高级矿床学设计

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高级矿床学8找矿案例斑岩矿床

高级矿床学8找矿案例斑岩矿床

找矿过程中遇到的问题及解决方案
01
地质条件复杂
针对复杂的地质条件,采用多种地质勘探手段(如地质填图、钻探、坑
探等)进行综合分析,提高找矿准确率。
02 03
隐伏矿床识别难
对于隐伏的斑岩型矿床,运用地球物理勘探(如磁法、电法、重力勘探 等)和地球化学勘探(如土壤地球化学测量、岩石地球化学测量等)手 段进行有效识别。
02 斑岩矿床地质特征
矿区地质背景
01
02
03
构造背景
斑岩矿床通常形成于板块 俯冲带、碰撞造山带等构 造活动强烈的地区,与区 域构造演化密切相关。
地层与岩浆岩
矿区内地层发育,岩浆活 动频繁,为成矿提供了丰 富的物质来源和热能。
地球化学特征
矿区地球化学异常明显, 表现为元素组合复杂、异 常强度高、规模大等特点。
在有利成矿区域加强地质调查,查 明区域构造、岩浆活动和地层岩性
条件,为找矿提供基础资料。
深化综合找矿方法
运用地质、地球物理、地球化 学和遥感等综合找矿方法,提 高找矿效果和精度。
重视成矿预测研究
在成矿规律研究的基础上,开展 成矿预测研究,圈定找矿远景区 和靶区,为找矿提供科学依据。
加强国际合作与交流
战略意义
斑岩型矿床是当今世界铜、钼、金等有 色金属和贵金属的重要来源,对国家的 经济建设和国防安全具有战略意义。
研究背景与目的
研究背景
随着全球经济的持续发展和资源需求的不断增加,寻找新的斑岩矿床成为地质学 领域的重要任务。
研究目的
通过对斑岩矿床的深入研究,旨在揭示其成矿规律、控矿因素和找矿标志,为地 质找矿工作提供理论指导和技术支持。同时,通过对斑岩矿床的地球化学、地球 物理和遥感等勘探方法的研究,提高找矿效率和准确性。

高级矿床学8找矿案例斑岩矿床

高级矿床学8找矿案例斑岩矿床
伊利石和金红石,交代钾长石和黑云母。
•泥化带(Argillic ) - 可存在。特征:高岭石、蒙脱石等粘土矿物及微量
浸染黄铁矿。斜长石强烈蚀变、钾长石不受影响,黑云母绿泥石化。
•青盘岩化带(Propylitic ) - 都存在。特征:绿泥石、方解石、微量绿帘
石。镁铁质矿物强烈蚀变,斜长石消失。
•在深部,上述各带融为一体,构成石英-钾长石-绢云母-绿泥石组合。
•Lies about 30 km southwest of Salt Lake City, Utah at an altitude of 2000 meters. From a historic perspective one of
the most famous mines in the United States.
•Pyrite Zone – 包括phyllic and argillic (若存在) 的大部。黄铁矿相当高,可 达 10-15, py/cp 比约 15:1。矿化即有浸染状又有脉状。许多附加的外来 硫化物相开始出现在上部。
•Outer Zone – 与 propylitic zone吻合。黄铁矿微量,铜矿物稀有。闪锌矿 和方铅矿常见,但常为边界品位级。 矿化为脉状。
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高级矿床学8找矿案例斑岩矿床
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高级矿床学8找矿案例斑岩矿床
•Breccia Zones - Often major ore carriers in the porphyry system. Have very high grades (2-5% Cu) and can occur both in the porphyry or the country rock. May be formed by hydrothermal activity, gravitational collapse or later explosive volcanism.

