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文檔簡(jiǎn)介
勘查區(qū)找礦預(yù)測(cè)理論與方法研究
葉天竺
2015年11月23日
一、
概述二、成礦作用基本問(wèn)題三、“三位一體”找礦預(yù)測(cè)地質(zhì)模型概述四、主要礦床類(lèi)型地質(zhì)模型研究?jī)?nèi)容五、找礦預(yù)測(cè)基本工作方法內(nèi)容目錄1.1礦產(chǎn)預(yù)測(cè)類(lèi)別1.2基本思路1.3技術(shù)路線(xiàn)一、概述1.1礦產(chǎn)預(yù)測(cè)類(lèi)別目的分類(lèi):統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)/找礦預(yù)測(cè)成果分類(lèi):定性預(yù)測(cè)/定量預(yù)測(cè)比例尺分類(lèi):區(qū)域預(yù)測(cè)/勘查區(qū)預(yù)測(cè)不同類(lèi)別預(yù)測(cè)思路、方法選擇不同。找礦勘查過(guò)程就是預(yù)測(cè)-驗(yàn)證過(guò)程,因此找礦勘查過(guò)程中的預(yù)測(cè)稱(chēng)為找礦預(yù)測(cè),找礦預(yù)測(cè)和其它礦產(chǎn)預(yù)測(cè)方法存在重大區(qū)別。
1.1.1區(qū)域礦產(chǎn)預(yù)測(cè)比例尺:1:5萬(wàn)—1:25萬(wàn)目的:提交找礦遠(yuǎn)景區(qū),為部署礦產(chǎn)勘查
提供依據(jù)。方法:應(yīng)用地球物理、地球化學(xué)、遙感資
料研究成礦地質(zhì)背景,開(kāi)展預(yù)測(cè)工
區(qū)成礦特征研究。建立預(yù)測(cè)準(zhǔn)則,進(jìn)行類(lèi)比預(yù)測(cè),圈定預(yù)測(cè)區(qū),估算資源量。
1.1.2勘查區(qū)找礦預(yù)測(cè)比例尺:>1:5萬(wàn),礦區(qū)礦產(chǎn)預(yù)測(cè)。目的:部署探礦工程,揭露礦體位置。方法:通過(guò)專(zhuān)題地厧填圖查明成礦地厧體、成礦構(gòu)造和結(jié)構(gòu)面、成礦作用特征標(biāo)志,構(gòu)建勘查區(qū)找礦預(yù)測(cè)地厧模型,預(yù)測(cè)未發(fā)現(xiàn)礦體的空間部位。
專(zhuān)題填圖、樣品采集、構(gòu)建地厧模型、應(yīng)用物探、化探綜合方法1.1.4勘查區(qū)找礦預(yù)測(cè)理論方法體系一、基本思路技術(shù)思想路線(xiàn)二、成礦作用基本問(wèn)題理論基礎(chǔ)三、“三位一體”找礦預(yù)測(cè)地質(zhì)模型概述四、主要礦床類(lèi)型找礦預(yù)測(cè)地質(zhì)模型五、基本工作方法六、物探、化探方法技術(shù)應(yīng)用1.2基本思路1.2.1辯證思維:內(nèi)因、外因1.2.2綜合思維:時(shí)、空、物、能1.2.3比較思維:元素分類(lèi)、礦床分類(lèi)
成礦作用的本質(zhì):成礦元素根據(jù)其地球化學(xué)特征在不同的地質(zhì)作用條件下形成各種類(lèi)型的礦床?!锻庖蚴亲兓臈l件,內(nèi)因是變化的根據(jù)》礦床形成:內(nèi)因:成礦元素地球化學(xué)特征外因:成礦地質(zhì)作用
以金礦為例:沉積礫巖型、次火山熱液型、遠(yuǎn)程熱液型、中低溫?zé)嵋盒汀⑽◣r型、韌性剪切帶型。各種類(lèi)型礦床基本特征受金元素地球化學(xué)特征控制(1)內(nèi)因:元素地球化學(xué)特征1.元素地球化學(xué)親和性和地球化學(xué)分類(lèi)2.元素電負(fù)性和成鍵規(guī)律3.離子的性質(zhì)和行為:離子半徑、
配位法則、離子電位4.晶體場(chǎng)理論5.元素的遷移和沉淀理論(2)外因:成礦地質(zhì)作用1、元素遷移沉淀的外部條件是地質(zhì)作用沉積、火山噴發(fā)、巖漿侵入、區(qū)域變質(zhì)、大型變形、復(fù)合。
2、決定地質(zhì)作用存在形式:大地構(gòu)造背景、地殼塊體、離散、聚合、碰撞、造山。
3、決定成礦物質(zhì)區(qū)域分布的因素大地構(gòu)造背景、基底構(gòu)造的物質(zhì)成分。成礦作用:成礦物質(zhì)通過(guò)地質(zhì)作用引起環(huán)境溫度、壓力、酸堿度、氧化還原電位等物理化學(xué)條件的變化,造成溶質(zhì)濃度變化而集聚沉淀成礦。1.2.2綜合思維(1)成礦時(shí)間(2)成礦空間(3)成礦物質(zhì)(3)成礦能量(1)成礦時(shí)間①成礦年齡、時(shí)代②成礦期次:不同成礦系統(tǒng)為期次③成礦階段:同一成礦系統(tǒng)為階段④成礦作用時(shí)間⑤成巖成礦時(shí)間關(guān)系⑥同空間多期成礦問(wèn)題(2)成礦空間①成礦區(qū)帶、大地構(gòu)造背景②元素、礦體、礦床、礦田的分帶、分布③礦床三維空間結(jié)構(gòu)④成礦深度、礦床頂?shù)咨疃娶莸V體形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀、品位、空間特征⑥礦化樣式、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造(3)成礦物質(zhì)①金屬元素與流體(水及其它揮發(fā)份)成份及其含量、組合、時(shí)空變化②礦物成份及其含量、組合、時(shí)空變化③成礦物質(zhì)來(lái)源、分配/分異、遷移、沉淀(4)能量①動(dòng)力來(lái)源:重力、壓力、熱力、流體、構(gòu)造應(yīng)力②熱能來(lái)源:大地?zé)崃?、巖漿熱、放射性熱、構(gòu)造熱、撞擊熱、化學(xué)反應(yīng)熱③其他能量:電、磁、震④空間影響范圍、持續(xù)時(shí)間⑤成礦速度(5)時(shí)、空、物、能藕合關(guān)系1.2.3比較思維(1)元素分類(lèi)(2)成礦作用地球化學(xué)分類(lèi)(3)找礦預(yù)測(cè)礦床分類(lèi)(1)元素分類(lèi)①元素周期表②戈?duì)柕率┟芴胤诸?lèi)、查瓦里茨基分類(lèi)、費(fèi)爾斯曼分類(lèi)③2003年,L?BruceRailsback,《地學(xué)元素和離子周期表》,按離子的酸堿硬度和離子電位分區(qū)(詳見(jiàn)張德會(huì),2013年,《地球化學(xué)》,第128頁(yè)插圖)(2)成礦作用地球化學(xué)分類(lèi)水流體成礦作用∶(水為主)沉積、風(fēng)化、巖漿
期后熱液、火山噴發(fā)沉積、變質(zhì) ——占礦床80%巖漿成礦作用:(巖漿為主)結(jié)晶分凝、熔離、
微量元素——占礦床20%水流體成礦作用:
元素地球化學(xué)特征軟硬酸堿理論離子絡(luò)合物理論成礦地球化學(xué)障理論成礦物質(zhì)分配、遷移、沉淀理論巖漿成礦作用:
超基性巖漿結(jié)晶分異理論基性超基性巖漿熔離作用理論花崗質(zhì)巖漿微量元素成礦理論兩類(lèi)成礦作用基本理論問(wèn)題:(3)
礦床分類(lèi)問(wèn)題
分類(lèi)原則
礦床分類(lèi)方法很多,也很復(fù)雜。以找礦預(yù)測(cè)為唯一目的的分類(lèi)原則:即沉積、火山、侵入、變質(zhì)、大型變形、復(fù)合六類(lèi)。再在此基礎(chǔ)上考慮地球化學(xué)特征顯著的不同礦種,特殊礦化特征等因素分亞類(lèi)。(1)考慮確定成礦地質(zhì)體(2)考慮找礦預(yù)測(cè)工作方法。(3)考慮地球化學(xué)特征的顯著差異。找礦預(yù)測(cè)礦床分類(lèi)表上述分類(lèi)中對(duì)層控型礦床分三種情況
第一類(lèi):巖漿后生型層控礦床:成礦地質(zhì)體為侵入體。第二類(lèi):非巖漿后生型層控礦床:成礦地質(zhì)體為含礦地層、盆地構(gòu)造、斷裂構(gòu)造。第三類(lèi):噴流沉積型同生礦床:成礦地質(zhì)體為含礦地層、盆地構(gòu)造、斷裂構(gòu)造。
說(shuō)明:
1.關(guān)于造山型金礦,我們的理解全部改為韌性剪切帶型金礦,指韌性剪切帶同生金礦。
2.關(guān)于卡林型金礦,本次分類(lèi)中不存在卡林型金礦,歸為遠(yuǎn)程低溫?zé)嵋旱V床。
3.關(guān)于風(fēng)化型礦床,應(yīng)該單列我們暫列入沉積型礦床大類(lèi)中。1.3技術(shù)路線(xiàn)1.3.1宏觀(guān)調(diào)查和微觀(guān)研究相結(jié)合1.3.2基礎(chǔ)研究和綜合研究相結(jié)合1.3.3地質(zhì)研究和物探、化探相結(jié)合2.1成礦作用機(jī)制2.2元素地球化學(xué)特征2.3成礦地球化學(xué)障2.4成礦作用過(guò)程2.5流體及超臨界流體2.6成礦速度2.7成礦深度2.8成礦物質(zhì)來(lái)源、熱源、動(dòng)力源2.9礦床及元素分帶2.10巖漿礦床成礦作用
二、成礦作用基本問(wèn)題2.1成礦作用機(jī)制問(wèn)題地質(zhì)作用成礦成礦作用是地質(zhì)作用產(chǎn)物和組成部分
——成礦地質(zhì)體和礦體關(guān)系研究界面成礦成礦作用在界面發(fā)生
