《矿田构造学》课件文字精致整理
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第五章矿床勘探第一节矿体变异与勘探类型第二节勘探精度与勘探程度第三节矿体取样与质量评定第四节矿体构形与勘探剖面第五节储量计算第二节勘探精度与勘探程度勘探精度与勘探程度是两个具有紧密联系而又有区别的重要概念。
二者也是历来受到人们的普遍重视,然而至今也是未完全解决和认识统一的争论课题。
它们共同直接影响着对矿床勘探成果的质量评价以及勘探效益;影响到矿床地质勘探与矿床开发设计间的合理衔接一.勘探精度(一)概述1.概念勘探精度是指通过矿床勘探工作所获得的资料与实际(真实)情况相比的差异程度。
差异越大,即误差越大,则精度越低;反之,则勘探精度越高。
2.研究意义取得足够精度和数量的勘探资料是正确评价矿床勘探质量、提交勘探成果和矿山合理开发设计的必备资料和基础依据。
但是,对于矿床真实情况完全准确地把握是做不到的,主要是因为:矿床(体)地质构造变化的复杂性与勘探工作的局限性(抽样性、经济性等)是不可能完全解决的矛盾。
由于只可能获得在相对意义上实际可靠和充分必要的抽样控制的资料和信息。
所以,从整体上讲,勘探精度只是个相对概念,勘探资料与真实情况间的误差是绝对的,并始终存在着,只是因误差的种类、性质与大小不同,其对矿床勘查评价与开发利用的影响大小也不同。
一般情况下,不同勘探类型的矿床最终的地质勘探精度应不同;同一矿床的勘探精度随勘探阶段的进展和勘探程度的提高而提高:开发勘探较地质勘探的精度高,勘探程度也高。
所以,在某种意义上,勘探精度属于勘探程度研究范畴。
人们往往将矿体某些主要标志的勘探成果界定出一些“允许误差”范围,作为合理勘探精度评价的定量指标,也作为衡量勘探程度高低的重要研究内容。
(二)影响勘探精度的因素1. 属于自然的客观因素,即矿床地质及矿体地质特征变化的复杂程度矿床地质及矿体地质特征变化的复杂程度是具体划分矿床勘探类型的根据,也在某种程度上决定着其勘探精度。
例如,对于属Ⅰ类的大型、特大型矿床,往往其地质构造相对简单,矿体规模大,各种特征标志相对较稳定,或说其变化相对较缓慢,变化幅度较小,变化规律较易掌握,即使用较稀,较少的工程控制,以较简单的内插、外推方法,也较易获得误差较小、精度较高的资料与信息提供矿山建设与开发设计用。
第七章矿田构造地若干时空规律概述控制成矿地各种构造,是在不断发展和变化着地.了解控矿构造地时间演化与空间展布规律,把构造与成矿地时间、空间和物质运动有机结合起来,全面历史地研究构造与成岩成矿地关系,才能更深刻地认识成矿构造特征以及构造对矿床地控制作用.通常是根据构造与成矿作用地时间关系,将矿田构造地发展阶段划分为成矿前构造、成矿期构造和成矿后构造.控矿构造地空间展布规律主要表现为构造地等距性、构造地分带性.★一、成矿前构造(一)成矿前构造特征成矿前构造是指成矿作用前已存在地各种构造要素.它经常是控制矿田、矿床和矿体展布地基本因素.●沉积、沉积变质矿床:成矿前构造主要是指控制沉积地盆地以及盆地边缘地断裂.如弧间盆地、弧后盆地、陆缘裂谷盆地等控制海相沉积矿床.●内生矿床地成矿前构造●内生矿床地成矿前构造包括五个方面:控制岩浆矿化活动地区域构造;成矿前地层地原生成层构造;成矿前中深成侵入体及次火山岩体地原生构造、接触带构造、火山机构等;成矿前脉岩所充填地断裂裂隙以及成矿前脉岩中地冷缩裂隙;直接发生在矿化作用前地褶皱、断裂构造.、控制岩浆矿化活动地区域构造、成矿前地层地原生成层构造包括岩层地层理面、不整合面以及成矿前地岩溶角砾岩、古溶洞等.、成矿前中深成侵入体及次火山岩体构造●包括岩体地原生构造、接触带构造、火山机构等;成矿前侵入体及次火山岩体地确定:成岩年龄早于成矿年龄;岩体内有矿化或近矿蚀变;岩体地接触带控矿;矿化或蚀变有以岩体为中心向外地分带现象;矿体切割侵入岩体,而岩体中没有矿石地角砾或捕虏体.、成矿前脉岩成矿前脉岩地确定:脉岩中有矿化或矿化细脉穿入;脉岩遭受矿化作用前地或同时地蚀变作用;矿脉延伸被岩脉所阻挡,在接触处矿脉呈喇叭状;脉岩中没有矿石地角砾,但矿体中有脉岩地角砾.、成矿前断裂根据断裂构造与成岩成矿地关系,成矿前断裂构造可以分为三组:控制沉积岩、火山沉积岩系堆积、以及岩层发生褶皱时形成地断裂;控制岩浆侵入或侵入时发生地断裂;直接发生在矿化作用前地断裂.在同一地区或矿田,这三组断裂可以是不同地.但由于断裂构造活动地继承性,有时同一断裂既控制沉积岩、火山岩系地堆积,又控制着侵入岩地分布和矿化作用.因此,应注意了解断裂与成岩成矿地关系.断裂与沉积岩、火山岩系地时代关系:根据断裂是否被沉积岩层或火山岩层所覆盖,查明断裂形成地年代上限.断裂与侵入岩体地时代关系:岩体常沿构造软弱带侵入.根据岩体有规律地排列、形态产状,构造角砾等,确定成岩前断裂地存在.●成矿前断裂地标志在成岩后、矿化作用前地断裂,主要特征(标志):矿化带、矿体、蚀变带沿断裂分布或切过断裂;阻挡含矿流体运动地断裂,紧靠断裂面地矿体呈喇叭状;断裂中没有矿石地角砾,但矿化或蚀变交代了成矿前地构造角砾;断裂控制着矿床、矿体地展布格局,断裂两侧地矿脉具有明显地不对应性;控制上述断裂地高一级断裂.★二、成矿期构造成矿期构造为矿石沉淀过程中发生地构造变动,包括从矿化作用开始到矿化作用全部结束之间所发生地构造活动.成矿期构造经常是直接控制矿体地构造,它地多次脉动活动使矿石沉淀具有断续地性质,造成矿体内部结构地复杂性.成矿期间发生地断层、裂隙、角砾岩化等,可使含矿溶液流通地构造反复地张开和闭合,造成不同阶段地矿化在同一断裂裂隙中重叠,易于形成富矿体或富矿段.因此研究成矿期构造有重要意义.对于沉积地或热水沉积矿床,包括型和型矿床,同生断层或生长断层为成矿期构造,它们既可作为矿液运移地通道,又可是矿液地排泄口和矿石地堆积地.、成矿期构造地特征●内生矿床成矿期构造地主要鉴别标志在同一矿体内存在不同阶段地矿石交错现象或多种矿石结构构造;矿物组合在共生上具有不一致性;矿石矿物地相互割切或胶结;对称带状构造;明显地多阶段交代蚀变作用.、成矿期构造应力状况与矿化作用地关系●在时间上:构造裂隙地生成与矿化作用(矿液充填)基本同步发生.每一阶段地构造活动都伴随有矿石地堆积或矿体地形成.构造裂隙地发生与矿化作用(矿液进入)不完全同步.构造裂隙地形成是先挤压、后张裂,挤压阶段不成矿,张裂阶段时成矿.不同构造体系地交替时,构造裂隙多次开合,其中挤压体系可能不成矿,而伸展、走滑体系成矿.成矿期构造活动与矿化作用地关系●空间关系:重叠(或继承):同一裂隙多次张开,不同阶段矿化重叠在一起.相互交叉切割:不同阶段构造裂隙中地矿化相互穿插.分布不一致:不同阶段构造裂隙中矿化出现分带性.研究成矿期构造地意义由于成矿期构造直接控制矿体,因此研究成矿期构造,了解构造性质、产状、各组成矿期断裂裂隙地组合关系,及其与有利层位地交切关系,就能了解矿体地分布、形态和产状.成矿期构造地多次活动,构造间地交错于重叠,矿液也常常呈脉动式活动,矿石沉淀具断续地性质,造成矿体内部结构地复杂性,因此研究成矿期构造可以帮助了解矿体内部结构产生地原因.了解每一阶段地构造性质、矿化特征及分布范围,有助于认识矿化分带地特征及原因,对找矿有重要意义.研究成矿期构造可以帮助了解富矿体地分布,富矿体既可以形成于某一矿化阶段,也可以由于多阶段地矿化重叠而成.对于层控矿床及叠生矿床,研究成矿期构造可以帮助查清矿源层中有用组分地活化转移机制及富集过程.研究成矿期构造可以帮助了解矿床地发展史.★三、成矿后构造成矿后构造是指在成矿作用全部结束以后地构造.成矿后地构造变动有尺度或规模地差别.大尺度构造变动影响矿床所在环境地变动.如山体隆升可使地下一定深度形成地矿床被抬升;区域性沉降运动则使浅表环境生成地矿床被深埋,处于更高地温度和压力环境而发生相应地变化.在矿田矿床内,成矿后构造对大多数矿床都有不同地改造和破坏.包括矿体形态、产状、矿石地构造和结构以及矿物成分地种种变化.构造改造作用既可以破坏矿体地连续性和稳定性,给找矿、采矿工作带来困难;也使某些矿体褶皱加厚,增加单位体积内地矿石储量.成矿后构造对于原生矿床暴露地表后经受风化改造地程度也有重要影响.●成矿后断裂地标志断裂横切或斜切矿体时,在断裂两侧一般能找到相应地矿体,在断裂中有矿石角砾;矿体与断裂带交汇处有牵引现象,在断裂带两侧地矿体厚度、产状有较大变化;在断裂两侧地矿体可见有氧化现象,在断裂中有表生矿物充填,矿体内可见断层滑动面、断层泥或擦痕等;断裂纵切矿体,断裂上下盘地矿体具有明显不同地结构构造;矿体或矿化蚀变带与围岩为断层接触,而围岩中无矿化或蚀变;成矿后脉岩所充填地断裂;在矿体中或其附近地无胶结物地结构松散地断裂.成矿后褶皱使矿体发生褶皱变形,剪切褶皱可以使任何形态和成因地矿体变形.★四、矿田构造发展史任何一个矿床地形成总是经历了较长地发展过程.在详细研究成矿前、成矿期和成矿后构造地基础上,可建立矿田矿床构造发展史.研究矿田矿床构造发展史,能更深入地认识构造地控矿机理和矿床形成地原因.在一些经过系统研究地矿床,经常用成矿期各阶段构造应力场地演变图来表示控矿构造发展史.内生矿田构造发展史研究地基本工作步骤研究矿田形成地地质背景;划分岩浆活动、热液蚀变—成矿阶段;确定各岩浆活动、热液蚀变—成矿阶段地构造特征;厘定控矿构造形成地先后关系,对同期次构造进行组合配套,进行力学分析;总结构造—岩浆—矿化蚀变演化过程与规律.◆五、构造等距性地壳中某些构造形迹在空间上展布具有等距离分布地特征.既不同尺度地构造带或构造形迹在空间分布上以大致相等地距离有规律地产出.等距离在不同级别、不同序次、不同性质地构造形迹中均可出现,并表现为不同地组合类型.因而存在各种等距离控矿现象,即矿田之间、矿床之间及矿体之间在空间分布上呈有规律地等距分布.●矿集区内构造带等距性矿集区内构造带地等距性控制矿田矿床等距分布.如豫西卢氏地区,、、、、、地夕卡岩型和热液型矿床,受东西向和北东向网格状构造控制,在网格状构造结点或结点附近,产出含矿花岗岩类小侵入体及相关矿床.它们等距分布,北东向成带,间隔-;南北成行,行间距约.在这些间距交点上大都有矿床产出.●矿床构造地等距性矿床构造地等距性控制矿床矿体作等距分布,这种情况较为普遍.尤其热液脉状矿床明显.如赣南一些钨矿、山东玲珑金矿、湖南香花岭锡矿等地矿体都有等距分布地现象.等距离构造地排列方式:并列式(平行排列)、斜列式(雁行排列)、弧形等间距,菱形网格式(构造结点)、环状等间距等.产生构造等距规律地原因由于扭应力作用而形成地等距离构造,如雁行褶皱、雁行断裂,两组断裂相交而成地网格式构造.实质可能是地应力在地块中地等距离释放.