成矿控制和成矿规律.ppt

控矿条件和控矿条件和成矿规律成矿规律第一节第一节 控矿条件控矿条件 一、区域地球化学特征一、区域地球化学特征 二、控矿构造条件二、控矿构造条件 三、控矿岩浆岩条件三、控矿岩浆岩条件 四、沉积条件四、沉积条件 五、岩性条件五、岩性条件 第二节第二节 成矿规律成矿规律 一、成矿区域与成矿时代一、成矿区域与成矿时代 二、成矿系列、成矿系统和成矿模式二、成矿系列、成矿系统和成矿模式 三、叠加成矿、再造成矿和层控矿床三、叠加成矿、再造成矿和层控矿床 四、板块构造与成矿作用四、板块构造与成矿作用 矿床在地壳中的形成和分布受多方面有利 于成矿的地质条件共同控制，如区域地球化学 、构造、岩浆、地层和岩相等因素各种控制因素对不同成因的矿床所起的作 用各异：岩浆活动和构造作用与内生矿床关系 密切；地层和岩相古地理对风化、沉积等外生 矿床最为重要；地球化学因素则是内、外生矿 床成矿的先决条件第一节 控矿条件一、区域地球化学特征一、区域地球化学特征区域区域地球化学特征是指一定地区元素的丰度和地球化学特征是指一定地区元素的丰度和分布特征，以及在该区地质演化过程中元素迁移、分布特征，以及在该区地质演化过程中元素迁移、富集或分散的历史富集或分散的历史。

元素元素在地壳中的分布是不均匀的，往往一些元在地壳中的分布是不均匀的，往往一些元素集中分布于这个区域，而另一些元素又集中于另素集中分布于这个区域，而另一些元素又集中于另一个区域，元素分布具有区域性一个区域，元素分布具有区域性特点，构成特点，构成所谓的所谓的地球化学省地球化学省，，这些这些地区分别构成相应元素重要的成地区分别构成相应元素重要的成矿区（带）矿区（带）Noble（1970，1973）在研究美国西部的金属成矿省时发现金属富集区的空间位置与地壳表层构造无关，不能用地壳中发生的作用来解释；形状简单而且呈线状分布的金属省可能代表一种深成控制作用，起源于地壳底部和上地幔张本仁（1991）通过对秦岭地区深源岩石（包括基性火山岩、侵入岩、深源包体等）地球化学丰度的对比研究也发现，区域矿床类型与下地壳-上地幔元素丰度间存在一定的对应关系近年来人们又注意到加拿大科迪勒拉成矿带内不同构造单元中均有铜矿床产出，包括斑岩铜矿、块状硫化物铜矿和层状铜矿不同成因类型铜矿床在同一成矿带内产出表明铜矿的形成并不只是受地壳表层地质构造因素控制，其富铜的原因可能要归结于该带内高铜丰度值的上地幔上述几个典型地区地球化学特征研究虽然还是初步的，但已较明确地显示地壳中元素分布的不均匀性主要是由于上地幔化学成分的不均匀性所引起。

将地壳作用和上地幔作用联系起来研究成矿物质来源，可以合理地解释不同区域内成矿专属性问题这类研究也是目前国际地学方面重要前沿深题；其成果可为区域矿产预测提供重要信息二、控矿构造条件（一）构造背景对成矿的控制作用大地构造背景是矿床形成最根本的控制因素，它决定了成矿物质来源、深度、元素种类、成矿类型及矿床时空分布等方面大地构造运动是岩石圈深部，尤其是软流圈热动力显著变化所导致的地球物质的大规模运动这种运动引起地球上部层圈的物质输运、能量交换和动量传递，推动着岩石圈的演化从区域性层次看，构造运动常能诱发沉积、岩浆、变质和流体作用，以及改变区域地球物理场的特征在一定的时空域中，一定性质的构造环境和构造运动，对于成岩和成矿来说，均有其特定的物源、热源、物理化学的和动力学条件物源指地幔和岩石圈的不同结构层以及它们的不同岩石组合热源指构造运动的摩擦生热、地幔流体对地壳加温、软流层上涌或热点、地壳变厚增温等物理化学条件包括岩层静压力与地温梯度、构造运动对应力场与地温的改变、流体与挥发分的分压等动力学条件包括板块离散与俯冲速率、构造应力的拉张、挤压及其速率，以及俯冲、底辟和垫托作用等造成的动力学因素而这些因素又或直接或间接地影响区域成岩、成矿的环境、因素和作用过程。

