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１０００ ０５６９／２０１９／０３５（１２） ３６４４ ５８ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ 岩石学报ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０１９ １２ ０５德兴大型铜金矿集区的研究进展和成矿模式王国光１ 倪培１ 赵超１ 姚静１ 李利１ 赵丹蕾１ 朱安冬１ 胡金山２ＷＡＮＧＧｕｏＧｕａｎｇ１，ＮＩＰｅｉ１，ＺＨＡＯＣｈａｏ１，ＹＡＯＪｉｎｇ１，ＬＩＬｉ１，ＺＨＡＯＤａｎＬｅｉ１，ＺＨＵＡｎＤｏｎｇ１ａｎｄＨＵＪｉｎＳｈａｎ２１ 南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，地质流体研究所，地球科学与工程学院，南京 ２１００２３２ 江西有色地质勘查四队，景德镇 ３３３００１１ ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＭｉｎｅｒａｌＤｅｐｏｓｉｔＲｅｓｅａｒｃｈ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏ Ｆｌｕｉｄｓ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００２３，Ｃｈｉｎａ２ Ｎｏ ４Ｔｅａｍ，ＪｉａｎｇｘｉＢｕｒｅａｕｏｆＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌＧｅｏ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，Ｊｉｎｇｄｅｚｈｅｎ３３３００１，Ｃｈｉｎａ２０１９ ０１ ０３收稿，２０１９ ０４ ２０改回ＷａｎｇＧＧ，ＮｉＰ，ＺｈａｏＣ，ＹａｏＪ，ＬｉＬ，ＺｈａｏＤＬ，ＺｈｕＡＤａｎｄＨｕＪＳ ２０１９ ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｄｖａｎｃｅｓａｎｄｇｅｎｅｔｉｃｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｇｉａｎｔＤｅｘｉｎｇＣｕ Ａｕｏｒｅｃｌｕｓｔｅｒ ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，３５（１２）：３６４４－３６５８，ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０１９ １２ ０５Ａｂｓｔｒａｃｔ ＴｈｅＤｅｘｉｎｇｏｒｅｃｌｕｓｔｅｒｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔＣｕ ＡｕｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｂａｓｅｓｉｎＣｈｉｎａ Ｏｖｅｒｔｈｅｙｅａｒｓ，ｉｔｓｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｇｅｎｅｔｉｃｍｏｄｅｌｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｃｏｎｃｅｒｎｅｄｂｙｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｓｔｓ Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｆｉｅｌｄｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓａｎｄｙｅａｒｓｏｆｒｅｓｅａｒｃｈ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐｒｅｖｉｏｕｓｌｙｐｕｂｌｉｓｈｅｄｒｅｓｕｌｔｓ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅｔｈａｔｔｈｅＤｅｘｉｎｇｏｒｅｃｌｕｓｔｅｒｉｓｃｏｎｓｉｓｔｅｄｏｆｔｗｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃｓｙｓｔｅｍｓ：ｔｈｅＮｅｏｐｒｏｔｅｒｏｚｏｉｃＪｉｎｓｈａｎ Ｓｈｕｉｓｈｉｗｕ Ｘｉｊｉａｎｇ Ｙｕｔａｎｇ Ｈａｍａｓｈｉ ＳｈａｎｇｌｕｏｏｒｏｇｅｎｉｃｇｏｌｄｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅＹａｎｓｈａｎｉａｎＤｅｘｉｎｇ Ｙｉｎｓｈａｎｐｏｒｐｈｙｒｙ ｅｐｉｔｈｅｒｍａｌＣｕ Ａｕｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃｓｙｓｔｅｍ ＴｈｅｏｒｏｇｅｎｉｃｇｏｌｄｏｒｅｓｙｓｔｅｍｉｎＤｅｘｉｎｇｏｒｅｃｌｕｓｔｅｒｃａｎｂｅｆｕｒｔｈｅｒｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｗｏｓｕｂ ｓｙｓｔｅｍｓ，ｎａｍｅｌｙｔｈｅＮＷＷｓｔｒｉｋｉｎｇ，ｓｈａｌｌｏｗｌｙｄｉｐｐｉｎｇｕｌｔｒａｍｙｌｏｎｉｔｅｔｙｐｅｇｏｌｄｓｕｂｓｙｓｔｅｍｉｎｔｈｅＪｉｎｓｈａｎｇｏｌｄｏｒｅｆｉｅｌｄ（ｃａ ８４０Ｍａ）ａｎｄｔｈｅＮＥ ｔｒｅｎｄｉｎｇ，ｓｔｅｅｐｌｙｄｉｐｐｉｎｇｑｕａｒｔｚｖｅｉｎｔｙｐｅｇｏｌｄｓｕｂｓｙｓｔｅｍｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅＨａｍａｓｈｉｏｒｅｆｉｅｌｄａｎｄｔｈｅＹａｎｇｓｈａｎｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＪｉｎｓｈａｎｇｏｌｄｄｅｐｏｓｉｔ（ｃａ ７５０～７１０Ｍａ）．ＴｈｅｙｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｔｏｔｈｅｒｅｇｉｏｎａｌＮＷ ｔｒｅｎｄｉｎｇｔｈｒｕｓｔｉｎｇｅｖｅｎｔａｎｄｔｈｅＮＥ ｔｒｅｎｄｉｎｇｓｔｒｉｋｅ ｓｌｉｐｍｏｖｅｍｅｎｔ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ Ｔｈｅｏｒｅ ｆｏｒｍｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓｏｆｔｈｅＮｅｏｐｒｏｔｅｒｏｚｏｉｃｏｒｏｇｅｎｉｃｇｏｌｄｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃｓｙｓｔｅｍａｒｅｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｔｈｅｂａｓｅｍｅｎｔｓｔｒａｔａｏｆｔｈｅｇｏｌｄｒｉｃｈＳｈｕａｎｇｑｉａｏｓｈａｎＧｒｏｕｐ Ｔｈｅｏｒｅ ｆｏｒｍｉｎｇｆｌｕｉｄｓａｒｅｍａｉｎｌｙＣＯ２ ｒｉｃｈｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｆｌｕｉｄｓ ＴｈｅＤｅｘｉｎｇＣｕ Ａｕ ＭｏａｎｄｔｈｅＹｉｎｓｈａｎＣｕ Ａｕ Ｐｂ Ｚｎ ＡｇｄｅｐｏｓｉｔｓｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｔｈｅＹａｎｓｈａｎｉａｎｐｏｒｐｈｙｒｙ ｅｐｉｔｈｅｒｍａｌｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｓｙｓｔｅｍ（ｃａ １７０Ｍａ）．