高级矿床学找矿案例Olympic坝矿床

高级矿床学找矿案例Olympic坝矿床

回采工艺和设备配置
回采工艺设计
根据采矿方法和矿石特性,设计合理的回采工艺,包括落矿、出矿 和充填等。
设备配置与选型
根据回采工艺要求,配置适用的采矿设备,如钻机、铲运机、装载 机等,并进行设备选型和性能分析。
设备维护与保养
制定设备维护和保养计划,确保设备在采矿过程中的正常运转和使用 寿命。
选矿试验及工艺流程确定
包括矿产资源储量、品位、采矿回收率、选 矿回收率、精矿产量、销售收入、利润等关 键指标。
评价指标
通过静态投资回收期、内部收益率(IRR)、 净现值(NPV)等财务指标,对项目经济效 益进行综合评价。
社会效益分析内容和方法
要点一
社会效益分析内容
包括就业、税收、地方经济发展、环境保护、社区关系等 方面的效益。
环境保护法规和政策要求
遵守国家和地方环境保护法规
确保矿山建设和生产过程中严格遵守国家和地方的环境保护法规,包括但不限于矿产资源法、环境保护法、水污 染防治法等。
执行环保政策要求
积极响应政府环保政策,采取有效措施降低矿山开采对环境的负面影响,确保达到政府规定的环保指标和要求。
矿山环境影响评价内容和方法
1 2
选矿试验
对采集的矿石样品进行选矿试验,了解矿石的可 选性、回收率和精矿品位等指标。
工艺流程确定
根据选矿试验结果,确定合理的选矿工艺流程, 包括破碎、磨矿、选别和脱水等环节。
3
技术经济分析
对所选工艺流程进行技术经济分析,评估其投资 成本、运行费用和经济效益等指标,为选矿厂建 设提供决策依据。
05 环境保护与可持续发展策 略
04 采矿方法与选矿工艺设计
采矿方法选择及优化
矿床地质特征分析

高级矿床学找矿案例Olympic坝矿床

高级矿床学找矿案例Olympic坝矿床
• 模式假定:大陆玄武质岩石的蚀变和氧化将释放出大 量的铜,然后这种铜将被含盐的地下水带进溶液,这 种溶液穿过上覆的岩石进入活动的沉积环境,在适合 的还原条件下,溶解的铜可作为同生或后生的硫化物 与细粒沉积物一起沉淀下来。
11
一、 Olympic Dam超大型铜铀金矿床
• 大量的深部玄武质岩石可能是铜的源岩。这种岩石的存在 可以通过重力和磁法测量确定。
17
一、 Olympic Dam超大型铜铀金矿床
铁主要呈赤铁矿赋存在 复杂(heterlRhic)角砾岩(碎裂 的红色碱性花岗岩角砾—岩 脉杂岩)中。花岗岩大多蚀 变为绢云母、绿泥石,且含 有高品位的赤铁富矿。角砾 砾石由赤铁矿、斑状/隐 隐晶质火成岩类岩石、萤石和重晶石脉碎块、赤铁矿化粉砂岩和 少量层纹状重晶石所组成。 基质为赤铁矿、石英和绢云母及数量 不等的绿泥石、硫化物、萤石、重晶石和磁铁矿。磷赋存在独居 石或铈磷灰石中。
3
一、 Olympic Dam超大型铜铀金矿床
奥林匹克坝矿床地理位置图 ( Adelaide 北西570公里)
4
一、 Olympic Dam超大型铜铀金矿床
奥林匹克坝矿床地理位置图 ( Adelaide 北西570公里)
5
一、 Olympic Dam超大型铜铀金矿床
矿石储量大于600 Mt ,品位为: 1.8% Cu, 0.5 kg/t U3O8, 0.5 g/t Au 和 3.6 g/t Ag. 矿石资源量 大于2300 Mt, 其中金属量3千万吨的 Cu, 93万吨的 U3O8, 1200 t 的 Au, 6700 t 的 Ag , ~10 Mt 的 REE(主要为La 和 Ce) (Reynolds 2001)
不懈,灵活机动,敏锐果敢

矿床学课程设计

矿床学课程设计

矿床学课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握矿床学的基本概念、分类及主要特征;2. 了解我国主要矿床类型及其分布特点;3. 掌握矿床成因、成矿规律及找矿方法。

技能目标:1. 培养学生运用矿床学知识分析、解决实际问题的能力;2. 提高学生野外调查、观察、描述矿床现象的能力;3. 培养学生运用现代技术手段进行矿床资源勘查与评价的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对矿床学研究的兴趣,激发学生探索自然、服务国家矿产资源的热情;2. 增强学生的环保意识,认识到矿产资源开发与环境保护的重要性;3. 培养学生团队合作精神,提高沟通、交流能力。

