成矿理论1PPT课件.ppt

•成矿理论•吉林大学地球科学学院•李绪俊•lixujun58@•lixuj@2021/3/251•1、成矿理论的定义•成矿理论，是一门研究矿床成因、形成过程和分布规律的地质科学理论•与描述矿床学相对应与描述矿床学相对应•传统成矿理论，起源于16世纪中叶，它的萌芽是把矿床当作广义岩石成因的一部分，即岩浆作用、沉积作用、变质作用三大地质作用的特殊产物  概述概述2021/3/252•2、对成矿理论的理解、对成矿理论的理解•1）对一类（一组）本质相同的矿床形成的物质来源、原因、形成方式和形成过程甚至成矿后的改造和剥蚀保存成矿后的改造和剥蚀保存等所作的理论诠释或提出的成因假说称为成矿理论•如斑岩型铜矿、金矿和钼矿的成矿理论•卡林型金矿　兰德式金矿，布什维尔德式铬铁矿2021/3/253•2）对某一类成矿作用或过程所发生的大地构造环境、区域地质背景、成矿机制、成矿条件、成矿控制因素等所进行的理论概况和解释等•如沉积成矿理论，变质成矿理论，热水沉积成矿理论，火山成矿理论等2021/3/254•3 3）对特殊的地质环境、某一时期所形成的矿）对特殊的地质环境、某一时期所形成的矿床组合、形成分布规律的总结－－床组合、形成分布规律的总结－－成矿系列理成矿系列理论论•翟裕生关于成矿系列的概念翟裕生关于成矿系列的概念：矿床成矿系列是指在一定地质单元内的某一地质发展时期,与一定地质作用有关的不同地质演化阶段,相应地在不同地质部位形成的,但有规律分布的,相互间有成因联系的不同矿种、矿床类型的一组矿床或矿群. •在一定程度上讲,成矿系列与“矿床组合”、“矿床系列”、“矿床类型组合”、“成矿体系”等具有相近的含义.2021/3/255•3、成矿理论的研究方法 •详细观测、将今论古和结合生产详细观测、将今论古和结合生产　•矿床是在地壳长期发展过程中形成的，而人们的观察却不能不受到时间和空间的限制。

由于这种观察的局限性，很容易导致对矿床认识的片面性–在研究矿床时，必须全面观察各种地质矿化现象，掌握大量的实际资料，对矿床进行具体研究分析、比较和综合，以便对矿床成因获得较为客观的认识–由于绝大多数矿床是在地壳长期发展过程中形成的，今天所能见到的成矿作用不能与以往地质时期的成矿作用简单的加以比拟，因此必须从历史唯物主义的观点出发，正确运用将今论古的方法•矿床学的研究必须与找矿、勘探和采矿生产实践紧密结合，使之成为实践、认识、再实践，再认识、反复循环并不断提高的过程 2021/3/256•① 野外（现场）观察•观察和编录，测制各种地质图、剖面图和素描图等，查明矿床范围内的地质情况这是进行矿床研究的基础•利用槽探、井探和坑道等手段，查明矿体在空间上的具体位置和形状、大小、产状特征•对矿体和围岩进行系统的取样和分析，了解矿体和围岩的物质成分及其在空间上的变化规律–化学取样、矿物取样、物理取样、工艺取样 2021/3/257•应用地球物理勘探技术方法，了解矿体在空间上的分布和延伸情况①航空物探：主要有航空磁测、航空电磁法、航空放射性测量等；②地下物探：主要有地下电磁波法、井中瞬变电磁法、井中声波法、综合测井等；③地面物探：主要有谱分析面波技术、高精度重力测量、多功能电法测量、瞬变电磁法、抗干扰高分辨率地震技术、浅层地震测量等。

2021/3/258•应用地球化学勘探技术方法，主要任务是研究地壳中元素的分布及其运动规律，其目的是通过发现与矿化有关的地球化学元素异常，寻找有经济价值的矿床①岩石测量法（原生晕）；②土壤测量法（次生晕） ；③水系沉积物测量法（分散流）；④水化学测量法（水化学）；⑤生物测量法；⑥气体测量法2021/3/259•②　室内研究•用反光和透射光显微镜鉴定、研究透明与不透明矿物的种类、结构构造、生成顺序和形成方式（如草莓状黄铁矿）•用各种化学分析方法、发射和原子吸收光谱、X光荧光分析、中子活化、电子探针和离子探针等分析方法，确定有关岩石和矿物的化学成分及矿物微区的化学成分•利用差热分析、X光分析、电子显微镜、红外光谱、顺磁共振、穆斯鲍尔谱及其他谱学方法，研究有关矿物的结构、种类和原子价态（特别是粘土矿物）2021/3/2510•对包裹体进行分析，研究成矿温度、压力、pH、Eh以及含矿流体成分等•用同位素地质学方法确定成矿时代、成矿物质来源，成矿的物理化学条件等•对有关成矿、成岩过程进行模拟实验2021/3/2511•③ 综合分析•在野外和实验室工作基础上，对各种数据、资料、信息进行综合分析与对比，编制综合性的图件和专题性图件，如地质图、岩相古地理图、构造裂隙系统图、岩浆岩及岩相图、围岩蚀变图，成矿阶段与矿物生成顺序图（不同成因的矿床需编制的图件不一样），以及各种辅助图件，总结矿床成因、矿床和矿体的时空分布规律，对找矿勘探工作提出建议。