Ｔｈｅｏｒｅ ｆｏｒｍｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓａｒｅｍａｉｎｌｙｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｐａｒｔｉａｌｍｅｌｔｓｏｆｔｈｅＣｕｒｉｃｈｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｃｒｕｓｔ，ｄｕｅｔｏｔｈｅｒｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＪｉａｎｇｘｉｄｅｅｐｆａｕｌｔｉｎｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｓｕｂｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐａｌｅｏ ＰａｃｉｆｉｃｐｌａｔｅｂｅｎｅａｔｈｔｈｅＳｏｕｔｈＣｈｉｎａ Ｔｈｅｏｒｅ ｆｏｒｍｉｎｇｆｌｕｉｄｉｓａＣＯ２ ｐｏｏｒＮａＣｌ Ｈ２Ｏｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈｍａｉｎｌｙｃｏｍｅｓｆｒｏｍｔｈｅｍａｇｍａｔｉｃｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｆｌｕｉｄａｎｄｔｈｅｉｎｖｏｌｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｍｅｔｅｏｒｉｃｗａｔｅｒ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｃｕ Ａｕｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ；Ｐｏｒｐｈｙｒｙ ｅｐｉｔｈｅｒｍａｌｔｙｐｅ；Ｏｒｏｇｅｎｉｃｔｙｐｅ；Ｄｅｘｉｎｇｏｒｅｃｌｕｓｔｅｒ摘 要 德兴大型铜金矿集区是我国最重要的铜金产地之一。
成矿规律与成矿预测-总结成矿规律与成矿预测总结1.成矿规律与成矿预测概论1.成矿规律学:是应⽤地学理论来研究矿床的形成、时空分布及其演化规律的学科，是指导矿床勘查，进⾏成矿预测的基础.2.成矿预测是根据成矿规律或矿化信息,按⼀定的⽅法和程序对不同规模的矿化单元(矿带\矿⽥\矿体)的产出位置、矿化类型、资源量等的预测。
成矿预测通常包括（1）定性预测：概念预测：利⽤矿床分布的概念模式预测矿床。
（2）定量预测：矿床统计预测：根据矿床分布的统计规律预测矿床。
前者是后者的基础，后者是对前者的定量化表达。
以成矿规律为基础的成矿预测⼯作，是矿床勘查⼯作创新的基本途径。
2.成矿地质背景和控矿地质因素分析1.成矿地质背景形成矿床的各种地质作⽤（事件）、成矿条件和控矿因素的总和。
最基本的控矿因素（1）地层(岩性)（2）构造:褶皱:背斜和向斜断裂:压\张\扭性断裂（3）岩浆岩: （a）超基性(科马提岩/橄榄岩）：Ni\Cu\Cr\PGE（b）基性岩（⽞武岩/辉长岩）:Fe\V\Ti（c）中性岩（安⼭岩/闪长岩）：Fe、Cu、Pb、Zn、Au（d）酸性岩（流纹岩/花岗岩）：W、Sn、Bi、Mo、Li、Be、Nb、Ta（e）碱性岩（正长岩）：Au、Cu、Mo不同类型的矿床具有不同的成矿地质背景和控矿因素组合。
2.地质异常（1）由地质异常事件形成的物质组成、结构构造、成因序次与围岩具有显著差别的地质体；（2）⼩概率事件形成的稀有地质体，服从统计规律；（3）矿床是典型的地质异常体。
3.控矿因素（1）地层(岩性)控矿（2）构造(褶皱+断裂)控矿（3）岩浆岩控矿:成矿专属性（4）地球化学(元素丰度+挥发分)3.成矿时空分布规律1.成矿期\成矿域⼀定的成矿物质在⼀定地质时期的某些地区或⼀定地区的某些地质时期内的富集规律。
（1）这种有利于某种矿产或多种矿产富集的地质时间区间称为成矿期。
（2）有利于成矿的区域成为成矿省(带\矿集区) .2.研究意义在研究成矿规律时，采⽤成矿期、成矿省、矿化分带性等概念。
54矿产资源M ineral resources江西土龙山金矿地质特征与控矿因素罗一鹏，王春林（江西省核工业地质局二六一大队，江西 鹰潭 335000）摘 要：由于江西土龙山金矿地质信息了解还不够明确，为此提出江西土龙山金矿地质特征与控矿因素。