——成礦構(gòu)造系統(tǒng)和成礦結(jié)構(gòu)面研究突變成礦成礦作用在物理化學(xué)條件突變時(shí)發(fā)生
——流體成礦作用特征標(biāo)志研究2.1.1地質(zhì)作用成礦(1)通過(guò)沉積作用、火山噴發(fā)、巖漿侵入、區(qū)域變質(zhì)、大型變形構(gòu)造等地質(zhì)作用形成礦床。(2)成礦作用的產(chǎn)物是礦體,地質(zhì)作用的實(shí)物載體是地質(zhì)體。(3)礦體和地質(zhì)體存在時(shí)間、空間、物質(zhì)、動(dòng)力的關(guān)系。(4)成礦地質(zhì)體的識(shí)別特征。2.1.2界面成礦成礦作用發(fā)生在地球物質(zhì)的各種界面上。(1)巖性界面:包括全部地球物質(zhì)界面;(2)構(gòu)造界面:包括全部地球物質(zhì)隱性或顯性破裂面;(3)物理化學(xué)轉(zhuǎn)換界面:包括溫度、壓力、酸堿度、氧化還原條件等;(4)成礦作用界面的識(shí)別特征。
(1)成礦作用是指成礦物質(zhì)溶解、遷移、集聚、沉淀過(guò)程;(2)成礦物質(zhì)到達(dá)集聚地以后,由于物理化學(xué)條件(溫度、壓力、酸堿度、氧化還原電位、溶質(zhì)濃度)發(fā)生突變而由流體態(tài)變成以礦物態(tài)為主的固體態(tài);(3)兩個(gè)要點(diǎn):
一、過(guò)程突變。因此,成礦年齡可以實(shí)際測(cè)定;
二、成礦物質(zhì)完成集聚以后經(jīng)歷了流體態(tài)和固體態(tài)兩個(gè)階段。(4)突變標(biāo)志的識(shí)別特征。2.1.3物理化學(xué)條件突變成礦2.2成礦元素地球化學(xué)特征2.2.1成礦元素地球化學(xué)特征(1)《地學(xué)元素和離子周期表》簡(jiǎn)介(2)元素成鍵特征(3)軟硬酸堿理論(4)元素離子電位圖(5)介質(zhì)PH、EH值對(duì)元素遷移、沉淀的控制(6)絡(luò)合物主要類(lèi)型(2)—(6)詳見(jiàn)《成礦作用特征標(biāo)志》有關(guān)內(nèi)容李·布魯克(L.BruceRailsback)《地學(xué)元素和離子周期表》(1)《地學(xué)元素和離子周期表》簡(jiǎn)介李·布魯克(L.BruceRailsback)《地學(xué)元素和離子周期表》簡(jiǎn)介
李·布魯克,美國(guó)佐治亞大學(xué)地質(zhì)系教授,發(fā)表該表于《地質(zhì)學(xué)》雜志2003年9月第31卷第9期(P737~P740)。2004年美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)出版圖表。中文譯本由金持躍于2006.02在《金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)》刊出。按照元素離子排表;基于軟硬酸堿理論與離子勢(shì)(離子電位)概念;劃分為:硬陽(yáng)離子、過(guò)渡陽(yáng)離子與軟陽(yáng)離子、元素單
質(zhì)形式、陰離子、惰性氣體;清晰的表達(dá)了離子配位關(guān)系。(2)元素成鍵特征成礦元素成鍵規(guī)律各種類(lèi)型的化學(xué)鍵中電子的分布
系統(tǒng)礦物學(xué)(上冊(cè)),王濮,1982,第37頁(yè)離子鍵共價(jià)鍵金屬鍵分子鍵2.3成礦地球化學(xué)障概念
2.3.1概念
別列爾曼于1968年提出了“地球化學(xué)障”的理論,強(qiáng)調(diào)了在短距離內(nèi)環(huán)境物理化學(xué)條件截然變化對(duì)元素沉淀富集的重要意義。巴爾蘇科夫1980年提出熱液自混作用理論解釋蝕變分帶。環(huán)境的物理化學(xué)界面,如氧化還原界面、壓力釋放帶、溫度界面、pH界面、水位線(xiàn)、土壤溫度界面等經(jīng)常形成元素發(fā)生遷移或沉淀的界面。這就是地球化學(xué)障。針對(duì)成礦元素沉淀界面而言就是成礦地球化學(xué)障。2.3.2成礦地球化學(xué)障礦物學(xué)標(biāo)志詳見(jiàn)《成礦作用特征標(biāo)志》有關(guān)內(nèi)容。
2.4.1沉積成礦作用
(1)未變質(zhì)沉積物:20%孔隙水,外部加入水,沉積封存水,成巖化學(xué)反應(yīng)水。
頁(yè)巖:0~100m產(chǎn)生(75°)3.5×103L/m3;
砂巖:3000m產(chǎn)生(75°)0.75×103L/m3。(2)蒙脫石脫水反應(yīng):流體運(yùn)移壓力差泥巖中碳?xì)浠衔锖徒饘倥懦觥5谝浑A段90℃,第二階段120℃。2.4成礦作用過(guò)程問(wèn)題
(1)分配分配系數(shù):微量元素在平衡共存兩相中的分配關(guān)系。熔漿:礦物晶體(固相)/熔體(液相)~熱液(液相)/熔體(液相)。熱液:液相/氣相。
(2)遷移熔漿:結(jié)晶分異/熔離熱液:絡(luò)合物2.4.2巖漿熱液成礦作用沉淀作用原理:流體→固體沉淀作用條件:T、P、PH、Eh變化沉淀作用方式:充填、交代、沸騰、混合
2.4.3沉淀作用機(jī)制(1)
成礦早階段當(dāng)?shù)刭|(zhì)體成巖作用已經(jīng)完成,實(shí)現(xiàn)了巖石和流體的初始分離。由于發(fā)生地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng),成礦物質(zhì)集聚,成礦介質(zhì)溫度、壓力發(fā)生變化。成礦介質(zhì)尚處于高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿條件下,成礦流體對(duì)原來(lái)的巖石礦物形成大規(guī)模交代作用,出現(xiàn)大量交代礦物。金屬物質(zhì)尚處于絡(luò)合物狀態(tài)尚未沉淀結(jié)晶,此時(shí)發(fā)生大規(guī)模礦物交代作用,此時(shí)屬于成礦前期蝕變。2.4.4成礦過(guò)程(2)
成礦主階段成礦介質(zhì)在地質(zhì)作用過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏亍⒌蛪?、近中性或還原條件時(shí),成礦物質(zhì)沉淀結(jié)晶就位,同時(shí)又形成新的脈石交代礦物。此時(shí)屬于成礦物質(zhì)卸載階段的蝕變。因此礦床周?chē)霈F(xiàn)了兩套交代作用。一是顯示金屬等成礦物質(zhì)處于流體中絡(luò)合物狀態(tài),尚處于高溫高壓條件下;二是降溫降壓金屬等成礦物質(zhì)結(jié)晶沉淀就位階段。兩套交代作用顯著區(qū)別。
此階段又可分為若干個(gè)亞階段。(3)
成礦晚階段
主元素全部結(jié)晶沉淀
剩余CO2,形成碳酸鹽;
剩余H2S,形成石膏(氧化)/黃鐵礦(還原);
剩余Fe,形成黃鐵礦。上述各階段實(shí)際上在時(shí)間上是連續(xù)、過(guò)渡的。在空間上受各種界面控制。交代礦物的分布呈漸變過(guò)渡或交替疊加過(guò)渡。早階段處于高溫高壓條件下,因此其交代作用強(qiáng)度大,范圍廣,大面積分布。一般離礦體有一定距離。但是無(wú)礦化或礦化弱。這是隱伏礦體的重要判別標(biāo)志。主階段處于降溫減壓條件下,其交代作用和金屬礦物結(jié)晶同時(shí)發(fā)生,強(qiáng)度小,范圍窄,形成近礦圍巖蝕變。對(duì)早階段交代礦物疊加交代。晚階段,成礦物質(zhì)主元素已全部沉淀。2.5.1不同類(lèi)型礦床流體特征地殼中各種水的氧、氫同位素組成(Misra,2000)2.5流體及超臨界流體2.5.2不同類(lèi)型流體和各熱液礦床關(guān)系不同類(lèi)型流體和不同各類(lèi)熱液礦床間的關(guān)系(Robb,2005)2.5.3超臨界流體
(1)概念
溫度高于某個(gè)數(shù)值時(shí),任何大的壓力不能使物質(zhì)由氣相轉(zhuǎn)為液相,此時(shí)為臨界溫度TC,臨界溫度以下氣體被液化的最低壓力為臨界壓力PC。臨界點(diǎn)附近,流體密度、粘度、溶解度、熱容量、介電常數(shù)等所有流體物性發(fā)生急劇變化。溫度及壓力均處于臨界點(diǎn)以上為超臨界狀態(tài)。
水的溫度和壓強(qiáng)臨界點(diǎn):TC=374.3℃,P=22.05MPa。(2)超臨界流體特征
液態(tài)、固態(tài)以外的新流體態(tài)
①密度變化:臨界點(diǎn)水密度降低至25℃的0.322g/cm3。
②離子介電常數(shù)與溫度負(fù)相關(guān),靜電引力正相關(guān),絡(luò)合物穩(wěn)定遷移。
③很強(qiáng)的溶解能力,從圍巖萃取成礦物質(zhì)。
④流體密度、粘度性、溶質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)變化形成層析和分離。2.6.1成礦速度:
陳駿等(2004)《地球化學(xué)》環(huán)太平洋斑巖銅礦不到1Ma,日本和塞浦路斯塊狀硫化物礦床不超過(guò)M×1000a。層控礦床和某些超大型礦床一般不超過(guò)M×1Ma范宏瑞老師提供據(jù)巴布亞新幾內(nèi)亞Lihir島Ladolam金礦床,凱文·李研究熱鹵水中金含量15ppb,獲得24kg/年,金通量估算55000年形成1300噸金礦床。2.6成礦速度問(wèn)題2.6.2成礦作用的極限年齡究竟有多長(zhǎng)?(1)如何通過(guò)成巖成礦年齡差判別成礦地質(zhì)體;(2)各類(lèi)型礦床完成一次成礦作用全過(guò)程要多長(zhǎng)時(shí)間?成礦元素維持過(guò)飽和狀態(tài)的基本條件:
壓力、溫度、PH、Eh等條件變化,快速成礦。2.6.3研究意義對(duì)確定成礦地質(zhì)體意義重大;現(xiàn)有資料十分稀少,1996年《成礦地球化學(xué)》專(zhuān)著提出,成礦年齡不超過(guò)16Ma,一般10Ma之內(nèi)。一個(gè)五公里厚的花崗巖體冷卻年齡10Ma(叢柏林,1979);此問(wèn)題應(yīng)進(jìn)一步深入研究。2.7成礦深度問(wèn)題2.7.1基本理論問(wèn)題(1)成礦深度研究方法問(wèn)題(2)不同礦床類(lèi)型極限深度問(wèn)題(3)成礦深度和成礦壓力關(guān)系問(wèn)題(4)成礦深度和成礦溫度關(guān)系問(wèn)題深部找礦不可回避的成礦深度問(wèn)題從理論和方法層面尚未徹底解決2.7.2內(nèi)生金屬礦床形成深度范圍表(張德會(huì))
內(nèi)生金屬礦床形成深度圖(КушнаревИП,1982)2.7.3熱液礦床成礦深度判別(1)地質(zhì)重建法:定性判別巖體侵位深度次火山/淺成侵入體:0.5-3km
①斜長(zhǎng)石顆粒結(jié)晶分帶;②晶洞構(gòu)造;③斜長(zhǎng)石化,黑云母次生交代;④具有冷凝邊;⑤發(fā)育淺成脈巖;⑥文象結(jié)構(gòu);⑦包裹體有沸騰;⑧常見(jiàn)爆破角礫巖;⑨具有冷冰邊;⑩附近有同成因火山巖。深成侵入體:?2.5Kb;?4Km
①不發(fā)育冷凝邊;②缺少斑巖相;③粗粒結(jié)構(gòu);④沒(méi)有結(jié)晶后蝕變;⑤偉晶巖巖墻發(fā)育;⑥圍巖混合巖化;⑦圍巖無(wú)葉理。(2)礦物平衡地質(zhì)壓力計(jì)方法(3)流體包裹體方法(單體包裹體的測(cè)定)2.7.4礦床最大延深空間與成礦深度
內(nèi)生金屬礦床形成的深度范圍(張德會(huì)〉2.8成礦物質(zhì)來(lái)源2.8.1成礦物質(zhì)來(lái)源
(1)地幔巖漿體系:巖漿來(lái)源、巖漿氣液活動(dòng)(2)殼源巖石重熔巖漿體系(3)地殼內(nèi)部固體巖石:非巖漿熱液型礦床(4)地表巖石(5)宇宙空間(6)礦質(zhì)多來(lái)源
2.8.2成礦熱源
(1)大地?zé)崃鳎簡(jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)由地下直接從地球內(nèi)部向上傳導(dǎo)到地殼淺部的熱量;(2)巖漿熱:侵入體冷凝過(guò)程中釋放的熱量;(3)放射熱:放射性核素衰變過(guò)程中放出的熱量;(4)構(gòu)造熱:巖石變形過(guò)程中釋放的熱量;(5)撞擊熱:隕石撞擊地殼;(6)化學(xué)反應(yīng)熱:礦物、水解、氧化、還原、溶解及礦物生成熱。
2.8.3成礦動(dòng)力源
(1)重力驅(qū)動(dòng):重力位能高處向低處流動(dòng)(2)壓力梯度驅(qū)動(dòng):壓力差,深部向淺部流動(dòng)(3)熱力驅(qū)動(dòng):熱液對(duì)流系統(tǒng)(4)構(gòu)造應(yīng)力驅(qū)動(dòng):淺部(<5km)泵吸模式;
深部(>5km)斷層閥模式(5)成礦流體內(nèi)力驅(qū)動(dòng):流體水壓作用2.9成礦分帶2.9.1概念:礦床分帶指在區(qū)域、礦床(田)和礦體范圍內(nèi),礦床類(lèi)型、礦化元素、礦物成分、化學(xué)成分、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、元素組合在空間上的變化規(guī)律。熱液礦床分帶常常造成與單一礦床或一定區(qū)域內(nèi)的一組礦床有關(guān)的礦物或元素在空間上的有序分布。2.9.2區(qū)域礦床分帶
(1)在同一構(gòu)造單元和區(qū)域成礦地質(zhì)條件下,由同一構(gòu)造巖漿活動(dòng)/同一構(gòu)造巖漿活動(dòng)的不同期次所形成的同礦種不同礦床類(lèi)型或不同礦種礦床的區(qū)域分帶。(2)成因:①區(qū)域大地構(gòu)造分區(qū)的影響。如板塊構(gòu)造不同部位地質(zhì)體產(chǎn)出條件。②區(qū)域成礦地質(zhì)特征、地質(zhì)體成分、產(chǎn)出條件。③區(qū)域基底巖性構(gòu)造特征。④區(qū)域成礦元素豐度背景。例如長(zhǎng)江中下游矽卡巖礦床:自西向東:鄂東南(鐵)→鄂東贛西北(鐵、銅)→贛東北(銅)→銅陵地區(qū)(銅)→皖東(銅鉛鋅)→蘇南地區(qū)(鉛鋅)贛北元古代基底鎢銅組合、寧蕪太古代基底鐵銅組合。2.9.3礦床(勘查區(qū))礦體分帶:(1)礦床分帶指同一礦床/礦田范圍內(nèi),由同一成礦地質(zhì)體形成的礦種組合、礦化樣式平面和垂向分帶。(2)礦體分帶:指同一礦體沿走向或傾向和礦體厚度方向、礦石物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造有規(guī)律的變化。(3)礦床/礦體分帶研究?jī)?nèi)容①分帶性結(jié)構(gòu):不同成礦元素同體共生、異體共生,不同礦化樣式組合模式。②分帶性方向變化:垂直分帶、水平分帶變化規(guī)律。2.10.7中酸性巖漿-熱液過(guò)渡型成礦作用(1)偉晶巖型礦床(2)Li-F花崗巖/火山巖稀有稀土NbTa礦床(3)形成機(jī)制①不含水礦物大量結(jié)晶,殘余熔體水和熔體混溶Li、Be、REE、Nb、Ta在殘余熔體中富集形成偉晶巖型礦床;②REE、Nb、Ta類(lèi)質(zhì)同象進(jìn)入斜長(zhǎng)石、角閃石、副礦物;
2.9.4熱液成礦元素分帶因素:以成礦地質(zhì)體為中心:
(1)元素在熱液/熔體中分配系數(shù)影響:①壓力對(duì)分配系數(shù)的影響(垂直分帶);
②溫度對(duì)分配系數(shù)的影響(垂直/水平分帶);③元素在熱液氣相/液相中的分配影響(垂直分帶)。(2)金屬陽(yáng)離子、離子電位的大小對(duì)絡(luò)合物穩(wěn)定性影響:絡(luò)合物穩(wěn)定性
和陽(yáng)離子絡(luò)合物穩(wěn)定性正相關(guān)(垂直/水平分帶)。(3)溫度、壓力、氧逸度、酸堿度對(duì)元素沉淀影響(垂直水平分布)。(4)沉淀機(jī)制影響:
沸騰、混合、交代作用不同。
2.10
巖漿礦床成礦作用2.10.1微量元素分配規(guī)律
(1)簡(jiǎn)單分配系數(shù)
微量元素在平衡共存兩相(礦物/熔體)中的分配系數(shù)
(2)復(fù)合分配系數(shù)
既考慮微量元素在兩相中的比例,也考慮與微量元素置換的常量元素在兩相中的濃度比例。
(3)分配系數(shù)影響因素
①體系化學(xué)成分;②溫度;③壓力;④氧逸度。2.10.2巖漿作用過(guò)程的分配系數(shù)
(1)部分熔融過(guò)程中元素分配
(2)巖漿結(jié)晶過(guò)程中微量元素分配
(3)元素在硫化物熔體/硅酸鹽熔體中分配
(4)元素在硅酸鹽熔體/熱水溶液中分配
(5)元素在熱液氣相/液相中分配2.10.3巖漿熔離作用
(1)概念:成分均勻的巖漿熔體在溫度、壓力、組分成分等物理化學(xué)條件變化時(shí)分離成兩種或兩種以上互不相融體的作用。
(2)巖漿熔離作用使有用組分高度富集
如Cu、Ni富集幾萬(wàn)倍
(3)因素:①化學(xué)健性差異;②離子電位
(4)不混溶類(lèi)型
①金伯利巖和煌斑巖體系,磷酸鹽和硅酸鹽;
②拉斑玄武巖和偏堿性基性巖中富Fe、Ti、P的氧化物熔體與硅酸鹽熔體;
③磁鐵質(zhì)基性巖、層狀侵入體中硫化物熔體和硅酸鹽熔體。2.10.4巖漿中硫化物不混溶
(1)硅酸鹽熔體中硫的溶解度
①氧逸度和硫逸度;②熔體中的FeO+TiO2含量;③溫度效應(yīng);④壓力效應(yīng),F(xiàn)eO隨溫度增高而增加,壓力增加而減少;⑤長(zhǎng)英質(zhì)的影響:形成鉻鐵礦層。
(2)巖漿中硫化物過(guò)飽和機(jī)制
①溫度和壓力;②巖漿結(jié)晶分異;③氧逸度增加;④?chē)鷰r同化混染;⑤外部硫加入;⑥巖漿混合。2.10.5結(jié)晶分異及壓濾成礦作用
(1)結(jié)晶分異成礦作用
①鎂鐵質(zhì)、超鎂鐵質(zhì)巖漿侵入地殼淺部,冷凝過(guò)程中,礦物按熔點(diǎn)、鍵性和生成熱降低的方向順序晶出,由于重力和對(duì)流作用,比重大的礦物下沉,比重小的上浮,發(fā)生的分異作用形成層狀堆晶巖。
②結(jié)晶分異影響因素:礦物熔點(diǎn)、相對(duì)密度、巖漿中水及其他揮發(fā)物含量、物質(zhì)濃度。(2)壓濾或貫入成礦作用
殘余熔體隨著硅酸鹽礦物大量晶出而形成金屬組合相對(duì)富集,穩(wěn)定條件下在巖體底部形成層狀礦體,在構(gòu)造應(yīng)力作用下形成貫入式礦體。(3)巖漿礦床成礦機(jī)制
①分離和重力結(jié)晶作用機(jī)制;