•还要综合地质勘探、水文地质及其他经济技术资料准确评定矿床的工业价值及其利用的可能性2021/3/2512•4、成矿理论研究的进展、成矿理论研究的进展•1）随历史的前进，研究内容、重点和范围方面的进展•矿床学早期，主要为针对矿床本身地质的研究•比如：层状矿体、脉状矿体的成因和形成理论　单一矿床的成矿理论interpretative•现在－矿床组合－成矿系列－成矿系统•上部地壳－下部地壳－地幔•2）成矿理论研究采取的方法和手段方面的进展•测年、测温、测成分手段；观测范围：陆－海；地表－地壳－地幔－地核；方法：物－化－遥•实验 观察 分析 •3）成矿理论研究思路方面的进展•水火之争　同生与后生之争　（人类的总体认识水平有关）　2021/3/25135、成矿理论的研究内容、成矿理论的研究内容•翟裕生（矿床学的百年回顾与发展趋势矿床学的百年回顾与发展趋势(2000) ①矿床成因分类②层控矿床研究③板块构造与区域成矿④④矿床模型研究矿床模型研究⑤区域成矿学研究⑥超大型矿床研究⑦海洋现代热液成矿作用的发现⑧成矿年代研究2021/3/2514•一、概述•二、描述型模型•三、成因模型•四、品位－吨位模型•五、找矿模型•六、数字化矿床模型•七、矿床模型的运用第一部分　矿床模型2021/3/2515一、概述一、概述1.矿化点、矿床及工业矿床矿化点、矿床及工业矿床2. 全球成矿域、成矿带、矿集区全球成矿域、成矿带、矿集区 、矿田、矿田3. 矿床模型的含义矿床模型的含义4 . 矿床模型的研究历史与现状矿床模型的研究历史与现状5.矿床模型的分类矿床模型的分类6.如何建立矿床模型如何建立矿床模型7.矿床模型和成矿模式矿床模型和成矿模式2021/3/2516•1.矿化点、矿床及工业矿床矿化点、矿床及工业矿床2021/3/2517•矿物的富集产出地 (通常，但并不总是按像铜、重晶石和金等商品考虑） • 经济上有价值  • 科学和技术上有意义•有时甚至低于地壳克拉克值，有特殊矿物出现（比如像含金红石岩石中的钛）,(矿化点或矿点）矿化点（mineral occurrence) 2021/3/2518• 是有一定规模和较高品位的矿化点或矿点，在最有利的经济条件下有经济潜力。

矿床）矿床（mineral deposit）2021/3/2519•矿床 • 查明 • 足够的大小、品位和可接近性 •产生利润.•“利润”不仅是经济的，还可以是政治的或军事的 •超出矿山本身•考虑国家经济的健康发展（工业矿床）工业矿床（ore deposit）2021/3/25202、成矿带、矿集区、成矿带、矿集区 、矿田、矿田              地壳中的矿产在空间和时间上的地壳中的矿产在空间和时间上的分布是不均匀的，在地壳中某种或某分布是不均匀的，在地壳中某种或某些矿产大量集中的那一部分称成矿区些矿产大量集中的那一部分称成矿区域　　2021/3/2521•成矿带成矿带(metallogenetic belt)•地壳中矿床集中产出的地带,亦即在地质构造、地质发展历史以及在成矿作用上具 有共性的狭长带状地区（狭长带状：成矿带；成矿带；面状，成矿区成矿区） •成矿带（区）的范围一般与一、二级构造单元或构造体系一致2021/3/2522•洲际间的成矿带洲际间的成矿带•为全球性的成矿系统，包括巨大的板块边界，巨型褶皱带或造山带，贯通性深大断裂等，面积一般为数百万平方公里•有滨太平洋成矿带、特提斯一喜马拉雅成矿带和有滨太平洋成矿带、特提斯一喜马拉雅成矿带和 中亚一内蒙古成矿带等中亚一内蒙古成矿带等2021/3/2523l环太平洋构造环太平洋构造- -成矿域成矿域 中新生代为主；洋－陆俯冲作用。

前中生代被动陆缘成矿中新生代为主；洋－陆俯冲作用前中生代被动陆缘成矿 (Cu (Cu、、PbPb、、ZnZn等等) )：美、澳：：美、澳：PtPt2-32-3～～PzPz；亚洲：；亚洲：PzPz2 2～～MzMz1 1l阿尔卑斯阿尔卑斯- -喜马拉雅构造喜马拉雅构造- -成矿域成矿域( (特提斯成矿域特提斯成矿域) ) 中－新生代为主；陆－陆碰撞作用中－新生代为主；陆－陆碰撞作用 与三大洋（古大西洋、古特提斯洋、新特提斯洋）演化有关与三大洋（古大西洋、古特提斯洋、新特提斯洋）演化有关 古生代北美－欧洲相连，地中海与阿巴拉阡矿带可以对比古生代北美－欧洲相连，地中海与阿巴拉阡矿带可以对比l中亚－蒙古构造中亚－蒙古构造- -成矿域成矿域( (中亚成矿域中亚成矿域) ) 古生代为主；多陆块拼合造山多次增生和中新生代山盆耦合古生代为主；多陆块拼合造山多次增生和中新生代山盆耦合 穆龙套穆龙套Au: 5000Au: 5000吨；阿克泰佩吨；阿克泰佩AgAg：：2.52.5万吨；万吨； 干谷干谷AuAu：：13501350吨，吨，ΣPtΣPt＞＞10001000吨；吨； 卡尔马雷克卡尔马雷克Cu Cu ：＞：＞10001000万吨；科翁腊德万吨；科翁腊德CuCu：：800800万吨万吨 ( (斑岩型矿床、块状硫化物矿床、浅成低温热液矿床为三大全球成矿域共有斑岩型矿床、块状硫化物矿床、浅成低温热液矿床为三大全球成矿域共有) )2021/3/2524阿尔卑斯阿尔卑斯-喜马拉雅构造喜马拉雅构造-成矿域成矿域(特提斯成矿域特提斯成矿域)环太平洋构造环太平洋构造-成矿域成矿域l中亚－蒙古中亚－蒙古l构造构造-成矿域成矿域2021/3/25252021/3/2526•大区域的成矿带大区域的成矿带，如中国华北地台南北缘成矿带和南岭成矿带•有人也以地槽区或褶皱带作为划分成矿带的单位，如中国 内蒙古海西成矿带、长江中下游中生代成矿带等。

