成矿系统背景和时空结构

三 矿产资源调查与潜力评价~

以系统研究区域地质、矿产、地球化学、地球物理、遥感等综合信息为基础，以区域构造-成岩-成矿为主线，以成矿地质背景、成矿系统和成矿演化为基本内容，研究区域成矿系统的时空结构和矿床的形成与分布规律，为矿产资源评价提供地质依据和指明方向，取得了突破性的找矿成果，发现了一批重要的矿产地。
内蒙古自治区克什克腾旗拜仁达坝银多金属矿床勘查与发现
拜仁达坝银多金属矿床是在充分研究区域成矿背景及1:20万化探成果的基础上，利用综合地质和综合物探手段，调查与科研相结合，地质找矿取得了重大突破。它是在大兴安岭西坡发现的第一个大型矿床，是我国北方地区最大的银多金属矿床。由于该矿床的发现和该地区的巨大找矿潜力，多位院士、专家倡议，把大兴安岭地区建成我国21世纪有色金属矿产资源接替基地。

拜仁达坝矿区银多金属矿Ag、Pb、Zn化探异常剖析图


拜仁达坝矿区银多金属矿地质及磁异常综合平面图

辽宁省宽甸县砖庙硼矿区成矿预测研究
通过对矿区矿石特征、常量元素、稀土元素、微量元素和同位素地质的综合研究，提出了辽东-吉南地区古元古代硼镁石型硼矿床为沉积改造型硼矿床的观点。
对栾家沟矿段的FⅡ-16号断层进行野外深入细致的研究，根据该区矿体向西侧伏的规律，判断在FⅡ-16号断层下盘会有大型硼矿体存在。钻孔穿过FⅡ-16号断层，发现厚大隐伏硼矿体，探明了栾家沟硼矿。取得控矿的北北东向逆掩断层(系)构造性质的突破性认识，提出硼矿体向西侧伏及尖灭再现规律的理论。在此理论指导下又发现和探明了相同控矿模式的花园沟、二人沟隐伏硼矿体。该特大型隐伏硼矿床的勘查发现，缓解了硼矿资源紧缺局面，社会与经济效益十分显著。

FII-16号断层控制的栾家沟隐伏硼矿体示意图


项目成果示意图

广西合浦县清水江高岭土矿区勘查
经过对清水江矿区高岭土矿的勘查，查明矿体形态为似层状、透镜状，矿体内部结构简单。对矿床不同储量级别进行了系统控制，提交国土资源部储量评审中心评审备案的各类高岭土总矿石量巨大，矿床规模达特大型。
有用矿石矿物以高岭石为主，云母类粘土矿物次之，副矿物石英砂可综合利用。通过选矿试验以及应用试验成果类比，高岭土选矿工艺流程简单，具较好的选矿性能。选矿产品可用于造纸刮刀涂布、气刀涂布原料；剥片土可用作造纸填料、选矿中矿产品可用作日用陶瓷、工艺美术陶瓷；石英砂可用于生产平板玻璃。矿石综合利用率较高。

高岭土矿采场


高岭土矿露头（上部为第四系砂砾层）

区域成矿学研究
从理论和实际应用相结合的角度厘定了区域成矿学研究涉及的概念和定义，全面总结了区域成矿学的研究现状与动向、目的与要求、工作内容与要点、工作方法与程序。区域成矿学的研究思路，强调以唯物辩证法、系统论和历史观为指导，以系统研究区域地质、矿产、地球化学、地球物理、遥感等综合信息为基础，以区域构造-成岩-成矿为主线，以成矿地质背景、成矿系统和成矿演化为基本内容，研究区域成矿系统的时空结构和矿床的形成与分布规律，为矿产资源评价提供地质依据和指明方向。
明确提出“成矿系统”的时空概念，强调一个“成矿系统”中不同层次的异同，对成矿要素的识别和综合提出了辩证的基本要求，全面论述了成矿系统及演化的研究要点及其找矿评价意义。

