成矿系统的基本要素
成矿系统
矿学中矿石堆积地称成矿圈闭(冯景兰,1963)或场地准备。
形成矿石堆积场地有三个条件:
一是有足够的矿石堆积空间; 二是有利于矿石沉淀的物理化学条件,常称为地球化学 障、地球物理障或构造物理化学障,指物理化学性质的 突变带; 三是有封闭矿液使之汇聚而不致分散流失的圈闭(封闭) 条件,包括岩性圈闭和构造圈闭或两者的复合。
1、成矿系统基本要素 (1)成矿物质; (2)成矿流体; (3)成矿能量; (4)成矿流体的运输通道: (5)矿石堆积场地。
(1)成矿物质;
玄武岩 辉铜矿 自然铜
成矿系统基本要素 (2)成矿流体 指各类地质流体经过一定的地质演化而演变为包 含和搬运成矿物质的那一部分流体。 包括来源于大气降水、海水、地层水、岩浆水、 变质水和幔源的流体等。 一些矿化剂如碳、氮、氟、氯、硫、磷等也以多 种形式被溶于水中参与对矿质的搬运和沉淀作用, 在研究成矿流体时常将它们包括在内。
研究成矿的地质 构造背景(包括 壳幔作用对成矿 的控制)
(二)成矿系统结构
(三)成矿系统、成矿系列、成矿区带的联系与区别 1、成矿系统与成矿系列
程裕淇(1993)提出,“矿床成矿系列是在一定地质时期和一定地
质环境中,在一定的主导地质成矿作用下形成的,在时间、空间和成因 上都有密切联系,但其具体生成条件是有差别的一组(两个以上)矿床类 型的组合”。 从研究对象看,两者是从不同角度研究矿床问题。 成矿系列 ( 或称矿床成矿系列、矿床组合 )主要从矿床类型组合的 角度去研究相关矿床之间的联系。 成矿系统则从成矿因素、过程和产物(矿床类型组合等)去研究 矿床之间的内在联系。 从研究对象看,成矿系统应包括成矿系列。 在研究内容上,成矿系统在理论内容探索上更为全面。
东昆仑古特提斯活动陆缘成矿系统 海西-印支期东昆北与花岗岩类有关的铁铜铅锌钨锡 多金属成矿系列;海西-印支期东昆仑与造山作用有 关的金矿成矿系列。。。。
成矿规律知识点总结高中
成矿规律知识点总结高中成矿规律是指地质学家根据对矿床成因及其空间分布、矿床产状、发育规律的研究,总结出的矿产富集的规律性和客观规律,是指矿床产状、地质构造、成岩作用、流体作用、构造热量等复杂地质作用系统的相互关系,以及与岩石地球化学、矿床地球化学、物理地球化学和地质工程学等学科密切相关的矿床成矿规律。
矿床成矿规律是矿床形成、发展和演化的规律,主要包括形成规律、空间分布规律、产状规律、电子颈规律、成矿规模和矿化度规律、成矿周期规律等。
一、地质条件与成矿规律成矿作用是一个系统性的地球化学过程,对于成矿规律,地质构造、地层产状、岩浆活动、热液活动、地球化学环境等因素都有重要影响。
(一)地质构造与成矿规律1.构造对成矿的影响构造作用是成矿作用的重要因素,构造的复杂程度对成矿规律有重要影响。
构造发育差异对成矿规律的影响主要表现在:①差异构造是矿床产状差距及产状变形的重要原因。
②差异构造的存在使矿床的形态和长度具有规律性。
③构造对热液作用的空间分布、时间发展和深度条件等都有重要影响。
2.构造与蚀变作用构造对产状变形和岩石兼容性产状变化起主要作用,其中蚀变对矿质和矿床成矿有密切关系。
3.构造对岩浆热液活动的影响热液作用构造和其发育规律关系密切,构造与岩浆活动和热液活动密切相关,构造对热液作用的空间分布、时间发展和深度条件等都有重要影响。
(二)地层产状与成矿规律1.产状对成矿的影响产状因素是矿床形成、分布和富集的主要外部条件,与构造及岩浆活动的关系密切,对于热液流体的传递和热液的生成均有重要影响。
2.矿床构造对地层产状的影响地质构造对地层产状的作用及其不均匀性,决定了矿床的形状与长度都具有规律性。
3.陆相暴露和海相沉积产状的影响地面降水和海相盐度的不同,以及不同深度产状对热液作用和成矿作用都有所不同,因而对矿化物质的生成和富集有影响。
海相沉积带矿床常具有水平的产状,陆相暴露矿床产状多呈近直的产状。
(三)岩浆活动与成矿规律岩浆作用是自上而下的矿床形成。
成矿作用及成矿系统
内生成矿作用
主要由于地球内部能量,包括热能、动能、 化学能等的作用,导致形成矿床的各种地质 作用。除了到达地表的火山成矿作用并相应 形成火山成因矿床外,其他各种内生成矿作 用都是在地壳内部,即在较高温度和较大压 力条件下进行的
内生成矿作用按其含矿流体性质和物理化学条件不 同可分为以下几种: 岩浆成矿作用:指在岩浆的结晶和分异过程中,有 用组分富集成矿的作用,这种作用形成的矿床叫岩 伟晶成矿作用:指富含挥发组分的熔浆,经过结晶 浆矿床。含矿岩浆经过比较完全的分异作用使铁、 分异和气液交代,使有用组分聚集成矿的作用,这 铜、镍、铬等金属及其化合物高度集中而成的熔浆 种作用形成伟晶岩矿床; 热液成矿作用:在含矿热液活动过程 (包括与围岩的 称为矿浆,矿浆沿母岩中裂隙贯入而生成贯入矿体 相互作用过程 (多为富矿); )中,使有用组分集中成矿的作用,其 接触交代成矿作用:在岩浆侵入体与围岩接触带上, 形成的矿床称热液矿床(见气化热液矿床)。热液矿床 主要由于气水溶液的交代作用而使成矿物质富集的作 的形成条件复杂多样,矿床数量很多; 用,其形成的矿床叫接触交代矿床。由于这类矿床经 常产在侵入岩与碳酸盐岩之间并形成典型的夕卡岩矿 物组合,故也称夕卡岩矿床