江西土龙山金矿地层由老到新分别为震旦系、寒武系、二叠系，地层整体呈西北走向，构造变形主要表现为地壳运动引起的各种褶皱断裂构造现象，矿区褶皱主要包含北西西向、近东西向两种褶皱，是江西土龙山金矿主要控岩控矿构造，金矿断裂较发育，从西至东分别有铁炉湾-李阳斗断层、古市-德安断层。
矿区岩浆作用控矿为金矿成矿提供热源外，还提供矿源、硫源及其传输介质，是矿区主要控矿因素。
关键词：江西土龙山金矿；地质特征；控矿因素中图分类号：P168.55 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）10-0054-2收稿日期：2020-05作者简介：罗一鹏，生于1989年，汉族，江西吉安人，本科，地质勘查工程师，研究方向：固体矿产勘查及矿床成因。
江西土龙山金矿位于江西省土龙山-岭下湾一带，在修水县东北部，矿带长约500m ～1000m，山势陡峻巍峨，属高山区。
近十年来，在国土资源部、国家自然科学基金委等部委支持下，对江西土龙山金矿开展了“大规模成矿作用与大型矿集区预测”、“成矿作用与资源潜力－成矿区（带）形成的四维结构探讨研究”等方面的研究，在区内成矿过程、流体成矿系统、地质结构等方面亦取得了较突出的进展，但后来由于该地区地质结构复杂，且勘查条件恶劣，停止了对江西土龙山金矿地质勘查研究工作。
虽然已经初步了解了矿区地质条件，但是对于其金矿地质特征及控矿因素还没有明确了解，为此提出江西土龙山金矿地质特征与控矿因素研究，为江西土龙山金矿进一步勘查及开采提供理论依据。
1 江西土龙山金矿地质特征江西土龙山金矿位于扬子陆块下扬子地块东北端，存在土龙山、岭下湾、铁炉湾以及李阳斗等多个金矿矿带，此次对于江西土龙山金矿地质特征分别从地层、构造两部分进行分析，下图为江西土龙山金矿地质构造图。
长江中下游成矿带成矿规律和成矿模式姜伟【摘要】长江中下游地区是我国著名的成矿带,在地质运动当中形成的独特的地下矿藏存在着稳定的沉积岩.在开采过程当中如何进行深部找矿,已经成为矿藏开采过程当中需要考虑的一个重要问题.长江中下游地带作为我国东部的重要成矿带,成矿规律和相关的规模的研究已经初具规模.笔者根据当前成矿带的地质条件和成矿规律等方面进行了一系列的探讨,并在此基础上构筑了成矿带的新型开发模式.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2018(000)005【总页数】2页(P166-167)【关键词】长江中下游;成矿带;规律;模式【作者】姜伟【作者单位】贵州省有色金属和核工业地质勘查局地质矿产勘查院,贵州贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】P694长江中下游的成矿带位于扬子陆块北边，拥有独特的成矿优势和成矿条件。
根据我国的成矿带的分布作用和分布特点，相关学者对长江中下游的成矿带范围进行了全新的勘测和划分，通过收集汇总[1]。
近几年来国内外最新的研究成果，及时总结成矿的时空分布规律，在地质物理和化学变化等方面总结归纳，总结归纳复活的网状裂带系统[2]。
1 长江中下游地区成矿地带的地理位置和范围长江中下游成矿带，横跨湖北，江西，安徽，江苏，呈东北西南方向分布，总体上北西狭窄北东宽阔，呈v字形地带分布，在分布的过程当中，长江中下游矿带位于扬子江成矿省成矿带的具体位置，特别是南部，因为没有明确的区域界定，所以在区域定位上仍存在着一定的争议，笔者根据实际的状况重新界定了，长江中下游成矿带的具体范围并未成矿带进行了划分，与以前的界限相比对边界进行了一系列的微调。
在成矿边界基本的界定上，长江中下游成矿带南北两侧，分别为大别造山带和江南隆起，这两个地带处于两个大地构造单元，所以两者的界限十分明确，襄樊--广济断裂带和黄栗树--破凉亭断裂带是成矿带的北界。
长江中下游地区的成矿带多为沉积岩表明岩石圈一直处于一种相对稳定的状态，没有明显的岩浆活动，通过各种沉积作用，形成了一种以沙质为主的砂页岩的组合。
成矿规律与成矿预测总结1.成矿规律与成矿预测概论1.成矿规律学:是应用地学理论来研究矿床的形成、时空分布及其演化规律的学科，是指导矿床勘查，进行成矿预测的基础.2.成矿预测是根据成矿规律或矿化信息,按一定的方法和程序对不同规模的矿化单元(矿带\矿田\矿体)的产出位置、矿化类型、资源量等的预测。