•成矿亚带，成矿亚带，范围较小的或次一级的成矿带，如祁连山成矿带中的南祁连 成矿亚带• 进行成矿带研究，有助于全面认识区域成矿条件和矿床分 布特征，合理进行区域找矿和成矿预测2021/3/2527u金属成矿省（金属成矿省（metallogenic province））      由法国地质学家L. de Launay于1913年首次提出，意指在特定的区域内产出异常多特定类型的矿床      1996年，裴荣富将静态思维方式的金属成矿省引入动态的成矿构造场中    提出了景、场、相、床等提出了景、场、相、床等4个等级的动态研究方案个等级的动态研究方案    提出了提出了Ore-forming age province2021/3/2528•矿田矿田•地壳上的某一含矿地段包括在成矿地质背景、物质成分和成因上相近似的一系列矿床和矿点u分布面积一般在几十到一、二百平方公里•与煤田、油田等概念相对应，矿田一般指金属或非金属矿床的聚集地段•例如，中国云南个旧锡矿田，它包括马拉格、松树脚等矿床，它们都是燕山期花岗岩类有关热液与三叠系岩层相互作用的产物，以锡为主，并有铜、钨、钼、银等有益组分 2021/3/25291 天山—兴蒙成矿域2 塔里木—华北成矿域3 秦—祁—昆成矿域4 扬子成矿域5 华南成矿域6 喜马拉雅—三江成矿域2021/3/25302021/3/2531矿集区（ore cluster）2021/3/25322021/3/25332021/3/2534•（1）张贻侠等，1993•矿床模型是描述一类矿床本质属性的系统排列的信息•矿床模型亦可表述为一组相似矿床的标准形象。

矿床模型亦可表述为一组相似矿床的标准形象区别于其它类型的矿床区别于其它类型的矿床用这种标准形象找矿用这种标准形象找矿3.矿床模型的含义矿床模型的含义2021/3/2535•（2）－－裴荣富等裴荣富等，1995•矿床模式是一组相似（或同一类型）的每一个矿床地质特征的系统整理，并归纳出的具有一定理性认识的、反映该类矿床共性的标准样式•可以理解为矿床描述模型，但带有成因色采3.矿床模型的含义矿床模型的含义2021/3/2536•（（3）） 模型的“工作定义”（Dennis P. Cox and Donald A. Singer, 1986））•A mineral deposit model is the systematically arranged information describing the essential attributes (properties) of a class of mineral deposits. •建模目的：交流可帮助人类找到和评价矿床的各种信息2021/3/2537•各种地质、地球化学和地球物理特征的总结各种地质、地球化学和地球物理特征的总结•高度概栝、归纳、统一、标准，•尺度化，模型化•各种矿床经济属性的总结和概括各种矿床经济属性的总结和概括•对成矿的理论解释对成矿的理论解释•矿床物质来源、形成过程、时空分布规律的理论分析和解释 •理想化；模式化；•矿床模型2021/3/2538•矿床模型＝成矿模式＋矿床模型＝成矿模式＋标准样式•理论方面＝成矿模式或矿床成因模型　定量过程模型•描述方面＝各种描述型模型，定量，定性，品位，吨位•综合找矿模型2021/3/2539•成矿模式　成矿模式　是用简明的图表等形式，对矿床地质特征、矿床成因和分布规律的理论概括。

－－•理论化，抽象化，简化•可以是单个矿床，也可是一类矿床，可大区域，也可小范围•相当于矿床成因模型2021/3/2540•⑴⑴　模型的萌芽阶段（20世纪以前）：•⑵⑵　模型的产生阶段（20世纪初－中期）•⑶⑶　模型的发展阶段（20世纪中期－90年代）•⑷⑷　模型的广泛、自觉运用阶段（1990）年以后4、矿床模型的研究历史与现状、矿床模型的研究历史与现状2021/3/2541•公元前645年管子的《地数篇》•上有丹砂者，下有黄金；上有慈石者，下有铜金；上有铅者，下有银⑴⑴　　模型思想的模型思想的萌芽萌芽阶段（古代阶段（古代)2021/3/2542•岩浆成矿树岩浆成矿树•热液矿床的矿化元素水平分带模型热液矿床的矿化元素水平分带模型•斑岩铜矿的蚀变分带模型•密西西比河流域的古含水层模型•蒸发盐萨布哈模型•红层铜矿（砂岩铜矿）的成矿模型•日本块状硫化物矿床的火山成因模型⑵⑵　　模型思想的产生阶段（模型思想的产生阶段（20世纪初－世纪初－中期中期2021/3/2543岩浆成矿树岩浆成矿树2021/3/2544内生矿床、岩浆岩形成过程、相互联系内生矿床、岩浆岩形成过程、相互联系空间分布的总结空间分布的总结2021/3/2545热液矿床的矿化元素水平分带模型热液矿床的矿化元素水平分带模型2021/3/2546碳酸盐相盐类矿床成矿模式图（据施马尔兹，1970） A-完全封闭盆地的成矿及相分布模式；B-半封闭盆地的成矿及相分布模式 1-碳酸盐；2-石膏；3-石盐；a-剖面图；b-平面图 时间演化模式时间演化模式2021/3/2547斑岩铜矿的成矿模型蚀变和矿化分布的模式化2021/3/2548蚀变和矿化分布的模式化2021/3/25492021/3/25502021/3/25512021/3/2552产于辉长闪长玢岩岩体中部（陶村式）：铁矿化呈浸染状或细脉浸染状矿石为钠柱石一透辉石一磷灰石一磁铁矿组合成因上属晚期岩浆一高温热液交代。

