论构造成矿规律及其动力学机制

论构造成矿规律及其动力学机制

摘要：构造成矿学研究，是把构造活动与成矿物质运动紧密结合起来，以地球

动力学、地球化学过程动力学及其他基础学科为基础，将构造活动及与其紧密相

关的岩浆活动、变质作用、沉积作用和成矿作用融合为一个统一的热动力构造——物理化学系统的综合研究。

从构造成矿角度看，地质构造不仅仅是一种控矿因素，构造动力作用，还可

以激发成矿元素的活化，驱动含矿溶液运移，也还可以改变成矿物质析出的物理

化学条件，直接“造矿”，即直接促使矿体、矿床、矿带和成矿区（或成矿省）的

形成。

关键词：构造成矿规律；构造成矿动力机制；构造成矿学

1 构造成矿规律

关于大地构造成矿规律，陈国达教授在他创立的地洼学说成矿理论中，作过

详细的阐述。他指出：矿床是地壳演化过程中多种地质作用的综合型、地台型两种，一种新地大构造类型——地洼创造性地提出并阐明了：不同性质和类型的大

地构造单元，由于地质发展史不同，具有一定程度的“成矿专属性”，即往往具有

不同重点矿种组合或不同重点的矿床类型。同时，又指出任何一种构造单元，又

可继承先成多种构造单元的矿产，即“矿产的继承性”；在大多数情况下，发展史

愈发复杂的地区，继承前身的矿产愈多，即具有“成矿的递进（累进）性”。由于

成矿的递进性，便形成了在一个地区的矿产形成往往是多阶段的；陈国达教授，

根据不同性质和类型的大地构造单元对矿产的形成具有控制和改造作用（先成构

造单元对后成构造单元的矿产可起控制作用；后成构造单元对先成构造单元的矿

产可起改造和重建作用）以及矿床的形成与大地构造的亲密关系，于1975年提出，随后逐步系统地阐明了第三种成因类型的矿床——多因复成矿床。最近，陈

国达又强调研究幔—壳（或壳—幔成矿作用的重要性，吧成矿过程与深部地质作

用紧密地结合起来。他指出：“由于壳体演化及运动的力源是在于地幔蠕动。因此，伴随壳体的演化和运动而产生的矿床，有不少是与地幔蠕动有关”）。

综上所述，地洼学说成矿理论，从地壳基本构造单元形成与演化的多元性出发，明了矿产形成的多种多样的地质环境；分析了各种复杂的成矿作用和成矿条件；揭示了在地壳演化过程中，成矿物质迁移、富集规律；“采用历史动力综合分析法”研究了大地构造成矿类型、成矿模式及成矿方式，为大地构造成矿学研究奠定了理论基础。

2 区域成矿构造-岩相型式研究

李四光曾针对构造体系的研究问题指出，先抓中生代以来，这些有比较确切

地质依据的内容（马宗晋，1991）。这是一种唯物辩证的科研战略思考。从构造

层的思路出发，结合其成矿期构造和岩相的宏观研究，研究区域构造-岩相型式，为从中、新生代向更老时代研究推进创造丰富的实际资料。构造-岩相型式是指有一定形态及展布且具地质构造成生联系的构造变形岩带和构造变形地域的组合，

包括其中受构造影响的沉积岩相、岩浆岩相和变质岩相建造以及反映它们形成发

展的地质环境和物理化学条件。

3 构造-岩相成矿系列研究与厘定—构造地球化学或构造带岩矿地球化学特征

研究

在成矿期直接矿源岩系的构造岩相型式研究基础上，矿田内矿床的构造-岩相

成矿系列研究是更细或更大比例尺的成矿规律研究。，探讨构造形态控制因素和

成矿岩石矿物地球化学元素分布状态控制因素密切共生，迈向有机联系的认识逐步为地学各个领域所注重。明确提出研究构造带地球化学特征，开展构造动力成岩成矿研究，在该领域多年处于领先地位。但是，对于沉积再造及“改造型”成岩成矿作用的重要认识，成矿系列的广泛研究成果，开展深部地壳的结构和成分研究的地学进展等等，都给我们的研究提出了更深层次的启迪。从地质力学的观点出发，开展构造地球化学研究有重要的优势，即研究构造的力学性质问题。那就是在同样地质及成矿作用背景条件下，构造带变形不同部位的岩石矿物地球化学等的组成成分是有相应差别的，相应的矿体形态、规模产状、矿化形式和矿石自然类型等方面是明显不同的。在相同的地质成矿作用背景下，不同类别的矿床、矿脉、矿体依一定的构造配位组合关系能有规律地重复出现。这种构造配位组合制使矿化不仅有水平分带，而且有垂直分带性质。同一成因类型不同矿床类别的产生原因，构造是主导，岩相为基础，因而是一共生序列，可称为一种构造-岩相成矿系列。这方面工作的基础不在实验室，而在野外地质。选择构造-岩相形迹开展研究性填图是最基础的工作。

4 成矿构造物理化学场研究—构造体制与流体耦合成矿作用

形成矿床任何化学元素的聚集都需要一个化学运移，特别是流体运移阶段来完成。如果能够证实这种流体运移又受到构造动力的驱动，甚至这种水岩体系的物理化学条件都与构造作用有关，我们将会深入到构造物理化学的领域，开展构造体制与流体耦合成矿作用的研究，将会大大增加我们认识矿床形成全过程研究和区域中矿床位置的预测能力。构造物理化学是通过物理的方法来研究地球化学变化过程的一个途径。为建立成矿构造物理化学场，即矿床构造物理化学场、近矿构造物理化学场和远矿构造物理化学场系统，必须解决以下科学问题和技术方法。

（1）主要的基础理论问题

①构造作用力影响静水压力问题

②构造作用力影响温度问题

③构造附加的温度、压力改变相平衡参数问题

④构造作用力对流体运移的控制问题

⑤构造对流体迁移扩散的影响，矿化剂对矿源岩浸出金属元素的意义和作用问题

⑥成矿构造体制-物理化学条件-化学动力学的理论和实验模型的建立

（2）具体技术方法问题

①成矿动力学环境的重建包括成矿构造应力场重建、成矿压力

的构造校正、受构造扰动的成矿温度场恢复以及其它物理化学条件受构造影响控制的分布晕级的建立

②成矿流体活动踪迹的实测，成矿流体的生成标记大区域尺度的圈定，成矿流体的运移标记圈定，成矿流体的定位标记追索，实测成矿流体构造物理化学界面等。

（3）最佳成矿构造物理化学场建立问题

寻找最佳成矿物理化学界面，即是一个理论问题，也是一个实际方法问题。在粤东地区，对于锡多金属矿床几个具体成矿阶段的物理化学参数实测和计算结果研究矿物溶解度与温度、总硫浓度和pH值的关系，寻找最佳成矿物理化学条件分布区间，并应用于实际找矿预测取得一些成果。

5 非线性成矿动力学机制