成矿预测通常包括（1）定性预测：概念预测：利用矿床分布的概念模式预测矿床。
（2）定量预测：矿床统计预测：根据矿床分布的统计规律预测矿床。
前者是后者的基础，后者是对前者的定量化表达。
以成矿规律为基础的成矿预测工作，是矿床勘查工作创新的基本途径。
2.成矿地质背景和控矿地质因素分析1.成矿地质背景形成矿床的各种地质作用（事件）、成矿条件和控矿因素的总和。
最基本的控矿因素（1）地层(岩性)（2）构造:褶皱:背斜和向斜断裂:压\张\扭性断裂（3）岩浆岩: （a）超基性(科马提岩/橄榄岩）：Ni\Cu\Cr\PGE（b）基性岩（玄武岩/辉长岩）:Fe\V\Ti（c）中性岩（安山岩/闪长岩）：Fe、Cu、Pb、Zn、Au（d）酸性岩（流纹岩/花岗岩）：W、Sn、Bi、Mo、Li、Be、Nb、Ta（e）碱性岩（正长岩）：Au、Cu、Mo不同类型的矿床具有不同的成矿地质背景和控矿因素组合。
2.地质异常（1）由地质异常事件形成的物质组成、结构构造、成因序次与围岩具有显著差别的地质体；（2）小概率事件形成的稀有地质体，服从统计规律；（3）矿床是典型的地质异常体。
3.控矿因素（1）地层(岩性)控矿（2）构造(褶皱+断裂)控矿（3）岩浆岩控矿:成矿专属性（4）地球化学(元素丰度+挥发分)3.成矿时空分布规律1.成矿期\成矿域一定的成矿物质在一定地质时期的某些地区或一定地区的某些地质时期内的富集规律。
（1）这种有利于某种矿产或多种矿产富集的地质时间区间称为成矿期。
（2）有利于成矿的区域成为成矿省(带\矿集区) .2.研究意义在研究成矿规律时，采用成矿期、成矿省、矿化分带性等概念。
科学技术部关于聘任《国家重点基础研究发展规划》项目首席科学家及委托项目依托部门的通知文章属性•【制定机关】科学技术部•【公布日期】1999.12.06•【文号】国科发基字[1999]563号•【施行日期】1999.12.06•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】基础研究与科研基地正文科学技术部关于聘任《国家重点基础研究发展规划》项目首席科学家及委托项目依托部门的通知（国科发基字〔１９９９〕５６３号）国务院有关部委、直属机构，中国人民解放军总后勤部卫生部，中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司，北京市、上海市、山东省、新疆维吾尔自治区科委：根据《国家重点基础研究发展规划项目管理暂行办法》项目首席科学家的任职条件，并经专家顾问组第十四次会议咨询，我部研究决定聘任下列同志为《国家重点基础研究发展规划》项目首席科学家，委托下列部门为项目依托部门：聘任薛勇彪为“水稻重要性状的功能基因组学研究”项目首席科学家，许智宏为该项目顾问，中国科学院为该项目依托部门。
聘任王学臣为“作物抗逆性与水分、养分高效利用的生理和分子基础”项目首席科学家，农业部为该项目依托部门。
聘任曹志洪、周健民为“土壤质量演变规律与持续利用”项目首席科学家，中国科学院为该项目依托部门。
聘任谢庆阁为“重大畜禽疫病病原大分子结构与功能研究”项目首席科学家，农业部为该项目依托部门。
聘任相建海为“海水重要养殖生物病害发生和抗病力的基础研究”项目首席科学家，山东省科委、中国科学院为该项目依托部门。
聘任王洋、谢克昌为“煤热解、气化和高温净化的基础性研究”项目首席科学家，中国科学院、教育部为该项目依托部门。
聘任XXX和、郑楚光为“燃煤污染防治的基础研究”项目首席科学家，教育部为该项目依托部门。
聘任肖云汉为“高效洁净能源－－动力系统及热－－功转换过程内部流动的研究”项目首席科学家，蔡睿贤为该项目顾问，中国科学院为该项目依托部门。