矿化类型、矿石组构的程式化2021/3/2553② 产于辉长闪长玢岩顶部或边部（凹山式）部分矿体进入安山岩、凝灰岩等围岩中矿化呈脉状、网脉状、角砾状和块状矿石以透辉石一磷灰石一磁铁矿组合为特征成因上伟晶一高温气成热液充填成因上伟晶一高温气成热液充填 2021/3/2554 ③ 产于辉长闪长玢岩和围岩接触带上：围岩为安山岩、凝灰岩时矿石组合主要为透辉石一石榴石一磷灰石一磁铁矿（梅山式）；围岩为灰岩、砂页岩时矿石组合主要为透辉石一金云母一磷灰石一磁铁矿（凤凰山式）两类矿化的矿石均以块状、角砾状为主，偶有条带状两类矿化的矿石均以块状、角砾状为主，偶有条带状属接触交代充填矿床属接触交代充填矿床 2021/3/2555 ④ 产于辉长闪长玢岩附近火山岩中的脉状、似层状矿体（龙虎山式）：围岩为安山岩及凝灰角砾岩矿体受围岩中的断裂构造、火山沉积岩中的层理控制围岩蚀变为高岭土化和硅化，矿石由石英、镜铁矿组成属中低温热液充填矿床属中低温热液充填矿床 2021/3/2556⑤ 产于火山沉积岩中的层状铁矿床（龙旗山式）矿体的围岩为沉凝灰岩、沉凝灰角砾岩和沉积碎屑岩一般无蚀变现象矿石为石英赤铁矿组合，常具胶状结构矿床系沉积作用形成，属火山沉积矿床矿床系沉积作用形成，属火山沉积矿床。

2021/3/2557玢岩铁矿成矿模式•1）矿体产出的空间位置不同•2）矿体产状及矿石组合不同•3）围岩蚀变及矿石组构不同•4）成矿作用类型不同•5）空间上相联系，成因上有联系，成矿作用不同，构成一个成矿系列2021/3/2558典型矿例－日本内生与外生，内生与外生，氧化与还原氧化与还原沉积与交代沉积与交代同生与后生同生与后生2021/3/2559容矿构造的总结和概述热液与表生作用的联系热液与表生作用的联系2021/3/2560  铜矿床铜矿床陆相砂岩陆相砂岩Cu矿床模式矿床模式生物化学沉积矿床生物化学沉积矿床--沉积金属硫化物矿床沉积金属硫化物矿床--砂页岩型铜矿床砂页岩型铜矿床同生，沉积相变同生，沉积相变2021/3/2561萨布哈现代沉积物的理想垂直剖面（据许靖华，1980） 2021/3/2562萨布哈模式 海水、地形、潮汐、交代成岩模式化海水、地形、潮汐、交代成岩模式化解释成矿过程和空间分布规律解释成矿过程和空间分布规律沉积与交代作用水平与垂直运动地表与地下2021/3/2563 2000100050040030020050100米陆缘泥质和泥质和灰质沉灰质沉积物相积物相磷灰磷灰岩相岩相海滨砂和砾石相残余P2O5100毫克/米3残余P2O510-50毫克/米3浮游植物光合带CO2<3X10-4大气压海平面P2O5>300毫克/米3CO212X10-4大气压溶液中含CO2和P2O5量最高地带浮游生物遗骸下沉方向上升海流方向图图11-34 当深处寒流向上回流时磷灰岩在陆缘带生成简图当深处寒流向上回流时磷灰岩在陆缘带生成简图2021/3/2564大大洋洋洋洋流流和和现现代代磷磷酸酸盐盐沉沉积积物物分分布布及及模模式式图图2021/3/2565⑶模型思想的发展阶段（模型思想的发展阶段（20世纪中期世纪中期－－90年代，主动系统研制模型阶段）年代，主动系统研制模型阶段）•美国：1982年《矿床产地特征》；1986《矿床模型》；1992年《developments in Mineral deposit Modeling》（以描述型和品位吨位模型以描述型和品位吨位模型为主为主）•加拿大：1986年出版，1990年再版的《矿床模型》（以矿床成因模型为主以矿床成因模型为主）•苏联：80－90年连续三次“全苏内生矿石建造成因模型”会议，均有相应的文章发表（以矿床成因和定量过程模型为主）（以矿床成因和定量过程模型为主）2021/3/2566模型思想的发展阶段（20世纪中期－90年代）•IUGS和UNESCO　DMP　1984－1994－2000•中国：中国：1990　中国地质科学院成矿远景区划室《矿床成矿模式选编》；•1993　张贻侠等，《矿床模型导论》•1995，裴荣富等，《中国矿床模式》2021/3/2567山—盆构造流体系统2021/3/25682021/3/2569(4)模型思想的广泛、自觉运用阶模型思想的广泛、自觉运用阶段（段（1995）年以后）年以后•美国美国：矿床密度模型(矿床产出概率模型)，数字矿床模型　环境矿床模型•中国中国：各种地质和地球化学、地球物理找矿模型，综合找矿模型  成矿系列模型，成矿系统模型,矿床数字模型2021/3/2570造山带型金矿的大地构造环境模型造山带型金矿的大地构造环境模型2021/3/25712021/3/2572卡林型金矿蚀变模型卡林型金矿蚀变模型蚀变和围岩双重控制蚀变和围岩双重控制2021/3/25735.矿床模型的分类•主要根据模型目的、研究程度、模型所刻划的主要根据模型目的、研究程度、模型所刻划的内容进行分类－－内容进行分类－－•矿床描述性模型（地质模型、经验模型）•矿床成因模型（概念模型）•品位－吨位模型•定量过程模型•矿床产出机率模型（密度模型）•数字矿床模型•找矿模型（综合信息找矿模型）•最终模型等2021/3/2574矿床模型矿床模型之间的联系之间的联系　2021/3/2575: ApplicationGrade/TonnageModelDescriptive ModelGeneticModelOccurrenceModelQuantitativeProcessModelExploration/DevelopmentxxxxxxxxxxxxxSupply PotentialxxxxxxxxxLand usexxxxxxxxxxEducationxxxxxxxxxxxResearch guidancexxxxxxxxxxLevel of application:   xxx = major     xx = minor   x = minimal矿床模型的应用范围矿床模型的应用范围2021/3/25766.如何建立矿床模型如何建立矿床模型•通过矿床模拟（通过矿床模拟（ deposit modeling）建立）建立•⑴⑴　定义成特定一类矿床的研究过程　定义成特定一类矿床的研究过程•系统排列这类矿床所有的生成环境信息（宏观，新的大地构造观）• 定义和描述其基本属性（综合各种属性）　•分析成矿物质、成矿流体来源（不同研究手段）•分析和推断成矿作用过程（不同尺度时间）2021/3/25776.如何建立矿床模型如何建立矿床模型•研究过程可以是理论的是理论的，所有的矿床属性可能通过一些基本概念（如矿床成因）进行联系•可以是经验性的经验性的，各种属性被认定是基本的，但属性之间的关系不清楚。