成矿系统及演化


长江中下游区域成矿模式图

青海省柴达木盆地东台吉乃尔湖锂矿床评价
通过地质勘查工作，本区卤水锂矿床由中型提高到了超大型矿床，大于原提交储量的5倍，相当于新增了多个大型液体锂矿床。原普查报告（1965年）提交的C+D级储量均为孔隙度储量。提交的B2O3储量使矿床规模由原来的中型升为大型，等同于又新增加一个大型液体硼矿床。提交的KCl储量，使矿床规模由原来的小型升至为中型，相当于新增一个中型钾矿床。镁盐与钠盐也由原来的中型规模提升为大型矿床，等同于新增加了一个大型固体石盐矿。

湖上钻探施工

矿床的潜在价值达数亿元人民币，而且尚未包括钠盐、镁盐的价值。经专家论证，矿床一旦将资源优势转化后，将为青海的经济发展带来巨大的经济效益和社会效益。

湖水中承压水大口径抽卤试验

辽宁凤城青城子铅矿外围金银矿评价
综合运用地质、化探和物探等技术方法，利用槽探和钻探等探矿手段，对青城子铅矿外围金银矿床（点）、物化探异常进行检查验证。
发现了4处金、银矿产地
尖山沟特大型金（银）矿产地
白云三道沟大型金矿产地
云山石湖沟银矿产地
兰花岭银矿产地
圈定了11处可供区域预查的金银找矿远景区。铅锌找矿工作也取得重大发现，以往找矿主要集中在尖山子断裂的下盘，而上盘一直是找矿的空白区。为了扩大新的找矿领域，在尖山子断裂上盘进行了研究，为青城子地区寻找大型富铅锌银矿床提供了新的思路和找矿领域。

湾地沟32号勘探线剖面图

青城子地区辽河群各岩组中赋存的金、银、铅、锌矿床形成于统一的成矿过程，均经历了沉积-变质-岩浆热液改造阶段，并共同形成就位于印支-燕山期，具有相同或相似的矿床成因。

小佟家堡子金矿外景

2001年国土资源部科技发展报告

近20年来，地球科学的许多新概念、新理论、新方法和高新技术在矿产资源评价与勘查中的广泛应用，大大提高了成矿理论和找矿预测的研究水平。传统的矿床模式研究已扩展到成矿系列、成矿谱系的研究，加深了对矿床时空演化的认识，建立了新的成矿预测理论体系。以高新技术为先导，通过多学科、多方法联合攻关，探索区域成矿规律，在西部地区建立了综合找矿的示范点。在非传统矿床勘查方面.在中国南海西沙海槽区天然气水合物前期调查过程中，发现了该区天然气水合物存在的地震证据。此外，还在西太平洋富锰结壳、盐湖资源等非传统矿产调查与评价方面，取得了重大突破。
（一）成矿理论与成矿预测

阿尔泰成矿省主要矿床的成矿谱系

矿床成矿模式、成矿系列及成矿谱系
矿床成矿系列是我国矿床学家独创的成矿预测理论之一，在全国矿产资源远景区划中得到了广泛的应用，取得了良好的找矿效果。近年来，成矿系列的概念不断地深化与发展，更强调成矿系列的自然属性、成矿系列的四维结构、成矿系列在地球演化历史中的地位和成矿系列实践意义。一个成矿系列类型中的不同系列既是时代产物，也是成矿构造环境分异的结果。由于不同的成矿构造环境都有其特定的地质演化历史，同时具有相应的成矿演化历史，因此可以把特定区域内成矿作用的演化历史与分布规律称为成矿谱系，从而使成矿系列的研究提高到一个新的层次。
新疆可可托海3号脉是世界上最著名的伟晶岩矿床之一，根据云母氩－氩法测年结果，确定成矿时代为燕山期，并获得了加里东期、印支期、海西期等不同时代成矿的新证据，建立了成矿系列和成矿谱系。