②含P205高的Fe-Ti-V氧化物和硅酸鹽不混溶機(jī)制;
③固結(jié)圍巖中壓濾出來(lái)Fe-Ti氧化物液體結(jié)晶機(jī)制;
④氧逸度階段性升高致Fe-Ti氧化物晶出機(jī)制;
⑤斜長(zhǎng)石在巖漿體底部大規(guī)模結(jié)晶,形成熔體TFe含量和密度增高,形成“停滯帶”,和上覆巖漿分離,導(dǎo)致Fe-Ti氧化物晶出。2.10.6中酸性巖漿體系副礦物成礦作用
(1)稀土元素形成獨(dú)立礦物成礦;
如:硅鈹鈀礦,菱氟釔鈣鈮礦,磷鈣礦
(2)稀土元素以類(lèi)質(zhì)同象進(jìn)入斜長(zhǎng)石、角閃石、磷灰石、榍石中。三、勘查區(qū)找礦預(yù)測(cè)地質(zhì)模型概述前言3.1成礦地質(zhì)體研究3.2成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面研究3.3成礦作用特征標(biāo)志研究3.4構(gòu)建勘查區(qū)找礦預(yù)測(cè)地質(zhì)模型問(wèn)題前言
找礦預(yù)測(cè)目標(biāo):最大限度地降低地質(zhì)找礦標(biāo)志的不確定性,盡量準(zhǔn)確地推測(cè)礦體位置和可能規(guī)模。實(shí)現(xiàn)途徑:第一、有沒(méi)有礦?能否找到工業(yè)礦體的可能性第二、找礦方向清楚,建立明確的找礦思路第三、推測(cè)礦體可能賦存的空間位置3.1.1成礦地質(zhì)作用/成礦地質(zhì)體概念3.1.2成礦地質(zhì)作用和成礦地質(zhì)體類(lèi)別3.1.3確定成礦地質(zhì)體3.1.4確定成礦地質(zhì)體空間位置3.1.5成礦地質(zhì)體特征研究3.1.6成礦地質(zhì)體和礦床關(guān)系研究3.1.7礦體剝蝕深度研究3.1成礦地質(zhì)體研究3.1.1成礦地質(zhì)作用/成礦地質(zhì)體概念與礦床形成在時(shí)間、空間、成因上密切聯(lián)系的地質(zhì)體。礦床形成與成礦地質(zhì)體同時(shí)或相近,礦床空間分布與成礦地質(zhì)體相依,是形成礦床主要礦產(chǎn)(具有工業(yè)價(jià)值)主成礦階段空間定位的成礦地質(zhì)作用的實(shí)物載體。包括地質(zhì)建造及其形成環(huán)境,即自然巖石組合和不同尺度地質(zhì)體間的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。把成礦物質(zhì)聚集成工業(yè)礦床(體),匯聚并提供能量的地質(zhì)體。能量:物理能:熱能、動(dòng)力能
化學(xué)能:分子、原子、離子遷移及沉淀能量預(yù)測(cè)學(xué)基本原理:預(yù)測(cè)未知物體的空間位置,必須首先確定與未知物體具有確定關(guān)系(時(shí)、空、物)的參照物的空間位置。容易混淆的概念問(wèn)題:1.礦體圍巖和成礦地質(zhì)體礦體和圍巖只是空間關(guān)系,無(wú)成因聯(lián)系。多期侵入體經(jīng)常搞錯(cuò)。2.成礦要素和成礦地質(zhì)體前者指與成礦有關(guān)的全部因素,用于區(qū)域礦產(chǎn)預(yù)測(cè),后者用于勘查區(qū)找礦預(yù)測(cè)。3.成礦構(gòu)造和成礦地質(zhì)體成礦構(gòu)造僅指礦體賦存空間,并非形成該礦床的地質(zhì)作用的全部產(chǎn)物。4.礦體、礦化蝕變帶和成礦地質(zhì)體兩者在空間上不一定都重疊。有的存在一定距離。成礦要素和成礦地質(zhì)體區(qū)別:1.成礦要素:指礦床形成的重要地質(zhì)因素。泛指地層、構(gòu)造、巖漿巖,并沒(méi)有空間定位的概念。2.成礦地質(zhì)體:成礦要素中礦床空間定位樞紐作用的核心因素。離開(kāi)成礦地質(zhì)體能量影響范圍各種地質(zhì)要素對(duì)成礦作用沒(méi)有意義。沉積地質(zhì)作用:沉積盆地及巖層組合火山地質(zhì)作用:火山構(gòu)造及火山巖組合、火山機(jī)構(gòu)
次火山巖體巖漿侵入地質(zhì)作用:侵入構(gòu)造及侵入巖體變質(zhì)地質(zhì)作用:變形構(gòu)造及變質(zhì)巖組合體大型變形地質(zhì)作用:變形構(gòu)造帶、韌性剪切帶、 變質(zhì)核雜巖復(fù)合地質(zhì)作用:上述各類(lèi)地質(zhì)作用相互復(fù)合3.1.2成礦地質(zhì)作用和成礦地質(zhì)體類(lèi)別3.1.3確定成礦地質(zhì)體(1)成礦地質(zhì)體判別標(biāo)志①沉積類(lèi)礦產(chǎn)1)沉積盆地邊緣及同生斷裂帶2)海盆邊緣構(gòu)造帶3)板塊構(gòu)造洋盆邊界斷裂帶4)特殊巖類(lèi)發(fā)育地段:
生物礁、硅質(zhì)巖、蒸發(fā)巖、硅化帶、沉積/熱液混合地區(qū)5)盆地早期為斷陷,晚期為坳陷,成礦和斷陷階段有關(guān)?②火山巖類(lèi)礦產(chǎn):1)次火山巖體、火山機(jī)構(gòu)2)大規(guī)模面型水熱酸堿蝕變3)特殊巖類(lèi):火山粗碎屑巖、集塊巖、侵入角礫熔巖、次
火山巖(脈體)、面性水熱酸堿交代巖。③侵入巖類(lèi)礦產(chǎn)1)巖漿礦床:侵入巖體2)巖漿熱液類(lèi)礦產(chǎn):
內(nèi)外接觸帶規(guī)模較大的水熱酸堿蝕變交代巖3)早期侵入體和晚期成礦侵入體的區(qū)分標(biāo)志。
充填為主/交代充填,脈狀為主/脈狀+帶狀④區(qū)域變質(zhì)類(lèi)礦產(chǎn)1)沉積變質(zhì)類(lèi):含礦層位及向型構(gòu)造2)變質(zhì)火山類(lèi):古火山構(gòu)造3)變質(zhì)深成巖類(lèi):⑤大型變形構(gòu)造礦產(chǎn)1)韌性剪切帶2)變質(zhì)核雜巖(2)幾種成礦地質(zhì)體判別問(wèn)題①?lài)娏鞒练e、后生非巖漿熱液成礦作用和巖漿
熱液成礦作用區(qū)別1)沉積巖為容礦圍巖的海底噴流沉積礦床
(SEDEX型)2)產(chǎn)在碳酸鹽巖中非巖漿后生熱液礦床
(MVT型)3)層控巖漿期后熱液礦床第一:“硅鈣”層面控礦第二:沉積黃鐵礦不是噴流證據(jù),氯基絡(luò)合物,
在沉積硫加入作用下成礦第三:大地構(gòu)造背景條件②韌性剪切帶和巖漿期后熱液礦床區(qū)別1)同位素測(cè)年2)成礦作用標(biāo)志3)礦物包裹體成份、鹽度、差別③巖漿期后熱液和火山熱液型礦床區(qū)別1)區(qū)域地質(zhì)背景分析2)成礦地質(zhì)體巖石特征3)成礦結(jié)構(gòu)面特征4)成礦作用標(biāo)志:地表水大量加入,高氧逸度④多期侵入體成礦地質(zhì)體確定問(wèn)題1)成礦年齡和成巖年齡對(duì)比2)礦體和成礦地質(zhì)體空間位置對(duì)比3)礦體和成礦地質(zhì)體地球化學(xué)特征對(duì)比、微
量元素、稀土配分、銣鍶等穩(wěn)定同位素對(duì)比⑤成礦巖體的判別標(biāo)志
含礦巖體:早期成巖,形成礦體圍巖,含礦而非成礦;成礦巖體。成巖后水巖分離。成礦年齡和成巖年齡一般不超過(guò)10-20Ma;含水巖體和干巖體的判別:含水巖體:大面積、大范圍的成礦前期蝕變,
有青磐巖化、高嶺石化、黑云母角巖化、
矽卡巖化;干巖體:范圍很小的接觸蝕變,數(shù)十米之內(nèi);
成礦巖體:巖漿侵入晚期、巖漿房高位、含水巖體(1)成礦地質(zhì)體空間位置確定是研究工作核
心內(nèi)容之一(2)工程揭露成礦地質(zhì)體位置確定
①地質(zhì)填圖
②三維立體編圖
③物探、化探綜合方法(3)隱伏成礦地質(zhì)體空間位置確定
①淺部地質(zhì)識(shí)別標(biāo)志
②物探、化探資料③區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造分析3.1.4確定成礦地質(zhì)體空間位置隱伏成礦地質(zhì)體推測(cè)方法(1)隱伏成礦地質(zhì)體常見(jiàn)類(lèi)型
①盆地邊緣同生斷裂②火山機(jī)構(gòu)深部成礦次火山巖體③巖漿期后熱液礦床隱伏巖體矽卡巖型、斑巖型、高溫?zé)嵋好}狀④沉積變質(zhì)褶皺核部、轉(zhuǎn)折端(2)隱伏成礦地質(zhì)體預(yù)測(cè)方法①地質(zhì)法②物探法③化探法④地質(zhì)環(huán)境綜合分析方法(1)沉積地質(zhì)體研究?jī)?nèi)容沉積盆地及其巖層組合包括:地層:?jiǎn)挝弧r(shí)代、特殊標(biāo)志層厚度、層序巖石:類(lèi)型、特征、組合、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、組分建造:類(lèi)型、序列、厚度、分布范圍沉積作用類(lèi)型、沉積序列類(lèi)型、古水深、古鹽度、古水
溫、生物組合、氧化還原環(huán)境、酸堿度巖相:沉積相類(lèi)型、巖石組合、沉積體系類(lèi)型、生
物相類(lèi)型古地理:古地理類(lèi)型、沉積等厚線(xiàn)、物源供給方向、
古水流方向、古氣候帶類(lèi)型盆地構(gòu)造:盆地類(lèi)型、盆地同沉積構(gòu)造、盆緣構(gòu)造、