项目简介：973《大规模成矿作用与大型矿集区预测》项目由中国地质科学院矿产资源研究所和中国科学院地球化学研究所承担，项目立足中国大陆演化的特点，选择中国若干大规模成矿的典型地区（小秦岭和胶东，长江中下游、永梅会、湘南和赣东北，扬子地块西缘，川滇西三江地区和东天山等矿集区）作为重点研究区，以Cu、Au、Ag、PGE、U、Pb-Zn等矿种的大型-超大型矿床和大型矿集区为重点研究对象，主要研究大规模成矿作用的物质组成和时空特征，成矿的主要过程以及成矿地球动力学背景，发展和提高新的找矿理论和技术，旨在建立重要成矿域大规模成矿的大陆动力学模式，确定典型矿集区大规模成矿的过程和机制，建立中国大陆成矿的理论体系，发展和应用找矿新理论和新技术圈定大型矿集区的战略靶区。
项目根据大规模成矿作用的地质背景厘定、大型矿集区时空结构解剖、大规模成矿作用的主要过程探索、以及新技术和新方法研制与大型矿集区尺度战略靶区的圈定等四个研究方向进行课题设置。
项目依托部门：国土资源部、中国科学院首席科学家：毛景文（研究员）胡瑞忠（研究员）课题负责人：王学求（研究员）重大研究成果：（一）大规模成矿作用的基础理论创新研究1．2．3．4．5．（二）大型矿集区预测新理论和新技术的发展与应用1．2．3．4．5．（一）、中国东部中生代大规模成矿作用与岩石圈伸展演化通过研究总结中国北方(包括华北、东北及长江中下游地区)金属矿床的空间分布特点、主要成矿区带（长江中下游、小秦岭-熊耳山、西秦岭、华北克拉通北缘和大兴安岭南段）及大型矿集区（胶东、鲁西和乌奴格吐-甲乌拉）中矿化组合和成矿期次以及地球动力学背景，确定出中国北方大规模成矿作用出现在约190-160Ma, 140Ma和120Ma三个峰期。
通过对中生代地球动力学演化的分析研究, 认为三大成矿事件所对应的地球动力学背景分别为后碰撞造山过程、构造体制大转折和岩石圈大规模减薄。
190-160Ma时期主要表现为与大厚度岩石圈局部伸展有关的岩浆-热成矿，140Ma左右时期的成矿表现为与深源花岗质岩石有关的斑岩-夕卡岩矿床，而120Ma左右时期的成矿是在岩石圈快速减薄过程中有大量深部流体参与的成矿作用。
大规模成矿作用与大型矿集区预测研究中国地质科学院矿产资源研究所・毛景文中国科学院地球化学研究所・胡瑞忠摘 要 《大规模成矿作用与大型矿集区预测》是国家重点基础研究发展计划(973计划)实施以来第一个以固体矿产资源为目标的研究项目。
通过5年(1999年10月—2004年9月)研究,在多项基础地质和矿产资源成矿理论研究方面取得了重要进展:初步提出了中国中新生代大陆成矿理论体系,为预测大矿和大型矿集区奠定了理论基础;研制和发展了4项找矿新技术方法,以及提出了两种找矿新思路;并在实验阶段圈定了5个矿集区尺度的找矿靶区,发现了一批矿化异常区。
此外,在研究过程中还形成了3个国家级优秀科研群体和3个部门级优秀科研群体,培养出9名优秀中青年人才以及大批博士后工作人员、博士研究生和硕士研究生,其中有不少中青年科学家已在国际学术组织任职。
研究期间共发表科学论文772篇,其中S CI检索论文227篇(国外论文125篇)。
一、在基础地质研究方面取得的进展 成矿理论的创新依赖于对基础地质的深入研究。
与相对稳定的欧美、澳大利亚以及非洲大陆不同,位于欧亚板块东南部的我国大陆在地质历史中经过了多次活动与改造。
因此,不能完全照搬对上述区域已经形成的成矿理论,而必须形成符合我国地质特点的新的大陆成矿理论。
这需要开展有关的基础地质研究,理清地质演化过程和地球运动的规律性。
项目通过几年的努力,取得了一系列重要进展,这些新进展构成了新的成矿理论的支撑体系。
1.高精度同位素测年及其理论与方法研究 项目对主要成矿区带进行了放射性同位素年龄研究。
整体上以SHRIMP锆石U2Pb、辉钼矿Re2 Os、含钾矿物和岩石的Ar2Ar和Rb2Sr方法为主,还有部分是矿物流体包裹体的Rb2Sr和Sm2Nd等时线方法。
同时,还成功地开拓出锡石和白云石的U2Pb 和Pb2Pb测年方法以及研制出石榴石的L u2Hf定年理论和方法。
所获得的测年资料对于厘定不同地区的成矿地球动力学演化规律、成矿作用幕次的划分以及成矿体系的构筑,起到了关键作用。
项目并以精确成矿年龄为依据,结合区域地球动力学历史演化轨迹研究,提出了区域成矿谱系的新概念。