新疆可可托海3号脉（世界著名的伟晶岩矿床之一）

“三联式”定量成矿预测
“地质异常致矿及地质异常成矿预测”、“非传统矿产资源的发现与开发”、“成矿多样性与矿床谱系”三者联合在一起构成了一种现代成矿预测的新理论或新思路，即“三联式”定量成矿预测。“三联式”成矿预测更强调地质基础的重要性，并以识别、揭示和提取新型、隐式和深层次的成矿地质信息——各种类型和尺度的致矿地质异常为重点。“三联式”定量成矿预测强调对新类型矿产资源的预测和评价，将矿床放到预测地区的地质成矿时空及成因演化系统中去考察，通过揭示地区成矿多样性和建立矿床谱系来预测矿床。

“三联式”定量预测框图


阿尔金山阿克塔什塔格太古宙“米兰群”中侵入的基性岩墙群

中国北方元古宙沉积－构造环境及对大型、超大型矿床的制约
在阿尔金阿克塔什塔格花岗片麻岩中测得颗粒锆石的铀－铅年龄为（3605±43）Ma，获得该样品全岩的钕模式年龄略大于3500Ma，表明阿尔金可能存在始太古宙地壳。
在甘肃北山柳园西的古堡泉首次发现榴辉岩，获得了精确的新元古代早期的年代学信息。在柴达木盆地北缘南带识别出一条新元古代早期花岗片麻岩带，获得一批精度较高的同位素年龄数据，同时对赋存于花岗片麻岩中的榴辉岩进行了岩相学和年代学的初步研究。根据野外地质事实，对原古元古代“达肯大坂群”进行了厘定，初步廓清了柴达木盆地北缘新元古时期的构造轮廓，指出榴辉相变质作用的时间约为500Ma左右。
地球化学块体的概念与寻找大型超大型矿床的新理论、新方法和新战略
根据区域化探全国扫面计划的地球化学数据，编制了中国地球化学图集。结果发现，在一些超大型矿床或大型矿集区周围存在着巨大的地球化学异常。根据这一发现，提出了地球化学块体的概念，它们为大型超大型矿床的形成提供了必要的物质供应条件。利用地球化学块体的谱系树可以追溯大规模成矿作用，逐步浓集聚焦至大型超大型矿床所在地；利用超低密度采样方法获取不同级次的地球化学模式，进而发展了一整套“迅速掌握全局，逐步缩小靶区”的矿产勘查新战略。
地球化学块体的概念，也为全球地球化学填图提供了理论基础。在全球地球化学填图中，可以利用极低密度采样方法，并以泛滥平原沉积物作为采样介质，迅速获得全球地球化学图，了解全球矿产资源的分布和全球地球化学基准。

2001年国土资源部科技发展报告

重要类型银多金属矿床（体）快速定位预测综合示范
在地质构造演化和成矿规律研究基础上，详细厘定出三江地区5种主要类型银矿床或银多金属矿床。以呷村矿床、老厂矿床和夏塞矿床3种主要类型银多金属矿床为研究对象，从构造背景、成矿环境、找矿标志、地球物理、地球化学和遥感示矿信息等6大方面，建立了3个典型矿床的多元信息定位预测模型。首次在三江地区发现了红土型银锰矿床和浅成低温热液型银矿床，并初步评价两类矿床均达到大中型规模。对呷村式VHMS矿床，在有热沟、神山、东山脊均具有好的成矿显示。在老厂地区，已圈定出老厂式银多金属矿床Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级靶区4处，红土型银锰多金属矿床Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级靶区8处。

呷村矿床CSAMT视电阻率断面图


呷村VHMS矿床成矿地质模型

（二）非常规矿产资源调查与评价
西太平洋富钴结壳调查
在西太平洋地区，对富钴结壳矿床特征进行了研究，首次提出了富钴结壳资源评估参数的选择方法和计算方法，评估了麦哲伦海山区目标经济区及资源远景区富钴结壳的资源量。自主研制了海底资源勘查技术——海底彩色摄像系统，并成功地应用于中太平洋富钴结壳资源调查，获得该海域海底结壳分布图像。