变质成矿作用
指在接触变质和区域变质过程中所发生的成矿 作用或使原有矿床发生变质改造的作用,其所 形成的矿床称变质矿床。变质成矿作用发生在 地壳内部,成矿的温度和压力较高
按照成矿的地质环境和成矿方式,变质成矿作用可 分为: 接触变质成矿作用:指侵入体与围岩接触时,围岩 受热变质重结晶而形成矿床的作用,所形成的矿床 区域变质成矿作用:指在区域变质作用下,使有用矿 称为接触变质矿床; 物富集的作用,所形成的矿床称为区域变质矿床; 混合岩化成矿作用:指在深变质条件下,由于富碱 硅质深熔熔浆和变质热液交代而发生混合岩化的过 程中,使围岩中的有用物质活化转移而在有利条件 下富集成矿的作用,这种作用形成ห้องสมุดไป่ตู้矿床叫混合岩 化矿床。
成矿系统介绍 [兼容模式]
成矿系统介绍CO A +++++++++++2Au Cu H 2O FP B何谓成矿系统?成矿系统就是控制各类矿床形成和保存的地质和地球动力学因素的总和。
研究成矿地质和地球动力学因素的总和研究成矿系统就是,通过究已知矿赋存地区的区域背景;矿床的时空分布;控矿地层;控矿背景矿床的时空分布控矿地层控构造;物理化学过程;流体、岩浆及其他热源的演化过程;氧化、风化、剥蚀、堆积过程。
些重要的概念一些重要的概念矿床:由同成矿系统形成,有足够的资源/储量•矿床:由同一成矿系统形成,有足够的资源和品位达到可以开采的水准的若干矿体组成的矿体群。
•矿点:有一定厚度和品位的单工程见矿点,但不足于达到储量计算的条件。
足于达到储量计算的条件•矿化点:存在矿化异常,但达不到工业利用品位的点。
的点•远景区:已经探查存在成矿可能的地区•废弃矿床:尽管存在一定得储量,但是由于某种原因(如:经济效益过低)而停止开采的矿床矿床的分类标准•根据围岩划分,例如:以沉积岩为围岩的;与矽卡岩为围岩的;•根据对矿床模型的理解和认知划分,例如:造根据对矿床模型的理解和认知划分例如造山型;PCD(斑岩型);VMS(与火山作用有关的块状硫化物矿床)•根据金属组合划分,例如:铜、铅、锌型;•根据与原始类型的对比划分,例如:卡林型。
•根据矿石类型分类,氧化矿、硫化矿。
当今最新成矿模式•与火山岩有关的矿床(VMS)与火山岩有关的矿床浅成低温热液矿床(Cu Pb、Zn、Au、•、Ag)•海底喷流沉积矿床(Sedex)(d•斑岩矿床•卡林型金矿床•矽卡岩矿床•高镁铁质岩铜、镍、矿床Vms矿床构造背景与火山岩有关硫化物的矿床(VMS)•一、此类矿床的赋存位置此类矿床的赋存位置矿床赋存在海底板块结带其两翼平•矿床赋存在海底板块结合带及其两翼的平行断裂带形成的火山弧和弧后盆地。
•矿床往往受平行板块边缘断裂和与板块边缘断裂走向大角度相交的断裂交切部位。
•此类矿床形成海的海水较深一般大于3000米米。
《成矿系统简介》PPT课件
第二讲 成矿系统简介
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• 一、按构造动力体制划分成矿系统大类
– 构造动力学体制分类:
• (1)伸展(拉张)—裂谷、大型生长断层或同生断层、盆岭 构造、变质核杂岩构造等;
• (2)收缩(挤压)—板块俯冲带(含岛弧、陆缘岩浆弧、构 造混杂岩带等),大型推覆构造、大型逆冲断层等;
• (3)走滑—转换断层、走滑断层系(含拉分盆地)等; • (4)隆升—地幔柱上升、地壳热隆(点)、底辟构造系等; • (5)沉降—沉积盆地、坳陷带等 • (6)大型韧性剪切—结晶基底的韧性剪切带,有逆冲、正滑、
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• (五)矿石堆积场地
– 指矿床定位场所。在石油地质学中使油气汇集的构 造一岩石因素称为圈闭(trap),在金属成矿学中 矿石堆积地称成矿圈闭(冯景兰,1963)或场地准 备(Guibert, 1986)。形成矿石堆积场地有三个条 件:
• 一是有足够的矿石堆积空间(可以是原已存在,也可以是 在成矿过程中逐步扩展形成);
– 陈毓川等(1998)指出,“成矿系列是具有成因联系
的矿床所组成的自然体”,是“四维空间中有内在
联系的矿床组合”。PTP课件
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– 翟裕生等(1987)强调矿床成因与岩石建造的 联系,提出“成矿系列是与同一建造有成因 联系的各种成因类型矿床构成的四维整体”。 因此,从定义本身看,成矿系列的研究对象 是有成因联系的矿床类型组合。
铜、钨、金成矿系统形成机制
铜、钨、金成矿系统形成机制
铜、钨、金是重要的金属矿物资源,它们通常形成于不同的成矿系统中。
下面将分别介绍这些成矿系统的形成机制:
铜成矿系统:
1.岩浆作用:在岩浆作用活跃的区域,熔岩中的铜元素会与挥发成分结合形成金属硫化物,随着岩浆的上升,最终形成铜矿床。
2.火山喷发:火山岩熔融后形成火山喷发,热液成分在出露于地表的岩浆中分解,铜元素会被携带,形成深部成矿流体,在下沉过程中,成矿流体通过破裂和节理顺行,最终形成铜矿床。
3.沉积作用:在海洋和湖泊中,含铜物质被泥沙化,通过沉积作用逐渐沉淀形成铜矿床。
钨成矿系统:
1.花岗岩体:从地壳深部升至地表的花岗岩通过水热流体的穿透作用,形成了许多钨矿床。
2.变质作用:云母片岩、页岩等岩石在变质过程中形成了许多含钨的脉状矿床。
3.沉积作用:在沉积作用夹层中,随着地质的作用,一些含钨的矿层逐渐形成。
金成矿系统:
1.火山喷发:许多金矿床和火山作用有关,由于熔岩破裂和保护作用,成矿流体可以到达矿化区域,最终形成金矿床。
2.岩浆作用:在岩浆作用下,原材料中的金元素会形成金属硫化物,随着岩浆的上升,成矿流体通过空隙顺行,形成金矿床。
3.沉积作用:在某些地区,金元素被沉积在泥沙中,通过沉积作用形成了许多金矿床。
在自然界中,各种成矿系统的形成机制是非常复杂的,这需要我们深入研究地球内部环境,才能更好地理解这些矿物资源的形成过程。
成矿构造系列的基本问题
成矿构造系列的基本问题汪劲草【摘要】为了将成矿构造研究系统化、定量化与模式化,在重新定义成矿构造概念、界定成矿构造单元概念的基础上,提出了成矿构造系列的新概念.成矿构造系列是指:一定时空域中,同一构造体制下或某种特殊地质作用过程中形成的、相互联系的一组成矿构造单元的总和,并将成矿构造系列划分为10大类型.成矿构造系列具有系统性、层次性、结构性、开放性等,其层次从大到小可划分为:成矿构造系列→成矿构造亚系列→成矿构造类型→成矿构造单元,并具有时间结构、空间结构、物(探)化(探)结构及分形结构等. 讨论了成矿构造系列间的相互关系及其分类原则、研究方法,分析对比了成矿构造系列与构造体系的差别与联系.成矿构造系列这一概念是构造成矿过程的复杂性与简单性的统一,是时间、空间、物质、运动与动力的集合,它要求用系统的、联系的、发展的、类比的、综合的观点研究和解决成矿构造预测问题,并力求将构造研究与成矿研究的结合臻于紧密与完善.【期刊名称】《桂林理工大学学报》【年(卷),期】2009(029)004【总页数】11页(P423-433)【关键词】成矿构造;成矿构造单元;成矿构造系列;成矿构造学;成矿构造预测【作者】汪劲草【作者单位】桂林理工大学,地球科学学院,广西,桂林,541004【正文语种】中文【中图分类】P613当代成矿构造学发展的重要趋势之一是成矿构造研究的模式化。
所谓模式化,就是形象化了的抽象,就是把一些复杂而又有内在联系的现象,综合成严密的有成生联系的体系。
这是定量化的前提,也是现代科学的显著特点。
因为“现代科学技术,不是单单研究一个个事物,一个个现象,而是研究事物、现象的变化发展过程,研究事物相互之间的关系”[1]。
李四光[2]主张,把一个地区发生的具有成生联系的各种构造现象,当作一个整体来看待。
这是构造体系的思想,目的是将构造研究系统化、定量化与模式化。
程裕祺等[3]认为,一定地质单元内主要形成于同一成矿期的一组矿床类型,虽然形成的具体地质条件不同,但在区域成矿的发生、发展上具有内在的联系,其共同构成一定的矿床类型组合。
成矿条件和矿化模型
矿物是地质学中一类特别重要的存在,它们是由地壳中的元素按照特定的构成组合而成。
矿物也是岩石主要成分,它和岩石中可能存在的其它矿物形成有机组合,形成复杂的矿化物结构。
因此,分析和模拟岩石形成矿条件和矿化模型非常重要,为后期的深入研究提供了比较有效的方法。
形成矿条件与矿化模型,是地质学家们经常使用的方法,其主要目的是分析和描述岩石及其内部矿物,以解释岩石的形成过程。
根据以往的先天矿物结构与岩石构造的发现,形成矿条件及其矿化模型大致可分为以下三个基本层面:物质特性、地质环境和空间位置。
1. 物质特性:指矿物组成成分及其结构构造、形状和大小,通常由温度、压力、溶气、pH值等环境因子的变化决定。
2. 地质环境:指矿化物及其构造、成分在宏观地质环境中的分布,主要受到火山活动、侵蚀和地壳作用等外部地质因素的影响。
3. 空间位置:指矿物结构在地表空间中的分布,主要受到地质环境和内部特性的协同作用。
通过对以上三个层面中矿物结构构造、形状、大小、地质环境及空间位置进行综合模拟分析,分析人员可以推断出矿物形成的结果及其可能的依据,甚至可以模拟出形成矿条件和矿化模型。
以上将矿物形成矿条件和矿化模型归纳为三个基本方面,是矿物科学研究动态发展和应用发挥作用的重要前提和支撑。
将分析和模拟结果
进一步结合实际应用,将有利于提高矿物科学的研究能力,搭建起科学的桥梁。
矿床成矿条件与成矿流体性质
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成矿规律
成矿规律是指矿床形成过程中所遵循的规律和原则
成矿规律是预测矿床分布和规模的重要依据