盆內(nèi)構(gòu)造大地構(gòu)造環(huán)境:旋回、單元3.1.5成礦地質(zhì)體特征研究(2)火山地質(zhì)體研究?jī)?nèi)容火山構(gòu)造、火山沉積盆地、次火山巖體及火山巖組合包括:地層:?jiǎn)挝弧r(shí)代、層序、厚度、接觸關(guān)系、基底時(shí)代及巖性巖石:類(lèi)型、特征、顏色、組合、巖石系列、演化系列、特殊巖類(lèi)、巖脈、巖墻、化學(xué)成分礦物:成份、組合、特征、副礦物特征、包體、元素組分、同位素包裹體噴發(fā)作用:噴發(fā)類(lèi)型、韻律、古地理環(huán)境、礦化、蝕變、噴發(fā)沉積物物理化學(xué)條件火山巖相:類(lèi)型、巖相組合、噴發(fā)旋廻火山構(gòu)造:空間組合、剝蝕程度、火山機(jī)構(gòu)、
火山巖帶構(gòu)造、大地構(gòu)造環(huán)境(3)巖漿侵入地質(zhì)體研究?jī)?nèi)容侵入構(gòu)造及侵入巖體,包括:巖體特征:年齡、期次、出露面積、產(chǎn)狀、剖面形態(tài)、侵位深度、侵位方式、剝蝕程度、隱伏巖體、脈巖組合巖性特征:巖石組合、礦物成分、巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、元素組分、同位素、包裹體、包體巖體構(gòu)造:巖相帶、多期侵入、侵位構(gòu)造、脈巖帶構(gòu)造、侵入角礫巖、接觸帶、圍巖構(gòu)造、捕虜體巖漿作用影響范圍:熱、流體范圍、區(qū)域巖漿構(gòu)
造帶、大地構(gòu)造環(huán)境(4)變質(zhì)地質(zhì)體研究?jī)?nèi)容變質(zhì)建造及變形構(gòu)造包括:地層:?jiǎn)挝?、分布、產(chǎn)狀、接觸關(guān)系、巖石組合巖石:類(lèi)型、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物成分、副礦物、元素組分、同位素、原巖建造、礦化、蝕變變質(zhì)作用:混合巖化、變質(zhì)溫度、壓力、變質(zhì)相系、P、T、t軌跡、變質(zhì)熱中心、變質(zhì)期次、變質(zhì)作用類(lèi)型、疊加變質(zhì)、大地構(gòu)造環(huán)境(5)大型變形構(gòu)造地質(zhì)體研究?jī)?nèi)容包括韌性剪切帶、變質(zhì)核雜巖兩類(lèi);①確認(rèn)變形構(gòu)造成礦成礦年齡
成礦構(gòu)造特征礦體產(chǎn)狀、蝕變組合②研究?jī)?nèi)容:性質(zhì)、產(chǎn)狀、規(guī)模、期次、
成分、運(yùn)動(dòng)方式③空間組合關(guān)系:強(qiáng)度、受控地質(zhì)建造、影響范圍3.1.6成礦地質(zhì)體和礦床關(guān)系研究研究?jī)?nèi)容①時(shí)間關(guān)系:確認(rèn)成礦地質(zhì)體及其類(lèi)型成巖成礦年代學(xué)研究②空間關(guān)系:確定或推測(cè)成礦地質(zhì)體空間位:地質(zhì)填圖法、物探化探綜合信息法③物質(zhì)組份關(guān)系:分析礦體和成礦地質(zhì)體關(guān)系
水氣源、物源、熱源④成礦動(dòng)力源(1)礦床和成礦地質(zhì)體空間關(guān)系研究①
巖漿型礦床位于巖體內(nèi)、底部或傾伏端②斑巖型礦床位于巖體頂部及上部?jī)?nèi)外接觸帶1公里范
圍內(nèi)。③矽卡巖礦床:鐵礦位于巖體頂部、邊部、底部,內(nèi)部
接觸帶500米范圍內(nèi)。鉛鋅礦位于巖體外接觸帶2-3公
里范圍內(nèi),銅礦位于兩者之間銅鐵礦也有位于捕擄體邊部④高溫?zé)嵋旱V床:位于巖體頂部外接觸帶1-1.5公里到內(nèi)
接觸帶300米范圍內(nèi)。⑤中低溫?zé)嵋旱V床:位于巖體分布2-3公里范圍內(nèi)⑥
火山噴發(fā)沉積礦床:位于火山機(jī)構(gòu)2-3公里范圍內(nèi),
火山巖和火山沉積巖之間或不同巖性火山巖之間。⑦火山熱液礦床:位于火山機(jī)構(gòu)2公里范圍內(nèi),次火山
巖體內(nèi)外接觸帶2公里范圍內(nèi)。⑧沉積類(lèi)礦床:位于沉積盆地邊部或同生斷裂發(fā)育部
位,特定含礦層位內(nèi),盆地升降界面。⑨沉積變質(zhì)類(lèi)礦床:位于特定含礦地層內(nèi),向斜構(gòu)造
軸部。⑩大型變形構(gòu)造類(lèi)礦床:位于韌性剪切帶脆性構(gòu)造部
位或疊加脆性構(gòu)造部位。或者穹形似環(huán)形張性構(gòu)造內(nèi)影響礦床(體)和成礦地質(zhì)體的空間距離因素①成巖年齡和成礦年齡間隔時(shí)間:間隔時(shí)間短,礦體和成礦地質(zhì)體可形成“標(biāo)準(zhǔn)”
空間距離。間隔時(shí)間長(zhǎng),礦床和成礦地質(zhì)體空間
交錯(cuò)疊加。②成巖構(gòu)造和成礦構(gòu)造關(guān)系:成礦構(gòu)造系統(tǒng)繼承成巖構(gòu)造系統(tǒng),空間配套。成礦構(gòu)造系統(tǒng)不繼承成巖構(gòu)造系統(tǒng),交錯(cuò)疊加。(2)成礦地質(zhì)體和礦床時(shí)間關(guān)系研究①
同生、后生、改造成礦②MVT型礦床時(shí)間關(guān)系③巖漿期后熱液礦床時(shí)間關(guān)系(3)成礦地質(zhì)體與成礦物質(zhì)、流體、動(dòng)力源關(guān)系①物質(zhì)、流體集聚源②控制了有效動(dòng)力源(4)巖漿活動(dòng)和成礦關(guān)系
多期巖漿活動(dòng)和成礦關(guān)系研究決定找礦方向,
意義重要。①成巖作用和成礦作用時(shí)間問(wèn)題
成巖作用時(shí)間:10Ma,原花崗巖體冷卻結(jié)晶成礦作用時(shí)間:10-16Ma,水巖分離作用一般
在侵入體成巖后②多種礦化類(lèi)型、多期次疊加成礦的判別多期花崗巖侵入關(guān)系:多次水巖分離證據(jù)巖漿房淺源分異作用和巖漿深源分異作用;水巖分離發(fā)生在淺源、巖漿期后;昆崳山招-萊例1:山東膠東金礦找礦方向膠東地區(qū)主要巖石及年齡譜系據(jù)范宏瑞鉬礦成礦年齡162Ma金礦成礦年齡110Ma160.2±0.8160.3±1.0159.8±0.8159.7±0.8159.4±0.8158.0±1.5152.3±0.8160.5±0.8158.8±0.8159.4±0.7159.4±0.7159.2±0.9160.1±0.8膠東西北部招萊花崗質(zhì)巖體I:晚侏羅世巖體灤家河二長(zhǎng)花崗巖體
152~160Ma
玲瓏二長(zhǎng)花崗巖體
159~161Ma招萊成礦帶(據(jù)中科院范宏瑞2009)129.2±0.6II:早白堊世巖體
郭家?guī)X花崗閃長(zhǎng)巖體
129~131Ma
東南花崗閃長(zhǎng)巖體
115~119Ma
成礦年齡120~110Ma(據(jù)中科院范宏瑞2009)130.2±0.7129.8±0.6129.5±0.7129.9±0.6129.1±0.8118.8±1.0129.3±0.8115.4±0.73.1.7礦體剝蝕深度研究根據(jù)礦體原始就位深度估算礦體剝蝕深度實(shí)際測(cè)定的礦體形成深度減去采樣位置深度就是礦體剝蝕深度
H=H1-H2
H:剝蝕深度H1:實(shí)際測(cè)定的礦體形成深度H2:采樣位置深度(1)礦床就位深度研究1.礦床就位深度直接估算:通過(guò)包裹體、同位素研究計(jì)算礦體原始就位深度。2.通過(guò)成礦地質(zhì)體形成深度類(lèi)比估算(1)沉積地質(zhì)體:構(gòu)造古地理研究確定(2)火山地質(zhì)體:一般小于2公里(3)巖漿侵入體:圍巖接觸變質(zhì)礦物組合估算、地層厚度估算(4)區(qū)域變質(zhì)地質(zhì)體:區(qū)域變質(zhì)礦物組合估算變質(zhì)巖形成深度(5)大型變形構(gòu)造:韌性剪切帶垂直分帶(2)一般情況下礦體就位深度①超基性巖鉻鐵礦:形成深度大于中地殼,約20~30公里。②基性超基性巖硫化銅鎳礦:巖體形成最大深度約10公里。③高溫?zé)嵋旱V床:巖體侵位深度約7~8公里。④矽卡巖型、斑巖型成礦巖體:最大侵位深度4~5公里。⑤火山巖型(包括次火山型)礦床侵位深度<2公里。⑥熱鹵水型成礦作用:<2公里。⑦沉積成礦作用:地表水體。
韌性剪切帶垂向分帶
淺部帶形成深度約2公里,溫度<300~450℃;中淺部帶低綠片巖相:形成深度3~5公里,溫度450~600℃;中部帶高綠片巖相:形成深度5~10公里,溫度大于600℃以上;深部帶角閃巖相:形成深度>10公里,溫度600~1000℃。多數(shù)礦體就位深度主要發(fā)生在淺部及中淺部,不超過(guò)3~5公里。湖北大冶鐵山巖體為例