西太平洋国际海域2000～3500米水深富钴结壳

盐湖资源调查与评价

扎布耶盐田一角

在西藏扎布耶湖外围发现了3个不同时代的岩石锂、硼、铯正异常，将成矿作用划分为成矿物质的释放－汇集期、成矿物质浓聚期、硼锂钾盐类高富集和沉积主成矿期：在调查的93个湖泊中，含锂硼（铯、钾、铷）普遍较高。据初步估算，在锂、硼、钾、铯、铷、溴六种元素中有1种或几种达到工业品位的盐湖32个，其中达到大型超大型矿床5个，中型矿床18个，从而进一步揭示了以昂拉陵环状构造为中心的锂、硼、钾巨大成矿域。根据该区盐湖资源特点，提出了从盐田工艺、擦洗富集、碳化法产生碳酸锂等整套盐湖提锂新理论。

2001年国土资源部科技发展报告

专栏6
大规模成矿作用与大型矿集区预测
本项目为国家重点基础研究发展规划项目，首席科学家由中国地质科学院矿产资源研究所毛景文研究员和中国科学院贵阳地球化学研究所胡瑞忠研究员担任。经过近两年的实施，发表科学论文230篇，其中SCI检索论文69篇，国内核心期刊论文91篇。取得了一系列重要研究成果。
1　在大规模成矿作用背景研究方面，确证中生代时期我国东部域华北发生岩石圈减薄、华南岩石圈开始四分五裂；西南域三江地区发生了短时间、高强度、多阶段成矿作用；西北域具有多种构造成矿环境复合叠置的特点；峨眉山玄武岩与地幔热柱有关。

中国东部大规模成矿作用模式示意图

2　从时空结构框架、成岩成矿时代和成矿物质组分入手，解剖了胶东、铜陵－宁芜和兰坪3个大型矿集区。
3　研究了不同类型花岗岩成矿系统、西南大面积低温成矿系统和深部流体的成矿系统，为地幔柱在大型矿集区形成过程中提供热源、提供物质及地幔流体参与成矿提供了强有力的证据。
4　在深穿透地球化学与隐伏大矿巨矿的识别方法和战略靶区圈定方面，发现了戈壁沙漠覆盖区的成矿信息及新的信息提取方法，并与国土资源大调查项目结合，在东天山地区用超低密度深穿透地球化学方法，制作了地球化学图，发现了多处异常。在铅同位素急变带与大型矿集区关系的研究方面，也取得了一定成果。
5　通过仪器引进和开发，改造了3个国家级同位素实验室，初步研制出一系列战略性新技术、新方法，如石英包裹体Rb-Sr法，锡石、白云石的U-Pb、Pb-Pb法，石榴子石等的Sm-Nd法，石榴子石的Lu-Hf法测年等。
6　收集全国已有的地球物理、地球化学调查资料，初步建立了数据库，圈定出地球化学块体，编制了1:500万矿床分布图和1:250万大型矿集区分布和预测图的框架。
专栏7
首都北京及周边地区大气、水、土环境污染机理与调控原理
本项目为国家重点基础研究发展规划项目，首席科学家由国家地质实验测试中心黄怀曾研究员和中国气象科学研究院徐祥德研究员担任。经过近一年多的实施，取得了一系列重要成果。
1　在北京城近郊区建立了大气探测基地，运用现代科技手段（系留气艇、声雷达等），获取了大量的连续的风、温廓线及大气物质组分等方面的资料。利用这些资料，已开展了北京地区空气穹隆动力、热力、大气边界层结构与污染物扩散作用的研究。
2　在密云水库和官厅水库，利用风尘沙开展了水污染治理研究，经过数月现场实验，筛选和驯化出混合菌株：探讨了沙粒吸附和生物降解的动力学过程，研究了污染物去除速率与去除量之间的关系。使用该项技术处理了官厅水库污染水，使水库的Ⅳ—V类水达到I类水标准，微量有机污染物含量也大大降低。