由于压应力作用而形成地波状起伏构造,如平行展布地褶皱带中,背斜与向斜地等距离规律分布.可能与地应力地均匀分布和岩块介质均匀性等有关.由于不同构造体系复合(叠加)而成地横跨和交叉点等距离构造.是不同方向、不同方式地应力叠加形成地.这种构造形迹地复合部位地变形强度或断裂切割较深,对矿化较为有利.总之,构造形迹等距性地出现与地应力波地缓弛(膨胀)有关.构造应力地波动传播过程中,能量损失形成呈递变等距分布地构造带,是控制矿带、矿田、矿床等距分布地重要因素.等递差距规律等递差距规律,是指在一定范围内,构造形迹排列距离有规律地递减,且递减距离大致相等.这种现象可能与应力波传递过程中地逐步衰减有关.★六、构造分带性构造分带性是控矿构造研究中常见地特征,表现为相同或不同地构造要素在空间上作有规律地分布.构造分带有全球、区域、矿集区、矿田和矿床构造等不同规模.按空间维划分有水平分带、垂直分带和三维分带.按构造要素特征有单一构造要素分带、综合分带或复合叠加分带等.、单一构造要素地分带单一构造要素地分带:可表现为单一断裂裂隙、褶皱、矿体、岩体以及岩石地物理力学性质分带等.它直接影响矿体分布和矿石构造地分带.单一构造要素地分带既可以表现为有规律地水平分带,而且垂直分带也很明显.一个压性(或压扭性)结构面,自破裂中心向两侧大致可分为:断层泥砾带—挤压片理化带—构造透镜体带—密集裂隙带.在金属矿床中,常出现从矿化中心向外,矿石构造依次由块状、角砾状、网脉状逐渐过渡到稀疏细脉,直至矿化消失.(反映破裂面分带控制矿化作用).在一些断裂裂隙充填型矿床中,断裂裂隙地垂直分带直接控制矿化地垂直分带,矿石类型受构造岩地类型所制约.、矿床构造分带(多要素分带)矿床构造分带表现为矿床中多种构造要素地综合型分带.由于构造要素地多样性,因此矿床构造分带地组合形式多样.其中如多组断裂构造地综合分带,与侵入体有关地综合构造分带,与次火山体有关地综合构造分带等.如与侵入体有关矿床构造分带比较复杂,总地看,有体—带—脉—层或体—带—层—脉地构造分带.体为岩体内部构造,控制岩体内矿化;带为正接触带构造,控制沿接触面分布地矿体;层为有利岩层或层间构造控制地矿体;脉为断裂裂隙控制地脉状矿体.多组断裂构造地综合分带,主要是不同方向地多组断裂性质、产状不同,可出现平缓破碎带控制平缓矿体,产状较陡地压(扭)性断裂则控制陡倾斜矿体.●、区域构造矿化分带区域构造分带是由区域地质构造发展演化决定地.取决于主要地沉积、变质、岩浆活动和区域变形事件,不同地段构造位置不同,构造类型也不同,造成区域性分带.区域构造分带影响着区域矿床地分布,其分带型式多样.构造对矿化类型和成矿系列地控制构造活动及其性质不仅提供了成岩成矿空间、控制矿化分带格局,而且对矿化类型也产生重要影响.例:与花岗岩有关地钨锡矿床包括花岗岩晚期浸染型、云英岩型、矽卡岩型、石英脉型和伟晶岩型等.各类矿床地构造条件是有差别地.根据赋矿构造特点、性质和产生背景,可划分出围岩中断裂裂隙构造、花岗岩体内裂隙构造(包括裂隙带和孔隙带)、花岗岩体与围岩接触带(及其附近层间裂隙)构造和多期次构造一岩浆脉动中心等.不同构造型式控制着不同矿化类型.构造组合类型:()围岩中断裂裂隙构造为主一一形成密集排列地脉状矿体.()岩体构造十围岩中裂隙构造一一以石英脉型为主,次有云英岩型、伟晶岩型.()接触带构造十岩体构造十围岩裂隙构造一有矽卡岩型白钨矿床,石英脉型以及伟晶岩型、云英岩型等.()多期次脉动构造一一云英岩(有面状和网脉状)矽卡岩复合型矿床◆七、构造动力体制与成矿★、构造动力体制与成矿系统构造动力体制、壳幔结构和组成是提供成矿环境和物质、控制矿床形成和分布地根本因素,是成矿系统发生地背景和基本原因.成矿系统作用过程是地球物质运动地一种独特形式.从构造—成岩—成矿地观点出发,可以以成矿地构造动力学体制作为划分成矿系统大类地主要依据.常见地构造动力学体制,可按其反映地地壳变形场分为种基本地构造动力体制.●构造动力体制伸展(拉张)——裂谷、大型生长断层或同生断层、盆岭构造、变质核杂岩构造等;收缩(挤压)——板块俯冲带含岛弧、陆缘岩浆弧、构造混杂岩带等,大型推覆构造,大型逆冲断层等;走滑——转换断层、走滑断层系(含拉分盆地)等;隆升——地幔柱上升、地壳热隆(点)、底辟构造系等;沉降——沉积盆地、拗陷带等;大型韧性剪切——结晶基底地韧性剪切带,有逆冲、正滑、走滑之分;大型陨石撞击——古陨石坑及相伴地侵入杂岩.按构造体制与成矿系统伸展构造成矿系统:裂谷、伸展盆地、变质核杂岩——岩浆型、、等成矿系统;挤压构造成矿系统:岛弧、陆缘岩浆弧、造山带、推覆构造——热液型、变质型成矿系统;走滑构造成矿系统:转换断层、走滑断层系(含拉分盆地)——斑岩型、热液型成矿系统隆升构造成矿系统:地幔柱等——岩浆型沉降构造成矿系统:盆地——沉积成矿系统大型韧性剪切成矿系统:韧性剪切带——剪切带金矿陨击构造成矿系统:★储矿场地基本动力型式储矿场是矿石堆积地即矿床定位场所.它是在一定成矿地质构造背景下产生地有利成矿地地质、物理、化学因素地耦合场.其形成机制与成矿构造动力型式地突变有关.表现为界面成矿、转换成矿、多场耦合成矿、叠加成矿等.界面成矿(边缘成矿):指有利成矿地各种尺度地质体地边缘和界面,有大陆边缘、板块边缘、地体边缘、侵入体边缘以及地层界面、岩相界面、氧化还原界面等.