成矿规律研究有助于提高矿产资源的勘探和开发效率
成矿规律包括成矿地质条件、成矿流体性质、成矿作用过程等
成矿预测方法
地质统计学方法:通过统计分析,预测矿床的分布和规模
地球物理方法:利用地震、重力、磁力等数据,预测矿床的位置和深度
流体物理性质
密度:流体的密度是成矿流体性质的重要指标之一,它直接影响到流体的流动和扩散。
粘度:流体的粘度是流体内部分子间相互作用的强度,它决定了流体的流动阻力和扩散能力。
温度:流体的温度是影响流体性质的重要因素之一,它直接影响到流体的密度、粘度和扩散能力。
压力:流体的压力是影响流体性质的重要因素之一,它直接影响到流体的密度、粘度和扩散能力。
地球化学方法:通过分析岩石、土壤、水等样品中的元素和同位素,预测矿床的类型和规模
数值模拟方法:利用计算机模拟,预测矿床的形成和演化过程
遥感技术:利用卫星图像,预测矿床的分布和规模
人工智能方法:利用机器学习、深度学习等技术,预测矿床的类型和规模。
成矿潜力评价
成矿规律:矿床的形成、演化和分布规律
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勘查技术:遥感、GIS、大数据等现代技术
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汇报人:
地壳运动:地壳的构造运动是形成矿床的重要因素
岩浆活动
岩浆活动是矿床成矿的重要条件之一
岩浆活动可以提供热源和物质来源,促进矿床的形成
岩浆活动可以改变岩石的性质和结构,为矿床的形成创造条件
岩浆活动可以引起地壳的变形和断裂,为矿床的形成提供空间
岩浆活动可以引起地下水的运动和变化,为矿床的形成提供流体条件
成矿的地质条件(二)
成矿的地质条件(二)成矿的地质条件1. 引言地质条件是矿床形成的重要因素,对于矿物资源开发和勘探起着至关重要的作用。
理解矿床形成的地质条件有助于找到可经济开采的矿产资源。
2. 成矿要素要想了解成矿的地质条件,首先需要明确成矿要素。
成矿要素包括以下几个方面:•母岩:矿床的形成与母岩有密切关系。
母岩是指矿床形成前存在的岩石,可以是火成岩、沉积岩或变质岩。
•构造:构造活动对于矿床的形成有重要影响。
构造破裂和变形会导致热液的运移,促使矿物的沉积和浓集。
•热液:矿床的形成与热液活动密切相关。
热液是通过岩石裂隙和孔隙中流动的高温液体,其中携带着矿物质。
•地下水:地下水也是矿床形成的重要因素。
地下水能够将溶解的矿物质从矿体周围的岩石中溶解出来,并沉积在适当的条件下形成矿床。
3. 成矿环境成矿环境是矿床形成的特定条件,不同的成矿环境会形成不同类型的矿床。
以下是一些常见的成矿环境:•火山喷发环境:在火山爆发或喷发的环境下,岩浆中含有大量的矿物质,熔岩和火山灰凝固后形成矿床。
•沉积环境:在河流、湖泊、海洋等沉积环境下,通过水的沉积作用形成的矿床称为沉积矿床。
•变质环境:在高温高压的变质作用下,岩石中的矿物质发生改变,形成变质矿床。
•热液环境:热液活动对于矿床的形成至关重要。
热液通过岩石的裂隙和孔隙流动,携带着矿物质,并在适当的条件下形成热液矿床。
•岩浆环境:岩浆中含有丰富的矿物质,当岩浆冷却凝固后,形成的矿床称为岩浆矿床。
4. 成矿因素除了成矿要素和成矿环境外,还有一些重要的成矿因素影响着矿床的形成:•温度:温度是影响矿床形成的重要因素。
不同的矿物质在不同的温度范围内形成和溶解。
•压力:压力的变化会引起矿物质的相变。
高温高压条件下形成的矿床常常含有珍贵金属等重要矿产资源。
•物质来源:矿物质的来源包括地壳中的元素和地幔和核的物质。
不同的物质来源决定了矿床中矿产资源的种类和含量。
总结成矿的地质条件包括成矿要素、成矿环境和成矿因素。
论成矿系统
第6卷第1期1999年3月地学前缘(中国地质大学,北京)Earth Science Frontiers (China University of G eosciences ,Beijing )Vol 16No 11Mar.1999收稿日期:1998211218 修改稿收到日期:1998212228作者简介:翟裕生,男,1930年生,教授,博士生导师,矿床学专业。
现任国际矿床成因学会矿田构造组主席。
本研究受原地质矿产部重点基础研究项目(编号:9501107)、国家科技攀登计划项目(编号:952预239和952预225)联合资助。
论成矿系统翟裕生(中国地质大学,北京,100083)摘 要 成矿系统是当今矿床学研究的一个重要课题,是矿床学向系统化、全球化方向发展的一种趋势。
成矿系统是指在一定地质时空域中,控制矿床形成和保存的全部地质要素和成矿作用过程,以及所形成的矿床系列和异常系列构成的整体,它是具有成矿功能的一个自然系统。
成矿系统是在一般矿床成因研究的基础上,着重从宏观上,从成矿的时间、空间、物质、运动的有机结合上,探讨区域尺度的成矿规律。
其研究意义是深入认识成矿动力学机制,指导矿产勘查,并有利于将成矿学信息应用到地学其它学科中去。