(據(jù)馬昌前1994年)1.巖體侵位于大冶組地層、和巖體同時(shí)代侏羅系地層覆蓋下的大冶組地層厚度2896m~3264m,巖體侵位深度為3~4km。2.圍巖接觸變質(zhì),根據(jù)礦物組合,計(jì)算最高熱變質(zhì)溫度為580℃,根據(jù)Winkleer(1976年)提出的公式。Tc(圍巖原始溫度)=TA(變質(zhì)溫度)-0.6Tm(巖漿結(jié)晶時(shí)放熱使圍巖溫度升高值)Tm為巖漿溫度,酸性巖漿一般為800~1100℃,Tc=580℃-480℃=100℃。以正常地溫梯度25~30℃/km,其深度為3.3~4km,地層厚度估算法和變質(zhì)礦物估算法基本一致。(3)定性判別礦體剝蝕程度①成礦地質(zhì)體判別方法侵入體面積,捕虜體發(fā)育程度,脈巖發(fā)育程度,巖相分帶及特征,侵入接觸帶礦物組合、強(qiáng)度、分布范圍,巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造,爆破角礫巖體等。②火山巖礦床:爆破角礫巖體、次火山巖體產(chǎn)狀③高溫?zé)嵋旱V床:外接觸帶剝蝕淺,巖體內(nèi)剝蝕深④中低溫?zé)嵋旱V床:離巖體遠(yuǎn)剝蝕淺,離巖體近剝蝕深⑤礦體、蝕變帶礦物垂向分帶⑥韌性剪切帶:由脆性破裂轉(zhuǎn)變?yōu)榍訋r、拉伸線(xiàn)理等韌性變形,剝蝕加深。⑦氣液包裹體由大變小、由多變少。⑧由淺到深,成礦溫度由低到高。3.2成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面研究
3.2.1概念3.2.2構(gòu)造系統(tǒng)類(lèi)型3.2.3成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面關(guān)系3.2.4結(jié)構(gòu)面研究?jī)?nèi)容3.2.5成礦構(gòu)造與控巖構(gòu)造關(guān)系研究3.2.6成礦構(gòu)造和區(qū)域構(gòu)造關(guān)系3.2.7構(gòu)建成礦結(jié)構(gòu)面空間格架3.2.8成礦構(gòu)造和成礦關(guān)系3.2.1概念(1)構(gòu)造(2)成巖構(gòu)造(3)成礦構(gòu)造概念及分類(lèi)(4)成礦構(gòu)造成因分類(lèi)(5)成礦結(jié)構(gòu)面概念(6)成礦作用動(dòng)力機(jī)制和成礦結(jié)構(gòu)面成因(7)成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面研究要點(diǎn)(1)構(gòu)造:地質(zhì)體或巖石形成過(guò)程中產(chǎn)生的,或形成之后發(fā)生變形、變位所顯現(xiàn)的中小型形跡,如褶皺、斷層、劈理、線(xiàn)理、節(jié)理和層理、波痕等。泛指從全球構(gòu)造到超顯微領(lǐng)域的不同尺度地質(zhì)體的結(jié)構(gòu)特征及其內(nèi)部組分或單元的相互配置關(guān)系和形貌特征。原生構(gòu)造:巖石在成巖過(guò)程中發(fā)育的構(gòu)造。次生構(gòu)造:巖石在成巖以后形成的各種變形變位現(xiàn)象。(2)成巖構(gòu)造:控制地質(zhì)體空間位置、形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。區(qū)域控巖構(gòu)造(帶)勘查區(qū)(礦區(qū))控巖構(gòu)造成巖原生構(gòu)造:地質(zhì)體形成過(guò)程中產(chǎn)生的分割地質(zhì)體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。概念:在礦田(勘查區(qū))范圍內(nèi)和成礦作用密切相關(guān),制約礦體空間位置的構(gòu)造。包括:成礦構(gòu)造和成礦后構(gòu)造。與礦床形成及改造有關(guān)的構(gòu)造,直接間接控制或影響著一個(gè)含礦區(qū)內(nèi)的內(nèi)生或外生礦床的發(fā)生原因、物質(zhì)來(lái)源、形成環(huán)境及條件、發(fā)生和發(fā)展的過(guò)程。(陳國(guó)達(dá))成礦構(gòu)造必須是存在同一成礦系統(tǒng)礦化蝕變現(xiàn)象的構(gòu)造。(3)成礦構(gòu)造概念及分類(lèi)①原生成礦構(gòu)造:成礦地質(zhì)體形成過(guò)程中受成巖原生構(gòu)造應(yīng)力控制成礦作用的構(gòu)造,包括重力、壓力、熱力、流體等應(yīng)力作用形成的成礦結(jié)構(gòu)面。②次生成礦構(gòu)造:成礦地質(zhì)體成巖后,受區(qū)域應(yīng)力控制成礦作用的構(gòu)造。(4)成礦構(gòu)造成因分類(lèi)成礦構(gòu)造層次結(jié)構(gòu):①礦體構(gòu)造:控制礦體形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀的構(gòu)造。由單一結(jié)構(gòu)面類(lèi)型構(gòu)成。②礦床構(gòu)造:相對(duì)獨(dú)立的由同一成礦作用形成的,與同一成礦地質(zhì)體具有成生聯(lián)系的控制礦床形成及內(nèi)部組構(gòu)關(guān)系的構(gòu)造。③礦田構(gòu)造:在礦田范圍內(nèi),控制各礦床的形成、改造和空間分布的地質(zhì)構(gòu)造因素的總和。(5)成礦結(jié)構(gòu)面概念概念:成礦作用過(guò)程中賦存礦體的顯性或隱性存在的巖石物理化學(xué)性質(zhì)不連續(xù)面,是成礦物質(zhì)経過(guò)成礦作用的沉淀空間、成礦作用特征的空間體現(xiàn)。分類(lèi):①原生成礦結(jié)構(gòu)面:原生構(gòu)造形成的成礦結(jié)構(gòu)面,包括巖性界面、地質(zhì)體界面,重力、壓力、熱力、熱液流體形成的結(jié)構(gòu)面。
②次生成礦結(jié)構(gòu)面:區(qū)域應(yīng)力形成的褶皺、斷裂、節(jié)理、裂隙等結(jié)構(gòu)面。③物理化學(xué)條件轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)面:溫度、壓力、PH、Eh值轉(zhuǎn)換界面。結(jié)構(gòu)面概念和分類(lèi)(據(jù)李四光)
“為描述和制圖的方便,各種結(jié)構(gòu)要素在三度空間的方位,可以用結(jié)構(gòu)面表示出來(lái)?!崩钏墓猓海ǖ刭|(zhì)力學(xué)概論,1999年第二版P10、11、184),李四光“關(guān)于地質(zhì)構(gòu)造的三重基本概念”形態(tài)分類(lèi)
①分劃性結(jié)構(gòu)面:各種縫隙和紋理,并稱(chēng)劃分面或聯(lián)接面
②標(biāo)志性結(jié)構(gòu)面:只能從幾何觀(guān)點(diǎn)推定,亦稱(chēng)標(biāo)志面或定位面。成因分類(lèi)
①原始結(jié)構(gòu)面:地層層面、不整合面、侵入體接觸面等亦稱(chēng)組成面②次生結(jié)構(gòu)面:褶皺軸面、斷層、節(jié)理、裂隙等亦稱(chēng)變形面1.重力驅(qū)動(dòng)2.壓力驅(qū)動(dòng)3.熱力驅(qū)動(dòng)4.流體驅(qū)動(dòng)5.構(gòu)造應(yīng)力驅(qū)動(dòng)3.2.2成礦作用動(dòng)力機(jī)制與成礦結(jié)構(gòu)面成因1.重力驅(qū)動(dòng)成礦物質(zhì)與其他成份密度差驅(qū)動(dòng)並聚集成礦。(1)沉積砂礦機(jī)械分異成礦(2)巖漿不混熔重力分異成礦(3)巖漿結(jié)晶分異成礦(4)超臨界流體密度差成礦成礦結(jié)構(gòu)面類(lèi)型:(1)沉積巖特殊巖性層(2)巖體特殊部位(3)巖性巖相界面(4)巖體底部側(cè)伏端2.壓力梯度驅(qū)動(dòng)成礦物質(zhì)由壓力梯度驅(qū)動(dòng)聚集成礦。(1)沉積物壓實(shí)、水巖分離成礦(2)侵入巖體減壓沸騰及增壓作用成礦;成礦結(jié)構(gòu)面類(lèi)型:(1)沉積巖特殊巖性層(2)侵入體接觸帶水壓裂隙、爆破角礫巖3.熱力驅(qū)動(dòng)成礦物質(zhì)通過(guò)溫度差異形成對(duì)流循環(huán)驅(qū)動(dòng)集聚成礦。(1)VMS型礦床巖漿水和海水溫差形成對(duì)流循環(huán)成礦(2)陸相次火山熱液型礦床破火山口地表水和次火山熱液溫差對(duì)流成礦(3)熱水沉積成礦作用中同生斷裂溫差對(duì)流成礦成礦結(jié)構(gòu)面類(lèi)型:(1)海相火山噴發(fā)管道/次火山巖體頂部接觸帶(2)火山機(jī)構(gòu)頂部火山巖和沉積巖界面(3)熱水沉積同生斷裂結(jié)構(gòu)面4.流體驅(qū)動(dòng)以熱液流體為驅(qū)動(dòng)力集聚成礦。(1)次火山、淺成超淺成巖漿熱液水壓破裂成礦(2)酸性、高揮發(fā)份(F、B)中深成巖體W、Sn礦水壓及殘余富水熔體成礦成礦結(jié)構(gòu)面類(lèi)型:(1)次火山、淺成侵入巖頂部圍巖斷裂、內(nèi)接觸帶、水壓裂隙、爆破角礫巖(2)高揮發(fā)分(F、B)酸性巖體頂部W礦五層樓脈狀礦體(3)內(nèi)接觸帶水壓裂隙、似偉晶巖體(4)疊加構(gòu)造形成平行裂隙帶5.構(gòu)造應(yīng)力驅(qū)動(dòng)由區(qū)域應(yīng)力形成的斷裂、褶皺構(gòu)造為動(dòng)力集聚成礦。(1)斷裂構(gòu)造:成礦流體由擠壓部位向拉張部位流動(dòng)模式,減壓泵吸增壓斷層模式。(2)褶皺構(gòu)造:由向斜兩側(cè)形成成礦物質(zhì)塑性流變向軸部聚集。成礦結(jié)構(gòu)面類(lèi)型:(1)斷裂結(jié)構(gòu)面(2)褶皺構(gòu)造﹕向型構(gòu)造軸部6.成礦構(gòu)造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)面成因(1)沉積構(gòu)造系統(tǒng)化學(xué)沉積成礦:巖性層重力+壓力+流體熱水沉積成礦:同生斷裂+巖性層重力+壓力+構(gòu)造+熱力后生熱液成礦:深源斷裂+巖性層重力+壓力+構(gòu)造+熱力(2)火山構(gòu)造系統(tǒng)壓力+熱力+構(gòu)造+流體(3)巖漿侵入構(gòu)造系統(tǒng)巖漿:重力+構(gòu)造熱液:壓力+流體+熱力+構(gòu)造(4)斷裂構(gòu)造系統(tǒng)壓力+熱力+構(gòu)造(5)褶皺構(gòu)造系統(tǒng)壓力+構(gòu)造+熱力7.成礦構(gòu)造和結(jié)構(gòu)面研究要點(diǎn)(1)確定成礦構(gòu)造系統(tǒng)(2)成礦結(jié)構(gòu)面特征及成因研究(3)
