一定的深度范围、称为一层楼,工带有一定的深度范围、称为一层楼,工业矿化主要产于前业矿化主要产于前34带中。带中。(2)(2)矿石类型分带及相变分带矿石类型分带及相变分带 内生矿床中矿石类型分带常表现明显。内生矿床中矿石类型分带常表现明显。一般特点是一般特点是最下部多为形成温度较高的,最下部多为形成温度较高的,较还原性质的矿石类型较还原性质的矿石类型,上部多为形成上部多为形成温度较低的偏氧化性质矿石类型温度较低的偏氧化性质矿石类型。例如大厂锡石多金属矿的最下部为接触例如大厂锡石多金属矿的最下部为接触带矽卡岩中似层状、透镜状闪锌矿、黄带矽卡岩中似层状、透镜状闪锌矿、黄铜矿,往上为锡石石英脉,再上过渡为铜矿,往上为锡石石英脉,再上过渡为似层状和脉状锡石硫化物和方解石等。似层状和脉状锡石硫化物和方解石等。(3)(3)矿物及元素分带矿物及元素分带 矿矿物物及及元元素素分分带带在在矿矿床床中中表表现现十十分分普普遍遍,特特别别在在中中酸酸性性岩岩体体与与碳碳酸酸盐盐围围岩岩接接触触所所形形成成的的矿矿床床中中,不不同同的的矿矿物物、元元素素或或组组合合类类型型围围绕绕岩岩体体或或矿矿体体呈呈水水平平或或垂垂直直的的状状分分布布。例例如如河河南南某某热热液液交交代代型型磁磁铁铁矿矿多多金金属属矿矿床床的的矿矿物物及及元元素素分分带:带:花岗斑岩体内花岗斑岩体内接触带矽卡岩接触带矽卡岩外接触带白云岩外接触带白云岩辉钼矿化辉钼矿化磁铁矿、菱铁矿化磁铁矿、菱铁矿化铅、锌矿化铅、锌矿化元素、元素、Cu、MoFe、CuPb、Zn、(Ag)3 3矿床的等距性分布矿床的等距性分布所所谓谓等等距距性性分分布布,指指矿矿体体、矿矿床床、矿矿田田、矿矿带带等等在在空空间间分分布布上上大大致致以以相相等等的的距距离离有有规规律律地出现的现象地出现的现象。这这种种等等距距性性可可以以表表现现为为直直线线等等距距,也也可可表表现现为为弧弧线线等等距距。成成矿矿带带的的等等距距分分布布是是很很特特征征的的。如如北北半半球球的的6 6条条巨巨型型纬纬向向构构造造成成矿矿带带,每每相相邻邻两两条条带带之之间间大大致致保保持持相相等等的的距距离离,间间距距约约为为纬纬度度88左左右右。李李四四光光教教授授生生前前指指出出,我国境内有我国境内有3 3条纬向构造成矿带:条纬向构造成矿带:阴阴山山天天山山构构造造成成矿矿带带位位于于北北纬纬404043430 0,以以盛盛产产FeFe、CrCr、NiNi矿矿床床为为特特征征,其其次次V V、TiTi、CuCu、PbPb、ZnZn等矿床也占重要地位;等矿床也占重要地位;秦秦 岭岭 昆昆 仑仑 构构 造造 成成 矿矿 带带 位位 于于 北北 伟伟3231323134303430,主主要要矿矿床床有有CrCr、NiNi、CuCu、MoMo、FeFe以及以及PbPb、ZnZn等;等;南南 岭岭 构构 造造 带带 位位 于于 北北 纬纬 2330233025302530,为为多多种种构构造造体体系系复复合合的的地地带带,主主要要产产出出W W和和SnSn矿矿床床,有有色色金金属属、稀稀有有稀稀土金属矿床的分布也很普遍。土金属矿床的分布也很普遍。矿矿床床等等距距分分布布也也表表现现得得很很明明显显,例例如如赣赣南南漂漂塘塘西西华华山山矿矿带带(图图)受受NNENNE及及EWEW向向构构造造复复合合控控制制,矿矿带带内内斜斜列列展展布布5 5个个已已知知矿矿床床,其其间间间间距距一一般般约约5 56 6kmkm,唯唯独独矿矿带带中中部部大大龙龙山山与与荡荡坪坪之之间间出出现现空空档档,距距离离较较大大,约约为为其其它它矿矿床床间间距距的的2 2倍倍。