这些地质体地边缘经常是物理、化学、生物、应力和流体地突变地带,在不同地地质体间进行着物质和能量地显著交换,因而是成矿地有利场地.转换成矿:指各种控制因素和成矿参量地转变(或突变).包括导致成矿温度、压力、速度、浓度、值、值等参量地转换,岩相和岩性地转换、构造应力场转换等,主要是这些转换地急变、突变部位,也可称为梯度带.这些转换中地突变地段常能引起成矿作用地发生.多场耦合成矿:包括矿源场、流体场、能量场、应力场等在一定地时空条件下耦合,形成矿石沉淀条件地最佳匹配,构成储矿场.叠加成矿:指早时代成矿作用发生后,又经过以后地质时代地成矿作用,两者重叠在同一空间.如有些地区泥盆纪热水沉积矿床与燕山期岩浆热液成矿地叠加.叠加成矿地关键是成矿区内有持续性地构造活动.以上四种本地成矿动力型式分别构成了边界储矿场、转变储矿场、耦合储矿场和叠加储矿场等不同地储矿场类型.查明储矿场地具体位置并判断其动力型式,以便为成矿预测指出准确方向.★、构造体制转换与成矿●构造体制转换常能诱发突发地质事件,而这些突发事件又能构成有利成矿地环境和条件.构造体制转换使正常地岩石圈软流圈地结构(热结构、物质结构和密度结构)受到扰动和破坏,诱发强烈地构造、岩浆和流体活动,使壳幔内地成矿元素被激活、萃取、大量运移,并在局部有利构造部位聚集成矿.火山活动构造地震裂陷作用碰撞造山伸展作用构造动力体制转换地多重尺度全球地:古陆开合与成矿峰期区域地:中生代岩石圈构造转换与大规模成矿(中国东部)矿田地:韧性剪切带与成矿露头地:断层转换端地矿脉全球尺度地构造体制转换全球尺度地构造体制转换:古大陆开合-散聚是构造体制转换地一种重要形式.据统计,古大陆聚合地末期到裂解地初期这个转换时期是大陆上成矿地高峰期,地史上这样地时期主要有个:距今-,在广阔地中元古大陆产有基鲁那铁矿、奥林匹克坝矿和含;距今-,新元古代超大陆上发育碎屑岩中铜矿和风化壳中铀矿等;距今-,泛大陆上以沉积岩中地金属硫化物矿床最为发育,包括型矿和碎屑岩中地及矿等.全球尺度地构造体制转换是全球性大规模成矿作用最重要地背景区域尺度地构造体制转换华北克拉通金矿床主要形成于中生代,中生代华北尤其是其东部地区发生过构造体制地重大转折.()构造体制上从古生代至中生代早期近东西向构造格局转为晚中生代地北北东向构造格局,由挤压为主到伸展为主;()大陆动力学过程由古生代—中生代早期不同陆块地拼合转变为中生代晚期地陆内构造过程为主;()岩石圈厚度由古生代地大于到中、新生代快速减薄至不足;()中酸性岩浆活动及成矿作用在古生代均相对较弱,而在中生代活动强烈,至晚中生代达到高峰,形成了包括华北克拉通东部地大多数金矿床.矿田矿床尺度地构造转换矿田矿床尺度上地构造转换及对成矿地控制最为普遍.如褶皱构造由挤压向拉张地转换部位、背斜脊部由挤压向拉张地转换时段、含矿剪切带中张剪断裂发生时段、断裂地走向及倾向变化部位,常是矿床或矿体地富集空间.例如对胶东金矿集中区地研究表明,构造应力场由强到弱过渡部位,即强变形域到弱变形域地转换控制矿田矿床(矿体) 地产出;剪切带中脆韧性构造过渡域控制矿床(体) 地产出;断裂构造走向及倾向上地转弯部位或波状起伏地拐点处控制矿床(体) 及富矿体地产出.★整体构造动力环境中局部异常转换●较大尺度地构造体系中包含有多种次一级别和低序次地构造成分, 在构造动力体制地临界转换过程中,有时高级别构造地整体动力性质与次级构造地局部动力性质不一致,出现局部异常,这种局部构造异常通常是矿床形成地有利条件.如总体为挤压地物理场中有局部拉张部位, 挤压或剪切构造场中次级地局部拉张或剪张构造,形成挤压扩容带,导致矿液地集中和矿石堆积.在拉张构造场(如裂谷)中封闭或半封闭地次级盆地,这些次级盆地中SEDEX(沉积喷流)型矿床或VHMS(火山岩型块状硫化物)型矿床地堆积则是裂谷中地局部异常.例如,南秦岭中泥盆世形成碳酸盐岩台地中地厂坝-李家沟铅锌矿床就位于该盆地西侧地次级洼地中.汇聚板块俯冲带地构造岩浆成矿模型在大洋板块向大陆俯冲带地挤压构造动力环境下,由于局部应力场转换和不均匀等原因,造成板块运移地不均匀,将板块错裂成一系列近平行于运动方向地板片,又被称之为板条构造.由陡倾斜板舌和缓平倾斜板舌之间裂开造成地板条缝,是一种局部地剪张构造,沿此断裂通道有深部岩浆向上侵位,并可能构成相应地岩浆热液成矿系统.基本结论()构造动力体制转换无论从空间上还是从时间上是一个普遍发生地地质现象,它控制成岩成矿地过程是一个重要地地质问题.()构造动力体制地转换,特别是构造应力场地转换,能够产生附加地压力、温度及其他物理化学参量.该部分构造物理化学参量地变化是水-岩系统发生重要转换进而发生成岩成矿地重要原因之一.()成矿参量地临界转换导致成矿,以及含金剪切带成矿、突发性地地质事件与成矿等等,许多都与构造动力体制转换有关.() 构造动力体制转换具有多重尺度地表现形式,有整体与局部地、深部与浅部地以及时间尺度地各类转换.重要地是,在一定地质背景和环境中,构造动力体制转换诱发多种物理化学参量地联动转换,这是产生矿床,尤其是大型矿床地重要条件.在矿床构造动力成因研究、找矿预测和各类地质异常评价工作中,运用构造动力体制转换与构造物理化学参量地临界转换成矿观念,在研究各类控矿要素时,应特别注意研究构造动力体制发生转换地问题,查找可能发生地临界转换地时空部位,包括对三维空间中物理场和物理化学场地转换特征,提高定量分析水平.