2021/3/25786.如何建立矿床模型如何建立矿床模型•⑵　假设:•一组矿床表现出一些共同的属性•矿床分类是可能的•（可以从不同角度或不同的侧面考虑：•层状和层控矿床，沉积矿床　造山带型金矿　与侵入体有关的矿床　布什维尔德型铬铁矿，分类原则差别较大）2021/3/25796.如何建立矿床模型如何建立矿床模型•⑶ 重要性•代表经济地质学领域知识与技术的有效结合•是最有效的工具：理解矿床产出的原因和新的矿床应分布于何处2021/3/2580•《辞海》(中册)(上海辞书出版社，1989年，第3458页)对模型的解释如下：•    ‘‘模型模型…..…..指模拟原型指模拟原型(所要研究的系统结构形态或运所要研究的系统结构形态或运动状态动状态)的形式，是系统或过程的简化，抽象和类比的表的形式，是系统或过程的简化，抽象和类比的表示，不再包括原型的全部特征，但能描述原型的本质特示，不再包括原型的全部特征，但能描述原型的本质特征征•简化、抽象、类比•描述程度越低，离现实世界越近，结构就越大越复杂；描述程度越低，离现实世界越近，结构就越大越复杂；•抽象程度越高，离现实世界就越远，所要考虑的因素就抽象程度越高，离现实世界就越远，所要考虑的因素就越少越少。