2.峨眉山大火成岩省及其地幔柱成因研究 通过使用SHRIMP锆石U2Pb法和全岩Ar2Ar 法对峨眉山大陆溢流玄武岩及其相关侵入岩的精确定年,将峨眉山大火成岩省的形成时间分成3个岩浆活动阶段:260Ma的起始阶段,256—254Ma的岩浆大规模喷发阶段,以及253—251Ma的晚期阶段,这些不同时代的岩浆活动对应于地幔柱冲击作用的不同阶段。
研究证明了扬子地块西北部(保兴、木里、三江口)二叠纪大石包组海相火山岩及冈达盖组海相火山岩与典型的陆相峨眉山玄武岩具有地球化学成分上的相似性,它们都为高钛玄武岩类型,皆是峨眉山地幔柱的产物。
重新厘定的峨眉山大火成岩省的分布范围约500000km2而不是过去提出的300000 km2。
提出了峨眉山大火成岩省是地幔柱活动产物的确切证据:(1)首次在滇西丽江地区发现了层状苦橄973计划项目———大规模成矿作用与大型矿集区预测(G1999043200)岩。
(2)结合现代实验岩石学资料,利用高镁原始岩浆———熔融包裹体和苦橄岩的成分反演得到这些原始岩浆的熔融温度超过1550℃,比正常的地幔潜能温度高200—300℃。
(3)对峨眉山地幔柱周边二叠纪茅口灰岩的沉积地层进行对比,证明在峨眉山地幔柱冲击扬子西南岩石圈的过程中发生了千米尺度的地壳隆升作用。
峨眉山大火成岩省记录的地壳快速穹状隆起是显生宙以来世界上8个大陆溢流玄武岩省中保存最好最完整的,从而为理论预测的地幔柱冲击岩石圈可导致地壳千米尺度的隆升作用提供了全球唯一的范例。
3.低温流体成矿系统研究 在扬子地块西缘发育大面积低温热液Au、Hg、Sb、As等矿床。
研究发现:(1)大面积低温成矿作用的成矿流体为大规模运移的盆地流体;(2)低温矿床中的成矿物质主要来自于基底和周围地层;(3)大面积低温成矿作用主要发生在155—80Ma之间,与区内燕山中晚期在拉张背景下形成的幔源基性脉岩的时代相当;(4)区内各低温矿种之间在形成机制上具有相似性;(5)燕山中晚期地幔上涌导致的热异常和地壳拉张引起的驱动力,对驱动盆地流体大规模运移形成大面积低温成矿域起着重要的控制作用。
4.地幔流体成矿系统研究 地幔流体成矿是一个探索性强的研究方向,项目研究在此方面也取得了一系列新进展:(1)研究发现地幔物质不均一性与大型矿集区形成在物质上具有耦合关系,进一步查明二氧化碳气藏的形成过程为地幔岩浆(碱性橄榄玄武岩浆)排气、深大断裂疏导以及在盆地隆起部位储集成藏,还初步提出金与CO2具有同源性。
(2)实验研究结果表明在高温高压条件下,地幔流体处于超临界状态,而超临界流体对物质具有极强的溶解性,这指示深部流体与岩石相互作用是获取金属的一种主要来源。
而在跨越超临界态时出现的矿物与水的化学反应动力学涨落,是导致金属元素卸载和堆积成矿的重要因素之一。
(3)研究提出在白垩纪中期中国东部岩石圈快速减薄过程中,地幔流体源源不断地沿深大断裂向上涌动,大面积参与成岩成矿过程。
从胶东地区、小秦岭2熊耳山地区、扬子地块南缘(或江南古陆南缘)到华南地区,以金和铀为代表的矿床广泛显示出地幔流体在成矿过程中的积极作用。
5.中国东部中生代埃达克质岩石的厘定及地球动力学和成矿意义 埃达克岩(Adakite)是具有特定地球化学特征的一套中酸性火山岩和侵入岩组合,最早于1978年在阿留申的Adak岛上发现,被认为是由消减洋壳在75—85km深处(相当于角闪岩2榴辉岩过渡带)发生部分熔融而形成的。
项目研究在辽西发现了典型埃达克岩和高镁埃达克岩,还在我国东部其它一些地区发现中生代中酸性火山岩和侵入岩具有类似于埃达克岩的地球化学特征。
但它们却形成于板内环境,其成因显然与板块的消减作用无关。
研究初步认为这类埃达克岩的形成可能由加厚下地壳榴辉岩拆沉进入软流圈,之后部分熔融,然后上返,穿过地幔侵入到上地壳或喷发到地表。
由于埃达克质岩石来自深部,与之有关的矿产资源主要为铁、铜、金、钼矿床。
这项研究成果具有创新性,也具有巨大的挑战性,引发了我国及周边国家研究埃达克质岩石的新高潮,从而推动了从岩石学角度探讨地球动力学演化与成矿关系的研究。
6.深穿透地球化学多营力迁移新理论 传统的地球化学分散模式在矿体上方土壤中都是呈连续的由高浓度到低浓度的晕圈结构。
