成矿模式与成矿系列

成矿系列及其模式~

在上述对代表性矿床的地质构造、矿化特征、成矿物理化学因素和矿床成因进行探讨的基础上，依据对粤北盆地的构造-沉积-流体的发展演化历史，建立起粤北海西-印支盆地的沉积成矿系列。该系列的控制因素及矿床类型等列于表4-8，4-9。

表4-8 粤北盆地构造-流体-成矿系列

综合前述，可将该盆地的成矿系列模式概括为如图4-24所示。

成矿系列模式常是指区域尺度的，一般包含以下内容：
1）区域岩石圈结构及组成；
2）区域成矿构造环境（伸展、挤压、走滑、隆升、沉降等）；
3）区域主要地层及岩石建造（含沉积岩、火山岩及变质岩）；
4）区域的侵入岩（岩相、时代、规模、穿切地层情况）；
5）区内的控岩控矿构造；
6）矿床类型（矿种、成因类型）及其时空结构和成因联系；
7）主要控矿因素，如流体、 、 、Eh等；
8）成矿作用机理。
由于各成矿区带研究程度不同，各种信息详略不一。因此，反映在成矿系列模式上的内容也有差别，关键是尽可能地多反映一些成矿信息。
成矿系列模型反映了对该区域成矿规律的综合研究成果和现阶段的认识水平。为建立好成矿模型，需要以下的研究工作为基础：
1）研究成矿系列形成的地质背景。研究、总结该成矿系列所处的区域地质环境和区域地质构造发展历史，重点放在形成该成矿系列的构造运动和所属年代、重大的构造-热事件等。
2）研究成矿系列的主要控制因素。根据区域矿床类型划分和代表性矿床和矿田成矿规律的研究结果，分别总结各类成矿系列的地层、构造、岩浆岩、沉积和变质作用等控制因素。由于矿床类型的差别，主要控制因素不全一致，要抓住主要因素，突出表现。
3）研究成矿系列中矿床空间分布规律。总结各类矿床的空间分布特征，分析控制因素，研究各矿种、矿床成因类型、矿化规模以及矿体形态、产状、蚀变及品位的空间变化规律。
4）研究成矿系列的形成作用。研究总结成矿系列形成的温度、压力、深度等物理、化学条件，分析成矿物质来源、流体来源及富集成矿的制约因素；研究形成不同矿床类型、不同矿种的局部控制因素。
5）研究成矿系列的内部结构。研究、阐明成矿系列的内部结构，查明各有关矿床类型间的时间、空间和物质组成关系。
6）研究成矿系列的成矿多期次性，包括成矿系列的叠加及后期改造作用。总结成矿系列的多期成矿特点，揭示不同矿床的主成矿期和多期成矿的叠加现象，分析不同成矿期和不同地质作用时期对成矿系列的作用的效果及机理。
在上述工作的基础上，用简明的文字或图表形式表示成矿系列各方面的控制因素和形成机理的内在联系，并加以恰当组合和理论概括，建立起成矿系列模型。
成矿系列模型的研究和建立，涉及面广，综合性强，较之对单一矿床的成因研究更为复杂。因此，所建立的成矿系列模型，仍然带有一定的推断性和假定性。随着研究区内资料的逐步丰富和人们认识水平的提高，成矿系列模型也应加以修正并不断完善。

成矿模式和成矿系列的概念已广泛地为广大矿床地质工作者所接受和运用，并不断增添新的内容，在找矿实践中正在起着重要的作用。

1）成矿模式

成矿模式是一组相似（或同一类型）矿床特征的综合地质表征，是对同一类型的每一个矿床基本地质特征的系统整理，并归纳出具有一定理性认识的、反映该类型矿床共性的标准样式，从而为矿产地质工作者辨认该类型矿产的全貌、发现该类型矿产中的某一矿产或新类型矿床提供类比模式。此概念主要是从国外引入的，它是对某一矿床类型的成矿地质背景、矿床地质特征、矿物组成、分带、围岩蚀变、矿质来源、成矿物理化学条件、成矿机理等成矿全过程的理论总结和概括。矿床模式这一概念的建立是由矿床分类学长期研究而发展起来的。同一类事物具有共同的性质，分类就是为认识其共性并从共性中发现个体提供有效的方法。随着矿床地质研究和矿床勘查工作的发展，V.Clark在20世纪60年代初提出了矿床模式的概念，即把已划分出的矿床类型的地质特征进行模式化；至70年代中演变为与矿床类型的地质环境和成矿地质特征相结合的标准模式（R.G.Roberts和P.A.Sheahan）；60年代以来，矿床模式的研究，在矿产地质领域已获得空前发展，其中对世界级典型矿床，如斑岩铜、钼矿床、黑矿矿床、热泉型金矿床、密西西比铅锌矿床等等，建立了完整的矿床模式并由加拿大（R.G.Robert等，1989）和美国（D.P.Cox等，1987）地调所出版了矿床类型和矿床模式专著，较全面地反映了成矿地质规律，对找矿起到了很大的促进作用。例如美国克莱梅克斯斑岩钼矿模式的建立，在科罗拉多成矿带范围内取得十分明显的找矿效果，在20年内先后发现了亨德逊和埃孟斯两个大型隐伏钼矿床，钼矿储量增加了一倍以上，为美国钼矿储量居世界前列做出了重要贡献。近二十多年来日本黑矿的进一步大量发现，也应归功于黑矿成矿模式的研究及与深部地球物理工作的结合。我国在对矿床成矿模式研究的基础上，于1974年提出区域成矿模式，李文达、陈毓川等在1975、1983年在长江中下游宁芜火山岩成矿带内建立了“宁芜玢岩铁矿成矿模式”，把此地区与中生代大王山火山旋回有关的相互在时、空与成因上有联系的各类金属、非金属矿床统一构成区域成矿模式，为发展区域成矿规律研究开拓了新的方向。20世纪80、90年代区域成矿模式的研究在我国得到广泛的发展，对区域成矿工作起到了促进作用。