课程性质分析:本课程为地质科学专业基础课程,旨在让学生掌握矿床学的基本理论、方法和技术,为后续相关课程学习及从事地质工作打下基础。

学生特点分析:学生为大学二年级本科生,具有一定的地质学基础知识,但矿床学方面知识相对薄弱,需要从基本概念入手,逐步引导学生深入理解。

教学要求:1. 结合实际案例,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力;2. 利用现代教育技术手段,丰富教学形式,提高学生的学习兴趣;3. 加强课堂互动,鼓励学生提问、思考,培养学生的创新意识。

二、教学内容1. 矿床学基本概念与分类:矿床定义、矿床分类及其特征,包括内生矿床、外生矿床、变质矿床等;2. 矿床成因与成矿规律:矿床成因类型、成矿作用及成矿规律,重点分析我国主要矿床成因类型及分布规律;3. 矿床地质特征:矿石、围岩、矿体、矿化带等地质特征及其识别方法;4. 矿床勘查与评价:找矿方法、勘查技术、矿床评价及资源预测;5. 矿床实例分析:选择具有代表性的矿床案例进行分析,包括铜、铅锌、金、铁等矿床类型;6. 矿床开发与环境保护:矿产资源开发对环境的影响,矿产资源可持续开发与环保措施。

教学大纲安排:第一周:矿床学基本概念与分类;第二周:矿床成因与成矿规律;第三周:矿床地质特征;第四周:矿床勘查与评价;第五周:矿床实例分析(一);第六周:矿床实例分析(二);第七周:矿床开发与环境保护。

高级矿床学1绪论

高级矿床学1绪论
社,1999 • 沈保丰等,中国前寒武纪成矿作用,北京:地质出版社,2006 • 汤中立等,中国铜镍铂岩浆硫化物矿床与成矿预测,北京:地质
出版社,2006 • 裴荣富等,中国中生代成矿作用,北京:地质出版社,2008 • 翟裕生等,中国重要成矿系列的形成机制与结构特征,北京:地
质出版社,2008 • 谢学锦等,中国地球化学场及其与成矿关系,北京:地质出版社,
– 开展国内外学术交流(Talk or Email) – 阅读杂志(极为重要) – 经典阅读(必要的)较为系统,但资料和观点可能
不是最新的) – 上课(极为次要)
0-6学习动力与技巧
• 善用网络(网络双刃剑)
网上公开资料—专著/论文/报告/工具质/矿产/中外学术文献或 报告/专业网站/博客 全国地质资料馆网站 中国期刊全文数据库 1994至今部分溯至创刊 3部分溯至创刊
0-6学习动力与技巧
加拿大卡尔加里大学地质与地球物理系 http://www.ucalgary.ca/geoscience/ 密苏里-哥伦比亚大学地质学系 /~umcasgeolwww/ 试验岩石学/ MTU火山专页/volcanoes/ 爱丁堡大学地质系/ 地质网/ 地球科学世界/
莫愁前路无知己 天下谁人不识君 -高适《别董大》
精美的石头会唱歌! 你能听到能听懂吗?
0-6学习动力与技巧
• 三多
– 多跑 – 多思 – 多记
• 尚德
– 学术道德 – 商标品牌
天道酬勤
一已之力,无力改变环境; 但可影响身边小小小的小角落!
0-6学习动力与技巧
• 信息获取
– 参加学术会议(Congress, Symposium or Conference, workshop, Seminar or Short course)

冶金行业-高级矿床学2基本概念 精品

冶金行业-高级矿床学2基本概念 精品

2-1 成矿学
• 热液作用 (Hydrothermal processes)
– Hydrothermal:Hydrothermal solutions、 hydrothermal mineralizing solutions热水。岩浆作 用伴生混合水或天水 (meteoric water)、原生水 (connate water),或变质矿物中释放出来的水。后 成矿床 (epigenetic mineral deposits)的直接来源。
2-1 成矿学
• 岩石孔隙(渗透性、淀积空间)
– Pore spaces:岩石的孔隙为颗粒间空隙的通 路,能夠吸附流体。这些空隙使岩石为可滲 透的,且成为矿、油、气及水的贮存处。世 界上大部分的油田、气田、地下水都是保存 的岩石孔隙中。
– Porosity:孔隙度是岩石中孔隙的体积百分 比,范围从完全沒有到最大至50%以上。角 状物体比球形物体的孔隙度大;角小的物质 孔隙度比角大物质的孔隙度高。
– 规模Size; – 埋藏深度; – 开采方法; – 加工性质(颗粒,可选冶性); – 矿物性质(伴生组分) – 距市场的远近。
• Concentration Factors所找目标的含量与地壳平均值 (Clark)之比,为富集因子。
2-1 成矿学
• 成矿学
– Metallogeny,gitology
Inferred(Possib le) - inferred or thought to be present
固体 矿产 资源/ 储量 分类 表
2-1矿床学基本概念
可靠程度 经济意义
查明矿产资源
探明的 可采储量(111)
控制的
潜在矿产资源
推断的
预测的