區(qū)分成礦前、成礦期、成礦后構(gòu)造(4)研究成礦構(gòu)造和成巖構(gòu)造關(guān)系,構(gòu)建勘查區(qū)成礦構(gòu)造空間格架(5)研究成礦構(gòu)造和區(qū)域構(gòu)造關(guān)系,構(gòu)建勘查區(qū)成礦構(gòu)造體系3.2.3成礦構(gòu)造系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)面類(lèi)型
1.成礦構(gòu)造系統(tǒng)分類(lèi)(1)沉積構(gòu)造系統(tǒng):沉積構(gòu)造、沉積盆地構(gòu)造(2)火山構(gòu)造系統(tǒng):火山構(gòu)造、次火山構(gòu)造、火山沉積構(gòu)造(3)侵入構(gòu)造系統(tǒng):侵入巖體構(gòu)造、侵入接觸構(gòu)造(4)斷裂構(gòu)造系統(tǒng):斷裂構(gòu)造、裂隙構(gòu)造(5)褶皺構(gòu)造系統(tǒng):褶皺構(gòu)造、多期褶皺構(gòu)造(6)復(fù)合構(gòu)造系統(tǒng):常見(jiàn)斷裂構(gòu)造體系和其它四種疊加產(chǎn)生(7)成礦后構(gòu)造系統(tǒng):順礦、斷礦
2.成礦構(gòu)造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)面分類(lèi)(1)沉積構(gòu)造系統(tǒng)成巖原生構(gòu)造:沉積盆地、古地理、巖性巖相復(fù)合構(gòu)造:沉積同生斷裂、同生隆起拗陷成巖后生構(gòu)造:不整合面、氧化還原界面、地下水鋒面等(2)火山構(gòu)造系統(tǒng)成巖原生構(gòu)造:火山機(jī)構(gòu)及通道、巖性巖相、次火山巖體構(gòu)造成巖后生構(gòu)造:區(qū)域應(yīng)力成礦斷裂、裂隙結(jié)構(gòu)面復(fù)合構(gòu)造:兩者共生(3)巖漿侵入構(gòu)造系統(tǒng)成巖原生構(gòu)造:侵入巖體構(gòu)造、巖體接觸帶構(gòu)造成巖后生構(gòu)造:區(qū)域應(yīng)力成礦斷裂、裂隙結(jié)構(gòu)面復(fù)合構(gòu)造:兩者共生(4)褶皺構(gòu)造系統(tǒng)要素、成因、同生斷裂(5)斷裂構(gòu)造系統(tǒng)力學(xué)性質(zhì)分類(lèi):壓、張、扭、壓扭、張扭成因分類(lèi):成巖原生構(gòu)造:水壓裂隙、爆破角礫巖
區(qū)域應(yīng)力構(gòu)造:斷裂、裂隙3.成礦構(gòu)造系統(tǒng)和成礦結(jié)構(gòu)面關(guān)系成礦構(gòu)造系統(tǒng):指成礦作用相關(guān)的成巖及成礦相關(guān)的
綜合大系統(tǒng)。成礦結(jié)構(gòu)面是指礦體賦存空間具體
界面。例如:沉積構(gòu)造系統(tǒng)
火山構(gòu)造系統(tǒng)
巖漿巖侵入構(gòu)造系統(tǒng)(1)成礦前構(gòu)造
①特殊巖性層
②巖性/地質(zhì)體界面
③褶皺及其同生構(gòu)造系統(tǒng)
④斷裂:韌性及脆性斷裂(2)成礦期構(gòu)造①成礦同時(shí)性構(gòu)造
②礦化蝕變構(gòu)造(3)成礦后構(gòu)造①改變礦體空間位置②改變礦體結(jié)構(gòu)構(gòu)造3.2.4區(qū)分成礦前、成礦期、成礦后構(gòu)造1.成礦結(jié)構(gòu)面成因研究
(1)確定構(gòu)造系統(tǒng)類(lèi)型
(2)按重力、壓力、熱力、熱液流體、構(gòu)造、復(fù)合六種成因,研究結(jié)構(gòu)面成因。
(3)劃分成礦結(jié)構(gòu)面成因類(lèi)型
原生、次生、物理化學(xué)轉(zhuǎn)換。
(4)分析構(gòu)造形跡特征3.2.5成礦結(jié)構(gòu)面成因及特征研究(1)
沉積構(gòu)造結(jié)構(gòu)面特征研究
①研究要點(diǎn)構(gòu)造巖相古地理:古海陸位置、物源方向、古地理類(lèi)型、沉積相、沉積等厚度線(xiàn)、古水流、古生物等。盆地分析:盆地類(lèi)型、盆地邊緣、盆地內(nèi)次級(jí)構(gòu)造。成巖原生構(gòu)造:巖性界面、生物礁、深湖堤、同生斷裂、原生物理化學(xué)界面。成巖后生構(gòu)造:不整合面、古風(fēng)化殼、古巖溶、后生物理化學(xué)界面。②結(jié)構(gòu)面與成礦構(gòu)造關(guān)系③熱液成礦作用與沉積構(gòu)造結(jié)構(gòu)面關(guān)系2.各類(lèi)構(gòu)造系統(tǒng)成礦結(jié)構(gòu)面特征研究(2)火山構(gòu)造結(jié)構(gòu)面特征研究①研究要點(diǎn)火山巖性巖相構(gòu)造,火山噴發(fā)間斷;火山機(jī)構(gòu):火山通道;火山原生構(gòu)造:火山原生斷裂、次火山水壓裂隙爆破角礫巖;成巖后生構(gòu)造:疊加區(qū)域應(yīng)力斷裂構(gòu)造。
②結(jié)構(gòu)面與成礦關(guān)系
③火山構(gòu)造空間格架特征(3)巖漿侵入構(gòu)造結(jié)構(gòu)面研究?jī)?nèi)容①研究要點(diǎn)侵入體構(gòu)造A.巖性巖相構(gòu)造;B.疊加同生斷裂侵入體接觸帶構(gòu)造
A.成巖原生構(gòu)造:水壓裂隙、爆破角礫巖、接觸帶構(gòu)造、捕擄體構(gòu)造、“硅鈣面”構(gòu)造;B.成巖后生構(gòu)造:區(qū)域應(yīng)力斷裂構(gòu)造
②結(jié)構(gòu)面與成礦關(guān)系③巖漿侵入構(gòu)造空間格架(4)褶皺構(gòu)造結(jié)構(gòu)面研究?jī)?nèi)容1)研究要點(diǎn)褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造要素褶皺同生斷裂構(gòu)造2)結(jié)構(gòu)面與成礦關(guān)系向型構(gòu)造軸部(5)
斷裂構(gòu)造系統(tǒng)
1)斷裂構(gòu)造成因分類(lèi)成礦斷裂構(gòu)造成因類(lèi)型一覽表構(gòu)造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)面名稱(chēng)產(chǎn)狀分布范圍應(yīng)力作用成礦關(guān)系礦化樣式礦床實(shí)例沉積構(gòu)造系統(tǒng)同生斷裂地層產(chǎn)狀突變處盆地邊緣,盆地內(nèi)次級(jí)構(gòu)造分界區(qū)域應(yīng)力砂巖銅礦/鈾礦、同生熱水沉積礦床層狀云南六苴銅礦、內(nèi)蒙大營(yíng)鈾礦、內(nèi)蒙霍各乞銅礦后生斷裂穿切/層間斷層盆地內(nèi)成礦斷裂,盆地邊部熱鹵水通道斷裂區(qū)域應(yīng)力后生非巖漿熱液型礦床似層狀、脈狀廣東凡口鉛鋅礦火山構(gòu)造系統(tǒng)火山口裂隙環(huán)狀、放射狀火山口邊緣次火山巖漿上拱應(yīng)力次火山熱液型礦床脈狀內(nèi)蒙古金廠(chǎng)溝梁金礦、黑龍江金廠(chǎng)金礦次火山巖體頂部裂隙細(xì)密網(wǎng)脈、似層狀次火山巖體頂部接觸帶內(nèi)外熱流體水壓應(yīng)力次火山熱液型礦床脈狀、似層狀、細(xì)脈浸染型、層塊狀、筒狀山西支家地銀鉛鋅礦、黑龍江團(tuán)結(jié)溝金礦、安徽凹山鐵礦爆破角礫巖脈狀、筒狀巖漿侵入構(gòu)造系統(tǒng)巖漿分凝熔離同生裂隙帶狀、羽列超基性巖內(nèi)巖相構(gòu)造帶區(qū)域擠壓應(yīng)力、巖漿重力、動(dòng)力分異作用陸塊區(qū)超基性巖型鉻鐵礦,基性巖型銅鎳礦脈狀、似層狀、細(xì)脈浸染型、層塊狀吉林紅旗嶺鎳礦、四川攀枝花釩鈦磁鐵礦帶狀基性巖側(cè)伏端,礦漿通道淺成侵入體水壓裂隙細(xì)脈網(wǎng)脈淺成侵入體頂部?jī)?nèi)、外接觸帶淺成侵入體減壓沸騰水壓(裂隙)應(yīng)力斑巖型銅、鉬、金、錫礦床,爆破角礫巖型金銀礦床脈狀、似層狀、細(xì)脈浸染型、層塊狀、筒狀西藏驅(qū)龍銅礦、黑龍江岔路口鉬礦、吉林頭道溜河金礦、山東歸來(lái)莊金礦淺成侵入體爆破角礫巖體脈狀、筒狀中深成侵入體水壓裂隙上細(xì)下粗垂直接觸面中深成含F(xiàn)、B侵入體內(nèi)、外接觸帶中深成侵入體等壓沸騰水壓(裂隙)應(yīng)力高溫?zé)嵋盒玩u錫礦床外接觸帶脈狀、內(nèi)接觸帶細(xì)脈浸染型層塊狀江西大湖塘鎢礦、贛南鎢礦、粵北鎢礦中深成侵入體爆破角礫巖體筒狀、脈狀侵入體