7 7.　　矿床模型和成矿模式矿床模型和成矿模式2021/3/2581•模式模式　按《辞海》(中册)(上海辞书出版社，1989年，第3457页)的定义模式一般指可以作为范本、模本的式样 •模式主要用于各种标准或尺度模式主要用于各种标准或尺度7 7.　　矿床模型和成矿模式矿床模型和成矿模式2021/3/25827 7.　　矿床模型和成矿模式矿床模型和成矿模式•考虑到以下因素：考虑到以下因素：•（（1）汉语本身意义的区别）汉语本身意义的区别•（（2）模型的术语在各个自然科学学科广泛运用）模型的术语在各个自然科学学科广泛运用•（（3）找矿模型也已广泛运用）找矿模型也已广泛运用•建议：用矿床模型一词建议：用矿床模型一词•矿床描述性模型，品位－吨位模型，密度模型，矿床描述性模型，品位－吨位模型，密度模型，数字化模型等数字化模型等•矿床成因模型可以理解为矿床成因模型可以理解为成矿模式，两者可通用成矿模式，两者可通用2021/3/2583•1/概念•是描述一类（一组）矿床本质属性的结构和形象模型是描述一类（一组）矿床本质属性的结构和形象模型•也叫矿床地质模型；矿床经验模型等•描述：不应有太多的推测；•一类或一组矿床（本质属性一致）（已有的认识）•结构：系统排列的信息，包括地质、地球化学和地球物理等•对原型的抽象或简化，能反映矿床的本质属性，能区别于其它类型的矿床•是最主要的矿床模型二、矿床描述性模型2021/3/2584• 矿床分类的准则和标志•矿床的归类应依据矿床产出的大地构造位置、控矿的构造条件、容矿围岩的种类及变化，矿石矿物成分和组构持征以及工业可利用的矿种等因素•地台区矿床　地槽区矿床　地洼区矿床•韧性剪切带型金矿　断裂控制的矿床•角砾岩型矿床，碳酸盐中赋存的矿床　砂岩铜矿•微细浸染型金矿，黑钨矿石英脉，细脉浸染状铜　矿，条带状磁铁石英岩　2021/3/2585•应充分参考现行的矿床分类．但不受它的局限．如有必要，在以往分类确实包容不了的情况下，可另立新类．•矿床的归类要能容纳新发现的矿床类型，以便指导发现新的矿床2021/3/25862/描述性模型的构成（内容）•两部分两部分. •2/1 地质环境•描述发现这类矿床的地质环境2021/3/2587地质环境•①①　岩石类型及其结构　岩石类型及其结构 •---favorable host rocks of deposits for syngenetic deposits•--- source rocks responsible for hydrothermal fluids in epigenetic deposits2021/3/2588 盆地类型、沉积建造与矿产类型盆地类型沉积建造主要矿产稳定陆壳区均匀沉积的克拉通盆地克拉通陆表海盆地单陆屑建造稳定型建造（S）铁　磷铝土铁质建造铝　铁浅海异地碳酸盐建造（异化粒碳酸盐建造）煤海陆交互含煤建造盐类石膏－白云岩建造（S型蒸发岩建造）铜　铅　锌（红海）2021/3/2589被动边缘区裂谷－拉张盆地陆壳内裂谷断陷盆地复陆屑建造；复陆屑火山沉积建造，大陆火山沉积建造次稳定型建造（SS）铜　煤　油原始大洋裂谷盆地复陆屑建造、蒸发岩建造（SS型蒸发岩建造）铜　铅　锌（红海）被动边缘盆地礁碳酸盐建造；碳酸盐复理石、蒸发岩建造（SS型）、瘤状碳酸盐建造、黑色页岩建造MVT型铅　锌层控铅锌黄铁矿陆缘裂陷海槽（拗拉槽）海礁碳酸盐建造；沥青碳酸盐建造（静海型碳酸盐建造；海相火山岩建造；油气　铜　铅　锌　银　SEDEX型2021/3/2590转换断层盆地（走滑盆地）复陆屑建造（拖曳型形态）；油气活动边缘区挤压俯冲盆地深海沟混杂式建造；楔型复理石建造；绿岩建造非稳定型建造（AS）斜坡盆地复理石建造；火山复理石建造；岛弧、弧前及弧间盆地火山硅质建造；火山磨拉石含礁迹建造；火山沉积建造；火山复理石建造；铜－铅　锌　银边缘盆地、前陆盆地陆源复理石建造；磨拉石建造油气铅锌　铜　铀　金弧后盆地火山复理石建造；拉斑玄武岩建造；蒙托石粘土－火山沉积建造；磷洋壳区大洋中脊、远洋深海盆地红泥微晶碳酸盐建造；大洋软泥沉积、大洋玄武岩建造；远洋复理石（页岩型）多金属结核2021/3/2591•②②　　成矿环境成矿环境•--inferred formation settings for host rocks and source rocks（主要为岩浆岩和沉积岩所形成的环境）•如斑岩铜矿的成矿环境  高位侵入岩与大量的岩墙、角砾岩筒、断层同时产生，也有的是岩基的钟状部位2021/3/2592地质环境•③③成矿时代成矿时代•refers to the age of the event responsible for the formation of the deposit. •④④大地构造环境大地构造环境•major features or provinces (perhaps those that might be portrayed only at 1:1,000,000 or smaller scale), not ore control by structures that are local and often site-specific. 2021/3/2593•按其所反映的地壳变形场分为五大类端员•反映地壳水平运动的伸展、收缩和走滑伸展、收缩和走滑•反映垂向调整的隆升和沉降隆升和沉降•各种过渡或转换形式2021/3/2594•与地壳伸展有关的大地构造环境大地构造环境•①　裂谷，是地壳上最显著的大型或巨型伸展构造，它包括：•大洋裂谷大洋裂谷，大陆裂谷大陆裂谷，坳拉谷坳拉谷，陆缘裂谷陆缘裂谷，台沟台沟•②大陆生长断层或同生断层大陆生长断层或同生断层，•③盆岭构造盆岭构造•④变质核杂岩构造变质核杂岩构造2021/3/2595Cenozoic volcanicscarbonatiteEastern Africa rift system2021/3/2596Evolution of mid-Pt Athapuscow aulacogen2021/3/2597Sediment distribution of Atlantic-type, CCD stands for Carbonate compensation depth2021/3/25982021/3/2599•（2）与地壳收缩有关的大地构造环境大地构造环境•①　构造混杂岩带构造混杂岩带•② 活动陆缘构造—混杂岩带•③ 前陆褶皱冲断带前陆褶皱冲断带•④ 侏罗山式滑脱褶皱带侏罗山式滑脱褶皱带•⑤ 陆内大型推覆构造陆内大型推覆构造2021/3/251002021/3/25101•（（3）与地壳水平剪切有关的）与地壳水平剪切有关的大地构造环境大地构造环境•①转换断层转换断层• ②大型走滑断裂系大型走滑断裂系•（４）其它大地构造环境大地构造环境•① 热点构造热点构造•② 底辟构造系底辟构造系•③ 大型韧性剪切带大型韧性剪切带•④ 大型撞击构造大型撞击构造2021/3/251022021/3/251032021/3/25104地质环境•⑤　共生矿床•presence of the deposit might indicate suitable conditions for additional deposits of the type portrayed by the model—•-similar environments, other types of deposits in same area2021/3/251052 描述性模型的构成（内容）•2/2 “矿床地质描述”•主要为矿床的鉴别特征主要为矿床的鉴别特征•特别应强调能决定矿床是否存在的地球物理和地球化学异常特征. •描述应包括对勘探和评价有价值的各种资料2021/3/25106Content of Deposit Description•矿物成分矿物成分Mineralogy •结构与构造结构与构造Texture/Structure •围岩蚀变围岩蚀变Alteration•控矿因素控矿因素Ore Controls •风化作用风化作用Weathering •地球化学特征地球化学特征Geochemical Signature •实例　实例　EXAMPLES 2021/3/25107• 矿体的形态、产状、规模及其与构造的关系•  矿体的形态、产状、规模，不仅具有成因意义，而且是找矿预测和评价的重要参数．•模型则要求用事实说明，而不是用观点说话2021/3/25108矿矿体体的的形形态态分分类类  等等轴轴状状矿矿体体（（ 1、、2、、3 ）） 柱柱状状矿矿体体（（ 9、、10、、11 ）） 板板状状矿矿体体（（ 6、、7、、8 ）） 过过渡渡型型矿矿体体（（ 4、、5 ）） 复复杂杂形形态态矿矿体体（（ 12 ））有时应注重剖面方向2021/3/25109•阐明矿体在特定围岩中与构造的关系，是描述性矿床模型的一项重要任务．•描述性模型向定量化方向发展，建议对矿体形态、产状和规模的描述应以统计资料为基础，从而获得矿体的一个完整的空间概念和数量化概念．2021/3/25110•矿石的结构、构造矿石的结构、构造(组构)包含有丰富的成因信息．不同矿石组构反映了不同的成矿条件及成矿环境，对了解矿床的形成过程和方式具有特别重要的意义。

•  矿石组构应给予精确地描述，而不要与成因解释混在一起因为类似组构可有不同成因，如条带状，可由沉积、变质、构造分异(为韧性变形)或交代等作用形成2021/3/251112021/3/25112矿石特征角砾角砾角砾角砾皱纹皱纹网脉网脉网脉网脉2021/3/25113•围岩蚀变类型及分带围岩蚀变类型及分带• 对于有些矿床来说，围岩蚀变是重要的研究内容之一•理论上，因为不同的围岩蚀变及分带反映了成矿介质的性质，矿液流向及成矿时的物化条件•实际工作中，蚀变及分带往往也是一种重要的找矿标志2021/3/251142021/3/25115•控矿条件控矿条件•查明矿体产出受何种因素控制•（断裂构造、破碎带、节理构造、岩体与围岩接触带构造、岩相变化部位）•控矿条件，反映了不同的矿床成因，查明控矿条件，对于确立找矿标志，进一步建立找矿模型，有着重要的实际意义2021/3/251163/描述时应注意的问题3/1描述的两种尺度两种尺度• 能够从露头上直接观测的尺度 (mineralogy, zonal patterns, local chemical haloes, and so on); •区域地质环境，根据地区性研究或全球构造研究推断而得出的结论 ( deep-water rocks, back-arc rift environment). 2021/3/251173/2 优缺点“模型是能加强对矿床理解和预测的、强有力的组织资料手段过分强调模型可导致不符合矿床模型的关健资料的丢失。