文中还论述了成矿系统与成矿系列、成矿区带的联系和区别,对成矿系统的基本要素、作用过程、作用产物和成矿后变化及保存4个问题作了说明。
提出以成矿的构造动力体制作为划分成矿系统大类的依据及以成矿机理作为划分成矿系统类型的主要标志。
最后以古大陆边缘构造成矿系统为例,说明构造动力型式、构造组合与成矿系统之间的内在联系。
关键词 成矿系统 定义 结构 作用过程 保存 分类 成矿系列 成矿区(带)C LC P611 成矿系统是矿床学研究的一个趋向面临世纪之交,地球科学研究正出现两个趋势:一是朝着系统化、信息化和全球化的方向发展;二是更广泛地渗入和影响社会经济发展和人民生活,为实现可持续发展发挥重要作用。
1-构造流体成矿系统
构造-流体-成矿系统在成矿作用过程中,构造和流体是重要的控矿因素,故构造、流体和矿石堆积可作为一个自然系统,构造-流体-成矿系统是在一定地质时期和地质环境下,受构造作用控制,以流体为媒介和作用剂,成矿物质由分散到浓集成矿床的作用过程和产物构成的整体(翟裕生,1996)。
邓军等(2000)初步提出构造-流体-成矿系统及其动力学的理论格架与方法体系,突出构造和流体在成矿中的关键作用,强调多种组成与多重作用过程耦合和套合的整体性及其综合效应,提出将构造-流体-成矿系统及其动力学作为一个整体。
同时指出,流体的物质来源、流体活化→迁移→聚集→沉淀过程的化学机理及流体输运与定位过程的物理机制,是构造-流体-成矿系统研究中的主要问题(邓军等,2004)。
谭凯旋等(1999)认为在构造-流体-砂岩铜矿成矿体系的演化中,构造演化制约了含铜流体的演化和砂岩铜矿的成矿作用,成矿作用主要发生于盆地演化的晚期。
杨立强等(2000)阐释了构造流体成矿系统时空结构与层次功能结构,将系统集约化程度、有序度和自组织性等特征参数作为判断其聚矿功能的定量指标;并将分形理论运用于成矿动力学研究,从分形渗流成矿动力学和分形弥散成矿动力学两方面探讨构造流体成矿系统分形介质流体耦合成矿动力学。
邓军等(2004)初步建立了铜陵矿集区构造流体成矿系统演化格架:(1)印支早期,下扬子地块内部发育了系列岩石圈断裂与地壳断裂,裂解为很多与铜陵矿集区类似的次级地质单元;同时断裂的深切割作用引发了下地壳-上地幔的岩浆活动,岩浆沿深断裂上侵,分别在20km和10km左右形成深部和中部的岩浆房;(2)印支中期,经历了挤压-剪切的递进变形,形成了3套主要构造形迹(包括北东向“S”型褶皱、北东向顺层滑脱断层和北西向左型走滑断裂),组成了盖层的导流控矿网络;同时由于剪切作用导致的区域中部拉伸减薄,中部岩浆房中的岩浆进一步上侵至地壳浅部形成浅部岩浆房;(3)燕山期中期,浅部岩浆顺北西向导流构造上侵至表层,并在褶皱核部与两翼的滑脱带聚集,同时引发了系列成矿作用,形成了区域的主要矿床。
成矿系统研究要点
成矿系统研究要点
成矿系统的概念是指在一定的地质时空域中控制矿床形成、变化和保存的全部地质要素和成矿作用动力过程,以及所形成的矿床系列、异常系列构成的整体,是具有成矿功能的一个自然系统。
由上述可见,成矿系统概念中包括了控矿要素、成矿作用过程、成矿产物及其在成矿后的变化和保存等基本内容,这体现了矿床形成和分布有关的物质、运动、时间、空间、形成、演化的统一性、整体性和历史观。
成矿系统中各要素的相互关联和相互作用过程即成矿系统的结构。
科学地分析一个成矿系统的结构有着重要的理论和现实意义。
概括地说,一个成矿系统的内部结构包括:(1)控矿条件。
沉积、构造、岩浆、流体、变质、生物、大气、风化、地貌等;(2)成矿要素。
矿质、成矿流体、构造变动、成矿热动力、空间、时间等;(3)成矿作用过程。
包括成矿的发生、持续和终结以及基本的动力型式:边界成矿、转换成矿和耦合成矿;(4)成矿产物。
包括矿床及伴生的各种异常;(5)矿床形成后的变化和保存。
成矿系统的类型,在地质历史过程中,因地质成矿作用的差异形成多种成矿系统。
按照动力体制将成矿系统划分为7类,即:(1)伸展构造成矿系统这类;(2)挤压构造成矿系统类;(3)走滑构造成矿系统类;(4)隆升构造成矿系统类;(5)沉降构造成矿系统类;(6)大型韧性剪切成矿系统类;(7)陨击构造成矿系统类。
在上述分类基础上,再按主要的成矿机理划分出岩浆成矿系统、热液成矿系统、沉积成矿系统、生物成矿系统和改造成矿系统等。
再进一步按含矿建造和产出环境划出亚系统。
2010成矿系统简介
与海底热水喷 流沉积有关的 成矿亚系统 与海底基性超基性岩浆作 用有关的亚系 统
SEDEX 型铅锌(铜) Pb 、 Zn 、 厂坝-李家沟铅锌矿 矿成矿系列、沉积 - Cu 、 Fe ; 等;大西沟铁矿等; 改 造 多 金 属 矿 成 矿 (Au 、 Ag 、 八卦庙金矿等 系列;金预富集 Hg、Sb) 岩 浆 型 铬成 矿 系列; Cr 、 Cu 、 岩浆熔离 - 火山热液 Co、Zn 过渡型铜矿成矿系 列 三岔子、鞍子山铬 铁矿等; 青海玛沁县德尔尼 铜矿等
继承