裴荣富等（1994b）在对矿床模式的研究中对下列问题进行了探讨：①矿床模式研究的目的是建立一类矿床地质特征的综合样板，为发挥其在地质勘查中的找矿作用，除应遵循普通属性的类比原则外，还应重视类比的外推，尤其应重视既求同，又求异的原则；②矿床模式一词是国际通用的，它是对一类型矿床最基础的总结研究，也是成矿（因）模式、找矿模式、数学模式、定量模式等模式研究的基础，矿床模式建立得越完整，其他模式的效应也越佳；③矿床模式的综合表征应是具有足够品位、储量（吨位）和一定经济潜力的矿床，矿化太弱或不能形成矿床者不能建模；④矿床模式的研究方向和建立的原则应力求是开放的，以利新内容和新模式的增补，不断修改补充，日臻完善。

近20年来国内外都把对矿床模式的研究作为矿床学研究的前沿，国际地质科学联合会（IUGS）和联合国教科文组织（UNESCO）联合制定了矿床模式计划（DMP）。其宗旨是提高地球科学知识，将矿床模式用于资源的勘查、评价和开发，自1984年开始至今一直开展学术交流。在第30届国际地质大会上国内外学者对一些铜、铅－锌、金、钨等矿床提出了成矿模式。中国自1974年提出玢岩铁矿成矿模式以来，在南岭、长江中下游、三江、秦巴等地区以及对全国主要矿床先后建立了矿床成矿模式与区域成矿模式，不少矿区还建立了地质－地球物理－地球化学找矿模型，对矿产勘查起到了促进作用。这方面的研究正向建立动态的、考虑时间因素的反映四维空间的矿床及区域成矿模式方向发展。

2）成矿系列

矿床的成矿系列概念是中国地质学家程裕淇等（1979、1983）提出的。它是研究成矿作用在四维空间中的规律，探索在地球发展过程中成矿的时、空演化及分布规律，从而提高对全球地质规律的认识，以更有效地指导矿产预测工作，促进矿床资源的勘查。这个研究方向是当前矿床学研究的前沿领域。在地质历史中成矿的演化是多年来历届国际地质大会矿床学领域中重要的学术讨论课题。

矿床成矿系列概念的建立是我国几十年来矿产勘查和矿床研究工作经验和认识的概括，其含义是：在一定的地质历史发展阶段所形成的地质构造单元内，与一定的地质成矿作用有关，在一定的地质构造部位形成不同矿种、不同类型而且有成因联系的矿床组合，称为矿床成矿系列。这是四维空间中具有内在联系的矿床自然组合——一个成矿整体或成矿体系。矿床成矿系列的研究内容是：建立在各地质历史发展阶段各地质构造单元中的矿床成矿系列及其成矿模式和成矿规律；探索矿床成矿系列在地球演化过程中的时、空及成矿物质演化规律，并在此基础上探索地球演化规律；编制地区性、全国性、全球性矿床成矿系列图件；建立矿床成矿系列的矿产预测系统及信息系统，指导矿产勘查工作。程裕淇等在1975～1983年根据我国广大矿床地质工作者在长江中下游、南岭等地区长期进行矿产勘查和成矿规律研究的基础上不断完善矿床成矿系列的概念。成矿系列把成矿区域地质背景、地质作用演化过程和在时空成因上相关的各种矿床类型联系起来进行研究，进行区域成矿规律研究及成矿的地质预测，成矿系列的提出，具有重要的理论与实践的意义。

矿床成矿系列概念视成矿是地质历史发展过程中所形成的地质环境中的组成部分，其本身是四维空间中的成矿整体，它们在地史演化过程中从空间的分布、成矿物质的组成都经历着演化，并有一定规律。这方面的研究目前还处于初步阶段，但从近20年来不断研究与应用情况看，此概念具有生命力，今后应着重研究：①继续进行矿床成矿系列的基础性研究工作，从成矿带（区）研究至全国建立矿床成矿系列系统，编制相应图件，总结区域及全国的成矿规律；②深入开展重点地质构造地区的矿床成矿系列及在时、空、成矿物质的演化规律研究；③在面上基础性研究和重点地区研究基础上，进一步完善和发展矿床成矿系列概念、研究方法、成矿系列体系的内部结构以及有关形成矿床成矿系列的叠加、改造、再造、演化等问题；④矿床成矿系列的研究要充分应用本地区及邻区已有地质、地球物理、地球化学等方面的工作成果，与之紧密结合，深化综合研究的广度和深度；⑤从周边国家及重点地质构造地区起步，开展全球矿床成矿系列的研究；⑥努力开展以矿床成矿系列研究成果去研究区域与全球重点地质问题，探讨其地质演化及规律；⑦进一步应用矿床成矿系列概念及研究成果进行成矿远景区域规划，不同比例尺的成矿预测，并在此过程中完善预测方法，提高预测可靠度，促进矿床勘查工作（陈毓川，1999）。

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