★八、大型构造控矿研究大型构造是相对小型构造、微型构造而言地,它通常是指规模达数百千米级地地质构造.一般而言,大型构造不是一个单一地构造形迹,而是由与其拌生地或派生地一系列构造要素组合成地.常见地大型构造可按其所反映地地壳变形场分为五大类端元:即反映地壳水平运动地伸展、收缩和走滑构造,反映垂向调整地隆升和沉降构造,其间可以有各种过渡或转化型式.与同类型地小型构造相比,大型构造不仅是地壳或岩石圈受力变形地产物,而且它地形成和演化控制着与其有关地沉积、岩浆、变质和成矿等作用.大型构造如裂谷、推覆构造、剪切带构造等都是岩石圈动力作用地产物.大型构造地特征①大型构造是多种低次序构造地有机组合,是一套构造体系,而不是单一地构造形迹;②大型构造具有贯通性,它贯通不同地地质体和不同构造单元,并能汇总不同时代、不同性质地构造于自身;③大型构造具有长期活动历史,在其发展演化过程中,构造运动地性质、强度、方向等常有变化,造成内部结构地复杂性;④在大型构造地运动过程中,释放出大量能量,为其它地地质作用提供能源和动力;⑤大型构造能较大程度地改变地壳物质地状态(如重熔岩浆),并驱动物质作长距离地搬运;⑥大型构造能控制有关岩石建造地形成和分布.大型构造地成矿控矿作用翟裕生等()指出,大型构造是决定一个区域地质构造格局地重要因素,也是导致各类成矿物质大量迁移和富集从而生成大型、超大型矿床地基本条件.大型构造地成矿控矿作用主要表现为:大型构造地贯通性和网络性,有利于大规模含矿流体地运移、汇聚,也为矿源场、运移场和储矿场地联通与耦合提供了条件;大型构造地长期活动型和继承性,有利于成矿物质地反复叠加富集于局部地区,是形成矿集区和大型矿床地重要因素;大型构造在运动过程中释放出巨大能量,为成岩成矿作用提供了能源;大型构造是沟通深部物质、能量与浅表物质、能量地桥梁,它是驱动深源成矿物质运移运移并提供其在地壳浅部汇聚地空间.可见,大型构造在源(控制岩石建造地形成地分布)、运(连通、驱动含矿流体)、储(提供多样地成矿环境)等方面控制了矿床地产生.另外,其控矿作用还可表现为一些超大型矿床主要分布于一定地成矿构造环境中(表),而同一构造环境对不同类型成矿系统地作用不同(表).。
第二章成矿流体的运移概述成矿流体运移的动力成矿流体运移的通道成矿流体流向和通道的研究一、概述成矿流体是成矿物质的载体。
它既能汲取、溶解、包含各类成矿物质,又能将其运移、输导到有利的构造-岩石空间而富集成矿。
成矿流体的运动是成矿必不可少的基本条件。
研究成矿流体运动规律,具有重要意义:为研究成矿物质来源、富集提供依据,有助于深入认识成矿机理和矿化富集规律;为研究矿体形态、产状和组分的变化规律提供依据,有助于深部矿体预测。
矿源场与储矿场的空间关系成矿物质从矿源场活化析出,经过一定距离的运动到达储矿场集中,基本上是靠各种地质流体的携带和传输。
成矿流体携带矿质,运移到有利构造-岩石中沉淀出来形成矿床。
地球中的流体多种多样,按地质产状和成因可分为:岩浆热液;变质热液;地下水(包括大气降水);海水;地幔来源的流体等。
其中以热水为主的流体对固体矿产的成矿最为重要。
各种流体经过水—岩作用和其它地质作用形成成矿流体。
成矿流体是地质流体系统中的组成部分,它存在于一定的时空范畴和构造环境,有一定的运动规律。
二、成矿流体的运移动力成矿流体在运动过程中,其中的物质和能量与周围的岩石发生化学反应,可导致成矿物质的浓集和矿床形成。
成矿流体的驱动力有:1.成矿流体的内力驱动2.地层围压驱动3.构造应力驱动4.热驱动5.重力差驱动6.泵吸作用1.成矿流体的内力驱动成矿流体本身具有较大的热能、较高的内压力。
这种热能和压力能推进成矿流体的运移。
如岩浆中的高温高压气液可从岩浆中析出,由深部向浅部运移,向围岩的孔隙中扩散,或以火山喷发形式迅猛到达地表。
2.地层围压驱动地壳中流体的运动直接与上覆岩层的巨大压力有关,地壳不同深度有不同的围压。
在盆地堆积物的下沉和压实过程中,由于盆地各部位的沉降幅度和岩相差异,造成不同的静压力。
在这种静压力差的作用下,引起层间水(包括热卤水)向压力小的方向转移。
盆地中心一般坳陷深、沉积物厚、承压大,因而该处的流体沿透水层向压力较小的盆地边缘运动。
矿田构造学教案课时安排绪论 2专题讲座:一矿田构造研究法 2二区域构造与成矿 2构造控矿作用4 褶皱控矿 2断裂控矿2各种成因类型矿床的成矿构造 4 内生矿床2沉积矿床变质矿床2层控矿床复习考试 2第一章绪论§1 成矿构造分级及构造对成矿的控制1、含矿区构造及其分级:陈国达认为,小含矿区构造(矿柱、矿体、矿床、矿区、矿田),中含矿区构造——成矿区构造或成矿带构造,大含矿区构造——成矿省或成矿带构造。
1978《成矿构造研究法》。
矿田构造学主要研究矿田中的成矿构造。
小含矿区构造矿柱:矿柱是矿体中工业矿石的厚度比其它部分特大或者质量比其它部分特富的地段,也称富矿段或富矿包。
矿体:矿体是矿床中工业矿石分布的地段。
矿床:有一个或者多个同一成因类型或形态类型的矿体所组成。
矿区:包括多个在时代、成因、构造特点、类型方面有共性的矿床和矿化点。
中含矿区构造构造成矿带:大多数由多个矿田所构成,相当于成矿区一级的狭长的带状含矿区。