原生金、钨、锡、金刚石沉积砂矿 超镁铁质岩中镍风化壳型镍矿 煤层经接触热变质晶质石墨 晚期成矿系统叠加于早期成矿系统 古生代热水沉积矿床+中生代岩浆热液 矿床
叠加
华北古陆边缘主要成矿系统
狼山—渣尔泰山成矿带的叠加成矿
白云鄂博裂 谷
狼山-渣尔泰 裂谷
狼山裂谷中元古代含矿层(阿古鲁沟组)
按照成矿系统的定义: ◆ 成矿时间域:从系统启动到终止,即从系统启
动到矿床成矿系列形成。一般应是一个大地构造 活动旋回或相对独立的构造活动阶段。如加里东 、华力西、印支、燕山等或洋壳俯冲造山、弧( 陆)陆碰撞造山和造山后伸展期等。沉积成矿系
统应地质年代(代、纪、世)相对应。
成 矿 系 统 及 演 化
需要深入研究的科学问题
♦成矿系统划分与构建 ♦成矿系统叠加与叠加改造矿床系列产出规律
大规模成矿与重大构-造热事件密切相关, 成矿具多旋回、多期次性; 具有多个成矿系统,成矿继承性、叠加性 与新生性明显;
成矿系统的划分
• 翟裕生等(1987) 强调矿床形成与岩石建造的联系, 提出“成矿系列是与同一建造有成因联系的各种 成因类型矿床构成的四维整体” • 翟裕生(1998)将成矿系统定义为:“成矿系统是 指在一定的时空域中,控制矿床形成和保存的全部 地质要素和成矿作用动力过程以及所形成的矿床 系列、异常系列构成的整体,是具有成矿功能的一 个自然系统” 4要素:控矿要素、成矿作用过程、形成的矿床系 列和异常系列,以及成矿后变化和保存
矿床成矿机制与找矿
矿床成矿机制与找矿矿床是地球壳中富含矿物质的地质体, 可以为人类提供重要的资源。
了解矿床形成的机制对于找矿工作至关重要。
本文将讨论矿床成矿机制以及相关的找矿方法。
一、矿床成矿机制1. 热液成矿理论热液成矿是矿床形成的重要机制之一。
热液是由地下深处升华上来的热流体,其中含有溶解的矿物质。
当热液在地表或浅层地下遇到适宜的条件时,其中的矿物质会沉积下来形成矿床。
典型的热液成矿矿床有热液脉、脆性矿床等。
2. 堆积成矿理论堆积成矿是指矿物质通过沉积作用在某一地区大量聚集形成矿床。
例如,某些金属矿床是由河流或湖泊中的沉积物中富集而成的。
堆积成矿理论还包括沉积物中的化学沉积作用和生物沉积作用。
典型的堆积成矿矿床有沉积矿床、岩溶矿床等。
3. 变质成矿理论变质成矿是指矿物质由于地壳深部的高温高压作用,发生化学反应、物质交换,从而形成矿床。
变质成矿主要出现在接触带和地壳构造带。
典型的变质成矿矿床有接触矿床、变质蚀变矿床等。
二、找矿方法1. 矿床研究矿床研究是找矿工作的基础。
通过对已知矿床的研究,可以探究矿床的成因、特征以及可能的分布规律。
同时,矿床研究还可以提供寻找新矿床的线索。
研究人员通过野外考察、地质勘探和实验室分析等手段,对矿床进行综合研究。
2. 地球物理勘探地球物理勘探是一种通过测量地球物理现象,以探测地下物质分布的方法。
常用的地球物理勘探方法包括地震勘探、电磁勘探、重力勘探和磁力勘探等。
这些勘探方法能够输出地下物质的物理特征,为找矿工作提供宝贵的信息。
3. 地球化学勘探地球化学勘探是通过对地壳中元素、稳定同位素等进行采样分析,以确定地下矿床赋存的方法。
常用的地球化学勘探技术包括岩石野外化学测量、土壤、水体和植物样品的采集和分析等。
地球化学勘探可以通过寻找异常元素含量和地下水中特定元素的浓度来找到潜在的矿床。
4. 遥感技术遥感技术是通过卫星、飞机等高空设备获取地表信息的方法。
遥感技术可以提供大范围的地质、地貌、植被等信息,为找矿工作提供方便。
02地球系统_成矿系统到勘查系统
第14卷第1期2007年1月地学前缘(中国地质大学(北京);北京大学)Eart h Science Frontiers (China University of Geosciences ,Beijing ;Peking University )Vol.14No.1J an.2007收稿日期:2007201204基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(40234051)作者简介:翟裕生(1930—),男,教授,博士生导师,中国科学院院士,主要从事矿床学、矿田构造和区域成矿学的教学和研究。
地球系统、成矿系统到勘查系统翟裕生中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京100083Zhai YushengS tate Key L aboratory of Geological Processes and Mi neral Resources ,China Universit y of Geosciences ,B ei j ing 100083,ChinaZhai Yusheng.E arth system ,metallogenic system to exploration system.Ea rt h Science F rontiers ,2007,14(1):1722181Abstract :In the 21st century ,the