通过对铜陵地区隐伏矿上方土壤样品的系统研究,发现了呈串珠状分层的异常模式,即在靠近矿体和接近于地表的部位出现两层富集现象,而中间是低浓度带。
这与元素从矿体到地表含量逐渐降低的经典晕圈模式不同,也有别于活动态金属在液体中以扩散、渗滤或毛细管等作用方式形成的连续渐变模式。
研究发现:形成串珠状分层模式的原因,是因为活动态金属在气体中向上迁移时,有选择地聚集于沿途具有强吸附性的岩层或土层所致。
这一模式结构暗示沉积物地区元素的迁移不是通过传统的浓度扩散迁移机制造成的,而是由某种更快速迁移机制如地球气流迁移等形成。
基于此,项目研究初步提出了地气流迁移理论模型:即地下深部存在上升的气体流,当气体流通过矿体时,将会把成矿元素和伴生元素的活动态部分(离子、胶体、超微细亚微米和纳米级颗粒)带往地表,当遇到地球化学障时(各种次生可溶性盐类、粘土、氧化物、有机物或胶体物质等),其中所携带的金属等元素将被卸载。
这一理论认识通过超临界流体实验得以证实,实验发现含矿的超临界流体在减压减温过程中,在150巴、100℃下分离成液与气两相,其气相内含有As、Bi、Mg、Na、Cu、Au等元素,这初步证明了气相可携带金属迁移。
二、初步建立了中国东部中新生代陆内大规模成矿的理论体系 1.中国东部陆内多阶段大规模伸展与大规模成矿 中国东部大爆发成矿出现在中生代,其成矿期次、爆发成矿强度和分布范围以及各地成矿的异同性等,是普遍关心的前缘科学问题。
项目研究确定出中国北方大规模成矿作用出现在约190—160Ma、140Ma和120Ma3个峰期。
通过对中生代地球动力学演化的分析研究,认为3大成矿事件所对应的地球动力学背景分别为后碰撞造山过程、构造体制大转折和岩石圈大规模减薄:190—160Ma时期的成矿主要表现为与大厚度岩石圈局部伸展有关的岩浆2热成矿;140Ma左右时期的成矿表现为与深源花岗质岩石有关的斑岩2矽卡岩矿床;而120Ma左右时期的成矿是在岩石圈快速减薄过程中有大量深部流体参与的成矿作用。
华南是我国最主要的钨、锡、铋、铜、银、锑、汞、稀有金属、重稀土、金、铅和锌多金属成矿省,其大规模成矿作用主要发生在170—150Ma、140—125Ma 和110—80Ma3个时间段,前一阶段以铜铅锌和钨矿化为主,后一阶段主要是锡金银铀矿化,中间阶段是第一阶段的继续,又是向后一阶段的过渡,以钨锡矿化为主。
这几个阶段的大规模成矿同华南与华北地块后碰撞及太平洋板块俯冲引起的弧后多阶段岩石圈伸展有关。
2.造山带动力学环境具有多样性,大规模成矿作用与局部伸展相耦合 项目研究提出我国造山带矿床可以分为同碰撞成矿、后碰撞成矿和大陆边缘造山带弧后伸展成矿3大类型: 同碰撞成矿———以青藏高原为例,同碰撞成矿可再分为碰撞造山期成矿(出现于垂直于主碰撞带的伸展带)、碰撞松弛期(伸展)成矿、走滑拉分盆地成矿和剪切带扩容成矿4类。
后碰撞成矿———在东天山尽管有碰撞期形成的斑岩铜矿,但是大规模成矿作用形成于后碰撞的290—270Ma期间(主碰撞期为320Ma左右);在西秦岭的金矿大规模成矿也是出现于后碰撞的210—160Ma,明显晚于240—220Ma的碰撞造山期。
大陆边缘造山带弧后伸展成矿———在扬子克拉通西南缘发育有我国颇有特色的低温成矿域,包括广泛分布的卡林型金矿、密西西比型铅锌矿和玄武岩型铜矿,这些矿床形成于中生代大陆边缘造山带弧后伸展盆地。
其矿床形成过程为:以在伸展区底辟侵位的岩浆作为能源,驱动盆地流体运移和对流循环,成矿物质来自围岩,因而形成以富金的浊积岩和火山碎屑岩为主岩的卡林型金矿,富铅锌的碳酸盐岩为主岩的MV T型矿床,以富铜的溢流玄武岩为主岩的铜矿。
3.地幔柱区矿床成矿系统:岩石圈减薄2岩浆喷溢2次火山成矿 相对于西伯利亚和印度德干等地幔柱,峨眉山地幔柱区溢流玄武岩面积较小,但却形成了丰富的矿产资源组合,如铂钯矿、铜镍硫化物矿以及世界罕见的矾钛磁铁矿等,构成了一个丰富多彩的地幔柱矿床成矿系统。
地幔柱区矿床分布在表壳显示其受环状构造的控制,在深部往往受两组断裂交汇部位的制约。
地幔柱向上冲击、岩浆喷溢到成矿期间整个岩石圈表现出深部软流圈底辟上隆,上部地壳伸展或裂陷,喷溢晚期次火山岩成矿等基本特点。