矿床学课程设计

矿床学课程设计

矿床学课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握矿床学的基本概念、矿床的形成和分类、矿床的勘探和评价方法。

具体目标如下:1.了解矿床的定义、特征和分类。

2.掌握主要矿床类型的形成机制和地质特征。

3.熟悉矿床勘探和评价的基本方法。

4.能够运用矿床学知识对矿床进行分类和识别。

5.学会运用地质图和勘探数据进行矿床评价。

6.具备分析矿床形成条件和成矿规律的能力。

情感态度价值观目标:1.培养学生对矿床学学科的兴趣和热情。

2.培养学生珍惜资源、保护环境的意识。

3.培养学生团队合作、勇于探索的精神。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括矿床学的基本概念、矿床的形成和分类、矿床的勘探和评价方法。

具体内容包括:1.矿床的定义、特征和分类。

2.主要矿床类型的形成机制和地质特征。

3.矿床勘探和评价的基本方法。

教学大纲安排如下:1.引言:介绍矿床学的基本概念和课程目标。

2.矿床的形成和分类:讲解主要矿床类型的形成机制和地质特征。

3.矿床的勘探和评价:介绍矿床勘探和评价的基本方法。

4.案例分析:分析具体矿床实例,巩固所学知识。

三、教学方法本节课采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:讲解矿床学的基本概念、形成和分类方法。

2.讨论法:学生讨论矿床勘探和评价的技巧。

3.案例分析法:分析具体矿床实例,培养学生分析问题的能力。

4.实验法:安排实地考察或实验室实验,加深学生对矿床学的理解。

四、教学资源本节课的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

具体如下:1.教材:选用权威、实用的矿床学教材作为主要教学资源。

2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料:制作PPT、视频等多媒体资料,生动展示矿床学内容。

4.实验设备:安排实地考察或实验室实验,培养学生实践操作能力。

五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试。

评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。

1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问和讨论表现,评估学生的学习态度和理解程度。

高级矿床学找矿案例Olymic坝矿床共40页

高级矿床学找矿案例Olymic坝矿床共40页
高级矿床学找矿案例Olymic坝矿床
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事, 只想现 在的事 。现在 有成就 ,以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人,心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前,莽撞的 人只能 引为烧 身,只 有真正 勇敢的 人才 所向披 靡。
56、书不仅是生活,而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次,但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许,为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处, 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿

60、生活的道路一旦选定,就要勇敢地 走到底 ,决不 回头。 ——左

矿床课程设计报告

矿床课程设计报告

矿床课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握矿床的基本概念、类型、成因和分布规律,培养学生运用地质学知识分析和解决实际问题的能力。

具体分为以下三个部分:1.知识目标:(1)了解矿床的定义、分类和基本特征。

(2)掌握矿床的形成过程和成因类型。

(3)熟悉主要矿床类型及其分布规律。

(4)了解矿床资源的开采和保护。

2.技能目标:(1)培养学生运用地质学知识分析和解决矿床问题的能力。

(2)训练学生进行矿床和评价的基本技能。

(3)提高学生运用现代科技手段获取和处理矿床信息的能力。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生热爱地质事业,关注国家地质资源的情感。

(2)增强学生保护地质环境,可持续利用资源的意识。

(3)培养学生勇于探索,严谨治学的科学态度。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括矿床的基本概念、类型、成因和分布规律。

具体安排如下:1.矿床的基本概念:介绍矿床的定义、分类和基本特征。

2.矿床的形成过程和成因类型:讲解沉积矿床、火山矿床、伟晶岩矿床等主要成因类型。

3.主要矿床类型及其分布规律:介绍有色金属矿床、黑色金属矿床、稀有金属矿床等主要类型,分析其分布规律。

4.矿床资源的开采和保护:讲解矿床资源的开采技术、环境保护和可持续发展。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。