mineral deposit geology and mining industry shows two new important trends :(1)globalization ;(2)harmonic development of ore exploitation and environmental protection.After a brief discussion on Earth system science ,the author puts forward two viewpoints of the study of metallogeny based on Earth system science ,namely :(1)a metallogenic system is a special kind of geological systems ;(2)an abrupt geo 2event shows dual features both of a disaster and of a mineral resource ,i.e.,a disaster may be a potential of mineral resource.The author stresses that research on ore 2forming environment and ore 2forming processes should be synchronized with the study of Earth system science ,i.e.,we should enhance metallogen 2ic system research to the level of Earth system science ,in order to provide a global basis for the development of mineral deposit geology.A metallogenic system is a natural system with ore 2forming f unctions ,which includes all geological factors and ore 2forming parameters that control the mechanism of ore formation and ore preserva 2tion in a certain space 2time interval ,and a series of mineral deposits and a series of anomalies.The author pro 2poses five essentials of the theory of metallogenic system ,i.e.,(1)the classification of metallogenic megasys 2tems by tectonic settings ,(2)the ore 2forming mechanism based on multi 2factor coupling and critical transfor 2mation ,(3)the metallogenic network composed of a series of mineral deposits and a series of mineralization a 2nomalies ,(4)the whole process including ore formation ,ore modification and ore preservation of a mineral de 2posit ,(5)dual effects of a metallogenic system —as a mineral resource with environmental affection.Metallo 2genic system research is important for mineral exploration.Taking the discovery of Zhunuo porphyry copper deposit (in Tibet )as an example ,the author indicates that the selection of a few key indicators of mineraliza 2tion is very important for the mineral assessment.Finally ,the paper uses a “figure with 32rings ”to express the dialectical relationship among the Earth system ,metallogenic system and exploration system.K ey w ords :Earth system ;metallogenic system ;exploration system ;geological event ;geological disaster ;min 2eral resource ;mineral deposit geology摘 要:面对21世纪,矿床学和矿业发展有两大趋势:(1)全球化;(2)矿产开发和环境保护的协调发展。