2021/3/251183/3 无偏取样 　地质模型建立在统计上有效的、无偏的与某种矿床有关的各种地质属性的描述之上 i. 描述好时可信度高very reliable if done well. ii. 难做到，特别是新矿床或资料有限时2021/3/251194/　描述性模型的分类•4/1　 by D.P. Cox •Broad Litho-tectonic classification•第一级　岩性分大类•第二级或第三级　根据大地构造环境•更小级别　是根据矿床产出的地质构造环境•分类标准不一，也不全面，主要是据矿床实际经济价值•避免成因争议划分不清或不准；围岩是最常见避免成因争议划分不清或不准；围岩是最常见的地质现象的地质现象2021/3/251202021/3/251212021/3/251224/2Mineral Deposit Models for Northeast Asia•The six hierarchial levels are as follows.•Group of deposits•Class of deposits•Clan of deposits•Deposit types (models)•By Alexander A. Obolenskiy1, Sergei M. Rodionov2, Sodov Ariunbileg3, •Gunchin Dejidmaa4, Elimir G. Distanov1, Dangindorjiin Dorjgotov5,•Ochir Gerel6, Duk Hwan Hwang7, Fengyue Sun8, Ayurzana Gotovsuren9,•Sergei N. Letunov10, Xujun Li8, Warren J Nokleberg11,•Masatsugu Ogasawara12, Zhan V. Seminsky13, Akexander P. Smelov14,•Vitaly I. Sotnikov1, Alexander A. Spiridonov10, Lydia V. Zorina10, •and Hongquan Yan82021/3/251235 5、描述型矿床模型的实例、描述型矿床模型的实例2021/3/251242021/3/25125Rift-relatedSubduction-related2021/3/25126CharacteristicsClimax typeQuartz monzonite typeCo-genetic rock typeMultiple intrusiions of graniteComposite intrusions of dioriteIntrusive phaseMultiple intrusions of graniteTo quartz monzoniteIntrusive typeStockStock or batholithOre body typeStockworkStockworkOre body shapeInverted cupInverted cup or tabularOre grade, average of MoS2%0.35-0.450.1-0.2Ore body tonnage50-1000million tonnes50-1000million tonnesDisseminated MoS2RareRareAgeMiddle to Late TertiaryMiddle to Late TertiaryFluorine mineralsFluorite, topazFluoriteBismuth mineralssulphosaltssulphosaltsComparison of two types of porphyry Mo deposits2021/3/25127Tungsten mineralsWolframite(huebnerite)ScheeliteTin mineralsCassiterite, stanniteRareCopper mineralsRare chalcopyriteMinor chalcopyriteSilicificationHigh silica coreNo high silicaGreisenizatonGreisen commonNo greisenOre zone Cu:Mo ratio1:100-501:30-1:12021/3/251282021/3/25129矿体呈倒杯状矿体呈倒杯状2021/3/251302021/3/25131                                                                                                            2021/3/251325/example2•黑矿的描述模型黑矿的描述模型MODEL 28a•By Donald A. Singer•APPROXIMATE SYNONYM •Noranda type, volcanogenic massive sulfide, felsic to intermediate volcanic type.•DESCRIPTION 中性-酸性成分海相火山岩中的含铜和锌的块状硫化物矿床2021/3/251335/example2•地质环境地质环境•岩石类型岩石类型•海相流纹岩，英安岩，玄武岩和服从和相关沉积物，主要是有机物丰富的泥岩或页岩。

含黄铁矿的硅质页岩有些玄武岩•组构•凝灰岩、火成碎屑物，角砾岩，层状沉积物，并在某情况下酸性穹隆•时代•太古－现代2021/3/25134典型矿例－日本2021/3/25135Modern black smoker•沉积环境沉积环境 •与海相火山作用有关的热泉，可能为无氧环境，富铅沉积物与较细的火山沉积物有关2021/3/25136•大地构造环境大地构造环境 岛弧　局部拉伸环境，断裂，破碎带，绿岩带2021/3/25137•弧后裂谷、弧间裂谷等亲弧裂谷矿床产弧后裂谷、弧间裂谷等亲弧裂谷矿床产于岛弧带中拉张裂谷内的断陷于岛弧带中拉张裂谷内的断陷-沉陷盆地沉陷盆地 •有关的矿床类型有关的矿床类型 •常与火山成因的锰矿床、重晶石矿床伴生 2021/3/251385/example2•DEPOSIT DESCRIPTION•矿物成分：层状带（黑矿）矿物成分：层状带（黑矿） -黄铁矿黄铁矿+ +闪锌矿磁黄铁矿铜矿闪锌矿磁黄铁矿铜矿± ± ±方铅矿方铅矿重晶石重晶石±黝黝-砷黝铜矿砷黝铜矿±斑斑;较下部的较下部的层状矿带（黄矿）层状矿带（黄矿） -黄铁矿黄铁矿+铜矿铜矿±磁黄铁矿闪锌矿磁黄铁矿闪锌矿± ±磁铁矿磁铁矿;网状网状（脉）区（脉）区-黄铁矿黄铁矿+铜矿（黄金和白铜矿（黄金和白银）银） 。