经经这这一一分分析析,联联系系露露头头上上云云母母、石石英英线线密密集集和和深深部部隐隐伏伏花花岗岗岩岩穹穹窿窿等等有有利利成成矿矿条条件件的的存存在在,经经打打2 2钻钻孔孔验验证证,终终于于找找到到了了木木梓梓园园隐隐伏伏大大脉型钨钼矿床,填补了矿带中部的空档。脉型钨钼矿床,填补了矿带中部的空档。有有关关等等距距分分布布的的原原因因和和机机制制,目目前前研研究究不不够够。按按地地质质力力学学观观点点,可可能能是是由由于于构构造造形形迹迹多多级级别别、多多序序次次控控矿矿的的结结果果。构构造造形形迹迹往往往往呈呈等等距距出出现现,这这种种等等距距性性与与应应力力的的均均布布和和岩岩块块的的均均质质性性等等因因素素有有关关。当当均均质质的的岩岩块块在在应应力力作作用用下下,应应力力的的传传播播具具有有波波动动性性质质,在在出出现现驻驻波波的的地地段段,便便发发生生断断裂裂,这这些些断断裂裂平平行行而而等等距距分分布布,因因而而受受其其控控制制的的岩岩体体和和矿矿床床也也相相应应地地呈呈平行和等距产出。平行和等距产出。(三三)成矿物质来源规律成矿物质来源规律矿矿质质来来源源问问题题是是成成矿矿规规律律研研究究必必须须要要回回答答的的基基本本问问题题。在在进进行行预预测测找找矿矿工工作作时时,只只有有把把握握了了欲欲找找寻寻矿矿产产的的来来龙龙去去脉脉,才才能较好地指导相似地区、相同类型矿床的找寻工作。能较好地指导相似地区、相同类型矿床的找寻工作。对对成成矿矿物物质质来来源源的的认认识识,经经历历了了一一个个从从过过去去的的“水水”、“火火”之之争争到到现现在在的的多多来来源源的的变变化化过过程程。迄迄今今为为止止,在在对对一一些些具具体体矿矿床床的的矿矿质质来来源源的的认认识识上上仍仍常常存存在在不不同同的的认认识识及及争争论论,争争论论的的重重点点主主要要集集中中在在对对内内生生成成矿矿物物质质来来源源的的认认识识方方面面。目目前前国国内内外外普普遍遍公公认认,内内生生成成矿矿物物质质主主要要有有三三大大来来源源:幔幔源源、壳壳源源、渗渗滤滤源源;此此外外,少少部部分分矿矿床床可可能能属属于于宇宇宙宙源源;大大量量矿矿床床的的成成矿矿物物质质并并非非单单一一来来源源,而而是是混混合合的的多多来来源源。不不同同来来源源的的矿床类型综见表矿床类型综见表.已已有有的的研研究究表表明明,内内生生成成矿矿物物质质,在在地地壳壳历历史史演演化化过程中具如下的演变趋势:过程中具如下的演变趋势:1.1.地地壳壳发发展展早早期期(太太古古代代元元古古代代)、壳壳下下玄玄武武岩岩浆浆分分异异较较弱弱,区区域域变变质质作作用用及及混混合合岩岩化化花花岗岗岩岩化化作作用用强强烈烈,所所成成矿矿床床以以变变质质渗渗滤滤源源及及变变质质同同化化源源为为主主,并主要分布于早元古代结晶基底中。并主要分布于早元古代结晶基底中。2.2.晚晚元元古古代代以以后后,壳壳下下源源(上上地地幔幔源源)比比例例逐逐渐渐增增大大,特特别别是是加加里里东东期期和和海海西西期期地地槽槽发发育育,与与壳壳下下玄玄武武岩岩浆浆来来源源有有关关的的矿矿床床迅迅速速增增多多;但但到到海海西西期期以以后后又又逐逐渐减少渐减少,所形成的矿床主要分布于地槽及褶皱带区;,所形成的矿床主要分布于地槽及褶皱带区;3.3.
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