具体应用如下:1.讲授法:用于传授矿床的基本概念、成因类型和分布规律。

2.讨论法:鼓励学生就矿床问题进行讨论,培养分析问题和解决问题的能力。

3.案例分析法:通过分析典型矿床案例,使学生更好地理解矿床的形成和分布规律。

4.实验法:学生进行矿床实地考察,提高实际操作和观察能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用国内权威、经典的矿床学教材作为主要教学资源。

2.参考书:提供相关领域的参考书籍,拓展学生的知识视野。

成都理工高级矿床学

成都理工高级矿床学

1、比较冲击岩浆矿床和正岩浆矿床的异同1)冲击岩浆矿床:(1)成矿物质来源:宇宙空间;(2)岩浆性质:冲击岩浆,MgO、FeO高(镁铁质岩浆);SiO2基本成分(硅镁质岩浆)。

陨石撞击地球,产生熔融部分(即类似玄武质岩浆)(3)成矿矿质与搬运介质一致;(4)矿床类型:铬铁矿矿床,铜镍硫化物矿床—加拿大肖德贝里;(5)辨别标志:野外—地盾(越老越好),岩盆状,下无根(显示岩体无深大断裂存在),剖面上—自上而下为正常沉积岩→异地角砾岩→冲击岩(基性—超基性岩)→原地角砾岩(碎裂构造—星疤构造即鬣刺构造),见冲击变质矿物(柯石英、超石英等);室内—87Sr/86Sr≈0.703;δ34S≈0(-5‰~+5‰),且具塔式效应。

2.正岩浆矿床(1)成矿物质来源:莫霍面以下软流层(2)岩浆性质:MgO、FeO高(镁铁质岩浆),SiO2基本成分(硅镁质岩浆);地幔岩沿深大断裂上升(减压—局部熔融)产生易熔部分(即玄武质岩浆)和难熔部分(即地幔岩浆);(3)成矿矿质与搬运介质一致;(4)矿床类型:金伯利岩型和钾镁煌斑岩型金刚石矿床,铬铁矿矿床,钒钛磁铁矿矿床,铜镍硫化物矿床;(5)辨别标志:野外—深大断裂(必须切穿莫霍面);室内—87Sr/86Sr≈0.69899<0.703;δ34S≈0(-5‰~+5‰),且具塔式效应。

2、试述板块构造对斑岩矿床的成矿作用的影响与斑岩矿床有关的板块构造有:裂谷(与斑岩有关的Mo-Cu矿床;克莱麦克斯型斑岩Mo矿和少量斑岩Cu矿)、岛弧和活动大陆边缘(斑岩型Cu矿、Mo 矿、W)、陆内俯冲带(与花岗斑岩有关的斑岩Mo矿、矽卡岩型Mo-W矿)。

以斑岩铜矿为例:在大洋板块和大陆板块的接触带,富含有用金属组分的大洋壳俯冲到大陆板块之下,并从消失带插入地幔,导致大洋地壳发生部分熔融,这种熔融作用可从洋底沉积物中释放出大量富含金属的含盐流体。