锌类晶石有时出现锌类晶石有时出现石膏/硬硬石膏在一些矿床中出现石膏在一些矿床中出现2021/3/251395/example2•结构结构/构造构造　块状（　块状（ 60%以上硫化物）以上硫化物） ;在在某些情况下，出现下伏脉状和网脉状带，某些情况下，出现下伏脉状和网脉状带，有时出现滑塌和再沉积矿石，有时有粒序有时出现滑塌和再沉积矿石，有时有粒序层理层理2021/3/251405/example2•围岩蚀变围岩蚀变 •在块状　硫化物矿石附近或周围为沸石和蒙脱石（绿泥石•网脉状矿带—硅化，绿泥石化，绢云母化•其下：绿泥石和钠铁石•变质的矿床中出现堇青和直闪石，有时出现石墨2021/3/251412021/3/251425/example2•控矿因素控矿因素 •火山－沉积岩系偏上部更酸性部分酸性火山中心•局部角砾化或长英质穹隆 •黄铁矿硅质岩石（热水沉积岩）标志层•火山角砾中出现硫化物角砾或团块海底古低地中重力搬运和沉积物•上伏岩石为泥质岩石2021/3/25143•日本北部块状硫化物矿床中重晶石和石膏的形成模型•Yasumasa Ogawa & Naotatsu Shikazono &•Daizo Ishiyama & Hinako Sato & Toshio Mizuta &•Takanori Nakano•Miner Deposita (2007) 42:219–233 DOI 10.1007/s00126-006-0101-72021/3/25144两种硬石膏2021/3/25145两种硬石膏2021/3/251462021/3/251475/example2u风化风化　　 黄色，红色和棕色铁帽Gahnite锌类晶石in stream sediments near some deposits.u地球化学特征地球化学特征 pGossan high in Pb and typically Au is present. pAdjacent to deposit-enriched in Mg and Zn, depleted in Na. pWithin deposits--Cu, Zn, Pb, Ba, As, Ag, Au, Se, Sn, Bi, Fe. 2021/3/25148实例3  Carlin-type •Type of gold deposits2021/3/25149Witerwatesrand2021/3/25150l卡林型金矿床卡林型金矿床（（Carlin-type gold deposits）是）是20世纪世纪60年代初期在美国西部内华达州的卡林镇被发现而得名的，年代初期在美国西部内华达州的卡林镇被发现而得名的，是一种主要产于碳酸盐岩建造中的微细浸染型金矿床；是一种主要产于碳酸盐岩建造中的微细浸染型金矿床；l具有品位低、规模大、矿体与围岩界限不明显，具有品位低、规模大、矿体与围岩界限不明显，金金主要呈主要呈显微显微-次显微形式次显微形式分散产出，普遍发育中低温热液矿物组分散产出，普遍发育中低温热液矿物组合以及合以及Au、、As、、Hg、、Sb、、Tl等微量元素组合；等微量元素组合；l主要分布于美国内华达州和犹他州及中国的滇黔桂和川陕主要分布于美国内华达州和犹他州及中国的滇黔桂和川陕甘两个甘两个“金三角金三角”内，在东南亚以及南美洲的秘鲁也有分布。

内，在东南亚以及南美洲的秘鲁也有分布2021/3/25151l自自1961年年Newmont公司的地质学家在美国西部内华达州公司的地质学家在美国西部内华达州首先发现卡林金矿床以来，在长首先发现卡林金矿床以来，在长60km的的NNW向线状分布向线状分布的的卡林金矿带卡林金矿带（称为（称为Carlin Trend）内又先后发现了）内又先后发现了40多多个金矿床，现在内华达卡林金矿带的探明储量超过个金矿床，现在内华达卡林金矿带的探明储量超过2000t，成为当今世界上第三大金矿产地；，成为当今世界上第三大金矿产地；l在我国发现于在我国发现于80年代，已发现的矿床主要分布于滇黔桂和年代，已发现的矿床主要分布于滇黔桂和川陕甘川陕甘“金三角金三角”区在滇黔桂地区已发现区在滇黔桂地区已发现200多处矿化点、多处矿化点、矿点和矿床，探明了一批大型和中小型矿床，少数矿床的矿点和矿床，探明了一批大型和中小型矿床，少数矿床的储量接近超大型规模储量接近超大型规模2021/3/25152实例32021/3/25153l大地构造环境大地构造环境l主要形成于裂谷带和弧后盆地内太平洋东岸的卡林型金主要形成于裂谷带和弧后盆地内。

太平洋东岸的卡林型金矿位于美国西部新生代的弧（陆缘弧）后盆岭式裂谷带内矿位于美国西部新生代的弧（陆缘弧）后盆岭式裂谷带内l我国目前发现的卡林型金矿大多分布于扬子板块周缘的古我国目前发现的卡林型金矿大多分布于扬子板块周缘的古裂谷带和弧后盆地滇黔桂金三角区的卡林型金矿位于扬裂谷带和弧后盆地滇黔桂金三角区的卡林型金矿位于扬子板块西南缘的晚加里东子板块西南缘的晚加里东-海西期右江裂谷带；川甘陕金海西期右江裂谷带；川甘陕金三角区的卡林型金矿与扬子板块西北缘加里东三角区的卡林型金矿与扬子板块西北缘加里东-印支期秦印支期秦岭陆间裂谷活动有关；岭陆间裂谷活动有关； l从更大的大地构造背景来看，有人认为美国卡林型金矿区从更大的大地构造背景来看，有人认为美国卡林型金矿区域成矿构造背景与我国滇黔桂、川陕甘两个域成矿构造背景与我国滇黔桂、川陕甘两个“金三角金三角”卡林卡林型金集中区基本类似，同为地幔柱构造活动区；型金集中区基本类似，同为地幔柱构造活动区；Ø美国卡林型金矿集中位于黄石公园地幔柱活动区；美国卡林型金矿集中位于黄石公园地幔柱活动区；Ø我国滇黔桂、川陕甘两个我国滇黔桂、川陕甘两个“金三角金三角”卡林型金矿矿集区位于以峨卡林型金矿矿集区位于以峨眉山玄武岩为中心的峨眉山地幔柱活动区。

眉山玄武岩为中心的峨眉山地幔柱活动区2021/3/251542021/3/251552021/3/251562021/3/25157主成矿阶段流体主成矿阶段流体成因模型志留罗伯特组志留罗伯特组2021/3/25158Thank you!2021/3/25159。