因此，区域构造背景尤其是深部构造背景的研究对认识区域成矿规律有至关重要的作用二）构造对成矿的控制作用构造运动是驱使壳幔物质包括成矿物质构造运动是驱使壳幔物质包括成矿物质运动的主导因素，构造为含矿流体运移和矿运动的主导因素，构造为含矿流体运移和矿质堆积提供空间，矿床的定位和分布又明显质堆积提供空间，矿床的定位和分布又明显受构造控制受构造控制控矿构造的规模差别很大，可分为区域控矿构造的规模差别很大，可分为区域性大型控矿构造和局部性中、小型控矿构造性大型控矿构造和局部性中、小型控矿构造大型控矿构造特点是：大型控矿构造特点是：①①规模大，一般都延伸规模大，一般都延伸几十公里，可达几百或上千公里；几十公里，可达几百或上千公里；②②切割深，深切切割深，深切下地壳或上地幔；下地壳或上地幔；③③贯通性强；贯通性强；④④一般具长期活动一般具长期活动的历史区域性大型控矿构造既是决定该区域地质构造区域性大型控矿构造既是决定该区域地质构造基本格局的根本因素之一，也是导致各类有关成矿基本格局的根本因素之一，也是导致各类有关成矿物质大规模分异和富集，形成大型、超大型矿床的物质大规模分异和富集，形成大型、超大型矿床的基本条件，同时控制区域成矿区和成矿带的形成和基本条件，同时控制区域成矿区和成矿带的形成和分布。

分布大型构造带对成矿区的控制区域构造带对成矿带的控制铜陵矿集区大中型构造带对矿集区的控制湖南及邻区深部构造与海西—印支构造层碳酸盐岩厚度、矿床关系图 1碳酸盐岩等厚线（m）；2古陆；3岩石圈增厚区；4莫霍面断裂带；5 基底断裂 带 ；6石圈俯冲碰撞断裂带；7岩石圈转换断裂带；8 大型—超大型矿床中、小型控矿构造是区域性大型控矿构造的次级控矿构造，其形成和演化受控于区域性大型控矿构造中、小型控矿构造包括矿田构造、矿床构造等矿田构造是指在矿田范围内，控制矿床的形成和分布的地质构造总和矿床构造是指控制矿体的形态、产状和分布的地质构造因素总和研究矿田、矿床构造对找矿、勘探和采矿等具有十分重要的意义矿 田 级 别 构 造 控 矿控矿构造系统控 矿 构 造 尺 度控制矿床和矿体的构造类型是复杂多样的，主要包括①褶皱构造；②断裂构造；③侵入体内部构造（流动构造、原生破裂构造及隐爆角砾岩筒）；④侵入体与围岩的接触带构造；⑤火山构造（环状及放射状构造、爆发角砾岩筒）；⑥成层构造；⑦复合构造 1-背斜轴部及向斜槽部；2-平卧背斜轴部；3-屏蔽层下的 交代矿化；4-背斜轴部的细脉浸染型矿化；5-细脉、条带 与鞍状矿体组合；6-常见的鞍状矿体；7-多层鞍状矿体；8 -断层拖褶皱形成的鞍状与倒鞍状矿体1.1.褶皱构造的控矿作用褶皱构造的控矿作用褶皱构造控矿的机制n应力集中部位应变较强，构造空间大，是矿化富集有 利部位。

由于背斜轴和倾伏端等部位应力集中，应变 强度大，可有多种伴生构造产生，故易为成矿流体的 集中提供有利空间n在背斜轴部，围压小，常见的伴生裂隙有横张裂隙、 纵张裂隙和X型剪切裂隙，它们进一步发展可形成断 裂n当褶皱的岩层岩性不均一时，易产生层间滑动、羽状 张性裂隙和扭性裂隙n因此，当成矿流体由下向上运移时，易向背斜轴部、 伴生裂隙多的部位集中而遇到向斜时则向两翼分散 当在背斜轴部有不透水层作为隔挡层时，更利于成 矿流体的聚积n由于褶皱各部位应力—应变特征方面的差异，可影响化学元素的迁移、分配、分散、富集规律，并相应决定着成岩成矿的组分分异和空间定位规律n构造部位及其应力应变特征与成矿环境方面的差异性：转折端-两翼、仰起端-倾伏端、隆起-拗曲……通常，前者为相对低压应力应变区，张裂、虚脱空间相对发育，成矿环境相对为开放、氧化特征；而后者为相对高压应力应变、相对封闭的还原环境n成岩成矿元素组分的地球化学活动性差异：通常离子半径较大、密度较小、活动性较强的元素组分在低压应力区相对富集：而离子半径较小、密度较大、化学活动性稳定(或相对惰性)的元素组分，在压缩区相对富集并且，前者常表现为亲石、亲氧性，后者多为亲硫、亲铜性质。