毕尼奥夫带以上的地幔楔形部分的玄武质岩浆可能是少量Cu和Mo的来源。

高级矿床学7矿产勘查中的靶区优选

高级矿床学7矿产勘查中的靶区优选

建模
• 两大类:
– 新建(Process) – 模拟(类比)
• 新建模型Process Models
– 根据基本成矿作用的理解
新建模型(Process Model)
• 根据矿床关键定位作用的解释 localising • 不必对矿床成因的所有方面都能理解, 只有空 间关系最为重要 • 强项Strengths
• 上述因素强烈影响目标矿床类型的选择
确定阀值
大部分矿业财富是由巨型矿床贡献的 2/3的财富是由10%的矿床贡献的
基本战略决策Decision
• 勘查经验揭示了两个根本点:
– “某地的最大矿床是在勘查史早期发现的” – “发现新矿的最佳地是已发现有矿床之处”
• 看起来矛盾其实不是 • 反映了基本方面:矿是如何产出于自然 界的,而自然界反过来对选区战略又极 富重要意义。
结论
• 选区是矿产勘查的关键,选区错误将付出高昂 代价 • 地球科学选区过程需与公司发展战略高度一致 • 最重要的是去象园选区或作先行者 “Elephant Country” or “First Mover” • 比例尺是设计、理解和应用选区模型的关键 • 执行分析需要持续改善模型
The Targeting Process in Mineral Exploration:基本原理
基于比例尺的选区参数层次
At smaller scales, the Targeting Process (Prediction)gives way to Direct Detection
Building the Targeting Model – General Principles
• Must reflect consequences of threshold size decision • Must be expressed in terms of data readily available during exploration • Must formalise in ranking templates to ensure consistency and clarity of application
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中国地质大学研究生课程论文封面课程名称: 高级矿床学教师姓名: 〓〓〓研究生姓名: 〓〓〓研究生学号: 〓〓〓研究生专业: 矿产普查与勘探所在院系: 资源学院类别: A.博士日期: 2014年 4 月30日评语2、必须用钢笔或圆珠笔批阅,用铅笔阅卷无效;3、如有平时成绩,必须在上面评分表中标出,并计算入总成造山型金矿研究进展【摘要】造山型金矿床是当前矿床学和大地构造学的研究热点之一。

该概念的提出为找矿工作提供了重要的指导作用。

但是随着研究的深入,关于造山型金矿床最初的一些认识不断受到挑战质疑,如成矿的构造背景从原有的俯冲增生环境扩展到碰撞造山环境、流体物质的来源从原来的变质流体扩展到多种流体的流体混合、成矿模式也进行了进一步的修正等。

此外,随着亚洲金矿研究的深入,一些以前不为国际上注意的金矿床(如胶东金矿)进入研究者的视野,但是关于这些新矿床的成因类型归属问题一直争议不断。

本文主要是对近几十年造山型金矿的一些新情况进行了初步总结。

【关键词】造山型金矿床;时空分布;构造演化;地球化学;成矿模式0 引言Lindgren (1933)将变质地体内产出的金矿床分为中温热液和高温热液两类,前者指成矿深度介于1.2km~3.6km,温度介于200℃~300℃,后者则以形成于更高的温度和深度条件下的矿床为代表,这一分类一直持续到上世纪80年代。

随着越来越多的矿床的发现人们意识到原来的分类存在歧义,原始定义中限定的温度、压力条件下同时可以形成卡林型及富金斑岩-夕卡岩型矿床,因此Groves等建议将产于变质地体内的这类脉状金矿床定义为造山型金矿,并根据其可能形成的温度、压力将其分为深成(>12km)、中成(6~12km)和浅成(<6km)造山型金矿三个亚类[1]。

造山型金矿床是变质带中金矿的主要类型,它包含了数个巨型金矿(>250t Au)和许多的世界级金矿(>100t Au),其中巨型金矿如加拿大蒂明斯地区的Hollinger-McIntyre、西澳卡尔古利地区的Golden Mile、印度的Kolar、加纳的Ashanti、美国南达科他的Homestake、澳大利亚维多利亚的Bendigo and Ballarat、俄罗斯的Berezovsk、吉尔吉斯斯坦的Kumtor、美国加利福尼亚的Mother lode、乌兹别克斯坦的Muruntau、哈萨克斯坦的Vasil’kovsk等[2]。

产于显生宙的造山型金矿床金产量加上储量超过31103吨,约为前寒武纪岩金的2倍多,造山型金矿具有重要的经济价值。

造山型金矿床概念的提出极大的促进了大批金矿床或成矿省的发现。

基于该类型矿床成矿的复杂性以及该类型矿床的巨大经济价值,该类型矿床是近几十年来矿床学研究的热点问题之一,但是关于该类型矿床的成矿年龄、成矿背景、成矿流体物质来源、热液系统与不同级次构造的关系、金的沉淀机制等还存在较大的争议[2],厘清造山型金矿床的成因,还需要大量的后续工作。

本文主要是总结了当前关于造山型金矿床的一些主要认识。

1 造山型金矿的分布造山型金矿床在空间上和时间上都呈现特定的分布特征,深度挖掘该类型矿床的分布特征,掌握该类型矿床的时空分布规律,对于找矿勘查具有较大促进作用。

1.1 造山型金矿床的空间分布近几十年来,尤其是近10-20年来中国、俄罗斯和中亚地区的找矿工作的进展加深了人们对变质地体中造山型金矿床空间分布的认识。

早在100多年前人们就认识到金矿与前寒武纪地盾密切相关。

产于晚太古代和古元古代的造山型金矿床的金产量和储量已经达23000~25000t,其中的大部分赋存于晚太古代绿岩带中,另外大约25%产于古元古代盖层岩系中[3](图1)。