大含矿区构造成矿省构造:成矿省是最大的含矿区,其范围相当于一个或几个一级大地构造区。
2、构造对成矿的控制:2.1作为地质构造环境,例如:构造盆地、同生断裂等。
2.2构造活动中释放的能量和应变可以作为成矿物质运移的动力,例如,热能,构造应力。
2.3导矿构造,例如断层、裂隙、破碎带等。
2.4容矿(储矿)构造2.5 构造活动可以引起成矿物质物理化学条件的改变,导致矿物质的沉淀。
2.6不同的构造条件引起不同的成矿方式,形成不同的矿床和矿体类型,引起各种规模的矿化分带(五层楼模式钨矿脉)。
2.7构造活动的多期次可以富集矿体也可以使之贫化。
2.8构造作用直接成矿,如粘土、滑石、石棉、蓝晶石及有用的构造岩和动力变质岩。
总之,在具有成矿物质和含矿流体的前提下,构造对成矿经常起着基本的甚至是主导的作用。
§2 矿田构造研究的意义及主要内容1、研究意义:认识和掌握控制矿床(体)形成、改造的分布的控制因素,对于大比例尺矿床预测、找矿、详查、勘探、采矿均匀、具有现实意义。
第五章侵入体构造及其控矿作用侵入体构造概述侵入体的形态、产状及其影响因素侵入体内部构造的控矿作用侵入接触构造及其控矿作用多期次侵入构造对成矿的控制◆一、侵入体构造概述●侵入体构造是指岩浆侵入到上覆围岩时,在流动期中和冷凝过程中以及冷却以后,主要由岩浆活动的力量,在侵入体内外形成的各种构造。
包括侵入体内部构造,侵入体形态、产状特征及其与围岩接触带构造、岩浆多期次侵入构造等。
大多数内生矿床的形成与其有密切的时空关系,矿体既可以产于侵入体内部,也可产于侵入体与围岩的接触带或接触带邻近的围岩中。
◆二、侵入体的形态、产状及其影响因素1、侵入体形态、产状的确定地质方法:接触面的产状、流动构造、接触变质带以及岩体边缘相的范围和宽窄变化等的观测与研究地球物理方法:根据重、磁、电法异常的形态、大小及强度等,推断隐伏岩体的规模、形态和产状以及不同深度的变化情况遥感地质方法:根据航、卫片上地形地貌、植被、色调差异、风化剥蚀特征等,解译出岩体的全貌及形态产状★2、影响侵入体形态和产状的主要因素侵入岩浆在围岩中的分布状态主要取决于:(1)岩浆的机械活动性和化学活动性机械活动性与岩浆密度、粘度等有关;化学活动性与挥发性组分多少有关(2)岩浆上升侵位机制和侵位时的构造活动特征侵位方式、造山作用、区域变形有关(3)岩浆侵位深度及侵位时的围岩的特征包括侵位深度、围岩性质、围岩中构造发育情况岩体形态产状是岩浆与围岩相互作用的结果,岩浆对围岩起同化、改造、破坏、吞蚀作用;而围岩对岩浆侵入起限制、削弱(吸热、减弱动能)作用。
由于围岩、构造、岩浆之间的多种配合关系,而形成各种形态产状。
★岩浆活动性和围岩性质机械活动性:酸性岩浆粘度大,流动性小,机械破坏力大,能将围岩裂隙挤开,肢解围岩,对围岩产状改造明显,常形成穿刺接触的不整合岩体。
基性超基性岩浆粘度小,流动性大,机械破坏力相对较小,对围岩产状改造不明显,缺乏肢解作用,常形成整合岩体。
化学活动性:岩浆中挥发组分多,围岩为不透水层,属封闭环境,挥发组分迅速在岩体顶部聚集,易在其顶部形成隐蔽爆发角砾岩筒(体);岩浆中挥发组分多,化学活动性强,易于与围岩发生同化混染作用围岩化学性质:在化学性质不活泼围岩中,不易发生同化混染,岩体边界较规则,产状较稳定。
矿田构造学复习资料一、名词解释1、矿田构造学:应用构造地质学的原理和方法来研究矿田构造的类型、形成机理及构造与成矿的关系,是构造地质学与矿床学的交叉学科。
(2009)2、矿床构造:是指控制矿体中分布规律及矿体形状、产状、规模的地质构造因素的综合3、矿体构造:是指控制单个矿体的形态、产状以及矿体内部结构的构造要素。
4、导矿构造:沟通矿液并引导其进入矿田、矿床范围内的通道。
(2009)5、储矿构造:又称为容矿构造,是矿质沉淀成矿的场所,它是矿体就位,并决定矿体形态、产状、大小的构造条件。
6、侵入体原生构造:是指岩浆侵位、冷凝、固结直至形成岩石的过程中所产生的构造,包括火成堆积、原生流动构造和原生破裂构造。
7、原生流动构造:是在岩浆流动过程中形成的构造,包括层状流动构造(流面)和线状流动构造。
8、火山构造:是指火山作用形成的各种构造要素,包括火山喷溢、爆发以及地表下火山侵入体(次火山岩体)、其周围岩石中产出的一系列构造形迹。
(2009)9、火山穹隆构造:是指岩浆物质向地表运动或向外喷溢时形成的大型穹状隆起。
10、破火山口:是一个或一群火山顶部沉陷后形成的一种火山构造。
11、次火山构造:是指次火山岩发育过程中所形成的构造要素的总和。
12、沉积矿床的成矿构造:是指控制陆源风化物质及海底喷发物质的迁移、分异、沉积成矿的构造。
13、同生构造:它是与沉积成矿同时发生、并对沉积成矿起同步控制作用的构造,包括盆地构造和隆起构造。
(2009)14、海相沉积矿床成矿构造:是指控制海相沉积矿床形成的构造要素及构造作用,包括海岭盆地、深海盆地、弧前盆地、弧后盆地、陆缘裂谷盆地、浅海陆架盆地等。
15、海陆交互相成矿构造:是指控制海陆交互相沉积矿床形成的构造要素及构造作用。
(2009)16、陆相沉积矿床成矿构造:是指大陆内部控制陆相沉积矿床形成的构造要素及构造作用。
17、变质矿床成矿构造:是指控制变质矿床及受变质矿床形成的构造要素及构造作用。
《矿田构造学》是介于矿床学和构造地质学之间的边缘分支学科。