n化学性质不同的元素在褶皱过程中，有不同的迁移富集规律 2.断裂构造的控矿作用断裂构造，是地壳中常见的构造形式之一,与成 矿关系极为密切断裂对内生成矿的控制不只是成矿流体的通道 和停积场所，而且是矿质活化迁移的主导因素之一 对外生矿床，断裂构造影响沉积环境，控制矿 床的空间分布和保存条件矿田矿床的形成与分布常受不同级别断裂构造 控制一般而言，一级断裂构造控制成矿带，二、 三级断裂控制矿田矿床分布，四、五级断裂控制矿 床矿体展布断裂构造对 矿田矿床的控制 ：主干断裂旁侧 次级断裂或其与 次级断裂交汇处 ；不同方向断裂 交汇处；大型断裂走向 变化部位；断裂与有利岩 层或其它构造交 切地段断裂构造对矿体的控制断裂是控制矿体形成分布的重要因素：n断裂的有利空间提供了赋矿场所；n断裂切割不同物理及化学性质的岩石时，在不同岩层中可以有不同的成矿方式；n断裂本身的构造泥阻止矿液上升而成矿；n断裂中充填有不透水岩墙而遮挡成矿；n断裂作用使不透水层覆盖于断裂上盘阻挡矿液而成矿两组断裂交叉部位发育的风化型柱状矿体断裂与有利岩层交汇部位的矿体脉状钨矿床构造类脉状钨矿床构造类 型示意图型示意图控矿裂隙组合形式 A-平行裂隙； B-雁行式裂隙； C-交叉正交网格裂隙； D-交叉菱形网格裂隙； E-束状裂隙； F-膝状裂隙； G-多组交叉裂隙；H-火炬型裂隙； I-扇形裂隙； J-帚状裂隙裂隙构造对矿体的控制3.侵入体内部构造的控矿作用侵入体内部构造包括岩体的原生构造和叠加于岩体之上的次生构造：侵入体原生构造：是指岩浆侵位、冷凝、固结成岩过程中所产生的构造，包括火成堆积构造、原生流动构造、原生破裂构造等。

次生构造：是指在岩石固结之后所产生的构造,包括断层、破碎带和片理化带等●火成堆积构造主要由辉长岩类岩石组成，岩体层状构 造发育，形成韵律式多层矿体攀枝花似层状钒钛磁铁矿矿床剖面图基性超基性岩浆在结 晶分异过程中，由于 重力分异作用的多旋 回性，不同成分的矿 物晶体群有规律地依 次晶出沉淀，反复多 次，形成韵律层带构 造这种韵律层带构 造是有“火成堆积” 作用形成的受火成 堆积构造控制的矿体 为层状、似层状，多 层产出，产状稳定， 韵律结构明显原生破裂构造原生破裂构造是指 侵入岩体在岩浆晚期冷 凝阶段发生脆性变形， 形成的产状不同、性质 各异的裂隙构造它们 是在侵入体基本成岩时 ，至少是在岩浆体的边 缘和顶部已经冷凝成岩 时产生的包括横节理 、纵节理、层节理、斜 节理、边缘节理和边缘 逆断层等斜长岩体近顶缘的原生裂隙和斜长岩与辉长岩接触带是贯入式铁矿体的就位空间1、2、3、7-斜长岩类；4-斜长伟晶岩；5、6、8-辉长 岩类；9-块状矿石矿体；10-浸染状矿石矿体；11-辉 长岩的原生流动构造；12-原生节理；13-花岗伟晶岩 ；14-岩墙；15-煤系地层；16-第四系河北大庙斜长岩-辉长岩体地质构造立体图水力破裂水力水力破裂是岩浆冷凝结晶过是岩浆冷凝结晶过 程中发生的程中发生的“ “退化沸腾退化沸腾” ”或或“ “二次二次沸腾沸腾” ”作用、流体压力急剧增大作用、流体压力急剧增大所产生的。

这种退化沸腾所产生所产生的这种退化沸腾所产生 的瞬间压力很大，超过已固结岩的瞬间压力很大，超过已固结岩浆岩和围岩的抗张强度，促使它浆岩和围岩的抗张强度，促使它 们产生破裂这些破裂常形成于们产生破裂这些破裂常形成于 侵入体的顶部，由岩体冷凝壳自侵入体的顶部，由岩体冷凝壳自 下而上扩展，直达顶部围岩，产下而上扩展，直达顶部围岩，产 状陡立通常通常在中浅成岩体顶部和接在中浅成岩体顶部和接触带附近较发育是斑岩型矿床触带附近较发育是斑岩型矿床 的重要容矿构造的重要容矿构造1-准固相花岗岩冷凝壳；2-花岗岩浆；3-硼、 水富集带花岗岩体顶部B、H2O的富集、 冷凝壳的形成与断裂的发展传统斑岩铜矿模型4.侵入岩体接触构造的其控矿作用侵入岩体的接触带构造通常是含矿熔浆或热液。