成矿作用及成矿系统
内生成矿作用
主要由于地球内部能量,包括热能、动能、 化学能等的作用,导致形成矿床的各种地质 作用。除了到达地表的火山成矿作用并相应 形成火山成因矿床外,其他各种内生成矿作 用都是在地壳内部,即在较高温度和较大压 力条件下进行的
内生成矿作用按其含矿流体性质和物理化学条件不 同可分为以下几种: 岩浆成矿作用:指在岩浆的结晶和分异过程中,有 用组分富集成矿的作用,这种作用形成的矿床叫岩 伟晶成矿作用:指富含挥发组分的熔浆,经过结晶 浆矿床。含矿岩浆经过比较完全的分异作用使铁、 分异和气液交代,使有用组分聚集成矿的作用,这 铜、镍、铬等金属及其化合物高度集中而成的熔浆 种作用形成伟晶岩矿床; 热液成矿作用:在含矿热液活动过程 (包括与围岩的 称为矿浆,矿浆沿母岩中裂隙贯入而生成贯入矿体 相互作用过程 (多为富矿); )中,使有用组分集中成矿的作用,其 接触交代成矿作用:在岩浆侵入体与围岩接触带上, 形成的矿床称热液矿床(见气化热液矿床)。热液矿床 主要由于气水溶液的交代作用而使成矿物质富集的作 的形成条件复杂多样,矿床数量很多; 用,其形成的矿床叫接触交代矿床。由于这类矿床经 常产在侵入岩与碳酸盐岩之间并形成典型的夕卡岩矿 物组合,故也称夕卡岩矿床
成矿作用(Mineralization) 及成矿系统(Metallogenic System)
The Institute of Geo-Sciences, Technical University Chengdu Prof.Dr.Mao Xiao-dong, September 2011
一、成矿作用
2、成矿系统的结构
成矿系统中各要素间的相互关联和相互作 用即为成矿系统的结构; 而这些要素在以下四个部分的内容中表现 出来:
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成矿系统的基本要素
一个系统有诸要素组成,各要素之间即互相独立,有互相联系。
各个要素在系统中的地位和作用是不同的,有的处于主导地位,有的处于从属地位,但都是系统中不可缺少的部分。
成矿系统中的基本要素有:①成矿物质;②成矿流体;③成矿能量;④成矿流体的输运通道;
⑤矿石堆积场地。
成矿物质是成矿系统中的物质基础,包括金属元素、非金属元素、有机质和他们的化合物。
地幔、地壳和水圈是成矿物质的总仓库,能源源不断地供应成矿物质。
按成矿物质来源可分为幔源、壳源、壳幔混源、海水源、大气降水源以及星外源等,其中地幔、地壳来源是最重要的。
成矿物质即可直接来源于一般岩石,也可来源于已初步富集某些矿质的矿源层(岩)。
对矿源层研究的大量文献表明,具备矿源层(岩)固然有利于成矿;不具备矿源层(岩)但成矿地质作用强烈、持续或反复多次,也能将一般岩石中某些成矿物质反复萃取和高度浓集而形成矿体。
矿质来源地壳称为矿源场,类似名词但更宏观的有金属省或地球化学省,它们作区域性分布,并能在较长的地质历史中贡献成矿物质。
一个成矿系统中有一个或若干个矿源场,可是同一性质的,液可以是不同性质的。
矿床中的矿质可是单组成的,如单一的铜矿,液可以是多组成的,它们或来自同一个矿源场,或来自不同矿源场而在运动汇集过程中实行多组分耦合而形成多矿种矿体。
作为矿质直接来源的含矿岩石建造比较易于查明,而作为矿质间接来源的原生矿源地,因其反复变动或距矿产地很远而不易追溯。
现今已有较系统的同位素地球化学和元素等示踪方法,用以提供关于成矿物质来源地的线索。
成矿流体是指各类地质流体经过一定的地质演化而演变为包含和搬运成矿物质的那一部分流体,包括来源于大气降水、海水、地层水、岩浆水、变质水和幔源的流体等,一些矿化剂也以多种形式被溶于水中参与对矿质的搬运和沉淀、聚集成矿物质,是沟通矿源场、运移场合储运场的纽带和媒介,因而是成矿系统中最为活跃的要素。
流体的稳定、充分供应是成矿系统能否正常运行的关键。
在一个成矿系统中,成矿流体可以是一种类型、一个来源,也可以是几种类型、几个来源的耦合。
成矿的能量是成矿动力学的核心是成矿作用的发生,即矿化向成矿转变,这就需要自然力的驱动。
促使成矿的动力是广义的,有热梯度、压力梯度、浓梯度等、速度梯度和化学反应亲和力等。
在这些作用力的驱动下,成矿系统这部机器得以发动和运行,包括流体的萃取、运移、流体输运过程中的水-岩反应以及流体中有用物质的沉降堆积等。
有了动力的供给,系统内部得以保持运动状态和具有自组织的能力,是从无序向有序演化,从而达到成矿功能。