矿田构造学具体研究各种构造形迹和构造作用对矿床、矿体的形成和分布的控制作用;同时它还研究成矿诸因素中的构造作用与成矿物质聚积的相互关系,以便更全面深入地认识成矿作用机理。
是矿产地质工作者应该掌握的一种专门知识。
第一章绪论一、构造与成矿的关系(一)从成矿的全过程看,构造对成矿的控制作用表现在以下方面:1、构造是成矿的重要地质环境成矿物质的聚集需要良好的成矿地质构造环境。
良好地质构造环境是形成矿床的重要条件。
从控矿构造尺度看,全球性构造环境控制着全球性成矿带(如环太平洋成矿带);区域性构造环境控制着区域成矿带(长江中下游成矿带、南岭成矿带、秦岭成矿带等)。
构造—岩浆活动带是多种内生矿床的产出地带;超大型矿床形成往往受控于独特的大型构造环境。
成矿系统的大地构造环境,在不同的地球动力学背景,包括:裂谷、盆地、造山带, 各有特定的成矿系统。
各类板块边界是构造最活动地带,而板块内部是相对稳定的环境。
板块不同边界有不同的矿床组合。
板块边界基本的有三种类型:离散边界、敛合边界、转换边界2、构造活动为成矿作用提供能量构造运动是驱使地壳成矿物质运动的主导因素。
构造活动过程中释放的热能和动能为成矿作用提供能量。
是含矿岩浆和各种流体运移和汇集的主要动力。
构造控制了地热梯度的变化对石油、天然气和煤级定型有决定性影响。
3、构造是含矿流体运移的通道构造作用形成的断层、裂隙带、角砾岩带等具有很高的渗透性,为含矿流体运移提供通道。
通道是联系矿源场和储矿场的构造—岩石网络,是成矿的中介场。
4、构造是成矿物质沉淀和堆积的场所构造作用形成的各种开放空间提供了成矿物质聚集的场所。
决定着矿体的形态、产状和空间位置。
对外生成矿作用而言,各类拗陷盆地是成矿物质的停积场所,而隆起剥蚀区则提供物质来源,从而决定了矿化的空间分布。
5、构造应力应变状况影响成矿的物理化学成矿物质的搬运、集中或分散要受温度、压力、Eh、pH值等物理化学条件的控制。
而这些物理化学条件可以因构造状态的改变而产生变化。
如在构造应力场的不同部位,物理化学条件有差别,因而对矿液运移和矿石沉淀起着不同的作用。
6、构造条件对成矿方式的影响不同的构造条件可引起不同的成矿方式,形成不同的矿床矿体类型。
如成矿物质在断裂构造中充填形成脉状矿体,顺层间构造充填交代则形成层状矿体。
7、构造活动对成矿期成矿阶段的影响大多数矿床的形成是一个较漫长的地质过程,具有多期多阶段性。
构造活动的多期次,是导致成矿多期多阶段的重要原因。
在热液矿床中尤为明显,常表现为早晚不同阶段矿脉间的重叠和穿插关系。
因此研究成矿期间的构造活动是划分成矿期成矿阶段的基础。
构造运动往往是划分不同成矿期和成矿阶段的依据之一。
各种成矿作用的发展演化都与地质构造活动的发展演化密切相关。
8、构造对矿化分带的控制矿化分带是普遍存在的现象,有区域分带、矿床分带、矿体分带,有水平分带和垂直分带等。
造成分带的原因可能是多方面的,但构造作用是矿化分带的重要因素。
矿床分带与构造分带有成因联系。
矿化有序分布的规律,在指导盲矿、隐伏矿预测中起着重要作用。
9、构造动力成矿作用在一定的条件下,显著的构造活动可以直接形成有用的矿物或岩石,如粘土、滑石、石棉、蓝晶石等及其他一些有用的构造岩和动力变质岩。
10、构造活动对矿床矿体的改造作用大多数矿床形成后,都要遭受后期的改造,特别是地质时代较早的矿床,都会受到成矿后构造的影响。
成矿后的构造,对以成矿床起着不同的改造作用。
构造可使浅部矿体深埋,或将深部矿体抬升而出露地表,层状矿体可因褶皱作用而加厚或变薄。
构造可以影响原生矿石的表面风化过程,从而形成风化壳型或淋滤矿床,有些矿体风化剥蚀很深,终至破坏无存。
矿床所处构造环境,一定程度上决定了矿床类型和保存潜力。
(二)研究意义构造活动是成矿作用的基本条件和组成部分,构造是控制矿床形成和分布的重要因素。
研究大区域的构造控制作用和矿床分布规律,对区域矿产预测和普查找矿工作有战略指导意义;研究矿田矿床构造可更具体地认识、掌握矿床(体)形成、改造和分布的控制因素,对于大比例尺矿床预测、找矿、详查、勘探、采矿均有着实际意义。
研究构造不仅有利于找矿,同时也对全面认识矿床成因有重要意义。
(三)控矿构造的分级(表)不同级别和层次的地质构造,它们影响成矿的范围及研究意义各不相同。
构造成矿控矿的整体看,从大尺度-小尺度-微区是一个自然作用体系,可统称为成矿构造。
二、矿田矿床构造概念矿田构造的特点1、矿田构造中的主体——控矿构造是含矿的,或是曾有含矿流体通过的。
它们都接受过矿质及成矿流体的利用或改造(含矿流体与构造发生相互作用),是“物化”了的构造。
2、在含矿流体的作用下,可诱导出一部分新的构造型式,如气化流体的沸腾、隐蔽爆发等产生新的角砾岩和水力破裂构造。
3、矿田构造活动的多期次性突出。
4、矿田构造是整个矿田地质作用的一个组成部分。
三、矿田构造研究的现状与发展过程矿田构造研究是随着采矿工业的发展和地质科学的进步而展开的。
一些工业发达国家在20世纪初叶开始矿田构造研究。
主要从两方面入手:Ⅰ.研究单个构造形迹对成矿的控制;Ⅱ.以矿床为研究单位,综合研究有关的不同控矿构造。
四、矿田构造的主要研究内容1、研究岩石的物理力学性质对成矿的影响岩石的基本力学性质,如强度、弹性、塑性、脆性、空隙度、渗透性对矿液运移和矿化分布的影响。