接觸面不規(guī)則帶狀侵入體接觸帶熱液流體應(yīng)力矽卡巖型礦床不規(guī)則狀、脈狀、似層狀長(zhǎng)江中下游矽卡巖型鐵、銅礦褶皺構(gòu)造系統(tǒng)層間破碎帶、原生斷裂、褶皺轉(zhuǎn)折端穿層/順層褶曲軸部、核部、轉(zhuǎn)折端褶皺原生應(yīng)力構(gòu)成巖漿熱液礦床成礦前構(gòu)造似層狀、脈狀湖南康家灣鉛鋅礦、安徽桃沖鐵礦、貴州銅鼓花橋金礦斷裂構(gòu)造系統(tǒng)斷裂裂隙穿切各類(lèi)地質(zhì)體,帶狀二維延伸成礦地質(zhì)體能量影響范圍內(nèi)區(qū)域應(yīng)力巖漿期后脈狀熱液礦床脈狀、透鏡狀、似層狀山東膠東金礦、河南小秦嶺金礦韌性剪切帶脆性構(gòu)造和韌性剪切帶同位韌性剪切帶脆性部位區(qū)域應(yīng)力剪切帶型礦床江西金山金礦蛇綠混雜巖擠壓構(gòu)造帶帶狀二維延伸超基性巖片內(nèi)區(qū)域應(yīng)力造山帶超基性巖型鉻鐵礦脈狀西藏羅布莎鉻鐵礦區(qū)域斷裂疊加成巖原生構(gòu)造與沉積、火山、巖漿侵入、褶皺等原生構(gòu)造同產(chǎn)狀與沉積、火山、巖漿侵入、褶皺等原生構(gòu)造同位區(qū)域應(yīng)力疊加原生成巖應(yīng)力沉積、火山、巖漿侵入、褶曲構(gòu)造系統(tǒng)相關(guān)礦床脈狀、細(xì)脈浸染狀、似層狀、透鏡狀黑龍江三道灣金礦、江西德興銅礦、海南石碌鐵礦、云南六苴銅礦2)斷裂結(jié)構(gòu)面研究?jī)?nèi)容①成巖原生斷裂構(gòu)造研究?jī)?nèi)容
A.巖性巖相界面;B.侵入體接觸帶構(gòu)造;C.水壓裂隙構(gòu)造;D.爆破角礫巖體構(gòu)造。②次生成礦斷裂構(gòu)造研究?jī)?nèi)容空間特征:形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀;B.結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì):壓、張、扭、壓紐、張扭;C.運(yùn)動(dòng)方式;D.構(gòu)造強(qiáng)度;E.物質(zhì)成份;F.活動(dòng)期次;G.應(yīng)力分析。3.成礦構(gòu)造特征變化規(guī)律(1)成礦構(gòu)造必須是成礦同時(shí)性活動(dòng)構(gòu)造。(2)礦產(chǎn)地出現(xiàn)多組構(gòu)造時(shí),主礦體一般受主壓結(jié)構(gòu)面控制(3)壓扭性構(gòu)造控礦,一般延深大于延長(zhǎng),單體規(guī)模大, 穩(wěn)定,張扭性構(gòu)造控礦,一般延長(zhǎng)大于延深, 單體規(guī)模小,變化大。(4)平面為共軛構(gòu)造,垂向也形成共軛構(gòu)造。(5)礦體側(cè)伏方向和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)方向垂直。(6)不同應(yīng)力系統(tǒng)構(gòu)造交替活動(dòng)及交叉部位形成大礦。(7)原生成巖構(gòu)造和區(qū)域構(gòu)造疊加才能形成大礦。(8)結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)推斷運(yùn)動(dòng)方式; 礦田尺度小構(gòu)造,一般壓扭性為逆斷層,張扭性為正斷層(9)礦田構(gòu)造組合和同期區(qū)域構(gòu)造組合特征呈鏡像一致性;
4.構(gòu)造強(qiáng)度變化判別標(biāo)志
由強(qiáng)變?nèi)?規(guī)模大—小, 單一主干—多條平行 入字形—側(cè)列、羽列 分支復(fù)合—分支不復(fù)合 礦體邊界清晰—模糊 多期活動(dòng)—單一活動(dòng) 尖滅再現(xiàn)—尖滅側(cè)現(xiàn) 構(gòu)造透鏡體/角礫巖—條帶狀構(gòu)造/網(wǎng)脈狀構(gòu)造—網(wǎng)格狀構(gòu)造1.成巖構(gòu)造與成礦構(gòu)造關(guān)系研究(1)成巖原生構(gòu)造與成礦構(gòu)造關(guān)系與原生成礦構(gòu)造關(guān)系與次生成礦構(gòu)造關(guān)系(2)控巖構(gòu)造與成礦構(gòu)造關(guān)系
與原生成礦構(gòu)造關(guān)系與次生成礦構(gòu)造關(guān)系
繼承性構(gòu)造(如京武華尖金礦)
非繼承性構(gòu)造(如膠東金礦)3.2.5成巖構(gòu)造與成礦構(gòu)造關(guān)系研究(3)
構(gòu)建成礦結(jié)構(gòu)面空間格架①沉積層狀礦床:隱伏特殊巖性界面、不整合面、平行不整合面
②火山巖型礦床:海相噴流型礦床:上層下脈火山熱液型礦床:上脈下層③斑巖型礦床:侵入體頂部?jī)?nèi)外接觸帶
④矽卡巖型礦床:內(nèi)外接觸帶、外接觸帶及層間破碎帶、背型構(gòu)
造核部
⑤高溫?zé)嵋旱V床:上脈下(接觸)帶
⑥中低溫?zé)嵋旱V床:常見(jiàn)側(cè)伏
⑦巖漿型礦床:巖體底部、側(cè)伏端
⑧變質(zhì)型礦床:向形構(gòu)造軸部、轉(zhuǎn)折端
⑨韌性剪切帶:上部脆性、下部脆性疊加韌性常見(jiàn)礦床類(lèi)型的區(qū)域構(gòu)造特征
不同礦床類(lèi)型具有不同的區(qū)域構(gòu)造背景。(1)沉積型:海相、陸相(2)熱水沉積型
(3)火山型:陸相、海相火山噴流型
(4)巖漿型:巖漿期后熱液型
(5)韌性剪切帶型、核雜巖型3.2.6成礦構(gòu)造與區(qū)域構(gòu)造關(guān)系研究2.成礦構(gòu)造和區(qū)域構(gòu)造關(guān)系研究
(1)時(shí)間關(guān)系
(2)空間關(guān)系
(3)應(yīng)力系統(tǒng):同一/不同3.建立成礦/礦田構(gòu)造體系(1)劃分勘查區(qū)構(gòu)造活動(dòng)體系(2)確定單個(gè)結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)
(3)確定單個(gè)結(jié)構(gòu)面運(yùn)動(dòng)方式(4)區(qū)別斷裂構(gòu)造成因(5)分析成礦構(gòu)造與成巖構(gòu)造關(guān)系
(6)建立勘查區(qū)應(yīng)力系統(tǒng)空間關(guān)系
(7)分析區(qū)域構(gòu)造和成巖構(gòu)造關(guān)系
(8)編制礦田構(gòu)造體系圖1.三類(lèi)結(jié)構(gòu)面相互關(guān)系(1)構(gòu)造界面、地質(zhì)體、巖性界面、物理化學(xué)界面三者吻合,對(duì)成礦作用強(qiáng)度、規(guī)模影響大。(2)成礦作用機(jī)制之一是物理化學(xué)條件突變,構(gòu)造界面、巖性界面、地質(zhì)體界面都是物理化學(xué)轉(zhuǎn)換面,只
有沉積礦產(chǎn)僅以物理化學(xué)轉(zhuǎn)換面為主。(3)巖性、地質(zhì)體界面或物理化學(xué)界面疊加構(gòu)造界面對(duì)成礦最有利、最常見(jiàn)。(4)常見(jiàn)層狀、似層狀、層間破碎帶為主的礦床,為三者重疊界面規(guī)模較大。3.2.7成礦構(gòu)造和成礦關(guān)系研究2.區(qū)域構(gòu)造、控巖構(gòu)造、成礦構(gòu)造關(guān)系(1)區(qū)域構(gòu)造控制了成礦地質(zhì)體和礦體。區(qū)域構(gòu)造與控巖構(gòu)造/成礦構(gòu)造時(shí)間、空間、應(yīng)力系統(tǒng)關(guān)系。(2)成巖成礦作用與成礦構(gòu)造關(guān)系。(3)區(qū)域構(gòu)造與成礦構(gòu)造關(guān)系。(4)原生成礦構(gòu)造與成巖原生構(gòu)造/控巖構(gòu)造、區(qū)域構(gòu)造關(guān)系。(5)次生成礦構(gòu)造與控巖構(gòu)造、區(qū)域構(gòu)造關(guān)系。(6)成礦構(gòu)造與成礦結(jié)構(gòu)面關(guān)系。3.成礦構(gòu)造及結(jié)構(gòu)面分類(lèi)一覽表成礦構(gòu)造研究實(shí)例(一)沉積構(gòu)造系統(tǒng)(二)火山構(gòu)造系統(tǒng)(三)侵入構(gòu)造系統(tǒng)—侵入巖體構(gòu)造(四)斷裂構(gòu)造系統(tǒng)(五)褶皺構(gòu)造系統(tǒng)(一)沉積構(gòu)造系統(tǒng)楚雄盆地構(gòu)造單元及砂巖型銅礦床分布圖六苴郝家河直苴格衣乍六苴銅礦床地質(zhì)平面圖郝家河銅礦床地質(zhì)圖1.平面上,沿背斜緩傾斜翼,呈NW向、近SN向帶狀延伸剖面上,層狀、似層狀賦存于K2ml、K2mx中。六苴銅礦床淺、紫色砂巖平面變化圖
礦體呈帶狀沿砂巖紫-淺色交互帶展布六苴銅礦體剖面變化圖
成巖沉積型礦床云南大姚縣六苴銅礦小河—石門(mén)坎礦段六苴礦段膠結(jié)物分區(qū)示意圖六苴銅礦床膠結(jié)物分帶特征圖
砂巖膠結(jié)物分帶規(guī)律赤鐵礦交代輝銅礦
輝銅礦交代斑銅礦
斑銅礦交代黃銅礦
黃銅礦交代黃鐵礦
六苴銅礦床金屬礦物分帶圖
六苴銅礦床地球化學(xué)異常模式
3.
礦物與元素
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