前寒武造山型金矿中的50%集中于伊尔冈(Yilgarn)克拉通东部的太古代绿岩带和加拿大地盾南方超级成矿省(Southern Superior Province)中。

其它具有前寒武地盾的地区基本上都赋存有类似的矿床[3](图1)。

考虑到澳大利亚和北美太古代岩石的分布面积分别占全球的太古代岩石分布面积的7%和27%,在这些太古代岩石中赋存有大量的金资源,而非洲大陆太古代岩石分布面积占比达32%,且以绿岩带岩性为主,将两者对比,认为非洲大陆具有较大的造山型矿床的找矿潜力。

中国的三个主要的克拉通也都含有太古代岩系,但是这些岩石的变质程度较高,这导致在该区缺乏造山型金矿。

南极洲由于自然条件限制,目前并没有发现造山型金矿床。

古元古代褶皱带目前已知的造山型金矿资源达4500~6000吨,与太古代金矿相比,这些金矿基本只产在绿岩带中,赋金的的绿片岩相包括绿片岩、硅质岩、碳酸盐岩和BIF,以及泥质岩,这指示了这些地台为斜坡相[3]。

新元古代和显生宙同样有重要的产于绿岩带中的金矿床,其总量达37000t,其中的40%发现于环太平洋地区(沙金为主)、贝加尔湖褶皱带、乌拉尔山、阿拉伯努比亚地盾和伊比利亚地区。

目前金资源最大的几个地区分别是中亚、俄罗斯东部、阿拉斯加和中国东部[3](图1)。

图1 世界范围内造山型金矿床的分布[3]1.2 造山型金矿的时间分布造山型金矿床的形成历史可以追溯到30亿年前,从中太古代至早前寒武,一直持续到显生宙。

过去的20年中获得了大量的年龄数据,这为研究造山型金矿的时间分布提供了便利条件[4]。

纵观地球历史,金矿的形成呈现幕式特点,它们主要集中于三个时期,即2800Ma、2550或2100Ma、1800Ma(图2)。

最古老的金矿产于Barberton绿岩带(3.1Ga)和北Pilbara克拉通(3.4~3.0Ga)。

大部分的金矿床形成于地球形成历史的前30亿年,这一阶段形成的金矿储量约占总金储量的20%,紧接着出现了12亿年的空白期,这一阶段目前还没有发现重要的矿床。

图2 造山—汇聚板块边缘矿床的时间分布[5]经济价值最重要的金矿床形成于600-50Ma之间。

紧随罗吉尼亚大陆的裂解,劳亚大陆和冈瓦纳大陆的活动边缘在这一阶段的初期(600-50Ma)发生频繁的碰撞事件。

其中在冈瓦纳超大陆聚合的过程中在阿拉伯-努比亚地盾、阿尔及利亚地盾、西冈瓦纳巴西利亚褶皱带存在大规模的金成矿事件。

与此同时,劳亚大陆中的西伯利亚板块以碰撞边缘为主,碰撞褶皱带中产出大量的同构造金矿。

古生代时期两个超大陆边缘以俯冲增生作用为主(图3),从奥陶纪至石炭纪金矿带主要分布于冈瓦纳大陆前太平洋板块边缘,重要的金成矿省主要分布于东澳Lachlan、Thomson、Hodgkinson-Broken River褶皱带和新西兰Westland以及秘鲁北至阿根廷北部安第斯科迪拉瓦山系的东部(古特提斯洋边缘)。

中生代-早第三纪金成矿系统主要集中于环太平洋区域,其中大部分的金矿以次生金(沙金)产出。

在太平洋盆地的东部造山型金矿集中于北美,在太平洋盆地西部金矿形成于克拉通靠海一侧的边缘[3]。

金矿的时间分布受到成矿时间的控制同时也受到矿床保存条件的控制。

图3 古生代冈瓦纳和劳亚超大陆边缘造山带内金成矿省的分布[3, 6]2 造山型金矿床的构造演化背景“中温”金矿床占据一个时空耦合的位臵,即它们形成于会聚板块边缘(造山带)的变形过程中(图4),不管其围岩是太古宙或元古宙的绿岩带还是元古宙和显生宙的沉积岩系。