变质后岩石力学性质对矿化分布的影响。
同一种岩石在不同深度、不同应力条件下,性质变化对成矿的影响。
地层剖面中岩石组合与岩石强度变化对成矿的影响。
2.研究各种控矿构造类型研究各种构造形迹的发生、发展历史及其与矿化的时间、空间和成因联系,以查明矿化的构造控制因素,是矿田构造研究的主要内容。
3.研究控矿构造体系和构造分带性研究在统一的变形过程中所产生的构造体系,了解有关构造要素间的内在联系,从整体上认识构造与矿化的关系。
构造分带性表现为不同构造要素在空间和时间上有规律分布,对于认识矿化空间分布规律很有意义,是一个重要的研究方向。
4.研究控矿构造的演化期次和发展阶段地质构造形成过程比矿床的形成过程要长得多,可分为成矿前、成矿期、成矿后构造。
研究各期构造的形成演化及其对成矿的控制、保存或破坏作用。
5.研究矿液的运移与构造条件的关系为了剖析成矿流体的原始通路,一般根据构造在成矿流体和堆积中所起的作用,将构造要素划分为导矿构造和储矿构造。
研究导矿构造和储矿构造能更深入认识构造对成矿流体运移和矿质沉淀的控制作用。
6.研究矿石堆积的构造圈闭条件凡起到封闭成矿流体,使矿质在局部地段富集起来的构造作用和构造要素,称为成矿构造圈闭。
构造圈闭是促进矿石堆积的最重要外部条件,它影响着成矿基本参数的变化,因而也影响成矿作用过程和矿床的成因特征。
是研究矿田构造的基本内容之一。
7.研究各类矿床的构造特征及成矿的构造条件研究各种不同成因类型矿床的构造控矿条件和构造类型,是矿田构造研究的经常性构造。
矿床的不同类型的划分,既取决于成矿作用方式,也取决于成矿的地质构造条件。
矿床成因类型多种多样,构造控矿作用也不全相同。
因此,在研究每一类矿床的构造特征时,要注意把握每类矿床的主要特点,有目的地解决构造问题,指出具体的控矿构造标志。
8.研究矿田构造与区域构造的关系研究区域构造体系及成矿构造在其中的位置。
研究不同构造层中的成矿构造特点。
注意贯通性断裂通过不同构造层所引起的矿化差异。
研究区域矿化深度和区域矿化垂直分带五、矿田构造的研究方法1.大比例尺矿田构造制图2.深部构造研究与制图3.控矿构造的岩组分析4.构造—岩石物理分析5.构造地球化学方法6.遥感构造解译方法7.构造控矿的模拟实验六、成矿构造研究思路1.由矿床矿田构造→区域构造、大型构造→全球构造,是一个由小到大、由局部到整体,又由整体到局部的逐步实践和反复认识过程。
矿床、矿田构造研究以具体事物为主,大地构造和全球构造的控矿研究的综合性和复杂性更明显。
两方面的研究是互为补充,相互渗透的。
2.从研究内容看,由单个构造控矿→构造体系控矿→成矿构造动力学研究,应处理好物质与运动的关系。
矿床常在几种基本控矿因素的耦合部位:①矿源区(成矿物质);②构造、流体、热能及物理化学空间等发育区(促成矿质汇聚)。
因此,成矿构造与区域地球化学、地质流体研究相结合是核心问题。
3.从构造成矿作用看,要注意特定构造部位成矿机制研究。
原因是:在一些特定构造部位①有利于基本控矿因素的同时出现和耦合;②有利于实现各种控矿参量由渐变到突变的转换,从而导致原有物理化学平衡态的失稳,促使成矿物质的大量堆积。
4. 构造成矿与构造破矿研究相结合,矿床形成后,能否保存以及保存在何处,主要是受构造运动控制的。
研究构造对矿床形成、变化、破坏的历史,有利于认识矿床的“来龙去脉”,以具体帮助预测和勘查工作。
七、成矿构造研究趋势将矿田构造与区域构造、深部构造结合在一起研究,点、面、体结合研究,深、中、浅层次结合研究。
深入开展构造地球化学研究,阐明矿石堆积的构造动力学和地球化学动力学特征,建立动力学模型。
将成矿区带内的构造、流体、成矿作为一个系统加以研究。
开展大陆构造体制与成矿关系的研究。
在成矿构造研究中广泛采用计算机技术、遥感技术和分形方法,发展GIS系统,进行精细的矿田构造制图和重要矿集区的构造—成矿制图(三维的、动态的);研究成矿构造形迹的定年方法,以定量测定构造与成矿的年代关系,提高研究的精度和定量化程度。
第二章成矿流体的运移一、概述成矿流体是成矿物质的载体。
它既能汲取、溶解、包含各类成矿物质,又能将其运移、输导到有利的构造-岩石空间而富集成矿。
成矿流体的运动是成矿必不可少的基本条件。
研究成矿流体运动规律,具有重要意义:Ⅰ.为研究成矿物质来源、富集提供依据,有助于深入认识成矿机理和矿化富集规律;Ⅱ.为研究矿体形态、产状和组分的变化规律提供依据,有助于深部矿体预测。
矿源场与储矿场的空间关系成矿物质从矿源场活化析出,经过一定距离的运动到达储矿场集中,基本上是靠各种地质流体的携带和传输。
成矿流体携带矿质,运移到有利构造-岩石中沉淀出来形成矿床。
地球中的流体多种多样,按地质产状和成因可分为:岩浆热液;变质热液;地下水(包括大气降水);海水;地幔来源的流体等。
其中以热水为主的流体对固体矿产的成矿最为重要。
各种流体经过水—岩作用和其它地质作用形成成矿流体。
成矿流体是地质流体系统中的组成部分,它存在于一定的时空范畴和构造环境,有一定的运动规律。
二、成矿流体的运移动力成矿流体在运动过程中,其中的物质和能量与周围的岩石发生化学反应,可导致成矿物质的浓集和矿床形成。
成矿流体的驱动力有:1.成矿流体的内力驱动成矿流体本身具有较大的热能、较高的内压力。