密云水库采集柱状沉积物样品

3　首次对地下水有机污染物作了系统监测，三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、六六六、DDT和苯并芘（α）检出率较高，并发现了一些超标点和高值点，局部地区具有面状分布特征。
4　对北京城近郊土壤分层取样，进行有机和无机污染物分析；结合大量室内试验，建立了污灌条件下重金属运移与累积动态过程数学模型。
5　研究了GIS与分形滤波相结合的空间内插原理与方法，并完成计算机程序设计与实验数据验算，试做了污染源贡献率估算。
6　通过筛选、驯化，培育出了极强富集镉能力的菌株，开发研制了治理含镉污水和处理镉电池的实用性技术；开展有土栽培和营养液栽培试验，探讨了试种植物对不同形态镉的吸收能力，以及根际土对镉行为的制约作用。寻找到了一种简单、可靠、实用、低能耗、低建设费用的污水处理技术。

该系统的成矿作用较集中发育在甘孜-理塘断裂带，该断裂带是在原板块结合带基础上、经长期活动而发育起来的，北起德格三岔河，向南经玉隆、甘孜、理塘至木里，后转向西沿哈巴雪山，玉龙雪山西侧至剑川，在乔后北与金沙江断裂带交接。断裂带宽数至数十公里，延长数百公里，呈北窄南宽向北东凸出的反S弧形带状。沿断裂带分布有洋脊型拉斑玄武岩、苦橄玄武岩、镁铁质与超镁铁质堆晶岩、辉长岩、辉绿岩墙、放射虫硅质岩及被动陆缘复理石等各类复杂地质体，后期有燕山期酸性岩浆岩侵入。从其组成表明，甘孜-理塘断裂从三叠纪晚期以来，经历了洋壳俯冲、陆弧碰撞和陆内汇聚等一系列构造事件，具有长期构造岩浆活动特点，为构造带中分散的Au、Ag、Cu等元素活化、迁移、富集成矿提供了十分有利的条件，其中以金矿化最为突出，目前发现的金矿集中分布在甘孜-理塘断裂带北段，构成义敦岛弧带重要的金矿集中分布区（图6-2）。

图6-2 甘孜-理塘断裂带北段金矿分布图

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江门市13089668215： 玉龙铜矿床的成矿系列与成矿机制 - ？
钱复力太： 一、玉龙铜矿床的成矿系列与成矿机制 玉龙铜矿床以储量特大和矿化类型多为特点.其矿化类型主要有:①斑岩体内及其接触带上角岩中的细脉浸染型铜钼矿化;②斑岩体与波里拉组灰岩、大理岩接触带上的矽卡岩型铜矿化;③斑岩体周围波里...

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江门市13089668215： 矿点和矿化点 - ？
钱复力太： 在成矿系统的产物中,成矿物质有一定浓集但由于储量微小或矿石品位较低,在当前经济技术条件下尚不能被开发利用的矿化地段称为矿点;仅有某些矿化现象的地段称为矿化点.在一个含矿区域中,矿点和矿化点的数量经常是远大于矿床的数...

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江门市13089668215： 论述构造地质学在实践生产中的应用 - ？
钱复力太： 根据地质体的成因和运动的规律性可以得出地质矿产资源和能源的成矿背景,控矿容扩因素都与构造演化、构造环境和成因机制紧密联系.构造地质作用更是地质灾害的发生的重要的决定因素;工程建设及减灾等环境科学问题,也与构造地质学的研究直接相关联.

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钱复力太： 主要有:(1)时空结构型.这是一种根据生物种群的生物学、生态 学特征和生物之间的互利共生关系而合理组建的农业生态系统, 使处于不同生态位置的生物种群在系统...

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