在20世纪70年代早期,随着板块构造理论的发展,认为这些矿床产于板块构造环境在逻辑上是必然的。

Guild(1971)最早讨论了中生代和三叠纪科迪勒拉型(洋/陆壳)碰撞带中与造山作用有关的内生矿床。

随后不久,Sawkins(1972)认为环太平洋金矿床及与其有空间关系的长英质岩浆可能是与俯冲有关的构造作用的产物,有意义的是,Sawkins还观察到加拿大Superior省太古宙脉状金矿床可能与往南逐渐变年轻的火成岩有某种联系,可能反映了海沟的海向迁移,这在16年后才为人们所接受,并认为太古宙金矿床是大陆边缘变形事件的产物[1]。

20世纪80年代中期,增生造山带(洋唱陆板块相互作用)中与俯冲有关的热液作用和金矿床之间存在空间关系已被普遍接受。

同时,Fyfe和Kerrich(1985)提出靠近大陆边缘切壳冲断层中形成密集含Au石英脉所需的大量流体来源的模式,他们假设俯冲板块的含水岩石含有足够的水,俯冲作用停止后在热平衡过程中水被释放。

随后北美最西端中—新生代金矿田的模型使人们更加相信金矿脉的就位与俯冲作用的关系。

Landefeld(1988)在Fyfe和Kerrich(1985)提出模式的基础上,对伴随块体增生的海向俯冲作用决定了Sierrafoothills金矿区(包括主脉带)的形成进行详细分析。

随着北美西部地质年代学数据的丰富,增生型造山带中金矿成因模型认为增生或消减作用的具体过程(如改变板块的运动,改变碰撞速率,洋脊俯冲等)与成脉作用密切相关。

理论上讲,海向推进的俯冲带,会产生一系列的含Au系统和深成岩体,趋向海沟逐步变年轻,即所谓的Turkic型造山带。

这种情形粗略地反映了作为北美边缘一部分—美国阿拉斯加的特点,它几乎全由增生海洋岩石系列组成(Plafker和Berg,1994)。

碰撞造山带(陆-陆碰撞作用),包括华力西造山带、阿巴拉契亚造山带和阿尔卑斯造山带也是金矿的赋矿环境。

事实上,碰撞(或陆内)和增生(或周缘)造山带为连续过程的两个端元。

任一陆-陆碰撞均始于洋盆的闭合,因而也正是周缘造山带的晚阶段。

显生宙陆内造山作用伴随的金成矿系统在空间上与捕获到缝合带中的洋壳岩石有关。

此外,在周缘造山带内部,微陆壳的增生(Wrangellia沿北美西部或Avalonia沿Laurentia)可视为小规模的陆-陆碰撞作用。

所有例子中的共同点是:含水的海洋沉积物和火山岩被加入到大陆边缘中,在增生的某个时段,增生岩石经历了相对较高的地温梯度。

西欧阿尔卑斯中的渐新世矿脉是这类矿床中已知最年轻的。

这也表明矿脉的形成不仅仅是简单的板块俯冲。

欧洲和亚得里亚(可能是北非的一部分)之间洋盆的闭合发生于早白垩—早三叠世(时间为80Ma),没有任何金矿脉形成和岩浆活动的证据,阿尔卑斯的蓝片岩相记录了低的热梯度。

在早始新世,洋盆闭合导致陆-陆碰撞和在55~45Ma 欧洲大陆边缘发生局部俯冲。

在碰撞缝合带附近的西阿尔卑斯,板片的拆沉作用使俯冲作用在45~40Ma时停止,板块会聚开始后100Ma,岩浆作用和高温变质作用对上覆推覆体产生较大影响。

阿尔卑斯中多数金矿脉形成于渐新世岩浆作用峰期。

由于增加了数百个百万年,对较老的显生宙造山带中金矿床的形成过程及形成时序性的认识变得更为复杂,但可以肯定的是这些古生代的大陆边缘环境有利于金矿脉的形成。

加拿大新斯科舍Meguma地体中金矿床的地质年代研究表明,成脉作用形成于380~362Ma,是阿巴拉契亚造山带Acadia变形的晚期。

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